JP2012524220A - アルゴン雰囲気中での二重壁構造液化ガスタンクの断熱 - Google Patents
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Abstract
本発明は二重壁構造液化ガスタンクに関し、液体を収容する容器の周囲の1つ以上の断熱領域には、自重により留められたアルゴンを主成分とする混合物が満たされており、前記断熱領域の各々は、(a)前記容器の外壁と前記容器を支持するベースプレート(3)との間の、前記容器の底壁の下に位置する断熱領域(2)と、(b)前記容器の外壁と円形チャンバ(16)との間の断熱領域(5)及び(6)と、(c)前記容器の外壁と前記円形チャンバ(16)及びルーフ(17)との間の断熱領域(7及び25)と、(d)前記容器の外壁と吊り下げられかつ封止された天井部(12)との間の断熱領域(14)と、である。
Description
本発明は低温液化ガス貯蔵タンクに関し、特に液化天然ガス(LNG)又は液体酸素等を保管(貯蔵・収容)するタンクに関する。本発明は特に大容量(数千立方メートル)のタンクに適用され、当該タンクは前記ガスの液化プラント又はLNGの受入れ基地・施設において使用されるタンクである。
図1は液化ガスを保管するために現在使用されているタンクの主要な特性を示す断面図である。これらタンクは典型的な場合、円筒形であり、以下の要素を含む。
低温鋼から作られた円筒形のタブ1であって、当該タブの底部は断熱層2(一般的にガラスフォーム、発泡フォーム、又は粉末状合板若しくは繊維状合板で満たされた合板の箱によって構成されている)を介して、典型的な場合コンクリートから作られた基部(ベース部)3上に設けられ、当該タブの垂直壁は断熱コンクリートの冠状部(クラウン部)4上に設けられている。前記タブの前記垂直壁は発泡ガラスビーズ粉体6及びロックウール層若しくはガラスウール層5によって構成されている断熱材によって囲まれている。
この繊維状断熱ウールの弾性層の機能は、タブの伸縮動作を吸収することであり、これによって発泡ガラスビーズのボリューム(部材・材料・領域・空間)において空洞が形成されて熱的性能が劣化することを防いでいる。
機械力に抗するため、かつ地震の際には液化天然ガス(の波)が前記タブの壁の上を越えることを防ぐために、典型的な場合円形のリング8がタブの上部に取付られている。前記リングもロックウール又はガラスウール7によって断熱されており、その上部には製造中に満たされた発泡ガラスビーズ部材・材料25が設けられ、この部材・材料25は当該材料の圧縮を相殺し、これによって断熱の不具合・劣化を防いでいる。
前記発泡ガラスビーズが離脱し前記タブへ落下することを防ぐために、異なるバリア・障害部材・障壁(一般に金属製)9及び11が取付けられ、さらに、多孔質であってガスを通しかつ一般にグラスファイバーから作られる1つ以上の可撓シール10が取付けられている。
格納・貯蔵された液化ガスから抜け出る・発生する気化ガス(蒸気)が外部に漏れないように閉じ込めておくために、前記タブは円形の囲い部(外周包囲部材)16及びルーフ(屋根部)17によって囲まれており、当該外周包囲部材及びルーフ(屋根部)は一般にガスを通さないコンクリートから作られて、当該タブ内に液体を収容・格納することができるバリア(障害部材)を形成する。壁16及び基部(ベース部)3は場合によっては液化ガスに対する二次的なシールの役割も果たし、ガスがタブから漏れた場合に当該ガスを収容・保持することが可能である。前記タンクのルーフ(屋根部)17は、一般にロックウール又はガラスウールから作られた所定の厚さの断熱材14を支持する吊り下げられた天井部12によって断熱されている。
前記タブは、充填、排出、圧力制御及び圧力監視を保証する(可能にする)異なる装置及びポンプを備えており、これらについては、簡略化された形で、前記液体から抜け出る・発生する気化ガス(蒸気)用のパイプ15及び封止されたルーフクロスピース(横断部材・横断パイプ)18のみを図示している。
安全上の理由のため(外気が内部に漏れ入り潜在的に爆発性のある混合物を生成することを防ぐため)及び前記壁に作用する圧力を制限するために、前記タブに収容されている液化ガスは大気圧よりわずかに高い圧力に保たれており、かつ様々な熱入力により連続的に気化・沸騰されている。圧力上昇を防ぐために、前記気化ガス(蒸気)はパイプ15及びクロスピース(横断部材・横断パイプ)18を介して外部へ放出される。
