JP2007056918A - Low-temperature liquefied gas storage tank - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低温液化ガス貯槽に関し、詳しくは、液化アルゴン、液化酸素、液化窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス(LNG)等の低温液化ガスを貯留する低温液化ガス貯槽に関する。 The present invention relates to a low-temperature liquefied gas storage tank, and more particularly to a low-temperature liquefied gas storage tank that stores low-temperature liquefied gas such as liquefied argon, liquefied oxygen, liquefied nitrogen, liquefied carbon dioxide gas, and liquefied natural gas (LNG).
低温液化ガスを貯留する大型の低温液化ガス貯槽は、一般に、貯留した低温液化ガスの蒸発を抑えるため、内槽と外槽との二重構造で形成され、内槽と外槽との間には、パーライト等の断熱材を充填するとともに真空引きした真空断熱層を形成している(例えば、特許文献1参照)。
パーライトのような粉末状の断熱材を内槽と外槽との間に設けられた断熱層域へ充填する場合、断熱層域に設置された真空引き用配管を用いて断熱層を真空引きしながら、外槽に設けられた断熱材投入部から投入して充填を行うのが一般的である。しかし、断熱材投入部が外槽頂部に設けられている場合、パーライトを貯槽頂部まで搬送するための手段が必要になり、例えば、外槽の外側に断熱材搬送用配管を取り付け、乾燥空気や窒素ガス等でパーライトを気体搬送している。 When filling the heat insulation layer area provided between the inner tank and the outer tank with a powdery heat insulating material such as pearlite, the heat insulation layer is evacuated using a vacuuming pipe installed in the heat insulation layer area. However, it is common to perform charging by charging from a heat insulating material charging part provided in the outer tub. However, when the heat insulating material charging part is provided at the top of the outer tank, a means for transporting the pearlite to the top of the storage tank is required.For example, a pipe for heat insulating material transfer is attached to the outside of the outer tank, and dry air or Perlite is transported by gas with nitrogen gas.
工場で低温液化ガス貯槽を製作し、完成品として出荷するような場合、断熱材搬送用配管の設置には、工場内のクレーン等を利用することができる。また、貯槽が大型化した場合は、断熱材投入部を外槽胴部に設けて横置きの状態でパーライトを充填することも考えられる。 When a cryogenic liquefied gas storage tank is manufactured at a factory and shipped as a finished product, a crane or the like in the factory can be used for installing the heat insulating material transfer pipe. Further, when the storage tank is enlarged, it is conceivable to provide a heat insulating material charging part in the outer tank body part and to fill the pearlite in a horizontal state.
ところが、現地で低温液化ガス貯槽を製作したり、貯槽を分割輸送したりして、貯槽設置場所でパーライトを充填するような場合、貯槽を立てた状態でパーライトを投入しようとすると、屋外での高所作業が増加し、工期の長期化やコストアップに繋がるという問題がある。とりわけ、低温液化ガス貯槽は大型化の傾向があるため、断熱材搬送用配管の取り付け及び取り外しのために足場を組んだり、大型クレーンを用意したりする困難の度合いが大きくなる。 However, when a low temperature liquefied gas storage tank is manufactured locally or the storage tank is divided and transported and pearlite is filled at the storage tank installation location, if you try to put pearlite with the storage tank upright, There is a problem that work at high places increases, leading to longer construction periods and higher costs. In particular, since the cryogenic liquefied gas storage tank tends to increase in size, the degree of difficulty in building a scaffold or preparing a large crane for installing and removing the heat-insulating material conveying pipe is increased.
そこで本発明は、内槽と外槽との間の断熱層への断熱材の投入、充填を容易に行うことができ、高所作業を極力低減して製作期間の短縮や製作コストの削減を図ることができる低温液化ガス貯槽を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention can easily insert and fill the heat insulation layer between the inner tank and the outer tank, reducing the work at high places as much as possible to shorten the production period and the production cost. It aims at providing the low temperature liquefied gas storage tank which can be aimed at.
上記目的を達成するため、本発明の低温液化ガス貯槽は、低温液化ガスを貯留する内槽と、該内槽の外側に断熱層を介して設けられた外槽とを有する低温液化ガス貯槽において、前記内槽と前記外槽との間に、前記断熱層に断熱材を投入するための断熱材投入用配管を設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the low-temperature liquefied gas storage tank of the present invention is a low-temperature liquefied gas storage tank having an inner tank for storing a low-temperature liquefied gas and an outer tank provided outside the inner tank via a heat insulating layer. In addition, a heat-insulating material input pipe for supplying heat insulating material to the heat insulating layer is provided between the inner tank and the outer tank.
