JP6546069B2 - 二重殻低温貯槽の建造方法 - Google Patents

Description

本発明は、二重殻低温貯槽の建造方法に関し、特に内槽側板の構築方法を改善したものに関する。

ＬＮＧ（液化天然ガス）等を貯留する二重殻低温貯槽は、ＰＣ（プレストレスコンクリート）製の円筒体とその内面に付設した鋼板ライナーとからなる外槽側壁と、低温用鋼板製の円筒型の内槽側板と、コンクリート製の基礎版とその上に敷設した外槽底板と、この外槽底板上の保冷材の上面に敷設した低温用鋼板製の内槽底板と、低温用鋼板製の内槽屋根と普通鋼製の外槽屋根とからなる屋根構造等で構成され、その二重殻低温貯槽にその他の関連する装備品（外槽と内槽間に充填するパーライト等の保冷材を含む）や機器類が付設される。

前記の二重殻低温貯槽を建造する方法として、外槽ＡＲ法（外槽エアレイジング法)と、内槽ＡＲ法（内槽エアレイジング法)が広く採用されている。

外槽ＡＲ法は、外槽側壁を構築しながら外槽側壁の内部で屋根構造（但し未完成状態）を製作し、外槽側壁と外槽屋根間をシール部材でシールした状態で、加圧エアを注入して屋根構造を空気圧で上昇させるエアレイジングを行い、その後外槽屋根を外槽側壁に連結する。

次に、上記の屋根構造により風雨を防ぎ、寒冷時には外槽側壁の内部に暖房を施しつつ、外槽側壁の内部において、内槽底板の敷設と内槽側板の構築を行なう。
前記内槽側板は、例えば湾曲した長方形状の側板（例えば、最大の側板はサイズ４ｍ×１０ｍ、板厚例えば５０〜１０ｍｍ）を外槽側壁に形成した工事口から１枚ずつ外槽側壁内に搬入し、その側板を周方向に複数枚配置すると共に高さ方向に複数段配置し、それらを側板同士の縦方向溶接継目と横方向溶接継目（周方向溶接継目）を溶接することで構築する。

内槽ＡＲ法は、外槽側壁と内槽側板と内槽底板と屋根構造（但し未完成状態）とを並行して構築し、その後内槽側板と内槽屋根間をシール部材でシールした状態で、加圧エアを注入して屋根構造を空気圧で上昇させるエアレイジングを行い、その後内槽屋根をナックルプレートを介して内槽側板に接合する。
内槽側板の構築の際、クレーンを用いて内槽側板の側板を１枚ずつ外槽側壁の上方から外槽側壁内へ搬入し、その側板を周方向に複数枚配置すると共に高さ方向に複数段配置し、それらを側板同士の縦方向溶接継目と横方向溶接継目を溶接することで内槽側板を構築する。
この内槽ＡＲ法では、外槽側壁と内槽側板と内槽底板と屋根構造とを並行して建造するため、工期の短縮を図ることができるという利点がある。

特許文献１に記載の円筒型タンク（二重殻低温貯槽）の構築方法は、外槽ＡＲ法により
タンクを構築する際に、外槽側壁の外部において、内槽側板の側板のうち鉛直方向に隣接する２枚の側板を組として、１組ずつ順次、２枚の側板の互いの長辺を突き合せて溶接した側板ブロックを製作し、この側板ブロックを台車に載せて外槽側壁に形成した大型の工事口（例えば、上下幅８ｍ以上）から外槽側壁内へ搬入し、側板ブロックをその溶接線が水平方向となるように側板ブロックを外槽側壁に沿って構築する。

特許第５６７２７８７号公報

特許文献１に記載の円筒型タンクの構築方法では、２枚の側板を縦方向に並べて接合した側板ブロックを外槽側壁内へ搬入するために、特に大型の工事口を外槽側壁に形成しなければならない。このように、ＰＣ製の外槽側壁（防液堤）の強度上の弱点になる他、工事口の形成と修復に多大のコストがかかる。

他方、従来の内槽ＡＲ法により二重殻低温貯槽の内槽側板を構築する際には、クレーンを用いて側板を１枚ずつ外槽側壁の上方から外槽側壁の内部に搬入していたため、工期の短縮と溶接コストの低減を図ることができなかった。

