ドラム（容器）
典型的な200リットル（55 USガロンまたは44インペリアルガロン）のタイトヘッドドラム
オープンヘッドのスチールドラムに入った低レベル核廃棄物。

ドラム（バレルとも呼ばれる）は、バルク貨物の輸送に使用される円筒形の輸送容器です。ドラムは鋼鉄、高密度の板紙（一般にファイバードラムと呼ばれる）、またはプラスチックで作られており、一般的に液体や粉末の輸送・保管に使用されます。ドラムは積み重ね可能であり、倉庫や物流での効率的な使用を考慮して寸法が設計されています。このタイプの梱包は、危険物輸送の認定を受けていることがよくあります。適切な輸送には、ドラムが適用されるすべての規制に準拠している必要があります。[ 1 ]

スチールドラム

ドラム上のドラムポンプ

スチールドラムは、広く普及している産業用輸送容器です。冷間圧延鋼板を管状に成形し、側面の継ぎ目を溶接して製造されます。ステンレス鋼、ニッケル、特殊合金が使用される場合もあります。底部ヘッドは製造業者によって恒久的に取り付けられています。上部ヘッドには主に2つのオプションがあります。

  • オープンヘッドドラム、リムーバブルヘッドドラム：充填後、トップヘッドを閉止リングとボルトロックで固定します。液体、粒状固体、廃棄物などが一般的に輸送されます。
  • タイトヘッドドラム、クローズドヘッドドラム、非着脱式ヘッドドラム：トップヘッドはメーカーによって恒久的に取り付けられています。通常、1つまたは2つのねじ付きアクセスフィッティングが備わっており、充填後はねじ付き栓で閉じられます。これらのドラムは液体に適しています。

歴史

ニューヨークのネリー・ブライのアイアン・クラッド製造会社の従業員ヘンリー・ウェーハーンは、1905年12月に2つの特許を取得し、これが現代の55ガロンのスチールドラム缶につながった[ 2 ] [ 3 ] 200リットルのドラム缶の使用は、トラック、冷間圧延鋼、スタンプまたはパターン鍛造機械、溶接が広く利用可能であった最初の戦争である第二次世界大戦で広まった。これらは最初に枢軸国（ドイツとイタリア）によって使用されたが、連合国もすぐに採用した[ 4 ] ドラム缶は、南太平洋戦域での最初の米国の攻勢であるガダルカナル島作戦の勝利に貢献した。米国海軍は、航空機用航空ガソリンを陸上に降ろすのに十分な時間、制海権を維持することができなかったため、ドラム缶は駆逐艦などの高速船で島まで輸送され、船腹から押し込まれた（または、時間が許せば貨物ネットで降ろされた）ことが多かった。ガソリンの密度は水よりはるかに小さいため、ドラム缶は浮きました。海軍の小型船舶「シービー」がドラム缶を囲い込みました。

  • 1914年、ドラム缶に油を注ぐ
    1914年、ドラム缶に油を注ぐ
  • ドラム缶にオイルを充填する様子、1919年
    ドラム缶にオイルを充填する様子、1919年
  • 第二次世界大戦中、石油のドラム缶が鉄道車両からトラックに積み替えられている
    第二次世界大戦中、石油のドラム缶が鉄道車両からトラックに積み替えられている
  • 第二次世界大戦中のトラックに積まれた航空燃料のドラム缶
    第二次世界大戦中のトラックに積まれた航空燃料のドラム缶
  • 1941年、リビアのトブルクで捕獲したイタリアの200リットルドラム缶と充填装置を使用するオーストラリア軍
    1941年、リビアのトブルクで捕獲したイタリアの200リットルドラム缶と充填装置を使用するオーストラリア軍
  • 1950年頃、ドラムに潤滑油を充填している様子
    1950年頃、ドラムに潤滑油を充填している様子
  • ドラムの谷。有毒廃棄物の不法投棄が米国ケンタッキー州の EPA スーパーファンド サイトにつながった、1980 年
    ドラムの谷。有毒廃棄物の不法投棄が米国ケンタッキー州のEPAスーパーファンドサイトにつながった。1980 年。

