TW202413839A - 低溫液化氣體儲槽 - Google Patents
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Abstract
低溫液化氣體儲槽係平底圓筒型之三重殼構造之儲槽,其具備:儲留低溫液化氣體之內槽、經由內側保冷層而包圍上述內槽之中間槽、以及經由外側保冷層而包圍上述中間槽之外槽。上述中間槽由低溫用鋼所形成。
Description
本發明係關於具備內槽、中間槽及外槽且儲藏低溫液化氣體之儲槽。
作為儲留液態氫或液化天然氣等低溫液化氣體之儲槽,已知具備多重殼構造之平底儲槽。作為多重殼儲槽,亦已知具備內槽、包圍上述內槽之中間槽以及包圍上述中間槽之外槽的具備三重殼構造之儲槽(例如專利文獻1)。
三重殼儲槽由於可將保冷層構築為內槽與中間槽之間、以及中間槽與外槽之間的雙重,故而可具備優異之隔熱性,適合於極低溫之液化氣體之儲留。但是,三重殼儲槽中,由於需要將槽構築為三重,故而儲槽大型化。因此,存在三重殼儲槽之施工所需之占地面積亦增大之問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開昭55-20937號公報
本發明之目的在於提供一種儲槽之緊密化、以及可減少儲槽施工所需之占地面積的低溫液化氣體儲槽。
本發明之一態樣之低溫液化氣體儲槽係平底圓筒型之三重殼構造之儲槽,其具備:儲留低溫液化氣體之內槽、經由內側保冷層而包圍上述內槽之中間槽、以及經由外側保冷層而包圍上述中間槽之外槽;上述中間槽由低溫用鋼所形成。
以下,參照圖式,對本發明之低溫液化氣體儲槽之實施形態進行詳細說明。本發明之低溫液化氣體儲槽係儲留低溫液化氣體之儲槽,且為地上安放式之平底儲槽。所儲留之低溫液化氣體例如為液態氫、液態氦、液態氮、液化天然氣或者液化石油氣等。以下之實施形態中,例示三重殼儲槽來作為低溫液化氣體儲槽。
[第1實施形態]
圖1係表示本發明之第1實施形態之三重殼儲槽1的剖面圖。此處,例示出儲留液態氫LH之三重殼儲槽1。圖1係三重殼儲槽1之縱剖面圖。三重殼儲槽1包含:儲槽基礎10;立設於儲槽基礎10上之包含外槽2、中間槽3及內槽4之儲槽本體1T;以及附設於該儲槽本體上之調壓槽6。
儲槽基礎10係構成三重殼儲槽1之基礎部分的混凝土層。儲槽基礎10具有較外槽2之外徑更大之尺寸。儲槽本體1T為平底圓筒型之形態,外槽2、中間槽3及內槽4均具有俯視時為圓形之形狀,配置為同心圓狀。內槽4為實際上儲留液態氫LH之槽。中間槽3經由內側保冷層11而包圍內槽4。外槽2經由外側保冷層12而包圍中間槽3。
外槽2係由碳鋼等金屬所構成之密閉體,包含外槽底板21、外槽側板22及外槽頂板23。外槽底板21敷設於緊鄰儲槽基礎10之上方,具有圓板型之形狀。外槽側板22自外槽底板21之周緣立設,具有圓筒狀之形狀。外槽頂板23係以將圓筒狀之外槽側板22之上表面開口堵塞之方式安裝於該外槽側板22之上端,具有圓頂型之形狀。
中間槽3係由低溫用鋼所構成之密閉體,包含中間槽底板31、中間槽側板32及中間槽頂板33。中間槽底板31具有直徑小於外槽底板21之圓板型形狀。中間槽側板32自中間槽底板31之周緣立設,具有圓筒狀之形狀。中間槽頂板33安裝於中間槽側板32之上端,具有圓頂型之形狀。
作為中間槽3之構成材料的低溫用鋼係具有於極低溫之條件下亦難以低溫脆化之性質的金屬材料。低溫用鋼可例示沃斯田鐵系不鏽鋼。除此以外,亦可使用鎳鋼或鋁合金等低溫用鋼來作為中間槽3之構成材料。
於外槽底板21與中間槽底板31之間,介隔存在構成外側保冷層12之底部的第1整平混凝土層24以及外側底部保冷層25。第1整平混凝土層24為於外槽底板21上施工且平面露出之混凝土層,其係由例如混練有珍珠岩之混凝土所構成。外側底部保冷層25係配置於第1整平混凝土層24上的具有隔熱性之層。外側底部保冷層25可利用例如泡沫玻璃般之具有隔熱性之無機塊狀材料之排列體來形成。於外側底部保冷層25上,亦可敷設例如輕量泡沫混凝土。
