JPH07280186A - Portable type super low temperature liquefied gas container - Google Patents
Portable type super low temperature liquefied gas containerInfo
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- JPH07280186A JPH07280186A JP9585294A JP9585294A JPH07280186A JP H07280186 A JPH07280186 A JP H07280186A JP 9585294 A JP9585294 A JP 9585294A JP 9585294 A JP9585294 A JP 9585294A JP H07280186 A JPH07280186 A JP H07280186A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、移動可能な貯蔵消費
設備として利用される可搬式超低温液化ガス容器、殊
に、従来に比し断熱性能を格段に向上させることによ
り、貯蔵した超低温液化ガスの蒸発損失が最少になるよ
うにした可搬式超低温液化ガス容器に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a portable ultra-low temperature liquefied gas container used as a movable storage / consumption facility, and particularly to a stored ultra-low temperature liquefied gas container by significantly improving heat insulation performance as compared with conventional containers. The present invention relates to a portable ultra-low temperature liquefied gas container in which the evaporation loss of is minimized.
【0002】[0002]
【従来の技術】可搬式超低温液化ガス容器は、従来より
液化窒素ガス、液化酸素ガスなどの超低温液化ガスの簡
便で移動可能な貯蔵消費設備として広範囲に使用されて
いる。この可搬式超低温液化ガス容器は、高圧ガス取締
法容器保安規則第7条第5号において材料が、同第6号
において許容応力等の設計要素が規定されており、その
全体構造自体は公知である。図4に、従来(および本発
明)の代表的な可搬式超低温液化ガス容器の全体図を示
す。2. Description of the Related Art Portable ultra-low temperature liquefied gas containers have hitherto been widely used as convenient and portable storage and consumption equipment for ultra-low temperature liquefied gases such as liquefied nitrogen gas and liquefied oxygen gas. This portable ultra-low temperature liquefied gas container is specified in the high pressure gas control law, Container Safety Regulations, Article 7 No. 5 as materials, and in No. 6 as design elements such as allowable stress, and its overall structure is known. is there. FIG. 4 shows an overall view of a typical conventional (and present invention) portable ultra-low temperature liquefied gas container.
【0003】図4の可搬式超低温液化ガス容器にあって
は、内槽(1) 内に収容される超低温液化ガスの温度は貯
蔵時の内圧力によって変化するが、液化窒素ガスの場合
を例にとると−196℃(1気圧のとき)〜−169℃
(10気圧のとき)であり、液化窒素ガスと接する内槽
(1) も同等の超低温度に冷却されることとなる。In the portable ultra-low temperature liquefied gas container shown in FIG. 4, the temperature of the ultra-low temperature liquefied gas stored in the inner tank (1) changes depending on the internal pressure during storage. -196 ° C (at 1 atm) to -169 ° C
(At 10 atm) and in contact with liquefied nitrogen gas
(1) will also be cooled to the same ultra-low temperature.
【0004】一方外槽(2) は、外気と接触しているため
に外気温度(たとえば20℃)と同一になっている。そ
のため、内槽(1) と外槽(2) の温度差は216〜189
℃に達することとなり、そのままでは蒸発損失が多大で
あるので、収容されている液化窒素ガスは短時間内に大
気へ蒸発してしまい、実用には供しえない。On the other hand, since the outer tank (2) is in contact with the outside air, it has the same outside air temperature (for example, 20 ° C.). Therefore, the temperature difference between the inner tank (1) and the outer tank (2) is 216-189.
Since the temperature reaches ℃, and the evaporation loss is large as it is, the stored liquefied nitrogen gas evaporates to the atmosphere within a short time and cannot be used for practical use.
【0005】そこで液化窒素ガス等の蒸発を防止すべ
く、内槽(1) と外槽(2) との二重殻構造の中空部に断熱
層(5) (たとえばスーパーインシュレーション材等)を
挿入設置した後、高真空排気してから密封する真空断熱
方式を採用し、収容した液化窒素ガス等の蒸発損失を低
減して実用に供している。またこの可搬式超低温液化ガ
ス容器においては、内槽(1) −外槽(2) 間を連結する部
材としてネックチューブ(4) を用い、そのネックチュー
ブ(4) で内槽(1) を外槽フランジ(3) に吊り下げ固定す
ると共に、該ネックチューブ(4) を超低温液化ガスの出
入のための配管用連通開口部としている。なお、輸送中
の内槽(1) の振れを防止するため、内槽(1) 底板と外槽
(2) 底板との間には下部振れ止め(6) を設けてある。Therefore, in order to prevent evaporation of liquefied nitrogen gas and the like, a heat insulating layer (5) (for example, super insulation material) is provided in the hollow portion of the double shell structure of the inner tank (1) and the outer tank (2). After insertion and installation, a vacuum heat insulation system is adopted in which it is evacuated to a high vacuum and then sealed to reduce the evaporation loss of the stored liquefied nitrogen gas etc. and put it into practical use. Further, in this portable ultra-low temperature liquefied gas container, a neck tube (4) is used as a member for connecting the inner tank (1) and the outer tank (2), and the inner tube (1) is removed by the neck tube (4). The neck tube (4) is fixed to the tank flange (3) by being suspended and fixed, and the neck tube (4) is used as a communication opening for piping for inflow and outflow of ultra-low temperature liquefied gas. In order to prevent the inner tank (1) from swinging during transportation, the inner tank (1) bottom plate and outer tank should be
(2) A lower steady rest (6) is provided between the bottom plate and the bottom plate.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】最近の週休2日制の普
及および夏期・冬期休暇の長期化に伴う休止中の保安の
確保および経済面から、上述の可搬式超低温液化ガス容
器を用いたときの蒸発損失量を低下させるための断熱性
能の向上がユーザーから強く求められている。When the portable ultra-low temperature liquefied gas container described above is used, from the viewpoints of securing the security during a suspension due to the recent spread of the two-day weekly holiday system and the extension of summer and winter vacations, and the economy. There is a strong demand from users to improve the heat insulation performance in order to reduce the amount of evaporation loss.