本発明の目的は、外槽ＡＲ法で二重殻低温貯槽を建造する際の工事口の形成・修復コストの低減を図ること、内槽ＡＲ法で二重殻低温貯槽を建造する際の工期短縮と溶接コストの低減を図ることである。

請求項１に係る二重殻低温貯槽タンクの建造方法は、円筒型の外槽側壁の内部に、湾曲した長方形状の側板を周方向に複数枚配置すると共に高さ方向に複数段配置してそれら複数の側板を溶接することで円筒型の内槽側板を構築する二重殻低温貯槽の建造方法において、前記外槽側壁の外部において、周方向に隣接する２枚の側板を組として、１組ずつ順次、２枚の側板の互いの短辺を突き合せて溶接し、側板ブロックを形成する側板ブロック形成工程と、次に、前記側板ブロックを外槽側壁に形成した工事口から外槽側壁の内部に搬入し、前記側板ブロック形成工程で形成された溶接線が鉛直方向となるように前記側板ブロックを前記外槽側壁に沿って構築する側板ブロック構築工程と、次に、外槽側壁の内部において、周方向に隣接する側板ブロック同士及び鉛直方向に隣接する側板ブロック同士を溶接する側板ブロック溶接工程とを備えたことを特徴としている。

請求項２に係る二重殻低温貯槽タンクの建造方法は、請求項１の発明において、前記側板ブロック構築工程において、側板の板厚が上方に向って順次小さくなるように側板ブロックを構築すると共に、内槽側板の内面が段差のない円筒面となるように側板ブロックを構築することを特徴としている。

請求項３に係る二重殻低温貯槽タンクの建造方法は、円筒型の外槽側壁の内部に、湾曲した長方形状の側板を周方向に複数枚配置すると共に高さ方向に複数段配置してそれら複数の側板を溶接することで円筒型の内槽側板を構築する二重殻円筒型タンクの建造方法において、前記外槽側壁の外部において、鉛直方向に隣接する２枚の側板を組として、１組ずつ順次、２枚の側板の互いの長辺を突き合せて溶接し、側板ブロックを形成する側板ブロック形成工程と、次に、クレーンを用いて前記側板ブロックを外槽側壁の上方から外槽側壁の内部に搬入し、前記側板ブロック形成工程で形成された溶接線が水平方向となるように前記側板ブロックを前記外槽側壁に沿って構築する側板ブロック構築工程と、次に、外槽側壁の内部において、周方向に隣接する側板ブロック同士及び鉛直方向に隣接する側板ブロック同士を溶接する側板ブロック溶接工程とを備えたことを特徴としている。

請求項４に係る二重殻低温貯槽の建造方法は、請求項３の発明において、前記側板ブロック形成工程では、互いに厚みが異なる側板同士を、内槽側板の内面側の板面が揃うように溶接して前記側板ブロックを形成すると共に、前記側板ブロック構築工程において、内槽側板の内面が段差のない円筒面となるように側板ブロックを構築することを特徴としている。

請求項５に係る二重殻低温貯槽の建造方法は、請求項１〜４の何れか１項に記載の発明において、前記外槽側壁はプレストレスコンクリート製の防液堤を有することを特徴としている。

本願の発明は課題解決手段の欄に記載の構成を有するため、次の効果を奏する。
請求項１の発明によれば、外槽側壁の外部において、周方向に隣接する２枚の側板を溶接して側板ブロックを形成するため、側板ブロックを搬入するために外槽側壁に形成する工事口の上下幅を特別に大きく形成する必要がないから、工事口の形成と修復のコストを低減することができる。
そして、側板を１枚ずつ外槽側壁内へ搬入して内槽側板を構築する場合と比べて、内槽側板構築時の縦方向溶接継目の合計長さを半減できるため工期を短縮でき、溶接コストを低減できる。

請求項２の発明によれば、側板の板厚が上方に向って順次小さくなるように側板ブロックを構築するため、内槽側板に作用する低温液化ガスの液圧に応じた板厚の側板とすることができるから、内槽側板の構造を無駄のない構造にすることができる。内槽側板の内面を段差のない円筒面にするため、低温液化ガスの液面レベルから貯留量を算出する上で有利である。

