JP5950274B2 - 鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造 - Google Patents

Description

この発明は、石油など危険物の液体を貯蔵するタンク内の異常な上昇圧力を開放する鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造に関するものである。

石油など危険物の液体を貯蔵する鋼製の屋外貯蔵タンクは、消防法により危険物の爆発等によりタンク内の圧力が異常に上昇した場合に内部のガス又は蒸気を上部に放出することが出来る構造とすることが決められている。一般にはタンク上部のトップアングルと屋根板との接合部を弱くして、圧力が異常に上昇した場合に、この部分の溶接線が破壊する放爆構造としている。
通常の水タンクや低温タンクに採用されているコンクリート側壁と鋼製屋根からなる複合構造の貯槽は鋼製屋根を放爆構造にする必要はないが、石油など危険物の液体を貯蔵する防液堤一体型の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの場合には、鋼製屋根を放爆構造にする必要がある。

タンクの放爆構造に関する出願特許がある。例えば特許文献１（特開平０８−２１７１９２号公報）「タンクの放爆構造」には、図５に示す従来例１のように、側板１０１の上部フランジ部１０４と屋根板１０５の外周上面との間に環状の放爆板１０６を架け渡して溶接固定した構成が開示されている。

また、図６に示す従来例２の放爆構造５Ａの事例は、コンクリート製の側壁４にプレート１０７を埋設して立設した鋼製筒体状の胴板１０８を有し、その上端フランジの上面に鋼製の屋根板５の外周縁を隅肉溶接１０９で気密固着したもので、タンク内の圧力が急激に上昇する異常時に、上記隅肉溶接１０９が破断して屋根板５の外周部が開口される構造としている。

さらに、特許文献２（特願２０１１−２３８２８６号）「放爆構造を備えた鋼板ライニング常圧コンクリートタンク」には、図７に示す比較例のように、コンクリート製の側壁４の上端縁に鋼製の屋根板５を設けてなる鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの側壁上端縁にリングプレート１０２とアンカーピン１０３からなる放爆構造５Ａを設けて、タンク内の圧力が急激に上昇する異常時に、圧力を速やかに逃がして、タンクの爆発や崩壊を防止する放爆構造が示されている。

特開平０８−２１７１９２号公報 特願２０１１−２３８２８６号

石油など危険物の液体を貯蔵する鋼製の屋外貯蔵タンクの場合は、タンク上部のトップアングルと屋根板との接合部を弱くして、圧力が異常に上昇した場合にこの溶接線が破壊し、内部のガス又は蒸気を上部に放出することにより、タンク全体の爆発崩壊による災害を防止するものである。
また、通常の水タンクや低温タンクに採用されているコンクリート側壁と鋼製屋根からなる複合構造の貯槽は、鋼製屋根を放爆構造にする必要はないが、石油など危険物の液体を貯蔵するために防液堤一体型のコンクリート側壁と鋼製屋根を有する常圧コンクリートタンクとする場合には、タンク内の圧力が異常に上昇した場合にガス又は蒸気を上部に放出することにより、タンク全体の爆発崩壊による災害を防止するために、鋼製屋根を放爆構造にする必要が生じた。

図５に示す従来例１の特許文献１（特開平０８−２１７１９２号公報）「タンクの放爆構造」は、側板１の上部フランジ部３aと屋根板２の外周上面に環状の放爆板４を溶接固定した構成が開示されているが、別途放爆板４を必要としコンクリート側壁の上部を被覆する屋根に設けたものではない。

また、図６に示す従来例２の放爆構造５Ａの事例は、コンクリート製の側壁４にプレート１７を埋設した鋼製で筒体状の胴板１８を有し、その上端フランジの上面に鋼製の屋根板５の外周縁を隅肉溶接１９で気密固着したタンクの場合に、タンク内の圧力が急激に上昇する異常時に、上記隅肉溶接１９が破断して屋根板５の外周部が開口される構造としているが、別途調整板７を必要としコンクリート側壁の上部を被覆する屋根に対応したものではなかった。

