JPS5836957Y2 - 低温液化ガス貯蔵設備 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチ
レン、フロピレン、フチレン等の、常温。

常圧においては気相であるが低温、高圧においては液化
しうる物質を常圧においてその沸点すなわち液化点以下
の温度に冷却して液化した物質（以下低温液化ガスとい
う）を貯蔵する設備に関する。

詳しくは、耐圧気密構造の外槽と、その内部に断熱部を
介して設けた耐圧気密構造の内槽とよりなり、該断熱部
中に断熱材と不活性ガスとを充填してなる、所謂二重殻
構造の低温液化ガスタンクを主要設備とする低温液化ガ
ス貯蔵設備の改良に関する。

更に詳しくは、所謂二重殻構造の低温液化ガスタンクの
内槽内圧力と断熱部内圧力とをお呈むね均しく保つよう
になすことにより、構造を簡易にし、建設費を低減し、
かつ、安全性を向上した低温液化ガス貯蔵設備に関する
。

力へる低温液化ガス貯蔵設備として従来一般に知られて
いるものには、（イ）耐圧気密構造の外槽とその内部に
断熱部を介して設けた耐圧気密構造の内槽とよりなり該
断熱部中にパーライト等の断熱材と窒素等の不活性ガス
とを充填してなる所謂二重殻構造のタンクを主要設備と
するものと、−％許出願公告第昭４８−９４０５号に開
示されているとおりの耐圧気密構造の外槽とその内部に
設けられた側壁と底部とが耐圧縮性の断熱材で断熱され
コツプ状（上部の開放した円筒状）の形状を有し伸縮性
を有するように薄膜で構成された内槽とよりなり、その
内槽の頂部は外槽に懸架されており、七〇内槽の内部と
断熱部とが僅少な空隙を介して連通している、所謂薄膜
式構造のタンクよりなるものとがある。

フ 先ず、所謂二重殻構造のタンクを主要設備とするも
のにあっては、内槽の外向き方向耐圧力は１０００乃至
１５００ｍｍ水柱程度になされることが一般であるが、
大径の直立円筒状をなすこの棟タンクの構造的制約から
、特にその頂部の内向き５方向耐圧力は大きくなしえず
５０ｍｍ水柱程水柱一般である。

処が、断熱材として利用されるパーライトは多孔性であ
る故、外気の温度変化によって呼吸作用をなし、そのた
め、断熱部の内部圧力は１０００ｍｍ水柱を越える変化
をなす場合がある。

−力、内槽の内部圧力は貯蔵される液化ガスの飽和蒸気
圧程度に保たれるから、内槽頂部はその耐圧以上の内向
き方向圧力を受ける場合がある。

この危険から内槽な保護するため断熱部内圧が過度に上
昇しないよう調節する必要があるが、これを通常の自動
制御力式でなすとかなり大容量の窒素ガスタンクを設備
する必要があるため、第１図に示す構成をとることが一
般である。

第１図において、１は二重殻構造のタンクであり、２は
その外槽、３はその内槽であり、内槽３内に低温液化ガ
ス４が貯蔵される。

該低温液化ガス４の一部は気化して内槽３の上部に気相
部５を形成する。

６は断熱部であり、パーライト等の断熱材と窒素等の不
活性ガスとが充填される。

一方、９はバルーンタンクであり、不活性ガス室１０と
外気室１１とを有し、該両室ｉｏ、ｉ１相互間はベロー
ズ等流体の圧力・体積を調節する機能を有する可撓性隔
壁１２で区切られている。

そして不活性ガス室１０と断熱部６とは管路１３を介し
て連通しているから可撓性隔壁１２の圧力・体積調節作
用により、不活性ガス室１０の内部圧力と断熱部６の内
部圧力とははソ外気圧と等しく保たれる。

そのため、内槽３が過大な内向き圧力を受ける危険はな
い。

処が、内槽３の内部圧力は貯蔵される液化ガスの飽和蒸
気圧程度であるから、内槽３の内部圧力は断熱部６の内
部圧力を超過することになり、内槽３は外向き方向圧力
を受ける。

