JPH0563392B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、貯油槽の水抜き方法及びその装置に
関し、貯油槽を備える石油精製工場等において利
用することができる。

［従来の技術］ 石油精製工場等において、貯油槽（タンク）中
に貯蔵されている製品及びその中間製品には、通
常水分が含まれている。その水分の一部が分離し
て貯油槽の下部に溜まると、水の中に溶存してい
る水溶性の腐食物質、例えば塩素、シアン、フエ
ノール等が貯油槽の底板や側板を腐食させたり、
製品中にも混入するという問題点が生じる。そこ
で、従来の貯油槽では、貯油槽の底付近に水抜き
用の弁を配設して水抜きを行つていた。しかし、
この構成による場合、排出すべき水と共に、油も
外部に流出する事故が発生したり、また貯油槽の
底部に溜まつている水を完全に抜き出すことが困
難であるという問題点があつた。

このような問題点を解決するために、油水分離
が行われる箱体より高位置にある貯油タンクの底
部近傍の側壁に含油水の導出管を設け、この箱体
の中間部にはこの貯油タンクと連通する含油水の
導出管を、この箱体の上部には貯油タンクの油層
部と連通する油抜き管を、この箱体の下部にはこ
の箱体に取付けられた界面計により制御する自動
又はえ手動の調節弁を有する水抜き管を備えたタ
ンク水抜き装置が提案されている（実公昭59−
23734号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したように、含油水の導出管をタンクの側
壁に設け、この導出管を通してタンクの底部に溜
まつている含油水をその比重差により低位置にあ
る箱体の中間部に連続的に導くようにした構成の
場合、特に貯油タンクの底部に溜まつている水を
完全には抜き出すことができないという問題点が
ある。また、油抜き工程の終了後、導出管中に水
が残つたままになつていることにより、冬期に管
内の水が凍結して破裂するとう事故が発生する虞
れもあつた。

本発明は、貯油槽内の水を完全に抜き出すこと
ができる貯油槽の水抜き方法及びその装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る貯油槽の水抜き方法は、貯油槽の
側壁からこの貯油槽の底部に溜まつている含油水
を導出管を通して非開放型の油水分離槽にポンプ
で強制的に導出する際、前記油水分離槽における
前記導出管と排水管との角度を30度以上とし、こ
の油水分離槽に設けた界面検知器により、前記油
水分離槽内の界面レベルを検知し、得られた検知
信号に応じて前記ポンプの駆動と停止及び前記油
水分離槽に設けられた排水管の開閉手段の開閉を
自動的に制御することを特徴とする。

また、このための貯油槽の水抜き装置は、貯油
槽の側壁に設けた導出管によりこの貯油槽と連通
する非開放型の油水分離槽と、前記貯油槽の底部
に溜まつている含油水をこの油水分離槽に強制的
に導入するポンプと、この油水分離槽に設けた界
面検知器と、開閉手段を有し前記油水分離槽から
水を排出する排水管と、前記油水分離槽から油を
前記貯油槽に戻す油戻管と、前記界面検知器によ
り得られた検知信号に応じて前記ポンプの駆動と
停止及び前記開閉を自動的に制御する手段とを備
え、かつ前記油水分離槽における前記導出管と排
水管との角度を30度以上に設定したことを特徴と
する。

［作用］ 油水分離槽に設けた界面検知器は、油と水の界
面レベルが低レベルにあることを検知し、得られ
た検知信号を制御手段に供給する。これによりポ
ンプを駆動させ、貯油槽の側壁から含油水を油水
分離槽に強制的に導入し、分離槽内の水を排出す
ると共に、油を貯油槽に戻す。また、界面レベル
が高レベルに達すると、界面検知器がこのレベル
を検知し、得られた信号を制御手段に供給する。
これにより、ポンプを停止させ、油水分離槽の界
面検知器が低レベルを検知するまで排水管を通し
て油水分離槽の分離水を排出する。