內槽4係由與中間槽3同樣之低溫用鋼所構成之密閉體,包含內槽底板41、內槽側板42及內槽頂板43。內槽底板41具有直徑小於中間槽底板31之圓板型形狀。內槽側板42自內槽底板41之周緣立設,具有圓筒狀之形狀。內槽頂板43安裝於內槽側板42之上端,具有圓頂型之形狀。於內槽4之內部儲留有液態氫LH。此外,內槽4之上層部成為自液態氫LH氣化之氫氣所儲留之氣相部LA。
於中間槽底板31與內槽底板41之間,介隔存在有構成內側保冷層11之底部的第2整平混凝土層34以及內側底部保冷層35。第2整平混凝土層34係由例如混練有珍珠岩之混凝土所構成,於中間槽底板31上施工。內側底部保冷層35係配置於第2整平混凝土層34上之具有隔熱性之層。內側底部保冷層35可由例如泡沫玻璃塊等來形成。於內側底部保冷層35上,亦可敷設例如輕量泡沫混凝土。
於內槽4與中間槽3之間、以及中間槽3與外槽2之間,分別形成有可作為隔熱空間來應用之既定寬度之間隙。內槽4與中間槽3之間隙作為內側保冷層11來應用,中間槽3與外槽2之間隙作為外側保冷層12來應用。於內側保冷層11及外側保冷層12,充填有用以提高保冷性之粉體隔熱材料。作為上述粉體隔熱材料,例如可使用粒狀珍珠岩。此外,於側板22、32間以及側板32、42間的將所儲留之液態氫LH之側周圍包圍之區域,除了上述粒狀珍珠岩以外,亦可充填玻璃絨等隔熱材料。於此情形時,上述玻璃絨若安裝於例如內槽側板42之外表面、中間槽側板32之外表面,則可保護內槽4及中間槽3免受珍珠岩之粉體壓力。內側保冷層11之底部為上述第2整平混凝土層34以及內側底部保冷層35,外側保冷層12之底部為第1整平混凝土層24以及外側底部保冷層25。
於內側保冷層11及外側保冷層12中,充填既定之密封氣體。內側保冷層11之密封氣體理想為使用氫氣或氦氣。即,理想為將與儲留於內槽4中之低溫液化氣體為相同種類之氣體作為密封氣體。又,於使用氫氣來作為密封氣體之情形時,內側保冷層11之壓力理想為設定為與內槽4之氣相壓力實質上相同。若滿足此等要求,則可抑制由儲留於內槽4中之液態氫LH之冷熱所引起的上述密封氣體之液化或固化。於外側保冷層12中,充填沸點高於氫氣之惰性氣體、例如氮氣來作為密封氣體。藉由密封氣體向外側保冷層12中之充填,可防止空氣或濕氣之侵入。
為了實現與上述內側保冷層11之密封氣體以及壓力有關之要求,本實施形態中於內槽頂板43具備連通管44。連通管44係使內槽4之內部空間與內側保冷層11之空間連通之管體。藉由設置連通管44,可自內槽4向內側保冷層11供給密封氣體。即,於內槽4之上部空間,存在由自液態氫LH氣化而成之氫氣所形成之氣相部LA,可將該氣相部LA之氫氣作為密封氣體,通過連通管44而導入至內側保冷層11。又,藉由連通管44而成為內側保冷層11與內槽4之內部空間相連之狀態,因此可將內側保冷層11之壓力與內槽4之氣相壓力設為相同。此外,亦可不使用連通管44,而是附設獨立地進行內側保冷層11之壓力調整的機構。
內槽4之氣相壓力例如設定為50 kPaG左右。於此情形時,理想為內側保冷層11之壓力亦設定為相同之50 kPaG,但若為可視為與內槽4之氣相壓力實質相同之範圍內,則亦可稍有差異。即,若為未達到引發內槽4之損傷之顯著壓力差的範圍,則內側保冷層11之壓力與內槽4之氣相壓力亦可不同。
外側保冷層12之壓力設定為較內側保冷層11之壓力更低。其原因在於,若外側保冷層12之壓力較內側保冷層11為高壓,則擠壓力作用於中間槽3,存在使中間槽側板32屈曲之擔憂。外側保冷層12之壓力例如可設定為±0.5 kPaG左右。藉由設為如上所述之外側保冷層12之壓力,亦具有可抑制空氣進入至外側保冷層12之優點。