さらに、本発明の低温液化ガス貯槽は、前記外槽を外槽下部部材と外槽上部部材とに分割し、前記外槽下部部材と前記内槽とを組み付けるとともに、内槽内に連通する配管を前記外槽下部部材を貫通させて設けることにより内槽ユニットを一体的に形成し、前記外槽の外槽上部部材は、貯槽設置場所で内槽ユニットの外槽下部部材上部に接合一体化されることを特徴としている。 Furthermore, the low-temperature liquefied gas storage tank of the present invention divides the outer tank into an outer tank lower member and an outer tank upper member, and assembles the outer tank lower member and the inner tank and is connected to the inner tank. The inner tank unit is integrally formed by providing the outer tank lower member through the outer tank, and the outer tank upper member of the outer tank is integrally joined to the upper part of the outer tank lower member of the inner tank unit at the storage tank installation location. It is characterized by being.
また、本発明の低温液化ガス貯槽は、前記外槽を外槽下部部材と外槽上部部材とに分割し、内槽内に連通する配管を内槽下方に集中させて配管保持部材で保持し、前記外槽下部部材に前記配管保持部材を取り付ける配管貫通孔を形成するとともに、貯槽設置場所で前記外槽下部部材の上部に前記内槽を載置し、かつ、前記配管貫通孔に前記配管保持部材を取り付けて内槽と外槽下部部材とを一体化し、該内槽と一体化した外槽下部部材の上部に前記外槽上部部材を組み付けて接合一体化されることを特徴としている。 Further, the low-temperature liquefied gas storage tank of the present invention divides the outer tank into an outer tank lower member and an outer tank upper member, and concentrates the pipe communicating with the inner tank below the inner tank and holds it with the pipe holding member. And forming a pipe through hole for attaching the pipe holding member to the outer tank lower member, placing the inner tank on the upper part of the outer tank lower member at a storage tank installation location, and placing the pipe in the pipe through hole. A holding member is attached, the inner tub and the outer tub lower member are integrated, and the outer tub upper member is assembled and joined to the upper part of the outer tub lower member integrated with the inner tub.
さらに、前記断熱材投入用配管は、前記外槽上部部材に取り付けられていること、あるいは、前記内槽に取り付けられていること、また、前記断熱材を気体搬送によって前記断熱層内に投入することを特徴としている。 Further, the heat insulating material introduction pipe is attached to the outer tank upper member, or is attached to the inner tank, and the heat insulating material is introduced into the heat insulating layer by gas conveyance. It is characterized by that.
本発明の低温液化ガス貯槽によれば、外槽と内槽との間に断熱材投入用配管を設けることで、外部への配管の取り付け及び取り外しの工程を省くことができ、工期の短縮とコストダウンが図れる。さらに、危険を伴う高所作業を減らすこともできる。 According to the low-temperature liquefied gas storage tank of the present invention, it is possible to omit the process of attaching and removing the pipe to the outside by providing the heat-insulating pipe between the outer tank and the inner tank. Cost can be reduced. In addition, it is possible to reduce dangerous work at high places.
図1及び図2は本発明の低温液化ガス貯槽の一形態例を示すもので、図1は低温液化ガス貯槽における各種配管の設置例を示す説明図、図2は低温液化ガス貯槽を配管を省略した状態で示す説明図である。 1 and 2 show one embodiment of the low-temperature liquefied gas storage tank of the present invention. FIG. 1 is an explanatory view showing an example of installation of various pipes in the low-temperature liquefied gas storage tank. FIG. It is explanatory drawing shown in the abbreviate | omitted state.
