JP2014163141A - Ｌｎｇタンクの組立方法及びその方法で組み立てられたｌｎｇタンク - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて、横向溶接の割合が大幅に低下し、且つ組立が容易で作業時の安全性も高いＬＮＧタンクの組立方法及びその方法で組み立てられたＬＮＧタンクを提供する。
【解決手段】ＬＮＧを貯蔵する内槽１０と、内槽１０を収容する外槽１４とを備え、内槽１０が球殻とされたＬＮＧタンクの組立方法であって、内槽１０の下半球を構成する下部鏡板１１を地組場で組み立て、建設位置に設置された内槽スカート１３に下部鏡板１１を搭載する工程と、内槽１０の上半球を構成する上部鏡板１２を地組場で組み立て、上部鏡板１２を下部鏡板１１に接合する工程とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＮＧを貯蔵する内槽が球殻とされた二重殻ＬＮＧタンクの組立方法及びその方法で組み立てられたＬＮＧタンクに関する。

従来のＬＮＧタンクは、図４に示すように、ＬＮＧ（液化天然ガス）を貯蔵する内槽４０と、断熱性及び気密性を確保するための外槽４４とを備える二重殻構造とされている。
内槽４０は、上部鏡板１２及び下部鏡板１１と、上部鏡板１２と下部鏡板１１とをつなぐ円筒状の内槽胴板３０とから概略構成され、いわゆるカプセル形をしている。一方、内槽４０の外側に構築される外槽４４は、円筒状の外槽胴板１５と、外槽胴板１５の上端面を塞ぐドーム形の屋根部１６と、外槽胴板１５の下端面を塞ぐ外槽底板１８と、外槽胴板１５と下部ブロック１７とをつなぐコーン板１９とから概略構成されている。

従来のＬＮＧタンクの組立工程を図５及び図６に示す。先ず、基礎Ｂ上に下部ブロック１７を固定し、下部ブロック１７の上に外槽底板１８を設置する（図５（Ａ）参照）。また、基礎Ｂの周囲には、外槽外周足場２０を設置する。次いで、下部ブロック１７の上に内槽スカート１３を設置し（図５（Ｂ）参照）、地上で組み立てた下部鏡板１１を内槽スカート１３に搭載する（図５（Ｃ）、（Ｄ）参照）。そして、下部鏡板１１の底面にタワー足場２５を設け、複数段からなる内槽胴板３０を下部鏡板１１上に積み上げていく（図６（Ｆ）、（Ｇ）参照）。一方、内槽スカート１３の周囲には、コーン板１９を設置し、複数段からなる外槽胴板１５をコーン板１９上に積み上げていく（図５（Ｂ）、（Ｃ）、図６（Ｆ）、（Ｇ）参照）。

内槽胴板３０の積み上げと同時期に、上部鏡板１２を地上で組み立て（図５（Ｅ）参照）、内槽胴板３０の最上端に上部鏡板１２を搭載する（図６（Ｈ）参照）。また、上部鏡板１２と同時期あるいは上部鏡板１２の搭載後に、屋根部１６を地上で組み立て（図６（Ｊ）参照）、外槽胴板１５の最上端に屋根部１６を搭載する（図６（Ｉ）参照）。

従来のＬＮＧタンクでは、内槽胴板３０の段数増加に伴い、組立工程が増え、溶接機や足場の段取り換えなど間接作業が多くなると共に、内槽４０内に仮設するタワー足場２５の段数が増え、仮設費用が嵩むという問題がある。
また、内槽胴板３０の段数が増加すると、内槽４０の全溶接に占める周溶接（横向溶接）の割合が増大する。一般に、ＬＮＧタンクの溶接姿勢は、下向、立向、横向の３種類からなるが、横向溶接は多パス溶接となるため、下向や立向に比べて溶接欠陥が発生しやすいだけでなく、溶接部の形状も凹凸が大きくなるため、溶接途中及び溶接後のグラインダー作業に時間が掛かる。従って、横向溶接の割合が増大すると、工事全体における溶接効率が低下し、工期の長期化並びに作業効率低下の原因となる。

横向溶接の割合を減らす解決策として、胴部の無い球形タンクとすることが考えられる。例えば、特許文献１には球形タンクの据付方法が、特許文献２には二重殻球形タンクの組立方法が、特許文献３には二重殻球形タンクを構成する内槽の支持構造がそれぞれ開示されている。

