JP2006132564A

JP2006132564A - 低温ｐｃタンクの底部構造

Info

Publication number: JP2006132564A
Application number: JP2004318927A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kamata; 文男鎌田; Takenori Nishizaki; 丈能西崎; Motohiko Nakatani; 元彦中谷; Mitsugi Sato; 佐藤　　貢; Koji Yagi; 浩二八木
Original assignee: Obayashi Corp; Osaka Gas Co Ltd; Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Obayashi Corp; Osaka Gas Co Ltd; Toyo Tire Corp
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2006-05-25

Abstract

【課題】冷熱抵抗緩和部を底部保冷層とは別個に設置する必要のない低温ＰＣタンクの底部構造を提供する。
【解決手段】基礎版７とＰＣ側壁５とが一体化して構成された低温物質貯蔵用の低温ＰＣタンクにおいて、内槽３と基礎版７との間に、基礎版７側から順に外槽底部ライナ９、底部保冷層１１および液密ライナ１２を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、液化石油ガス（ＬＰＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化窒素、アンモニアなどの低温液化ガスを貯蔵するＰＣタンクの底部構造に関するものである。

液化石油ガス（ＬＰＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）などの低温液化ガスを貯蔵する低温ＰＣ（Pre-stressed Concrete）タンクの底部構造としては、図２に示すような構造が知られている。すなわちこの底部構造は、低温液化ガス２を貯蔵する内槽３と、基礎版７との間に、下から順に外槽底部ライナ９、底部冷熱抵抗緩和部１５、冷熱抵抗緩和部１５が漏液時の熱荷重に対し有害な割れや剥離が生じないようにするための表面コーティング材１３、底部保冷層１１、を設けた構造である。このような構成の底部構造において、冷熱抵抗緩和部１５は、例えば内槽３が損傷し、低温液化ガス２が基礎版７まで到達するような場合に備えて設けられていた（非特許文献１参照）。

すなわち冷熱抵抗緩和部１５は、このような低温液化ガス２の漏出が生じた場合に、基礎版に作用する冷熱に抵抗し、緩和するために設けられていた。
社団法人日本ガス協会ＬＮＧ地上式貯槽指針（改訂版）

しかし、このような底部構造をもつ低温ＰＣタンク１は、底部保冷層１１の下位に冷熱抵抗緩和部１５を別途設ける構造であるため低温ＰＣタンクの底部が厚くなったり、施工に多くの材料を要するためにコストが高くなったりしていた。また、内槽３の損傷などによって低温液化ガス２が内槽底板１０の下側へ漏洩した場合、低温液化ガス２が、底部保冷層１１内に流れ込み、表面コーティング材１３のところまで達して基礎版７に接近するため、例えば、以下のような問題が発生していた。

（１）低温液化ガス２が加熱手段１７で加熱された基礎版７からの熱供給により大量の気化ガスが発生するため、低温ＰＣタンク１内の排気設備はより大きな能力が必要となる。
（２）地盤２５が凍結しないように通常運転状態のときよりも加熱手段１７の熱供給量を増やす必要がある。
（３）基礎版７における断面内の温度勾配が大きくなり、それに伴って大きな熱応力が発生するため、基礎版７の構造を補強する必要がある。
（４）内槽３とＰＣ側壁５との間に液化ガスが流れ込んだ場合に、重量の軽い底部保冷層１１が浮き上がり損傷を生じる可能性がある（図３参照）。

