JP6225536B2 - 低温タンク - Google Patents

Description

本発明は、低温タンクに関する。

従来、例えばＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）等の低温の液化ガスを貯留する低温タンクとして、液化ガスを貯留する金属製の内槽と、この内槽を囲うコンクリート製の外槽とを備える二重殻タンクが用いられている。
このような低温タンクでは、外槽屋根から多数の吊り部材（ハンガー）によってサスペンデッドデッキが吊り下げられ、このサスペンデッドデッキ上に保冷材が積み重ねられて敷設されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

保冷材としては、一般に所定の厚さに成形された矩形状のグラスウールが用いられる。このようなグラスウールは、低温タンクの大きさや仕様に基づいて要求される保冷性能に応じて、複数段積み重ねられて用いられる。すなわち、グラスウールは要求される保冷性能に応じて設定された厚さ（高さ）、例えば数百ｍｍ〜数千ｍｍの厚さとなるように積み重ねられて敷設される。

特開昭５８−２２５２９８号公報 特公平７−０９９２３７号公報

ところで、設定されたサスペンデッドデッキ上に敷設する保冷材の厚さ（高さ）が千ｍｍであり、グラスウール１枚の厚さが百ｍｍであるとすると、計算上はグラスウールを１０枚積み重ねれば設定通りの厚さになるはずである。しかし、このように１０枚を積み重ねると、下側のグラスウールには上側のグラスウールの荷重がかかることにより、下側のグラスウールに沈み込みが生じ、結果として１０枚重ねても設定された千ｍｍの厚さ（高さ）にはならない。そこで、従来ではさらに３枚〜５枚程度を追加して積み重ね、保冷材が設定された高さになるように調整している。

すなわち、グラスウールの保冷性能（断熱性能）は沈み込みがない無荷重の状態での性能によって規定されている。したがって、沈み込んだ状態では保冷性能が本来の性能より低くなるため、このような保冷性能の低下を補うべく、計算上の枚数より余分に積み重ねて設定された厚さにすることにより、要求される保冷性能を満たすようにしている。
しかしながら、このように保冷材（グラスウール）を計算上の枚数より余分に積み重ねるのでは、その分コストが余分にかかることから、低温タンクの施工コストを引き上げる一因になっている。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、保冷性能を低下させることなく保冷材の余分な使用を抑え、コストの低減化を可能にした低温タンクを提供することにある。

本発明の低温タンクは、内槽と該内槽を覆う外槽とを有し、屋根部にサスペンデッドデッキが前記外槽の屋根から吊り下げられ、前記サスペンデッドデッキ上に保冷材が敷設される低温タンクにおいて、前記サスペンデッドデッキ上に敷設される保冷材が１枚あるいは積み重ねられた複数枚からなる保冷材の組に分けられ、これら保冷材の組は、前記サスペンデッドデッキ上にて高さ方向に複数段積まれるとともに、少なくとも最下段より上に積まれる組は、それぞれの組を独立して保持する保持手段に保持されて前記サスペンデッドデッキ上に敷設されていることを特徴とする。

また、前記低温タンクにおいて、前記保持手段は、前記保冷材の組の底面を保持する網状の支持部と、該支持部を吊り上げる吊り上げ部と、を有して構成されていることが好ましい。

また、前記低温タンクにおいては、前記吊り上げ部が、前記外槽の屋根から吊り下げられた線条体によって形成されていてもよい。
また、前記低温タンクにおいては、前記吊り上げ部が、前記サスペンデッドデッキを前記外槽の屋根から吊り下げるためのハンガーによって形成されていてもよい。

