API 650規格に基づく二重壁原油貯蔵タンクの安全評価

API 650規格に基づく二重壁原油貯蔵タンクは、内槽+外槽の複合構造設計を採用しており、内槽にはQ345R低合金鋼（降伏強度≥345MPa）を使用し、外槽には炭素鋼ライニング防食層を使用しています。壁厚は可変断面勾配分布（底部30mmから頂部8mm）となっています。二重壁間隙には0.5mの環状検出通路が設けられ、光ファイバーひずみセンサーが構造変形をリアルタイムで監視します。耐震設計は震度8の地震烈度要件を満たし、弾性接続ノードは±15°の角度変位を許容します。浮き屋根は二重円盤式アルミニウム合金構造を採用し、三重シールシステムを備え、蒸発損失率は0.1％以下に抑えられています。

安全評価では、以下の3つの主要指標の検証に重点を置いています。1）ノズル荷重の検証：API 650付録Pに従って、パイプラインの推力と引張力がタンク壁の開口部にかかる応力への影響を計算し、局所応力が許容値の85％を超えないようにします。2）風荷重の安定性：有限要素解析により、耐風リングの間隔が≤3mの場合、臨界座屈モーメントMw≤0.6Mcrであることを検証します。3）漏洩監視の有効性：環状検出通路のセンサー感度は、0.1mmの亀裂識別精度に達し、応答時間≤30秒である必要があります。外槽のカソード防食システムは、マグネシウムアノード（保護電流密度10mA/m²）を採用し、3層のHDPE防水膜（透水係数<1×10^-12 cm/s）と組み合わせて、二重の漏洩防止を保証します。

この設計は、デジタル運用プラットフォームを通じて、ライフサイクル全体にわたる管理を実現し、応力監視、腐食速度予測、緊急遮断機能を統合し、故障予測の精度は92％に達します。施工段階では、モジュール式のプレハブ技術を採用し、溶接部の相関アレイ検査による欠陥率は0.8％未満であり、従来の単層タンクと比較して鋼材の使用量を15％削減します。運用コストは20％削減され、総合的な安全性能はAPI 650とGB 50341の両方の規格要件に適合しています。