WO2014155843A1 - 低温液体タンク - Google Patents

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WO2014155843A1
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support portion
liquid tank
height
inner support
cryogenic liquid
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伸也 杉浦
高橋　雅樹
中村　友彦
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株式会社Ihi
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Definitions

  • the present invention relates to a cryogenic liquid tank.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-071115 filed in Japan on March 29, 2013, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • LNG (Liquefied Natural Gas) tanks and LPG (Liquefied Petroleum Gas) tanks and other tanks that store cryogenic liquids include a reservoir for storing cryogenic liquids and a support that supports the reservoir.
  • the support portion includes a heat insulating material.
  • a heat insulating material is included in the support portion that supports the storage tank, and therefore, a water foam or cyclopentane foam heat insulating material is used as the heat insulating material. In some cases, similar problems arise.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to prevent a large load from being applied to the bottom during use in a low-temperature liquefaction tank.
  • the present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.
  • a first aspect according to the present invention is a cryogenic liquid tank comprising a storage tank having a bottom part formed by joining a plurality of bottom plates, and a support part that supports the bottom part, wherein the support part is a part of the storage tank.
  • the initial height of the upper surface of the inner support portion is set higher than the initial height of the upper surface of the outer support portion.
  • the inner support portion has a height setting plate that defines an initial height of the upper surface of the inner support portion.
  • a fourth aspect according to the present invention is the heat resistant board according to the third aspect, wherein the height setting plate is disposed above the heat insulating material.
  • a corner portion of the outer support portion on the inner support portion side is chamfered.
  • the heat insulating material is a hard plastic foam.
  • the initial height of the upper surface of the inner support portion forms the bottom of the storage tank by the difference between the upper surface height of the inner support portion and the upper surface height of the outer support portion during the lifetime of the cryogenic liquid tank.
  • the maximum bending stress acting on the bottom plate is set so as not to exceed the allowable bending stress of the bottom plate. Therefore, according to the present invention, during the lifetime of the cryogenic liquid tank, the difference between the height of the upper surface of the inner support portion and the height of the upper surface of the outer support portion is large enough to affect the bottom plate. Don't be. Therefore, according to the present invention, in the low-temperature liquefaction tank, it is possible to prevent a large load from being applied to the bottom during use.
  • FIG. 2B is an enlarged view of the region shown in FIG. 2A after the useful life has elapsed. It is an enlarged view in the modification of an LNG tank.
  • FIG. 3B is an enlarged view of the region shown in FIG. 3A after the useful life has elapsed.
  • cryogenic liquid tank according to the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
  • an LNG tank will be described as a low temperature liquid tank.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the LNG tank 1 of the present embodiment.
  • the LNG tank 1 of the present embodiment is a ground-type metal double shell tank, and includes a base plate 2, an outer tub 3, a bottom cooling mechanism 4 (supporting portion), and an inner tub 5. (Storage tank), a blanket 6 and a side cold insulator 7 are provided.
  • the base plate 2 is a disk-shaped member made of concrete that supports the outer tub 3, the bottom refrigeration mechanism 4, the inner tub 5, the blanket 6, and the side refrigeration material 7.
  • the outer tub 3 is a cylindrical container made of carbon steel, and is erected on the base plate 2 so as to surround the bottom refrigeration mechanism 4, the inner tub 5, the blanket 6, and the side refrigeration material 7.
  • the bottom cooling mechanism 4 is disposed below the inner tank 5 so as to support the inner tank 5 inside the outer tank 3.
  • the bottom cooling mechanism 4 is a member corresponding to the support portion in the present invention, and details thereof will be described later.
  • the inner tank 5 is a cylindrical container in which LNG is stored, and is erected on the bottom cooling mechanism 4.
  • the inner tank 5 includes a bottom 5a and side walls 5b made of nickel steel, an annular plate 5c (see FIGS. 2A and 2B) connecting the bottom 5a and the side walls 5b, and a ceiling made of aluminum steel and supported by being suspended. 5d.
