| 【発明の名称】 |
低温タンク |
| 【発明者】 |
【氏名】金城 鉄男
【氏名】仲地 唯渉
【氏名】烏野 信美
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| 【要約】 |
【課題】地震等による内槽の破損時に低温液化ガスが外槽外部にまで漏れ出すことを防止し、安価に、施工管理も容易に、かつ保守も容易に実現する低温タンクを提供する。
【解決手段】内槽２とこの内槽２を包囲する外槽３とからなる二重殻構造の低温タンク２１において、外槽側板４及び外槽底板５を内槽２と同様の低温用材料により構成し、外槽３及び内槽２のそれぞれを基礎６に対し低温収縮時の相対変位を許容し得るように連結し、外槽底板５の外周を全周にわたり包囲する着脱可能な構造の腐食防止ジャケット２６を設け、この腐食防止ジャケット２６内に不活性ガスを充填する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内槽とこの内槽を包囲する外槽とからなる二重殻構造の低温タンクにおいて、外槽側板及び外槽底板を内槽と同様の低温用材料により構成し、外槽及び内槽のそれぞれを基礎に対し低温収縮時の相対変位を許容し得るように連結し、外槽底板の外周を全周にわたり包囲する着脱可能な構造の腐食防止ジャケットを設け、この腐食防止ジャケット内に不活性ガスを充填することを特徴とする低温タンク。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内槽と外槽とからなる二重殻構造の低温タンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６はＬＮＧ，ＬＰＧ等の低温液化ガス１２を貯蔵する低温タンク１の一例を示すもので、この種の低温タンク１は、内槽２とこの内槽２を包囲する外槽３とからなる二重殻構造となっており、内槽２と外槽３との間には、パーライト等の保冷材が充填されてタンク内外の断熱が図られている。
【０００３】外槽３は、その胴部分をなす円筒状の外槽側板４の下面を外槽底板５により閉塞されて基礎６上に設置され、かつ外槽側板４の上面をドーム型の外槽屋根７により閉塞された構造になっている。内槽２は、胴部分をなす円筒状の内槽側板８の下面を内槽底板９により閉塞され、外槽底板５上に底部保冷層１０を介して設置され、かつ内槽側板８の上面をドーム型の内槽屋根１１により閉塞された構造となっており、直接的に低温液化ガス１２に接触することになる内槽側板８、内槽底板９、内槽屋根１１については脆化遷移温度が低い低温用材料により構成されている。なお、外槽３は内槽２と断熱構造を隔てて配置されているので、外槽側板４、外槽底板５、外槽屋根７は通常の常温用材料で構成されている。
【０００４】図７は図６に示す低温タンクの基礎との取り合いを示す図である。内槽２の基礎６に対する連結は、低温液化ガス１２の貯蔵により低温収縮する内槽２の基礎６に対する相対変位を許容し得るよう複数本の可撓性を有するアンカーストラップ１３により行われており、このアンカーストラップ１３は基礎６に埋設されたアンカーストラップボックス１４の底部に下端を固定して縦方向に伸びかつ上端を内槽側板８の下側部分における円周方向複数箇所にそれぞれ固定されている。
【０００５】一方、外槽３の基礎６に対する連結は、通常において外槽３の低温収縮を考慮する必要がないため、外槽側板４の下側部分における円周方向複数箇所に突設された孔あきブラケット１５に対し、基礎６に設けられたアンカーボルト１６を通してナット１７で締結固定している。
【０００６】なお、図７に詳細に図示されている如く、底部保冷層１０は、外槽底板５上に打設したパーライトコンクリート層１０ａと、このパーライトコンクリート層１０ａ上面の外周部分に環状に配列されたパーライト角形ブロック１０ｂと、このパーライト角形ブロック１０ｂに囲まれた中央部分にレンガ状に敷き詰められた泡ガラス１０ｃと、この泡ガラス１０ｃの上層部に蓋状に嵌め込まれたＡＬＣ断熱材１０ｄにより構成されており、各アンカーストラップ１３が通過する部位を切り欠いた構造としている。
【０００７】また、図中１９は内槽側板８の外周面に内槽２の低温収縮時の相対変位を許容し得るよう装着された伸縮自在なグラスウールブランケット、２０は内槽２と外槽３との間に充填された粒状パーライトを示す。
