JP2810329B2 - 低温液化ガスタンク - Google Patents

低温液化ガスタンク

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JP2810329B2 JP6238352A JP23835294A JP2810329B2 JP 2810329 B2 JP2810329 B2 JP 2810329B2 JP 6238352 A JP6238352 A JP 6238352A JP 23835294 A JP23835294 A JP 23835294A JP 2810329 B2 JP2810329 B2 JP 2810329B2
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LNG等を地下に貯蔵
する低温液化ガスタンクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にLNG等の低温液化ガス等を貯蔵
するものとして、地下式のタンクがある。
【0003】図3は、従来の低温液化ガスタンク51の
1例を示す構造説明図である。
【0004】地盤53内に止水壁(連続地中壁)55を
設け、この止水壁55の内部を掘削して、掘削空間の底
部中央部に底部充填砕石57を載設し、底部充填砕石5
7の上位に貯槽59を載設する。貯槽59の本体は、貯
槽躯体コンクリート61からなり、内面全体には断熱材
63およびメンブレン65が設けられる。この貯槽59
の内部空間に低温液化ガス67が貯蔵され、低温液化ガ
ス67の最上部に液位計69が浮設される。貯槽躯体コ
ンクリート61の上側には、屋根71が載置される。
【0005】底部充填砕石57の周辺部には、揚水ポン
プ73が所定の数量だけ設置され、各揚水ポンプ73か
ら揚水管75が、揚水ピット77内を地表面以上まで延
長されている。側部の貯槽躯体コンクリート61と止水
壁55との間に側部ヒータ管79を設け、揚水ピット7
7および側部ヒータ管79の周囲を埋戻土81等により
埋め戻す。この例では、底部止水壁90を設けること
で、埋設土81内を自然水位に復位しても、揚水ポンプ
73によって底部からの地下湧水を排水することによ
り、底部の躯体コンクリート61にかかる圧力を低減さ
せる。ただし、従来は底部止水壁90を設置せず貯槽5
9および止水壁55に土圧と水圧との両方がかかるタイ
プの地下式低温液化ガスタンクが多い。この場合、揚水
ポンプ73は貯槽稼働当初の湧水等の低水位化と稼働安
定化後の底部温水循環ヒータの役割を担う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
低温液化ガスタンク51では、貯槽59内の低温液化ガ
ス67の液深には無関係に、常に貯槽躯体コンクリート
61の側壁外面に埋め戻した埋戻土81等の土圧と水圧
がかかり、これらの外圧に耐える躯体強度を設定する必
要がある。このため、大容量の貯槽59であるほど、貯
槽躯体コンクリート61自身の強度を向上させたり、貯
槽躯体コンクリート61の厚さを上げることが必要にな
り、コストが大きくなる。
【0007】また、低温液化ガスタンク51の貯槽躯体
コンクリート61、止水壁55および周囲の地盤53等
の凍結線を制御するために周囲に側部ヒータ管79を設
置する等の工事が必要であった。
【0008】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、安全性を損なわず
に貯槽本体および地盤の荷重条件を軽減してコンクリー
ト等の使用量等を低減し、また側部ヒータ管設置や埋戻
しの必要をなくし、工期の短縮が可能でコストが低くメ
ンテナンスも容易な低温液化ガスタンクを提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】 前述した目的を達成す
るために第1の発明は、側方および底部からの地下水の
浸透を防止する止水壁または止水膜と、前記止水壁また
は止水膜の内部に設けられ、側壁と底版から成る躯体
と、前記躯体上に設けられる屋根と、を具備する低温液
化ガスタンクであって、前記止水壁または止水膜と前記
躯体との間に水を装填し、前記水の量を前記躯体内部に
貯蔵される低温液化ガスの量に応じて変動させることを
特徴とする低温液化ガスタンクである。
【0010】
【作用】本発明では、側方および底部からの地下水の浸
透を防止する止水壁または止水膜と、止水壁内部に設け
られ側壁と底版からなる躯体との間の貯水空間部に水を
装填する。貯槽内の低温液化ガスの液深に釣り合うよう
に貯水空間部の水位を調節し、前記水の浮力で貯槽を支
えるとともに、貯槽躯体にかかる内圧と外圧とのバラン
スを取ることで貯槽躯体にかかる荷重条件を小さくして
躯体を薄くすることができる。また、前記水を必要に応
じて加熱することで、躯体、止水壁および周囲の地盤等
の凍結線を制御する。