従って、通常運転の状態から漏洩が生じた状態に移ったときに温度及び構造条件が大きく変化しない低温ＰＣタンク１の底部構造を案出することが必要である。

そこで、本発明は、底部保冷層１１が漏液後にそのまま冷熱抵抗緩和部の役割を担う底部構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、低温物質貯蔵用の低温ＰＣタンクの底部構造であって、地盤上に構築された基礎版と、前記基礎版の上面に設けられた第一のライナと、前記第一のライナの上面に設けられた保冷層と、前記保冷層の上面又は中間部に設けられた第二のライナと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、底部保冷層の上面に液密のライナを設けることにより、低温液化ガスの漏洩が発生しても内槽底板と近接した位置にある第二のライナにより直ちに遮断される。このため、通常運転状態と漏液した後で底部の温度変化は殆ど生じず、基礎版を防護するための冷熱抵抗緩和部を別個に設ける必要がなくなる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の低温ＰＣタンクの底部構造であって、前記第一のライナまたは前記第二のライナの少なくとも一方が、繊維強化金属箔ないし軽金属箔からなることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の低温ＰＣタンクの底部構造であって、前記第二のライナが、側壁部の冷熱抵抗緩和部の外側に設けられた側部ライナ又は前記冷熱抵抗緩和部の内側に設けられた表面コーティング材と連続して構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、冷熱抵抗緩和部を底部保冷層とは別個に設置することを必要としない低温ＰＣタンクの底部構造を提供することができる。

本発明の一実施形態を、以下図面を参照して詳細に説明する。

図１は、ＬＮＧやＬＰＧ等の低温液化ガス２を貯蔵する低温ＰＣタンク１の全体断面図である。同図に示すように、低温ＰＣタンク１は、基礎版７及びＰＣ側壁５からなるコンクリート製容器と、その内側に設けられた内槽３とから構成される二重構造の容器である。基礎版７は、地盤２５上に構築されて、地盤２５に直接支持されるか、あるいは杭を用いた基礎構造により地盤２５に支持されている。低温ＰＣタンク１の上部は屋根１９で覆われている。

また、基礎版７には、加熱手段１７が埋設されている。この加熱手段１７は、例えば、電熱線などの電気ヒーターであってもよいし、温められた不凍液が流れる温水管であってもよい。

加熱手段１７は、低温ＰＣタンク１に低温液体を貯蔵した際の、貯蔵液の冷熱によるタンクへの悪影響を防止する役割を有している。すなわち、低温ＰＣタンク１の建設後、その中に低温液化ガス２が注入された際に、加熱手段１７により基礎版７を加熱することにより、基礎版７上面が０℃以下になって基礎版７上面にレンズ状や層状の氷が形成されたり、基礎版７の下位地盤２５が凍結することに伴う基礎版７の局部的持ち上がりなどの悪影響を防止できる。

図４は、本発明の一実施形態である低温ＰＣタンク１の底部構造を説明するための図である。同図に示すように、低温ＰＣタンク１の底部は、低温液化ガス２を貯蔵する内槽３の底板と、基礎版７との間に、下側から順に、外槽底部ライナ９（第一のライナ）、断熱材からなる底部保冷層１１、液密ライナ１２（第二のライナ）、を設けて構成されており、従来の構造における冷熱抵抗緩和部を別個に設けることは省略している。

より具体的には、コンクリート製の基礎版７の表面に設けた外槽底部ライナ９の上面に、液密ライナ１２（例えば、ＦＲＦ(Fiber Reinforced Foil 繊維強化金属箔ないし軽金属箔；例えば、ガラス繊維強化アルミ箔)など）で表面をコーティングして液密性を確保した泡ガラスなどの底部保冷層１１などを設けて構成されている。

この底部保冷層１１の上面には、例えば、コンクリートや合板などからなる緩衝材１４を介して内槽底板１０が設けられている。また、内槽からの伝達荷重が大きい底部保冷層１１の外周支圧部１６には強度の大きなパーライトコンクリートなどが用いられている。

外槽底部ライナ９としては、例えば、鋼板や、ＦＲＦなどを用いることができる。また、液密ライナ１２も、外槽底部ライナ９と同じくＦＲＦを用いることができる（なお、ＦＲＦの施工法については、特開２００２−２４３０９７号公報を参照）。

低温ＰＣタンク１の側部２１は、ＰＣ側壁５の内面に側部ライナ２７（例えば、鋼板、ＦＲＦなど）、側部冷熱抵抗緩和部２９（例えば、ポリウレタンフォームなど）、が設けられ、内槽３の側板との空間には側部保冷層３３（例えば、パーライト粉体など）、などを設けて構成されている。