まず、図2に示すように、低温液化ガス貯槽11は、低温液化ガスを貯留する円筒状の内槽12と、該内槽12の外側に断熱層13を介して設けられた円筒状の外槽14とを有するもので、通常、断熱層13にはパーライト等の断熱材が充填されるとともに真空引きを行って所定の断熱性を得るようにしている。
First, as shown in FIG. 2, the low-temperature liquefied
また、外槽14の下部には、複数本の貯槽支持脚15が設けられており、この貯槽支持脚15に対応する位置に、内槽12を外槽14内の所定位置に支持するための内槽支持脚16が設けられている。また、外槽14の胴部外面には、低温液化ガス貯槽11を吊り上げる際に使用する吊り金具17が複数箇所に設けられており、頂部には安全器兼断熱材投入部18が設けられている。
A plurality of storage
内槽12には、図1に示すように、送液用配管、下部液入口配管、上部液入口配管、ガス放出用配管、検液用配管、液面計用配管等の各種配管19が連通しており、これらの配管19は、内槽12と外槽14との間を通り、外槽14の下部鏡板を気密に貫通して外部に取り出されている。
As shown in FIG. 1,
さらに、内槽12と外槽14との間には、断熱層13を真空引きするための真空引き用配管20と、断熱層13に断熱材を投入するための断熱材投入用配管21とが設けられ、外槽胴部の下部から外部にそれぞれ取り出されている。真空引き用配管20は、外槽胴部の略全高に相当する長さを有しており、所定位置に複数の吸引口20aが設けられている。断熱材投入用配管21は、外槽14の頂部近傍に達する長さを有するものであって、断熱材投入用配管21の開口端である断熱材投入口21aが外槽14の頂部中央に位置するように設けられている。断熱層13への断熱材の充填は、真空引き用配管20で断熱層13を排気しながら、断熱材投入用配管21から断熱層13に断熱材を投入することによって行うことができる。
Furthermore, between the
このように、内槽12と外槽14との間に断熱材投入用配管21を設けておくことにより、断熱層13に充填する断熱材を、従来と同様の気体搬送(気流搬送)によって貯槽外部から断熱層13に投入することができ、従来の断熱材搬送用配管を貯槽外部に取り付けたり、取り外したりする必要がなくなる。特に、大型の低温液化ガス貯槽11を貯槽設置場所で製作したり、分割輸送したものを現地で組み立てたりする場合でも、断熱材搬送用配管の取り付け及び取り外しのための足場を組む必要がなくなり、現地での高所作業の削減や工期の短縮等が図れる。なお、安全器兼断熱材投入部18を取り外して断熱層13の頂部に断熱材を増し充填する場合は、高所作業車等を利用することができるので、容易かつ安全に作業を行うことができる。
Thus, by providing the heat insulating
図3乃至図7は、工場で分割して製作した内槽側部材と外槽側部材とを別個に輸送して現地で組み立てることにより、大型の低温液化ガス貯槽を製作する手順を示すもので、図3は貯槽製作工場での製作状態を示す説明図、図4は現地での組立手順の一例を示す説明図、図5は内槽を外槽下部部材に組み付けた状態を示す正面図、図6は低温液化ガス貯槽の平面図、図7は低温液化ガス貯槽の要部の正面図である。なお、以下の説明において、前記形態例で示した低温液化ガス貯槽11における構成要素と同一の構成要素には、それぞれ同一符号を付して詳細な説明は省略する。
3 to 7 show a procedure for manufacturing a large-sized cryogenic liquefied gas storage tank by separately transporting and assembling the inner tank side member and the outer tank side member manufactured separately in the factory at the site. FIG. 3 is an explanatory view showing a production state in a storage tank manufacturing factory, FIG. 4 is an explanatory view showing an example of an on-site assembly procedure, and FIG. 5 is a front view showing a state where the inner tank is assembled to the outer tank lower member, FIG. 6 is a plan view of the low-temperature liquefied gas storage tank, and FIG. 7 is a front view of the main part of the low-temperature liquefied gas storage tank. In addition, in the following description, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the component in the low-temperature liquefied