本発明の低温タンクによれば、保冷材の組が、サスペンデッドデッキ上にて高さ方向に複数段積まれるとともに、少なくとも最下段より上に積まれる組が、それぞれの組を独立して保持する保持手段に保持されてサスペンデッドデッキ上に敷設されているので、保冷材の各組は、最下段より上に積まれる組が保持手段によってそれぞれ独立して保持されることにより、上側の組の荷重が下側の組にかからないようになる。したがって、下側の組ではその沈み込みが防止されるため、計算通りの保冷材の枚数で要求される保冷性能に応じた厚さ（高さ）に敷設されるようになる。これにより、保冷性能を低下させることなく保冷材の余分な使用を抑え、コストの低減化を可能にすることができる。

本発明に係る低温タンクの一実施形態の概略構成を示す側断面図である。 保持手段の概略構成を説明するための模式図である。 （ａ）は屋根骨材に対する吊り上げ部の取り付けを説明するための要部斜視図、（ｂ）はサスペンデッドデッキ上に敷設された保冷材の概略構成を説明するための側断面図である。

以下、図面を参照して本発明の低温タンクを詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に係る低温タンクの一実施形態の概略構成を示す側断面図であり、図１中符号１は低温タンクである。この低温タンク１は、ＬＮＧやＬＰＧ、液化エチレンなどの低温液化ガスを貯留する地上式低温タンクである。なお、本実施形態では、ＬＮＧを貯留する低温タンクとする。

この低温タンク１は、グランド２上に設けられたもので、低温液化ガス（ＬＮＧ）Ｌを貯留する金属製（例えば鋼製）の内槽３と、この内槽３を覆うコンクリート製の外槽４とを備えて構成されたものである。すなわち、グランド２上にコンクリート製の基礎床版５が据え付けられ、該基礎床版５上に、底版４ａと側壁４ｂと屋根４ｃとからなる外槽４が設置され、さらに、該外槽４内の底版４ａ上に、底版３ａと側壁３ｂとからなる内槽３が、底部保冷材６を介して設置されている。

外槽４の側壁４ｂ及び屋根４ｃは、コンクリート製の外壁とこれの内面側に貼設された鋼製の薄板とによって形成されている。また、外槽４の底版４ａは、鋼製の薄板によって形成されている。外槽４の屋根４ｃはドーム状に形成されており、放射状に設けられた多数の屋根骨材（図示せず）によって前記の薄板および外壁が支持された構造となっている。なお、本実施形態の低温タンク１では、図１に示すように基礎底版５が浮いている、通称浮き基礎構造としているが、本発明の低温タンクは、基礎底版と地表面との間に隙間がないタイプにも適用可能である。

内槽３には、その上部開口を覆って蓋体７が被着されており、したがってこの蓋体７は、内槽３の屋根部となっている。ただし、この蓋体７は、例えば薄いアルミニウム板によって形成されており、内槽３の上部開口を気密に封止することなく、単にこれを覆って設けられている。内槽３を覆う蓋体７、および外槽４の屋根４ｃには、外部から内槽３内に低温液化ガスを供給するための供給管（図示せず）が、これらを貫通して設けられている。
内槽３の側壁３ｂと外槽４の側壁４ｂとの間には、例えば１ｍ程度の隙間が形成されており、この隙間には保冷材として粒状のパーライト８が充填されている。

蓋体７の上には、サスペンデッドデッキ９が配置されている。このサスペンデッドデッキ９は、外槽４の屋根４ｃから多数のハンガー（吊り部材）１０によって吊り下げられたもので、その上には保冷層１１が敷設されている。この保冷層１１は、低温タンク１の大きさや仕様に基づいて要求される保冷性能に応じて、予め設定された厚さ（高さ）となるように、グラスウールからなる細長い矩形状の保冷材１２が複数段積まれて形成されている。

ただし、本実施形態では従来と異なり、保冷材１２はサスペンデッドデッキ９上に単純に積み重ねられるのではなく、一部は図２に示す保持手段１３によって保持される。また、サスペンデッドデッキ９上に敷設される保冷材１２は、１枚あるいは積み重ねられた複数枚からなる保冷材１２の組１４に分けられている。本実施形態では、図２に示すように３枚の保冷材１２によって一つの組１４が構成されている。