もちろん前記格納されたガスの連続気化はオペレータにとって損失であり、タンクの気化率はできる限り低くされなければならず、典型的な場合一日あたり0.015パーセントである。
圧力変化に関連(起因)する力を生じさせないために、
−液化ガスを収容するタブ1の上部の気化ガスのボリューム(空間・領域)(26)と、
−吊り下げられた天井部12とルーフ(屋根部)17との間に位置するボリューム(空間・領域)(27)と、
−タブ1の垂直壁とコンクリート製垂直壁16との間の環状のボリューム(部材・材料・その領域)5、6、7、及び25と、
−タブ1の底部と基部(ベース部)3との間のボリューム(部材・材料・その領域)2と、
は全て互いに連通して、タブ1に収容された気化ガスで満たされている。
−液化ガスを収容するタブ1の上部の気化ガスのボリューム(空間・領域)(26)と、
−吊り下げられた天井部12とルーフ(屋根部)17との間に位置するボリューム(空間・領域)(27)と、
−タブ1の垂直壁とコンクリート製垂直壁16との間の環状のボリューム(部材・材料・その領域)5、6、7、及び25と、
−タブ1の底部と基部(ベース部)3との間のボリューム(部材・材料・その領域)2と、
は全て互いに連通して、タブ1に収容された気化ガスで満たされている。
もし冠状部(クラウン部)4において、熱入力が、使用された材料の固体伝導率に実質的に関連・依存している場合、タブの底部、タブの側面、及びタブの上部において、これら熱入力は前記気化ガスの熱伝導率にも大きく依存する。これら空間・領域を満たしている(占めている)断熱材料はこれら空間・領域における放射式熱交換及び対流式熱交換を防いでいる。
本発明の目的は、これらボリューム(部材・材料・領域)内に存在する気化ガスを十分に(非常に)低い熱伝導率を有するガスであるアルゴンに置き換えることにより、タンクの熱的性能を大幅に改善し、気化率を大幅に低減することである。
以下の表は窒素ガス、酸素ガス、及びメタンガスと比べたアルゴンガスの熱伝導率を示している。
この表からわかるように、全ての場合において、アルゴンガスは他のガスより数十パーセント低い熱伝導率を有している。
従って、タンクの様々な断熱領域におけるこれらガスを置き換えることによって、タブ1への熱入力を相当量(典型的な場合およそ10パーセント)低減できる。
さらに以下の表において、
−アルゴンは高いモル質量を有し、故に他のガスより高い密度を有しているが、同温度同圧力の下ではアルゴンガスは酸素ガス及びメタンガスより重いこと、
−アルゴンの沸点は他のガスの沸点より低く、故にアルゴンはタブ内に収容された液化ガスとの直接的な熱接触があっても気体状態のままであること、
がわかる。
−アルゴンは高いモル質量を有し、故に他のガスより高い密度を有しているが、同温度同圧力の下ではアルゴンガスは酸素ガス及びメタンガスより重いこと、
−アルゴンの沸点は他のガスの沸点より低く、故にアルゴンはタブ内に収容された液化ガスとの直接的な熱接触があっても気体状態のままであること、
がわかる。
図2は従来のタンクを改良するために上記2つの特徴がどのように使用され得るかを示している。
タンクの基本構成は変更していない。複数の断熱領域・空間へアルゴンを注入する複数の注入ポイント(注入部)を設けることのみを必要とする。当該注入ポイントは、
−1つ以上のパイプ19を用いて、壁16を通過させ、断熱領域5、6、及び25をアルゴンで満たす注入ポイント、
−1つ以上のパイプ33を用いて、基部3を通過させ、断熱領域2をアルゴンで満たす注入ポイント、
−1つ以上のパイプ34を用いて、ルーフ(屋根部)17を通過させ、断熱領域14をアルゴンで満たす注入ポイント、
である。
−1つ以上のパイプ19を用いて、壁16を通過させ、断熱領域5、6、及び25をアルゴンで満たす注入ポイント、
−1つ以上のパイプ33を用いて、基部3を通過させ、断熱領域2をアルゴンで満たす注入ポイント、
−1つ以上のパイプ34を用いて、ルーフ(屋根部)17を通過させ、断熱領域14をアルゴンで満たす注入ポイント、
である。
ボリューム(部材・材料・その領域)5、6、及び25において、酸素ガス又はメタンガスは、その重さの故に(アルゴンより軽いので)アルゴンガスによって上方へ移動し、タンクのガスドーム27へ押し出される。パイプ19を用いたアルゴンの注入により、ボリューム5、6、及び25は、アルゴンのレベルがボリューム(部材・材料・その領域)25の上端に達するまで徐々にアルゴンで満たされる。過剰なアルゴンはドーム27へ流出して、これら異なる断熱領域に過度な圧力が生成されるリスクを回避する。