特公昭４９−２２４８９号公報 特開昭５９−８５０７６号公報 特公平４−２４６００号公報

しかしながら、従来の球形タンクは、図７に示すように、赤道部位に配置される赤道板３１と、頂部及び底部に配置される極板３３と、極板３３と赤道板３１の間に配置される温帯板３２とから構成されているため、球形タンクの組立時に、図８に示すように、センターポール３４やウィンチ３５などの特別な仮設設備が必要となるだけでなく、組立作業も高所での危険な作業となる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来に比べて、横向溶接の割合が大幅に低下し、且つ組立が容易で作業時の安全性も高いＬＮＧタンクの組立方法及びその方法で組み立てられたＬＮＧタンクを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、ＬＮＧを貯蔵する内槽と、前記内槽を収容する外槽とを備え、前記内槽が球殻とされたＬＮＧタンクの組立方法であって、
前記内槽の下半球を構成する下部鏡板を地組場で組み立て、建設位置に設置された内槽スカートに前記下部鏡板を搭載する工程と、
前記内槽の上半球を構成する上部鏡板を地組場で組み立て、前記上部鏡板を前記下部鏡板に接合する工程とを備えることを特徴としている。

地上で組み立てた下部鏡板及び上部鏡板の容量が大きくなると、大きな揚重設備が必要となる。そのため、従来のＬＮＧタンクでは、下部鏡板と上部鏡板の間に円筒状の胴部を設けることで、容量の増大を図っていた。
また、球形タンクを下部鏡板と上部鏡板から構成した場合、総溶接線長が長くなる。そのため、従来の球形タンクは、赤道板と極板と温帯板とから構成されていた。

しかし、地組場で組み立てた下部鏡板を、建設位置に設置された内槽スカートに搭載した後、地組場で組み立てた上部鏡板を下部鏡板に接合する方法を採用した場合、上記デメリットを補って余りある以下の効果が期待できる。
（１）従来と比べて、横向溶接の割合を最大で４０％程度低減できるため、非破壊検査の合格率が向上すると共に、ビード形成時間の短縮が図れる。
（２）耐圧部である内槽を構成する部材が下部鏡板と上部鏡板のみとなるため、溶接機の段取り換えが不要となり、溶接作業効率が向上する。また、下部鏡板と上部鏡板の接合部を除き、内槽のほぼ全てを地上で組立てるので、作業性及び安全性が向上し、組立精度の向上が期待できる。
（３）内槽胴板が無いため、内槽内にタワー足場を設ける必要が無く、仮設費用を減縮することができる。
（４）下部鏡板と上部鏡板の接合部を除く全溶接部の非破壊検査を地上で実施することができるので、非破壊検査に要する時間を短縮することができる。

また、第２の発明は、第１の発明に係る方法で組み立てられたＬＮＧタンクであって、
前記外槽が、円筒状の外槽胴板と、前記外槽胴板の上端面を塞ぐドーム形の屋根部とを備えることを特徴としている。
外槽は、内槽に比べて板厚が半分程度であるため、横向溶接が容易である。そのため、外槽を円筒殻として施工性の向上並びに施工費の低減を図ることができる。

また、第３の発明は、第１の発明に係る方法で組み立てられたＬＮＧタンクであって、前記建設位置が臨海地であることを特徴としている。
建設位置が臨海地であると、別の場所で組み立てた下部鏡板と上部鏡板を船舶で輸送することが可能となる。そのため、下部鏡板と上部鏡板を組み立てる地組場を建設位置に設ける必要が無くなり敷地制約が緩和されると共に、現地工程の短縮が可能となるので、全体のコストダウンにつながる。

本発明では、地組場で組み立てた下部鏡板を、建設位置に設置された内槽スカートに搭載した後、地組場で組み立てた上部鏡板を下部鏡板に接合するので、従来に比べて、横向溶接の割合を大幅に減少させることができるだけでなく、ＬＮＧタンクの組立が容易となり、作業時の安全性も確保することができる。

本発明の一実施の形態に係るＬＮＧタンクの構造図である。 （Ａ）〜（Ｈ）は、同ＬＮＧタンクの組立方法を説明するための模式図である。 （Ａ）は上部及び下部鏡板の板割に関する第１の変形例を示す模式図、（Ｂ）は上部及び下部鏡板の板割に関する第２の変形例を示す模式図である。 従来のＬＮＧタンクの構造図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、従来のＬＮＧタンクの組立方法を説明するための模式図である。 （Ｆ）〜（Ｊ）は、従来のＬＮＧタンクの組立方法を説明するための模式図である。 従来の球形タンクの板割を示した模式図である。 従来の球形タンクの組立方法を説明するための模式図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。