【0011】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0012】図1は低温液化ガスタンク1の構造説明図
である。地盤3内に側部止水壁5を設け、側部止水壁5
の内部を掘削し、掘削部分の底部に底部止水壁7または
止水膜を設ける。底部止水壁7の上面中央部に、底部充
填砕石13を所定の厚さで貯槽9の底版11とほぼ同じ
面積になるように載置し、底部充填砕石13の上に載荷
されるように貯槽9を構築する。この貯槽9の躯体は底
版11と側壁15とからなり、内面全体には断熱材19
およびメンブレン17を設ける。この貯槽9の内部空間
に低温液化ガス21を貯蔵し、低温液化ガス21の最上
部に液位計23を浮設する。側壁15の上側には、屋根
25を設ける。
【0013】貯槽9および底部止水壁7と側部止水壁5
との間の貯水空間部27内に水29を装填し、水29の
最上部に水位計31を浮設する。貯水空間部27の最下
部には底部充填砕石13があり、各砕石片の間隙にも水
29が貯留され、側面の水29と共に貯槽9に浮力を働
かせる。貯水空間部27の最下部の底部充填砕石13の
周囲付近には揚水ポンプ33を所定の数量だけ設置し、
各揚水ポンプ33に接続された揚水管35の他端を一時
貯留兼加熱タンク37内まで延長させる。一時貯留兼加
熱タンク37内には、加熱コイル39および所定の数量
の返水ポンプ41を設ける。各返水ポンプ41に接続さ
れた返水管43の他端は貯水空間部25の下部まで延長
する。
【0014】この低温液化ガスタンク1では、水29
は、貯水空間部27と一時貯留兼加熱タンク37の間を
循環し、水位と温度とがコントロールされる。
【0015】貯槽9は水29から浮力を受けるが、貯槽
9が底部充填砕石13に軟着底状態になるように水29
の水位が制御される。このため、貯槽9の躯体である底
版11および側壁15にかかる圧力は、図3に示すよう
な従来の土等で埋め戻す方式の低温液化ガスタンク51
の躯体にかかる圧力より少ないため、底版11および側
壁15を従来より薄くすることができる。
【0016】低温液化ガス21の液位の変動を示す液位
計23からのデータは制御装置(図示せず)に送られ、
制御装置からの指示により、揚水ポンプ33および返水
ポンプ41の稼働をコントロールして貯水空間部27の
水位を調節する。水29の水位は、安全のため低温液化
ガス21の液位より若干高くなるように、所定の許容範
囲内に調節し、貯槽9の外圧と内圧とを釣り合わせる。
【0017】また、図3に示すように従来の低温液化ガ
スタンク51では、貯槽躯体コンクリート61、止水壁
55および周囲の地盤53内等の凍結線を制御するため
に側部ヒータ管79が設置されていた。これに対し低温
液化ガスタンク1では、水29を一時貯留兼加熱タンク
37内で加熱コイル39により加熱して貯水空間部27
に循環させて貯槽9の躯体である底版11および側壁1
5、側部止水壁5および底部止水壁7および周囲の地盤
3内等の凍結線を制御する。また、貯水空間部27内の
水29の加熱だけでは対応できない場合に備えて、非常
用底部ヒータ管等(図示せず)を設けてもよい。
【0018】以下、低温液化ガスタンク1の浮力バラン
スおよび水29の温度を調節する手順について説明す
る。図2は、浮力バランス調整および温度調整を示すフ
ローチャートである。低温液化ガスタンク1の貯槽9の
形状、体積、重量等のデータをコンピュータに入力する
(ステップ101)。これらのデータを基に、貯槽9の
浮力バランスをとるため、貯槽9内の貯液の液深変化に
対して、貯水空間部27の水深をどのような許容範囲内
に調節すべきかの関係を算出する(ステップ102)。
次に、貯槽9内の貯液の出し入れに用いるポンプ(図示
せず)の最大能力に対応できるように、貯水空間部27
の水深調節用ポンプである揚水ポンプ33、返水ポンプ
41の能力を決定する(ステップ103)。次にステッ
プ102およびステップ103で求められたデータを、
揚水ポンプ33および返水ポンプ41の稼働および停止
を制御する前記制御装置に設定する(ステップ10
4)。
【0019】次に、側壁15の躯体コンクリート打設途
中から、貯水空間部27内に徐々に水29を装填し、水
29の最上部に水位計31を浮設して、それまでに打設
した部分と釣り合うように、前記制御装置、揚水ポンプ
33および返水ポンプ41で水位をコントロールしつ
つ、低温液化ガスタンク1を完成させる。
【0020】低温液化ガスタンク1の完成後、常時監視
制御を開始する。常時監視制御では、貯水空間部27内
の温度を常時監視制御しつつ、低温液化ガス21の流入
または払出しに伴う貯液量の変化を監視し、貯液量に釣
り合うように、貯水空間部27内の水位を常時監視制御
する。
【0021】まず最初に、貯水空間部27内の水位を釣
り合わせつつ、低温液化ガス21を貯槽9の内部に貯液
していき、その後は必要に応じて貯液量を増減させる。
