JP3707102B2

JP3707102B2 - タンク球面部の製造方法

Info

Publication number: JP3707102B2
Application number: JP19486495A
Authority: JP
Inventors: 護大角; 政清薄刃
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH0938741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンク球面部の製造方法に関するものである。より詳しくは、球面部を容易に施工し得るようにしたタンク球面部の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体やガスなどを貯留するためのタンクにあっては、容積の割に高い強度の得られる球面形状が、その一部分（例えば、天井部など）又は全部に採用されることが多い。
【０００３】
このような球面部を有するタンクの一例としては、天然ガスなどを貯蔵するための低温液化ガスタンクがある。
【０００４】
該低温液化ガスタンクは、図７に示すように、液化天然ガス１などを貯留可能な内槽２の外方を、断熱空間を有して、外槽３で包囲し、断熱空間にポリウレタンフォームなどの断熱材４を充填したものであり、球面部５は内槽２と外槽３の天井部分に設けられている。
【０００５】
上記タンクでは、内槽２の球面部５は、以下のようにして形成されていた。
【０００６】
即ち、先ず、内槽２は、極低温の液化天然ガス１に直接接触するので、９％ニッケル鋼などの硬質の特殊鋼製の平板状鋼板６で厚手のもの（例えば、幅約４メートル、長さ約１２メートル、厚さ９ミリのもの）を用いるようにする。
【０００７】
そして、図８に示すように、肌付用ピース７，８を、平板状鋼板６の一側部、或いは、両側部（以下、両側部の場合の例を説明する）に対し、長手方向に適宜の間隔を置いて多数（片側で約５０個、両側では１００個以上にも及ぶ）溶接固定し、溶接後、平板状鋼板６に対する肌付用ピース７，８の溶接部９を探傷検査した後、球面部５の外形を構成するよう組立てられた鉄骨梁１０，１１の上に、肌付用ピース７，８を下へ向けて平板状鋼板６を置く。
【０００８】
続いて、一側部の肌付用ピース７に楔部材１２を噛ませることにより、平板状鋼板６の一側部を対応する鉄骨梁１０に係止させ、他側部の肌付用ピース８にチェーンブロック１３などを引っ掛けて、平板状鋼板６の他側部を下へ引っ張ることにより、平板状鋼板６に曲げを与え、他側部の肌付用ピース８に楔部材１４を噛ませるようにして、平板状鋼板６の他側部を対応する鉄骨梁１１に係止させる。
【０００９】
同様にして、上記平板状鋼板６の隣に別の平板状鋼板６を配置し、隣接する平板状鋼板６の対応する側部どうしを互いに溶接固定し、平板状鋼板６から肌付用ピース７，８を取外して、球面部５を形成する。
【００１０】
尚、外槽３の球面部５の場合、直接液化天然ガス１に接触しないことから、９％ニッケル鋼に比べて軟質の一般的なステンレス鋼などが使用され、しかも、該ステンレス鋼などは内槽２よりも薄手のものとなっていることから、現場で容易に曲げることができるため、特に、肌付用ピース７，８などを用いる必要はない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のタンク球面部の製造方法には、以下のような問題があった。
【００１２】
即ち、内槽２の球面部５を構成する特殊鋼製の平板状鋼板６に肌付用ピース７，８を溶接固定し、現場で、肌付用ピース７，８を下へ引っ張るなどにより平板状鋼板６に曲げを与えるようにしていたため、現場作業が大変であり、施工に時間が掛っていた。
【００１３】
しかも、肌付用ピース７，８を９％ニッケル鋼などの特殊鋼に溶接固定するため、溶接後に必ず溶接部９の探傷検査を行わなければならなかったり、探傷検査の結果溶接欠陥が発見された場合には補修溶接を行わなければならなかったり、平板状鋼板６の取付けが完了した後に肌付用ピース７，８を取外さなければならなかったりと、肌付用ピース７，８による手間やコストが掛っていた。
【００１４】
又、平板状鋼板６を鉄骨梁１０，１１に係止させるための肌付用ピース７，８は、平板状鋼板６に対して長手方向に間隔を置いて取付けられることから、平板状鋼板６どうしの溶接線などが、肌付用ピース７，８を取付けた部分とそれ以外の部分とで均一な状態とならず、でき上がった球面部５は凹凸を有する形状の整わないものとなりやすかった。
