JP5394692B2 - 低温液化ガス貯槽 - Google Patents

Description

本発明は、液化アルゴン、液化酸素、液化窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス（ＬＮＧ）等の低温液化ガスを貯留する低温液化ガス貯槽に関する。

低温液化ガスを貯留する大型の低温液化ガス貯槽は、一般に、貯留した低温液化ガスの蒸発を抑えるため、内槽と外槽との二重構造で形成され、内槽と外槽との間には、パーライト等の断熱材を充填するとともに真空引きした真空断熱層を形成している。また、内槽には、送液用配管、下部液入口配管、上部液入口配管、ガス放出用配管、検液用配管、液面計用配管等の各種配管が連通しており、これら各配管は、通常は、外槽の下部を気密に貫通させて外部に取り出している。

近年、低温液化ガス貯槽の大型化が望まれているが、工場で製作した低温液化ガス貯槽を設置場所へ輸送する際の様々な制限、特に公道での重量制限によって最大容量が限定されていた。このため、低温液化ガス貯槽の外槽を外槽下部部材と外槽上部部材とに分割形成し、内槽に外槽下部部材を組み付けた内槽ユニットと外槽の外槽上部部材とを別々に輸送し、貯槽設置場所で内槽ユニットに外槽上部部材を組み付けることで輸送時の重量制限をクリアできるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−１５５１３７号公報

しかし、上述のものでは、より大型の低温液化ガス貯槽を必要とする際に、貯槽支持脚を備えた外槽下部部材と内槽とを組み付けた内槽ユニットにおける内槽上端から支持脚下端までの全長が長くなって輸送の際の障害になることがあった。一方、内槽と外槽下部部材とを別々に輸送すると、貯槽設置場所で内槽からの複数の配管を外槽下部部材に気密に貫通させる作業や高圧ガス保安法に係わる検査に手間が掛かるという問題がある。さらに、外槽上部部材に設けられている周方向の補強部材も、外槽上部部材が大径になると輸送の際の障害になることがあった。

そこで本発明は、大型の低温液化ガス貯槽の場合でも、輸送時における全長を極力短くするとともに、幅及び高さ方向の輸送制限をクリアし、貯槽設置場所での組付作業を容易に行うことができる液化ガス貯槽を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の液化ガス貯槽は、低温液化ガスを貯留する内槽と、該内槽の外側に断熱層を介して設けられる外槽とを有し、該外槽を外槽下部部材と外槽上部部材とに分割形成し、貯槽設置場所で前記内槽と前記外槽下部部材及び前記外槽上部部材とを接合するとともに、前記内槽内に連通して内槽下方に突出する複数の配管を前記外槽下部部材にそれぞれ気密に貫通させて形成される低温液化ガス貯槽であって、前記複数の配管を、前記内槽の軸線を通る平面に対して一側方に配置し、前記配管が前記外槽下部部材を貫通する位置の配管外周に断面Ｕ字状の断熱用キャップをそれぞれ気密に固着するとともに、前記内槽と前記外槽下部部材とを接合するときに、前記外槽下部部材に設けられた挿通孔に前記断熱用キャップを挿通し、該断熱用キャップの外周部を外槽下部部材に気密に接合したことを第１の特徴とし、一つの前記断熱用キャップに複数の前記配管を気密に固着してもよく、複数の前記断熱用キャップを一つの鏡板に設けた複数の挿通孔にそれぞれ挿通して気密に固着するとともに、前記内槽と前記外槽下部部材とを接合するときに、前記外槽下部部材に設けられた挿通孔に前記鏡板を挿通し、該鏡板の外周部を外槽下部部材に気密に接合することもできる。また、第２の特徴として、前記外槽上部部材は、周方向の補強部材を有しており、該補強部材は、外槽上部部材の輸送時における幅方向両側部分が外槽上部部材の内周に設けられ、外槽上部部材の輸送時における上部側及び下部側のいずれか一方に位置する補強部材が外槽上部部材の外周に設けられ、他方に位置する補強部材が外槽上部部材の内周に設けられるとともに、内周に設けられた補強部材が一体的に形成されている。

