| 【発明の名称】 |
低温タンク |
| 【発明者】 |
【氏名】烏野 信美
【氏名】金城 鉄男
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| 【要約】 |
【課題】タンクの占有面積が小さくかつ敷地面積が有効に利用可能で、さらに液化ガスの漏洩時にも気化ガスの発生を少なくして災害の局限化が図れる低温タンクを提供する。
【解決手段】低温状態の液体を貯蔵するために内槽３および外槽４の二重殻からなる平底筒形状の低温タンクに対して、内槽３と外槽４との間に、内槽３の側板３ａおよび底板３ｂを囲んで有底筒状に形成される防液槽５を配設する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 低温状態の液体を貯蔵するために、内槽および外槽の二重殻からなる平底筒形状の低温タンクであって、前記内槽と前記外槽との間には、該内槽の側板および底板を囲んで有底筒状に形成される防液槽が配設されていることを特徴とする低温タンク。
【請求項２】 前記内槽と前記防液槽との間には、該内槽から漏洩した液体を貯溜するための防液空間が形成され、前記防液槽と前記外槽との間には、外部からの入熱を抑制する保冷材が配設されていることを特徴とする請求項１記載の低温タンク。
【請求項３】 前記防液槽は、前記内槽を形成する低温用鋼材にて形成されることを特徴とする請求項１または２記載の低温タンク。
【請求項４】 前記防液空間内のガスを外部へ排出するためのガス排出通路を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の低温タンク。
【請求項５】 前記内槽から前記防液空間内への液体の漏洩を検出するための検出手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の低温タンク。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】低温状態の液体を貯蔵するために、内槽および外槽の二重殻からなる平底筒形状の低温タンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）などの液化ガスを低温状態で貯蔵する低温タンクには、タンク本体に万一損傷が生じた場合にでも貯蔵所構外への液化ガスの流出を防止するために、防液提が設けられている。
【０００３】図３には、こうした従来の低温タンクが示されていて、この低温タンクは、タンク本体３０が、内槽３１と外槽３２との二重殻構造に構成されている。また、内槽３１と外槽３２との間には入熱を防ぐための保冷材３３が充填されていて、さらに、タンク本体３０を取り囲んで防液提３４が配設されている。防液提３４は、一般に、タンク本体３０に貯溜される液体容量をすべて貯めることが可能な大きさに形成され、鉄筋コンクリートなどによって構築される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来の低温タンクでは、タンク本体３０を囲んで防液提３４が構築されているので、一基あたりのタンクの占有面積が大きくなってしまう。また、防液提３４内で発生する気化ガスへの引火を防止するために、気化ガス濃度を抑えるための様々な対策がなされているが、防液堤内領域が広いため、気化ガスが発生する領域も広く、ガス濃度抑制の対策を気化ガス発生領域すべてに亘って十分に施すことは難しい。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、タンクの占有面積が小さくかつ敷地面積が有効に利用可能で、さらに液化ガスの漏洩時にも気化ガスの発生を少なくして災害の局限化が図れる低温タンクを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、低温状態の液体を貯蔵するために、内槽および外槽の二重殻からなる平底筒形状の低温タンクであって、内槽と外槽との間には、内槽の側板および底板を囲んで有底筒状に形成される防液槽が配設される技術が採用される。この低温タンクは、低温状態の液体を貯蔵する内槽を囲んで有底筒状の防液槽が形成されているので、防液槽が防液堤として機能して、万一内槽から液体が漏洩した場合にも、液体の外部への流出が抑制される。
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１の低温タンクにおいて、内槽と防液槽との間には、内槽から漏洩した液体を貯溜するための防液空間が形成され、防液槽と外槽との間には、外部からの入熱を抑制する保冷材が配設される技術が採用される。この低温タンクでは、保冷材の内側に形成される防液空間内に漏洩した液体が溜まるので、入熱量が少なく液体の温度が上昇しにくい。
【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１または２の低温タンクにおいて、防液槽が、内槽を形成する低温用鋼材にて形成される技術が採用される。この低温タンクでは、内槽と同一の低温用鋼材で防液槽が形成されるので、防液槽と内槽との熱による相対変位が小さくなる。