まず、図3に示すように、貯槽製作工場において、内槽12は、上部鏡板に吊り金具12aが設けられ、下部に前記内槽支持脚16が設けられるとともに、該内槽12内に連通する各種配管19(図3〜7では2本のみを表示している。)の貯槽側配管19aが設けられ、該配管19aの下部を内槽下方に集中させて配管保持部材22によりまとめて保持した状態に形成される。また、配管19の外部側配管19bは別途用意される。
First, as shown in FIG. 3, in the storage tank manufacturing factory, the
一方、外槽14は、外槽胴部14a及び外槽上部鏡板14bからなる外槽上部部材14cと、外槽下部鏡板14d及び前記貯槽支持脚15を有する外槽下部部材14eとに分割形成され、外槽上部部材14cには、前記吊り金具17及び安全器兼断熱材投入部18が設けられる。また、外槽下部部材14eの外槽下部鏡板14dの中央には、前記配管保持部材22が組み付けられる配管貫通孔14fが設けられる。さらに、外槽上部部材14cには、図示は省略するが、前記真空引き用配管20及び前記断熱材投入用配管21が設けられ、外槽胴部14aの下端部近くから外部に取り出される。
On the other hand, the
なお、前記配管保持部材22は、貯槽組立時に外槽下部部材14eの配管貫通孔14fに組み付けて接合され、外槽下部鏡板14dの一部を形成する。この配管保持部材22は複数としてもよい。例えば、液面計用の細い配管は、小さな配管保持部材によって他の配管とは別に保持することにより、施工を容易にすることが可能となる。
The
このように工場で製造された内槽12,外槽上部部材14c及び外槽下部部材14eは、別々に貯槽設置場所に輸送される。輸送車等への積み卸しの際、内槽12は吊り金具12aと内槽支持脚16とを利用して、外槽上部部材14cは吊り金具17を利用して、それぞれ横倒し状態でクレーンで吊り上げられ、外槽下部部材14eは貯槽支持脚15等を利用してクレーンで吊り上げられる。このように、低温液化ガス貯槽11を内槽12,外槽上部部材14c及び外槽下部部材14eに分割形成することにより、公道輸送時における重量制限を容易にクリアすることができる。
Thus, the
貯槽設置場所では、まず、図4(A)に示すように、外槽下部部材14eを基礎上に立設した後、吊り金具12aを利用して内槽12を吊り上げ、外槽下部部材14eの所定位置に組み付け、配管貫通孔14fに配管保持部材22を嵌合して両者を接合し、貯槽側配管19aの端部に外部側配管19bを接続する。
At the storage tank installation location, as shown in FIG. 4 (A), first, the outer tank
このとき、図5乃至図7に示すように、内槽12は、内槽12の底部と、外槽下部部材14eの底部内側とを接合する内槽支持脚16によって外槽下部部材14eの外槽下部鏡板14d上面に組み付けられる。内槽支持脚16は、外槽下部部材14eに設けられている貯槽支持脚15の位置を考慮して配置されており、外槽下部鏡板14dを介して内槽支持脚16の荷重を貯槽支持脚15が支持できるようにしている。
At this time, as shown in FIGS. 5 to 7, the
次に、図4(B)に示すように、上部側の吊り金具17を利用して外槽上部部材14cを内槽12の上方にまで吊り上げ、外槽上部部材14cを内槽12に上方から被せるようにして下降させ、外槽上部部材14cの下端部と外槽下部部材14eの上端部とを溶接し、図4(C)に示すように外槽14を完成させる。このとき、外槽上部部材14cの内側又は内槽12の外側の適宜な位置にガイドローラー等を設けておくことにより、外槽上部部材14cをスムーズに所定位置に下降させることができ、配管等を損傷するおそれがなくなる。
Next, as shown in FIG. 4 (B), the outer tank
また、外槽上部部材14cと外槽下部部材14eとの接合部、すなわち、外槽上部部材14cの下端部と外槽下部部材14eの上端部とには、両部材14c,14eを確実に所定の状態で接合するための治具(図示せず)が設けられており、両部材14c,14eを組み付けて溶接する際の溶接代14gを形成するとともに、外槽上部部材14cの垂直度を確保できるようにしている。
In addition, both the
これにより、図1,図2に示した低温液化ガス貯槽11が形成され、続いて断熱層13に断熱材が投入充填される。断熱材の投入充填は、前述のように、真空引き用配管20で断熱層13を排気しながら、断熱材投入用配管21から断熱層13に断熱材を気体搬送して投入することによって行う。さらに、必要に応じて安全器兼断熱材投入部18の安全器を取り外して断熱層13に断熱材を増し充填する。断熱層13への断熱材の投入が完了したら、真空引き用配管20による真空排気を継続して断熱層13を規定の真空度にする。
Thereby, the low-temperature liquefied
このように、低温液化ガス貯槽11を工場で分割形成し、貯槽設置場所に別々に輸送してから現地で組み立てることにより、重量の制約を大幅に緩和でき、従来より大容量の大型低温液化ガス貯槽11を製作することが可能となる。しかも、低温液化ガスを貯留する内槽12は、配管19を含めて工場で完成させるので、従来と同様の気密性能を確実に得ることができ、現地での試験、検査を省略することができる。また、外槽14は、外槽上部部材14cと外槽下部部材14eとの接合部及び配管貫通孔14fと配管保持部材22との接合部における気密状態を確認するだけでよいため、現地における作業の長期化が避けられる。