請求項３の発明によれば、外槽側壁の外部において２枚の側板の互いの長辺を突き合せて溶接して側板ブロックを形成し、その側板ブロックをクレーンを用いて外槽側壁の上方から外槽側壁内へ搬入し、内槽側板の構築に供するため、内槽側板構築時の横方向溶接継目の合計長さを半減することができるから溶接コストを大幅に低減できる。しかも、クレーンにより外槽側壁の上方から外槽側壁内へ側板を搬入する総回数を半減できるため、工期を短縮でき、側板搬入コストを大幅に低減できる。側壁ブロックの搬入のため大型の工事口を外槽側壁に形成する必要もない。以上の結果として、建造コストの大幅な低減と工期の短縮を図ることができる。

請求項４の発明によれば、請求項２と同様の効果が得られるうえ、内槽側板の内面を段差のない円筒面に形成するため、内槽ＡＲ法により屋根構造を円滑に確実にエアレイジングすることが可能になる。
請求項５の発明によれば、強度と耐久性の高い外槽側壁を構築することができる。

本発明の実施例１に係る二重殻低温貯槽の右半分の縦断面図である。 内槽底板のアニュラープレートと内槽側板の部分縦断面図である。 外槽ＡＲ法にて屋根構造をエアレイジングする状態を示す断面図である。 内槽側板の下段部を構築する状態を示す断面図である。 内槽側板の中段部を構築する状態を示す断面図である。 内槽側板の上段部を構築する状態を示す断面図である。 実施例２に係る二重殻低温貯槽の建造の際、内槽側板の下段部等を構築する状態を示す断面図である。 内槽側板の下段部と内槽屋根等を建造する状態を示す断面図である。 内槽側板の中段部と外槽屋根等を建造する状態を示す断面図である。 内槽側板の上段部等を建造する状態を示す断面図である。 内槽ＡＲ法で屋根構造をエアレイジングする状態を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

図１に示すように、この二重殻低温貯槽１は、ＬＮＧ（液化天然ガス）を貯留するものであり、この二重殻低温貯槽１は、多数の基礎杭（図示略）の上に構築された鉄筋コンクリート製の基礎版２と、この基礎版２の外周部から立ち上がるプレストレストコンクリート製（ＰＣ製）の円筒型の外槽側壁３（防液堤）と、基礎版２の上面に敷設された底部ライナー４(外槽底板)と、この底部ライナー４の外周端部から立ち上げられて外槽側壁３の内周面に付設され且つ外槽側壁に属する側部ライナー５と、底部ライナー４の上面に所定の厚さの保冷材６を介して設置された内槽底板７と、この内槽底板７の外周側部分である内槽アニュラープレート７ａの外周端近傍部から立ち上げられ且つ側部ライナー５との間に所定の間隔を空けて配置された円筒型の内槽側板８と、側部ライナー５の内面に形成された所定の厚さの冷熱抵抗緩和材（例えば、ポリウレタン発泡体など）と、側部ライナー５と内槽側板８間の隙間に充填されたパーライト等の保冷材９と、内槽屋根１０と外槽屋根１１の間に保冷材１２を組み込んだ屋根構造１３などを備えている。

底部ライナー４と側部ライナー５と外槽屋根１１などは普通鋼で製作される。内槽底板４と内槽側板８と内槽屋根１０などは低温用鋼で製作される。
前記内槽側板８は、外槽側壁３の内部に、湾曲した長方形状の側板８ａを周方向に複数枚配置すると共に高さ方向に複数段配置してそれら複数の側板８ａを溶接することで円筒型の内槽側板８として構築される。

図２に示すように、内槽側板８において、側板８ａの板厚が上方に向って順次小さくなるように、後述の側板ブロック８Ａを用いて内槽側板８を構築し、内槽側板８の内面が段差のない円筒面となるように側板ブロック８Ａを構築する。