【0007】本発明者らはこの要請に応えるべく、断熱
性能向上のための技術開発の一環として、既存の超低温
液化ガス容器の各部位からの内槽(1) への侵入熱の測定
および解析を行ったところ、次の表1の結果を得た。In order to meet this demand, the present inventors measured and analyzed the heat of invasion into the inner tank (1) from each part of the existing ultra-low temperature liquefied gas container as part of the technical development for improving the heat insulation performance. The results shown in Table 1 below were obtained.
【0008】[0008]
【表1】 容器各部位からの内槽(1) への熱侵入量 熱侵入部位 侵入熱量(kcal/h) 比率 (%) ネックチューブ(4) からの侵入 4.96 56.3 断熱層(5) からの侵入 3.37 38.3 下部振れ止め(6) からの侵入 0.48 5.4 容器全体での侵入熱量 8.81 100 [Table 1] Heat penetration from each part of the container into the inner tank (1) Heat penetration part Heat penetration (kcal / h) Ratio (%) Penetration from neck tube (4) 4.96 56.3 Heat insulation layer (5) Penetration 3.37 38.3 Penetration from bottom steady rest (6) 0.48 5.4 Penetration of heat into the entire container 8.81 100
【0009】この結果から、容器の断熱性能を向上させ
るには、総侵入熱量の56.3%とその大半を占めているネ
ックチューブ(4) からの侵入熱を低下させることが最重
要の課題であることがわかる。From these results, in order to improve the heat insulation performance of the container, it is the most important issue to reduce the heat of penetration from the neck tube (4), which accounts for 56.3% of the total heat of penetration and most of the heat. I understand.
【0010】さてネックチューブ(4) は、高圧ガス取締
法で下記(イ)、(ロ)の要件を満たすことが定められ
ている。 (イ)超低温液化ガスを収容する容器であるので、たと
えば液化窒素ガスの沸点である−196℃(1気圧の場
合)の超低温に耐える材料を使用すること。 (ロ)超低温液化ガスを加圧下(たとえば10気圧)で
貯蔵消費する容器であるので、耐圧力を有すること。さ
らには、内槽の荷重およびそれに収容してある超低温液
化ガスの荷重を保持するために必要な機械的強度を有す
ること。Now, the neck tube (4) is required to satisfy the following requirements (a) and (b) according to the High Pressure Gas Control Law. (A) Since it is a container that stores ultra-low temperature liquefied gas, use a material that can withstand the ultra-low temperature of -196 ° C (at 1 atm), which is the boiling point of liquefied nitrogen gas. (B) Since it is a container that stores and consumes ultra-low temperature liquefied gas under pressure (for example, 10 atm), it must have pressure resistance. Furthermore, it must have the mechanical strength necessary to hold the load of the inner tank and the load of the ultra-low temperature liquefied gas contained therein.
【0011】上記(イ)、(ロ)の両条件を満足する材
料として、従来は、ニッケル−クロム合金(たとえば J
IS G3459に規定されているSUS304Tp等)からな
るオーステナイト系ステンレス鋼管をネックチューブ
(4) として使用している。Conventionally, nickel-chromium alloy (for example, J
Neck tube made of austenitic stainless steel pipe made of SUS304Tp etc. specified in IS G3459)
It is used as (4).
【0012】そこで、従来使用している上述のステンレ
ス鋼管を使用して断熱性能の改善を試みたが、機械的強
度を確保する条件(ロ)を満足するという制約があるた
め、現行のステンレス鋼管製のネックチューブ(4) の削
減可能な肉厚はたとえば現行肉厚の10%減というよう
な小巾にとどまり、断熱性能の大巾な改善には限界があ
ることが判明した。Therefore, the above-mentioned conventional stainless steel pipe was used to try to improve the heat insulating performance. However, the current stainless steel pipe is restricted because the condition (b) for ensuring the mechanical strength is satisfied. It has been found that the wall thickness of the neck tube (4) made of steel can be reduced to a small width, for example, 10% less than the current wall thickness, and there is a limit to the large improvement in heat insulation performance.
【0013】本発明は、このような背景下において、超
低温に耐え、必要な耐圧力および機械的強度を有し、し
かも熱侵入量を従来に比し格段に少なくすることのでき
る可搬式超低温液化ガス容器を提供することを目的とす
るものである。Under such circumstances, the present invention is a portable ultra-low temperature liquefaction which can withstand ultra-low temperature, has required pressure resistance and mechanical strength, and can significantly reduce the amount of heat penetration as compared with the conventional one. It is intended to provide a gas container.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の可搬式超低温液
化ガス容器は、内槽(1) と外槽(2) との二重殻構造を有
し、両槽はネックチューブ(4) を介して連結され、ネッ
クチューブ(4) の上端は外槽(2) 天板の外槽フランジ
(3) に、ネックチューブ(4) の下端は内槽(1) 天板にそ
れぞれ溶接接合された構造の超低温液化ガス容器におい
て、前記ネックチューブ(4) として、ニッケル−モリブ
デン合金板を円筒状に曲げ加工した後、その合わせ目を
突き合わせ溶接して円筒となすと共に、その円筒の上下
両端側の溶接接合部位(4a), (4a)を除くストレート部(4
b)全体を所定の肉厚にまで切削加工を行ったものを用い
たことを特徴とするものである。The portable ultra-low temperature liquefied gas container of the present invention has a double shell structure of an inner tank (1) and an outer tank (2), and both tanks have a neck tube (4). The upper end of the neck tube (4) is connected to the outer tank (2) by the outer tank flange of the top plate.