特に内槽３の頂部の受ける上向き方向成分が重大な悪影
響を及ぼす。

すなわち、内槽３の頂部の受けた上向き方向圧力は側壁
を介して底板に伝播されるから、内槽３の頂部の強度補
強のためその構造を複雑にし、特に頂部と側壁との接合
点附近を１０〜５０閣厚の耐低温鋼材からなるナックル
プレートで補強する必要がある。

又、低温時に側壁と底板との接合部に応力が集中して内
槽亀裂の原因となりやすい。

セして＝旦内槽３に亀裂が発生すると、内槽３が外槽２
内に格納されていること、その内外圧力差が大きいこと
等のため、その点検補修は極めて困難である。

更に、この上向き方向の力によりタンクの安定性が害さ
れるため内槽３の下部から基礎７に向ってアンカーボル
ト８等を設ける必要があるが、アンカーボルト８の材料
は耐低温材料とする必要があり、又構造も複雑とならざ
るを得ないという不利益がある。

これらの不利益は、断熱部６の内部圧力と内槽３の内部
圧力とを常時均衡させ内槽３が外向き方向圧力を受ける
ことをなくすれば避けられるので、内槽３の内部圧力を
基準値として断熱部６の内部圧力を従来の方法で自動制
御すれば解決しうるが、その場合はかなり大容量の窒素
ガスタンクを要するという不利益は避は難い。

次に、前述の通り特許出願公告第昭４８−９４０５号に
開示されている所謂薄膜式構造のタンクよりなるものに
あっては、貯蔵される液相の液化ガスの圧力は耐圧縮性
の断熱材を介して外槽が受けるので、伸縮性を有する薄
膜構造の内槽は大きな強度を要求されることはなく、又
内槽内部と断熱部とが僅少な空隙を介して連通している
ので、内槽と基礎との間にアンカーボルトを設ける必要
もないという太ぎな利益があるが、一方、断熱部と内槽
とが連通しているため内槽のガス漏洩の検出は不可能で
あり、そのために安全上の問題を残し、又定期修理等タ
ンク開放時に断熱部のガス除去が困難であり、貯蔵され
る液化ガスが一般に可熱性である関係上安全確保の面で
万全とは云い難く、多くの利益を有するこの所謂薄膜式
構造のタンクよりなる低温液化ガス貯蔵設備も、不利益
も全く伴わないとは云い難い。

この考案は、所謂二重殻構造のタンクを主要設備すると
低温液化ガス貯蔵設備に附随する上記の不利益を解消し
たものであり、所謂二重殻構造の低温液化ガスタンクに
附属して、気相の液化ガスを充填する液化ガス室と不活
性ガスを充填する不活性ガス室とを有しこの２室はベロ
ーズ・ダイヤフラム等の可撓性隔壁をもって区切られて
いるバルーンタンクが設けられており、更にこのバルー
ンタンクの液化ガス室と低温液化ガスタンクの内槽とが
連通しており、一方バルーンタンクの不活性ガス室と低
温液化ガスタンクの外槽とが連通している低温液化ガス
貯蔵設備において、上記の不活性ガス室には内圧検出セ
ンサ及び／又は可撓性隔壁変移センサを設げ、更に、こ
の不活性ガス室を制御弁を介して不活性ガス貯蔵タンク
と連通し、この制御弁を上記の内圧検出センサ及び／又
は上記の隔壁変位センサの出力にもとづいて自動制御し
、上記内槽の内部圧力と上記断熱部の内部圧力とをほぼ
等しく保ち、上記内槽が外向き圧力を受けないようにす
ることを要旨とする。