【０００８】このように構成された低温タンク１においては、大型の地震が発生した場合、内部に低温液化ガス１２を貯蔵している内槽２には大きな慣性力が作用することになるので、外槽３側が地震力に耐えうる十分な強度を有していたとしても、内槽２側が破損して低温液化ガス１２が漏れ出すおそれがある。
【０００９】万一、低温液化ガスが漏れ出した場合には、常温用材料からなる外槽側板４や外槽底板５が急激に冷却されて低温脆化により破損したり、あるいは、アンカーボルト１６及びナット１７により孔あきブラケット１５を介して基礎６に固定されている部分に外槽底板５の急激な低温収縮による応力が集中して破損し、外槽３の外部にまで低温液化ガス１２が漏れ出す可能性がある。
【００１０】このため、一般的には、周辺環境の汚染等の二次災害を未然に防止するため、低温タンク１の周囲を図６で示す防液堤１８により距離を隔てて取り囲むか、あるいは図８に示すように、ＰＣ（プリストレスコンクリート）製の防液堤１８ａを低温タンク１の外槽側板４に極力近づけて配置するようにしていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者のように、低温タンク１の周囲を防液堤１８により距離を隔てて取り囲むようにした場合には、防液堤１８によって占有される敷地面積が広くなり、土地代や防液堤１８内の安全対策費が高騰するという問題があった。
【００１２】一方後者のように、ＰＣ製の防液堤１８ａを低温タンク１の外槽側板４に極力接近させて配置するようにした場合には、ＰＣ製の防液堤１８ａ自体の建設費が高くつく上に、その建設時に土木工事と機械工事とが錯綜するために施工管理が困難であるという問題があった。
【００１３】本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、地震等による内槽の破損時に低温液化ガスが外槽外部にまで漏れ出すことを防止し、安価に、施工管理も容易に、かつ保守も容易に実現する低温タンクを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明では、内槽とこの内槽を包囲する外槽とからなる二重殻構造の低温タンクにおいて、外槽側板及び外槽底板を内槽と同様の低温用材料により構成し、外槽及び内槽のそれぞれを基礎に対し低温収縮時の相対変位を許容し得るように連結し、外槽底板の外周を全周にわたり包囲する着脱可能な構造の腐食防止ジャケットを設け、この腐食防止ジャケット内に不活性ガスを充填する。
【００１５】従って、本発明では、地震等による内槽の破損時に低温液化ガスが内槽から漏れ出しても、外槽側板及び外槽底板が低温用材料で構成されているので、これら外槽側板及び外槽底板が低温脆化により破損することはなく、低温タンクの外部に漏れ出すことはない。
【００１６】しかも、外槽についても内槽と同様に低温収縮時における基礎に対する相対変位を許容し得るよう基礎に連結してあるので、外槽底板の低温収縮による応力集中で外槽に破損が生じることもなくなる。
【００１７】また、内部を不活性雰囲気とした腐食防止ジャケットにより外槽底板の外周が包囲されているので、基礎と外槽底板との隙間に雨水が浸透するのが防止され、外槽底板の腐食防止が確実に図られる。この腐食防止ジャケットは取り外し可能なので、内部の点検と保守を確実に行なうことができる。
【００１８】そして、これらの有効な作用によって、外槽側板を支障なく防液堤として機能させることが可能となり、内槽から漏れ出した低温液化ガスを外槽内に溜めて低温タンクの外部への漏れ出しを防止することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明の実施形態の一例を示すもので、図６、図７と同一の符号は同一のものを表すものとする。前述した図６、７の低温タンク１と略同様に構成した二重殻構造の低温タンクにおいて、外槽側板４及び外槽底板５を内槽２と同様の脆化遷移温度が低い低温材料により構成し、外槽側板４の内面から内槽２周囲の外槽底板５上面に到る範囲を冷熱抵抗緩和材２２により被覆する。
