JPS6131360B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はLNG等の低温物体の地下タンクの
温度制御方法に関するものである。 この種の低温タンクを地下に構築すると、その
冷熱が周辺地盤に伝熱して、地盤を凍結させるの
で、タンクの浮上防止対策を必要とするなどの問
題を生じる。タンクに断熱材を設けるなどの手段
を講じても、LNGのような極低温ガス（−162
℃）では、断熱性に限界がある。 この発明は上記問題点に対処するために提案さ
れたものであり、その目的は周辺地盤の凍結を確
実に防止し、または所望の範囲に制限できるとと
もに、コンクリート構造躯体の破壊をも防止でき
る方法を提供することにある。 すなわち、躯体をコンクリート構造とするタン
クにあつて、躯体内部に温度制御管を埋設し、そ
の制御管内に温度制御流体を流して躯体部分の温
度を調整することを特徴とするものである。 こうした方法をとることによつて、温度制御流
体の温度を適宜設定すれば、従来の断熱材を配設
する方法のように断熱能力がその材質、厚さ等に
よつて決定されるものであるのに対して、コンク
リート躯体の温度を容易に選択できる利点があ
る。 次にこの発明を図面に示す具体例によつて説明
すると、第１図および第２図は地下タンクの断面
構造を示したもので、内側面は薄板１、その外部
は発泡ポリウレタン等の合成樹脂発泡体からなる
第一断熱材２、さらにその外方は発泡コンクリー
ト等からなる第二断熱材３から構成され、最外周
部がコンクリート構造の躯体４とからなつてい
る。このコンクリート躯体４には温度制御管５が
埋設され、その中に外部から温度制御流体を流す
ようになつている。 この温度制御管５は、側壁にあつては、タンク
内部側に内管５１、タンク外部側に外管５２が埋
設され、底部にあつても、タンク内部側に内管５
３、タンク外部側に外管５４が埋設されている。
そして側壁の内管５１および外管５２は、第４図
に示すように、鉛直に配された供給管５１ａ，５
２ａと、この供給管５１ａ，５２ａに対してタン
ク中心を対称点とする鉛直に配された排出管５１
ｂ，５２ｂと、これら供給管５１ａ，５２ａおよ
び排出管５１ｂ，５２ｂに連通し、かつ上下方向
に間隔を置いて配された環状の多数の枝管５１
ｃ，５２ｃから構成されている。また底部の内管
５３および外管５４は、第５図に示すように上下
に配された供給管５３ａ，５４ａと、これに連通
して水平に配設された主管５３ｂ，５４ｂと、そ
の主管５３ｂ，５４ｂからうずまき曲線をなして
分岐した多数の枝管５３ｃ，５４ｃと、中心部に
集つた各枝管５３ｃ，５４ｃに連通しタンク外部
へと導かれた排出管５３ｄ，５４ｄとから構成さ
れている。 このように構成されたタンクにおいて、たとえ
ばタンク内部に低温物体６としてLNG（B.P：−
162℃）を貯蔵した場合を例として説明すると、
断熱材の材質および厚さ等の要因に関係するので
あるが、たとえば第３図に示す寸法とすると、躯
体４と第二断熱材３との界面温度は−30℃よりは
るかに低温となる。 ここでタンク構成材料の熱伝導係数を示せば第
１表のとおりである。

【表】 かくして、内管５１，５３および外管５２，５
４に極低温でも凝固しない液体を流す。これらに
使用される液体の例についてその物性を第２表に
示す。

【表】 こうした温度制御流体を流すことによつて、躯
体のタンク内部側を−30±α℃、外部側を０±α
℃に保つことができる。この温度分布図を第３図
に示した。 ところで温度制御用流体は供給管５１ａ，５２
ａおよび供給管５３ａ，５４ａから供給し、排出
管５１ｂ，５２ｂおよび排出管５３ｂ，５４ｂか
ら排出するようにする。かくすることによつて内
管５１，５３を通る流体は、タンクの低温物体６
の冷熱を受けて−30±α℃に冷却される。この熱
量は、直径60ｍ、高さ30ｍのLNGタンクの場
合、35冷凍トンにも達する。そこで第６図に示す
ように排出された流体を冷凍設備７に導き、冷熱