建設

スチールドラムの圧縮試験

幅広い構造とサイズが用意されています。[ 5 ]危険物（有害物質） の輸送を目的とする場合は、厳格な規制要件が適用されます。国連の調整の下、各国および地域当局はドラムの構造と厳しい試験の性能実証を要求しています。[ 6 ] [ 7 ] 工業用スチールドラム協会も試験実施のためのガイダンスを提供しています。[ 8 ]ドラムには、特定の種類の製品の輸送の認証を識別するためのエンボス加工されたシンボルが付いています。

多くのドラム缶の公称寸法は高さ880ミリメートル（35インチ）弱、直径610ミリメートル（24インチ）弱で、一般的な公称容積は208リットル（55 米ガロン）です。一方、原油のバレル容積は42米ガロン（159 リットル）です。アメリカ合衆国では、25米ガロン（95リットル）のドラム缶も一般的に使用されており、同じ高さです。これにより、異なる種類のパレットを積み重ねやすくなります。バレルはプラスチック、ラミネート加工された板紙、または鋼鉄で作られています。

ドラム缶には、上部と（通常は）下部にチャイムまたはリムがあり、チャインと呼ばれることもあります。ほとんどのスチール製ドラム缶には、補強のために厚手の金属またはプラスチック製の転がり輪が付いています。 [ 9 ] [ 10 ]これにより、液体などの重い物質を詰めた状態でも、容易に横向きにして転がすことができます。短距離から中距離であれば、ドラム缶を斜めに持ち、バランスを取りながら、両手で上部を握り、トルク（回転力または転がり力）も加えながら回転させることで、下部のリムを軸にして転がすことができます。

オープントップのサブタイプは、通常の 3/4 インチレンチまたはラチェットレンチで締め付けると内側と下向きの力が加わるため、多くの非揮発性液体を保持してガスケットに対して気密シールを作るのに十分な圧力をかける機械式リングクランプ (内側に凹んでいる) で密閉されます。上面には上記のように栓穴があり、これらの蓋付きハイブリッドドラムは、多くの非揮発性液体や工業用粉末の輸送に使用できます。多くのドラムは、射出成形や押し出し用のプラスチックビーズ、洗剤などの精製工業用グレードの粉末 (肥料や粉末アルミニウムなど) など、液体だけでなく粉末製品の輸送と保管にも使用されます。国境を越えて危険物を輸送する場合、UN 認証が必要になることがあります。一般に、ドラムの使用はバルク製品の卸売りに限定され、その後、工場でさらに加工または小分けされます。

これらの金属製ドラムにはフランジの付いた開口部が 2 つあり、直径は通常 51 ミリメートル (2 インチ) NPSと 19 ミリメートル (0.75 インチ) NPS です。ドラムが満たされると、空気圧式または手動の栓締め器 (プラグレンチ) を使用して、プラグ (栓) がフランジにねじ込まれます。輸送中の盗難や異物混入からドラムの内容物を守るため、金属製や金属プラスチック積層板などの他の種類のキャップシールが使用されます。これらのキャップシールはフランジの上部にあり、ドラム キャップ シーラーとも呼ばれるドラム キャップシール圧着ツールを使用して圧着されます。キャップシールが圧着されると、これらのキャップシールを破壊することによってのみプラグをねじって外すことができます。空気圧式および手動式のキャップシール圧着工具が利用可能です。空気圧式の工具は大量生産の生産ラインで使用されます。

国際標準サイズ

化学薬品やその他の液体の輸送容器として使用されるスチールドラム

200リットルドラム（米国では55ガロンドラム、英国およびその他の国では44ガロンドラム）は、公称容量200リットル（55米ガロンまたは44英ガロン）の円筒形の容器です。正確な容量はメーカー、用途、その他の要因によって異なります。標準的なドラムの内寸は、直径572ミリメートル（22.5 インチ）、高さ851ミリメートル（33.5インチ）です。これらの寸法から、約218.7リットル（57.8米ガロン、48.1英ガロン）の容量が得られますが、通常は約200リットルまで充填されます。

