JP4866125B2 - 低温液化ガス貯留設備とアンカーストラップの設置方法 - Google Patents
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本発明は、上部屋根材と筒状外周壁と外底板とを一体に備えた金属製外槽の内側に、下部屋根材と筒状内周壁と内底板とを一体に備えた金属製内槽を設置するとともに、前記外槽と前記内槽との間に断熱層を設けて、前記内槽の内側を低温液化ガスの貯留部に形成し、前記外底板をコンクリート製基盤に設置するとともに、前記内底板を前記外底板の上に設けてある底部断熱層に載置し、前記内周壁の外周側に対して下向きに係止可能な金属製アンカーストラップを前記基盤に固定して、前記内槽の移動を防止してある低温液化ガス貯留設備とアンカーストラップの設置方法に関する。
上記低温液化ガス貯留設備は、内槽を構成している内底板を、外槽を構成している外底板の上に設けてある底部断熱層に載置してあるので、貯留部に低温液化ガスを貯留してある内槽が地震発生時に基盤に対して揺れ動くおそれがある。
このため、内槽を構成している内周壁の外周側に対して下向きに係止可能な金属製アンカーストラップを基盤に固定しておいて、貯留部に低温液化ガスを貯留してある状態で、アンカーストラップに引っ張り力（以下、初期引っ張り力という）を常時作用させておくことで、内槽の基盤に対する揺れ動きなどの移動を防止できるようにしてある。
従って、地震発生時に内槽を突き上げる外力が作用すると、アンカーストラップに作用させてある初期引っ張り力にその突き上げ外力に応じた引っ張り力が加わり、逆に、地震発生時に内槽を押し付ける外力が作用すると、アンカーストラップに作用させてある初期引っ張り力からその押し付け力に応じた圧縮力が差し引かれるので、地震発生時に内槽が基盤側に押し付けられても、アンカーストラップに引っ張り力が作用している状態を維持して、内槽の移動を防止できるように、内槽を突き上げる外力が作用したときの引っ張り力が金属材料の引っ張り耐力を超えない範囲で、初期引っ張り力を大きく設定しておく必要がある。
また、アンカーストラップは、内槽の内周壁と外槽の外周壁との間の位置に取り付けるので、内周壁と外周壁との間に断熱層を設ける前、つまり、内槽が常温の状態で、内周壁の外周側に対して下向きに係止可能に取り付ける必要がある。
従来の低温液化ガス貯留設備では、内周壁を形成している材料と同じ金属材料で形成してあるアンカーストラップを使用して、その一端側を基盤に固定し、貯留部に低温液化ガスの最大貯留重量に略相当する水を張った常温の状態で、他端側を内周壁の外周側に対して下向きに係止可能に取り付けておき、低温液化ガスを貯留部に貯留するに伴って内槽とアンカーストラップとが冷却されると、液面高さに応じた内周壁の熱収縮量と、その内周壁に対して下向きに係止しているアンカーストラップの熱収縮量とが釣り合うようにアンカーストラップに熱応力が生じ、その熱応力を初期引っ張り力としてアンカーストラップに作用させるように構成してある（例えば、特許文献１参照）。
このため、内槽を構成している内周壁の外周側に対して下向きに係止可能な金属製アンカーストラップを基盤に固定しておいて、貯留部に低温液化ガスを貯留してある状態で、アンカーストラップに引っ張り力（以下、初期引っ張り力という）を常時作用させておくことで、内槽の基盤に対する揺れ動きなどの移動を防止できるようにしてある。
従って、地震発生時に内槽を突き上げる外力が作用すると、アンカーストラップに作用させてある初期引っ張り力にその突き上げ外力に応じた引っ張り力が加わり、逆に、地震発生時に内槽を押し付ける外力が作用すると、アンカーストラップに作用させてある初期引っ張り力からその押し付け力に応じた圧縮力が差し引かれるので、地震発生時に内槽が基盤側に押し付けられても、アンカーストラップに引っ張り力が作用している状態を維持して、内槽の移動を防止できるように、内槽を突き上げる外力が作用したときの引っ張り力が金属材料の引っ張り耐力を超えない範囲で、初期引っ張り力を大きく設定しておく必要がある。