外側保冷層12係經由外槽2之壁面而與大氣鄰接,且不與其他空間連通之密閉空間。因此,受到大氣壓之變動之影響。例如,若大氣壓下降,則相對而言,外側保冷層12之壓力升高。鑒於此點,本實施形態中,為了減少大氣壓之變動之影響,而具備調壓槽6。
調壓槽6儲留有外側保冷層12之密封氣體,本實施形態中儲留有氮氣。調壓槽6通過調壓配管61而與外側保冷層12連通,根據外側保冷層12之壓力而使上述密封氣體出入,藉此調整外側保冷層12之壓力。具體而言,若該外側保冷層12之壓力上升,則外側保冷層12內之密封氣體通過調壓配管61而抽取至調壓槽6中,若壓力下降,則外側保冷層12內之密封氣體自調壓槽6返回至外側保冷層12。
三重殼儲槽1,為了防止內槽側板42及中間槽側板32之浮起,而具備內槽錨箍51以及中間槽錨箍52。內槽錨箍51的上端51A連結於內槽側板42,下端51B經由托架53而連結於中間槽側板32以及中間槽底板31。托架53之側端緣焊接於中間槽側板32之下端附近,托架53之下端緣焊接於中間槽底板31之外周緣附近。中間槽錨箍52的上端52A連結於中間槽側板32,下端52B固定於儲槽基礎10。下端52B經由埋入至儲槽基礎10中之錨箱54而固定於儲槽基礎10。內槽錨箍51、中間槽錨箍52配設為以既定之間距排列於周方向。藉由內槽錨箍51、中間槽錨箍52之設置,可防止中間槽側板32及內槽側板42之浮起,提高耐震性。
根據以上所說明之第1實施形態之三重殼儲槽1,由於中間槽3係由低溫用鋼所形成,故而該中間槽3之耐低溫脆化性優異。因此,即使減小對於內槽4之隔熱寬度、亦即內側保冷層11之寬度,亦難以產生中間槽3之低溫脆化。若將中間槽側板32與內槽側板42之間隙設定為短,則中間槽側板32容易受到儲留於內槽4中之液態氫LH之冷熱之影響。但是,若為由低溫用鋼形成之中間槽側板32,則即使冷熱之影響波及,亦難以低溫脆化。因此,可將內側保冷層11設定為窄寬度,而且實現儲槽本體1T之外徑之緊密化。藉此,可縮小三重殼儲槽1之施工所需之占地面積。
又,於內側保冷層11中充填氫氣來作為密封氣體,因此難以產生該密封氣體之冷凝。但,由於使用連通管44而使內槽4之內部空間與內側保冷層11連通,故而可應用存在於內槽4之氣相部LA中之氫氣,具有無需另行配置氫氣之供給系統即足夠之優點。除此以外,不設置特殊之壓力調整機構,可將內側保冷層11之壓力以及氣相部LA之壓力設定為同等。進而,外側保冷層12之壓力設定為較內側保冷層11之壓力更低,具備調壓槽6來作為壓力緩衝,因此可抑制中間槽3之屈曲。
[第2實施形態]
圖2係表示第2實施形態之三重殼儲槽1A之主要部分的剖面圖。第2實施形態中,例示於承受中間槽側板32及內槽側板42之負載之部分具備補強構造之三重殼儲槽1A。此外,圖2中,省略圖1所示之整平混凝土層24、34之記載。三重殼儲槽1A於形成中間槽3之底面的中間槽底板31以及形成內槽4之底面的內槽底板41中具有補強構造,於外側底部保冷層25以及內側底部保冷層35中亦具有補強構造。該補強構造亦可應用於上述第1實施形態以及後述之第2~第5實施形態之儲槽。
中間槽底板31係由低溫用鋼所形成,包含:構成該中間槽底板31之外周附近之環狀部分的中間槽環311、以及中間槽環311之內側之底板一般部312。同樣,內槽底板41包含:構成該內槽底板41之外周附近之環狀部分的內槽環411、以及內槽環411之內側之底板一般部412。中間槽環311形成為較底板一般部312更厚。於中間槽環311上立設有中間槽側板32。中間槽側板32係藉由將使複數個側板件排列為圓環狀而形成之環狀段堆積複數段來組裝。於中間槽側板32之施工時,於外槽頂板23敷設上述側板件之搬送用軌道。