フィンランド、ユヴァスキュラの凍ったユヴァスヤルヴィ湖にある赤い鋼鉄ドラム

200リットルドラムの外寸は、通常、上部または下部の縁の直径が584ミリメ​​ートル（23インチ）、チャイン（ドラムの周囲の隆起部分）の直径が597ミリメートル（23.5インチ）、高さが876ミリメートル（34.5インチ）です。正確な寸法はANSI MH2に規定されています。

ドラム缶は通常、剛性を高め、転がりやすさを向上させるために外壁にリブが付いた鋼鉄製です。蓋は溶接、またはヘッドガスケットとボルトリングで固定されます。油、燃料、化学薬品、乾燥品などの輸送に広く使用されています。

ドラム缶は、フォークリフトや輸送時の取り扱いを容易にするため、パレットに載せて輸送されることが多いです。ドラム缶のサイズ、形状、重量配分は、二輪のハンドトラックを用いて、荷積み場や工場の床上で容易に移動できるように設計されています。横向きにして転がすこともできます。また、硬い地面の上では、傾けてから底部に沿って転がすか、専用に設計された ドラムハンドラーを使用することで、短距離であれば手で移動させることもできます。

化学薬品や石油製品の輸送に使用される密閉式鋼製バレルおよびドラムには、標準化された栓穴配置が採用されており、上蓋の両側に51ミリメートル（2インチ）（DN50）NPTと19ミリメートル（3 ⁄ 4 インチ）（DN20）NPTのねじ付き栓穴が1つずつあります。ドラムは耐久性のあるプラスチックや紙で作られることもあり、この配置は多くのプラスチック製ドラムに採用されています。ドラムには、ドラムポンプや栓ミキサーなど、様々な部品を取り付けることができます。

1972年12月、バトンルージュ製油所の近くに積み上げられたドラム缶の山

かつては、有害廃棄物はこのサイズのドラム缶に詰められ、野外に保管されたり埋められたりすることが多かった。しかし、時間の経過とともに、一部のドラム缶は腐食し、液漏れを起こすようになった。その結果、これらのドラム缶は様々な用途があり、商業的に広く使用されているにもかかわらず、汚染問題の象徴となっている。試験によると、55ガロンのドラム缶から液漏れが発生すると、内容物が1,200平方フィート（約120平方メートル）の平面に飛散する可能性がある。[ 11 ]ドラム缶は洗浄または再生された後、様々な液体や物質の保管や輸送に使用されることが多い。

原油は55米ガロンのドラム缶で輸送されることもありますが、バレル単位の原油の計量基準は、1870年代のウイスキー容器（42米ガロン、35英ガロン、159リットル）に基づいています。 [ 12 ] 42米ガロンまたはワインガロンは、ワインティアーズ（3番目のパイプ）に相当します。ワインバレル（1/8タン）は、31.5米ガロン（26.2英ガロン、119.2リットル）です。

適用される規格は次のとおりです。

  • ISO 15750-1:2002. 包装 - 鋼製ドラム - パート1：最小総容量208 L、210 L、および216.5 Lの取り外し可能なヘッド（オープンヘッド）ドラム
  • ISO 15750-2:2002. 包装 - 鋼製ドラム - パート2：総容量が212 L、216.5 L、および230 L以上の非着脱式ヘッド（タイトヘッド）ドラム
  • ISO 15750-3:2022. 包装 - 鋼製ドラム - パート3：挿入フランジ型閉鎖システム

