TWI756898B - 低溫液體儲槽及其製造方法，及側邊部冷熱抵抗緩和層之施工方法 - Google Patents

低溫液體儲槽及其製造方法，及側邊部冷熱抵抗緩和層之施工方法 Download PDF

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Abstract

本發明係在保護低溫液體儲槽的側邊部冷熱抵抗緩和層之施工時，能提升作業性。 本實施形態的側邊部冷熱抵抗緩和層10中，固定層15係於內部內含補強片14至少其中一部分並固定於防熱層13上。

Description

低溫液體儲槽及其製造方法，及側邊部冷熱抵抗緩和層之施工方法
本揭示係關於儲存0℃以下低溫液體的低溫液體儲槽及其製造方法，以及保護低溫液體儲槽的防液堤免受冷熱衝擊的側邊部冷熱抵抗緩和層之施工方法。
已知習知低溫液體儲槽係具備有：於內部儲存低溫液體的內槽、以及由外側包覆該內槽的外槽；其中，形成於外槽內面的側邊部冷熱抵抗緩和層係具備有篩網構造的補強片(例如參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3044605號(段落[0002]、[0006]、[0010]、圖4,6)
(發明所欲解決之問題)
上述習知低溫液體儲槽中，側邊部冷熱抵抗緩和層係構成在防熱層的表面上經由接著劑層具備有補強片。該構成係為了使補強片不致從防熱層表面上浮起並脫落，而需要龐大設備、或在塗佈接著劑之前必需切削防熱層表面使其平坦的步驟。特別係後者的情況，側邊部冷熱抵抗緩和層的施工係由作業員搭乘於懸吊在外槽內側面的吊籃中，進行手動操作。此種切削步驟、與除去因切削所產生之粉塵的作業將耗費膨大工程與費用。又，不僅因粉塵導致作業環境惡化，亦有發生粉塵爆炸風險的問題。所以，期待提升側邊部冷熱抵抗緩和層施工時的作業性。 (解決問題之技術手段)
為了解決上述課題的發明之第1態樣之低溫液體儲槽，係在儲存0℃以下之低溫液體的內槽、與包覆其外側的外槽之間配置保冷層，且上述外槽的外側面以混凝土製防液堤所覆蓋，另一方面，上述外槽內側面係塗覆了側邊部冷熱抵抗緩和層作為上述保冷層，該側邊部冷熱抵抗緩和層為了抑制上述低溫液體之洩漏、緩和冷熱衝擊，而設有含硬質胺基甲酸乙酯發泡體之防熱層；其中，上述側邊部冷熱抵抗緩和層係在上述防熱層的內側面塗佈由硬質胺基甲酸乙酯發泡體所構成之固定層，配置於上述防熱層表面的篩網構造之補強片的至少其中一部分係內含於上述固定層中。
本發明第9態樣的側邊部冷熱抵抗緩和層之施工方法，係在儲存0℃以下之低溫液體的內槽、與包覆其外側的外槽之間配置保冷層，且上述外槽的外側面覆蓋著混凝土製防液堤的低溫液體儲槽中，於上述外槽之內側面塗覆側邊部冷熱抵抗緩和層作為上述保冷層的施工方法，該側邊部冷熱抵抗緩和層係為了抑制上述低溫液體之洩漏、緩和冷熱衝擊，而設有含硬質胺基甲酸乙酯發泡體之防熱層；此方法包括有施行：在上述外槽之內側面塗佈胺基甲酸乙酯發泡體原料，使其發泡硬化而形成防熱層的第1步驟；在上述防熱層之內側面重疊篩網構造之補強片，並利用複數暫時固定具進行暫時固定的第2步驟；以及從上述補強片之內側塗佈與上述防熱層相同或不同的胺基甲酸乙酯發泡體原料，並使其發泡硬化，形成內含上述補強片之至少其中一部分之固定層的第3步驟；並將含有上述防熱層、上述補強片及上述固定層的上述側邊部冷熱抵抗緩和層塗覆於上述外槽之內側面。
以下，針對本揭示一實施形態根據圖1~圖4進行說明。如圖1所示，本實施形態的低溫液體儲槽100係由：具備有內槽20與外槽30的中空圓筒狀之槽部40、以及包圍槽部40周圍的圓筒狀之防液堤50構成。槽部40係在內槽20內部儲存著液態天然氣L。另外，低溫液體儲槽100的容量一般係14萬~23萬kL，23萬kL的低溫液體儲槽100中，防液堤50的直徑約90m、高度約40m。
內槽20與外槽30分別具有頂板部21,31，成為將內部阻隔於外部的構造。頂板部21,31係形成中央部拱起的圓頂形狀，成為充滿氣化液態天然氣L的空間。內槽20與外槽30均係由金屬構成，例如從低溫韌性的觀點而言，較佳係鐵、鋼鐵等。特別係因為內槽20經常暴露於極低溫中，因而最好為以低溫韌性優異之鐵為主成分的鎳等合金。
