JPS6334359B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上利用の分野〕 本発明は一般に、保管タンクに関し、特にタン
クと一体化した保護装置に関する。

〔従来の技術〕

保管タンクは例えば、冷凍剤や石油生成物等を
包含する液体のような、多くの種類の材料を保管
するために使用される。これらのタンクは非常に
大きなサイズを有し、液体タンクは多量のガロン
の製品を包含することが出来る。

そのような液体タンクが破損すると、タンクの
破損が完全であれば大変なことになる。金属製
LNG保管タンクでは、LNG業界の或る人々は、
もろい破砕状破損を仮定して来た。そのような破
損は保管タンクの全長に沿つて、又はその一部分
に沿つて裂けを生じさせるものと考えられて来
た。そのような破損はタンクの側部に大きな穴を
生じさせ、そこから保管製品がもれる。洩れ出た
製品は第１保管タンクの外側に位置する第２容器
の壁に著しい衝撃負荷を生じさせる。又、その第
１保管タンクは第２容器の壁に対してスラストを
与え、これが第２の著しい衝撃を生じさせる。こ
の第２の衝撃負荷は第１衝撃負荷から180゜に中心
づけられる。

第２容器のために多数壁を備えたり、或いは陶
器製小段でもつてそのような第２容器壁を支持す
ることは、例えば前述の破損のような、もろい破
砕状破損が生じないように保管タンクを適切に保
護する問題に対して満足な解決にはならなかつ
た。これらの解決法は費用の面でも効率的でな
く、それに要する費用を保証するほど充分に信頼
性のあるものではない。本出願人は、タンクに構
造上の付加的能力を与えるために、タンクのまわ
りに環帯を備えた、1975年１月21日付の米国特許
第3861552号を有し、その際、タンクの静水学的
圧力のために、フイールドストレスを除去する必
要のある或る厚みの板材を備える必要がある。そ
のような環帯はタンク構造体の一部である。即ち
環体及び／又は他のそのような支持体はタンク壁
から構造的に隔離されていない。タンク壁と補強
装置とが構造的に結合しているために、タンク壁
にかかる応力は補強装置へ伝達され、タンク壁に
現われるいかなる亀裂もタンク壁を補強する構造
体へ波及する。従つて、タンク壁は更にひどい破
損を受ける。従つて、本発明に関する問題は、壁
の亀裂のサイズを制限することによつて破損しな
いように保管タンクを保護する有効な装置を提供
することである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明はそのようなタンクの垂直壁の
亀裂の寸法を制限する方法で保管タンクを保護
し、それによつてタンクが大変な破損にいたらな
いように保護するタンク保護システムを提供す
る。

このシステムはタンクの垂直壁を取巻く一連の
水平に配置された引つぱりリングを有する。これ
らのリングはタンクの壁には直接取付られない
で、一連の支持体により支持される。

リングはタンク壁から離れて位置し、そのリン
グがタンク壁から構造的に別個となるようにリン
グと壁部材との間に中断なしの間隙を形成する。

それらのリングは壁をゆるく取巻いていて、壁
の亀裂がその壁を間隙の寸法と同じ距離だけ膨張
させるまでリングにより壁に力がかからないよう
になつている。リングは間隙の寸法により決定さ
れる寸法をこえて亀裂が広がらないように亀裂し
て膨張した壁に当接する。

タンク壁の破損の場合、タンク外包体はリング
の半径まで膨張し、これらのリングはタンクがそ
れ以上膨張するのを防ぐ。亀裂の幅は2πXに制限
される（タンク壁とリングとの間の最初の間隙）。
リングがタンクに直接取付られなくて別個のもの
であるという事実は、本発明にとつて基本的なも
のである。なぜなら、そのようなリングの構造上
の隔離によつて亀裂がタンクからリングへ波及す
ることがなく、従つて、前述の従来の欠点を克服
出来るからである。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明の手段は、保管タンクの垂直壁に生じる
亀裂の幅を制限する保護装置において、 保護リング３０，３０′，３０″，３０，３０
〓，３０〓，３０〓と垂直壁１４との間に連続間隙
３４を形成するために垂直壁１４を取巻きかつ垂
直壁１４から離れて水平に配置された保護リング
３０，３０′，３０″，３０，３０〓，３０〓，３
０〓と、前記垂直壁と前記保護リングとが互いに
独立して移動可能に該保護リングを支持できる支
持装置と、該支持装置は該垂直壁１４に直接取付
けられるかあいは該垂直壁１４以外の保持手段に
取付けられていることを特徴とする保管タンク壁
の亀裂の幅を制限する保護装置である。