本発明の液化ガス貯槽によれば、内槽と外槽下部部材と外槽上部部材とをそれぞれ個別に輸送するので、高さの低い外槽下部部材は、大型のトラックで輸送することができ、高さの高い内槽及び外槽上部部材は、トラクタにトレーラを連結した輸送トレーラを用いて輸送することができる。

内槽を輸送する際には、内槽から突出する配管が内槽の軸線を通る平面に対して一側方（天側）に配置しているので、内槽から突出した配管をグースネックの上方やトレーラの前方に位置させることにより、輸送時の全長を短く抑えることができる。

また、内槽から外槽を貫通して外部に突出する配管の外槽貫通位置に断熱用キャップを工場であらかじめ溶接して固着し、貯槽設置場所で内槽と外槽下部部材とを接合するときに、外槽下部部材に設けた挿通孔に断熱用キャップを挿通して接合することにより、配管を外槽下部部材に直接接合する場合に比べて現地での作業と高圧ガス保安法に係わる検査とを容易に行うことができる。

すなわち、従来技術では、低温液化ガス貯槽を外槽下部部材と外槽上部部材と内槽とに機械的に３分割した場合には、内槽に連通した各種配管と外槽下部部材とを気密に接合する溶接部について貯槽設置場所で高圧ガス保安法に定められた特定設備検査を受検する必要があった。しかし、本発明の液化ガス貯槽によれば、特定設備に関わる所定の検査、所定機関の立会い等の法対応を全て工場内で済ませることができるので、貯槽設置場所での設置期間の短縮、設置費用の低減が可能となる。

さらに、外槽上部部材に設けられる周方向の補強部材のうち、輸送時における幅方向両側部分と上部側又は下部側を内周に設けることによって輸送制限を解消できるとともに、貯槽設置場所での接合時に、補強部材を外周に設けた部分に内槽に設けられた配管を配置することによって内槽の大径化を図りながら、外槽上部部材の補強を図ることができる。

図１乃至図７は、本発明の低温液化ガス貯槽の第１形態例を示すもので、図１は内槽、外槽下部部材及び外槽上部部材の説明図、図２は外槽下部部材における配管貫通部の説明図、図３は内槽の輸送状態を示す説明図、図４は内槽の輸送状態を示す断面説明図、図５は外槽上部部材の輸送状態を示す説明図、図６は外槽上部部材の輸送状態を示す断面説明図、図７は貯槽設置場所で低温液化ガス貯槽を形成する工程を示す説明図である。

この低温液化ガス貯槽１０は、低温液化ガスを貯留する円筒状の内槽１１と、該内槽１１の外側に断熱層１２を介して設けられる円筒状の外槽１３とを有するもので、通常、断熱層１２にはパーライト等の粉末状乃至粒状の断熱材が充填されるとともに、真空引きを行って所定の断熱性を得るようにしている（図７（ｃ）参照）。

貯槽製作工場において、前記外槽１３は、外槽胴部１４ａ及び外槽上部鏡板部１４ｂからなる外槽上部部材１４と、外槽底部鏡板部１５ａ及び外槽円筒部１５ｂからなる外槽下部部材１５とに分割形成される。内槽１１は、内槽胴部１１ａと内槽上部鏡板部１１ｂと内槽下部鏡板部１１ｃとを有し、送液用配管、下部液入口配管、上部液入口配管、ガス放出用配管、検液用配管、液面計用配管等の複数の配管１６を備えている。内槽１１から突出する各配管１６は、内槽１１の軸線を通る平面に対して一側方に配置され、先端が内槽下部鏡板部１１ｃの下方へ突出している。内槽１１の下方に突出した各配管１６が外槽下部部材１５を貫通する位置の配管外周には、断熱用キャップ１７がそれぞれ溶接されて気密に固着されている。また、内槽下部鏡板部１１ｃの周壁には、外槽下部部材１５の外周側上面に設けられた複数の内槽支持脚１８にそれぞれ連結される複数の連結脚１９が設けられ、上部には吊り金具（図示せず）が設けられている。