［実施例］ 図面を参照して、製油所における貯油槽の水抜
き方法及びその装置に適用した場合の本発明の一
実施例を説明する。

先ず、貯油槽の水抜き装置の構成を説明する。

貯油槽１は、基礎２の上に配設され、この中に
油５Ａが貯蔵され、底部には分離した水５Ｂが溜
まつている。この貯油槽１の底部近傍の側壁に
は、開口端部３Ａが底部近くまで下方に屈曲して
いる導出管３を配する。この導出管３を油水分離
槽４にまで延在させることにより、貯油槽１と油
水分離槽４とを連通させる。この導出管３には、
貯油槽１側から順番に下側に屈曲した屈曲部３Ｂ
及びこの屈曲部３Ｂと連続し、上側に屈曲した屈
曲部３Ｃを形成する。なお、上側の屈曲部３Ｃの
最上部３C₁は、油水分離槽４内における含油水
５の油５Ａと水５Ｂの界面９の最低位置より高い
位置に設定する。なお、屈曲部３Ｃは、ポンプ１
１の油戻管１２Ａ，１２Ｂからの逆流を考慮し
て、屈曲部３Ｃ中の油５Ａが逆流により水と入れ
換わるのを防止できる程度の容量が必要である。
また、貯油槽１からの逆流を防ぐために、ポンプ
吐出側に逆止弁１８を設けるのが好ましい。この
導出管３の貯油槽１近傍には、開閉弁６Ａを設け
ておく。

油水分離槽４は、非開放型の容器である。油水
分離槽４の側面には、含油水５が分離した水５Ｂ
を排出するための排水管１０を配設し、その途中
には、ダイヤフラム式の開閉弁６Ｂを設ける。な
お、第２図に示すように、この排水管１０と導出
管３と角度αは、30度以上に設定する必要があ
る。これは、水抜きの終了直前には導出管３を通
てつて油５Ａのみが分離槽４に導入されるが、こ
の際分離槽４に設けられた、導出管３の口部３Ｄ
と排水管１０の口部１０Ａが近くにあると、油５
Ａが直接外部に流出する虞れがあるからである。
このように、排水管１０と導出管３との角度αを
調整する代わりに、底部に仕切り板２１を設ける
ようにしてもよい。この仕切り板２１を設けた場
合、仕切り板２１の下部に図示しない連通孔を形
成しておくと共に、排水管１０の設置場所を仕切
り板２１を挟んで導出管３の反対側とする。ま
た、排出管１０の排出口１０Ａは、導出管３の口
部３Ｄと略同じ高さか、これにより若干低い位置
に設ける。また、導出管３の口径の方を排水管１
０の口径より大に設定しておくのが好ましい。

この油水分離槽４の上面側には、垂直方向に配
された、浮子を有する第１の界面検知器７を設
け、また側面側にはセンサを有する第２の界面検
知器８を設ける。この第１の界面検知器７は、界
面９が高レベルに達するとポンプ１１を停止し、
低レベルに達すると後述するポンプ１１を起動す
べきときを検知する。この高レベルの設定値は、
含油水５の導入時、或いは排水時に界面の揺れを
生じる可能性があるので、油５Ａのみを抜き出す
ために全容量の90％好ましくは80％にすることが
必要である。また、低レベルの設定値は、含油水
の導入時、或いは排水時に界面の揺れを生じる可
能性があるので、水５Ｂのみを抜き出すために30
％好ましくは50％にすることが必要である。第２
の界面検知器８は、界面９が或るレベル以下とな
つて排水管１０を通つて油５Ａが外部に流出しそ
うになつたときを検知する、従つて、センサがそ
のレベルを検知できるように、検知器８を分離槽
４に設けた排水管１０の口部１０Ａと略同じ高さ
か若干上方に設置する。なお、第２の界面検知器
８のセンサとしては、油５Ａと水５Ｂの静電容量
差を利用してレベルを検知する静電容量式のセン
サ、界面９の屈折率の違いによりレベルを検知す
る超音波式センサ等を使用することができる。

エア駆動ポンプ１１を、油水分離槽４の上面に
接続された油戻管１２Ａにより分離層４と連通す
るようにして設置し、管１２Ａの途中に開閉弁６
Ｃを設ける。更に、このポンプ１１から貯油槽１
の上部に油戻管１２Ｂを接続することにより、分
離槽４と貯油槽１とを連通させる。このエア駆動
ポンプ１１には、駆動用のエアを供給するための
管１３Ａを配設し、途中にダイヤフラム式の開閉
弁６Ｄを介して、この供給管１３Ａを製油所内に
設けられたエア源１４に接続する。なお、このポ
ンプ１１は、５〜８Kg／cm²のエア圧で駆動され
る。

次に、第１と第２の界面検知器７，８により得
られた検知信号に応じてポンプ１１の駆動と停止
及び開閉弁６Ｂ，６Ｄの開閉を自動的に制御する
手段の具体的構成を説明する。