內槽環411亦形成為較底板一般部412更厚。於內槽環411上立設有內槽側板42。又,內槽側板42亦藉由將使複數個側板件排列為圓環狀而形成之環狀段堆積複數段來組裝。圖2中未圖示,但亦可於外槽底板21之外周附近設置經厚壁化之外槽環。
構成外側保冷層12之底面部分的外側底部保冷層25於其徑向外周附近具備第1環部26。第1環部26於中間槽環311之下配置為圈狀,例如為如珍珠岩混凝土塊之類的強度高之混凝土層。於第1環部26中直接承受中間槽側板32之負載的部位,配置有較中間槽側板32更內側之外側底部保冷層25之一般部或較第1環部26之本體部分提高強度之混凝土層27(強度高之固體保冷材料)。
構成內側保冷層11之底面部分的內側底部保冷層35於其徑向外周附近具備第2環部36。第2環部36於第1環部26之寬度內且內槽環411之下配置為圈狀。第2環部36亦可利用例如珍珠岩混凝土塊般之混凝土來構築。於第2環部36中直接承受內槽側板42之負載的部位,配置有較內槽側板42更內側之內側底部保冷層35之一般部或較第2環部36之本體部分提高強度之混凝土層37。
根據第2實施形態之三重殼儲槽1A,藉由經厚壁化之中間槽環311,可提高中間槽3之下端周緣附近之強度。同樣,藉由經厚壁化之內槽環411,可提高內槽4之下端周緣附近之強度。又,由於在直接承受中間槽側板32之負載的部位配置強化混凝土層27,故而可形成即使施加儲槽自重或地震等之負載,儲槽亦難以下沉之構造體。
[第3實施形態]
圖3係表示第3實施形態之三重殼儲槽1B的剖面圖。第3實施形態中,例示具備對儲槽本體1T之保護構造的三重殼儲槽1B。三重殼儲槽1B具備:由自中間槽側板32突出之肋狀構件所構成的補強材料38、以及限制中間槽3之內壓上升的安全閥7。此外,標註有與圖1相同之參照符號之部分如先前基於圖1來說明般,故而此處省略說明(於後述之第4、第5實施形態中亦相同)。
補強材料38係剖面為T字型之構件,其均由平板狀鋼板所構成的橫板381及縱板382之接合體。橫板381自中間槽側板32之外周面向中間槽3之徑向外側,沿大致水平方向突出。橫板381遍及中間槽側板32之外周面之全周,藉由焊接而固著於該外周面。縱板382藉由焊接而固著於橫板381之突出端。橫板381及縱板382之接合體形成將中間槽側板32之外周面環狀地包圍之環狀補強肋。該環狀補強肋之複數段於中間槽側板32之外周面上沿上下方向排列。
安全閥7安裝於自中間槽3引出之引出管71。引出管71之基端於中間槽頂板33與內槽頂板43之層間、亦即於內側保冷層11開口,前端自儲槽本體1T向外部突出。安全閥7係於內側保冷層11之壓力超過既定閾值之情形時成為開放狀態之閥。
根據第3實施形態之三重殼儲槽1B,可藉由補強材料38來提高中間槽側板32之強度。即,藉由在中間槽側板32之外周面焊接肋狀之補強材料38,與單純之圓筒體構造之中間槽側板32相比,可提高剛性。因此,即使例如由外側保冷層12之保冷材料所引起之側壓上升,亦可抑制中間槽側板32之屈曲。此外,圖3所示之T字型之補強材料38為一例,補強材料38只要為可提高中間槽側板32之剛性之肋狀構件即可。
又,由於三重殼儲槽1B具備安全閥7,故而於中間槽3內之壓力成為超過既定值之高壓之情形時,可通過安全閥7來釋放壓力。尤其於本實施形態中,由於通過連通管44,內槽4之內部空間與內側保冷層11連通,故而藉由安全閥7之動作,亦可抑制內槽4之壓力上升。因此,儲槽本體1T之保全性提高。此外,亦可將補強材料38及安全閥7之至少一者應用於第1實施形態之三重殼儲槽1。
第3實施形態中,可應用各種變形實施形態。圖3中,示出補強材料38之剖面形狀為T字型之例,但亦可設為剖面形狀為I字型、L字型、H字型之補強材料38。又,圖3中,示出補強材料38突設於中間槽側板32之徑向外側之例,但亦可於中間槽側板32之徑向內側安裝補強材料38。又,亦可利用焊接以外之方法,來進行補強材料38之橫板381與中間槽側板32之固著、以及橫板381與縱板382之固著。