再調整

スチールドラム缶は、一般的に再生されて再利用されます。再生と再利用に関するライフサイクル調査は、非常に良好な結果を示しています。[ 13 ] [ 14 ] 洗浄されたドラム缶は、資格のある再生業者に送られます。有害な残留物は規制当局の懸念事項となる可能性があります。[ 15 ] [ 16 ] 再生は通常、検査、ラベルの剥がし、洗浄（機械洗浄、加熱洗浄、または苛性洗浄）、へこみやチャイムの矯正、ガスケットの交換、塗装、試験、マーキング、ラベル貼付で構成されます。スチールドラム缶は、リサイクルまたは埋め立てられる前に、使用、再生、再利用のサイクルを何度も繰り返すことがよくあります。

ファイバードラム

ファイバードラムに入ったバルク医薬品

ファイバードラム（ファイバードラムとも呼ばれる）は、板紙、ラミネート板紙、プラスチック、箔、その他の保護層で構成された輸送容器です。[ 17 ]ヘッドはファイバーボード、金属、合板、プラスチック、その他の適切な材料で作られています。ドラムは通常、円形の断面をしていますが、角型ドラムも存在します。角型ドラムは輸送中や保管中に密集して梱包できます。

ファイバードラムには様々な構造とサイズがあり、様々な粒状物質、コイル状の電線やケーブル、長尺の蛍光灯、そして（認証があれば）危険物の輸送に使用されます。[ 18 ] 内容物との適合性が重要であり、ドラムライナーが一般的に使用されます。

スチール、ファイバー、プラスチック製のカバーには、スチールレバーロックリングクロージャーが付いています。 [ 19 ]

プラスチックドラム

手押し車による空のプラスチックドラムの運搬

プラスチックドラムは、通常、ブロー成形された高密度ポリエチレンで作られています。[ 20 ] [ 21 ]さまざまなサイズと構造があり、特定の目的や市場に合わせて設計されています。プラスチックドラムは、液体、粒状固体、内装材に使用されます。設計、試験、ラベル付けが適切に行われれば、プラスチックドラムは危険物や有害物質にも使用できます。プラスチックドラム、内装コーティング、またはドラムライナーは、意図された内容物に適合している必要があります。食品や医薬品は特に敏感です。一部の液体化学物質はプラスチックを透過したり、脆化を引き起こしたりする可能性があります。[ 22 ]

プラスチックドラムの圧縮安定性は熱に敏感です。プラスチックドラム協会は、温度が約32℃（90℉）を超える場合は積み重ねを推奨していません。[ 23 ]側壁を補強する方法もいくつかあります。[ 24 ] [ 25 ]

プラスチックドラム缶は輸送コンテナ以外にも様々な用途に使用されています。水の収集や貯蔵にも使用できます。また、高速道路沿いの工事区域の標識にも使用されています。[ 26 ]

適用される規格は次のとおりです。

  • ISO 20848-2:2006. 包装 - プラスチックドラム - パート1. 公称容量113.6リットルから220リットルの取り外し可能なヘッド（オープンヘッド）ドラム
  • ISO 20848-2:2006. 包装 - プラスチックドラム - パート2：公称容量208.2リットルおよび220リットルの非取り外し式ヘッド（タイトヘッド）ドラム
  • ISO 20848-3:2018. 包装 - プラスチックドラム - パート3：公称容量113.6リットルから220リットルのプラスチックドラム用のプラグ栓閉鎖システム