本発明の一実施の形態に係るＬＮＧタンクの構造図を図１に示す。
本実施の形態に係るＬＮＧタンクは、ＬＮＧを貯蔵する球殻からなる内槽１０と、断熱性及び気密性を確保するために設けられる円筒殻からなる外槽１４とを有する二重殻構造とされている。

内槽１０は、球殻の上半球を構成する上部鏡板１２と、球殻の下半球を構成する下部鏡板１１とから概略構成されている。一方、内槽１０の外側に構築される（即ち、内槽１０を収容する）外槽１４は、円筒状の外槽胴板１５と、外槽胴板１５の上端面を塞ぐドーム形の屋根部１６と、外槽胴板１５の下端面を塞ぐ外槽底板１８と、外槽胴板１５と下部ブロック１７とをつなぐ下方に向けて縮径するテーパ状のコーン板１９とから概略構成されている。

内槽１０は、内槽１０の下部鏡板１１を覆う円筒状の内槽スカート１３を介して外槽底板１８上に立設されている。また、外槽底板１８は、円筒状の下部ブロック１７を介して基礎Ｂ上に固定されている。

内槽１０と外槽１４の間の空間には、外部からの入熱を抑止するため、断熱材（図示省略）が充填されている。断熱材には、真珠岩や黒曜石を熱して多孔質の粉体とした粉状パーライトが使用されている。

半球状の下部鏡板１１は、底部に配置される下部極センター板（極板）１１ａと、下部極センター板１１ａの長辺側両サイドに配置される一対の下部極サイド板（極板）１１ｂと、極部を除く部位に配置される複数の下部赤道板１１ｃとから構成されている。半球状の上部鏡板１２も、下部鏡板１１と同様であり、頂部に配置される上部極センター板（極板）１２ａと、上部極センター板１２ａの長辺側両サイドに配置される一対の上部極サイド板（極板）１２ｂと、極部を除く部位に配置される複数の上部赤道板１２ｃとから構成されている。
また、円筒状の内槽スカート１３及び外槽胴板１５は、それぞれ円筒部材（図示省略）を複数段積み上げた構成とされ、各円筒部材は部分円筒状のセグメントから構成されている。

内槽１０の材質はステンレス鋼板、外槽１４の材質は炭素鋼板とされ、複数の鋼板の突き合わせ溶接によって形成されている。

次に、本実施の形態に係るＬＮＧタンクの組立方法について図２を用いて説明する。
（１）鉄筋コンクリート製の基礎Ｂを建設位置（例えば、臨海地）に形成した後、円筒状の下部ブロック１７を基礎Ｂ上にアンカーボルト（図示省略）で固定する（図２（Ａ）参照）。また、基礎Ｂの周囲には、外槽外周足場２０を設置する。
（２）外槽底板１８を下部ブロック１７上に設置し、外槽底板１８と下部ブロック１７とを溶接接合する。
（３）下部ブロック１７の上に内槽スカート１３を構築すると共に、内槽スカート１３の周囲にコーン板１９を設置する（図２（Ｂ）参照）。そして、外槽胴板１５を最上段までコーン板１９上に積み上げていく。また、外槽胴板１５の構築と並行して、外槽胴板１５の内周面に内外槽間足場２４を設置すると共に、外槽外周足場２０を上方へ積み上げていく。

（４）内槽スカート１３の組立と同時期に、地組場において、仮設支柱２１を利用して下部赤道板１１ｃをリング状に配置し、底部に下部極センター板１１ａ及び下部極サイド板１１ｂを取り付ける（図２（Ｆ）参照）。そして、接合部の溶接を行って下部鏡板１１を組み立てた後、下部鏡板１１の非破壊検査を実施する。なお、下部鏡板１１の組立に当たっては、仮設支柱２１の外周側に地組時外周足場２６、仮設支柱２１の内周側に外面底部足場２２を設置すると共に、下部鏡板１１内に内周足場２３を設置する。
（５）下部鏡板１１を吊り治具（図示省略）で吊って内槽スカート１３内に下部鏡板１１を挿入する（図２（Ｃ）参照）。そして、下部鏡板１１の周縁部を内槽スカート１３上に載置して、下部鏡板１１の周縁部と内槽スカート１３の上端部とを溶接接合する。なお、下部鏡板１１内の内周足場２３は、下部鏡板１１を内槽スカート１３に搭載した後もそのまま使用する。

