JPH1029692A - 排水構造を有する液化ガスの地下タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液化ガスの地下タンクのメンブレン背面の気
密性を保ちつつ、地下水の滲出水とアンモニアガスとが
水和して生成したアンモニア水を排出できる手段の両立
が困難であった。 【解決手段】 側壁１１と底版１２とからなる鉄筋コン
クリート造の躯体１３と、躯体１３の内側に設けられた
断熱材充填層１４と、断熱材充填層１４の内側に設けら
れ、その内部が液化ガス貯留空間とされた金属製のメン
ブレン１５と、断熱材充填層１４内の水分を排出する底
部ドレイン溝排水管１６とを備えた液化ガスの地下タン
クであって、底部ドレイン溝排水管１６に断熱材充填層
１４内の気密を保つ水封装置１８が設けられていること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排水構造を有する
液化ガスの地下タンクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＬＮＧ等の液化ガスは地下タン
クに貯蔵される。図４に従来の液化ガスの地下タンクの
構造の一例として、ＬＮＧ（−１６２℃）の地下タンク
の構造を示す。

【０００３】図に示す地下タンクＡは、地盤１中に設け
られた側壁２と底版３とからなる鉄筋コンクリート造の
躯体４と、該躯体４の内側に設けられた硬質ポリウレタ
ンからなる断熱材充填層５と、該断熱材充填層５の内側
に設けられたステンレス薄鋼板製のメンブレン６と、タ
ンク上部に設けられたドーム屋根７とから構成されてお
り、その内部にＬＮＧ８が充填される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のＬＮＧ地下タン
クＡでは、メンブレン６の各金属板をラップ溶接により
現場溶接しているため、タンクの施工後に溶接部の気密
性を検査する必要がある。 この検査のためには、ＬＮ
Ｇ８をタンク内に充填する前に、アンモニアガスをメン
ブレン６の背面の断熱材充填層５中に密封して、リーク
の有無により気密性を確認する。従って、この気密検査
を確実に行うためには、メンブレン６の背面も気密性を
有していることが必要である。

【０００５】一方、ＬＮＧ地下タンクは鉄筋コンクリー
ト造の側壁２を有する地下構造物であるため、地下水を
完全に遮水することは困難であり、前記メンブレン６の
背面には僅かながら滲出水が見られるのが通常である。
従来は、この滲出水を放置していたが、滲出水を放置し
ておくと、メンブレンン６の背面の断熱材充填層５が硬
質ポリウレタン等からなるため、この層５が滲出水によ
り湿潤するとともに、低温のＬＮＧの影響で凍結し、こ
の断熱材充填層５の保冷・断熱性能が低下するという問
題点があった。

【０００６】上記問題点を解決するために、図４に併せ
て示したように、断熱材充填層５からの排水を行うため
の排水管９を設けることも考えられるが、前述のように
リークテストのためには、メンブレン６の背面は気密性
を保つ必要があり、排水管９を設けた場合には、気密性
をどのように保つかが問題点の一つになっていた。

【０００７】さらに、ＬＮＧ地下タンクの気密性を検査
した後には、断熱材充填層５に気密性検査用のアンモニ
アガスが２〜３％程度残留する。このため、ＬＮＧ充填
後、メンブレン６の背面の滲出水が低温のＬＮＧによる
吸熱で凍結するまでの、通常約６カ月の間は、アンモニ
ア水が排水管９から排出され、このアンモニア水をどう
処理するかも問題となっていた。