In (3), the lower end of the neck tube (4) is a cryogenic liquefied gas container having a structure in which each is welded to the inner tank (1) and the top plate.As the neck tube (4), a nickel-molybdenum alloy plate is cylindrical. After bending, the joints are butt-welded to form a cylinder, and the straight joints (4a) and (4a) excluding the weld joints (4a) and (4a) on the upper and lower ends of the cylinder are formed.
b) It is characterized in that it is made by cutting the whole to a predetermined wall thickness.
【0015】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に
説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0016】本発明の可搬式超低温液化ガス容器は、図
4に示したように、内槽(1) と外槽(2) との二重殻構造
を有する。両槽はネックチューブ(4) を介して連結さ
れ、ネックチューブ(4) の上端は外槽(2) 天板の外槽フ
ランジ(3) に、ネックチューブ(4) の下端は内槽(1) 天
板にそれぞれ溶接接合される。すなわち、内槽(1) はネ
ックチューブ(4) により外槽フランジ(3) に吊り下げ固
定される。ネックチューブ(4) は、超低温液化ガスの出
入のための配管用連通開口部の役割も果たしている。The portable ultra-low temperature liquefied gas container of the present invention has a double shell structure of an inner tank (1) and an outer tank (2) as shown in FIG. Both tanks are connected via a neck tube (4), the upper end of the neck tube (4) is the outer tank flange (3) of the outer tank (2) and the lower end of the neck tube (4) is the inner tank (1). ) Each is welded to the top plate. That is, the inner tank (1) is suspended and fixed to the outer tank flange (3) by the neck tube (4). The neck tube (4) also serves as a communication opening for piping for inflow and outflow of ultra-low temperature liquefied gas.
【0017】内槽(1) と外槽(2) との二重殻構造体の中
空部には、断熱層(5) (たとえばスーパーインシュレー
ション材等)が挿入設置され、高真空排気してから密封
される。A heat insulating layer (5) (for example, super insulation material) is inserted and installed in the hollow portion of the double shell structure of the inner tank (1) and the outer tank (2), and high vacuum exhaust is performed. Sealed from.
【0018】輸送中や取り扱い中の内槽(1) の振れを防
止するため、内槽(1) 底板と外槽(2) 底板との間には下
部振れ止め(6) が設けられる。In order to prevent the inner tank (1) from swinging during transportation or handling, a lower steady rest (6) is provided between the inner tank (1) bottom plate and the outer tank (2) bottom plate.
【0019】図4中、(7) は液取出管、(8)は液面計、
(9) は保圧コイル、(10)はハンドルリング、(11)はフッ
トリングである。In FIG. 4, (7) is a liquid extraction pipe, (8) is a liquid level gauge,
(9) is a holding coil, (10) is a handle ring, and (11) is a foot ring.
【0020】そして本発明においては、上記のネックチ
ューブ(4) として、ニッケル−モリブデン合金板を円筒
状に曲げ加工した後、その合わせ目を突き合わせ溶接し
て円筒となすと共に、その円筒の上下両端側の溶接接合
部位(4a), (4a)を除くストレート部(4b)全体を所定の肉
厚にまで切削加工を行ったものを用いる。この点が、従
来と異なる本発明の特徴点である。In the present invention, as the above-mentioned neck tube (4), after bending a nickel-molybdenum alloy plate into a cylindrical shape, the joints are butt-welded to form a cylinder, and both upper and lower ends of the cylinder are formed. The whole straight portion (4b) excluding the welded portions (4a), (4a) on the side is cut to a predetermined wall thickness. This point is a feature of the present invention different from the conventional one.
【0021】上記ニッケル−モリブデン合金板は、 JIS
H4551 (1991) で規格化されており、市販品としては記
号NM1P(1種)とNM2P(2種)とがある。それ
らの化学組成を次に示す。The nickel-molybdenum alloy plate is JIS
It is standardized by H4551 (1991), and commercial products have the symbols NM1P (1 type) and NM2P (2 types). Their chemical compositions are shown below.
【0022】・NM1P 種類:ニッケル−モリブデン合金板1種 化学成分(単位は%):Ni…残部、Cr… 1.0以下、Fe…
4.0-6.0、Mo… 26.0-30.0、Cu… -、Mn… 1.0以下、Co
… 2.5以下、C …0.05以下、W … -、Si… 1.0以下、P
…0.04以下、S …0.03以下、Al… -、Ti… -、V … 0.2
-0.4、Nb+Ta … -NM1P type: Nickel-molybdenum alloy plate type 1 Chemical composition (unit:%): Ni ... balance, Cr ... 1.0 or less, Fe ...