このような保冷材１２の組１４は、予め設定された厚さ（高さ）となるように、複数段積まれて敷設される。その際、本実施形態では最下段の組１４ａは保持手段１３で保持することなく、従来と同様にしてサスペンデッドデッキ９上に直接載置され、３枚の保冷材１２が単純に積み重ねられる。このように積み重ねることで、一番下の保冷材１２にはその上に積み重ねられた２枚分の保冷材１２の荷重がかかり、二番目の保冷材１２にはその上に積み重ねられた１枚分の保冷材１２の荷重がかかる。しかし、保冷材１２の１枚あたりの荷重はそれほど大きくはないため、１枚分又は２枚分の荷重による保冷材１２の沈み込み量は保冷層１１全体の厚さ（高さ）に比べて影響が少なく、ほとんど無視できる程度となる。したがって、この沈み込みに起因して保冷材１２を計算上の枚数より余分に積み重ねる必要はほとんどない。

最下段より上に積まれる組１４は、前記したように保持手段１３によって保持される。この保持手段１３は、本実施形態では保冷材１２の組１４の底面を保持する支持部１５と、該支持部１５を吊り上げる吊り上げ部１６と、を有して構成されている。支持部１５は、繊維や樹脂繊維などで編まれて網状（ネット状）に形成されたもので、３枚の保冷材１２が積み重ねられた組１４のうちの、最下層の保冷材１２の底面を支持している。したがって、この支持部１５は保冷材１２の底面とほぼ同一の矩形状で、かつ、ほぼ同一の寸法、もしくは一回り大きい寸法に形成されている。

吊り上げ部１６は、繊維が束ねられて形成された紐や縄、さらには樹脂製の紐などの線条体によって形成されたもので、予め決められた高さに固定した留め具１７を介して前記支持部１５を保持している。なお、吊り上げ部１６としては、ワイヤーを用いることもできるが、ワイヤーは伝熱性が高く、紐などに比べて重量も重いことから、紐などを用いるのが好ましい。

留め具１７としては、吊り上げ部１６に固定され、かつ支持部１５を保持できるものであれば、特に限定されることなく従来公知の種々の治具を用いることができる。例えば、一端側が紐状の吊り上げ部１６に巻回してこれに固定され、他端側がフックとなって網状の支持部１５を着脱可能に保持するように構成されたものが用いられる。このような留め具１７は、矩形状の支持部１５の少なくとも四隅に取り付けられ、好ましくは支持部１５の各辺部における適宜箇所にも取り付けられる。そして、これら留め具１７は、それぞれ吊り上げ部１６の所定箇所（予め決められた高さ位置）に取り付けられ、固定される。

このような留め具１７の吊り上げ部１６に対する取り付け箇所としては、図２に示したように、上側に位置する組１４の支持部１５が、下側に位置する組１４の最上層の保冷材１２に当接しないような高さとなるように、設定される。ただし、その際に網状の支持部１５は支持した保冷材１２の組１４の重さによって撓むので、この撓み量も考慮して、留め具１７の取り付け箇所が決定される。

なお、支持部１５が下側の保冷材１２に接しても、この支持部１５に支持された組１４の荷重が下側の保冷材１２にほとんどかからない程度であれば、支持部１５が下側の保冷材１２に僅かに接してもよい。一方、支持部１５と下側の保冷材１２との間が大きくあいてしまうと、保冷性能が低下する可能性がある。したがって、これらの間は数十ｍｍ〜数百ｍｍ程度とするのが好ましい。

吊り上げ部１６は、本実施形態では図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、外槽４のドーム状の屋根４ｃの屋根骨材１８に、取付部材２０を介して取り付けられ、吊り下げられている。屋根骨材１８は、屋根４ｃの中心部から外周縁に向かって放射状に配置されている。隣り合う屋根骨材１８、１８間にはこれらを連結する連結骨材１９が設けられている。したがって、図示しないものの、この連結骨材１９にも、取付部材２０を介して吊り上げ部１６が取り付けられている。