  • the bottom 5a of the inner tank 5 is formed by joining a plurality of bottom plates 5a1 (see FIGS. 2A and 2B) made of nickel steel.
  • the annular plate 5c is a part of the inner tub 5 as described above, but functions as a part of the support portion of the present invention in the present embodiment.
  • the blanket 6 is disposed so as to cover the side wall 5b of the inner tub 5 from the outside, and has a cold keeping function and absorbs thermal deformation of the inner tub 5.
  • the side cold insulator 7 is filled between the blanket 6 and the outer tub 3 and is made of, for example, pearlite.
  • the bottom cooling mechanism 4 includes an outer peripheral portion 4a disposed below the side wall 5b of the inner tub 5, and a central portion 4b disposed inside the outer peripheral portion 4a. .
  • the outer peripheral portion 4 a supports the annular plate 5 c of the inner tub 5, is a portion made of concrete, and is provided annularly along the side wall 5 b of the inner tub 5.
  • the central portion 4b is formed by a heat insulating layer 4b1 installed on the base plate 2 and a plurality of calcium silicate plates 4b2 provided on the heat insulating layer 4b1.
  • the heat insulating layer 4b1 is a member for preventing heat input from the ground to the inner tub 5, and in this embodiment, is made of a hard plastic foam that causes creep due to a load from above, unlike concrete or bubble glass. More specifically, the heat insulating layer 4b1 is formed of a rigid urethane foam, a rigid polyisocyanurate foam, or a rigid polyvinyl chloride foam.
  • the calcium silicate plate 4b2 is a heat-resistant board, and its upper surface 4b3 is a support surface of the bottom plate 5a1 that forms the bottom 5a of the inner tank 5. These calcium silicate plates 4b2 prevent thermal influence on the lower heat insulating layer 4b1 when the bottom plates 5a1 are welded together during construction of the LNG tank 1.
  • the bottom 5a of the inner tank 5 (ie, the bottom plate 5a1) is in contact with the upper surface 5c1 of the annular plate 5c at the edge of the inner tank 5, and is silicic acid at the center of the inner tank 5. It abuts on the upper surface 4b3 of the calcium plate 4b2. That is, the bottom part 5a of the inner tub 5 is supported by the bottom part cooling mechanism 4 and the annular plate 5c.
  • the structure including the bottom cooling mechanism 4 and the annular plate 5c is referred to as a support portion 10.
  • the outer peripheral part of this support part 10 consists of the outer peripheral part 4a and the annular plate 5c of the bottom part cooling mechanism 4, and supports the edge part of the inner tank 5 including the side wall 5b of the inner tank 5.
  • an outer peripheral portion of the support portion 10 is referred to as an outer support portion 11.
  • the central portion of the support portion 10 is composed of the central portion 4 b of the bottom cooler mechanism 4.
  • such a central portion of the support portion 10 is referred to as an inner support portion 12.
  • the LNG tank 1 of the present embodiment includes an outer support portion 11 that supports the edge of the inner tub 5 including the side wall 5b of the inner tub 5, and a heat insulating layer 4b1 made of a heat insulating material that creeps when a load is applied. And an inner support portion 12 disposed inside the outer support portion 11.
  • FIG. 2A shows a state immediately after completion of construction of the LNG tank 1 of the present embodiment.
  • the initial height of the upper surface 12a of the inner support portion 12 that is, the calcium silicate plate 4b2
  • the upper surface 11a of the outer support portion 11 the upper surface of the annular plate 5c. It is set higher than the height of 5c1).
  • the bottom cooling mechanism 4 since the bottom cooling mechanism 4 includes a heat insulating layer 4b1 made of hard plastic foam, the heat insulating layer 4b1 receives a load from above due to the weight of LNG stored in the inner tank 5. Cause creep.
  • the heat insulation layer 4b1 is gradually compressed by long-term use, and the upper surface 12a of the inner side support part 12 sinks.
