貯蔵タンク

貯蔵タンクは、液体または圧縮ガスを保管する容器です。この用語は、貯水池(人工湖や池) や人工容器に対して使用できます。貯水池に「タンク」という単語を使用することは、アメリカ英語では一般的ではありませんが、イギリス英語では比較的一般的です。他の国では、この用語は人工容器のみを指す傾向があります。米国では、貯蔵タンクは圧力がかからない (または非常に低い) 状態で稼働するため、圧力容器とは区別されます。

タンクは、牛乳、水、廃棄物、石油、化学薬品、その他の危険物など、多種多様な物質を保管するのに使用でき、業界の基準や規制も満たしています。^[1]貯蔵タンクには、垂直および水平の円筒形、上部が開いているものや上部が閉じているもの、底が平らなもの、円錐底、傾斜底、皿底など、さまざまな形状があります。大型タンクは、水圧に耐えられるように、底が平らで固定された壊れやすい屋根または浮き屋根を備えた垂直円筒形であるか、垂直の側壁から底部プロファイルに移行する角が丸みを帯びている傾向があります。地面より下に建設されたタンクが使用されることもあり、地下貯蔵タンク(UST) と呼ばれます。

貯水池は蓋を付けることもできます。その場合、蓋付きまたは地下貯蔵タンクまたは貯水池と呼ばれることがあります。蓋付きの貯水タンクは都市部でよく見られます。

タンクは、大型トラックまたは連結式大型トラックトレーラーに搭載できます。その結果得られる車両は、ロードタンカー(または単にタンカー、アメリカ英語ではタンクトラック)と呼ばれます。タンク車は、鉄道輸送用の貨物車に搭載されたタンクです。

「タンク」という言葉は、もともと「人工湖」を意味し、おそらくポルトガル語の tanque を経由してインドから来たものです。以下のものと何らかの関連がある可能性があります。

• インド語には「tak」や「tank」に似た「貯水池」を意味する言葉がある。サンスクリット語では貯水池や貯水池はタダカと呼ばれる。グジャラート語の 「talao」は「人工湖」を意味する。この言葉のこれらの用法は英語にも取り入れられた。^[2]
• アラビア語の動詞istanqa`a اِسْتَنْقَعَ = 「それ（つまり、何らかの液体）が集まってよどんだ」。

タンクの最も一般的な選択肢は依然として鋼鉄とコンクリートですが、ガラス強化プラスチック、熱可塑性プラスチック、ポリエチレン製のタンクの人気が高まっています。これらのタンクは、特に特殊化学薬品の保管において、製造コストが低く、耐薬品性に​​優れています。英国規格 4994 (1989)、DVS 2205、ASME RTP-1など、壁の厚さ、品質管理手順、試験手順、認定、最終製品の製造および設計基準に関するアドバイスを提供する関連規格がいくつかあります。

一部の貯蔵タンクでは、固定屋根と構造に加えて、または固定屋根と構造の代わりに浮き屋根が必要です。この浮き屋根はタンク内の液面に応じて上下し、液面上の蒸気空間を減らします。浮き屋根は、石油精製を含む多くの産業において、安全要件であると同時に汚染防止対策と見なされています。

タンクからの容積測定値を使用するために、通常、適切な基準を使用して作成された容量表があります。^[3]容量表の各行には、充填レベル値と対応する容積値（およびその他の関連データ）が含まれています。

米国では、土壌と接触し石油製品が入っている金属製タンクは、製品が環境に漏れるのを防ぐために腐食から保護する必要があります。 ^[4]土壌と接触する鋼鉄の最も効果的で一般的な腐食制御技術は、陰極防食です。米国外および米国内の一部の地域では、砂ビチューメンミックス仕上げの高架タンク支持基礎がよく使用されています。このタイプの基礎は、タンクの底板に水が入らないようにし、腐食を防ぎます。