リングはタンク壁のいかなる位置にも配置する
ことが出来る。それらのリングの位置は指定リン
グにとつてふさわしく決定されねばならない。リ
ングはそれらのリング間にある外包体の中間位置
で正接開口を最少にするように位置づけられ、か
つ間隔をおいて配置される。

リングは横断面がＴ字形が好ましいが、そのリ
ングはいかなる形にもすることが出来る。リング
の数やそのスペースはタンクを拘束するのに適し
た形にすることが出来る。リングは例えば鋼ケー
ブル等のようないかなる材料で作つてもよいが、
それらのリングが受ける負荷や温度にとつても適
したものであること。

リングのために使用される支持装置は複数のＬ
字形ブラケツトが好ましいが、いかなる形にする
ことも出来る。その支持装置は、連続リングであ
つてもいいし、又、一連の別個の部材であつても
よい。

〔作用〕

本発明のリングは、それがタンク壁を補強しな
い点で、補強リングではない。本発明のリングは
バツクストツプである。タンク壁は本発明のリン
グを使用することによつて破損を受けにくくする
のでなくて、それらのリングは、壁がリングに当
接する前にそのような壁の放射方向で外方への移
動量を制限し、それからそのような外方への壁の
動きを止めることによつて、タンク壁に生じる亀
裂の幅を制限するようになつたバツクストツプで
ある。

タンク壁それ自身は本発明によつて破損の可能
性が減るものではないが、タンク壁の膨張が生じ
る範囲がリングによつて制限されるので、本発明
のシステムにより、大きな破損の可能性が完全に
なくならなくとも減少する。

〔実施例〕

本発明を添付図面に関連しながら実例によつて
更に説明する。

図面を参照すれば、第１図には高い二重壁保管
タンク１０が示され、これは垂直壁１４を有する
第１タンク１２と、その第１タンク１２を取巻
き、そこから離れて環状空間１８を形成する第２
タンク１６とを有する。環状空間１８にはパーラ
イト等のような絶縁体が位置する。タンク１０は
形が円筒形の液体保管タンクとして示されている
けれども、本発明の範囲から離れることなしに、
他の形の保管タンクも使用出来る。そのタンク１
０は所望により一部埋め込むことも出来又、望み
により単壁タンクにすることも出来る。タンク１
０は円筒形第１タンク１０を形成するために一緒
に溶接された複数の重み積ねリング部分２０を有
する。

タンク１０は冷凍剤等のような液体を保管する
ために使用され、前述のようにそのようなタンク
に於ては壁が破壊する可能性がある。タンク壁１
４に亀裂が入つた場合、タンク内の液体によつて
かけられる流体静力学圧がその亀裂を大きくし、
結局、壁を破壊させる。そのような状態は、その
区域における人や装置両方に対し大災害をもたら
す。そこで、本発明はタンク壁の亀裂及び／又は
裂けの影響を改善することに関し、このあとの説
明は本発明を実施した構造体についてである。

