化学工場の”シールポット”の構造と設計上の注意点を解説 大気圧貯槽・危険物屋外タンク・材質

シールポット化学機械

シールポット“について解説します。

シールポットは化学工場でよく使う安全装置です。

構造も機能もシンプルなはずですが、意外と考えることがあります。

内圧維持

シールポットの目的はタンクの内圧を微量な範囲で維持することです。

下の図のように大気圧タンクのシール目的で使うことが多いでしょう。

シールポット

シールポットを使わずに、ガスラインをそのまま大気に開放してしまうと非常に危険です。

加圧負圧

例えばタンクが加圧状態になったときは、タンク内容物のガスが大気に漏れ出します。

タンクが負圧状態になったときには、大気(空気)がタンク内に漏れ込みます。

ガスが漏れた場合は、地球環境や人体への被害が及びます。

ガスを漏らさないという仕組みだけなら、フレアースタックやスクラバーなどの仕組みも考えられますが、シールポットは安価でできるメリットがあります。

タンク内に空気が混入した場合は、例えば危険物4類なら火災爆発による大事故が起こりえます。

こういう状況を防ぐために、シールポットを使います。

構造

シールポットの構造を紹介します。

簡単にいうと、容器内にパイプをディップさせたものです。

容器に天蓋から内部にディップさせたラインと、天板にノズルだけを取ったラインの2つを作成します。

このラインをタンクと大気に接続させて、中に液体を入れればシールポットの完成です。

シールポット構造

タンクのガスラインと大気口をシールポットへ接続する方法で、加圧型と負圧型に使い分けることが可能です。

例えば、上の図の左側は加圧型・右側は負圧型です。

危険物タンクなどは加圧にも負圧にもシールできる構造が必要なので、上のシールポットを2つ作ってつなげる必要があります。

ちょっと工夫すれば、下のような合流型も考えられます。

合流型

材質

材質は一般にステンレスを使います。

タンク側の材質に合わせてSUS304とSUS316Lを使い分けると良いでしょう。

タンクに高級金属材料を使う場合には、PTFEライニング樹脂ライニングなどにすると良いでしょう。

この場合は、上記の合流型は作れないと思った方が良いでしょう。

シールやライニングが結構面倒です。

実現しようとするとフランジ数が増えていく方向になり、漏れのリスクを上げていきます。

微量でも酸や塩を含む場合は、ステンレスはちょっと注意です。

気が付いた時にはボロボロになっていた。。。ということも起こりえます。

液体

シールポットは液体でシールする装置です。

液体の種類も考慮すべき内容です。

一般には安価なを使います。

冬季に水が凍る可能性がある地域では、流動パラフィンなどの不凍液を使う必要があります。

シール液は水であれば常時流しているのが理想です。

水

シールポット内の水はガスを吸収して性質が変わります。

これをずっとシールポット内にため込んでいると、例えばガス吸収の性質などが悪くなったり詰まったりします。

そのためにも、一定量の水を常時流して排水し、シール水の性質を一定に保ちます。

排水配管の高さを適切に決めて液高さを作り、ディップ高さを決めることでシール深さを設計できます。

流動パラフィンの場合は、これが難しいので定期的に交換せざるを得ないでしょう。

そのためにも液抜き用のバルブが底面に必要になります。

寸法

シールポットの寸法について解説します。

主要指標は容量です。

シールすべきガスの種類などによって使い分けることになるでしょう。

例えばシール液をシールポットにいったん張り込んで、ガスを吸収できなくなるまでに1日の猶予が必要な液量というような決め方をします。

実際には各会社の実績で決まってしまうことが多いですけど。

高さはシール高さとの関係で決まります。

シール高さはタンクの設計圧力より低い値にしないといけません。

シール可能な圧力が高すぎると、タンクが爆発してしまいますね。

は、容量→高さの2次的な要素として決まります。

厳密にはタンクのガスライン・大気開放のラインの口径やディップ深さと関係がありますが、意識することは少ないと思います。

液面上昇

最後に

化学工場のシールポットの構造や設計上の注意点を解説しました。

危険物タンクを微加圧・負圧に保つための内圧維持装置です。

ディップ型のタンクを2つ並べて加圧にも負圧にも使えるようにして、水を常時流す構造が多いでしょう。

材質はステンレスが一般的です。

この記事が記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

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