貯蔵タンクの設計と用途に加えて、その安全性と効率性を確保する上で、その保守と検査が重要な役割を果たします。定期的な検査は、腐食、漏れ、構造上の弱点、環境規制への準拠などの潜在的な問題を特定するために不可欠です。これらの検査の頻度と詳細は、タンクの種類、貯蔵されている物質、およびタンクが使用されている場所に適用される規制要件によって異なります。たとえば、危険物を貯蔵するタンクは、非危険物に使用されるものと比較して、より頻繁で徹底した検査が必要になる場合があります。清掃、修理、予防措置などの保守プロトコルは、タンクの寿命を延ばし、環境汚染や事故を防ぐために同様に重要です。リモートセンシング、超音波検査、遠隔操作ドローンなどのロボット検査ツールなどの高度なテクノロジーは、これらの検査プロセスの有効性と安全性を高めるためにますます採用されています。適切な検査と保守のスケジュールを理解して実装することは、貯蔵タンクのオペレーターが運用の信頼性と安全基準の遵守を確保するために最も重要です。^[5]

貯蔵タンクの設計と操作には、タンク内の液体の性質に応じて、いくつかの環境規制が適用されます。^[1]米国では、大気への排出は通常、連邦大気浄化法に基づく大気質許可を受ける必要があります。許可目的でタンクから排出される可能性のある排出量の定量化は、ほとんどの場合、環境保護庁のAP-42（固定発生源からの大気汚染物質排出係数の集計）の第7.1章に掲載されている排出方程式を適用することによって行われます。

ほとんどの液体は、ごく小さな開口部からでもこぼれたり、浸み出たりする可能性があるため、安全かつ確実に取り扱うには特別な配慮が必要です。これには通常、タンクの周囲に防護堤や封じ込め堤防を構築して、漏れを安全に封じ込めることが含まれます。

大気圧タンクは、大気圧で液体を保持する容器です。溶接大気圧タンクの主な設計コードはAPI  650 と API 620 です。API 653 は、使用中の貯蔵タンクの解析に使用されます。欧州で適用される設計コードはEN 14015 で、これはEurocode 3 (EN 1993)、パート 4-2 の荷重ケースを使用します。

水素や塩素などの液化ガス、または圧縮天然ガスやMAPPなどの圧縮ガスの場合、貯蔵タンクは、内容物によって発生するかなりの圧力に耐えられるように作られていなければなりません。これらのタンクは圧力容器であるため、「タンク」のクラスから除外されることがあります。輸送中に液体を取り扱うコンテナ タンクは、さまざまな圧力に対応できるように設計されることがよくあります。

季節的熱エネルギー貯蔵（STES）の1つの形態は、断熱された大型の地表水タンクを使用し、年間を通じて暖房用に主に夏に集められた季節的な太陽熱を貯蔵できるようにする土塁で覆われたものである。^[6]関連技術はデンマークの地域暖房システムで広く普及している。蓄熱媒体は、断熱材、土、草で覆われた大きく浅いライニングされたピット内の砂利と水である。^[7]

氷タンクとスラッシュタンクは、冷気を短期間貯蔵して空調に使用するために使用され、電力が安価な夜間に冷蔵設備を稼働させ、暑い日中の時間帯に冷却を行うことができます。

バルクミルク冷却タンクは酪農場のミルクハウスに設置された貯蔵タンクで、液体ミルクを冷却して低温に保ち、ミルク運搬業者が集荷するまで保管するために使用されます。ミルクは乳房から約 35 °C で搾乳されるため、新鮮な生乳を急速に 4 °C ～ 6 °C の貯蔵温度まで冷却し、微生物の増殖を遅らせるためにミルクタンクが必要です。^[8]バルクミルク冷却タンクは通常ステンレススチール製で、衛生基準に従って製造されています。ミルクを収集するたびに洗浄する必要があります。ミルク冷却タンクは農家の所有物である場合もあれば、酪農場から農家が借りている場合もあります。