以下、この考案の好ましい一実施例を図面に基き説明す
る。

第２図はこの考案に係る所謂二重殻構造のタンクを主要
設備とする低温液化ガス貯蔵設備の構成を示す説明図で
あり、同図に於て１は二重殻構造のタンクを示す。

２は該二重殻構造のタンクの外槽で普通鋼材を用い耐圧
気密構造に製作され、３は該タンクの内槽で耐低温鋼材
を用い耐圧気密構造に製作され、内部に低温液化ガス４
を貯蔵する。

該低温液化ガス４はその一部が気化して内槽３の上部に
気相部５を作る。

６は該タンクの断熱部であり該内外槽２，３の中間に設
けられ、内部にパーライト等の断熱材と窒素等の不活性
ガスとが充填されている。

Ｉは該タンクの基礎であり、アンカーボルト８′にまり
外槽２と固着されている。

又９′はバルーンタンクであり、不活性ガス室１０′と
液化ガス室１１′とよりなり、該両室１０’、１１’相
互間はベローズ・ダイヤフラム等流体の圧力・体積を調
節する機能を有する可撓性隔壁１２で区切られており、
液化ガス室１１′は管路１３′を介して二重殻構造タン
クの内槽３と連通しており、不活性ガス室１０′は管路
１４を介して二重殻構造タンクの断熱部６と連通してい
る。

更に該不活性ガス室１０′は不活性ガス補給用管路１５
及び不活性ガス放出用管路１６を介して不活性ガス貯蔵
タンク１７と連通しており、該管路１５，１６には制御
弁１８．１９と圧送機２２．２３とが夫々設けられてい
る。

該制御弁１８．１９を自動制御するために、ベローズ・
ダイヤフラム等の可撓性隔壁１２の圧力・体積調節余力
を検出する可撓性隔壁変位センサ２０及び／又は不活性
ガス室１０′の内部圧力を検出する圧力センサ２１が、
夫々、可撓性隔壁１２及び／又は不活性ガス室１０′に
設けられている。

以上の構成における作用を説明する。

先ず、断熱部６の断熱特性は有限であるから、内槽３の
内部に貯蔵された低温液化ガス４の一部が漸次気化する
ことはやむを得ない処であり気化して気相となった液化
ガスが内槽上部に貯留して気相部５を形成し、この気相
部５の内部圧力は貯蔵される液化ガスの飽和蒸気圧に近
似する。

処で、内槽３はバルーンタンク９′の液化ガス室１１′
と連通しているので該液化ガス室１１′の内部圧力は内
槽３の気相部５の圧力と一致する。

一方、断熱部６はバルーンタンク９′の不活性ガス室１
０′と連通しているので、該不活性ガス室１０′の内部
圧力は断熱部６の内部圧力と一致する。

処で、液化ガス室１１′と不活性ガス室１０′とは流体
の圧力・体積を調節する機能を有する可撓性隔壁１２で
区切られているので、該両室１０’、１１’の内部圧力
の差はほぼ等しい値に自動的に調節される。

しかし、可撓性隔壁１２の圧力・体積調節容量は有限で
あるからこれを補うため、可撓性隔壁１２に設けられた
可撓性隔壁変位センサ２０及び／又は不活性ガス室１０
′に設けられた圧力センサ２１に追従して制御弁１８又
は１９が自動的に動作して、不活性ガス室１０′内に不
活性ガス貯蔵タンク１Ｔから不活性ガスを補給するか、
又は不活性ガス室１０′内の不活性ガスの一部を不活性
ガス貯蔵タンク１７に放出して、液化ガス室１１′の内
部圧力と不活性ガス室１０′の内部圧力をほぼ同一にす
べく自動的に制御するようにされている。

以上説明せるとおり、この考案によれば、内槽の内部圧
力と断熱部の内部圧力とをほぼ等しく保持する機能を有
するバルーンタンクの設けられた所謂二重殻構造の低温
液化ガスタンクにおいて、極めて小さな容量のバルーン
タンクをもって、内槽の内部圧力は断熱部の内部圧力と
はｙ等しく保持され、内槽が外向き方向圧力を受けるこ
とはない。