ボリューム(部材・材料・その領域)2において当初存在していたメタンガス又は酸素ガスも、1つ以上のパイプ37を介して放出されることにより、アルゴンに置換される。パイプ37は、基部(ベース部)3を通過してボリューム(部材・材料・その領域)2の上部へ延びている。パイプ37は過剰なアルゴンを放出することに使用されてもよく、故に、ボリューム(部材・材料・その領域)2が断熱コンクリート製クラウン部4を通る1つ以上のパイプ36を介してボリューム(部材・材料・その領域)5に接続されていない場合に、過度な圧力を生じさせないようにしている。
ボリューム(部材・材料・その領域)5、6、25及び2に注入されたアルゴンはその重さ(自重)により必然的に(自然に・何もしなくても)留まり、アルゴンを満たし続けるためにこれら領域に連続的にアルゴンを供給する必要はなく、よって、大幅に当該作業にかかる時間及び複雑さを低減・抑制し、その結果、大幅に当該作業にかかるコストを削減することとなる。
一方、もし何の予防措置も施されなければ、吊り下げられた天井部12の上のガスドーム27に注入されたアルゴン(断熱領域14に当初存在していた酸素ガス又はメタンガスを当該アルゴンガスに置換するために注入されるアルゴン)は、自重により液化ガスを収容する前記タブに流入し、そこでアルゴンは格納された液化ガスに溶解するか、又はパイプ18を介して放出されてしまう。その結果、アルゴンは、断熱ボリューム(部材・材料・その領域)14をアルゴンで満たすという目的を達成せずに失われてしまう。
これを防ぎ、自重(重力)によりボリューム(部材・材料・その領域)14にアルゴンを留めるために、アルゴンガス用の封止バリアを設けて、存在しているアルゴンがボリューム(部材・材料・その領域)26へ放出されることがないようにすると共に、当該封止バリアにより、
−ボリューム(部材・材料・その領域)26と27の間の圧力の平衡を保つこと、
−タンクのガスドーム内並びに吊下げ天井部12の上及び下(27及び26)に存在している、タブ1内に格納された液化ガスから抜け出た・発生した過剰な気化ガス・蒸気を放出できるようにしておく(放出の可能性を維持する)こと、
が可能となる。
−ボリューム(部材・材料・その領域)26と27の間の圧力の平衡を保つこと、
−タンクのガスドーム内並びに吊下げ天井部12の上及び下(27及び26)に存在している、タブ1内に格納された液化ガスから抜け出た・発生した過剰な気化ガス・蒸気を放出できるようにしておく(放出の可能性を維持する)こと、
が可能となる。
このために、本発明に従って構成されたタンクは、
−吊り下げられた天井部12がアルゴンガスに対して封止(シール・シーリング)されるように構成されること、
−アルゴンガスを封止するように構成され、かつリング8又はバリア(障害部材・障壁)9から天井部12を機械的に分離することができる可撓膜13が、天井部12の外周上に取付けられること、
を特徴としている。
−吊り下げられた天井部12がアルゴンガスに対して封止(シール・シーリング)されるように構成されること、
−アルゴンガスを封止するように構成され、かつリング8又はバリア(障害部材・障壁)9から天井部12を機械的に分離することができる可撓膜13が、天井部12の外周上に取付けられること、
を特徴としている。
圧力変動(アルゴンと格納された気化ガスとの間の異なる静水圧によって生ずるもの)が小さいため、これらシールは、例えば、
−吊り下げられた天井部12を構成する異なるパネル間にアルミニウムのフィルムを接着して、当該天井部を支持する索具の締結ポイントがこれらパネルを通らないようにすることによって、吊り下げられた天井部12に容易に設けることができ、
−アルミニウムのフィルムを含む繊維をさらに用いることによって、可撓膜13に容易に設けることができる。
−吊り下げられた天井部12を構成する異なるパネル間にアルミニウムのフィルムを接着して、当該天井部を支持する索具の締結ポイントがこれらパネルを通らないようにすることによって、吊り下げられた天井部12に容易に設けることができ、
−アルミニウムのフィルムを含む繊維をさらに用いることによって、可撓膜13に容易に設けることができる。