次に、二重殻低温貯槽１を外槽ＡＲ法により建造する方法のうち、本発明に関連する内槽側板の構築方法について、図３〜図６に基づいて説明する。
図３は、基礎杭と基礎版２と、基礎版２上の底部ライナー４と、ＰＣ製の外槽側壁３（防液堤）と、屋根構造１３を製作してから、外槽側壁３と外槽屋根１１との間をシール部材でシールし、ブロア１５により外槽側壁３の内側且つ屋根構造１３の下側の空間に加圧エアを供給することにより、屋根構造１３をエアレイジングする状態を示している。

この外槽エアレイジングの後、外槽屋根１１が外槽側壁３の上端に連結固定され、内槽屋根１０の下端外周部のナックルプレート１０ａが所定の高さまで上昇して懸垂状態に保持される。

図４は、内槽側板８の下段部を構築する状態を示し、図５は内槽側板８の中段部を構築する状態を示し、図６は内槽側板８の上段部を構築する状態を示している。
内槽側板８を形成する複数の側板８ａは、以下の側板ブロック形成工程と、側板ブロック構築工程と、側板ブロック溶接工程を経て内槽側板８として建造される。

側板ブロック形成工程においては、外槽側壁３の外部において、周方向に隣接する２枚の側板８ａを組として、１組ずつ順次、２枚の側板８ａの互いの短辺を突き合せて溶接し、側板ブロック８Ａを形成する。

次に、側板ブロック構築工程においては、側板ブロック８Ａをクレーン１６を介して台車１７に載せた状態で外槽側壁３に形成した工事口３ａから外槽側壁３の内部に搬入し、側板ブロック形成工程で形成された溶接線８ｕ（縦溶接継目）が鉛直方向となるように側板ブロック８Ａを外槽側壁３に沿って構築する。

この側板ブロック構築工程において、図２に示すように、側板８ａの板厚が上方に向って順次小さくなるように側板ブロック８Ａを構築すると共に、内槽側板８の内面が段差のない円筒面となるように側板ブロック８Ａを構築して内槽側板８を建造する。

次に、側板ブロック溶接工程において、外槽側壁３の内部において、周方向に隣接する側板ブロック８Ａ同士の溶接継目と鉛直方向に隣接する側板ブロック８Ａ同士の溶接継目を溶接する。

ここで、内槽側板８の構築と並行的に行うその他の建造作業について補足的に説明する。図４においては、外槽側壁３の内面に側部ライナー５を付設する。図５においては、底部ライナー４上に保冷材６を敷設する。図６においては、内槽底板７を据え付けて溶接し、内槽屋根１０とナックルプレート１０ａを所定高さ降下させ、内槽側板８の上端にナックルプレート１０ａの下端部を溶接接合する。

次に、本発明の二重殻低温貯槽の建造方法の作用、効果について説明する。
外槽側壁３の外部において、周方向に隣接する２枚の側板８ａを溶接して側板ブロック８Ａを形成するため、側板ブロック８Ａを搬入するために外槽側壁３に形成する工事口３ａの上下幅を特別に大きく形成する必要がないから、工事口３ａの形成と修復コストを低減することができる。

そして、側板８ａを１枚ずつ外槽側壁３内へ搬入して内槽側板８を構築する場合と比べて、内槽側板８構築時の縦方向溶接継目の合計長さを半減できるため溶接コストを低減できる。特に、横方向溶接継目よりも縦方向溶接継目の溶接速度が遅いため、溶接コストを著しく低減することができる。以上の結果として工期の短縮も図ることができる。

側板８ａの板厚が上方に向って順次小さくなるように側板ブロック８Ａを構築するため、内槽側板８に作用する低温液化ガスの液圧に応じた板厚の側板８ａとすることができるから、内槽側板８の構造を無駄のない構造にすることができる。内槽側板８の内面を段差のない円筒面にするため、低温液化ガスの液面レベルから貯留量を算出する上で有利である。

実施例２は、実施例１の二重殻低温貯槽１と同様の構造を有する二重殻低温貯槽を内槽ＡＲ法により建造する方法に関するものである。以下、上記の建造方法のうちの本発明に関連する内槽側板の構築方法について、図７〜図１１に基づいて説明する。尚、実施例１と同じ部材に同じ符号を付して説明する。