防液堤50係當液態天然氣L發生漏洩事故時用於防止液態天然氣L擴散而設置，本實施形態中，防液堤50內側面係重疊於外槽30的外側面。另外，防液堤50係由不易龜裂的預力混凝土所構成。
槽部40係在內槽20與外槽30間所形成的空間K中，具備有將液態天然氣L維持於-160℃程度，以降低液態天然氣L氣化的保冷層60。保冷層60係由頂板部保冷層61、側邊部保冷層62、及底部保冷層63構成。
詳言之，內槽20及外槽30中，在頂板部21,31所形成的空間K中，填充具絕熱性能的粒狀波來鐵等作為頂板部保冷層61。內槽20與外槽30中，在側邊部22,32所形成的空間K中，在外槽30的內側面30S塗覆側邊部冷熱抵抗緩和層10作為側邊部保冷層62，且在側邊部冷熱抵抗緩和層10與內槽20之間，與頂板部保冷層61同樣地填充粒狀波來鐵等。又，內槽20與外槽30中，在底部23,33所形成的空間K中，配設具有耐荷重性能與絕熱性能的波來鐵混凝土、輕量氣泡混凝土等作為底部保冷層63。另外，側邊部冷熱抵抗緩和層10係為了防止漏洩的液態天然氣L之冷熱衝擊急遽傳導於防液堤50而形成。此處，側邊部保冷層62相當於本揭示的「保冷層」。
如圖2所示，側邊部冷熱抵抗緩和層10係包含：覆蓋外槽30之內側面30S全體的側面冷熱抵抗緩和層10S；與在外槽30的內底面30T中，涵括全周覆蓋周緣部的環狀之底面冷熱抵抗緩和層10T。底面冷熱抵抗緩和層10T係外緣部與側面冷熱抵抗緩和層10S的下端部呈連續，內緣部則朝上方彎曲，且其內側面抵接於覆蓋內底面30T的底部保冷層63之外側面。假設即使液態天然氣L流入於外槽30的內部，但仍可抑制急遽的冷熱傳導(冷熱衝擊)，在外槽30的內側可緩和冷熱衝擊到達防液堤50的表面。此處，液態天然氣L的冷熱衝擊係若例如歷時24小時以上徐緩傳導於防液堤50之情況，防液堤50不致被急冷，而處於漸冷狀態。藉此，防液堤50不致暴露於冷熱衝擊中，可防止其表面出現龜裂等問題發生。
圖3所示係本實施形態的側邊部冷熱抵抗緩和層10之截面構造。側邊部冷熱抵抗緩和層10係在外槽30的內面(內側面30S及內底面30T)上，積層著：底塗層12、防熱層13(13A,13B)、補強片14、及固定層15。
底塗層12、防熱層13、及固定層15均係由使胺基甲酸乙酯發泡體原料進行發泡硬化而形成的硬質胺基甲酸乙酯發泡體所構成。硬質胺基甲酸乙酯發泡體係較薄厚度即具有優異的絕熱性能。所以，可緩和因液態天然氣L之冷熱所造成之急遽溫度變化(冷熱衝擊)，能防止對防液堤50施加冷熱衝擊。
底塗層12係直接積層於外槽30之內面的層，具有用於確保防熱層13接著性之底漆功用的層。厚度較佳係0.1~5mm。
防熱層13係積層於底塗層12上，藉由抑制並緩和液態天然氣L的急遽冷熱傳導，而保護防液堤50。所以，防熱層13較佳係具有優異的絕熱性能與壓縮強度，且就從空間效率利用的觀點而言，厚度越薄越好。具體而言，較佳係密度40~90kg/m3 、熱傳導率0.040W/mK以下、壓縮強度360kPa以上者。又，防熱層13的厚度較佳係40mm以上且60mm以下。藉由設為該厚度，可抑制外槽30出現局部性溫度降低。另外，本實施形態中防熱層13係由雙層(13A,13B)構成，但亦可為單層、亦可由3層以上構成。防熱層13的表皮層係高密度的胺基甲酸乙酯層，因為胺基甲酸乙酯樹脂比率較多於核芯部，因而熱傳導率提高，絕熱性能降低。所以，構成防熱層13的層數越少越好，更佳係由單層或雙層構成。
另外，防熱層13所要求的壓縮強度係根據一般社團法人 日本瓦斯協會的LNG地上式儲槽指針之「9.5.2.2 荷重計算」，防液堤的高度設為40m(假設23萬kL的低溫液體儲槽)，若根據「8.4.4 冷熱抵抗緩和材」將安全率設為2.0進行計算，則約360KPa。所以，防熱層13所必要的壓縮強度係達360KPa以上。
本實施形態的防熱層13係密度65kg/m3 、熱傳導率0.022W/mK、壓縮強度520KPa。相關測定方法及測定用樣品的製作方法容後述。