【０００８】本発明は、上記の従来技術の種々の問題点
を解決し、液化ガス地下タンクにおいて、メンブレン背
面の気密性を保ちつつ、アンモニア水を含む滲出水をス
ムーズに排出できる排水構造を有する液化ガスの地下タ
ンクを提供するものである。本発明の新しい排水構造を
有する液化ガスの地下タンクでは、上記の課題を解決す
るために、以下のような手段を採用した。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の排水構造
を有する液化ガスの地下タンクにおいては、側壁と底版
とからなる鉄筋コンクリート造の躯体と、該躯体の内側
に設けられた断熱材充填層と、該断熱材充填層の内側に
設けられ、その内部が液化ガス貯留空間とされた金属製
のメンブレンと、前記断熱材充填層内の水分を排出する
排水管とを備えた液化ガスの地下タンクにおいて、前記
排水管に前記断熱材充填層内の気密を保つ水封装置が設
けられていることを特徴とする。

【００１０】この排水構造を有する液化ガスの地下タン
クにおいては、断熱材充填層内の水分を排出する排水管
が設けられており、該排水管には、前記断熱材充填層内
の気密を保つ水封装置が設けられている。前記水封装置
は、気体の流通は遮断するが液体の流通は封水を介して
可能なため、メンブレン背面の前記断熱剤充填層内のは
気密性が保たれ、かつ、前記断熱材充填層内の水分は、
前記排水管及び前記水封装置を通して速やかに排水され
る。

【００１１】請求項２記載の排水構造を有する液化ガス
の地下タンクにおいては、請求項１記載の排水構造を有
する液化ガスの地下タンクにおいて、前記水封装置が、
水封手段により気体の流通を遮断する水封部と、該水封
部の水位を示す透明または半透明の管路と、該水位を観
察するためのカメラとを備えていることを特徴とする。
この排水構造を有する液化ガスの地下タンクにおいて
は、前記水封部の水位を示す管路が設けられ、その管路
が透明または半透明なため、外部より前記水封部の水位
の観察が可能であり、また、該水位を観察するためのカ
メラが設けられているため、該水位の遠隔監視が可能と
なる。

【００１２】請求項３記載の排水構造を有する液化ガス
の地下タンクにおいては、請求項１または２記載の排水
構造を有する液化ガスの地下タンクにおいて、前記水封
装置の前記水封部から溢出した水を貯留する水貯留部が
設けられ、該水貯留部内にアンモニア水中和剤が設置さ
れていることを特徴とする。従って、アンモニア水が前
記水封装置内に入り、前記水封部の水位が上がって、前
記水封装置から溢れ出しても、それを貯留するための水
貯留部が設けられているため、アンモニア水は一時的に
前記水貯留部内に保持されるとともに、前記水貯留部内
のアンモニア中和剤が設置されているため、前記水貯留
部外には濃度の低いアンモニア水が排出される。

【００１３】請求項４記載の排水構造を有する液化ガス
の地下タンクにおいては、請求項３記載の排水構造を有
する液化ガスの地下タンクにおいて、前記水貯留部内に
溜まった水を地上に汲み上げるエアリフト装置が設けら
れていることを特徴とする。この排水構造を備えた液化
ガスの地下タンクにおいては、前記水貯留部が大深度に
ある場合にも、貯留水を地上に汲み上げることが可能で
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１ないし図３は、本発明の排
水構造を有する液化ガスの地下タンクの実施の形態を示
す概略構成図である。図３に示すように、ＬＮＧ地下タ
ンクＢは、側壁１１と底版１２とからなる鉄筋コンクリ
ート造の躯体１３と、躯体１３の内側に設けられた硬質
ポリウレタンからなる断熱材充填層１４と、断熱材充填
層１４の内側に設けられ、その内部がＬＮＧの貯留空間
とされたステンレス製の鋼板からなる溶接されたメンブ
レン１５と、タンク上部に設けられたドーム屋根１００
とから構成されている。

【００１５】地下タンクＢの底版１２の上面であって断
熱材充填層１４の底部には、底部ドレイン溝排水管１６
が側壁１１中を斜め下方に向かって設けられている。側
壁１１の側方には揚水ピット１０１が鉛直方向に設けら
れており、排水管１６の先端部１７は、揚水ピット１０
１内に配設された水封装置１８に連結されている。水封
装置１８の詳細は図１に示されている。図１に示すよう
に、水封装置１８は、外部容器１９と、この外部容器１
９内に設けられた内部容器２０と、内部容器２０を仕切
る仕切壁２１と、内部容器２０に設けられたホース２２
（管路）とを主な要素として構成されたものである。