なお、底部保冷層１１の上面に設けられた液密ライナ１２は、側部冷熱抵抗緩和部２９の表面コーティング材３１と接着により連続して構成されているが、側部ライナ２７と連続するように構成してもよい。そして、上述のように液密ライナ１２は底部保冷層１１の上側に設けられているので、低温液化ガス２が漏洩しても液化ガス２が底部保冷層１１の内部には流れ込むことはない。従って、上記図３に示したように、底部保冷層１１の下側に低温液化ガス２が侵入して、重量の小さい底部保冷層１１が浮上して撓むことがなく、底部保冷層１１の損傷を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、液密ライナ１２が底部保冷層１１の上側に設けられているので、低温液化ガス２が内槽３から漏れた場合でも、その低温液化ガス２が底部保冷層１１まで達することがなく、基礎版７が低温液化ガス２によって直接冷却される虞がなくなるので、別個に冷熱抵抗緩和部１５を設けることを必要としない低温ＰＣタンク１の底部構造が可能となる。従って、低温ＰＣタンク１の底部構造を薄くすることができるとともに、施工コストを下げることができる。

また、上述のように、内槽３から液化ガス２が漏れた場合でも、内槽３の直下に液密ライナ１２を設けて液化ガス２がそれより下位に侵入（または浸透）しないようにしているため、基礎版７や地盤２５の通常運転の状態からの温度条件の変動が殆どないので基礎版７を構造上補強する必要がなく、かつ加熱手段１７の熱供給能力を余分に確保する必要もなくなる。

さらに、低温ＰＣタンク１から漏洩した低温液化ガスへの熱供給が少ないために漏洩初期の気化ガス発生量が抑制され、タンク内圧を制御する圧力安全弁などの排気設備の必要能力も小さくて済む。

また、本実施形態によれば、外槽底部ライナ９、液密ライナ１２、及び内槽底板１０が、低温液化ガス２に対する三重の障壁構造となるので、貯蔵する液化ガス２が外部へ漏洩することに対する安全性・信頼性がより高いものとなる。

また、液密ライナ１２としてＦＲＦのように柔軟性の高い材料を用いることには以下のような利点がある。すなわち、柔軟性を有するため、例えば底部保冷の外周支圧部１６に用いられるパーライトコンクリートの表面と、底部保冷層１１の表面との間に段差があるような場合でも、容易に設置できる。

また、側部ライナ２７あるいは側部冷熱抵抗緩和部２９の表面コーティング材３１との接続も定着に十分な長さを確保して樹脂接着すればよく、構造的に単純で施工も鋼板のように溶接する必要がなく安全・確実に行うことができる。

なお、本実施形態においては、液密ライナ１２を底部保冷層１１の最上面に設けているが、例えば、液密ライナ１２の上側にも底部保冷材が設定される構成、すなわち底部保冷層１１の中間部に液密ライナ１２を設ける構成としてもよい。

低温ＰＣタンク全体の縦断面図である。従来の低温ＰＣタンクの底部構造の一例を示す図である。液体が漏洩した時の底部保冷層の様子を模式的に示す図である。本発明の一実施形態に係る低温ＰＣタンクの側壁部を示す縦断面図である。

符号の説明

１低温ＰＣタンク２低温液化ガス
３内槽５ＰＣ側壁
７基礎版９外槽底部ライナ
１０内槽底板１１底部保冷層
１２液密ライナ１３表面コーティング材
１４緩衝材１５冷熱抵抗緩和部
１６外周支圧部１７加熱手段
１９屋根２１側部
２５地盤２７側部ライナ
２９側部冷熱抵抗緩和部３１表面コーティング材
３３側部保冷層３５内槽側板

Claims

低温物質貯蔵用の低温ＰＣタンクの底部構造であって、
地盤上に構築された基礎版と、
前記基礎版の上面に設けられた第一のライナと、
前記第一のライナの上面に設けられた保冷層と、
前記保冷層の上面又は中間部に設けられた第二のライナと、
を備えることを特徴とする低温ＰＣタンクの底部構造。
前記第一のライナまたは前記第二のライナの少なくとも一方が、繊維強化された金属箔ないし軽金属箔からなることを特徴とする請求項１に記載の低温ＰＣタンクの底部構造。
前記第二のライナが、側壁部の冷熱抵抗緩和部の外側に設けられた側部ライナ又は前記冷熱抵抗緩和部の内側に設けられた表面コーティング材と連続して構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の低温ＰＣタンクの底部構造。