固定層15係構成側邊部冷熱抵抗緩和層10的最表面。固定層15係內含後述篩網構造補強片14至少其中一部分，積層於防熱層13上。具體而言，固定層15係藉由從暫時固定的補強片14內側(表面側)塗佈胺基甲酸乙酯發泡體原料而形成。藉由所塗佈之胺基甲酸乙酯發泡體原料其中一部分通過補強片14的網孔，直接接觸到防熱層13的表面，而積層、固定於防熱層13上。此時，利用胺基甲酸乙酯發泡體原料將補強片14至少其中一部分埋覆於固定層15的內部。
本實施形態的固定層15係與防熱層13同樣由胺基甲酸乙酯發泡體原料構成，因而密度、壓縮強度等特性均同前述防熱層13。此處，密度係根據JIS K 7222：2005/ISO 845：1988進行測定，熱傳導率係根據JIS A 1412-2：1999/ISO 8301：1999進行測定，壓縮強度係根據JIS K 7220：2006/ISO 844：2004進行測定。
詳言之，根據JIS A9526：2015製作以下所示測定用樣品並施行測定。測定用樣品係在900mm四方×5mm厚度的鋁板上，使用防熱層13用胺基甲酸乙酯發泡體原料，吹附約3mm的底塗層12之後，再積層2層之約25mm防熱層，而製作約50mm的防熱層13。另外，固定層15係由與防熱層13相同的胺基甲酸乙酯發泡體原料構成，因而並未施行測定用樣品的製作與測定。
密度係依厚度方向上含有第1防熱層13A之表皮層的方式，對測定用樣品切取100mm四方×30mm厚度(整面沒有表皮層)而製作，並施行測定。熱傳導率係依厚度方向上含有第1防熱層13A表皮層的方式，對測定用樣品切取200mm四方×25mm厚度(整面沒有表皮層)而製作，並施行測定。壓縮強度係依厚度方向上含有第1防熱層13A表皮層的方式，對測定用樣品切取50mm四方×30mm厚度(整面沒有表皮層)而製作，並施行測定。
補強片14係在防熱層13的表面附近積層為至少其中一部分內含於固定層15。補強片14係篩網構造，本實施形態中為玻璃篩網。補強片14係除玻璃之外，亦可為碳纖維、尼龍補強材的篩網構造體。
補強片14係抑制防熱層13受液態天然氣L的冷熱衝擊而局部性收縮、發生龜裂之情形。本實施形態中，補強片14係依至少其中一部分內含於固定層15的狀態配置於防熱層13的表面附近，因而即使對防熱層13施加液態天然氣L的冷熱衝擊，仍可利用補強片14抑制龜裂發生。另外，從胺基甲酸乙酯發泡體原料的穿透性觀點而言，補強片14的網孔尺寸較佳係1.5~4mm。
固定層15係內含篩網構造補強片14至少其中一部分，並積層於防熱層13上。此處，補強片14並未從固定層15表面突出至內槽20側，而配置於較固定層15表面更靠內側。所以，固定層15的厚度較佳係5mm以上、更佳係10mm以上。另一方面，若厚度過大(例如30mm以上)，則補強片14的約束力無法到達固定層15的表面，有固定層15本身因冷熱衝擊發生龜裂的虞慮。於固定層15發生的龜裂係利用埋覆於固定層15中的補強片14所阻止，可保護防熱層13。然而，從經濟性觀點而言，為了使固定層15內部具有內含補強片14的機能，其厚度較佳係30mm以下。另外，本實施形態的固定層15之厚度係10mm。若為10mm的厚度，補強片14對固定層15的約束力可到達其表面，且能防止固定層15本身發生龜裂。
再者，如圖4所示，補強片14係利用暫時固定具16固定於防熱層13。本實施形態中，暫時固定具16係使用釘槍。此處，釘槍的針(staple，釘槍針)材質並無特別的限定，最好使用熱傳導率較低於金屬製針的樹脂製針。暫時固定具16係使補強片14保持者配合防熱層13的起伏之形狀並固定(暫時固定)。暫時固定具16係在防熱層13起伏的凹部，固定重疊於防熱層13的補強片14。藉由在凹部處進行固定，可使補強片14更確實追隨防熱層13的起伏，可抑制補強片14與防熱層13之間發生浮起(間隙)。另外，補強片14並不一定完全追隨防熱層13的起伏，在補強片14與防熱層13之間亦可存在間隙。該間隙係在積層固定層15時，由固定層15所埋覆。