4.0-6.0, Mo ... 26.0-30.0, Cu ...-, Mn ... 1.0 or less, Co
… 2.5 or less, C… 0.05 or less, W…-, Si… 1.0 or less, P
... 0.04 or less, S ... 0.03 or less, Al ...-, Ti ...-, V ... 0.2
-0.4, Nb + Ta…-
【0023】・NM2P 種類:ニッケル−モリブデン合金板2種 化学成分(単位は%):Ni…残部、Cr… 1.0以下、Fe…
2.0以下、Mo… 26.0-30.0、Cu… -、Mn… 1.0以下、Co
… 1.0以下、C …0.02以下、W … -、Si…0.10以下、P
…0.04以下、S …0.03以下、Al… -、Ti… -、V … -、
Nb+Ta … -NM2P type: 2 types of nickel-molybdenum alloy plate Chemical composition (unit:%): Ni ... balance, Cr ... 1.0 or less, Fe ...
2.0 or less, Mo ... 26.0-30.0, Cu ...-, Mn ... 1.0 or less, Co
… 1.0 or less, C… 0.02 or less, W…-, Si… 0.10 or less, P
... 0.04 or less, S ... 0.03 or less, Al ...-, Ti ...-, V ...-,
Nb + Ta…-
【0024】次に、上記のうちニッケル−モリブデン合
金板1種(NM1P)の比熱および熱伝導度を、従来使
用しているオーステナイト系ステンレス鋼管のSUS3
04と比較対照して表2に示す。Next, among the above, the specific heat and thermal conductivity of the nickel-molybdenum alloy plate type 1 (NM1P) are set to SUS3 of the austenitic stainless steel pipe which has been conventionally used.
The results are shown in Table 2 in comparison with 04.
【0025】[0025]
【表2】 熱伝導度 種 類 NM1P SUS304 比熱 (cal/g.℃) 0.09 0.12 熱伝導度(kcal/m.h.deg) 7.5 10.0 [Table 2] Thermal conductivity type NM1P SUS304 Specific heat (cal / g. ℃) 0.09 0.12 Thermal conductivity (kcal / mhdeg) 7.5 10.0
【0026】すなわち、ニッケル−モリブデン合金板N
M1Pを使用することによって、熱伝導度を25%減少
させることができる。なお、ニッケル−モリブデン合金
板のうち熱伝導度はNM1Pの方がNM2Pより小さい
ので、ネックチューブ(4) として使用するにはNM1P
がすぐれている。That is, the nickel-molybdenum alloy plate N
The thermal conductivity can be reduced by 25% by using M1P. Since NM1P has a lower thermal conductivity than NM2P among the nickel-molybdenum alloy plates, NM1P can be used as a neck tube (4).
Is excellent.
【0027】さらに、機械的強度の基礎となるニッケル
−モリブデン合金板NM1Pの引張強さを、従来使用し
ているSUS304と比較対照して表3に示す。Further, the tensile strength of the nickel-molybdenum alloy plate NM1P, which is the basis of mechanical strength, is shown in Table 3 in comparison with the conventionally used SUS304.
【0028】[0028]
【表3】 機械的強度 種 類 NM1P SUS304 引張強さ (kg/mm2) 81.0以上 53 以上 0.2 %耐力(kg/mm2) 35.2以上 20.9以上 [Table 3] Mechanical strength type NM1P SUS304 Tensile strength (kg / mm 2 ) 81.0 or more 53 or more 0.2% proof stress (kg / mm 2 ) 35.2 or more 20.9 or more
【0029】すなわち、ニッケル−モリブデン合金板N
M1Pを使用することによって、機械的強度を従来のS
US304の50%増で算出できることがわかる。よっ
て、従来と同一の機械的強度を保持したネックチューブ
(4) を製作する場合に、従来のSUS304に適用して
いた肉厚を大巾に削減できることとなる。That is, the nickel-molybdenum alloy plate N
By using M1P, the mechanical strength of conventional S
It can be seen that it can be calculated by increasing 50% of US304. Therefore, a neck tube that maintains the same mechanical strength as before
When manufacturing (4), the thickness applied to the conventional SUS304 can be greatly reduced.
【0030】使用肉厚の削減は、使用材料固有の熱伝導
度が25%減となることの加速要素として重要な手段と
なり、これら両要素が加算されることによって断熱性能
の大巾な向上(つまり侵入熱量の大巾な減少)が実現す
る。The reduction of the wall thickness used is an important means as an acceleration factor for reducing the thermal conductivity peculiar to the material used by 25%. By adding these two factors, the heat insulation performance is greatly improved ( In other words, a large reduction in the amount of heat that enters is realized.
【0031】またニッケル−モリブデン合金板は、たと
えば−196℃の超低温度においても大巾な機械的強度
の低下を来たすことなく使用できる材料であることが、
米国機械学会(ASME)の規格である「ボイラーおよび圧
力容器基準セクションVIII、サブセクションCおよび表
UNF−23.3」に記載されている。Further, the nickel-molybdenum alloy plate is a material that can be used even at an extremely low temperature of, for example, -196 ° C. without causing a significant decrease in mechanical strength.
It is described in the American Society of Mechanical Engineers (ASME) standard "Boiler and Pressure Vessel Standard Section VIII, Subsection C and Table UNF-23.3".