[第4實施形態]
圖4係表示第4實施形態之三重殼儲槽1C的剖面圖。第4實施形態中,例示出在外槽2之內側配置熱性補強材料8而成之三重殼儲槽1C。必須預先設想隨著儲留液態氫LH之內槽4、以及包圍內槽4之中間槽3之破損而漏出液態氫LH。熱性補強材料8係為了提高外槽側板22以及外槽底板21之耐冷熱性而配置,即,於萬一產生液態氫LH之漏出之情形時,外槽側板22或外槽底板21亦不會因低溫脆化而破損。
熱性補強材料8係利用例如與中間槽3相同之低溫用鋼所形成,具備側部81及底部82。側部81於外槽側板22之內側,以既定之高度自最下部向上方延伸。側部81之高度係參照液態氫LH之最大儲留量、內側保冷層11及外側保冷層12之容積等來設定。底部82配置於外槽底板21之外周附近之內側。圖4中,示出以底部82填埋第1整平混凝土層24之外周緣與外槽側板22之間隙的方式來配置之例。
作為熱性補強材料8,亦可使用隔熱材料來代替低溫用鋼。於此情形時,例如可利用硬質胺基甲酸酯發泡體來形成側部81,且利用珍珠岩整平混凝土來形成底部82。又,亦可將形成於外槽底板21以及外槽側板22之內側的上述隔熱材料上,設為由低溫用鋼來覆蓋之形態。進而,亦可於外槽頂板23之內側附設上述隔熱材料。
根據第4實施形態之三重殼儲槽1C,即使萬一產生如自內槽4及中間槽3中漏出液態氫LH般的事態,與液態氫LH接觸的亦為配置於外槽側板22之內側的熱性補強材料8。因此,可防止由外槽2之低溫脆化所引起之損傷,而且可抑制液態氫LH向儲槽本體1T外流出。
[第5實施形態]
圖5係表示第5實施形態之三重殼儲槽1D的剖面圖。第5實施形態中,示出著眼於內側保冷層11之寬度與外側保冷層12之寬度之關係的三重殼儲槽1D。內側保冷層11於儲槽本體1T之徑向具有寬度d1。外側保冷層12具有較寬度d1更寬之徑向之寬度d2。
如上所述於外側保冷層12中封入有密封氣體。寬度d1設定為可確保較上述密封氣體之冷凝溫度,中間槽側板32之外周面之溫度為高之隔熱空間的寬度。於上述密封氣體為氮氣之情形時,選擇中間槽側板32之外周面之溫度可設定為氮之沸點即-196℃以上的寬度d1。即使曝露於如上所述之極低溫下,中間槽3亦由於由低溫用鋼來形成而不產生低溫脆化。換言之,由於中間槽3為低溫用鋼之構造物,故而可將寬度d1設定為窄寬度。外側保冷層12之寬度d2設定為可限制自常溫之外槽側板22向中間槽側板32之輸入熱量的寬度。外側保冷層12之寬度d2相對於內側保冷層11之寬度d1之比例如可設定為1:1.5~5之範圍,更佳為可設定為1:1.8~3.5之範圍。
可將內側保冷層11之寬度d1設定為狹窄,相應地,可實現儲槽本體1T之緊密化。於未利用低溫用鋼來形成中間槽3之情形時,為了防止中間槽側板32之低溫脆化,需要相應長度之寬度d10。其結果為,儲槽本體1T之外徑增大。圖5所示之虛線示意性表示未採用低溫用鋼之情形之外槽側板22A以及中間槽側板32A之位置。內槽側板42與中間槽側板32A之間之寬度d10需要設定為與本實施形態之寬度d1相比為相當長。此外,中間槽側板32A與外槽側板22A之間之寬度d20較本實施形態之外側保冷層12之寬度d2為稍大,但若以寬度d10+寬度d20之長度來比較,則較本實施形態之寬度d1+寬度d2為相當長。本實施形態中,由於可將寬度d1設定為窄寬度,故而可使儲槽本體1T之外徑比外槽側板22A僅小了寬度d3。又,亦可抑制中間槽3之外徑,與不使用低溫用鋼之情形相比較,亦具有可削減鋼材之使用量之優點。進而,由於可相對而言將寬度d2設定為窄寬度,故而可提高外側保冷層12之隔熱性。於此情形時,若於外側保冷層12中封入隔熱性優異之構件,則可將寬度d2設定為比較小之尺寸,亦可有助於儲槽本體1T之緊密化。
