外部浮き屋根タンクカバーの設計とVOC制御とは
作成日 07.27
外部浮き屋根タンクカバー設計とVOC制御とは
外部浮頂タンクは、液体の上に固定された屋根ではなく、液体に直接乗って液体とともに上下する皿状の屋根を備えた貯蔵容器である。液面が常に覆われているため、呼吸損失や静置貯蔵損失が大幅に減少し、これが精油所や化学プラントがこの屋根を指定する主な理由である。皿は通常アルミニウムまたは鋼製であり、シェル部分のシールシステム、ドレン、および定期的な検査が必要である。一方、皿の上に固定アルミニウムドーム屋根を設けることで、低排出と液面に依存しない屋根を兼ね備えた最良の組み合わせとなる。
固定屋根付きの貯蔵タンクは、それでも呼吸している。充填のたびに、また温度変化のたびに、蒸気がベントから押し出され、新鮮な空気が戻ってくる。そして一年を通じ、その排出された蒸気は製品の損失であると同時に、プラントが説明責任を負わなければならない排出報告の一行でもある。古い製油所が選んだ解決策は、外部浮き屋根であった。製品の上に浮かぶ浅い皿状の蓋であり、蒸発する裸の表面が存在しないようにするものである。それは機能するが、浮き皿にはそれ自体の問題がある。シールの摩耗、大雨時の皿の冠水、そして歩行が必要なデッキなどである。外部浮き屋根タンクとは何か、そして外部浮き屋根タンクが製油所の貯蔵ラインで実際に果たす役割とは、製品表面を皿で覆い、蒸発する裸の表面をなくすことである。その皿の上に固定式アルミニウムドームを設けることがしばしばより良い答えであり、ほとんどの低排出貯蔵仕様の中核をなしている。
浮き屋根と液体の相互作用
屋根は浮力構造であり、構造的な覆いではないため、設計のすべてが変わってきます。液面上に浮かぶパンは、それ自体の重量に加えてシールや変位時のデッキ荷重を支えるため、固定屋根のように風荷重や雪荷重がシェルから屋根に伝達されることはありません。シールシステムはパンリムとシェルの間の環状隙間に位置し、最も重要なメンテナンス項目です。一次シールに二次シールまたは蒸気バリアを加えた構成が標準であり、残存する排出量の大部分と悪天候による侵入問題のほぼすべてがこの隙間から発生します。パンの浮力により、タンクが満杯のときは屋根が高く浮上し、空のときは底部近くに位置するため、最高液位より上のシェル部分が漏れ出る蒸気にさらされる箇所となります。仕様の観点では、外部浮き屋根タンクとは、浮力・風・降雨に同時に耐えなければならないパン-シェル間シールアセンブリのことです。
排出削減と重要な数値
浮き屋根は、固定式貯蔵損失を排除する以上に大幅に削減する。固定屋根タンクは自由表面から連続的に蒸気を失うが、パンカバー付き表面はその固定損失を除去し、シール隙間からの排出とベントを通じた通常の呼吸損失のみを残す。残存する損失はシール品質、製品の蒸気圧、回転率に比例するため、毎日充填と排出を繰り返すタンクは、何ヶ月も満杯のまま放置されるタンクよりも、サイクルにおけるメリットをはるかに多く享受する。製品特性が結果を左右する：軽質炭化水素や溶剤は最も大きな効果を得るが、重質燃料油やブランケット式貯蔵システムのようなほぼ固定された製品はほとんど効果を得ない。性能に関する主張は、一般的なパーセンテージではなく、製品の蒸気圧と測定されたシール状態に結び付けるべきである。
固定アルミニウムドーム屋根と浮きパン
一般的なアップグレードは、フローティングパン上に固定されたアルミニウム製ドーム屋根を設置するもので、これにより二重のバリアが直列に形成されます。フローティングパンは滞留表面の損失をなくし、ドームは風荷重と雪荷重を支え、雨や雪がパン内に侵入するのを防ぎ、ベントシステムがシールからの排出を分散させるのではなく回収できるようにします。このタイプのドームは通常アルミニウム製で、AWWA D108およびAPI 650に照らして検査され、積雪および風のケースはサイトに応じてADM 2015およびASCE 7-10に基づいて検討されます。この組み合わせは裸のフローティングパンよりもコストがかかりますが、シール寿命を短縮するほとんどの気象曝露を排除し、タンク空化時にも屋根が所定の位置に留まるため、検査員や清掃員が底まで降下したパンデッキからではなく、上部から進入できるようになります。
エンジニアが予算不足になりがちな保守項目
フローティングルーフは可動式のアセンブリであり、それにふさわしい維持管理が必要です。シールのプライミング、シールシューとファブリックの摩耗、スラッジで詰まってからパンに溢水するパン低点ドレン、冬季に凍結するリムベント、そして二次シールの回収パンが繰り返し発生する項目です。浸水したタンクは浮力を失い、パンが低い位置にあると次の降雨で完全なピギーバック荷重を受けるリスクがあります。寒冷気候では、加熱またはその他の保護措置を施したリムベントとドレンラインが必要です。水系または廃水流を保有するタンクでは、デッキとドレン経路に堆積物が溜まるため、フローティングパンをより頻繁に清掃する必要がしばしばあります。点検間隔は使用状況に応じて設定され、リムシールギャップの測定を含む年次点検は、シール故障後の緊急修理よりもはるかに安価なプログラムです。
技術仕様
パラメータ | 標準値／範囲 | 備考 |
ドーム屋根参考 | AWWA D108 / API 650 | アルミニウムドーム屋根設計基準 |
積雪・風荷重 | ADM 2015 / ASCE 7-10 | 現場固有の値 |
アルミニウムドーム材質 | アルミニウム合金 | 耐食性、軽量 |
ホーロー融着温度 | 820～930 °C | 1パスで溶融されたパネル |