図７は、基礎杭と基礎版とこの基礎版上の底部ライナー４を含む底部構造２Ａと、ＰＣ製の外槽側壁３（防液堤）の下段部とを建造済みの状態を示している。
この図７に示す工程において、さらに、屋根架台２０ａ（中央部）を組み立て、内槽底板７のアニュラープレート７ａを環状に据え付けて溶接し、外槽側壁３の中段部を建造し、内槽側板８の下段部を構築し、屋根架台２０ｂ，２０ｃ（外周部分と中間部分）を組み立てる。

次に、図８に示す工程において、内槽側板８の下段部および中段部を構築し、外槽側壁３の上段部を建造し、内槽屋根１０を架台上に製作し、外槽側壁３の最上段部を建造し、外槽側壁３の内面の側部ライナー５のうちの頂部ライナー５ａを構築する。

次に、図９に示す工程において、底部ライナー４の上面に保冷材６を敷設し、内槽側板８の中段部を構築し、屋根架台２０ａ〜２０ｃ（中央部、中間部）を解体し、外槽屋根１１を内槽屋根１０の上側に製作する。

次に、図１０に示す工程において、外槽屋根１１の残部を製作し、外槽側壁３の内面に側部ライナー５の残部を組み付けて溶接し、内槽側板８の上段部を構築し、内槽側板８の上端部にナックルプレート８ｋを組み付けて溶接し、保冷材６の上面に内槽底板７を据え付けて溶接する。

次に、図１１に示す工程において、内槽ＡＲを行う為に、エアレイジング用シール部材２２を内槽屋根１０の外周縁部に取り付け、複数のブロア２２を準備し、内槽ＡＲ法により内槽屋根１０と外槽屋根１１とからなる屋根構造１３Ａを上昇させるエアレイジングを行ない、その後、内槽屋根１０を暫定的に固定し、屋根架台の外周部２０ｃとエアレイジング用設備を撤去する。

次に、図１１の後の工程において、内槽屋根１０とナックルプレート８ｋとを溶接し、外槽屋根１１の外周部を製作し、その他の種々の付随的な工事を行なう。

図７〜図１０に示す工程において、内槽側板８を構築する際には、内槽側板８を形成する複数の側板８ａは、以下の側板ブロック形成工程と、側板ブロック構築工程と、側板ブロック溶接工程を経て内槽側板８として建造する。

側板ブロック形成工程においては、外槽側壁３の外部において、鉛直方向に隣接する２枚の側板８ａを組として、１組ずつ順次、２枚の側板８ａの互いの長辺を突き合せて溶接して側板ブロック８Ｂを形成する。この側板ブロック形成工程では、互いに厚みが異なる側板８ａ同士を、内槽側板８の内面側の板面が揃うように溶接して側板ブロック８Ｂを形成する

次に、側板ブロック構築工程において、クレーン１６を用いて側板ブロック８Ｂを外槽側壁３の上方から外槽側壁３の内部に搬入し、側板ブロック形成工程で形成された溶接線８ｗが水平方向となるように側板ブロック８Ｂを外槽側壁３に沿って構築する。この側板ブロック構築工程において、内槽側板８の内面が段差のない円筒面となるように側板ブロック８Ｂを構築する。

次に、側板ブロック溶接工程において、外槽側壁３の内部において、周方向に隣接する側板ブロック８Ｂ同士の溶接継目と鉛直方向に隣接する側板ブロック８Ｂ同士の溶接継目を溶接する。

次に、上記の二重殻低温貯槽の建造方法の作用、効果について説明する。
外槽側壁３の外部において２枚の側板８ａの互いの長辺を突き合せて溶接して側板ブロック８Ｂを形成し、その側板ブロック８Ｂをクレーン１６を用いて外槽側壁３の上方から外槽側壁３内へ搬入し、内槽側板８の構築に供するため、内槽側板８構築時の横方向溶接継目の合計長さを半減することができるから溶接コストを大幅に低減できる。しかも、クレーン１６により外槽側壁３の上方から外槽側壁３内へ側板を搬入する総回数を半減できるため側板８ａの搬入コストを大幅に低減できる。また、側板ブロック８Ｂの搬入のための大型の工事口を外槽側壁３に形成する必要もない。以上の結果として、建造コストの大幅な低減と工期の短縮を図ることができる。