於儲槽本體1T之底部側,構成內側保冷層11之底部的第2整平混凝土層34以及內側底部保冷層35以此等之合計來計,具有厚度d4。構成外側保冷層12之底部的第1整平混凝土層24以及外側底部保冷層25以此等之合計來計,具有厚度d5。外側底部保冷層25之厚度d5設定為較內側底部保冷層35之厚度d4更厚。中間槽底板31亦由低溫用鋼來形成之結果為,可將厚度d4設定為比較薄,結果,厚度d5成為厚壁。藉此,可高效率地提高外側保冷層12之隔熱性。
[其他實施形態」
以上,已對本發明之各種實施形態進行說明,但本發明並不限定於上述實施形態,例如可採用如下所述之實施形態。
(1)上述實施形態中,例示出中間槽3及內槽4之側板32、42與頂板33、43為一體之圓頂型頂板。其中,內槽頂板43可為以吊頂方式來構築者。於將內槽頂板43設為吊頂方式之情形時,利用自中間槽頂板33垂下之懸吊材料來支持內槽頂板43。於內槽側板42與內槽頂板43之重疊部分附設密封材料。
(2)上述實施形態中,作為使內槽4之內部空間與內側保冷層11連通之連通管44,例示出單純貫穿內槽頂板43之管體。連通管44為了使維護性良好,其一部分亦可以經由儲槽本體1T之外部之路徑來配管。
(3)上述實施形態中,作為低溫液化氣體儲槽,例示出地上設置型之三重殼儲槽1、1A~1D。低溫液化氣體儲槽並不限定於地上設置型,亦可為入坑(pit in)型等的儲槽之一部分埋入地中之類型。
[本發明之總結]
本發明之一態樣之低溫液化氣體儲槽係平底圓筒型之三重殼構造之儲槽,其具備:儲留低溫液化氣體之內槽、經由內側保冷層而包圍上述內槽之中間槽、以及經由外側保冷層而包圍上述中間槽之外槽,上述中間槽係利用低溫用鋼來形成。
根據該低溫液化氣體儲槽,由於中間槽由低溫用鋼所形成,故而耐低溫脆化性優異。因此,即使減小內側保冷層之寬度,亦不產生上述中間槽之低溫脆化。因此,可縮小低溫液化氣體儲槽之施工所需之占地面積。
上述低溫液化氣體儲槽中,上述內側保冷層可包含由與儲留於上述內槽中之低溫液化氣體為相同種類之氣體所構成的密封氣體。
根據此態樣,該密封氣體難以因儲留於內槽中之液化氣體之冷熱而液化或固化。又,由於內槽中存在密封氣體之原料,故而密封氣體之供應容易。
上述低溫液化氣體儲槽中,上述內側保冷層之壓力理想為設定為與上述內槽之氣相壓力實質相同。
根據此態樣,可抑制內側保冷層中所包含之密封氣體之冷凝。此外,所謂「實質相同」,意指若為未達到引發內槽損傷之顯著壓力差之範圍,則即使上述內側保冷層之壓力與上述內槽之氣相壓力存在差異,亦容許。
上述低溫液化氣體儲槽中,亦可具備使上述內槽之內部空間與上述內側保冷層連通之連通管。
根據此態樣,可自內槽之氣相部分向內側保冷層一直供給密封氣體。又,不需要特殊之壓力調整機構,可將上述內側保冷層之壓力與上述內槽之氣相壓力設定為實質相同。
上述低溫液化氣體儲槽中亦可設為如下形態:上述外側保冷層包含由惰性氣體所構成之密封氣體,上述外側保冷層之壓力較上述內側保冷層之壓力更低。
根據此態樣,可藉由密封氣體來實現外側保冷層之防濕。又,由於外側保冷層之壓力設定為較內側保冷層之壓力更低,故而容易抑制空氣進入外側保冷層12。
上述低溫液化氣體儲槽中,進一步具備與上述外側保冷層連通且儲留上述惰性氣體之調壓槽,上述調壓槽亦可藉由根據上述外側保冷層之壓力變動,使上述惰性氣體出入,來調整該外側保冷層之壓力。
根據此態樣,由於可根據大氣壓之變動來調整外側保冷層之壓力,故而可減少大氣壓之變動之影響。
上述低溫液化氣體儲槽中亦可設為如下形態:上述中間槽包含形成該中間槽之底面的中間槽底板,上述中間槽底板具有:構成該中間槽底板之外周附近之環狀部分的中間槽環、以及上述中間槽環之內側之底板一般部,且上述中間槽環較上述底板一般部更厚。