【００２０】ここで、冷熱抵抗緩和材２２には、地震等による内槽２の破損時に漏れ出した低温液化ガス１２が外槽側板４の内周面や内槽２周囲の外槽底板５上面に対し直接的に接触せず徐々に浸透してゆくようにしたポリウレタンフォーム等のような材質のものを採用すればよく、これ以外にも外槽側板４の内周面や内槽２周囲の外槽底板５上面が急激に低温収縮することを回避し得て冷熱衝撃を緩和できるものであれば適宜な材質のものを選定することが可能である。
【００２１】また、冷熱抵抗緩和材２２の下端部分については、図示の如く、滑らかなカーブを描きながら上向きに折り返すようにモルタル２３を下側に打設し、これにより冷熱衝撃が集中し易い角部の形成を回避するようにし、その終端をパーライトコンクリート層１０ａの側面に沿わせて固定する。
【００２２】内槽２の基礎６に対する連結については、従来と同様にアンカーストラップ１３を用いるが、従来アンカーボルトにより締結固定されていた外槽３についても、内槽２側と同様に複数本のアッカーストラップ２４を用いて基礎６に連結し、低温収縮時における基礎６に対する相対変位を許容し得るようにする。
【００２３】即ち、外槽３を基礎６に連結しているアンカーストラップ２４は、基礎６に埋設されたアンカーストラップボックス２５の底部に下端を固定して縦方向に伸び且つ上端を外槽側板４の下側部分における円周方向複数箇所にそれぞれ固定している。
【００２４】外槽側板４の下端の周囲をアンカーストラップ２４を含み全周にわたり包囲し得るように腐食防止ジャケット２６を設け、この腐食防止ジャケット２６内に窒素ガス等の不活性ガスを充填する。
【００２５】腐食防止ジャケット２６は炭素鋼等の常温用材料からなる屋根板２６ａと側板２６ｂから構成され、屋根板２６ａは、一端を外槽側板４に溶接されたリング状受板２６ｃとボルト２７により接合され、他端は側板２６ｂの上端とボルト２７で接合されている。側板２６ｂの下端は基礎６に埋設された埋設板２６ｄとボルト２７により接合されている。屋根板２６ａはリングを半径方向に切断した複数の部分リングより構成され、隣接する各部分リングはボルト２７により接合されている。また側板２６ｂは円弧板よりなり、隣接する各側板２６ｂは端部に設けられたフランジをボルト２７により接合するようになっている。なお屋根板２６ａ及び側板２６ｂが接合する全ての接合面にはパッキングが設けられ、気密に接合するようになっている。
【００２６】図２は腐食防止ジャケット２６の外観を示す。黒丸はボルト２７による接合位置を示す。リング状受板２６ｃと埋設板２６ｄにはネジが切られており、ボルト２７をネジ込むようになっている。屋根板２６ａどうし、側板２６ｂどうしの接合、屋根板２６ａと側板２６ｂとの接合はボルト２７とナットにより行なわれる。
【００２７】腐食防止ジャケット２６には図示しない不活性ガス導入管が接続され、不活性ガスを充填するが、この不活性ガス導入管は、内槽２と外槽３との間の不活性雰囲気の圧力を外気温に応じて調整する従来周知のブリージングタンク（図示せず）に接続さており、腐食防止ジャケット２６内の圧力が内槽２と外槽３との間の圧力と常に同圧となるようになっている。
【００２８】腐食防止ジャケット２６は薄い常温材等をボルトで接合する構造になっているので、外槽側板４や外槽底板５の低温収縮を拘束するようなことはない。収縮時ジャケットが破壊し側板、底板を破損させない。また腐食防止ジャケット２６はボルトによる接合構造なので、取付け取り外しが容易にでき、内部の点検や保守が容易に行える。
【００２９】次に腐食防止ジャケットの別の実施形態について説明する。図３は腐食防止ジャケット３０のアンカーストラップ２４のある位置の断面図を示し、図４は腐食防止ジャケット３０のアンカーストラップ２４のない位置の断面図を示す。図５は腐食防止ジャケット３０の平面図を示す。腐食防止ジャケット３０は外槽底板５の外周部と基礎６との接触面に雨水等の腐食物質が入るのを防止するもので、外槽底板５の外周の外側の基礎６にリング状の埋設板３１を埋設し、外槽底板５の外周端と埋設板３１との上部にリング状に覆い板３０ａを設け、外槽底板５と埋設板３１とパッキングを介してボルト３２で接合する。