【００１６】内部容器２０内は、仕切壁２１によって第
１室２３、第２室２４に区画されており、これら第１室
２３、第２室２４は仕切壁２１下方の開口部２５を通し
て連通している。

【００１７】排水管１６から流入する水（アンモニア成
分を含む水）は、まず第１室２３内に入り、そして、開
口部２５を通って第２室２４に入る。ここで、開口部２
５で連通する第１室２３、第２室２４は、水をＵ字状に
貯留させるＵ字管型の水封式トラップ（水封部）２６を
構成し、気体の流通を遮断する。すなわち、第１室２
３、第２室２４内に一定量以上の水が貯留されると、断
熱材充填層１４に通じる排水管１６側と外部との間の気
体の流通が水封手段によって遮断され、断熱材充填層１
４が気密状態となるように構成されている。ホース２２
は、水封式トラップ２６内の水位を外部から観察するた
めに設けられたものであって、透明または半透明な材質
からなるものであり、内部容器２０に第１室２３、第２
室２４を連通するように設けられている。

【００１８】内部容器２０の第２室２４を形成する壁部
２７は、第２室２４内の水位が定められた高さ以上にな
った場合に、第２室２４内の水が外部容器１９側に溢流
するように高さ設定がされている。壁部２７からの溢流
水は外部容器１９内に貯留され、外部容器１９内は水貯
留部１９ａを構成している。

【００１９】外部容器１９には、３つの排水口２８、２
９、３０が設けられている。この場合、排水口３０の近
傍には水量計量ゲージ１０２が設けられている。また、
水貯留部１９ａ内には、水を透過可能とする袋中に充填
されたアンモニア中和用イオン交換樹脂３１（アンモニ
ア水中和剤）が配設されている。

【００２０】図２は、水封装置１８の具体的構成を示す
図である。この図に示すように、水封装置１８は、外部
容器１９内に内部容器２０及び仕切壁２１を設けて、排
水管１６からの水が矢印に示すように第１室２３、開口
部２５、第２室２４を通って外部容器１９内に溢流する
構造となっており、この構造においてホース２２は内部
・外部容器１９、２０の共通の壁部３２の外側に引き出
されて設けられている。

【００２１】またこの図に示すように、第２室２４上の
空間部には、上部から注水用のホース５１とエア抜き用
のホース５２が挿入配置され、さらに水貯留部１９ａ内
にはエア給気とアンモニア水揚水兼用のホース５５が配
置されている。

【００２２】水封装置１８の上方には、図１に示すよう
にホース２２内の水位を観察するための高感度ＣＣＤカ
メラ４１が配設されている。この高感度ＣＣＤカメラ４
１の信号線路は、図３に示すように地上部の監視用モニ
タ６１に接続されている。また、ホース５５は水封装置
１８から地上に引き出されてエアリフト駆動部５７に接
続されており、これらホース５５、エアリフト駆動部５
７はエアリフト装置５８を構成している。さらに、揚水
ピット１０１中には、地上部に設置された大型ポンプ７
１のホースの先端部７２が挿入されている。

【００２３】次に、上記排水構造を有するＬＮＧ地下タ
ンクの作用について述べる。断熱材充填層１４に残留し
たアンモニアガスと地下水による滲出水との水和により
生成したアンモニア水は、底部ドレイン溝排水口１６を
通って、水封装置１８の第１室２３に流れ込む。

【００２４】第１室２３と第２室２４の間の仕切壁２１
の下部には開口部２５が設けられているため、第１室２
３に流入したアンモニア水は、開口部２５を通って第２
室２４に至る。第２室２４内のアンモニア水の水位が、
壁部２７の高さを越えると、アンモニア水は壁部２７の
上部から溢れ出す。