（６）地組場において、上部赤道板１２ｃをリング状に配置し、頂部に上部極センター板１２ａ及び上部極サイド板１２ｂを取り付ける（図２（Ｇ）参照）。そして、接合部の溶接を行って上部鏡板１２を組み立てた後、上部鏡板１２の非破壊検査を実施する。その際、上部鏡板１２の周囲に地組時外周足場２６、上部鏡板１２の内部に上部鏡板内部足場２７を設置すると共に、上部鏡板１２の外面に上部鏡板外面足場２８を設置する。なお、地組時外周足場２６は、下部鏡板１１組立時に使用したものを流用する。
（７）上部鏡板１２を吊り治具で吊って上部鏡板１２を下部鏡板１１上に載置して仮接合した後、上部鏡板１２の下端部と下部鏡板１１の上端部の周溶接（横向溶接）を行い（図２（Ｄ）参照）、周溶接部の非破壊検査を実施する。なお、上部鏡板１２を下部鏡板１１上に載置する際に、上部鏡板１２と下部鏡板１１の縦方向溶接線が同一線上に位置しないようにする（図１参照）。

（８）地組場において屋根部１６を組み立てた後（図２（Ｈ）参照）、屋根部１６を吊り治具で吊って、最上段の外槽胴板１５上に載置して仮接合した後、屋根部１６の下端部と最上段の外槽胴板１５の上端部の周溶接を行う（図２（Ｅ）参照）。

図３（Ａ）、（Ｂ）は、下部鏡板１１及び上部鏡板１２の他の板割例を示したものである。図３（Ａ）に示す第１の変形例は、極板１１ａ、１２ａ、１１ｂ、１２ｂと赤道板１１ｆ、１２ｆの間に温帯板１１ｄ、１２ｄが配置されている。また、図３（Ｂ）に示す第２の変形例は、第１の変形例と同様、極板１１ａ、１２ａ、１１ｂ、１２ｂと赤道板１１ｇ、１２ｇの間に温帯板１１ｅ、１２ｅが配置されているが、温帯板１１ｅ、１２ｅが矩形状ではなく、上側に凸となった多角形状とされている。

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、円筒状の胴板とドーム形の屋根部を有する外槽としているが、球殻からなる外槽としてもよい。

１０：内槽、１１：下部鏡板、１２：上部鏡板、１１ａ：下部極センター板、１１ｂ：下部極サイド板、１１ｃ：下部赤道板、１２ａ：上部極センター板、１２ｂ：上部極サイド板、１２ｃ：上部赤道板、１１ｄ、１１ｅ、１２ｄ、１２ｅ：温帯板、１１ｆ、１１ｇ、１２ｆ、１２ｇ：赤道板、１３：内槽スカート、１４：外槽、１５：外槽胴板、１６：屋根部、１７：下部ブロック、１８：外槽底板、１９：コーン板、２０：外槽外周足場、２１：仮設支柱、２２：外面底部足場、２３：内周足場、２４：内外槽間足場、２６：地組時外周足場、２７：上部鏡板内部足場、２８：上部鏡板外面足場、Ｂ：基礎

Claims (3)

1. ＬＮＧを貯蔵する内槽と、前記内槽を収容する外槽とを備え、前記内槽が球殻とされたＬＮＧタンクの組立方法であって、
   前記内槽の下半球を構成する下部鏡板を地組場で組み立て、建設位置に設置された内槽スカートに前記下部鏡板を搭載する工程と、
   前記内槽の上半球を構成する上部鏡板を地組場で組み立て、前記上部鏡板を前記下部鏡板に接合する工程とを備えることを特徴とするＬＮＧタンクの組立方法。
2. 請求項１記載の方法で組み立てられたＬＮＧタンクであって、
   前記外槽が、円筒状の外槽胴板と、前記外槽胴板の上端面を塞ぐドーム形の屋根部とを備えることを特徴とするＬＮＧタンク。
3. 請求項１記載の方法で組み立てられたＬＮＧタンクであって、前記建設位置が臨海地であることを特徴とするＬＮＧタンク。

Images