其次，針對側邊部冷熱抵抗緩和層10的施工方法，使用圖5,6進行說明。側邊部冷熱抵抗緩和層10的施工係在內槽20、外槽30及防液堤50大致完成狀態下，在於空間K中粒狀波來鐵作為配置於內槽20與外槽30之側邊部22,32的側邊部保冷層62前便實施。所以，如圖6所示，由作業者進入內槽20側邊部22與外槽30側邊部32間的狹窄空間K內進行施工。此時，底部係在外槽30上配設底部冷熱抵抗緩和層11，並在其上面配置內槽20，因而通常由未圖示的設於頂板之入口進出。另外，內槽20側邊部22與外槽30側邊部32的寬度係1000mm~2000mm，高度約45m。
側邊部冷熱抵抗緩和層10中，在外槽30的內側面30S所具備之側面冷熱抵抗緩和層10S之施工，係如圖5所示，由作業者搭乘於在頂板所設置之未圖示吊車樑上安裝的吊籃70中進行施工。吊籃70係懸吊呈可在環狀空間K內沿外槽30的內側面30S進行升降及水平移動。
側邊部冷熱抵抗緩和層10之施工係將外槽30的內側面30S與內底面30T朝鉛直方向依既定間隔分割為複數施工區域W，再逐區施行。側面冷熱抵抗緩和層10S之施工時，由吊籃70中搭乘的作業者M、N或O，針對施工區域W從上端部或下端部起依序施工。待某施工區域W的施工結束，便水平移動至相鄰的施工區域W，同樣地從上端部或下端部開始重複施工。另外，當針對施工區域W從上端部或下端部起依序施工時，針對從吊籃70裡無法施工的區域係不進行施工，而朝相鄰的施工區域W水平移動。上述側面冷熱抵抗緩和層10S中，針對從吊籃70裡無法施工的區域及底面冷熱抵抗緩和層10T，如圖5所示，在側面冷熱抵抗緩和層10S之施工完成後再由作業者O施工。或者，亦可由M或N每次均離開吊籃70而連續施工。
圖6所示係側邊部冷熱抵抗緩和層10的施工流程。如同圖所示，側邊部冷熱抵抗緩和層10的施工，首先由作業者M施行第1步驟S1。然後，由作業者N跟隨作業者M之後施行第2步驟S2。然後，再由作業者O跟隨作業者N之後施行第3步驟S3。
第1步驟S1係利用噴霧工法將胺基甲酸乙酯發泡體原料吹抵於外槽30的內面，使其發泡硬化而形成防熱層13。此時，在形成防熱層13之前，利用同樣的噴霧工法預先形成底塗層12。
詳言之，第1步驟S1中，由作業者M將攜帶的噴槍90朝向外槽30的內面吹附而形成底塗層12後，再度吹附形成既定厚度狀態的防熱層13。本實施形態中，分開2次施行吹附，而形成雙層防熱層13A,13B。其理由係僅由單次的噴霧吹附，即使欲形成既定厚度，但所吹附之胺基甲酸乙酯發泡體原料的發泡硬化進行至某程度時，於發揮形狀保持力之前即出現垂落，故較難均勻地確保既定厚度。此情況，在第1次吹附結束之後，待硬化進行至表面黏性(沾黏)消失後，才施行第2次的吹附。另外，第1防熱層13A與第2防熱層13B的厚度係形成略相同。
本實施形態中，底塗層12係塗佈與防熱層13相同的胺基甲酸乙酯發泡體原料而形成。藉由底塗層12的存在，可提升第1防熱層13A對外槽30之內側面30S的接著性。此情況，亦待底塗層12的吹附結束後，硬化進行直到表面黏性消失之後才進行吹附。另外，當未設置底塗層12，直接在外槽30的內面形成防熱層13時，有從附著於金屬製而高熱傳導率之外槽30內面的部分被掠奪熱，而出現發泡程度不足，或外槽30與防熱層13的接著力降低，防熱層13從外槽30上脫落的虞慮。
第2步驟S2係將補強片14利用釘槍暫時固定於防熱層13的表面。由作業者N將吊籃70所裝載的捲筒狀補強片14繞出必要長度，分配於防熱層13的表面上，在補強片14配合防熱層13凹凸而保持著形狀的狀態下，利用釘槍進行固定。此時，若對補強片14在防熱層13凹凸的凹部處進行暫時固定，可使補強片14追隨防熱層13的凹凸。藉此，緊貼防熱層13的補強片14係依與相鄰施工區域W重疊的方式進行暫時固定。相鄰補強片14間的重疊並無特別的限定，設為50mm左右便可。