第１図に示すように、複数の保護体、即ち引つ
ぱりリング３０がタンク１２を取巻いている。そ
のリングの各々はタンクの壁に取付られた支持部
材３２に支持され、そしてタンク壁１４から間隔
をおいて離れ、そのリングとタンク壁の外面３６
との間に間隙３４を形成する。この間隙３４は本
発明の全ての実施例にとつて基本的なものであ
り、タンク壁の欠陥がリング３０に構造的に伝達
されないようになつている。従つて、リング３０
は支持ストツプであつて、その壁がタンク壁１４
と欠陥部近くにあるリング３０との間に存在する
間隙３４のサイズに等しい距離だけ膨張したの
ち、欠陥のあるタンク壁１４を支持するようにな
つている。熱応力や負荷等により間隙３４は１個
のリング３０又は隣接リングに対して、タンクの
周囲で均等ではない。しかしながら、この間隙３
４はそれらのリングを有効にするために必要であ
る。最適の間隙サイズは種々の要素、例えば、安
全要素、材料、タンクサイズ、製造トレランス、
タンク壁の製品を誘導する撓み等に従つて決定さ
れる。

リング３０の操作は前述の説明から明らかであ
る。タンク壁１４が亀裂する場合、その壁１４は
タンク１２内の流体によりその壁に作用する圧力
によつて亀裂の側へ放射方向で外方へ膨張する。
そのタンク壁１４が受け止められなければ、亀裂
はそのような圧力によつて幅も長さも増大する。
膨張したタンク壁１４は亀裂部分でリング３０に
当接し、それによつて受け止められる。リング３
０により、壁のそれ以上の外方への動きは妨げら
れるので、亀裂はその状態にとどまり、幅がそれ
より大きく増大することはない。

従つて、本発明はその最も大きな範囲に於て、
保管タンク１２の垂直壁１４に生じる亀裂の幅を
制限する装置を提供し、これは、支持部材３２
と、その支持部材３２によつて支持され、普通、
壁１４から間隙３４だけ離れて位置する保護リン
グ３０とで成りたつ。

リング３０は壁１４の構造体部分ではないの
で、壁１４のいかなる亀裂もこれらのリング３０
のどれにも伝達されることはない。リング３０が
壁１４に直接取付られた場合、これらのリング３
０は壁１４の一部となり、壁の亀裂がそこに伝達
されてしまう。間隙３４はそのような構造上の連
結を断つ。

第３図に示すように、リング３０の好ましい形
は横断面がＴ字形をなし、ウエブ４０が基本的に
は水平方向にあり、脚４２が基本的には垂直をな
す。第３図のリング３０はウエブ４０をタンク壁
１４と脚部４２との間に介在させ、ウエブ４０の
末端部４４を壁の外面から離して間隙３４を作る
ように、タンク壁１４に対して方向づけられる。
リング３０は完全にタンク壁１４を取巻き、各タ
ンクのリング部分２０は１個のリング３０を有す
るのが好ましいが、２個以上のリングを有するこ
とも出来、１つのリング部分２０に対して２個の
リングが第１図に示されている。

各リングは複数のブラケツト３２に支持され、
これらのブラケツト３２は溶接等によるようにタ
ンク壁の外面に固定される。ブラケツト３２はＬ
字形が好ましく、リングをのせる上部支持面５０
を有し、その支持面にはリングは固定されず、リ
ング３０とブラケツト３２とがお互いに対して独
立して移動出来るように支持される。第２図に最
もよく示すように、ブラケツト３２は、支持面５
０が全部共通の高さにあり、基本的には各リング
３０にとつて共通の平面にあつて、リング３０が
各々均等に支持されるようにする位置に、タンク
壁１４のまわりに周囲方向に離れて位置する。

第６〜８図に示すように、第３図のＴ字形リン
グ３０は好ましいが、形及び／又は方向づけに於
て、それに制限される訳でなない。リングは第６
図のリング３０′のように方向づけることも出来、
その場合、脚４２はウエブ４０′とタンク壁１４
との間に介在するが、タンク壁１４から離れてい
てそこに間隙３４を形成する。リングは種々の形
にすることが出来る。例えば、第７図のリング３
０″の場合、横断面が円形であり、第８，９図の
リング３０，３０〓の場合、横断面矩形のよう
な多角形であり、そのリング３０は幅の方向へ
直立するように方向づけられ、リング〓は幅の方
向へ水平となるように方向づけられる。間隙３４
はこれらの全ての形のリングに対して存在する。

リングはブラケツト３２を使用する以外の方法
で支持することも出来、そのような他のリング支
持手段の例として第１０，１１図にそれぞれ、２
つの支持装置が示されている。