【0032】以上のように、ニッケル−モリブデン合金
板がネックチューブ(4) の材料として従来のオーステナ
イト系ステンレス鋼管よりも各特性値が大巾にすぐれて
いることを見い出したが、この合金板製のネックチュー
ブ(4) は、超低温液化ガス容器の目的には従来実用され
たことのない材料である上、安価に入手可能な管状の規
格品がないので、その実用的加工方法の開発を同時に行
った。As described above, it has been found that the nickel-molybdenum alloy plate has material properties far superior to those of the conventional austenitic stainless steel pipe as the material of the neck tube (4). The neck tube (4) is a material that has never been put to practical use for the purpose of ultra-low temperature liquefied gas containers, and there is no tubular standard product that can be obtained at low cost. went.
【0033】すなわち、ニッケル−モリブデン合金板を
ロール巻き機械を使用して円筒状に曲げ加工した後、そ
の合わせ目をTIG溶接等によって突き合わせ溶接して
円筒となした。このときの溶接作業に使用可能な溶接棒
は各種存在するが、後の工程で機械的切削加工を加える
必要があることから、ピンホールおよびブローホール等
を防止するための湯流れ特性が最良である JIS Y Ni Mo
-7にCr を添加した JIS Y Ni Cr Mo-4 が最適であるこ
とを見い出した。That is, a nickel-molybdenum alloy plate was bent into a cylindrical shape by using a roll winding machine, and then its joint was butt-welded by TIG welding or the like to form a cylinder. There are various welding rods that can be used for welding work at this time, but since it is necessary to add mechanical cutting processing in the subsequent process, it has the best molten metal flow characteristics to prevent pinholes and blowholes. There is JIS Y Ni Mo
It was found that JIS Y Ni Cr Mo-4 with Cr added to -7 was optimal.
【0034】ネックチューブ(4) の形状については、図
1および図2に本発明で用いるネックチューブ(4) の縦
断面図および平面図を、図3にそのネックチューブ(4)
の取付図を示したように、内槽(1) および外槽(2) に溶
接するネックチューブ(4) の上下両端側の溶接接合部位
(4a), (4a)は溶接強度を保つために厚肉の接合部とする
ことが必要である。Regarding the shape of the neck tube (4), a vertical sectional view and a plan view of the neck tube (4) used in the present invention are shown in FIGS. 1 and 2, and FIG.
As shown in the installation drawing of, the weld joints on the upper and lower ends of the neck tube (4) to be welded to the inner tank (1) and the outer tank (2)
It is necessary for (4a) and (4a) to be thick joints in order to maintain the welding strength.
【0035】一方、ネックチューブ(4) の長さ方向の7
0%以上を占めるストレート部(4b)の肉厚は、先に述べ
た高圧ガス取締法で規制されている以上の機械的強度を
満足すれば実用に供することができる。そこで、NM1
Pの厚板のストレート部(4b)のみを切削加工することに
よって肉厚を削減することを目的に、高圧ガス取締法特
定設備検査規則第14条第1項等に記載の計算方式で肉
厚の算出を行った。On the other hand, the length of the neck tube (4) is 7
The wall thickness of the straight portion (4b), which accounts for 0% or more, can be put to practical use if it satisfies the mechanical strength above that regulated by the above-mentioned high-pressure gas control law. Therefore, NM1
For the purpose of reducing the wall thickness by cutting only the straight part (4b) of the thick plate of P, the wall thickness is calculated by the calculation method described in Article 14, Paragraph 1, etc. of the Specified Equipment Inspection Regulation of the High Pressure Gas Control Law. Was calculated.
【0036】ストレート部(4b)の肉厚の算出は、容器の
設計容量、貯蔵する超低温液化ガスの種類、設計圧力な
どの因子によって多様となるが、常用されている容量お
よび圧力を例として計算した場合の肉厚計算結果を表4
に示す。The calculation of the wall thickness of the straight portion (4b) varies depending on factors such as the design capacity of the container, the type of ultra-low temperature liquefied gas to be stored, the design pressure, etc. Table 4 shows the wall thickness calculation results when
Shown in.
【0037】[0037]
【表4】 ストレート部肉厚計算結果 設計圧力 (A) 15kg/cm2 (B) 26kg/cm2 最小厚さ+ねじ山の高さ+腐れ代 0.23mm 0.40mm [Table 4] Straight wall thickness calculation results Design pressure (A) 15kg / cm 2 (B) 26kg / cm 2 Minimum thickness + thread height + decay rate 0.23mm 0.40mm
【0038】現実には、上記計算値に加えて、収容した
液密度の異なる各種の超低温液化ガスの荷重計算、可搬
式容器であるので輸送時の振動計算等の応力計算値、さ
らには加工精度を加味すると、実用上は0.40mm〜0.9mm
の肉厚が最適である。In addition to the above calculated values, in reality, in addition to the above calculated values, the load calculation of various cryogenic liquefied gases having different liquid densities, the stress calculation values such as the vibration calculation at the time of transportation because it is a portable container, and further the processing accuracy. In consideration of, 0.40mm-0.9mm in practical use
The optimum thickness is.
【0039】以上の手法に従って製作した図1〜2のネ
ックチューブ(4) の上下両端側の溶接接合部位(4a), (4
a)を、図3のように内槽(1) および外槽フランジ(4) に
TIG溶接等で溶接し、内外槽から成る気密な二重殻構
造体を製作する。二重殻構造体の中空部には公知のスー
パーインシュレーション材等の断熱層(5) を事前に挿入
設置し、外槽(2) に取り付けた排気口より高真空排気を
行い、ついで真空封止する。The welded joints (4a), (4a) at the upper and lower ends of the neck tube (4) shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, a) is welded to the inner tank (1) and the outer tank flange (4) by TIG welding or the like to manufacture an airtight double shell structure consisting of the inner and outer tanks. A heat insulating layer (5) such as a well-known super insulation material is inserted in advance in the hollow part of the double shell structure, high vacuum exhaust is performed from the exhaust port attached to the outer tank (2), and then the vacuum seal is performed. Stop.