また、アンカーストラップは、内槽の内周壁と外槽の外周壁との間の位置に取り付けるので、内周壁と外周壁との間に断熱層を設ける前、つまり、内槽が常温の状態で、内周壁の外周側に対して下向きに係止可能に取り付ける必要がある。
従来の低温液化ガス貯留設備では、内周壁を形成している材料と同じ金属材料で形成してあるアンカーストラップを使用して、その一端側を基盤に固定し、貯留部に低温液化ガスの最大貯留重量に略相当する水を張った常温の状態で、他端側を内周壁の外周側に対して下向きに係止可能に取り付けておき、低温液化ガスを貯留部に貯留するに伴って内槽とアンカーストラップとが冷却されると、液面高さに応じた内周壁の熱収縮量と、その内周壁に対して下向きに係止しているアンカーストラップの熱収縮量とが釣り合うようにアンカーストラップに熱応力が生じ、その熱応力を初期引っ張り力としてアンカーストラップに作用させるように構成してある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、内周壁を形成している材料と同じ金属材料でアンカーストラップを形成してあるので、内槽とアンカーストラップとが冷却されるに伴って、内周壁における被係止部位もアンカーストラップにおける係止部位も略同じ割合で収縮変位しようとし、その結果、内周壁の熱収縮量とアンカーストラップの熱収縮量とが釣り合っている状態で、アンカーストラップに大きな熱応力を生じさせ難く、大きな初期引っ張り力をアンカーストラップに作用させ難い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、大きな初期引っ張り力をアンカーストラップに作用させ易くすることを目的とする。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、大きな初期引っ張り力をアンカーストラップに作用させ易くすることを目的とする。
本発明の第１特徴構成は、上部屋根材と筒状外周壁と外底板とを一体に備えた金属製外槽の内側に、下部屋根材と筒状内周壁と内底板とを一体に備えた金属製内槽を設置するとともに、前記外槽と前記内槽との間に断熱層を設けて、前記内槽の内側を低温液化ガスの貯留部に形成し、前記外底板をコンクリート製基盤に設置するとともに、前記内底板を前記外底板の上に設けてある底部断熱層に載置し、前記内周壁の外周側に設けてある被係止部材に対して下向きに係止可能な係止部材を上端側に有する金属製アンカーストラップを備え、前記アンカーストラップの下端側を前記基盤に固定させて、前記内槽の移動を防止してある低温液化ガス貯留設備であって、下端側が前記基盤に固定され上端側が前記被係止部材に係止可能な前記アンカーストラップを、前記内槽を形成している金属材料よりも線膨張率が大きい金属材料で形成してある点にある。
〔作用及び効果〕
アンカーストラップを、内槽を形成している金属材料よりも線膨張率が大きい金属材料で形成してあるので、内槽とアンカーストラップとが冷却されるに伴って、アンカーストラップにおける係止部位が内周壁における被係止部位よりも大きく収縮変位しようとし、内周壁の熱収縮量とアンカーストラップの熱収縮量とが釣り合うための大きな熱応力がアンカーストラップに生じて、大きな初期引っ張り力をアンカーストラップに作用させ易い。
アンカーストラップを、内槽を形成している金属材料よりも線膨張率が大きい金属材料で形成してあるので、内槽とアンカーストラップとが冷却されるに伴って、アンカーストラップにおける係止部位が内周壁における被係止部位よりも大きく収縮変位しようとし、内周壁の熱収縮量とアンカーストラップの熱収縮量とが釣り合うための大きな熱応力がアンカーストラップに生じて、大きな初期引っ張り力をアンカーストラップに作用させ易い。