外槽上部部材１４の外槽胴部１４ａには、周方向の補強部材２０が通常等間隔で複数設けられている。この補強部材２０は、外槽上部部材１４の輸送時（図５及び図６参照）における幅方向両側部分２０ａと下部側部分２０ｂとは外槽胴部１４ａの内周に設けられ、上部側部分２０ｃは外槽胴部１４ａの外周に、幅方向に外槽胴部外径Ｄを越えない範囲で設けられており、胴部内周に設けられている幅方向両側部分２０ａと下部側部分２０ｂとは一体的に連続した状態で形成されている。また、外槽上部鏡板部１４ｂの上面には、２つの吊り金具２１，２１が突設されている。

外槽下部部材１５には、底面外側に複数の貯槽支持脚２２が突設されるとともに、この貯槽支持脚２２に対応した底面内側に、前記内槽支持脚１８が設けられ、内槽１１の荷重は、前記連結脚１９を内槽支持脚１８に接合することにより、貯槽支持脚２２で支持される。また、外槽下部部材１５の外槽底部鏡板部１５ａには、前記配管１６の突出位置に対応させて、各断熱用キャップ１７を挿通させるための複数の挿通孔２３が設けられている。

工場で製造された外槽上部部材１４と外槽下部部材１５と内槽１１とは、別々に貯槽設置場所に輸送される。設置状態における高さ寸法が大きい内槽１１と外槽上部部材１４の輸送には、例えば図３及び図５に示されるように、グースネック３１を介してトラクタ３２にトレーラ３３を連結した輸送トレーラが用いられる。内槽１１を輸送する際には、図３に示されるように、内槽下部鏡板部１１ｃをグースネック３１側へ向けて内槽１１を横倒しし、前記配管１６を、横倒しした内槽胴部１１ａの上方（天側）を通過させてグースネック３１の上方に突出させた状態でトレーラ３３に内槽１１を載置する。

また、図４に示されるように、内槽１１の軸線を通る平面に対して一側方に配置させる前記配管１６は、輸送時の水平方向より上方（α＜１８０度）に配設する。αの値は、好ましくは１２０度未満、より好ましくは９０度未満にすると好適である。

一方、外槽上部部材１４を輸送する際には、図６に示されるように、補強部材２０が外周に設けられた上部側部分２０ｃを上方に向けて横倒しし、幅方向両側部分２０ａがトレーラ３３の幅方向両側に位置するようにして外槽上部部材１４をトレーラ３３に載置する。また、外槽下部部材１５は、高さ寸法が小さいため、一般の低床トラックで輸送することができる。また、外槽下部部材１５の上部に、外槽胴部１４ａの下部を構成する外槽円筒部１５ｂを設けておくことにより、外槽上部部材１４の高さ寸法、すなわち、輸送時における長さ寸法を短くすることができ、外槽上部部材１４と外槽下部部材１５とを接合した外槽１３の高さを大きくすることができる。

このように、内槽１１の下方に突出する配管１６を、該内槽１１の軸線を通る平面に対して一側方に配置することにより、内槽１１を輸送する際に、グースネック３１の上方（天側）に内槽下部鏡板部１１ｃの下方へ突出する配管１６を配置させることができるので、トレーラ３３の荷台から配管１６を後方に大きく突出させずに内槽１１の高さ（輸送時の長さ寸法）を大きくすることができ、外径を抑えながら大容量化を図ることができる。さらに、外槽上部部材１４に設けられる補強部材２０を内周と外周とに分けて設置することにより、配管１６の収納部を確保しつつ（図６参照）、内槽１１の外径を大きくしながら輸送時の高さ寸法及び幅寸法を従来の施工法と比較して小さくすることができる。