リング３０〓は第１０図に、支持棒６２により
吊り構造体６０から垂れるように吊るされて示さ
れる。リング３０〓は所望の垂直方向のスペース
を確保するように溶接等によつて支持棒６２に取
付られ、その支持棒６２はタンク１２のまわりに
周囲方向に離れて位置し、リング３０を充分に支
持する。支持棒６２はその下端部がタンクのベー
ス、又は或る他の構造体に固定され、第１０図に
示すように、リングをタンク壁から離して保持す
る。

ブラケツト３２は第２壁１６の内面に取付られ
リング３０〓は脚部４２〓を有し、ウエブ４０〓は
タンク壁１４へ向つて伸長し、その先端とタンク
壁との間に間隙３４を保持する。

本発明の範囲から離れることなしに其の他のリ
ング及び支持体の形や配置を使用することも出
来、前述の形は１つの例として示されたものであ
つて、本発明の範囲を制限するものではない。

リング３０は単一部材であつてもよいが、セグ
メントで構成するのが好ましい。各リング３０の
セグメントはタンク現場へ運ばれ、それからその
現場で完全なリングを形成するように組立られ
る。リングセグメントを結合させるために突き合
せ溶接を用いることが出来、接合されるセグメン
トのウエブと脚部を結合するために第４図に完全
浸透式突き合せ溶接７０，７１が示されている。
リングセグメント結合部を補強するために、リン
グ補強装置７２を使用することが出来る。前述の
ように、リング３０は複数の支持体３２に支持さ
れる。図示を明瞭にするために、支持体は第４，
５図には示されていないが、リング３０はタンク
壁を取巻くように支持されることはこの技術に熟
達した人々によつて理解されるであろう。第４，
５図に示すように、重ね継ぎ板７４，７６が接合
したリングセグメント端に橋わたしし、その各重
ね継ぎ板は接合したリングセグメントに取付ら
れ、その取付結合部を補強する。重ね継ぎ板７
４，７６はそれぞれ、リングセグメントの上面７
８と下面８０とに位置づけられる。第２図に示す
ように、脚４２に接合部を橋かけるために、もう
１つの重ね継ぎ板８２を使用することが出来る。
重ね継ぎ板７４，７６，８２はその接合部の所で
リングセグメントの形に一致するように弧状をな
す。フイレツト溶接は、重ね継ぎ板とリングセグ
メントの間で好ましい形の取付法であるけれど
も、他の取付装置、例えば、ボルトや溶接とボル
トの結合体等の如きものも、本発明の範囲から離
れることなしに使用することが出来る。第２図に
示す重ね継ぎ板の形はいくつかの形を分析した中
で、単位重量当り最大強度を有する形である。

リングとタンクとの間に構造上の隔離を更に保
証するために、本発明の第３〜９図の形では支持
装置にリングは取付られないことを注意する。し
かしながら、第１０，１１図の形では、リングを
支持装置３２に取付けることが出来る。なぜな
ら、これらの実施例では支持装置それ自身がタン
ク壁１４から構造的に隔離されているからであ
る。従つて、支持装置３２がタンク壁１４から構
造的に別個になつている場合、リングを支持装置
に取付けることが出来るが、もしそうでなけれ
ば、リングをそのような取付支持装置に固定して
はならない。

リングは金属であるのが好ましいが、封じ込め
及び拘束要件を満足させるものであれば他の材料
であつてもよい。タンクは金属、アルミニウム、
コンクリート、補強プラスチツク等である。ま
た、この発明の範囲内でこれらの変形が可能であ
る。

〔発明の効果〕

本発明は、タンク壁を取巻くがタンク壁に対し
て離れた関係に支持される構造的に一体化してい
ないリングを使うことによつて、保管タンクに生
じる亀裂の幅を制限する新規な装置を提供する。
この構造体は有効であり、従来の構造体にまさつ
てすぐれている。