排水管１０の開閉弁６Ｂ及びポンプ１１のエア
供給管１３Ａの開閉弁６Ｄにそれぞれ制御用のエ
アを供給するための管１３Ｂ，１３Ｃを配設し、
これらのエア供給管１３Ｂ，１３Ｃをエア源１４
に接続する。一方のエア供給管１３Ｂの途中に
は、第１のエア圧制御部１５Ａを設け、また他方
のエア供給管１３Ｃにもその途中に第２のエア圧
制御部１５Ｂに設ける。第１の界面検知器７で得
られた界面レベルの信号を供給する回路１６Ａ
は、第１のエア圧制御部１５Ａに接続すると共
に、第２のエア圧制御部１５Ｂにも接続する。ま
た、第２の界面検知器８で得られた界面レベルの
信号を供給する回路１６Ｂは、第１のエア圧制御
部１５Ａに接続する。なお、これらのダイヤフラ
ム式の開閉弁６Ｂ，６Ｄは、スプリングにより逆
作動するように構成されている。弁６Ｄは、ポン
プ１１と連動し、弁６Ｄが閉になるとポンプ１１
が停止し、弁６Ｄが開になるとポンプ１１が起動
する。高圧、例えば1.0Kg／cm²が供給された場合
には、弁６Ｂは全開となり、弁６Ｄは閉となる。
また、低圧、例えば0.2Kg／cm²が供給された場合
には弁６Ｂは閉となり、弁６Ｄは全開となる。こ
の所定圧力を、エア圧制御部１５Ａ，１５Ｂで制
御して各開閉弁６Ｂ，６Ｄにエアを供給する。

次に、本実施例の水抜き方法を説明する。

水抜き工程の開始の際、油水分離槽４内には含
油水５が満たされている。第１の界面検知器７
は、含油水５が上層の油５Ａと下層の水５Ｂとに
分離し、その界面９が50％になつていることを検
知し、この信号を第２のエア圧制御部１５Ｂに供
給する。この検知信号により第２のエア圧制御部
１５Ｂは、エア圧を0.2Kg／cm²に制御し、このエ
アをエア供給管１３Ｃを通して開閉弁６Ｄに供給
し、弁６Ｄを開にする。エア供給管１３Ａを通し
てエア源１４から５〜８Kg／cm²のエアがエア駆動
ポンプ１１に供給されることにより、ポンプ１１
が駆動する。これにより、油戻管１２Ａ，１２Ｂ
を通して油水分離槽４内の油５Ａを貯油槽１に強
制的に戻すと共に、導出管３を通して貯油槽１内
の底部に溜まつている水５Ｂを強制的に分離槽４
内に導入する。

界面９が上昇すると、その界面レベルを第１の
界面検知器７が検知し、その界面レベルに応じて
供給するエア圧を増加させる。これにより、弁６
Ｂ，６Ｄの開、閉状態が変化する。界面レベルが
80％に達するとエア圧制御部１５Ａ，１５Ｂより
供給されるエア圧が1.0Kg／cm²に制御され、弁６
Ｂが全開となつて排水管１０から水５Ｂが排出さ
れる。また、弁６Ｄは逆に閉じられてポンプ１１
が停止する。

界面レベルが50〜80％の間にあるときは、弁６
Ｂ，６Ｄが両方共開状態にあり、含油水５の導入
と排水とが同時に行われる。

排水が進むことにより油水分離槽４内の水５Ｂ
の量が少なくなつて、界面９のレベルが下がり始
める。第１の界面検知器７が、このレベルが50％
に達したことを検知すると、この検知信号を第１
のエア圧制御部１５Ａに送り、エア圧を0.2Kg／
cm²に制御する。このエアを排水管１０の開閉弁６
Ｂに供給して、開閉弁６Ｂに閉にする。また、第
１の界面検知計７で得られた信号は、同時に第２
のエア圧制御部１５Ｂにも送られ、ここでエア圧
を0.2Kg／cm²に制御する。このエアをエア供給管
１３Ａの開閉弁６Ｄに供給し、開閉弁６Ｄを全開
にしてポンプ１１を駆動させて含油水５を油水分
離槽４に導入する。

この含油水５の導入の際、貯油槽１中の水５Ｂ
が殆どなくなると次第に油と水の混合物となり、
最後には油５Ａのみとなる。分離槽４と接続する
導出管３の口部３Ｄ付近は、比重の重い水５Ｂの
層であるため、水抜き工程が終了した後、導出管
３内の油５Ａは下方に移動することなく、油５Ａ
が導出管３内に満たされままとなつている。貯油
槽１内に抜くべき水５Ｂがなくなつたことを確認
し、ポンプ１１を停止させることにより水抜き工
程が終了する。