したがって、道路交通法等の許可を受けることのできる長さ、高さ及び幅寸法を超えない範囲で今までより大きな内槽１１及び外槽上部部材１４を輸送することができ、例えば、外槽上部部材１４の外槽胴部１４ａの外径Ｄを３．５ｍまで大きくした上で、内槽径を従来より大きくすることが可能となる。また、同じ容量同士での比較では、輸送時の長さ寸法及び幅寸法を小さくすることができるので、貯槽設置場所の限定を大幅に緩和でき、輸送用道路の選択も容易となる。

貯槽設置場所まで輸送された内槽１１，外槽上部部材１４，外槽下部部材１５は、まず図７（ａ）に示されるように、貯槽設置場所で、外槽下部部材１５を所定の位置に据え付けた後、内槽１１を吊り上げて外槽下部部材１５に向けて鉛直方向に下降させ、内槽下部鏡板部１１ｃを外槽下部部材１５内に挿入し、各断熱用キャップ１７を外槽下部部材１５に形成した各挿通孔２３にそれぞれ挿通させるとともに、内槽１１の連結脚１９と外槽下部部材１５の内槽支持脚１８とを接合して連結する。内槽１１を外槽下部部材１５の所定位置に組み付けた後、各断熱用キャップ１７を各挿通孔２３の周囲の外槽底部鏡板部１５ａに気密に接合する（図２参照）。

次に、図７（ｂ）に示されるように、外槽上部部材１４を吊り金具２１，２１を介して吊り上げ、内槽１１の一側方に配置されている配管１６が、補強部材２０を外周に設けた部分に対応させるようにして鉛直方向に下降させた後、図７（ｃ）に示されるように、外槽上部部材１４の下端部と外槽下部部材１５の上端部とを気密に接合して外槽１３を完成させる。さらに、外槽下部部材１５の各断熱用キャップ１７から突出した各配管１６を各外部側配管１６ａにそれぞれ接続する。そして、内槽１１と外槽１３との間に粉末断熱材を充填するとともに真空引きすることにより、両槽間に断熱層を形成する。

このように、貯槽設置場所で低温液化ガス貯槽１０を組み立てて形成する際に、各配管１６が貫通している各断熱用キャップ１７を各挿通孔２３にそれぞれ挿通して外槽下部部材１５に気密に接合することにより、貯槽設置場所における配管１６の接合作業と高圧ガス保安法に係わる検査とを容易に行うことができる。

すなわち、配管１６内は、低温の液化ガスが流れる高圧ガス保安法に定められる特定設備であり、配管１６と断熱用キャップ１７との間の溶接部２３ａは高圧ガス保安法特定設備検査の対象となる。つまり、高圧ガス保安法で定められた所定検査及び所定機関の立会い等が必要となる。一方、断熱用キャップ１７と外槽底部鏡板部１５ａとの間の溶接部や、後述の鏡板２４と外槽底部鏡板部１５ａとの間の溶接部は、特定設備検査の対象外であり、製造者自身の自主検査による対応が可能である。したがって、配管１６と断熱用キャップ１７との間の溶接をあらかじめ工場で行って所定の検査を終了させておくことにより、貯槽設置場所では、これらの対応が不要となり、設置期間の短縮や費用の削減に大きな効果がある。

図８及び図９は本発明の第２形態例を示すもので、図８は要部の一部断面図、図９は外槽下部部材における配管貫通部の要部断面図である。なお、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

本形態例では、工場内で各配管１６にそれぞれ固着した複数の断熱用キャップ１７を、外槽下部部材１５よりも小径の鏡板２４に設けられた複数の断熱用キャップ挿通用の挿通孔２４ａにそれぞれ挿通し、断熱用キャップ１７の外周部を挿通孔２４ａの周囲の鏡板２４にそれぞれ気密に固着するとともに、貯槽設置場所で、前記内槽１１と前記外槽下部部材１５とを接合するときに、外槽下部部材１５に設けられた鏡板挿通用の挿通孔２５に鏡板２４を挿通し、該鏡板２４の外周部を挿通孔２５の周囲の外槽下部部材１５に気密に接合するようにしている。