すなわち、本発明においては、保護リングがタ
ンクの垂直壁と間隙を設けて配置されているので
タンクの垂直壁に亀裂が発生してもその幅を制限
し、タンクが最終的な大きい破壊を起すことを防
止し、その区域における人や装置に大災害をもた
らすことを防止できる。また例えば、タンクを取
巻く第２壁（第２タンク）があれば、第２壁の破
壊およびタンク内容物の外界への漏出も防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した壁の亀裂の大きさを
制限する装置を有する液体保管タンクの正面図で
あり、第２図は第１図に示すタンクの一部の平面
図であり、第３図は第２図の３−３線に沿つて取
つた断面図であり、第４図は第１図の構造体に使
用される保護リングの一部の正面図であり、第５
図は第４図の５−５線に沿つて取つた断面図であ
り、第６〜９図は本発明に使用される保護リング
のもう１つの実施例であり、第１０，１１図は本
発明を実施した保護システムのもう１つの実施例
である。 〔符号の説明〕、１０……保管タンク、１２…
…第１タンク、１４……垂直壁、１６……第２タ
ンク、１８……環状空間、２０……リング部分、
３０，３０′，３０″，３０，３０〓，３０〓，３
０〓……保護リング、３２，６２……支持部材、
３４……間隙、３６……タンク壁外面、４０，４
０′，４０〓……ウエブ、４２，４２′，４２〓……
脚、４４……ウエブの末端部、６０……フラン
ジ、７４……重ね継ぎ板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 保管タンクの垂直壁に生じる亀裂の幅を制限
   する保護装置において、 保護リング３０，３０′，３０″，３０，３０
   〓，３０〓，３０〓と垂直壁１４との間に連続間隙
   ３４を形成するために垂直壁１４を取巻きかつ垂
   直壁１４から離れて水平に配置された保護リング
   ３０，３０′，３０″，３０，３０〓，３０〓，３
   ０〓と、前記垂直壁と前記保護リングとが互いに
   独立して移動可能に該保護リングを支持できる支
   持装置と、該支持装置は該垂直壁１４に直接取付
   けられるかあるいは該垂直壁１４以外の保持手段
   に取付けられていることを特徴とする保管タンク
   壁の亀裂の幅を制限する保護装置。 ２ 保護リング３０，３０′，３０″，３０〓は支
   持装置３２と保護リング３０，３０′，３０″，３
   ０，３０〓をお互いに対して独立して移動させ
   ることのできる方法で壁に取付けられた支持装置
   により支持されることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 ３ 保護リング３０〓，３０〓はタンク壁１４から
   離れていてそれに接続されていない支持装置３
   ２，６２に取付けられることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。 ４ 支持装置３２はタンク壁１４を取巻く第２壁
   １６に装着されることを特徴とする、特許請求の
   範囲第３項に記載の装置。 ５ 支持装置６２はタンク１０の頂部に装着され
   たフランジ６０とそのフランジ６０に取付けら
   れ、そこから吊るされた懸架杆６２とを有するこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第３項に記載の
   装置。 ６ 複数の保護リング３０，３０′，３０″，３０
   ，３０〓，３０〓，３０〓はタンク壁１４に対し
   て垂直方向へ離れて位置することを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項ないし第５項のいづれか１
   項に記載の装置。 ７ 保護リング３０，３０′３０〓，３０〓は横断
   面がＴ字形であつて、水平ウエブ４０，４０′，
   ４０〓と垂直脚４２，４２′，４２〓とを有するこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第
   ６項のいづれか１項に記載の装置。 ８ 保護リング３０″，３０，３０〓は円形又は
   多角形横断面を有することを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項ないし第６項のいづれか１項に記
   載の装置。 ９ 保護リング３０は重ね継ぎ板７４により一緒
   に接続される複数の部分を有することを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項ないし第８項のいづれ
   か１項に記載の装置。 １０ タンク壁１４は複数のタンクリング２０で
   作られ、保護リング３０，３０′，３０″，３０
   ，３０〓，３０〓，３０〓は各タンクリング２０
   に対して備つていることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項ないし第９項のいづれか１項に記載
   の装置。