同じ手順・手法が壁1、リング8、及びバリア(障害部材・障壁)9の間の接続部に用いられてもよく、そうすることにより、ボリューム(部材・材料・その領域)7及び25に収容されたアルゴンがタブ1へ流入することを防ぐことができる。
タブに充填用ホース及び排出用ホースを通す技術(構成・手段)と同じように(図の明確性を維持するために図示されていない)、前記技術(構成・手段)は吊り下げられた天井部12の異なるクロスピース(横断部材・横断パイプ)15を封止することに使用されてもよい。
もし何の予防措置も施されない場合、これらシールはボリューム(部材・材料・その領域)26と27との間の圧力を等しくすることができなくなる。従って、1つ以上のパイプ32を設けることによって、当該2つのボリューム(部材・材料・その領域)間の自由な連通を保証する必要があるが、当該パイプは、収容されたアルゴンが自重によりボリューム(部材・材料・その領域)26へ流れることを防ぐために、ガスを通さずかつパイプ(上)端部が天井部12の上部より十分高い位置に配置されなければならない。これらパイプは、効果的には例えば、タブにガスを充填又はタブからガスを排出するためのホースの周囲に設けられる。
効果的には、パイプ15及びクロスピース(横断部材・横断パイプ)18の端部の間にバッフル部材(阻流部材)23又はこれに均等な要素・構成を設けることと、パイプ15の端部をできる限り高い位置に配置させることも可能であり、そうすることにより、タブから来る気化ガス(蒸気)が天井部12の上部のボリューム(空間・領域)27に収容されたアルゴンガスを移動させることを防ぐことができる。
もしこれらの予防措置が施されている場合、図2に示されているように、ボリューム(部材・材料・その領域)2、5、6、7、25、14、及び27に注入されたアルゴンは自重(重力)により留まり続ける。
ボリューム(部材・材料・その領域)25及び27は部分的にアルゴンが充填されてもよく、この場合、アルゴンガスとタブ1に収容されたガスとの間のボード(ボーダー)20及び22は、注入されたアルゴンの量に基づいて、且つ、断熱ボリューム(部材・材料・その領域)における温度変化及び圧力変化の関数として移動する。
下記の異なる手段・構成を使用することにより、圧力は異なるボリューム(部材・材料・その領域)間において完全に制御されている。
−格納されたガスから抜け出た・発生した気化ガス(蒸気)がパイプ15及び18を介して外部へ逃げていく・放出されることができる。
−もし異なる断熱ボリューム(部材・材料・その領域)に存在するアルゴンの量が当該ボリューム(部材・材料・その領域)を満たすのに十分でない場合、当該ボリューム(部材・材料・その領域)にはバッフル23を介してタブに格納されたガスから来る気化ガス・蒸気を供給することによって、真空状態が生じないようにする。
−もし異なる断熱ボリューム(部材・材料・その領域)に存在するアルゴンの量が過剰である場合、当該過剰なアルゴンがバッフル23を介して外部へ放出されることによって、過剰な圧力が生じないようにする。
タンクの使用(充填、排出等)中にあっては、異なる断熱ボリューム(部材・材料・領域)において温度及び圧力が変化するであろう。よって、もし断熱ボリュームに存在するアルゴンの量が一定に保たれているとすると、ボリューム(部材・材料・領域)内におけるアルゴンガス量の変化は、これらガス(アルゴンガス)とタブに格納されたガスとの間の境界20及び22のレベル移動より、自動的に吸収・調整されることになる。
−タンクが液体で満たされており断熱領域の温度が最低の場合、低いレベルは、少なくとも前記吊り下げられた天井部の断熱材14のすぐ上に位置し、その結果当該液化ガスへの熱入力は最小となる。
−タンクが空になるとき又はタンクが空であり断熱領域の温度が最高の場合、高いレベルは、理想的には、最大でもボリューム(空間・領域)27においてバッフル23のすぐ下に位置して、パイプ18における外部へ向かう動きによってアルゴンが失われることを防いでいる。
上述の「受動的な」解決手段に代えて、又は上述の「受動的な」解決手段と組み合わせて、パイプ9、29、33、34、35、37を当該ガスのストレージもしくは供給装置(例えば圧力がかけられた収容容器・手段及びアルゴンを格納もしくは供給可能なコンプレッサ、又はバッファ収容容器・手段を使用する。図示せず。)に接続することにより、当該パイプ19、29、33、34、35、37を介して前記断熱ボリューム(部材・材料・その領域)におけるアルゴンの量を調節してもよい。