第3步驟S3係對防熱層13上暫時固定的補強片14施行噴霧吹出，形成既定厚度的固定層15。此時，從防熱層13表面上暫時固定的補強片14內側(內槽20側)吹附胺基甲酸乙酯發泡體原料。例如由作業者O將噴槍90朝補強片14的篩孔從距離20~70cm處垂直地進行吹附，可使胺基甲酸乙酯發泡體原料輕易地進入篩孔中。依此，固定層15可依內含了補強片14的狀態固定於防熱層13上。藉此，在第2步驟S2利用釘槍暫時固定於防熱層13上的補強片14，可經由固定層15配置於防熱層13的表面附近。
此時，若胺基甲酸乙酯發泡體原料的發泡硬化速度過快，則通過性變差，在胺基甲酸乙酯發泡體原料充分通過補強片14的篩孔之前即形成固定層15。此情況，防熱層13與固定層15(補強片14)間容易發生間隙，導致固定層15與防熱層13間的固定不足，有固定層15從防熱層13上完全脫落的虞慮。另一方面，若胺基甲酸乙酯發泡體原料的發泡硬化速度過慢，則因液體下垂而施工性惡化，難以控制厚度均勻性。
另外，胺基甲酸乙酯發泡體原料係由A液(其係由多元醇等異氰酸酯以外的成分構成)、與B液(其係由異氰酸酯構成)所構成。胺基甲酸乙酯發泡體原料的發泡硬化速度係可利用將A液與B液混合、攪拌後，原料開始膨起的時間(乳稠時間)進行評價，從穿透性及施工性的觀點而言，在A液與B液調溫至40℃狀態下，由噴霧機進行吹附時的乳稠時間較佳係0.1~1秒。
此處，固定層15對防熱層13的固定係藉由防熱層13表面(表皮層)與固定層15直接密接而相互形成化學性及/或物理性結合，成為安定狀態。詳言之，在防熱層13的表皮層，依未反應狀態殘存著源自異氰酸酯基或多元醇等的活性氫基。藉由塗佈用於將固定層15積層於防熱層13上的胺基甲酸乙酯發泡體原料，可與防熱層13上所存在的未反應異氰酸酯基或活性氫基形成屬於化學性結合的胺基甲酸乙酯鍵。所以，可使固定層15安定地固定於防熱層13。
再者，構成防熱層13與固定層15的較大極性之胺基甲酸乙酯成分(胺基甲酸乙酯鍵)間，相互利用凡得瓦耳力吸引而形成化學性結合。藉此，固定層15與防熱層13的固定亦可呈安定狀態。
物理性結合係可舉例如錨釘效應，特別係藉由吹抵固定層15時的胺基甲酸乙酯發泡體原料進入至防熱層13表皮層上所形成之微小凹凸、尤其是凹部中，進行發泡硬化便可形成。藉此，固定層15與防熱層13的固定亦可呈安定狀態。
相關本實施形態側邊部冷熱抵抗緩和層10的構成及其施工方法之說明係如上述。其次，針對側邊部冷熱抵抗緩和層10及其施工方法的作用效果進行說明。
本實施形態的側邊部冷熱抵抗緩和層10中，固定層15係於內部埋覆著補強片14至少其中一部分並固定於防熱層13上。所以，固定層15可使補強片14依沿防熱層13表面形狀的狀態固定。此處，噴霧施工的原理係使液狀粒子一邊發泡一邊積層，因而視源自粒子的形狀、或情況，所吹附的圖案會浮出於表面，難以避免表面出現凹凸。又，亦有因外槽30表面的高度差或溝等形狀而造成高度差之情形。即使在防熱層13表面上存在如上述的凹凸或高度差等，根據本實施形態的構成，並不受表面形狀所限制，均可將補強片14積層於防熱層13。藉此，在將補強片14積層於防熱層13之前，可省略對防熱層13表面施行切削或研磨使平坦，或將補強片14利用接著劑進行固黏的習知步驟，能提升作業性。
具體而言，如上述，在防熱層13表面上利用接著劑黏貼補強片14時，因補強片14具有的剛性，而有從防熱層13表面浮起脫落的虞慮。所以，為將補強片14固黏於防熱層13上，必需對防熱層13表面施行切削使其平坦的步驟。該切削步驟不僅因切削時產生的切削屑粉塵導致作業環境惡化，亦有發生粉塵爆炸的風險。相對於此，本實施形態因為不需要切削的步驟，因而不發生此種問題，能提升作業性。
而且，切削步驟之目的係使其平坦，故必需在防熱層13進行發泡硬化並表現出充分強度之後實施。若在顯現充分強度之前施行切削、研磨等加工，則有無法切削呈平坦、或出現裂痕的虞慮。相對於此，本實施形態，在第1步驟S1進行硬化至表面黏性消失後，才施行接著的第2步驟，待第2步驟完成後，才施行接著的第3步驟。所以，不發生上述問題，能提升作業性。