【００２５】壁部２７上から溢れ出したアンモニア水
は、外部容器１９内の水貯留部１９ａに落下して、貯留
される。水貯留部１９ａの下部には、アンモニア中和用
イオン交換樹脂３１が配置されているため、落下してき
たアンモニア水の濃度を低下させる。

【００２６】上記のようにアンモニア水が移動する過程
において、透明なホース２２の水位を、高感度ＣＣＤカ
メラ４１により撮影することにより、水封部２６の水位
を外部から監視する。ここで、前述の水封部２６の封水
量が少なくなった場合には、第２室２４の上部に設けら
れた注水用のホース５１で水を補充する。一方、エア抜
き用のホース５２により、第２室２４内の空間部の圧力
を調整して、第１室２３と第２室２４の封水の水位のバ
ランスをとる。

【００２７】水貯留部１９ａに貯留されたアンモニア水
は、通常、第１の排水口２８から、外部に排出される。
かくして、この水封装置１８は、気体の流通は遮断する
が、液体の流通は封水を介して可能なため、メンブレン
背面は気密性が保たれ、かつ、アンモニア水を含む滲出
水は速やかに排水される。第１の排水口２８から排出さ
れるアンモニア水の濃度が排出後において悪影響の生じ
る限界の濃度、例えば１％以上と高い時には、透明なホ
ース（図示せず）により第１の排水口２８と第２の排水
口２９の間を連結し、第１の排水口２８からのアンモニ
ア水の排出をなくす。内部容器２０中の貯留水の水位
は、前述のホース２２とともに、ＣＣＤカメラ４１を用
いて監視しておく。

【００２８】貯留量が定められた量以上となった場合に
は、エア給気とアンモニア水揚水兼用のホース５５を介
して、エアリフト装置５８を用いて水貯留部１９ａに溜
まったアンモニア水を地上へ揚水する。異常増水時に
は、水が第３排水口２９から大量に排水される。

【００２９】水封装置１８及び水貯留部１９ａは、揚水
ピット１０１中に設置されているため、水貯留部１９ａ
から第１の排水口２８または第３の排水口３０を介して
排水されたアンモニア水は、揚水ピット１０１中に落下
して貯留される。この際、揚水ピット１０１の塗装剤で
ある例えばタールエポキシ樹脂の耐アンモニア性がアン
モニア濃度として３％程度が限界なので、揚水ピット８
１に貯留されるアンモニア水の許容濃度としては安全を
みて前述のように１％としている。尚、アンモニア水の
濃度のモニタは、地上部に組み上げた揚水をサンプリン
グして、その揚水の濃度をｐＨメータ等により検査する
ことにより判断することができる。

【００３０】揚水ピット１０１の水量が定められた貯留
量を越えた場合には、地上に設置された揚水用の大型真
空ポンプ７１で地上に揚水する。以上の作用により、本
発明の排水構造を有する液化ガスの地下タンクにおいて
は、メンブレン背面の気密性を保ちつつ、アンモニア水
を排出することができ、さらにアンモニア水の濃度を低
下させることができるとともに、水封の状況及び排水の
状況を監視することが可能となる。

【００３１】さらに、高感度ＣＣＤカメラ４１が、地上
に設置された監視用モニタ部６１に接続されているた
め、水貯留部１９ａに溜まる滲出水の貯留量等を地上部
から監視できるようになり、映像を電気信号に変換して
カメラコントローラまで長尺ケーブルで信号伝送し、モ
ニタに映し出して監視できる。従って、本排水構造を有
する液化ガス地下タンクにおいては、地上部からの監視
システムにより、滲出水の貯留量や水封状態等を監視す
ることができ、監視に手間がかからないという効果があ
る。さらにエアリフト装置５８により、従来は困難であ
った地下６０ｍ程度にある水貯留部１９ａ内の貯留水の
揚水が可能となった。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の排水構造
を有する液化ガス地下タンクによれば、地下タンクのリ
ークテストを行う場合に、アンモニアガスが水封装置に
おいて遮断されるため、地下タンクのリークテストが正
確に行えるとともに、残留アンモニアガスと地下水との
水和によって生成されたアンモニア水を地下タンクの断
熱剤充填層外にスムーズに排出することができ、断熱剤
の湿潤による保冷・断熱性能の低下を防止することがで
きる