根據此態樣,藉由經厚壁化之中間槽環,可提高中間槽之下端周緣附近之強度。
上述記載之低溫液化氣體儲槽中,上述中間槽可包含形成該中間槽之側面的中間槽側板,上述外側保冷層可包含構成該外側保冷層之底面部分的外側底部保冷層,上述外側底部保冷層亦可於承受上述中間槽側板之負載的部位,包含固體保冷材料,上述固體保冷材料之強度高於較上述中間槽側板更內側之該外側底部保冷層之一般部。
根據此態樣,由於外側保冷層中,承受中間槽側板之負載之部分係由高強度固體保冷材料所構成,故而可成為即使施加儲槽自重或地震等之負載,儲槽亦難以下沉之構造體。
上述低溫液化氣體儲槽中,上述中間槽亦可具備:形成該中間槽之側面的中間槽側板、以及由自上述中間槽側板突出之肋狀構件所構成的補強材料。
根據此態樣,可利用補強材料來提高中間槽側板之強度。因此,可抑制上述中間槽側板之屈曲。
上述低溫液化氣體儲槽中,亦可具備限制上述中間槽之內壓上升的安全閥。
根據此態樣,於中間槽內之壓力成為超過既定值之高壓之情形時,可通過上述安全閥來釋放壓力。
上述低溫液化氣體儲槽中,亦可進一步具備至少配置於上述外槽之底部以及側部之內側的熱性補強材料。
根據此態樣,於萬一自內槽中流出低溫液化氣體之情形時,亦由於在外槽之內側配置有熱性補強材料,故而可防止由該外槽之低溫脆化所引起之損傷。
上述低溫液化氣體儲槽中,上述外側保冷層包含由惰性氣體所構成之密封氣體,亦可將上述外側保冷層之寬度設定為較上述內側保冷層之寬度更寬。於此情形時,可將上述外側保冷層之寬度相對於上述內側保冷層之寬度之比設定為1:1.5~5之範圍。更佳為設定為1:1.8~3.5之範圍。
根據此態樣,可提高外側保冷層之隔熱性。其結果為,可相對而言將內側保冷層之寬度設定為狹窄,容易實現儲槽整體之緊密化。又,藉由在中間槽中使用低溫用鋼,亦可抑制該中間槽之外徑,與不使用低溫用鋼之情形相比較,亦具有可削減鋼材之使用量之優點。
上述低溫液化氣體儲槽中亦可設為如下形態:上述外側保冷層包含配置於上述外槽之底板與上述中間槽之底板之間的外側底部保冷層,上述內側保冷層包含配置於上述中間槽之底板與上述內槽之底板之間的內側底部保冷層,且上述外側底部保冷層之厚度較上述內側底部保冷層之厚度更厚。
根據此態樣,藉由在中間槽中使用低溫用鋼,可使內側底部保冷層薄,可使儲槽之高度方向之尺寸緊密化。其結果為,外側底部保冷層之厚度較內側底部保冷層更厚,可提高由外側底部保冷層帶來之隔熱效果。
1、1A、1B、1C、1D:三重殼儲槽
1T:儲槽
2:外槽
3:中間槽
4:內槽
6:調壓槽
7:安全閥
8:熱性補強材料
10:儲槽基礎
11:內側保冷層
12:外側保冷層
21:外槽底板
22、22A:外槽側板
23:外槽頂板
24:第1整平混凝土層
25:外側底部保冷層
26:第1環部
27:混凝土層
31:中間槽底板
311:中間槽環
312:底板一般部
32、32A:中間槽側板
33:中間槽頂板
34:第2整平混凝土層
35:內側底部保冷層
36:第2環部
37:混凝土層
38:補強材料
381:橫板
382:縱板
41:內槽底板
411:內槽環
412:底板一般部
42:內槽側板
43:內槽頂板
44:連通管
51:內槽錨箍
51A:上端
51B:下端
52:中間槽錨箍
52A:上端
52B:上端
53:托架
54:錨箱
61:調壓配管
71:引出管
81:側部
82:底部
LA:氣相部
LH:液態氫
[圖1]係表示本發明之低溫液化氣體儲槽之第1實施形態之三重殼儲槽的剖面圖。
[圖2]係表示本發明之第2實施形態之三重殼儲槽之主要部分的剖面圖。
[圖3]係表示本發明之第3實施形態之三重殼儲槽的剖面圖。