【0040】これにより、侵入熱が最少となり、ひいて
は収容する超低温液化ガスの蒸発損失が最少となる可搬
式超低温液化ガス容器が製作される。As a result, a portable ultra-low temperature liquefied gas container in which the heat of invasion is minimized and the evaporation loss of the ultra-low temperature liquefied gas to be accommodated is also minimized is manufactured.
【0041】可搬式超低温液化ガス容器に収容される超
低温液化ガスとしては、液化窒素ガス、液化酸素ガス、
液化アルゴン、液化炭酸ガス、液化天然ガスをはじめと
する種々の超低温液化ガスがあげられる。As the ultra-low temperature liquefied gas contained in the portable ultra-low temperature liquefied gas container, liquefied nitrogen gas, liquefied oxygen gas,
There are various ultra-low temperature liquefied gases such as liquefied argon, liquefied carbon dioxide and liquefied natural gas.
【0042】本発明の可搬式超低温液化ガス容器は、溶
接断作業用の液化ガス、飲食物の酸化防止のための封入
用の液化ガスなど各種の超低温液化ガスの移動可能で簡
便な貯蔵消費設備として有用である。The portable ultra-low temperature liquefied gas container of the present invention is a portable and simple storage and consumption facility for various ultra-low temperature liquefied gases such as liquefied gas for welding cutting work and liquefied gas for encapsulation to prevent oxidation of food and drink. Is useful as
【0043】[0043]
【作用】本発明の可搬式超低温液化ガス容器にあって
は、内槽(1) と外槽(2) とを連結するネックチューブ
(4) として、ニッケル−モリブデン合金板を円筒状に曲
げ加工した後、その合わせ目を突き合わせ溶接して円筒
となすと共に、その円筒の上下両端側の溶接接合部位(4
a), (4a)を除くストレート部(4b)全体を所定の肉厚にま
で切削加工を行ったものを用いたため、断熱性能が格段
に向上し、従って熱侵入量が従来に比し格段に少なくな
ると共に、超低温液化ガスの蒸発損失が最少となる。ま
たこのネックチューブ(4) は、超低温に耐え、必要な耐
圧力および機械的強度を有する。In the portable ultra-low temperature liquefied gas container of the present invention, the neck tube for connecting the inner tank (1) and the outer tank (2)
As (4), after bending the nickel-molybdenum alloy plate into a cylindrical shape, the joints are butt-welded to form a cylinder, and the welded joints (4
Since the whole straight part (4b) excluding a) and (4a) was cut to the specified wall thickness, the heat insulation performance was significantly improved, and therefore the amount of heat intrusion was significantly higher than before. The evaporation loss of the ultra-low temperature liquefied gas is minimized as well. The neck tube (4) withstands ultra-low temperature and has necessary pressure resistance and mechanical strength.
【0044】[0044]
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。EXAMPLES The present invention will be further described with reference to examples.
【0045】実施例1 先にも述べたように、図1は本発明の可搬式超低温液化
ガス容器のネックチューブ(4) の縦断面図、図2はその
平面図である。図3はそのネックチューブ(4)の取付図
である。図4は本発明および従来の代表的な可搬式超低
温液化ガス容器の全体図である。Embodiment 1 As described above, FIG. 1 is a vertical sectional view of the neck tube (4) of the portable ultra-low temperature liquefied gas container of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. FIG. 3 is a mounting view of the neck tube (4). FIG. 4 is an overall view of the present invention and a typical conventional portable cryogenic liquefied gas container.
【0046】ネックチューブ(4) 作製用の合金板とし
て、ニッケル−モリブデン合金板(JIS H4551 、NM1
P)である三菱マテリアル株式会社の「ハステロイB」
の板厚4.0mmのものを準備し、この合金板を円筒状に曲
げ加工した後、その合わせ目を突き合わせ溶接して円筒
となした(図1参照)。図1中、(x) は溶接部である。
このとき、溶接棒として JIS Y Ni Cr Mo-4 を使用し、
アルゴンガスバックシールを行いながらTIG溶接を行
い、気密な一体構造とした。A nickel-molybdenum alloy plate (JIS H4551, NM1) is used as an alloy plate for producing the neck tube (4).
P) 's "Hastelloy B" from Mitsubishi Materials Corporation
A sheet having a plate thickness of 4.0 mm was prepared, and after bending this alloy plate into a cylindrical shape, the joints were butt-welded to form a cylinder (see FIG. 1). In FIG. 1, (x) is a welded portion.
At this time, using JIS Y Ni Cr Mo-4 as the welding rod,
TIG welding was performed while performing an argon gas back seal to form an airtight integral structure.
【0047】次に、円筒にした合金板を内槽(1) および
外槽フランジ(4) に溶接するに先立ち、上下両端側の溶
接接合部位(4a), (4a)を除くストレート部(4b)全体の外
周部を切削加工によって0.75mmの肉厚になるまで削減し
た(図2参照)。Next, prior to welding the cylindrical alloy plate to the inner tank (1) and the outer tank flange (4), the straight portion (4b) except the welded joint portions (4a), (4a) on both upper and lower end sides is welded. ) Cutting the entire outer peripheral portion to a wall thickness of 0.75 mm (see Fig. 2).