本発明の第２特徴構成は、請求項１記載の低温液化ガス貯留設備に設けてあるアンカーストラップの設置方法であって、前記内底板を前記底部断熱層に載置して前記内槽を設置した後、前記内槽を形成している金属材料よりも線膨張率が大きい金属材料で形成してある前記アンカーストラップを用いて、前記貯留部に低温液化ガスの最大貯留重量に略相当する水を張った状態で、且つ、下端側を前記基盤に固定してある前記アンカーストラップの上端側の前記係止部材と前記被係止部材との間にスペーサを挟みこんだ状態で、前記内周壁に対する前記被係止部材の固定位置を位置決めして当該被係止部材を前記内周壁の外周側に溶接して固定し、前記スペーサを撤去して、前記アンカーストラップの前記係止部材を、前記被係止部材に対して係止方向に間隔を隔てて、前記被係止部材に対して下向きに係止可能に組み付け、前記貯留部内に貯留された水を抜く点にある。
〔作用及び効果〕
内底板を底部断熱層に載置して内槽を設置した後、基盤に固定してあるアンカーストラップを、貯留部に低温液化ガスの最大貯留重量に略相当する水を張った状態、つまり、内槽が内側に張った水で膨らんで内周壁が内槽径方向外方側に変位している状態で、内周壁の外周側に対して下向きに係止可能に組み付けるので、貯留部から水を抜き取って内槽が収縮するに伴って、アンカーストラップにおける係止部位と内周壁における被係止部位とが内槽径方向内方側向けて変位し、低温液化ガスを貯留するために内槽をクールダウンする前においても、アンカーストラップに引っ張り力を作用させ易い。
内底板を底部断熱層に載置して内槽を設置した後、基盤に固定してあるアンカーストラップを、貯留部に低温液化ガスの最大貯留重量に略相当する水を張った状態、つまり、内槽が内側に張った水で膨らんで内周壁が内槽径方向外方側に変位している状態で、内周壁の外周側に対して下向きに係止可能に組み付けるので、貯留部から水を抜き取って内槽が収縮するに伴って、アンカーストラップにおける係止部位と内周壁における被係止部位とが内槽径方向内方側向けて変位し、低温液化ガスを貯留するために内槽をクールダウンする前においても、アンカーストラップに引っ張り力を作用させ易い。
さらに、アンカーストラップを、内周壁の外周側に固定してある被係止部材に対して、係止方向に間隔を隔てて、下向きに係止可能に組み付けるので、アンカーストラップが被係止部材に対して接当するまで、アンカーストラップには引っ張り力が作用せず、低温液化ガスを貯留部に貯留するに伴ってアンカーストラップに作用させる初期引っ張り力の大きさを、内槽を突き上げる外力が作用したときの引っ張り力が金属材料の引っ張り耐力を超えない大きさに軽減し易い。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、液化天然ガスや液化プロパンガスなどの低温液化ガスの貯蔵設備を示し、鋼管杭１で支持される基礎スラブ（コンクリート製基礎盤）２を略円形に設けて、ドーム屋根３の上面側を構成する上部屋根材４と円筒状外周壁５と外底板６とを一体に備えた金属製外槽７を同芯状に設置し、ドーム屋根３の下面側を構成する下部屋根材８と円筒状内周壁９と内底板１０とを一体に備えた金属（９％Ｎｉ鋼）製内槽１１を外槽７の内側に同芯状に設置してある。
図１は、液化天然ガスや液化プロパンガスなどの低温液化ガスの貯蔵設備を示し、鋼管杭１で支持される基礎スラブ（コンクリート製基礎盤）２を略円形に設けて、ドーム屋根３の上面側を構成する上部屋根材４と円筒状外周壁５と外底板６とを一体に備えた金属製外槽７を同芯状に設置し、ドーム屋根３の下面側を構成する下部屋根材８と円筒状内周壁９と内底板１０とを一体に備えた金属（９％Ｎｉ鋼）製内槽１１を外槽７の内側に同芯状に設置してある。
前記基礎スラブ２の上に外底板６を一体に設置し、外槽７と内槽１１との間に断熱層１２，１３を設けて、内槽１１の内側を低温液化ガスＧの貯留部１４に形成し、ドーム屋根３を鉛直方向に貫通する低温液化ガス受け入れ用の受け入れ管１５や低温液化ガス払い出し用のポンプバレル１６を設けてある。
前記内槽１１は、外底板６の上に設けてある圧縮強度の高い硬質の底部断熱層１２に内底板１０を載せて設置してあり、上部屋根材４及び外周壁５と下部屋根材８及び内周壁９との間の断熱層１３は、グラスウールや粒状パーライトなどの断熱材を充填して構成し、外槽７の外周側を囲む防液堤としてのプレストレスコンクリート製の円筒状壁１７を基礎スラブ２と外槽７とに一体に設けてある。