[圖4]係表示本發明之第4實施形態之三重殼儲槽的剖面圖。
[圖5]係表示本發明之第5實施形態之三重殼儲槽的剖面圖。
1:三重殼儲槽
1T:儲槽
2:外槽
3:中間槽
4:內槽
6:調壓槽
10:儲槽基礎
11:內側保冷層
12:外側保冷層
21:外槽底板
22:外槽側板
23:外槽頂板
24:第1整平混凝土層
25:外側底部保冷層
31:中間槽底板
32:中間槽側板
33:中間槽頂板
34:第2整平混凝土層
35:內側底部保冷層
41:內槽底板
42:內槽側板
43:內槽頂板
44:連通管
51:內槽錨箍
51A:上端
51B:下端
52:中間槽錨箍
52A:上端
52B:上端
53:托架
54:錨箱
61:調壓配管
LA:氣相部
LH:液態氫
Claims (14)
- 一種低溫液化氣體儲槽,其係平底圓筒型之三重殼構造之儲槽,具備: 儲留低溫液化氣體之內槽; 經由內側保冷層而包圍上述內槽之中間槽;以及 經由外側保冷層而包圍上述中間槽之外槽; 上述中間槽由低溫用鋼所形成。
- 如請求項1之低溫液化氣體儲槽,其中, 上述內側保冷層包含密封氣體,上述密封氣體由與儲留於上述內槽中之低溫液化氣體為相同種類之氣體所構成。
- 如請求項2之低溫液化氣體儲槽,其中, 上述內側保冷層之壓力設定為與上述內槽之氣相壓力實質上相同。
- 如請求項3之低溫液化氣體儲槽,其具備: 連通管,其使上述內槽之內部空間與上述內側保冷層連通。
- 如請求項1至4中任一項之低溫液化氣體儲槽,其中, 上述外側保冷層包含由惰性氣體所構成之密封氣體, 上述外側保冷層之壓力低於上述內側保冷層之壓力。
- 如請求項5之低溫液化氣體儲槽,其進一步具備: 調壓槽,其與上述外側保冷層連通且儲留上述惰性氣體; 上述調壓槽藉由根據上述外側保冷層之壓力變動,使上述惰性氣體出入,來調整該外側保冷層之壓力。
- 如請求項1至6中任一項之低溫液化氣體儲槽,其中, 上述中間槽包含形成該中間槽之底面的中間槽底板; 上述中間槽底板具有:構成該中間槽底板之外周附近之環狀部分的中間槽環、以及上述中間槽環之內側之底板一般部; 上述中間槽環較上述底板一般部更厚。
- 如請求項1至6中任一項之低溫液化氣體儲槽,其中, 上述中間槽包含形成該中間槽之側面的中間槽側板; 上述外側保冷層包含構成該外側保冷層之底面部分的外側底部保冷層; 上述外側底部保冷層於承受上述中間槽側板之負載的部位包含固體保冷材料,上述固體保冷材料之強度高於較上述中間槽側板更內側之該外側底部保冷層之一般部。
- 如請求項1至6中任一項之低溫液化氣體儲槽,其中, 上述中間槽具備:形成該中間槽之側面的中間槽側板、以及由自上述中間槽側板突出之肋狀構件所構成的補強材料。
- 如請求項1至9中任一項之低溫液化氣體儲槽,其進一步具備: 安全閥,其限制上述中間槽之內壓上升。
- 如請求項1至10中任一項之低溫液化氣體儲槽,其進一步具備: 熱性補強材料,其至少配置於上述外槽之底部及側部之內側。
- 如請求項1至11中任一項之低溫液化氣體儲槽,其中, 上述外側保冷層包含由惰性氣體所構成之密封氣體, 上述外側保冷層之寬度較上述內側保冷層之寬度更寬。
- 如請求項12之低溫液化氣體儲槽,其中, 上述外側保冷層之寬度相對於上述內側保冷層之寬度之比設定為1:1.5~5之範圍。
- 如請求項1至11中任一項之低溫液化氣體儲槽,其中, 上述外側保冷層包含外側底部保冷層,上述外側底部保冷層配置於上述外槽之底板與上述中間槽之底板之間; 上述內側保冷層包含內側底部保冷層,上述內側底部保冷層配置於上述中間槽之底板與上述內槽之底板之間; 上述外側底部保冷層之厚度較上述內側底部保冷層之厚度更厚。
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