【００３３】請求項２記載の排水構造を有する液化ガス
の地下タンクにおいては、水封部の水位を示す透明また
は半透明の管路と、その水位を外部から観察するための
カメラが備えられているため、水封部の水位を監視する
ことができ、その結果により、外部から水封部に水を注
入したり、水封部分上部の空間部にエアを注入したりし
て、水封部の水位を調整することが可能となり、上述の
請求項１記載の発明の効果をより有効に維持することが
できる。

【００３４】請求項３記載の排水構造を有する液化ガス
の地下タンクにおいては、水封装置の外部容器の水貯留
部の下部にアンモニア水の中和剤が設置されているた
め、アンモニア水の濃度を低減することができ、水封装
置から溢れ出たアンモニア水を低濃度にすることができ
る。

【００３５】請求項４記載の排水構造を有する液化ガス
の地下タンクにおいては、水貯留部に溜まったアンモニ
ア水を揚水するためにエアリフト装置を設置しており、
従来に比べて大深度からの揚水ができ、排水処理がスム
ーズにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排水構造を有する液化ガスの地下タン
クの実施の形態を示す要部の断面図である。

【図２】図１に示す水封装置及びその周辺部分の具体的
構成を示す斜視図である。

【図３】本発明の排水構造を有する液化ガスの地下タン
クの実施の形態を示す断面図である。

【図４】従来の液化ガスの地下タンクの概略断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｂ…地下タンク １１…側壁 １２…底版 １３…躯体 １４…断熱材充填層 １５…メンブレン １６…排水管（底部ドレイン溝排水管） １８…水封装置 １９ａ…水貯留部 ２２…管路（ホース） ２６…水封部（水封式トラップ） ３１…アンモニア水中和剤（アンモニア中和用イオン交
換樹脂） ４１…カメラ（高感度ＣＣＤカメラ） ５８…エアリフト装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和賀 秀悦 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 上野 衛 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 中下 兼次 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側壁と底版とからなる鉄筋コンクリート
   造の躯体と、該躯体の内側に設けられた断熱材充填層
   と、該断熱材充填層の内側に設けられ、その内部が液化
   ガス貯留空間とされた金属製のメンブレンと、前記断熱
   材充填層内の水分を排出する排水管とを備えた液化ガス
   の地下タンクであって、前記排水管に前記断熱材充填層
   内の気密を保つ水封装置が設けられていることを特徴と
   する排水構造を有する液化ガスの地下タンク。
2. 【請求項２】 請求項１記載の排水構造を有する液化ガ
   スの地下タンクにおいて、前記水封装置が、水封手段に
   より気体の流通を遮断する水封部と、該水封部の水位を
   示す透明または半透明の管路と、該水位を観察するため
   のカメラとを備えていることを特徴とする排水構造を有
   する液化ガスの地下タンク。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の排水構造を有す
   る液化ガスの地下タンクにおいて、前記水封装置の前記
   水封部から溢出した水を貯留する水貯留部が設けられ、
   該水貯留部内にアンモニア水中和剤が設置されているこ
   とを特徴とする排水構造を有する液化ガスの地下タン
   ク。
4. 【請求項４】 請求項３記載の排水構造を有する液化ガ
   スの地下タンクにおいて、前記水貯留部内の水を地上に
   汲み上げるエアリフト装置が設けられていることを特徴
   とする排水構造を有する液化ガスの地下タンク。