本形態例では、鏡板２４を装着孔２５に挿通して接合するだけでよいため、前記第１形態例で示したように、貯槽設置場所で複数の断熱用キャップ１７を外槽下部部材１５にそれぞれ接合する場合に比べて、現地での作業を大幅に簡略化することができる。

なお、図示は省略するが、一つの断熱用キャップに複数の配管を固着することも可能であり、複数の鏡板を用いることもでき、形状や大きさは任意である。また、内槽及び外槽の基本構造は、前述の特許文献１に記載された低温液化ガス貯槽と同様のものとすることができる。

本発明の第１形態例を示す内槽、外槽下部部材及び外槽上部部材の説明図である。 同じく外槽下部部材における配管貫通部の説明図である。 同じく内槽の輸送状態を示す説明図である。 同じく内槽の輸送状態を示す断面説明図である。 同じく外槽上部部材の輸送状態を示す説明図である。 同じく外槽上部部材の輸送状態を示す断面説明図である。 同じく貯槽設置場所で低温液化ガス貯槽を形成する工程を示す説明図である。 本発明の第２形態例を示す要部の一部断面図である。 同じく外槽下部部材における配管貫通部の要部断面図である。

符号の説明

１０…低温液化ガス貯槽、１１…内槽、１１ａ…内槽胴部、１１ｂ…内槽上部鏡板部、１１ｃ…内槽下部鏡板部、１２…断熱層、１３…外槽、１４…外槽上部部材、１４ａ…外槽胴部、１４ｂ…外槽上部鏡板部、１５…外槽下部部材、１５ａ…外槽底部鏡板部、１５ｂ…外槽円筒部、１６…配管、１６ａ…外部側配管、１７…断熱用キャップ、１８…内槽支持脚、１９…連結脚、２０…補強部材、２０ａ…、幅方向両側部分、２０ｂ…下部側部分、２０ｃ…上部側部分、２１…吊り金具、２２…貯槽支持脚、２３…挿通孔、２４…鏡板、２４ａ…挿通孔、２５…装着孔、３１…グースネック、３２…トラクタ、３３…トレーラ

Claims (4)

1. 低温液化ガスを貯留する内槽と、該内槽の外側に断熱層を介して設けられる外槽とを有し、該外槽を外槽下部部材と外槽上部部材とに分割形成し、貯槽設置場所で前記内槽と前記外槽下部部材及び前記外槽上部部材とを接合するとともに、前記内槽内に連通して内槽下方に突出する複数の配管を前記外槽下部部材にそれぞれ気密に貫通させて形成される低温液化ガス貯槽であって、前記複数の配管を、前記内槽の軸線を通る平面に対して一側方に配置し、前記配管が前記外槽下部部材を貫通する位置の配管外周に断面Ｕ字状の断熱用キャップをそれぞれ気密に固着するとともに、前記内槽と前記外槽下部部材とを接合するときに、前記外槽下部部材に設けられた挿通孔に前記断熱用キャップを挿通し、該断熱用キャップの外周部を外槽下部部材に気密に接合したことを特徴とする低温液化ガス貯槽。
2. 一つの前記断熱用キャップに複数の前記配管を気密に固着したことを特徴とする請求項１記載の低温液化ガス貯槽。
3. 複数の前記断熱用キャップを一つの鏡板に設けた複数の挿通孔にそれぞれ挿通して気密に固着するとともに、前記内槽と前記外槽下部部材とを接合するときに、前記外槽下部部材に設けられた挿通孔に前記鏡板を挿通し、該鏡板の外周部を外槽下部部材に気密に接合したことを特徴とする請求項１又は２記載の低温液化ガス貯槽。
4. 前記外槽上部部材は、周方向の補強部材を有しており、該補強部材は、外槽上部部材の輸送時における幅方向両側部分が外槽上部部材の内周に設けられ、外槽上部部材の輸送時における上部側及び下部側のいずれか一方に位置する補強部材が外槽上部部材の外周に設けられ、他方に位置する補強部材が外槽上部部材の内周に設けられるとともに、内周に設けられた補強部材を一体的に形成したことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の低温液化ガス貯槽。

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