このとき、貯水空間部27の水温および貯槽9の躯体等
の温度を、所定の複数の測定箇所(図示せず)で常時測
定する(ステップ105)。
【0022】次に躯体温度と水温が適温以上であるか否
かを判定し(ステップ106)、躯体温度と水温が適温
未満ならば、貯水空間部27用の水29を一時貯留兼加
熱タンク37内の加熱コイル39により加熱して、貯水
空間部27に循環させる(ステップ107)。
【0023】ステップ106で、躯体温度と水温が適温
上限ならば、貯水空間部27用の水29の加熱を停止す
る(ステップ108)。ステップ108で加熱されてい
ない状態ならば、加熱されていない状態を維持する。次
に、低温液化ガス21の液深を測定し、データを制御装
置に送る(ステップ109)。
【0024】また、ステップ107の後、貯水空間部2
7の水温および貯槽9の躯体温度の上昇を待たずに、水
29を加熱循環させつつ低温液化ガス21の液深を測定
し、データを制御装置に送り(ステップ109)、必要
に応じて貯水空間部27の水位調節を行なう。そして、
ステップ109で測定した低温液化ガス21の液深に釣
り合う貯水空間部27の水深を算定する(ステップ11
0)。
【0025】次に貯水空間部27の水深を測定して(ス
テップ111)、水深が、低温液化ガス21の液深と貯
水空間部27の水深とが釣り合う許容範囲内にあるかど
うかを判定する(ステップ112)。ステップ112で
釣り合っている場合には、ステップ105に戻り温度制
御をしつつ、低温液化ガス21の流入または払出しに伴
う液深の変化の監視を続ける。ステップ112で釣り合
っていない場合には、貯水空間部27の水位が高ければ
揚水ポンプ33を稼働させ、貯水空間部27の水位が低
ければ返水ポンプ41を稼働させて、水29の水位を調
節する。このとき、ステップ106で躯体温度と水温と
が適温未満の場合は、水29を加熱循環させている最中
であるため、揚水ポンプ33および返水ポンプ41の、
各ポンプの稼働の発停を調節することによって、水29
を循環させつつ貯水空間部27の水位を上げたり下げた
りする。このとき、常に液位よりも水位を高くして安全
に浮力バランスをとるようにする。
【0026】このように本実施例によれば、側方および
底部からの地下水の浸透を防止する側部止水壁5、底部
止水壁7と、側部止水壁5、底部止水壁7内部に設けら
れ側壁15と底版11とからなる躯体との間の貯水空間
部27に水29を装填し、貯槽9内の低温液化ガス21
の液深に釣り合うように貯水空間部27の水位を調節し
て、貯槽9が軟着底状態となるようにする。また、水2
9を必要に応じて加熱することで、側壁15と底版11
とからなる躯体、側部止水壁5、底部止水壁7および周
囲の地盤3内等の凍結線を制御することができる。ま
た、貯水空間部27から貯槽9の躯体外周部を目視検査
することが可能なため、メンテナンスも容易となる。
【0027】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、安全性を損なわずに貯槽本体および地盤の荷重
条件を軽減してコンクリート等の使用量等を低減し、ま
た側部ヒータ管設置および埋戻しの必要をなくし、工期
の短縮が可能でコストが低くメンテナンスも容易な低温
液化ガスタンクを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 低温液化ガスタンク1の構造説明図
【図2】 浮力バランス調整および温度調整を示すフロ
ーチャート
【図3】 従来の低温液化ガスタンク51の構造説明図
【符号の説明】
1………低温液化ガスタンク 3………地盤 5………側部止水壁 7………底部止水壁 9………貯槽 11………底版 13………底部充填砕石 15………側壁 17………メンブレン 19………断熱材 21………低温液化ガス 23………液位計 25………屋根 27………貯水空間部 29………水 31………水位計 33………揚水ポンプ 35………揚水管 37………一時貯留兼加熱タンク 39………加熱コイル 41………返水ポンプ 43………返水管

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 側方および底部からの地下水の浸透を防
    止する止水壁または止水膜と、 前記止水壁または止水膜の内部に設けられ、側壁と底版
    から成る躯体と、 前記躯体上に設けられる屋根と、 を具備し、前記止水壁または止水膜と前記躯体との間に水を装填
    し、前記水の量を前記躯体内部に貯蔵される低温液化ガ
    スの量に応じて変動させる ことを特徴とする低温液化ガ
    スタンク。
  2. 【請求項2】 前記水を加熱する加熱手段を更に具備す
    ことを特徴とする請求項1記載の低温液化ガスタン
    ク。
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