【０００９】請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかの低温タンクにおいて、防液空間内のガスを外部へ排出するためのガス排出通路を備える技術が採用される。この低温タンクでは、防液空間内のガスを外部へ排出するためのガス排出通路を備えるので、漏洩時の気化ガスを排出して回収することが可能となる。
【００１０】請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の低温タンクにおいて、内槽から防液空間内への液体の漏洩を検出するための検出手段を備える技術が採用される。この低温タンクでは、防液空間内への液体の漏洩を検出手段で検出するので、内槽からの液体の漏洩を検出して、液体の外部への流出を確実に防ぐことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る低温タンクの一実施形態について図１を参照して説明する。図１に示す低温タンクは、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯蔵するための地上タンクであり、液荷重に耐えうる基礎１が地盤Ｅに構築され、基礎１上にタンク本体２が搭載されている。
【００１２】基礎１は、地中に杭が埋設されコンクリートにて構築される。また、液荷重に耐えてタンク本体２を支持するように十分な強度で形成され、さらにタンク本体２を搭載する搭載面１ａが地表から所定の高さとなるように形成されている。
【００１３】タンク本体２は、内槽３および外槽４の二重殻から構成され、さらに、内槽３と外槽４との間には防液槽５が配設されている。
【００１４】内槽３には、低温状態のＬＮＧ（例えば−１６２℃）に耐えられるＮｉ鋼などの低温材料のものが使用され、外槽４には軟鋼が使用されている。また、防液槽５には、Ｎｉ鋼あるいはアルミニウム合金など、内槽３と同一の低温材料が使用される。
【００１５】内槽３は、側板３ａおよび底板３ｂを有する有底筒状に形成され、上部をドーム状の屋根３ｃによって密閉されている。さらに、ＬＮＧを低温状態で貯溜し、かつ、タンク２内が負圧にならないようにするために、内部が所定圧力に保持されるようになっている。
【００１６】外槽４は、内槽３および防液槽５を囲んで有底筒状に形成され、さらに上部をドーム状の屋根４ｃによって密閉されている。また、外槽４は、それ自体でも自立するように構築され、さらに、風や地震などによる荷重にも耐えうるように十分な強度で形成されている。
【００１７】防液槽５は、内槽３の側板３ａおよび底板３ｂを囲んで配設されている。さらに、防液槽５は、内槽３の側板３ａとの間に内槽３から漏洩した液体が溜まる防液空間６が形成されるような所定内径で、底板５ｂを有する有底筒状に形成されている。また、防液槽５は、側板５ａが内槽３の側板３ａとほぼ同程度の高さに形成されている。
【００１８】さらに、内槽３および防液槽５は、内槽３の外周、および防液槽５の内外周に環状のスティフナーが配設されるなど、補強部材で補強がなされている。これらは、内槽３および防液槽５に作用する液圧、あるいはガス圧などを考慮に入れて、内槽３および防液槽５の両者が各々十分な強度を有するように設計されている。万一内槽３が損傷して液圧が防液槽５に作用すると、内槽３破壊直後の液荷重によって円周方向に大きなモーメントが生じるため、特に、防液槽５の円周方向には十分な強度を有するように設計される。
【００１９】防液空間６の幅（隙間）は、こうした内槽３・防液槽５間の補強部材などの配設状態や、建造時の作業効率などを考慮に入れて定められる。また、防液空間６の上部は、図２に示すように、天板６Ａで塞がれて、内槽３と防液空間６とが隔離された状態になっている。天板６Ａは、内方側の端部を内槽３に溶接されるとともに、外方側の端部を蝶番を介して後述する保冷材に固定され、さらに、後述するパーライト粒子などの保冷材が防液空間６内へ落下しないように、全体を上からシール材６Ｂで覆われている。
【００２０】図１に戻り、防液槽５は、内槽３から液体が漏洩した場合に備えて、防液槽５外への液体や気化ガスの漏洩、さらに湿分の漏洩を防ぐように、側板５ａと底板５ｂとの境目などが十分な配慮の上で気密・液密に施工されている。
【００２１】外槽４の側板４ａと防液槽５との間には、パーライトブロックなどの保冷材７Ａが敷き詰められ、外部からの入熱を抑制するようになっている。また、防液槽５の底板５ｂと基礎１との間には、側板５ａの下方にパーライトブロック７Ｂ、そのパーライトブロック７Ｂに囲まれるように泡ガラス７Ｃが敷き詰められている。さらに、内槽３の底板３ｂと防液槽５の外板５ｂとの間には、コンクリート７Ｄが配設されている。また、屋根３ｃと屋根４ｃとの間には、パーライト粒子などの保冷材８が充填されている。
【００２２】また、保冷材７Ａと防液槽５との間には、所定厚みのパーライトダイヤフラム９が挟まれている。なお、防液槽５は、側板５ａがパーライトダイヤフラム９に密着しないように配設されている。パーライトダイヤフラム９は、熱による防液槽５の膨張・収縮を吸収するとともに、保冷材７Ａの充填圧力が防液槽５に局所的に大きく作用するのを抑制するように形成されている。