側板ブロック形成工程では、互いに厚みが異なる側板８ａ同士を、内槽側板８の内面側の板面が揃うように溶接して側板ブロック８Ｂを形成すると共に、側板ブロック構築工程において、内槽側板８の内面が段差のない円筒面となるように側板ブロック８Ｂを構築し、内槽側板８の内面を段差のない円筒面に形成するため、内槽ＡＲ法により屋根構造を円滑に確実にエアレイジングすることが可能になる上、低温液化ガスの液面レベルから貯留量を算出する上で有利である。

外槽側壁３はプレストレスコンクリート製の防液堤を有するため、強度と耐久性の高い外槽側壁を構築することができる。

次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１）前記二重殻低温貯槽のサイズ、容量は何ら限定されるものではなく、種々のサイズ、容量の二重殻低温貯槽の建造に本発明を適用可能である。

２）前記実施例では、ＬＮＧを貯留する二重殻低温貯槽を例にして説明したが、ＬＮＧに限らず、種々の低温液体を貯留する二重殻低温貯槽の建造に本発明を適用することができる。
３）その他、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に種々の変更を付加して本発明を実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

１ 二重殻低温貯槽
３ 外槽側壁
３ａ 工事口
８ 内槽側板
８ａ 側板
８Ａ，８Ｂ 側板ブロック
８ｕ，８ｗ 溶接線
１６ クレーン

Claims (5)

1. 円筒型の外槽側壁の内部に、湾曲した長方形状の側板を周方向に複数枚配置すると共に高さ方向に複数段配置してそれら複数の側板を溶接することで円筒型の内槽側板を構築する二重殻低温貯槽の建造方法において、
   前記外槽側壁の外部において、周方向に隣接する２枚の側板を組として、１組ずつ順次、２枚の側板の互いの短辺を突き合せて溶接し、側板ブロックを形成する側板ブロック形成工程と、
   次に、前記側板ブロックを外槽側壁に形成した工事口から外槽側壁の内部に搬入し、前記側板ブロック形成工程で形成された溶接線が鉛直方向となるように前記側板ブロックを前記外槽側壁に沿って構築する側板ブロック構築工程と、
   次に、外槽側壁の内部において、周方向に隣接する側板ブロック同士及び鉛直方向に隣接する側板ブロック同士を溶接する側板ブロック溶接工程と、
   を備えたことを特徴とする二重殻低温貯槽の建造方法。
2. 前記側板ブロック構築工程において、側板の板厚が上方に向って順次小さくなるように側板ブロックを構築すると共に、内槽側板の内面が段差のない円筒面となるように側板ブロックを構築することを特徴とする請求項１に記載の二重殻低温貯槽の建造方法。
3. 円筒型の外槽側壁の内部に、湾曲した長方形状の側板を周方向に複数枚配置すると共に高さ方向に複数段配置してそれら複数の側板を溶接することで円筒型の内槽側板を構築する二重殻円筒型タンクの建造方法において、
   前記外槽側壁の外部において、鉛直方向に隣接する２枚の側板を組として、１組ずつ順次、２枚の側板の互いの長辺を突き合せて溶接し、側板ブロックを形成する側板ブロック形成工程と、
   次に、クレーンを用いて前記側板ブロックを外槽側壁の上方から外槽側壁の内部に搬入し、前記側板ブロック形成工程で形成された溶接線が水平方向となるように前記側板ブロックを前記外槽側壁に沿って構築する側板ブロック構築工程と、
   次に、外槽側壁の内部において、周方向に隣接する側板ブロック同士及び鉛直方向に隣接する側板ブロック同士を溶接する側板ブロック溶接工程と、
   を備えたことを特徴とする二重殻低温貯槽の建造方法。
4. 前記側板ブロック形成工程では、互いに厚みが異なる側板同士を、内槽側板の内面側の板面が揃うように溶接して前記側板ブロックを形成すると共に、
   前記側板ブロック構築工程において、内槽側板の内面が段差のない円筒面となるように側板ブロックを構築することを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載の二重殻低温貯槽の建造方法。
5. 前記外槽側壁はプレストレスコンクリート製の防液堤を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の二重殻低温貯槽の建造方法。