【００３０】覆い板３０ａはリングを半径方向に切断した複数の部分リングより構成され、隣接する各部分リングはパッキングを介してボルト３２により接合されている。アンカーストラップ２４は覆い板３０ａを貫通しており、貫通部は溶接またはパッキングでシールされている。外槽底板５の外周部と埋設板３１にはネジ孔が設けられ、ボルト３２により覆い板３０ａと接合される。図５において黒丸はボルトによる接合位置を示す。アンカーストラップ２４が貫通する覆い板３０ａは短く、貫通しない覆い板３０ａを長くしている。覆い板３０ａは常温材等の薄い板で構成され、アンカーストラップ２４が貫通しない覆い板３０ａは取り外しが容易にできるように構成されている。
【００３１】本腐食防止ジャケット３０への不活性ガス導入とブリージングタンクによる圧力調整は図１で示した腐食防止ジャケット２６の場合と同様に行われる。また、本腐食防止ジャケット３０も薄い常温材等をボルトで接合する構造になっているので、低温収縮時自らが破壊し、外槽側板４や外槽底板５、アンカーストラップの低温収縮を拘束するようなことはない。またボルトによる接合構造でかつ単純な構成なので、取付け取り外しが容易にでき、内部の点検や保守が容易に行える。
【００３２】以上の各実施形態で説明したように、本発明の低温タンク２１は、地震等による内槽２の破損時に低温液化ガスが外槽３に漏れ出しても、外槽側板４及び外槽底板５が低温用材料で構成されているので、これら外槽側板４及び外槽底板５が低温脆化により破損することがなく、また、外槽側板４の内周面と内槽２周囲の外槽底板５上面とが冷熱抵抗緩和材２２により被覆されているので、これらが低温液化ガス１２との直接的な接触により急激に低温収縮することが回避されて冷熱衝撃が大幅に緩和される。
【００３３】さらに、外槽３についても内槽２と同様にアンカーストラップ２４を用いて低温収縮時における相対変位を許容し得るよう基礎６に連結してあるので、外槽底板５の低温収縮による応力集中で破損が生じることもなくなる。
【００３４】また、内部を不活性雰囲気とした腐食防止ジャケット２６，３０により外槽底板５の外周部が包囲されているので、基礎６と外槽底板５との間隙に雨水が浸透し腐食環境を形成するのを防止できる。この腐食防止ジャケット２６，３０はボルト結合等により取り付け、取り外しができる着脱可能な構成になっているので、外槽３の低温収縮に対して、基礎６と外槽３の相対変位を拘束することがなく、さらに、内部の点検や保守作業が容易にできるようになっている。
【００３５】このような有効な作用により、外槽側板４を支障なく防液堤として機能させることが可能になり、内槽２から漏れ出した低温液化ガス１２を外槽３内に溜めて低温タンク２１の外部への漏出を防止することが可能となる。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明の低温タンクによれば、低温タンクの構成要素である外槽側板を防液堤として機能させることにより、地震等による内槽の破損時に低温液化ガスが外槽外部に漏出することを防止できるので、低温タンクの周囲に距離を隔てて防液堤を設けた場合のように、防液堤によって占有される敷地面積が広くなることにより土地代や防液堤内の安全対策費が高騰するという問題を回避でき、ＰＣ製の防液堤を低温タンクの外槽側板に極力近づけて配置する場合のように、建設時土木工事と機械工事とが錯綜し、建設費も高くなるという不具合を回避できる。また外槽底板の腐食を防止する腐食防止ジャケットを着脱可能な構造にしたので、内部の点検や保守を容易に行うことができる。
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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８月３０日（１９９９．８．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７５１５
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 実 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６５７９１（Ｐ２００１−６５７９１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４４０７６ |
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