取付部材２０は、紐状の吊り上げ部１６を通す孔（図示せず）を形成した金属プレート製のもので、前記屋根骨材１８や連結骨材１９に溶接やボルト止めなどによって固定され、その状態で吊り上げ部１６の一端側が前記孔に通されて固定されるようになっている。これにより、吊り上げ部１６はその一端側が屋根骨材１８や連結骨材１９に保持され、固定されている。

なお、図３（ｂ）では保冷材１２の組１４をサスペンデッドデッキ９上に４段積んでいるが、保冷材１２の組１４を積む段数は要求される保冷性能に応じて適宜に設定される。
また、屋根骨材１８には、サスペンデッドデッキ９を吊り下げるハンガー１０も溶接やボルト止め等によって取り付けられ、固定されている。そして、図３（ｂ）に示すようにこれらハンガー１０にも、予め設定された高さ位置に留め具１７が固定され、この留め具１７に支持部１５が保持されている。すなわち、図３（ｂ）に示した実施形態では、ハンガー１０も吊り上げ部１６として機能している。

このような構成の低温タンク１にあっては、保冷材１２の各組１４のうち、最下段の組１４ａより上に積まれる組１４を保持手段１３によってそれぞれ独立して保持しているので、上側の組１４の荷重が下側の組１４にかからないようになる。したがって、下側の組１４ではその沈み込みが防止されるため、計算通りの保冷材１２の枚数で要求される保冷性能に応じた厚さ（高さ）に敷設することができる。これにより、保冷性能を低下させることなく保冷材１２の余分な使用を抑え、コストの低減化を可能にすることができる。

また、保持手段１３を、保冷材１２の組１４の底面を保持する網状の支持部１５と、該支持部１５を吊り上げる吊り上げ部１６と、を有した構成としているので、保持手段１３の重量を抑えるとともに、吊り上げ部１６として紐などを用いることで伝熱性も低く抑えることができる。したがって、屋根骨材１８に大きな負荷を与えることなく、また、保冷性能を損なうことなく、保冷材１２の組１４をそれぞれ独立して容易に保持することができる。

また、吊り上げ部１６を、外槽４の屋根４ｃから吊り下げられた紐等の線条体によって形成しているので、前記したように保持手段１３の重量を抑えるとともに、吊り上げ部１６の伝熱性も低く抑えることができる。
また、吊り上げ部１６の一部をハンガー１０によって形成しているので、既存の部材を用いることで新たな部材の使用を押さえることができ、したがってコストアップを抑えることができる。

また、本実施形態では、敷設する保冷材１２の枚数、すなわち保冷材１２の組１４の段数を、要求される保冷性能に対応した厚さ（高さ）となるように設定したが、本発明では前述したように保冷材１２を厚く積んでも保冷材１２の沈み込みを抑えることができることから、設定された厚さ（高さ）よりさらに厚く（高く）なるように、敷設する組１４の段数（保冷材１２の枚数）を多く積んでもよい。その場合には、サスペンデッドデッキ９上での保冷性能が設計より高くなる分、低温タンク１全体でみた場合に、例えば底部側での保冷性能を低く抑えることができる。