【0048】このようにして作製したネックチューブ
(4) を、内槽(1) および外槽フランジ(4) に図3のよう
に取り付けた。すなわち、SUS304製の内槽(1) と
SUS304製の外槽フランジ(3) にネックチューブ
(4) の溶接接合部位(4a), (4b)をTIG溶接によって円
周溶接した。図3中、(y), (z)はそのときの円周溶接部
である。この場合も、アルゴンバックシールを行いなが
ら溶接棒として JIS Y NiCr Mo-4 使用し、気密な二重
殻一体構造となるようにした。なお、(w) は外槽(2) −
外槽フランジ(4) 間の溶接部である。Neck tube produced in this way
(4) was attached to the inner tank (1) and the outer tank flange (4) as shown in FIG. That is, the inner tube (1) made of SUS304 and the outer tank flange (3) made of SUS304 are attached to the neck tube.
The welded joints (4a) and (4b) of (4) were circumferentially welded by TIG welding. In FIG. 3, (y) and (z) are circumferential welds at that time. Also in this case, JIS Y NiCr Mo-4 was used as the welding rod while performing the argon back-sealing so as to form an airtight double shell integral structure. Note that (w) is the outer tank (2) −
This is the weld between the outer tank flanges (4).
【0049】このようにして本発明の可搬式超低温液化
ガス容器を完成した後、容器内に超低温液化ガスの一例
としての液化窒素ガスを収容し、その蒸発損失量を実測
した。測定方法は高圧ガス取締法容器保安規則関係基準
「超低温容器の断熱性能試験」に準拠した。このときの
結果を、比較対照としてのSUS304製ネックチュー
ブ(ストレート部肉厚1mm)を使用して製作されている
既存の容器の同一条件下での実測値と共に、表5に示
す。After the portable ultra-low temperature liquefied gas container of the present invention was completed in this way, liquefied nitrogen gas as an example of the ultra-low temperature liquefied gas was placed in the container and the evaporation loss amount was measured. The measurement method complied with the high pressure gas control law container safety regulation related standard “insulation performance test of ultra-low temperature container”. The results at this time are shown in Table 5 together with the measured values under the same conditions of the existing container manufactured using the SUS304 neck tube (straight part thickness 1 mm) as a comparative control.
【0050】[0050]
【表5】 断熱性能試験記録 本発明の容器 既存の容器 テスト容器 蒸発損失量 (g/日) テスト容器 蒸発損失量 (g/日) No. 1 1,146 No. 1' 1,674 No. 2 1,087 No. 2' 1,701 No. 3 1,056 No. 3' 1,681 No. 4 1,072 No. 4' 1,648 No. 5 1,048 No. 5' 1,656 平均値 1,082 平均値 1,672 比率 0.65 1.0 [Table 5] Adiabatic performance test record Container of the present invention Existing container Test container Evaporation loss amount (g / day) Test container Evaporation loss amount (g / day) No. 1 1,146 No. 1 '1,674 No. 2 1,087 No. 2 '1,701 No. 3 1,056 No. 3' 1,681 No. 4 1,072 No. 4 '1,648 No. 5 1,048 No. 5' 1,656 Average 1,082 Average 1,672 Ratio 0.65 1.0
【0051】表5から、本発明の可搬式超低温液化ガス
容器の蒸発損失量は既存の容器の蒸発損失量の65%に
とどまることがわかる。従って、本発明の容器を使用す
るユーザーにとっては、実質的に使用できる超低温液化
ガスの使用量が増加することとなり、資源の有効利用が
図られる。また蒸発損失の35%減に対応して、容器内
圧の上昇率も比例的に低下するので、保安面の改善も図
られる。It can be seen from Table 5 that the evaporation loss amount of the portable ultra-low temperature liquefied gas container of the present invention is 65% of the evaporation loss amount of the existing container. Therefore, for the user who uses the container of the present invention, the usable amount of the ultra-low temperature liquefied gas that can be substantially used is increased, and the effective use of resources is achieved. In addition, the rate of increase in the internal pressure of the container decreases in proportion to the 35% decrease in evaporation loss, so that the safety aspect can be improved.
【0052】[0052]
【発明の効果】本発明の可搬式超低温液化ガス容器にあ
っては、内槽(1) と外槽(2) とを連結するネックチュー
ブ(4) の材料として従来のSUS304鋼管よりも熱伝
導率の一段と低いニッケル−モリブデン合金板を選択し
たことによる熱物性効果に加えて、その合金板のSUS
304鋼管よりも一段と高い機械的強度特性を生かして
最適な切削加工を加えたことにより、最少の熱侵入量を
実現した結果、既存容器での超低温液化ガス蒸発損失量
と比較してその蒸発損失量を著減することができる。In the portable ultra-low temperature liquefied gas container of the present invention, the material for the neck tube (4) connecting the inner tank (1) and the outer tank (2) is more heat conductive than the conventional SUS304 steel pipe. In addition to the thermophysical effect by selecting a nickel-molybdenum alloy plate with a much lower rate, the SUS of that alloy plate
Optimum cutting process is applied by taking advantage of the mechanical strength property which is much higher than 304 steel pipe, resulting in the minimum heat penetration amount. The amount can be significantly reduced.