さらに、特許文献２（特願２０１１−２３８２８６号）「放爆構造を備えた鋼板ライニング常圧コンクリートタンク」には、図７に示す比較例のように、側壁４の上端縁に接続して上部を被覆する鋼製の屋根板５を設けてなる鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの側壁上端縁と屋根板外周縁の接合部近傍にタンク内圧力を開放する放爆構造５Ａを設けて、タンク内の圧力が急激に上昇する異常時に、圧力を速やかに逃がして、タンクの爆発や崩壊を防止する放爆構造が示されているが、リングプレート１０２と一緒にアンカーピン１０３も抜けてしまうため、事後にコンクリート側壁上端縁の修復に手間を要する懸念があった。

前記従来の技術は鋼板製の側板を有する屋根に設ける放爆構造であって、地震や津波、洪水などに対応する防液堤一体型のコンクリート側壁を有する石油など危険物の液体を貯蔵する鋼板ライニング常圧コンクリートタンクに放爆構造を設けたものではなかった。

この発明は上述のような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、石油など危険物の液体を貯蔵するコンクリート側壁と鋼製屋根板を有する鋼板ライニング常圧コンクリートタンク内の圧力が急激に上昇した異常時に、コンクリート側壁上端縁を損傷することなく圧力を速やかに逃がして、タンクの爆発や崩壊を防止する鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造を提供することにある。

請求項１の発明に係る鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造は、コンクリート底版と該底版外周に立設した筒体状の防液堤兼用のコンクリート側壁とを一体化形成した構造で、底版内面および側壁内面に液密構造の鋼板ライニング材を備えるとともに、側壁上端縁に接続して上部を被覆する鋼製の屋根板を備えた構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクにおいて、上記屋根板は、その外周縁を上記側壁上端縁に円環状に配設したリングプレートに溶接接続された構造で、かつこのリングプレートは側壁上端縁に埋設したアンカー部材で固定された構造であり、所定以上のタンク内圧によって、上記リングプレートが上記アンカー部材から離脱してタンク内圧力を開放する構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造であって、
上記放爆構造は、側壁上端縁に埋設したアンカー部材の上端部近傍に止め溝を備え、この止め溝に引っ掛る爪を内設したホックを装着してリングプレートを固定する構造で、所定以上のタンク内圧で上記爪が溝から外れホックが離脱する構造であることを特徴とする。

請求項２の発明に係る鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造は、
コンクリート底版と該底版外周に立設した筒体状の防液堤兼用のコンクリート側壁とを一体化形成した構造で、底版内面および側壁内面に液密構造の鋼板ライニング材を備えるとともに、側壁上端縁に接続して上部を被覆する鋼製の屋根板を備えた構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクにおいて、上記屋根板は、その外周縁を上記側壁上端縁に円環状に配設したリングプレートに溶接接続された構造で、かつこのリングプレートは側壁上端縁に埋設したアンカー部材で固定された構造であり、所定以上のタンク内圧によって、上記リングプレートが上記アンカー部材から離脱してタンク内圧力を開放する構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造であって、
上記放爆構造は、側壁上端縁に埋設したアンカー部材の上部中央にネジ穴を備え、このネジ穴に止めネジを装着してリングプレートを固定する構造で、所定以上のタンク内圧で上記止めネジが抜ける構造であることを特徴とする。