浄化槽は、小規模な下水処理システムの一部で、しばしば浄化槽システムと呼ばれます。浄化槽システムは、農村部や郊外の家庭や小規模事業所からの廃水を処理するのによく使用されます。^[9]浄化槽は、タンクと浄化槽排水フィールドで構成されています。廃水はタンクに入り、固形物が沈殿してスカムが浮かびます。沈殿した固形物に対して嫌気性消化が行われ、固形物の体積が減少します。システムから放出される水は通常、排水フィールドによって吸収され、それ以上の処理は必要ありません。

移動式タンクは厳密には「貯蔵」タンクではありませんが、貯蔵タンクと同じ特徴を多く備えています。また、移動式タンクは、重いスロッシング荷重や衝突やその他の事故のリスクに対処できるように設計する必要があります。これには、外洋を航行する石油タンカーやLNG 運搬船、鉄道タンク車、道路タンカーが含まれます。また、 RV、ボート、航空機のトイレの廃棄物を貯蔵するタンクである貯蔵タンクも含まれます。

原油や石油系燃料用のタンクは、物質の引火点に応じて選択されます。物質がLPGなどの液化ガスでない場合、タンクは大気圧タンクであり、一般的に次の 2 種類があります。

1. 固定屋根タンクは、引火点が非常に高い液体（燃料油、ビチューメンなど）に使用されます。コーン屋根、ドーム屋根、傘屋根が一般的です。これらのタンクは、製品の粘度が高くなりすぎて配管が詰まり、ポンプで汲み上げられなくなるのを防ぐために、蒸気コイルで断熱および加熱される場合があります。ドーム屋根タンクは、大気圧よりわずかに高い貯蔵圧力を持つタンク（スロップオイルなど）用です。
2. 浮き屋根タンクは、大きく分けて外部浮き屋根タンク（通常、単に浮き屋根タンク、または FR タンクと呼ばれる）と内部浮き屋根タイプ（IFR タンク）に分けられます。IFR タンクは、引火点の低い液体（ジェット燃料、ガソリン、エタノールなど）に使用されます。基本的には、液面に沿って垂直に上下に移動する内部浮き屋根を備えた円錐屋根タンクです。この浮き屋根は、引火点の低い燃料から発生する蒸気を閉じ込めます。浮き屋根は、それを載せる脚またはケーブルで支えられています。FR タンクには固定屋根がなく、上部が開いており、浮き屋根のみがあります。ナフサ、灯油、ディーゼル、原油などの中引火点の液体は、これらのタンクに貯蔵されます。

液化ガス（LPG、ブタン、プロピレンなど）は、球形タンク（またはホートン球） に貯蔵される場合があります。

製油所のタンクに使用される一般的な分類コードは次のとおりです。

• OSBL – バッテリー制限外のタンク
  • COT – 原油タンク。
  • PIT – 製品および中間貯蔵タンク。
  • DISPATCH – エリアの戦車を派遣します。
• ユーティリティ – 発電所エリア内の水などを貯蔵するためのタンク。
• ISBL – バッテリー制限内タンク。これらは通常、中和タンク、水タンクなど、製油所の生産ユニットにある小さなタンクです。

化学タンクは、化学業界で広く使用されている化学薬品を保管するための容器です。さまざまなサイズと形状があり、原材料と完成した化学製品の両方の静的保管と輸送に使用されます。

化学薬品タンクは、特定の化学薬品用に設計する必要があります。化学薬品の腐食電位は変化するため、化学薬品タンクのサイズと機能は多様です。化学薬品タンクの設計では、通常、耐薬品性が最優先事項です。選択された材料は、設計と経済性が許す限り、保管されている化学薬品に対して耐性がなければなりません。これには、ガスケットや配管材料などの小さな機能の選択が含まれます。考慮すべきその他のパラメータは、熱、寒さ、真空、圧力、発熱反応、および化学薬品の固有の攻撃性 (酸、腐食性など) です。二次封じ込めは、一次容器の潜在的な故障を軽減するために時々使用されるバックアップ戦略です。二次封じ込めを備えた容器の一般的なプロファイルは、少なくとも 100% の容量で一次容器を囲む外部容器シェルを備えた一次容器です。二次容器は、ポリエチレン、グラスファイバー、および金属材料で利用できます。二次封じ込めタンクシステムは、すべての攻撃的な化学薬品に推奨されます。