再者，固定層15係藉由將補強片14至少其中一部分導入於內部，而發揮補強片14對防熱層13的接著劑功用。習知構成中，在補強片與防熱層之間係塗佈氯丁二烯等橡膠系、或聚胺基甲酸乙酯、環氧等塑膠系之接著劑，因而在胺基甲酸乙酯發泡體原料之外需要針對接著劑另外進行原料調製準備與設備，在管理上亦有趨於煩雜的虞慮。本實施形態中，固定層15可利用與防熱層13及底塗層12相同原料、相同設備施工，可達到管理簡單化與縮短工期。而且，因為固定層15係與防熱層13相同原料，因而相較於將接著劑塗佈於防熱層13的情況下，可提高親和性，使固定更安定。
具體而言，藉由防熱層13與固定層15直接密接相互形成胺基甲酸乙酯鍵而化學性結合，或者利用錨釘效應經物理性結合。藉此，固定層15與防熱層13的固定呈安定。又，因為構成防熱層13與固定層15的胺基甲酸乙酯成分(胺基甲酸乙酯鍵)間利用凡得瓦耳力相互吸引，因而固定層15可與防熱層13安定地固定。
而且，習知構成中，因為接著劑層係設置於防熱層13與補強片14之間，因而接著性檢查並無法由目視確認輕易進行。本實施形態中，相當於接著劑的固定層15係位於最表面，可依目視簡單地判斷是否有內含補強片14。所以，可輕易進行固定層15(補強片14)是否與防熱層13密接的檢査。又，防熱層13與固定層15係經化學性及/或物理性結合，因而可降低固定層15從防熱層13脫落的虞慮，且因為補強片14至少其中一部分係埋覆於固定層15中，因而亦可降低從防熱層13脫落的虞慮。
再者，相較於接著劑之下，固定層15之絕熱性能較為優異，亦能提升側邊部冷熱抵抗緩和層10的絕熱性能。
再者，本實施形態的第2步驟S2中，係預先將補強片14依追隨、配合防熱層13之起伏的狀態暫時固定。所以，第3步驟S3中，塗佈了固定層15時，可抑制在固定層15與防熱層13間發生浮起現象。而且，因為固定層15係在內部埋覆著補強片14，因而補強片14並未配置於側邊部冷熱抵抗緩和層10的最表面，故外觀佳。又，相較於將補強片14利用接著劑固定於防熱層13的情況下，亦能提升絕熱性能。此處，當補強片14發生鬆弛、或斜向變形的情況，只要將補強片14裁切並再度配置成筆直即可。此際，為了不產生未配置補強片14的部位，而將補強片14配置呈重疊既定寬度以上。
[確認實驗1] 針對上述實施形態的側邊部冷熱抵抗緩和層10，利用實驗確認了藉由將內含了補強片14且由硬質胺基甲酸乙酯發泡體構成的固定層15，固定於由硬質胺基甲酸乙酯發泡體所構成之防熱層13上，當承受冷熱衝擊時可抑制防熱層13發生龜裂。本實驗中，在金屬模內製作側邊部冷熱抵抗緩和層10，從其上面流入液態氮，確認防熱層13是否發生龜裂。另外，液態氮的溫度係-196℃，相較於約-160℃液態天然氣L之下，屬於更嚴峻的條件。又，氮係屬於惰性氣體，不致有火災等風險，所以使用為實驗用替代液。
具體而言，準備內部尺寸長1600mm×寬700mm×厚100 mm、上側呈開放之可解體的金屬模。立起金屬模(以長度方向與厚度方向為底面)，將金屬模的底面(開放面的對向側)視為外槽30，吹附防熱層13用之胺基甲酸乙酯發泡體原料形成約3mm底塗層12之後，再形成厚50mm(雙層構造，各層厚度均為25mm)的防熱層13。在上面利用釘槍(樹脂製針)暫時固定補強片14，再從補強片14上吹附胺基甲酸乙酯發泡體原料，形成厚10mm(單層構造)固定層15，而製得測試片。此時，防熱層13與固定層15所使用的胺基甲酸乙酯發泡體原料係相同。補強片14係使用網孔尺寸2.5mm的玻璃篩網。
然後，將所製作的測試片橫倒(以長度方向與寬度方向為底面)，從上面(固定層15端)流入液態氮，使液態氮的液面成為距固定層15的表面20~30mm之高度。然後，依液態氮的液面高度成為20~30mm方式隨時追加補充，經2小時。經2小時後，從金屬模中除去液態氮，目視確認有無發生龜裂。有發生龜裂時，便從龜裂表面利用滴管滴垂經溶劑稀釋過的染料，放置約1小時進行龜裂著色。然後，將金屬模解體並取出測試片，裁切測試片，目視裁切截面，確認防熱層13有無發生龜裂。為了參考用，在防熱層[50mm厚度(雙層構造、各層厚度均為25mm)]表面上，利用接著劑固定補強片而製作參考樣品(習知構成)。