そして、低温液化ガスＧを貯留してある内槽１１の地震発生時における基礎スラブ２に対する揺れ動きなどの移動を防止するために、内周壁９の外周側に沿った複数箇所に、内周壁９の外周側に対して下向きに係止可能な金属製アンカーストラップ１８を設置してある。
前記アンカーストラップ１８は、内槽１１の内周壁９を形成している９％Ｎｉ鋼よりも線膨張率が大きいステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成してあり、図２，図３に示すように、基礎スラブ２に埋設してあるアンカー取り付け部１９に下端側を固定してある。
そして、横断面形状がコの字状の被係止部材２１を、その両側の脚部２４を内周壁９に溶接して、内周壁９の外周側に溶接固定し、被係止部材２１と内周壁９との間にアンカーストラップ１８を挿通して、アンカーストラップ１８の上端側に設けてある係止部材２０を被係止部材２１に対して下向きに係止させて、内槽１１を下向きに押し付ける引っ張り力を、貯留部１４に貯留してある低温液化ガスＧの液面高さに応じた大きさでアンカーストラップ１８に作用させてある。
前記アンカーストラップ１８の設置方法を説明する。
鋼管杭１で支持される基礎スラブ２と円筒状壁１７とを一体に構築して、アンカー取り付け部１９を基礎スラブ２に埋設固定しておき、基礎スラブ２と円筒状壁１７とに一体の外槽７を設置するとともに、外底板６の上に設けた底部断熱層１２の上に内底板１０を載置して内槽１１を設置した後、上部屋根材４及び外周壁５と下部屋根材８及び内周壁９との間に断熱層１３を設ける前に、内槽１１の耐圧試験を行うために、貯留部１４に低温液化ガスＧの最大貯留重量に略相当する水を張って、この水を張った状態で内槽１１が膨らんで内周壁９が内槽径方向外方側に変位している状態でアンカーストラップ１８を設置する。
鋼管杭１で支持される基礎スラブ２と円筒状壁１７とを一体に構築して、アンカー取り付け部１９を基礎スラブ２に埋設固定しておき、基礎スラブ２と円筒状壁１７とに一体の外槽７を設置するとともに、外底板６の上に設けた底部断熱層１２の上に内底板１０を載置して内槽１１を設置した後、上部屋根材４及び外周壁５と下部屋根材８及び内周壁９との間に断熱層１３を設ける前に、内槽１１の耐圧試験を行うために、貯留部１４に低温液化ガスＧの最大貯留重量に略相当する水を張って、この水を張った状態で内槽１１が膨らんで内周壁９が内槽径方向外方側に変位している状態でアンカーストラップ１８を設置する。
つまり、アンカーストラップ１８の下端側をアンカー取り付け部１９に固定し、図４に示すように、アンカーストラップ１８の上端側に設けてある係止部材２０と被係止部材２１との間にスペーサ２２を挟み込んだ状態で、被係止部材２１の内周壁９に対する固定位置を位置決めして被係止部材２１を溶接で固定した後、スペーサ２２を撤去して、図５に示すように、アンカーストラップ１８を、被係止部材２１に対して、係止方向に間隔２３を隔てて下向きに係止可能に組み付ける。
そして、耐圧試験の終了後に貯留部１４の水を抜くのに伴う内槽１１の収縮変形で内周壁９が内槽径方向内方側に変位して、図３に示したように、係止部材２０が被係止部材２１に係止し、アンカーストラップ１８に引っ張り力が作用する。
その後、上部屋根材４及び外周壁５と下部屋根材８及び内周壁９との間に断熱層１３を設けて、内槽１１の温度を低温液化ガスＧの貯留温度近くまで冷却するクールダウンを実施すると、そのクールダウンに伴う内槽１１の収縮変形で内周壁９が内槽径方向内方側に更に変位して、同時にアンカーストラップ１８の熱収縮量と内槽１１の熱収縮量の差分も生じることで、アンカーストラップ１８に作用している引っ張り力が更に大きくなり、低温液化ガスＧを貯留部１４に貯留した状態では、低温液化ガスＧの液面レベルに応じた大きさの初期引っ張り力がアンカーストラップ１８に作用する。
〔その他の実施形態〕
本発明による低温液化ガス貯留設備とアンカーストラップの設置方法は、アンカーストラップを、内槽を形成している金属材料よりも線膨張率が大きい金属材料で形成してあれば、アンカーストラップを形成している金属材料と、内槽を形成している金属材料との組み合わせは限定されない。