請求項１の発明に係る鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造は、コンクリート底版と該底版外周に立設した筒体状の防液堤兼用のコンクリート側壁とを一体化形成した構造で、底版内面および側壁内面に液密構造の鋼板ライニング材を備えるとともに、側壁上端縁に接続して上部を被覆する鋼製の屋根板を備えた構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクにおいて、上記屋根板は、その外周縁を上記側壁上端縁に円環状に配設したリングプレートに溶接接続された構造で、かつこのリングプレートは側壁上端縁に埋設したアンカー部材で固定された構造であり、所定以上のタンク内圧によって、上記リングプレートが上記アンカー部材から離脱してタンク内圧力を開放する構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造であって、
上記放爆構造は、側壁上端縁に埋設したアンカー部材の上端部近傍に止め溝を備え、この止め溝に引っ掛る爪を内設したホックを装着してリングプレートを固定する構造で、所定以上のタンク内圧で上記爪が溝から外れホックが離脱する構造であるので、タンク内の圧力が異常に上昇した時に、上記爪が溝から外れホックが離脱しリングプレートとともに上方に移動して上部を開口し、確実、迅速に側壁上端縁と屋根板外周縁の接合部近傍を開口して蓋を開けるようにタンク内圧力を逃がして、タンクの爆発やタンクの崩壊を防止することができる。このホックを装着する構造は、メンテナンスができ圧力解放後の復旧も容易である。

請求項２の発明に係る鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造は、
コンクリート底版と該底版外周に立設した筒体状の防液堤兼用のコンクリート側壁とを一体化形成した構造で、底版内面および側壁内面に液密構造の鋼板ライニング材を備えるとともに、側壁上端縁に接続して上部を被覆する鋼製の屋根板を備えた構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクにおいて、上記屋根板は、その外周縁を上記側壁上端縁に円環状に配設したリングプレートに溶接接続された構造で、かつこのリングプレートは側壁上端縁に埋設したアンカー部材で固定された構造であり、所定以上のタンク内圧によって、上記リングプレートが上記アンカー部材から離脱してタンク内圧力を開放する構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造であって、
上記放爆構造は、側壁上端縁に埋設したアンカー部材の上部中央にネジ穴を備え、このネジ穴に止めネジを装着してリングプレートを固定する構造で、所定以上のタンク内圧で上記止めネジが抜ける構造であるので、タンク内の異常圧力によって上記止めネジが抜けてリングプレートとともに上方に移動して屋根板の外周縁を開口し、タンク内圧力を逃がすことによってタンクの爆発やタンクの崩壊を防止することができる。

本発明に係る放爆構造を備えた鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの全体側面説明図である。 第１の事例の放爆構造を示す一部を欠除した側面説明図である。 第２の事例の放爆構造を示す一部を欠除した側面説明図である。 第３の事例の放爆構造を示す一部を欠除した側面説明図である。 従来例１の放爆構造を示す説明図である。 従来例２の放爆構造を示す説明図である。 比較例の放爆構造を示す説明図である。

本発明に係る石油など危険物の液体を貯蔵する放爆構造を備えた鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの実施形態例について図１から図４を参照しながら説明する。本発明は下記の実施形態にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記の実施形態に変更（例えば構成要素の省略または付加、構成要素の形状の変更等）を加えることが出来るのはもちろんである。なお、図は概略を示すもので、一部のみを描き詳細構造は省略し、また符号の説明も一部記載を省略した。

図１は、本発明に係る放爆構造を備えた鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの全体側面説明図を示す。
この鋼板ライニング常圧コンクリートタンク１は、地震や津波、洪水などタンク防液堤の外部からの災害に対して、タンク側板の座屈変形の防止、タンクが浮いたり流されたりすることがないように防液堤一体型構造とした石油など危険物の液体を貯蔵するタンクである。
この鋼板ライニング常圧コンクリートタンク１は、複数の杭２を地中へ打込み、この杭２上に平版状基礎の底版３を打設し、この底版３外周に筒体状の防液堤兼用側壁４を立設してコンクリート構造に一体化した構造である。また、底版３内面に底部ライニング材６を備えるとともに、側壁４内面に側部ライニング材７を備えた液密構造である。さらに、この側壁４の上端縁に、上部を気密に被覆する鋼製の屋根板５を接続した構造である。
付属配管９は屋根板５からとり、石油類の貯蔵液８は、タンク内に設置された油払出装置、例えばサブマージドポンプ１０で屋根板５より排出する。
さらに、屋根板５より立上がった配管９は、貯蔵液８がサイホン現象によって流出することがないように緊急遮断弁１１を備えている。