を利用する。８は温度調整装置、９は圧送ポンプ
である。 一方、底部における温度制御管を第５図のよう
にうずまき線状配設したのは、温度分布の均一化
のためである。第７図に示すように、中心から放
射方向に波形のものとして設けてもよい。 なお、低温物体が異なるならば、それに応じて
制御流体あるいは断熱材、さらには温度制御管の
配設態様を適宜変更する。 以上の通りこの発明によれば、コンクリート躯
体に温度制御管を埋設し、その内部に温度制御流
体（熱媒体）を流すので、貯蔵物体の種類に応じ
て、その流体および温度を選択することによつ
て、躯体の温度制御が可能になる。 そしてこの発明の方法によれば、タンクの鉄筋
コンクリート躯体が極低温となることを避けて、
その安全が確保できる一定の範囲、例えば−30℃
−αから０℃に保つことができ、周辺地盤の凍
結、凍上を防止することができる。 また外管の温度制御流体の温度を０℃以下の適
宜な温度に選定することにより、タンク周辺地盤
の一定の範囲を凍結させ、かつそれが拡大するこ
とのないよう規制することもできるので、周辺地
盤の一部凍結を利用した安定な地下タンクを建設
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は低温地下タンクの構造を示す断面図、
第２図はその一部拡大断面図、第３図は温度制御
を行つた例の温度分布図、第４図はタンク側壁部
における温度制御管の配設態様の斜視図、第５図
は底部における温度制御管の配設態様の一例を示
す斜視図、第６図は冷熱利用例の概要図、第７図
は態様を異にする底部温度制御管の設置例の概要
平面図である。 １……薄板、２……第一断熱材、３……第二断
熱材、４……躯体、４ａ……基礎部、５……温度
制御管、６……低温物体、７……冷凍設備、８…
…温度調整装置、９……圧送ポンプ、５１……内
管、５１ａ……供給管、５１ｂ……排出管、５１
ｃ……枝管、５２……外管、５２ａ……供給管、
５２ｂ……排出管、５２ｃ……枝管、５３……内
管、５３ａ……供給管、５３ｂ……主管、５３ｃ
……枝管、５３ｄ……排出管、５４……外管、５
４ａ……供給管、５４ｂ……主管、５４ｃ……枝
管、５４ｄ……排出管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 躯体をコンクリート構造とする低温タンクに
   あつて、躯体内部に温度制御管を埋設し、その温
   度制御管内に極低温でも凝固しない温度制御流体
   を流して躯体部分の温度を調整し、前記温度制御
   管はタンク内部側とタンク外部側に設け、内部側
   温度制御管に低温の温度制御流体を流し、外部側
   温度制御管にそれより若干高温の温度制御流体を
   流すことを特徴とする低温タンクの温度制御方
   法。 ２ 内部側温度制御管を冷熱利用設備と連結し、
   躯体部分における温度制御管内を通過した温度制
   御流体を冷熱利用設備に導きここにおいてその冷
   熱を利用し、昇温した温度制御流体を再び躯体部
   分における温度制御管内に導く特許請求の範囲第
   １項記載の低温タンクの温度制御方法。 ３ 躯体の側壁における温度制御管は、鉛直に配
   された供給管と、この供給管に対してタンク中心
   を対称点とする鉛直に配された排出管と、供給管
   および排出管に連通し、かつ上下方向に間隔を置
   いて配された環状の多数の枝管とから構成した特
   許請求の範囲第１項記載の低温タンクの温度制御
   方法。 ４ 底部における温度制御管の配設に際して、密
   疎なく底部全体にわたつて均等に配設する特許請
   求の範囲第１項記載の低温タンクの温度制御方
   法。 ５ コンクリート躯体と内側の低温物質を直接貯
   える薄板との間に、断熱材としてコンクリート躯
   体側に発泡コンクリートを、薄板側に合成樹脂断
   熱体を配設した特許請求の範囲第１項記載の低温
   タンクの温度制御方法。