すなわち、保冷材１２となるグラスウールは、底部側で用いられる保冷材としての泡ガラスなどに比べて安価であり、かつ、保冷性能が高い。したがって、低温タンク１全体でみた場合に、保冷材として泡ガラスよりグラスウールを多く用いる方が、保冷性能の点でもコストの点でも有利になる。そこで、前記したようにサスペンデッドデッキ９上に敷設する保冷材１２の枚数を従来の設定より多くし、その分底部側の泡ガラスの量を少なくすることにより、低温タンク１全体でみた場合の保冷性能を低下させることなく、コストを低減することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、吊り上げ部１６として紐等の線条体を用いるとともに、ハンガー１０も吊り上げ部１６として機能させたが、吊り上げ部としては、紐等の線条体のみによって構成してもよく、あるいは、ハンガー１０のみによって構成してもよい。すなわち、サスペンデッドデッキ９上においてハンガー１０が密に配置される部位では、ハンガー１０のみで吊り上げ部を構成し、ハンガー１０が粗に配置される部位では、紐等の線条体のみで吊り上げ部を構成する。また、ハンガー１０の配置の粗密が中間的な部位では、前記実施形態で示したように紐等の線条体とハンガー１０とを併用して、吊り上げ部とする。

また、前記実施形態では保持手段として、支持部１５と、該支持部１５を吊り上げる吊り上げ部１６とを有した構成としたが、吊り上げ部１６に代えて、支持部１５を持ち上げた状態に支持するスタンドなどの持ち上げ部を用いてもよい。スタンド（持ち上げ部）としては、サスペンデッドデッキ９上に自立し、あるいはサスペンデッドデッキ９に固定された状態で立てて設けられる棒状のものが用いられる。そして、このような棒状のスタンド（持ち上げ部）で留め具１７を介して支持部１５をそれぞれ設定された高さに保持することにより、保冷材１２の組１４をそれぞれ独立して保持することができる。

また、前記実施形態では、保冷材１２の組１４を３枚の保冷材１２によって構成したが、保冷材１２を１枚毎に１組としてもよく、あるいは、保冷材１２を２枚または４枚以上を１組としてもよい。ただし、１組を構成する保冷材１２の枚数が多くなると、組内での最下層にかかる荷重が大きくなり、沈み込み量が無視できなくなるため、好ましくない。一方、１組を構成する保冷材１２が１枚であると、保持手段１３を構成する支持部１５の数も増えるため、その分コストが高くなってしまう。したがって、１枚の保冷材１２の厚さによっても異なるものの、１組を構成する保冷材１２の枚数としては、２〜３枚程度が好ましい。

また、前記実施形態では、本発明の低温タンクを地上式の低温タンクに適用した場合について説明したが、本発明はサスペンデッドデッキ上に保冷材を敷設する構造の低温タンクであれば、地下式の低温タンクにも適用することができる。

１…低温タンク、３…内槽、４…外槽、９…サスペンデッドデッキ、１０…ハンガー、１１…保冷層、１２…保冷材、１３…保持手段、１４…組、１４ａ…組、１５…支持部、１６…吊り上げ部、１７…留め具、１８…屋根骨材

Claims (4)

1. 内槽と該内槽を覆う外槽とを有し、屋根部にサスペンデッドデッキが前記外槽の屋根から吊り下げられ、前記サスペンデッドデッキ上に保冷材が敷設される低温タンクにおいて、
   前記サスペンデッドデッキ上に敷設される保冷材が１枚あるいは積み重ねられた複数枚からなる保冷材の組に分けられ、
   これら保冷材の組は、前記サスペンデッドデッキ上にて高さ方向に当接しないように高さ設定されて複数段積まれるとともに、少なくとも最下段より上に積まれる組は、それぞれの組を独立して保持する保持手段に保持されて前記サスペンデッドデッキ上に敷設されていることを特徴とする低温タンク。
2. 前記保持手段は、前記保冷材の組の底面を保持する網状の支持部と、該支持部を吊り上げる吊り上げ部と、を有して構成されていることを特徴とする請求項１記載の低温タンク。
3. 前記吊り上げ部が、前記外槽の屋根から吊り下げられた線条体によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の低温タンク。
4. 前記吊り上げ部が、前記サスペンデッドデッキを前記外槽の屋根から吊り下げるためのハンガーによって形成されていることを特徴とする請求項２記載の低温タンク。

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