貯蔵タンクの壊滅的な破損は数多くあるが、最も悪名高いものの一つが1919年1月14日にボストンで発生したものである。大型タンクが破損したとき、タンクはたった8回しか満杯にされておらず、その結果生じた糖蜜の波で近隣の21人が死亡した。ボストンの糖蜜事故は、タンクの壁が薄すぎて内容物の繰り返しの負荷に耐えられないという、設計と施工のまずさが原因であった。タンクは使用前に水を満たしてテストされておらず、リベット留めも不十分だった。タンクの所有者である米国工業アルコール会社は、被害者またはその遺族に補償金として30万ドル（2012年の価値で約400万ドル）を支払った。

それ以来、タンクが原因の事故は数多く発生しており、その多くは溶接不良や低品質の鋼材が原因となっている。新たな発明により、タンクの密閉に関する一般的な問題のいくつかは少なくとも解決されている。^{[10] [11]しかし、驚くべきことに、貯蔵タンクは空のときに別の問題も引き起こす。}石油やガソリンなどの石油製品を保管するために使用されていた場合、タンク内の雰囲気は炭化水素で満たされているため、非常に爆発性になる可能性がある。新たな溶接作業が開始されると、火花が内容物に簡単に引火し、溶接工に悲惨な結果をもたらす可能性がある。この問題は、残留物から爆発性雰囲気が形成されるのを防ぐために不活性ガスブランケットを使用することが現在義務付けられているタンカー船の空のバンカーの問題に似ている。

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  酸素およびMAPPガスボンベ
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  ミルク冷却タンク
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  燃料タンク
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  浄化槽
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  タンクローリー
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  空港にあるいくつかの大きなタンク。大きさの目安として、高速道路のコンクリート製の障壁に注目してください。
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  サービスステーションの地下燃料貯蔵タンク

• 水族館 – 魚や水生生物のための透明な水槽。別名「水槽」とも呼ばれます。
• バラストタンク – 液体バラストを保管するための区画
• ドロップタンク – 航空機で余分な燃料を運ぶために使用される外部タンク
• ダンクタンク – ターゲットを水槽に落とすことを目的としたアトラクション
• 燃料タンク – 車両や石油ヒーターなどの可燃性液体を安全に保管できる容器
• ガスボンベ – 加圧ガスを貯蔵するための円筒形の容器
• ホートン球 – 球形タンク
• 灌漑タンク – タンク灌漑の一部。インドでは、あらゆる大きさの人工湖または貯水池。
• 隔離タンク – 皮膚と同じ温度に加熱された、真っ暗で光や音が遮断された環境
• LNG貯蔵タンク – 液化天然ガスを貯蔵するための常圧タンク
• 雨水タンク – 雨水を貯めるための容器フォールバックとしてウィキデータの説明を表示するページ
• 回転タンク – 流体力学、流体力学の実験に使用
• スキューバタンク – ダイビング用の呼吸ガスを貯蔵および供給するために使用される高圧圧縮ガスシリンダー。水中で呼吸するための空気を供給する容器。
• 貯水タンク – 牛や馬などの動物の飲用水フォールバックとしてウィキデータの説明を表示するページ、家畜の給水用
• 寺院の貯水池 – インドの寺院の近くにある寺院群の一部として建設された井戸または貯水池。インドでは、寺院群の一部として建設された井戸または貯水池。
• 地下貯蔵タンク – 部分的にまたは完全に地下にある貯蔵タンク
• 気密タンク – ガスを貯蔵および放出するための油田設備リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 水タンク – 水を貯める容器

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