結果，具備10mm厚度(單層構造)固定層15的側邊部冷熱抵抗緩和層10之防熱層13、以及在防熱層表面上設有補強片的習知側邊部冷熱抵抗緩和層之防熱層，並沒有發生龜裂。由本實驗可確認，藉由將內含補強片14至少其中一部分且由硬質胺基甲酸乙酯發泡體構成的固定層15，固定於由硬質胺基甲酸乙酯發泡體構成的防熱層13上，當受到冷熱衝擊時可抑制防熱層13的硬質胺基甲酸乙酯發泡體發生龜裂。可確認到本揭示之側邊部冷熱抵抗緩和層，係與習知在防熱層表面上設有補強片構成的側邊部冷熱抵抗緩和層，同等地均可緩和冷熱衝擊。
[確認實驗2] 確認實驗2係變更確認實驗1的補強片14之網孔尺寸而製作測試片，並施行同樣的實驗。網孔尺寸係除了2.5mm(確認實驗1)之外，尚設為1.0mm、1.5mm、3.1mm、4.0mm、6.0mm、8.0mm。結果如圖7所示。此處，操作性係測試片製作時的處置難易度(作業性)，端部是否容易解開、或有無因施工時的張力而網孔出現變形等不良情況。沒有該等良情況時評為「○」，有不良情況時評為「×」。含浸性係確認塗佈胺基甲酸乙酯發泡體原料時，是否通過網孔。當胺基甲酸乙酯發泡體原料通過了網孔時評為「○」，未通過時評為「×」。操作性或含浸性雙方均為「○」的情況判定為「○」，有任一方為「×」的情況判定為「×」。由圖7所示表中可確認到補強片14的網孔較佳係1.5mm~4.0mm。
[確認實驗3] 上述實施形態的側邊部冷熱抵抗緩和層10中，針對形成固定層15的胺基甲酸乙酯發泡體原料，複數準備發泡硬化速度(乳稠時間)不同的胺基甲酸乙酯發泡體原料，對在各胺基甲酸乙酯發泡體原料防熱層13上暫時固定的補強片14之穿透性及施工性進行確認實驗。本實驗中，將形成固定層15的胺基甲酸乙酯發泡體原料，對在防熱層13上暫時固定的補強片14施行噴霧吹附時，依目視針對穿透性與施工性施行評價。另外，測試片係依照與確認實驗1同樣地製作。
利用手提式攪拌機進行發泡的乳稠時間計測，係依照以下順序實施。首先，計量屬於胺基甲酸乙酯發泡體原料的A液(多元醇等異氰酸酯以外的成分)與B液(異氰酸酯)，並分別調溫為10℃。接著，在A液的容器內投入B液，依調整為3600rpm的攪拌葉片攪拌3秒鐘後，從容器中卸除攪拌葉片。然後，使用馬錶計測液面開始上升的時間。此處，利用噴霧發泡機的施工將因A液與B液的溫度較高、反應過快，不易測量乳稠時間的差異。所以，將A液與B液溫度設為較低溫，利用手提式攪拌機施行發泡，藉此可明確地測量乳稠時間的差異。
結果，在利用手提式攪拌機進行的乳稠時間為1~3秒之胺基甲酸乙酯發泡體原料時，胺基甲酸乙酯發泡體原料的發泡硬化速度過快，若利用噴霧發泡機施工，將依未充分通過補強片14之網孔的狀態形成固定層15。又，在利用手提式攪拌機進行乳稠時間超過10秒之胺基甲酸乙酯發泡體原料時，若利用噴霧發泡機施工，則胺基甲酸乙酯發泡體原料的發泡硬化速度過慢，發生液滴垂，導致施工性惡化。由本實驗可確認到，當胺基甲酸乙酯發泡體原料溫度10℃時、利用手提式攪拌機進行的發泡乳稠時間為4~10秒之情況，若利用噴霧發泡機施工，則對補強片14的穿透性與施工性良好。另外，上述實施形態的側邊部冷熱抵抗緩和層10之施工時，A液與B液係調溫為40℃。10℃時利用手提式攪拌機進行發泡的乳稠時間4~10秒之胺基甲酸乙酯發泡體原料，若在40℃時利用噴霧發泡機進行發泡，則乳稠時間為0.1~1秒。
[其他實施形態] (1)上述實施形態中，低溫液體儲槽100係儲存液態天然氣L，但亦可為例如液化丙烷氣體等其他低溫液體。
(2)上述實施形態中，槽部40係具備有頂板部21,31，但亦可具備有蓋體，且上方呈開放的構造。
(3)上述實施形態中，固定層15係單層，但亦可為複數層積層。
(4)上述實施形態中，固定層15係內含補強片14並固定於防熱層13上，但亦可在防熱層13上重疊補強片14，並在其上塗佈習知橡膠系、塑膠系般之接著劑。此情況，只要預先利用暫時固定具16將補強片14暫時固定於防熱層13上便可。
(5)上述實施形態中，暫時固定具16係將重疊於防熱層13上的補強片14，在防熱層13的起伏凹部處進行固定，但除了防熱層13的起伏凹部處之外，亦可在凸部更進一步進行固定。藉此，可使補強片14更進一步追隨防熱層13的起伏，可抑制在補強片14與防熱層13間發生浮起。