【００１５】
本発明は、上述の実情に鑑み、肌付用ピースを用いずに形状の整った球面部を形成し得るようにしたタンク球面部の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、平板状の鋼板を、その幅方向へ水平に延びる一対の駆動ロールと、これら駆動ロールの上方に全体で千鳥状となるように位置し且つ軸線が下へ凸となる凸面部を有する固定ロールとの間へ通すことにより、通板方向及び幅方向の双方に反らせて鋼板に全体として球面状の反りを与え、この球面状の反りが与えられた鋼板を、球面部の外形を構成するよう組立てられた鉄骨梁の上に配置して互いに溶接することにより、タンクの球面部を構成することを特徴とするタンク球面部の製造方法にかかるものである。
【００１７】
この場合において、平板状の鋼板として９％ニッケル鋼などの硬質の特殊鋼を使用しても良い。
【００１９】
本発明によれば、平板状の鋼板に球面状の反りを与えてから、鉄骨梁の上に配置して互いに溶接することにより、形状の整った球面部を形成することができるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００２１】
図１〜図６は、本発明の第一の実施の形態である。
【００２２】
球面部を有するタンクの構造については、図７・図８と同様であるため、必要に応じてこれらの図を参照する。
【００２３】
以下のような構造の鋼板球面加工装置１５を設ける。
【００２４】
即ち、水平且つ平行な一対の駆動ロールなどの曲げ部材１６，１７を設け、該曲げ部材１６，１７の両端を支承する軸受などの支持部材１８をそれぞれ左右のハウジング１９の下部に取付け、各曲げ部材１６，１７の一方の端部に、ユニバーサルジョイント２０及び減速機構２１を介して、モータなどの駆動装置２２を接続する。
【００２５】
そして、前記一対の曲げ部材１６，１７間の上方に全体で千鳥状となるように位置され、且つその軸線が下へ凸となる曲げ（以下、凸面部２３という）を与えられた固定ロールなどの曲げ部材２４を配設して、該曲げ部材２４の両端を支持する支持部材２５を、左右のハウジング１９の上部に形成された、上下方向へ延びるスライドガイド２６に、上下方向へ摺動可能に嵌合し、更に、支持部材２５に油圧ジャッキなどの高さ調整装置２７を接続する。
【００２６】
ここで、曲げ部材２４としての凸面部２３を有する固定ロールは、削り出しによって加工しても良く、或いは直線状のロールに曲げ荷重を与えて塑性変形させるようにしても良い。又、曲げ部材２４はロール状をしたものに限らず、断面が半球形状をした棒状部材その他の同等のものを用いても良い。更に、曲げ部材１６，１７，２４は少くとも３本あれば良いが、３本以上設けても良い。
【００２７】
尚、図中、２８は上記鋼板球面加工装置１５へ通される９％ニッケル鋼などの硬質の特殊鋼製の平板状の鋼板で厚手のものである。該鋼板２８は、一般鋼でも良いが、特に、厚手で硬質の特殊鋼が適している。
【００２８】
又、２９は鋼板球面加工装置１５に対する平板状の鋼板２８の通板方向（即ち、平板状の鋼板２８の長手方向）、３０は平板状の鋼板２８の幅方向、３１，３２は鋼板球面加工装置１５の入側と出側にそれぞれ設けられたローラテーブルであり、特に、鋼板球面加工装置１５の出側のローラテーブル３２は、図３・図４に示すように、球面状に加工されて出てくる鋼板３３に合わせて長手方向に対し円弧状となるよう湾曲形成されており、又、その各テーブルローラ３４は、図５に示すように、曲面状に加工される鋼板３３に合わせて幅方向３０に対し複数分割され且つ円弧状となるように配設されている。
【００２９】
更に、図６中、３５，３６はタンク３７の球面部３８の外形を構成するよう組立てられた鉄骨梁である。
【００３０】
次に、本実施の形態の作動について説明する。
【００３１】
先ず、加工に先立って、鋼板球面加工装置１５に設けられた油圧ジャッキなどの高さ調整装置２７を作動して、上側の固定ロールなどの曲げ部材２４の両端を支持する支持部材２５を、左右のハウジング１９の上部に形成された、上下方向へ延びるスライドガイド２６に沿って上下方向へ移動させ、上側の曲げ部材２４の高さ調整を行う。
【００３２】
具体的には、下側の一対の駆動ロールなどの曲げ部材１６，１７の上端に平板状の鋼板２８を乗せた時の平板状の鋼板２８の上面よりも低い位置に、上側の曲げ部材２４の端部近傍における下端が来るように、上側の曲げ部材２４を高さ調整し、上側の曲げ部材２４の位置を固定する。