貯蔵液８は石油などの危険物であるため、鋼製の屋根板５は放爆構造５Ａを備え、タンク内圧が上昇した時に爆発が生じないように、屋根板５の一部が開口する構造である。
このように、コンクリート製の側壁上端縁と鋼製の屋根板５外周縁の接合部近傍を開口する放爆構造５Ａを備えているので、コンクリート構造の底版と側壁の上部を覆う鋼製屋根を有するタンク内の圧力が急激に上昇した異常時に、コンクリート側壁上端縁のコンクリート部分を損傷することなく、側壁上端縁と屋根板５外周縁の接合部近傍を開口してタンク内圧力を速やかに逃がすことによって、タンクの爆発や崩壊を防止することができる。

図２は、第１の実施形態例の放爆構造５Ａを示す一部を欠除した側面説明図である。
アンカー部材１３は抜けたり浮き上がらないように側壁４上端縁に埋設固定した構造で、このアンカー部材１３の上端部近傍に止め溝１４を備え、この止め溝１４に引っ掛る爪を内設したホック１６を装着してリングプレート１２を固定する構造である。また、このリングプレート１２の上下に、気密性を確保するシール材１２ａと密着性を保持するワッシャ１５を介装する構造である。側壁上端縁に引抜けないように埋設固定した放爆構造５Ａは、所定以上のタンク内圧Ｐによって、上記ホック１６の爪がアンカー部材１３上部の溝１４から外れてホック１６本体が離脱してリングプレート１２とともに上方に移動して屋根板５の外周縁を開口する構造である。

上記のようにアンカー部材１３の上端部近傍に止め溝１４を備え、この止め溝１４に引っ掛る爪を内設したホック１６を装着してリングプレート１２を固定した放爆構造５Ａであるので、タンク内の圧力Ｐが異常に上昇した時に、図の一点鎖線で示すように、上記爪が溝１４から外れホック１６が離脱しリングプレート１２とともに上方に移動して上部を開口し、確実、迅速に側壁上端縁と屋根板５外周縁の接合部近傍を開口して蓋を開けるようにタンク内圧力を逃がして、タンクの爆発やタンクの崩壊を防止することができる。このホック１６を装着する構造は、メンテナンスができ圧力開放後の復旧も容易である。

図３は、第２の実施形態例の放爆構造を示す一部を欠除した側面説明図である。
アンカー部材１３は抜けたり浮き上がらないように側壁４上端縁に埋設固定した構造で、このアンカー部材１３の上方に細径部１７を備えるとともに、その上部にボルト溝１８を備えている。また、このボルト溝１８にボルト２０を装着してリングプレート１２を固定する構造である。このリングプレート１２は、側壁上端縁の上面に埋設固定した下部リングプレート１２Ａにシール材１２ａとワッシャ１９を介装して気密固定する構造である。
放爆構造５Ａは、所定以上のタンク内圧Ｐによって、上記アンカー部材１３の上方の細径部１７が切断しリングプレート１２とともに上方に移動して屋根板５の外周縁を開口する構造である。この細径部１７は、予め強度設定しておき下方のアンカー部材１３と一体形成するか、或いは溶着などで結合する構造である。

図の破線で示すように、タンク内の異常圧力Ｐによって上記アンカー部材１３の上方の細径部１７が破断し、リングプレート１２とワッシャ１９とボルト２０が上方に移動して屋根板５の外周部を開口しタンク内圧力を逃がすことによって、タンクの爆発やタンクの崩壊を防止することができる。