前記断熱ボリューム(部材・材料・その領域)内に存在するアルゴンの量の管理(調整・制御)は、異なる場所に存在するガスのサンプリング及び分析によって、又は図2に示されているように、2つのガスコラム(気柱)の間の静水圧差を測定する差圧センサ39、40、及び41によって行われてもよい。
−前記ガスコラムの一方はこれら異なるボリューム(部材・材料・その領域)に存在するガスで満たされている。
−前記ガスコラムの他方は同温同圧において格納されたガスの気化ガスでみたされている。
従って、これらボリューム(部材・材料・その領域)に存在するアルゴンのパーセンテージ(割合)を推測することは容易であり、その結果、注入された量を調節することも容易である。
場合によっては、均一でない混合物によって構成された液化ガスの突発的な運動・動き(当初タブの底部に存在した液体の突発的な上昇及び気化によるロールオーバー:液体や気体の上下位置関係の反転)を考慮するために、バルブ装置28が前記吊り下げられた天井部に取付けられて、前記突発的な運動を発生させ得るボリューム(空間・領域)26と27との間の大きな圧力の変動を当該天井部が受けることを防止している。これらバルブは通常は閉じて、吊り下げられた天井部12の上部に留められたアルゴンに対して封止されており、必要な場合にのみ開く。
可撓でありかつ漏れのないシール3を取付ける代わりに、図3に示されているように、天井部12の外周に、吊り下げられた天井部12に封止可能なように接続される円形壁30が配置されてもよい。ボリューム(空間・領域)27に存在しているアルゴンは自重により天井部12の上部に閉じ込められる。この場合、壁30と9の間に、ロールオーバーが生じた場合でも天井部12の両側の圧力差を許容限度内に抑えるのに十分なギャップ31を設けることによって、バルブ28を排除する(不要にする)ことができる。
バルブ28の代わりに、又はバルブ28を補完する構成として、天井部12は封止パイプ32を備えてもよく、当該パイプはアルゴンとタブに収容された気化ガスとの間の境界22の最も高い位置の上部に延びる。このようにすると、通常の場合、自重によりアルゴンは当該パイプを通って流れることができない一方、ロールオーバーが生じた場合には、2つのボリューム(空間・領域)26及び27は連通を維持し、圧力差を制限する(抑える)ことができる。
壁8、9、11及び接続部10はアルゴンに対して封止されており、天井部12の上部に位置するボリューム(空間・領域)27は傾斜した又は傾斜していないパイプ21を介してボリューム(部材・材料・その領域)25からアルゴンを供給されてもよい。アルゴンのレベル20がパイプの高さに達すると、アルゴンはギャップ31の上部を通過して重力によりボリューム(部材・材料・その領域)25からボリューム(空間・領域)27へ流入する。従って、同じアルゴン供給源を使用してボリューム(部材・材料・その領域)25及び27にアルゴンを供給することも可能である。
あるいは(上記のようにはせず)、図4aに示されているように、ボリューム(部材・材料・その領域)25は、パイプ21の向きを変えることによってボリューム(空間・領域)27からアルゴンを供給されてもよい。その場合、パイプ34が、ボリューム(空間・領域)27にアルゴンを、ルーフ(屋根部)17を通過して供給する。
さらに、図4bに示されているように、これら2つのボリュームを可撓性の封止(シール)されたパイプ42によって接続することも可能であり、そうすることによって両方のボリューム(部材・材料・その領域)に同時にアルゴンを供給することができ、さらに壁9及び11から壁30を機械的に離脱させる(切り離す)こともできる。パイプ19又はパイプ34はボリューム(部材・材料・その領域)25又はボリューム(空間・領域)27にアルゴンを無関係に(独立して)供給し、その後アルゴンの自重により、下部に位置する断熱ボリューム(部材・材料・その領域)2、5、6、及び7の全てにアルゴンを供給する。
特定の条件の下で、且つ、特定のガス(例えばアルゴンより重い炭化水素を含む特定の種類の天然ガス)を使用する場合、これら炭化水素の気化ガスは、断熱ボリューム(部材・材料・その領域)5、6、及び2のより低い部分(アルゴンガスより低い部分)に蓄積する。これを防ぐために、ブリード部材29及び33が前記ボリューム(部材・材料・その領域)の前記より低い部分に取付けられてもよく、当該タンクの断熱性能を劣化させ得る当該ガスの蓄積・増加を防ぐ。