【0053】従って、本発明の可搬式超低温液化ガス容
器を使用すれば、液化窒素ガス、液化酸素ガス、液化ア
ルゴン、液化炭酸ガス、液化天然ガスなどの超低温液化
ガスを貯蔵消費する広範な産業界に対して、蒸発損失に
よる経済的損失を大巾に軽減できる上、蒸発ガスが大気
放出される際の安全確保が図られるので、本発明は社会
に多大な貢献をすることができる。Therefore, the portable cryogenic liquefied gas container of the present invention can be used to store and consume ultracold liquefied gas such as liquefied nitrogen gas, liquefied oxygen gas, liquefied argon, liquefied carbon dioxide gas and liquefied natural gas. On the other hand, economic loss due to evaporation loss can be greatly reduced, and safety can be ensured when evaporative gas is released into the atmosphere. Therefore, the present invention can greatly contribute to society.
【図1】本発明の可搬式超低温液化ガス容器のネックチ
ューブ(4) の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a neck tube (4) of a portable cryogenic liquefied gas container of the present invention.
【図2】図1のネックチューブ(4) の平面図である。2 is a plan view of the neck tube (4) of FIG. 1. FIG.
【図3】図1のネックチューブ(4) の取付図である。3 is a mounting view of the neck tube (4) of FIG. 1. FIG.
【図4】本発明および従来の代表的な可搬式超低温液化
ガス容器の全体図である。FIG. 4 is an overall view of a typical portable cryogenic liquefied gas container of the present invention and the related art.
(1) …内槽、 (2)…外槽、 (3) …外槽フランジ、 (4) …ネックチューブ、 (4a)…溶接接合部位、(4b)…ストレート部、 (5) …断熱層、 (6) …下部振れ止め、 (7) …液取出管、 (8) …液面計、 (9) …保圧コイル、 (10)…ハンドルリング、 (11)…フットリング、 (w), (x), (y), (z)…溶接部 (1)… Inner tank, (2)… Outer tank, (3)… Outer tank flange, (4)… Neck tube, (4a)… Welding joint part, (4b)… Straight section, (5)… Insulation layer , (6)… Lower steady rest, (7)… Liquid take-out pipe, (8)… Liquid level gauge, (9)… Pressurizing coil, (10)… Handle ring, (11)… Foot ring, (w) , (x), (y), (z) ... Weld
Claims (3)
し、両槽はネックチューブ(4) を介して連結され、ネッ
クチューブ(4) の上端は外槽(2) 天板の外槽フランジ
(3) に、ネックチューブ(4) の下端は内槽(1) 天板にそ
れぞれ溶接接合された構造の超低温液化ガス容器におい
て、 前記ネックチューブ(4) として、ニッケル−モリブデン
合金板を円筒状に曲げ加工した後、その合わせ目を突き
合わせ溶接して円筒となすと共に、その円筒の上下両端
側の溶接接合部位(4a), (4a)を除くストレート部(4b)全
体を所定の肉厚にまで切削加工を行ったものを用いたこ
とを特徴とする可搬式超低温液化ガス容器。1. A double shell structure comprising an inner tank (1) and an outer tank (2), both tanks being connected via a neck tube (4), and the upper end of the neck tube (4) is an outer tank. (2) Outer tank flange on the top plate
In (3), the lower end of the neck tube (4) is a cryogenic liquefied gas container having a structure in which it is welded to the inner tank (1) and the top plate, respectively.As the neck tube (4), a nickel-molybdenum alloy plate is cylindrical. After bending, the joints are butt-welded to form a cylinder, and the entire straight portion (4b) except for the welded joints (4a), (4a) on both upper and lower ends of the cylinder has a predetermined wall thickness. A portable ultra-low temperature liquefied gas container, which is characterized by being cut.
4551 (1991) の記号番号NM1P(1種)であり、前記
溶接に使用する溶接棒が JIS Y Ni Cr Mo-4 である請求
項1記載の可搬式超低温液化ガス容器。2. The nickel-molybdenum alloy plate is JIS H
The portable ultra-low temperature liquefied gas container according to claim 1, which has a symbol number NM1P (Type 1) of 4551 (1991) and a welding rod used for the welding is JIS Y Ni Cr Mo-4.
0.4〜0.9mm である請求項1記載の可搬式超低温液化ガ
ス容器。3. The thickness of the straight portion (4b) after cutting is
The portable ultra-low temperature liquefied gas container according to claim 1, which is 0.4 to 0.9 mm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6095852A JP2582042B2 (en) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | Portable ultra-low temperature liquefied gas container |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6095852A JP2582042B2 (en) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | Portable ultra-low temperature liquefied gas container |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07280186A true JPH07280186A (en) | 1995-10-27 |
JP2582042B2 JP2582042B2 (en) | 1997-02-19 |
Family
ID=14148908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6095852A Expired - Fee Related JP2582042B2 (en) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | Portable ultra-low temperature liquefied gas container |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2582042B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002012782A1 (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-14 | Daiho Sangyo Co., Ltd. | Liquefied gas container |
JP2006308014A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Air Water Inc | Ultralow temperature container structure |
JP2007298178A (en) * | 2007-06-06 | 2007-11-15 | Air Water Inc | Ultra-low temperature container |
-
1994
- 1994-04-07 JP JP6095852A patent/JP2582042B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002012782A1 (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-14 | Daiho Sangyo Co., Ltd. | Liquefied gas container |
JP2006308014A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Air Water Inc | Ultralow temperature container structure |
JP2007298178A (en) * | 2007-06-06 | 2007-11-15 | Air Water Inc | Ultra-low temperature container |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2582042B2 (en) | 1997-02-19 |
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