界面９のレベルが低レベル（50％）に到つた場
合、排水管１０の開閉弁６Ｂが自動的に閉じられ
るのでそれ以上下がることは無い筈であるが、仮
に正常に動作しなかた場合、界面９が排水管１０
の口部１０Ａより下がつて分離槽４内の油５Ａが
排水管１０を通つて外部に流出する虞れがある。
そこで、このように界面レベルが下がり過ぎたこ
とを第２の界面検知器８が検知すると、その検知
信号が第１のエア圧制御部１５Ａに送られる。こ
こでエア圧を0.2Kg／cm²に制御し、このエアをエ
ア供給管１３Ｂを通して排水管３の開閉弁６Ｂに
送る。これにより、弁６Ｂを閉にして、油５Ａの
流出を防止する。

次に、本実施例の効果を説明する。

ポンプ１１を使用して強制的に貯油槽１から油
水分離槽４への含油水５の導出を行うので、導出
管３を貯油槽１の側壁に設けても、その開口端部
３Ａを底部近傍まで屈曲させておくことにより、
完全な水抜きが可能である。従つて、貯油槽１の
腐食を完全に防止することができる。また、界面
検知器７により検知した界面レベルの信号をエア
圧制御部１５Ａ，１５Ｂに送つてポンプ１１の駆
動と停止、排水管１０の開閉弁６Ｂの開閉を制御
するようにしたので、完全な自動化が実現でき
る。油抜き工程が終了した後、導出管３内には油
５Ａが満たされているので、冬期においても破裂
等の虞れはなくなる。また、第２の界面検知器８
により、界面９が異常に下がり始めた場合のレベ
ルを検知し、排水管１０の開閉弁６Ｂが自動的に
閉じられるようにしたので、油５Ａが外部に流出
する事故の発生の虞れはない。更に、排水管１０
と導出管３との角度を30度以上に設定してあるの
で、水抜き終了直前に油５Ａのみが分離槽４に導
入された際に油５Ａが外部に直接流出することは
ない。

本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、構成についての各種の変形が可能である。

例えば、開閉弁６Ｂ，６Ｄの開閉制御用のエア
とポンプ１１の駆動用エアとは、同一のエア源１
４より供給されたエアを使用したが、それぞれ別
のエア源より供給されたエアを使用することがで
きる。即ち、制御用のエアとしては除湿したエア
を使用し、駆動用のエアとしては除湿しないエア
を使用してもよい。

また、制御用及び駆動用として、防爆を考慮し
てエアを使用したが、安全性が確保されるのであ
れば、電気を使用することもできる。即ち、エア
駆動ポンプ１１の代わりに、電気駆動ポンプを使
用してもよい。

また、開閉弁６Ｂ，６Ｄとしてダイヤフラム式
の開閉弁を使用したが、このの各種の開閉弁を任
意に使用することができる。

更に、弁６Ｂ，６Ｄにエアを供給するための制
御部１５Ａ，１５Ｂを２つ設けたが、１つだけ設
けるような構成としてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、貯油槽の水抜きを完全に行う
ことができ、しかも自動化がなされているため水
抜き工程の効率化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る水抜き装置の
構成図、第２図は第１図の配管構成を示す平面図
である。 １……貯油槽、３……導出管、４……油水分離
層、５……含油水、５Ａ……油、５Ｂ……水、６
Ａ〜６Ｅ……開閉手段としての開閉弁、７……第
１の界面検知器、８……第２の界面検知器、９…
…界面、１０……排水管、１１……エア駆動ポン
プ、１２Ａ，１２Ｂ……油戻管、１４……エア
源、１５Ａ，１５Ｂ……エア圧制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 貯油槽の側壁からこの貯油槽の底部に溜まつ
   ている含油水を導出管を通して非開放型の油水分
   離槽にポンプで強制的に導出する際、前記油水分
   離槽における前記導出管と排水管との角度を30度
   以上とし、この油水分離槽に設けた界面検知器に
   より、前記油水分離槽内の界面レベルを検知し、
   得られた検知信号に応じて前記ポンプの駆動と停
   止及び前記油水分離槽に設けられた排水管の開閉
   手段の開閉を自動的に制御することを特徴とする
   貯油槽の水抜き方法。 ２ 貯油槽の側壁に設けた導出管によりこの貯油
   槽と連通する非開放型の油水分離槽と、前記貯油
   槽の底部に溜まつている含油水をこの油水分離槽
   に強制的に導入するポンプと、この油水分離槽に
   設けた界面検知器と、開閉手段を有し前記油水分
   離槽から水を排出する排水管と、前記油水分離槽
   から油を前記貯油槽に戻す油戻管と、前記界面検
   知器により得られた検知信号に応じて前記ポンプ
   の駆動と停止及び前記開閉手段の開閉を自動的に
   制御する手段とを備え、かつ前記油水分離槽にお
   ける前記導出管と排水管との角度を30度以上に設
   定したことを特徴とする貯油槽の水抜き装置。