In this way, the low-temperature liquefied
さらに、工場で完成させた低温液化ガス貯槽の総重量に比べて外槽上部部材14cを大幅に軽量化できるので、従来の低温液化ガス貯槽完成品の外槽外面に設けていた吊り金具に比べて吊り金具17を小型化することができる。また、上部の吊り金具17を胴部外周面から外槽上部鏡板14bの上面に移設し、下部の吊り金具17に代えて外槽上部部材14cの下端部に治具を取り付けて吊り上げるように形成することにより、輸送時の横幅制限に対して吊り金具17の突出寸法分まで外槽胴部14aを大径化することができ、低温液化ガス貯槽11のより大容量化を図ることができる。
Furthermore, since the outer tank
そして、現地での貯槽組立後に行う断熱材の投入充填も、あらかじめ断熱材投入用配管21が内槽12と外槽14との間の断熱層13部分に設けられているので、前述のように、断熱層13に断熱材を容易に投入充填することができ、外部に断熱材搬送用配管を別途設ける必要がなくなり、高所作業の削減や工期の短縮が図れ、大型貯槽の製作コストの大幅な削減が図れる。
In addition, since the heat insulating
なお、各部材の材料や形状は、特に限定されるものではなく、今までの低温液化ガス貯槽と同様のものとすることができる。また、工場での製造も、外槽14を外槽上部部材14cと外槽下部部材14eとに分割形成する以外は略同様の手順で行うことが可能であり、工場の現有設備を大幅に変更する必要はない。さらに、外槽14の分割位置は、本形態例では外槽下部鏡板と外槽胴部との境界位置としたが、外槽胴部の下方で分割するようにしてもよい。
In addition, the material and shape of each member are not specifically limited, It can be made the same as that of the conventional low temperature liquefied gas storage tank. Also, manufacturing in the factory can be performed in substantially the same procedure except that the
また、前記真空引き用配管20及び断熱材投入用配管21は、低温液化ガス貯槽全体を工場で一体製作する場合には、通常、外槽下部鏡板を貫通させて設けているが、この真空引き用配管20及び断熱材投入用配管21は、内槽12と連通する配管ではないため、任意の位置に設けることが可能である。したがって、前述のように、内槽12に比べて軽量な外槽上部部材14cにこれらの配管20,21を取り付けることにより、両配管20,21を鋼管等の低温に耐えるものにする必要がなく、また、輸送時等における両者の重量を平準化できるというメリットがある。
Further, when the entire low-temperature liquefied gas storage tank is integrally manufactured at the factory, the vacuum-drawing
一方、図8に示すように、真空引き用配管20及び断熱材投入用配管21のいずれか一方又は双方を内槽12に取り付けて配管保持部材22に保持させておき、外槽下部部材14eを貫通させて取り出す構造を採用してもよい。この場合は、従来と同様に、外槽下部鏡板14dの部分に配管を集中させることができるというメリットがあるが、内槽12からサポートを受ける場合、内槽12が低温であるため、サポート部材の断熱を考慮したり、これらの配管20,21を低温に耐える材質にするなどの対策が必要となる。
On the other hand, as shown in FIG. 8, either one or both of the vacuuming
さらに、工場において、図5に示すように、外槽下部部材14eと内槽12とを組み付け、配管貫通孔14fに配管保持部材22を接合した状態まで組み立ててから貯槽設置場所に輸送して組み立てることも可能である。すなわち、外槽14を外槽下部部材14eと外槽上部部材14cとに分割し、外槽下部部材14eと内槽12とを組み付けるとともに、内槽12内に連通する各配管19を外槽下部部材14eを貫通させて設けることにより、図5に示す状態の内槽ユニットを一体的に形成し、貯槽設置場所において、前記図4(B)に示したのと同様の手順で、外槽14の外槽上部部材14cを、内槽ユニットの外槽下部部材14e上部に接合して一体化することもできる。この場合、配管保持部材22を使用してもよいが、これを省略して外槽下部鏡板14dを直接的に貫通させて各配管19を設けるようにしてもよい。
Furthermore, in the factory, as shown in FIG. 5, the outer tank
11…低温液化ガス貯槽、12…内槽、12a…吊り金具、13…断熱層、14…外槽、14a…外槽胴部、14b…外槽上部鏡板、14c…外槽上部部材、14d…外槽下部鏡板、14e…外槽下部部材、14f…配管貫通孔、14g…溶接代、15…貯槽支持脚、16…内槽支持脚、17…吊り金具、18…安全器兼断熱材投入部、19…配管、19a…貯槽側配管、19b…外部側配管、20…真空引き用配管、20a…吸引口、21…断熱材投入用配管、21a…断熱材投入口、22…配管保持部材、
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