【００２３】さらに、外槽４の側板４ａ上部付近には、防液空間６内のガスを外部へ排出するためのガス排出通路１０が配設されている。ガス排出通路１０は、一端を防液空間６内で開放しかつ他端をガス回収手段１１へ接続される排出パイプ１２と、排出パイプ１２の他端側に接続されて排出パイプ１２内を開閉するバルブ１３とから構成されている。また、ガス排出通路１０の近傍には、内槽３から防液空間６内への液体の漏洩を検出するための検出手段１４が配設されている。防液空間６には、平常時には窒素ガスなどの不燃性ガスが封入されていて、検出手段１４は、防液空間６内の燃焼ガスを検出するように構成されている。
【００２４】次に、上記構成の低温タンクの作用について説明する。この低温タンクでは、低温状態の液体を貯蔵する内槽３を囲んで有底筒状の防液槽５が形成されているので、防液槽５が防液堤として機能して、万一内槽３か液体が漏洩した場合にも、液体の外部への流出を抑制する。また、防液槽５はタンク内に形成されているので、タンクの外での防液堤が不要となって一基あたりのタンクの占有面積が小さくなる。また、防液空間６は、保冷材７Ａ，８の内側に形成されているので、入熱が少なく内槽３側に近い低温に保持されている。このため、万一液体が漏洩した場合にも液体の温度上昇が小さく、気化ガスの発生が少ない。さらに、気化ガスの発生場所はほとんどが外槽４内に限られるので、災害の局限化を図ることができる。
【００２５】また、防液槽５が内槽３と同一の低温用鋼材にて形成されているので、低温状態の液体の熱衝撃にも防液槽５が耐え、さらに、防液槽５と内槽３との熱による相対変位が小さく、温度変化によるタンクの損傷の可能性が低い。さらに、防液槽５および内槽３は、防液空間６のスペースを利用して補強部材が配設され、両槽が各々十分な強度を有する構造体となっているので、内槽３破壊直後の液荷重によって防液槽５に作用する円周方向の大きなモーメントにも耐えることが可能である。
【００２６】さらに、この低温タンクでは、防液空間６内のガスを外部へ排出するためのガス排出通路１０が配設されているので、漏洩時の気化ガスを排出してガス回収手段１１で回収することが可能となり、漏洩時の対応をより安全に施すことができる。また、防液空間６内への液体の漏洩を検出手段１４で検出するので、内槽３からの液体の漏洩を検出して、液体の外部への流出を確実に防ぐことができる。
【００２７】なお、本実施形態では、貯蔵する液体をＬＮＧとしたが、液化石油ガス（ＬＰＧ）の貯蔵にも適用することができる。また、さらに本発明は、こうした燃料用の液化ガスに限るものではなく、液体の漏洩に配慮が必要な他の液体においても適用可能である。また、タンク本体２の大きさをさらに小さくするために、防液空間６がほとんど形成されない構成としてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば以下の効果を得ることができる。請求項１に係る低温タンクは、低温状態の液体を貯蔵する内槽を囲んで有底筒状の防液槽が形成されているので、防液槽が防液堤として機能して、万一内槽か液体が漏洩した場合にも、液体の外部への流出を抑制することができる。防液槽はタンク内に形成されているので、一基あたりのタンクの占有面積が小さくなり、敷地面積を有効に利用することができる。
【００２９】請求項２に係る低温タンクでは、保冷材の内側に形成される防液空間内に漏洩した液体が溜まるので、漏洩した液体がＬＮＧなどの液化ガスの場合でも入熱量が少なく気化ガスの発生が少ない。
【００３０】請求項３に係る低温タンクでは、防液槽が内槽と同一の低温用鋼材にて形成されるので、低温状態の液体の熱衝撃にも防液槽が耐えることができ、さらに、防液槽と内槽との熱による相対変位が小さく、温度変化によるタンクの損傷の可能性が低い。
【００３１】請求項４に係る低温タンクでは、防液空間内のガスを外部へ排出するためのガス排出通路を備えるので、漏洩時の気化ガスを排出して回収することが可能となり、液体漏洩時の対応をより安全に施すことができる。
【００３２】請求項５に係る低温タンクでは、防液空間内への液体の漏洩を検出手段で検出するので、内槽からの液体の漏洩を検出して、液体の外部への流出を確実に防ぐことができ、災害の局限化をさらに図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００００９９
【氏名又は名称】石川島播磨重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月８日（１９９９．６．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４９０８
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４６２９６（Ｐ２０００−３４６２９６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１６１７０８ |
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