従って、耐低温鋼材の使用を必要とする内槽の強度を強
化する必要もなく耐低温鋼材使用量を減少し、該内槽の
頂部と側壁との接合点附近をナックルプレートによって
補強する必要もなくなり内槽の構造が簡略化される利益
がある。

又側壁と底板との接合部に応力が集中することもないの
で内槽亀裂の危険も少なく、万一内槽が亀裂しても、内
外圧力差が少ないためその補修も容易で亀裂部に塗料を
塗布し又は粘着テープを貼付することで足りる場合もあ
る。

更に内槽にかかる上向き方向の圧力によりタンクの安定
性が害されることもないので、内槽下部から基礎に向っ
てアンカーボルト等を設ける必要もなく、この点からも
、耐低温鋼材の使用量を減少し、又、内槽構造を簡易化
する大きな利益がある。

更に、上記せるバルーンタンク容量の減縮は、極めて大
きな現実的利益をもたらす。

たマ、二重殻構造の低温液化ガスタンク全体として外槽
が上向き方向の圧力を受けることは避は難いので、外槽
下部から基礎に向ってアンカーボルト等を設けて安全性
を向上する必要はあるが、外槽は普通鋼で製作され、か
つ内槽の如く閉鎖的な場所に配置されるものではないか
ら、外槽にアンカーボルトを設けることは特筆すべき利
益とはなりえない。

又、この考案は、所謂二重殻構造の低温液化ガスタンク
に施された改良であるから、所謂薄膜構造のタンクに固
有の不利益、すなわち、断熱部と内槽との連通のために
惹起される内槽のガスの漏洩を検出することができない
ことやタンク開放時に断熱部のガス除去が困難なこと等
の不利益を伴なわないことは勿論である。

更に内槽が可撓性を有する薄膜で製作され内槽の強度を
補うため内槽の頂部は外槽に懸架されている場合でも、
内槽内部と断熱部とが連通していない場合には二重殻構
造といい得るので、この薄膜よりなる内槽を有する二重
殻構造の低温液化ガスタンクにも、この考案が有効に適
用され上記の効果を発揮することはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術における所謂二重殻構造のタンクを主
要設備とする低温液化ガス貯蔵設備の構成を示す説明図
であり、第２図はこの考案に係る所謂二重殻構造のタン
クを主要設備とする低温液化ガス貯蔵設備の構成を示す
説明図である。 １・・・・・・二重殻構造のタンク、２・・・・・・外
槽、３・・・・・・内槽、６・・・・・・断熱部、９′
・・・・・・バルーンタンク、１０′・・・・・・不活
性ガス室、１１′・・・・・・液化ガス室、１２・・・
・・・可撓性隔壁、１３’、１４・・・・・・管路、１
７・・・・・・不活性ガス貯蔵タンク、１８．１９・・
・・・・制御弁、２０・・・・・・内圧検出センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 耐圧気密構造の外槽２と該外槽２の内壁に沿って展在す
   る断熱部６と該断熱部６に囲まれて存在する気密構造の
   内槽３とよりなり前記断熱部６には不活性ガスが封入さ
   れた低温液化ガスタンク１と、前記内槽３と連通ずる液
   化ガス室１１′と前記断熱部６と連結する不活性ガス室
   １０′とを有し該不活性ガス室１０′と前記液化ガス室
   １１′とは可撓性隔壁１２をもって区切られたバルーン
   タンク９′とよりなる低温液化ガス貯蔵設備において、
   前記不活性ガス室１０′には内圧検出センサ及び／又は
   可撓性隔壁変位センサ２０が設けられ、前記不活性ガス
   室１０′は制御弁１８．１９を介して不活性ガス貯蔵タ
   ンク１１と連通しており、前記制御弁１８．１９は前記
   内圧検出センサ２１及び／又は前記隔壁変移センサ２０
   に追従して自動制御され、前記内槽３の内部圧力と前記
   断熱部６の内部圧力とはほぼ等しく保持されてなること
   を特徴とする低温液化ガス貯蔵設備。