(6)上述實施形態中，雖使用了捲筒狀補強片14，但亦可使用切取為既定形狀。特別係於外槽30表面出現高度差或溝等地方，將可有效地施行作業。此時，為消除未配置補強片14的地方，亦可依補強片14彼此重疊之狀態配置。
10:側邊部冷熱抵抗緩和層 10S:側面冷熱抵抗緩和層 10T:底面冷熱抵抗緩和層 11:底部冷熱抵抗緩和層 12:底塗層 13,13A,13B:防熱層 14:補強片 15:固定層 16:暫時固定具 20:內槽 21,31:頂板部 23,33:底部 30:外槽 30S:內側面 30T:內底面 40:槽部 50:防液堤 60:保冷層 61:頂板部保冷層 62:側邊部保冷層(保冷層) 63:底部保冷層 70:吊籃 90:噴槍 100:低溫液體儲槽 K:空間 L:液態天然氣(低溫液體) M,N,O:作業者
圖1係本發明一實施形態的低溫液體儲槽之切剖前視圖； 圖2係槽部之放大剖視圖； 圖3係側邊部冷熱抵抗緩和層之剖視圖； 圖4係將補強片暫時固定於防熱層的狀態之剖視圖； 圖5係側邊部冷熱抵抗緩和層對外槽內側面的施工狀態圖； 圖6係側邊部冷熱抵抗緩和層之施工方法之流程圖； 圖7係確認實驗2的結果之表。
10:側邊部冷熱抵抗緩和層
12:底塗層
13,13A,13B:防熱層
14:補強片
15:固定層
16:暫時固定具
30:外槽
50:防液堤

Claims (10)

  1. 一種低溫液體儲槽，係在儲存0℃以下之低溫液體的內槽、與包覆其外側的外槽之間配置保冷層，且上述外槽的外側面以混凝土製防液堤覆蓋，另一方面，上述外槽之內側面係塗覆了側邊部冷熱抵抗緩和層作為上述保冷層，該側邊部冷熱抵抗緩和層係為了抑制上述低溫液體之洩漏、緩和冷熱衝擊，而設有含硬質胺基甲酸乙酯發泡體之防熱層；其中， 上述側邊部冷熱抵抗緩和層係在上述防熱層的內側面塗佈由硬質胺基甲酸乙酯發泡體所構成之固定層， 配置於上述防熱層表面的篩網構造之補強片的至少其中一部分係內含於上述固定層中。
  2. 如請求項1之低溫液體儲槽，其中，具備有將上述補強片保持為配合上述防熱層內側面之起伏形狀的複數暫時固定具； 上述暫時固定具係配置於上述防熱層之起伏的凹部。
  3. 如請求項2之低溫液體儲槽，其中，上述暫時固定具係樹脂製。
  4. 如請求項1至3中任一項之低溫液體儲槽，其中，上述防熱層之內側面與上述固定層係藉由直接密接而相互化學性及/或物理性結合。
  5. 如請求項1至3中任一項之低溫液體儲槽，其中，上述固定層的厚度係5~30mm。
  6. 如請求項4之低溫液體儲槽，其中，上述固定層的厚度係5~30mm。
  7. 如請求項1至3中任一項之低溫液體儲槽，其中，上述補強片的網孔尺寸係1.5~4mm。
  8. 如請求項4之低溫液體儲槽，其中，上述補強片的網孔尺寸係1.5~4mm。
  9. 一種側邊部冷熱抵抗緩和層之施工方法，係在儲存0℃以下之低溫液體的內槽、與包覆其外側的外槽之間配置保冷層，且上述外槽的外側面覆蓋著混凝土製防液堤的低溫液體儲槽中，於上述外槽之內側面塗覆側邊部冷熱抵抗緩和層作為上述保冷層的施工方法，該側邊部冷熱抵抗緩和層係為了抑制上述低溫液體之洩漏、緩和冷熱衝擊，而設有含硬質胺基甲酸乙酯發泡體之防熱層；此方法包括有施行： 第1步驟，其係在上述外槽之內側面塗佈胺基甲酸乙酯發泡體原料，使其發泡硬化而形成防熱層； 第2步驟，其係在上述防熱層之內側面重疊篩網構造之補強片，並利用複數暫時固定具進行暫時固定；以及 第3步驟，其係從上述補強片之內側塗佈與上述防熱層相同或不同的胺基甲酸乙酯發泡體原料，並使其發泡硬化，形成內含上述補強片之至少其中一部分的固定層； 並將含有上述防熱層、上述補強片及上述固定層的上述側邊部冷熱抵抗緩和層塗覆於上述外槽之內側面。
  10. 一種低溫液體儲槽之製造方法，係使用請求項9之側邊部冷熱抵抗緩和層之施工方法，製造低溫液體儲槽。
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