高さ20メートル、直径70メートル、及び壁の断熱層厚さ60センチメートルのタブ1を考える(図1及び図2参照)。
タブが満たされた場合のアルゴンの平均温度はおよそ200ケルビン(−73.15℃)と想定でき、一方、タブが空の場合はおよそ300ケルビン(26.85℃)に上昇し、常温(大気温・外気温)に近くなる。
従って、一定の圧力において、断熱ボリューム(部材・材料・その領域)2、5、6、及び7に収容されたアルゴンの体積は約4,500立方メートルから約7,000立方メートルになる。
従って、増加分2,500立方メートルはボリューム(部材・材料・その領域)25を満たすことによって移動し、その後パイプ21又は42を介してガスドーム27に向かって流れる。
同様に、ボリューム(部材・材料・その領域)(14)の天井部12の上部に留められたアルゴンガスの体積は2,300立方メートルから3,500立方メートルに上昇する。
従って、アルゴンのガス体積の全体の膨張量は3,700立方メートル近傍となり、境界22をおよそ1メートル上方へ移動させるが、天井部12と屋根部17との間の有効高さを大きく下回っている。当該有効高さは少なくとも約2メートルから約3メートルである。
逆に、当初空であり室温に近いタンクを液化ガスで満たすときは、前記断熱領域に存在するアルゴンは徐々に収縮し、すでに蓄積されていたアルゴンをボリューム(空間・領域)27から他の断熱ボリューム(部材・材料・領域)へ移動させることが必要となる。これは単に重力を利用することにより、パイプ42によって又は回路44によってなされる。当該回路44は回路34及び19もしくは29を介してアルゴンを移動することができるコンプレッサ43を備えている。
前記アルゴンの移動を生じさせるコンプレッサは反対方向移動に使用されてもよく、断熱ボリューム(部材・材料・その領域)の加熱中にアルゴンをガスドーム27へ移動させてもよい。
同様に、タンクのガスドーム内の圧力は一定ではなく、数十ミリバールの範囲で変化し得る。このような圧力変化はアルゴンの体積を数パーセント変化させるが、アルゴンとタブ1に収容された気化ガスとの間の境界22が上下に数十センチメートル移動することによって容易に吸収され、断熱ボリューム(部材・材料・その領域)からタンク外へ抜け出る過剰なアルゴンを格納する必要はなく、天井部12の上部に留められたアルゴンの領域が拡張ボリューム(領域)として機能する。
本発明は新しいタンクへ適用され得るが、アルゴンを封止してアルゴンが重力によりガス天井26へ流れないように天井部12が変更・変形されることを条件に既存のタンクにも適用され得る。
あるいは、前記変更・変形が不可能な場合(例えばタンク内部への接続手段を有する必要がある場合)、ボリューム(部材・材料・その領域)2又は5及び6のみをアルゴンで満たし、タブ1に格納された気化ガスで満たされているボリューム(部材・材料・その領域)27はそのままにしておくことによって、本発明を部分的に適用してもよい。ブリード19及び29を取付けるか他の用途の既存のブリード(例えば道具や機器の通路)を使用してアルゴンを供給するだけでよいので、気化レベルの低減は少なくなるが、作業に係るコストは大きく低減される。この場合、ボリューム(部材・材料・その領域)25は温度変化及び圧力変化の際の拡張ボリュームとして機能する。
LNG又は液化酸素のような潜在的に危険なガス用の格納容器の安全性を考慮すれば、本発明は、危険でないガスを満たした断熱領域が不活性ガス領域を備えた格納タブを囲んでいるという利点も有している。
Claims (12)
- 二重壁構造液化ガスタンクであって、
液化ガスを収容するタブの周囲の1つ以上の断熱領域には、自重により留められたアルゴンを主成分とする混合物が満たされており、
前記断熱領域の各々は、
(a)前記タブの外壁と前記タブを支持する基部(3)との間の、前記タブの底部の下に位置する断熱ボリューム(2)と、
(b)前記タブの外壁と円形囲い部(16)との間の断熱ボリューム(5及び6)と、
(c)前記タブの外壁と前記円形囲い部(16)及びルーフ(17)との間の断熱ボリューム(7及び25)と、
(d)前記タブの外壁と吊り下げられ封止された天井部(12)との間の断熱ボリューム(14)と、