本発明による低温液化ガス貯留設備とアンカーストラップの設置方法は、アンカーストラップを、内槽を形成している金属材料よりも線膨張率が大きい金属材料で形成してあれば、アンカーストラップを形成している金属材料と、内槽を形成している金属材料との組み合わせは限定されない。
２ 基盤
４ 上部屋根材
５ 外周壁
６ 外底板
７ 外槽
８ 下部屋根材
９ 内周壁
１０ 内底板
１１ 内槽
１２ 断熱層（底部断熱層）
１３ 断熱層
１４ 貯留部
１８ アンカーストラップ
２０ 係止部材
２１ 被係止部材
２２ スペーサ
２３ 間隔
Ｇ 低温液化ガス
４ 上部屋根材
５ 外周壁
６ 外底板
７ 外槽
８ 下部屋根材
９ 内周壁
１０ 内底板
１１ 内槽
１２ 断熱層（底部断熱層）
１３ 断熱層
１４ 貯留部
１８ アンカーストラップ
２０ 係止部材
２１ 被係止部材
２２ スペーサ
２３ 間隔
Ｇ 低温液化ガス
Claims (2)
- 上部屋根材と筒状外周壁と外底板とを一体に備えた金属製外槽の内側に、下部屋根材と筒状内周壁と内底板とを一体に備えた金属製内槽を設置するとともに、前記外槽と前記内槽との間に断熱層を設けて、前記内槽の内側を低温液化ガスの貯留部に形成し、
前記外底板をコンクリート製基盤に設置するとともに、前記内底板を前記外底板の上に設けてある底部断熱層に載置し、
前記内周壁の外周側に設けてある被係止部材に対して下向きに係止可能な係止部材を上端側に有する金属製アンカーストラップを備え、前記アンカーストラップの下端側を前記基盤に固定させて、前記内槽の移動を防止してある低温液化ガス貯留設備であって、
下端側が前記基盤に固定され上端側が前記被係止部材に係止可能な前記アンカーストラップを、前記内槽を形成している金属材料よりも線膨張率が大きい金属材料で形成してある低温液化ガス貯留設備。 - 請求項１記載の低温液化ガス貯留設備に設けてあるアンカーストラップの設置方法であって、
前記内底板を前記底部断熱層に載置して前記内槽を設置した後、
前記内槽を形成している金属材料よりも線膨張率が大きい金属材料で形成してある前記アンカーストラップを用いて、
前記貯留部に低温液化ガスの最大貯留重量に略相当する水を張った状態で、且つ、下端側を前記基盤に固定してある前記アンカーストラップの上端側の前記係止部材と前記被係止部材との間にスペーサを挟みこんだ状態で、前記内周壁に対する前記被係止部材の固定位置を位置決めして当該被係止部材を前記内周壁の外周側に溶接して固定し、前記スペーサを撤去して、前記アンカーストラップの前記係止部材を、前記被係止部材に対して係止方向に間隔を隔てて、前記被係止部材に対して下向きに係止可能に組み付け、前記貯留部内に貯留された水を抜くアンカーストラップの設置方法。
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| JP2006094277A JP4866125B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 低温液化ガス貯留設備とアンカーストラップの設置方法 |
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| JP2006094277A JP4866125B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 低温液化ガス貯留設備とアンカーストラップの設置方法 |
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| JPH10220697A (ja) * | 1997-02-05 | 1998-08-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 低温タンクの内槽用アンカー構造 |
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