エナメルコーティングの厚さ | 0.25～0.45 mm | pH 1～14 不活性内部 |
エナメル層の強度 | ≥ 3,450 N/cm² | 曲げおよび衝撃抵抗 |
漏れ検出 | 1500 V DC スパークテスト | 出荷前にパネルごと |
設計寿命 | ≥ 30年 | タンクシェルおよび内部システム |
この屋根タイプが蓄電池に適合する場所
外部浮顶タンクは、原油、コンデンセート、軽質油製品、および一部の溶剤系流体に一般的であり、蒸発分の管理が価値あるあらゆる液体にも同じ原理が当てはまります。水や廃水にはあまり一般的ではなく、通常のタンクに固定屋根またはドーム屋根を設けるだけで十分な場合が多く、浮き蓋は沈殿物を集めてしまい、臭気への対処も依然として必要です。タンクが腐食性または高塩化物製品を貯蔵する場合、シェル内面は屋根と同程度に重要であり、820～930 °Cで溶融された0.25～0.45 mmのエナメル層を持ち、3,450 N/cm²以上に定格され、1500 V DCでスパークテストされたガラス溶融鋼タンクは、pH 1～14の範囲で化学的に不活性な表面を提供し、30年超の使用寿命を実現します。屋根とシェルは、クリアランス、ノズル、マンホールの配置が一致するよう、同一サプライヤーで指定する必要があります。
プロジェクトケース
プロジェクト | 所在地 | 製品 | 容量 | 範囲 |
大口径貯水 | ナミビア | GFSタンク | 44,900 m³ | 供給＋監督 |
消防予備水 | 中国四川省 | GFSタンク、2基 | 8,930 m³ | 供給＋設置指導 |
飲料水貯水 | インドネシア | GFSタンク | 21,099 m³ | 供給＋監督 |
Center Enamelのエンジニアリング能力
Center Enamel（石家庄正中科技有限公司）は2008年からボルト締め貯蔵タンクの設計・製造を行っています。中国初のガラス融着鋼（GFS）タンクメーカーとして、同社は約200件のホーロー関連特許を保有し、年間約30万枚のホーローコーティング鋼板を生産、30,000件以上の設置プロジェクトを完了し、100カ国以上にタンクを供給しています。生産能力を高めるために新たに150,000 m²の生産拠点が追加され、単一タンクは最大60,000 m³まで供給可能です。製造はISO 9001およびISO 45001の下で行われ、製品認証にはNSF/ANSI 61、WRAS、FDA、LFGB、CE（EN 1090）、ISO 28765、FM、BSCI、EUROCODEが含まれ、用途に応じてAWWA D103-09、AWWA C550、NFPAを参照した設計が行われています。
蒸気制御および低排出サービスでは、アルミニウムドームと浮き屋根の統合、ADM 2015およびASCE 7-10に基づくAWWA D108およびAPI 650の荷重ケース、貯蔵製品に適合したシェル内装をカバーします。
よくある質問
Q1: 外部浮き屋根タンクと内部浮き屋根の違いは何ですか？
A1: 外部浮き屋根はタンク内に設置され、パンが外部から見えます。内部浮き屋根は固定屋根タンクの内部に設置され、通常タンクが空のときは脚スタンド上にあります。どちらも蒸気損失を低減します。外部パンは検査が容易で、内部屋根は天候や雨から保護されます。
Q2: 浮き屋根は排出を完全に停止しますか？
A2: いいえ。それは自由表面からの静止損失を除去し、シールギャップの排出、ベントを通じた呼吸、および熱移動を残します。測定結果は、製品の蒸気圧、ターンオーバー率、およびシールシステムの状態に依存します。
Q3: タンクが空になったとき、浮き屋根はどのように保持されますか？
A3: 液体がなくなったときにパンを床上の安全なレベルに保持するタンク内の脚または支持構造によって、パンが堆積物の上に載らず、タンクに入ることなく検査できるようにします。
Q4: パンが浸水した場合はどうなりますか？
A4: 浮力を失って落下します。パンドレンとリムベントは降雨を迅速に排出するようにサイズ設定されており、詰まったドレンが最も一般的な原因であるため、低点ドレンは保守計画に検査スロットが設けられています。
Q5: ボルト締めタンクは浮き屋根やドームを設置できますか？
A5: はい。ボルト締めパネルは滑らかな内径を持つ真円のシェルを形成し、屋根は上部フランジで統合されるため、シールギャップの形状が一定に保たれ、屋根はシェルと同じ供給元から提供されます。
Q6: 雪の多い気候ではどの屋根が適していますか？
A6: 固定式アルミニウムドーム屋根です。雪の荷重を屋根自体が支え、浮きパンとそのシールに負荷をかけず、雨や雪が環状部に入るのを防ぎます。これが浮きパンシールの主な摩耗原因です。
外部浮き屋根タンクは自由液面を除去することで機能し、蒸気損失の制御が価値を持つ揮発性液体に対する標準的な解答である。その利点はシールの品質と稼働率に依存し、コストは検査プログラムを必要とする可動アセンブリである。パン上の固定アルミニウムドームは、低排出と耐候性を融合させるアップグレードであり、システム全体は屋根とシェル間のクリアランス次第である。屋根とシェルを一体として指定し、排出に関する主張は製品と測定条件に結び付けること。
エンジニアに相談する
製品とその蒸気圧および引火点、使用充填レベルと最大充填レベル、現場の風速および積雪値、さらにタンクが臭気や腐食性流体にも対応する必要があるかどうかをお送りください。屋根タイプの推奨、荷重ケース、シール配置、およびレビュー用の完全な図面と認証パッケージを返却いたします。
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