であることを特徴とする二重壁構造液化ガスタンク。 - 前記タンクは1つ以上のパイプ(32)を備えており、前記パイプの上端は、前記天井部(12)の上部に自重により留められたアルゴンと前記タブ(1)に格納されているガスから来る気化ガスとの間の境界(22)の上部に現れ、且つ、2つのガスドーム(26)と(27)を連通させていることを特徴とする請求項1に記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- 前記吊り下げられ封止された天井部(12)は1つ以上のバルブ(28)を備えており、前記バルブは通常は閉じてアルゴンガスに対して封止されており、非通常の事象が生じた場合には、開くことにより、前記天井部の上下に位置する前記2つのガスドーム(26及び27)間の圧力変動を制限できることを特徴とする請求項1又は2に記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- 前記断熱領域の各々に存在しているアルゴンの量は、前記囲い部(16)、前記ルーフ(17)、又は前記基部(3)を通過する1つ以上のパイプ(19、29、33、34、又は37)を用いて調節できることを特徴とする請求項1、2、又は3に記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- 前記断熱領域に留められた重質ガスは、前記断熱領域の下部に現れている1つ以上のパイプ(29及び33)を介して放出されることを特徴とする請求項1−4のいずれか1つに記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- 前記吊り下げられた天井部(12)は、前記タブ(1)の垂直壁、円形リング(8)、又はバリア(9)のいずれかにおいて、可撓膜(13)によって前記ガスを封止可能なように接続されており、前記天井部(12)の上部に収容されたアルゴンが自重により前記ガスドーム(26)へ流れることを防ぐことを特徴とする請求項1−5のいずれか1つに記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- 前記封止された天井部(12)の周囲にはシーリング壁(30)が設けられ、前記シーリング壁(30)は前記アルゴンガスと格納された気化ガスとの間の境界(22)より高く、前記天井部(12)の上部に収容されたアルゴンが自重により前記ガスドーム(26)へ流れることを防ぐことを特徴とする請求項1−5のいずれか1つに記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- 壁(30)と壁(9及び11)との間にギャップ(31)が存在し、当該ギャップによって、前記天井部(12)の両側に位置する2つの前記断熱領域(26と27)の間の圧力差を小さく維持できることを特徴とする請求項7に記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- パイプ(21)又は可撓ホース(48)が前記断熱領域(25)と前記ガスドーム(27)を接続することを特徴とする請求項1−8のいずれか1つに記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- コンプレッサ(43)を備えた回路(44)が前記断熱領域(6又は25)と前記ガスドーム(27)との間のアルゴンの移動を可能にし、よって、前記断熱領域の加熱の際に又はタンク内圧力の低下の際に、後者の断熱領域を前記断熱領域に収容されたアルゴンガスのための拡張ボリュームとして使用できることを特徴とする請求項1−9のいずれか1つに記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- 異なる断熱領域におけるアルゴンの濃度は、センサ(38、39、又は41)を用いて前記断熱領域の上部と底部との間の静水圧を測定することによって監視されることを特徴とする請求項1−10のいずれか1つに記載の二重壁構造液化ガスタンク。
- 格納された液体(18)から発生する気化ガスのための外部放出パイプには、バッフル又はそれに均等な装置(23)が設けられ、前記気化ガスが前記ガスドーム(27)に存在している前記アルゴンガスを移動させることを防ぐことを特徴とする請求項1−11のいずれか1つに記載の二重壁構造液化ガスタンク。
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