参照

参考文献

  1. ^ 「連邦危険物規制への準拠方法」米国運輸省。2014年4月2日。2014年3月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年5月23日閲覧。
  2. ^ \ US USOO5543107A、Wehrhahn、H、「金属バレル」、1905年出版 
  3. ^ 「Nellie Bly Oil Drum - American Oil & Gas Historical Society」 . American Oil & Gas Historical Society . 2015年5月12日. 2016年5月24日閲覧。
  4. ^リンゼイ、NR (1991). 『任務に匹敵する - 王立オーストラリア軍』ヒストリア・プロダクションズ. 第17章. ISBN 978-0-9808415-0-3. 2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  5. ^ Normwnt, R (2009年9月22日)、「Steel Drums and Pails」、Yam, KL (ed.)、Encyclopedia of Packaging Technology、Wiley (2010年出版)、pp.  375– 381、ISBN 978-0-470-08704-6
  6. ^ ISO 16104 – 2003 包装 – 危険物輸送用包装 – 試験方法
  7. ^ ASTM D4919-危険物包装の試験に関する標準仕様
  8. ^危険物包装、スチールドラムの試験手順（PDF）、Industrial Steel Drum Institute、2014年
  9. ^ Soroka, W.図解包装用語集（第2版）包装専門家協会。pp. 39, 69。
  10. ^空のスチールドラムの安全な荷降ろし、Industrial Steel Drum Institute、2018年、 2018年12月19日閲覧
  11. ^臨床環境保健と毒性曝露（第2版）フィラデルフィア：リッピンコット・ウィリアムズ＆ウィルキンス、2001年、ISBN 068308027X。
  12. ^ Engber, Daniel (2005年3月24日). 「石油はバレルで供給されるのか？」 . Slate Magazine . 2022年10月5日閲覧。
  13. ^ Biganzoli, L (2018)、「包装再利用のLCA評価：スチールドラムのケーススタディ（抄録）」、Journal of Material Cycles and Waste Management、21：67–78、doi：10.1007/s10163-018-00817-x 、 2023年9月6日閲覧。
  14. ^ Raugei, M (2009)、「使い捨てファイバードラムと再利用可能なスチールドラムのライフサイクルアセスメントの比較」（PDF）、Journal of Material Cycles and Waste Management、22 : 443–450
  15. ^中古ドラム缶の管理と再生、米国環境保護庁、2023年、 2023年9月11日閲覧。
  16. ^ Rankin, P (2019). 「連邦EPAの空容器規則に関する考察：目的と適用」(PDF) . The Journal of HAZMAT Transportation . 29 (6) . 2023年9月18日閲覧。
  17. ^ Gordon, G (2009年9月22日)、「ファイバードラム」、Yam, KL (編)、『Encyclopedia of Packaging Technology』 、Wiley (2010年出版)、 368-373頁 、ISBN 978-0-470-08704-6
  18. ^ Najafi, N (1989),ファイバードラム内のバルク推進剤の性能指向パッケージング試験(PDF) , vol. AD-A211199, 米陸軍ピカティニー兵器廠, 2023年9月6日閲覧
  19. ^ US 6,019,240、Legeza, P、「ファイバーボードドラムとプラスチックチャイムアセンブリ」、2000年公開 
  20. ^ Bruno, P (2010)、「プラスチックドラム」、Yam, KL (編)、『Encyclopedia of Packaging Technology』、Wiley、pp.  373– 375、ISBN 978-0-470-08704-6
  21. ^ US US5543107A、マリック、「54) 一体型ハンドリングリングの2速圧縮成形を含むブロー成形閉鎖型プラスチックドラム」、1996年公開 
  22. ^ 「定格容量60ガロン（227リットル）以下のプラスチックタイトヘッドドラムの環境応力亀裂抵抗（ESCR）の標準試験方法」 ASTM D5571。
  23. ^プラスチックドラムの積み重ねガイドライン(PDF)、プラスチックドラム協会、 2003年9月6日閲覧
  24. ^ US US6,497.338B、Stolzman, MD、「強化側壁付きプラスチックドラム」、2002年公開 
  25. ^ Najand, Navid (2020). 「押し出しチューブの製造パラメータが円筒形容器の座屈強度に及ぼす影響」 . Production & Manufacturing Research . 8 (1): 6196– 221. doi : 10.1080/21693277.2020.1772898 . 2023年9月14日閲覧。
  26. ^ King, MK (1995), EV ALUATION OF PLASTIC DRUM SPECIFICATIONS (PDF) , vol. 1TX-95/2924, Texas Transportation Institute , 2023年9月6日閲覧

さらに読む

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