【００３３】
こうして、上側の曲げ部材２４の高さ調整が済んだら、モータなどの駆動装置２２を駆動して、減速機構２１及びユニバーサルジョイント２０を介して、下側の一対の駆動ロールなどの曲げ部材１６，１７を回転駆動し、鋼板球面加工装置１５に、９％ニッケル鋼などの硬質の特殊鋼製の平板状の鋼板２８を通す。
【００３４】
すると、平板状の鋼板２８は、千鳥状に配置された少くとも３本の曲げ部材１６，１７，２４の間を通されることにより、通板方向２９上側へ反らされると共に、上側の曲げ部材２４に形成された幅方向３０中央部が下方へ突出する凸面部２３により、幅方向３０へも反らされて、全体として、図１に示すように、球面状の反りを有する鋼板３３として取り出される。
【００３５】
尚、平板状の鋼板２８が、９％ニッケル鋼などの硬質の特殊鋼製で且つ厚手の場合、１回の加工では目的とする曲率が出せないことがあるので、上側の曲げ部材２４の位置を僅かに下げてから鋼板３３を通すという作業を複数回に分けて行うことにより、目的の曲率を得るようにしても良い。
【００３６】
こうして、球面状の反りを与えられた鋼板３３ができたら、図６に示すように、球面部３８の外形を構成するよう組立てられた鉄骨梁３５，３６の上に鋼板３３を配置しつつ互いに溶接することにより、タンク３７の球面部３８を構成する。
【００３７】
この際、鋼板３３に球面状の反りを与えてあるので、鉄骨梁３５，３６の上に配置するだけで、鋼板３３が、図６に二点鎖線で示したような球形の形を自然に再現することとなり、図８に示すように、肌付用ピース７，８を用いる必要をなくすことができる。
【００３８】
その結果、現場作業が楽になり、施工も短期間で済むようになる。
【００３９】
しかも、肌付用ピースを使用しないので、肌付用ピースによる手間やコストをなくすことができ、しかも、簡単に凹凸のない形状の整った球面部３８を形成することができるようになる。
【００４０】
【実施例】
以下に、図７と同様の天井部分に球面部３８を有する低温液化ガスタンクに適用した具体例を示す。
【００４１】
内槽の半径が約３０ｍで、球面部３８の曲率半径が約８０ｍのタンク３７に対し、直径が３５０φの下側の駆動ロール１６，１７と、直径が６００φで、凸面部２３の曲げ量ａが中央部で３〜７ｍｍ程度の上側の固定ロール２４とを備えた鋼板球面加工装置１５を使用して、幅約４メートル、長さ約１２メートル、厚さ９ミリ以上と厚手で大面積の９％ニッケル鋼などの硬質の特殊鋼製の鋼板２８を１４０〜１５０枚程度加工して球面部３８を施工したところ、工期が短縮された。
【００４２】
尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、鋼板は９％ニッケル鋼に限らないこと、適用可能なタンクは低温液化ガスタンクに限らないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のタンク球面部の製造方法によれば、肌付用ピースなどを用いずに形状の整った球面部を形成することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の概略斜視図である。
【図２】鋼板球面加工装置の一部破断した正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】球面部の施工方法を説明する図である。
【図７】タンクの概略側方断面図である。
【図８】従来の球面部の施工方法を説明する図である。
【符号の説明】
１６，１７曲げ部材（駆動ロール）
２３凸面部
２４曲げ部材（固定ロール）
２８鋼板（平板状）
２９通板方向
３０幅方向
３３鋼板（球面状）
３５，３６鉄骨梁
３７タンク
３８球面部

Claims

平板状の鋼板を、その幅方向へ水平に延びる一対の駆動ロールと、これら駆動ロールの上方に全体で千鳥状となるように位置し且つ軸線が下へ凸となる凸面部を有する固定ロールとの間へ通すことにより、通板方向及び幅方向の双方に反らせて鋼板に全体として球面状の反りを与え、この球面状の反りが与えられた鋼板を、球面部の外形を構成するよう組立てられた鉄骨梁の上に配置して互いに溶接することにより、タンクの球面部を構成することを特徴とするタンク球面部の製造方法。
平板状の鋼板として硬質の特殊鋼を使用した請求項１記載のタンク球面部の製造方法。