図４は、第３の実施形態例の放爆構造を示す一部を欠除した側面説明図である。
アンカー部材１３は抜けたり浮き上がらないように側壁４上端縁に埋設固定した構造で、このアンカー部材１３の上部中央にネジ穴２１を備えている。また、このネジ穴２１に止めネジ２３を装着してリングプレート１２を固定する構造である。このリングプレート１２は、側壁上端縁の上面に埋設固定した下部リングプレート１２Ａにシール材１２ａとワッシャ２２を介装して気密固定する構造である。
放爆構造５Ａは、所定以上のタンク内圧Ｐで上記止めネジ２３のネジ山が破損し抜けて、リングプレート１２とともに上方に移動して屋根板５の外周縁を開口する構造である。

図の破線で示すように、タンク内の異常圧力Ｐによって上記止めネジ２３が抜けてリングプレート１２とともに上方に移動して屋根板５の外周縁を開口し、タンク内圧力を逃がすことによってタンクの爆発やタンクの崩壊を防止することができる。

上記鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造は、地震時の耐震性能の向上、殊に外部からの津波対策などが望まれる石油など危険物の液体を貯蔵する種々の常圧タンクに適用し、急激な圧力上昇によるタンクの爆発や崩壊を防止して安全性の高い常圧タンクとする。

１タンク
２杭
３底版
４側壁
５屋根板
５Ａ放爆構造
６底部ライニング材
７側部ライニング材
８貯蔵液
９配管
１０ポンプ
１１緊急遮断弁
１２リングプレート
１３アンカー部材
１４止め溝
１５ワッシャ
１６ホック
１７細径部
１８ボルト溝
１９ワッシャ
２０ナット
２１ネジ穴
２２ワッシャ
２３止めネジ

１０１側板
１０２リングプレート
１０３アンカーピン
１０４上部フランジ部
１０５屋根板
１０６放爆板
１０７プレート
１０８胴板
１０９隅肉溶接

Claims (2)

1. コンクリート底版と該底版外周に立設した筒体状の防液堤兼用のコンクリート側壁とを一体化形成した構造で、底版内面および側壁内面に液密構造の鋼板ライニング材を備えるとともに、側壁上端縁に接続して上部を被覆する鋼製の屋根板を備えた構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクにおいて、上記屋根板は、その外周縁を上記側壁上端縁に円環状に配設したリングプレートに溶接接続された構造で、かつこのリングプレートは側壁上端縁に埋設したアンカー部材で固定された構造であり、所定以上のタンク内圧によって、上記リングプレートが上記アンカー部材から離脱してタンク内圧力を開放する構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造であって、
   上記放爆構造は、側壁上端縁に埋設したアンカー部材の上端部近傍に止め溝を備え、この止め溝に引っ掛る爪を内設したホックを装着してリングプレートを固定する構造で、所定以上のタンク内圧で上記爪が溝から外れホックが離脱する構造であることを特徴とする鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造。
2. コンクリート底版と該底版外周に立設した筒体状の防液堤兼用のコンクリート側壁とを一体化形成した構造で、底版内面および側壁内面に液密構造の鋼板ライニング材を備えるとともに、側壁上端縁に接続して上部を被覆する鋼製の屋根板を備えた構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクにおいて、上記屋根板は、その外周縁を上記側壁上端縁に円環状に配設したリングプレートに溶接接続された構造で、かつこのリングプレートは側壁上端縁に埋設したアンカー部材で固定された構造であり、所定以上のタンク内圧によって、上記リングプレートが上記アンカー部材から離脱してタンク内圧力を開放する構造の鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造であって、
   上記放爆構造は、側壁上端縁に埋設したアンカー部材の上部中央にネジ穴を備え、このネジ穴に止めネジを装着してリングプレートを固定する構造で、所定以上のタンク内圧で上記止めネジが抜ける構造であることを特徴とする鋼板ライニング常圧コンクリートタンクの放爆構造。
   

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