  • the upper surface 12a of the inner support portion 12 is positioned below the upper surface 11a of the outer support portion 11 as shown in FIG. 2B.
  • the degree to which the upper surface 12a of the inner support portion 12 sinks is obtained by experiment or simulation. Based on the value, the initial height of the upper surface 12a of the inner support portion 12 is set so that the bottom plate 5a1 is not greatly affected. Specifically, the difference between the height of the upper surface 12 a of the inner support portion 12 and the height of the upper surface 11 a of the outer support portion 11 is obtained from the amount of sedimentation of the upper surface 12 a of the inner support portion 12.
  • the maximum bending stress acting on the bottom plate 5a1 is obtained, and the allowable bending stress of the bottom plate 5a1 (there is no need to repair the bottom plate 5a1 during the service life of the LNG tank 1). Stress).
  • the initial height of the upper surface 12a is set so that the maximum bending stress does not exceed the allowable bending stress of the bottom plate 5a1.
  • the initial height is naturally determined by the maximum bending stress acting on the bottom plate 5a1 due to the difference between the height of the upper surface 12a of the inner support portion 12 and the height of the upper surface 11a of the outer support portion 11 in the initial stage. It is set not to exceed the allowable bending stress of 5a1.
  • the initial height of the upper surface 12a of the inner support portion 12 is equal to the height of the upper surface 12a of the inner support portion 12 and the outer support portion 11 during the lifetime of the LNG tank 1.
  • the maximum bending stress acting on the bottom plate 5a1 is set so as not to exceed the allowable bending stress of the bottom plate 5a1 due to the difference from the height of the upper surface 11a. Therefore, according to the LNG tank 1 of the present embodiment, the difference between the height of the upper surface 12a of the inner support portion 12 and the height of the upper surface 11a of the outer support portion 11 during the lifetime of the LNG tank 1 is the bottom plate 5a1. It will not be so large as to affect Therefore, according to the LNG tank 1 of the present embodiment, it is possible to prevent a large load from being applied to the bottom portion 5a of the inner tank 5 during use of the LNG tank 1.
  • the initial height of the upper surface 12a of the inner support portion 12 is, for example, a change in the thickness of the constituent elements of the inner support portion 12 (that is, the heat insulating layer 4b1 and the calcium silicate plate 4b2 in the present embodiment) or the basic version. 2 can be adjusted by raising the bottom. Further, the height of the upper surface 12 a of the inner support portion 12 may be adjusted by newly installing a height setting plate for defining the height on the inner support portion 12. However, since it is easy to adjust the thickness of the calcium silicate plate 4b2, the calcium silicate plate 4b2 is preferably used as the height setting plate.
  • FIG. 3A it is possible to adopt a configuration in which the corner portion 11b of the outer support portion 11 on the inner support portion 12 side is chamfered.
  • FIG. 3B even when the upper surface 12a of the inner support portion 12 sinks and becomes lower than the upper surface 11a of the outer support portion 11, the outer support portion 11 corners can be prevented from hitting the bottom plate 5a1, and high stress can be prevented from acting locally on the bottom plate 5a1.
  • the outer side support part 11 consists of the outer peripheral part 4a and the annular plate 5c of the bottom part cooling mechanism 4, and supports the bottom plate 5a1 with the upper surface of the annular plate 5c, and the annular plate 5c, bottom plate 5a1, and The structure which welded by overlapping is adopted.
  • the present invention is not limited to this.
  • the bottom plate 5a1 is directly supported on the upper surface of the outer peripheral portion 4a of the bottom cooling mechanism 4, and the bottom plate 5a1 and the annular plate 5c are butted against each other and welded. It can also be adopted.
  • the bottom plate 5 a 1 is supported on the upper surface of the outer peripheral portion 4 a of the bottom cold-retaining mechanism 4. Therefore, an outer side support part is comprised only by the outer peripheral part 4a of the bottom part cold-retaining mechanism 4, and the upper surface of the outer peripheral part 4a becomes an upper surface of an outer side support part.
  • the structure which the inner side support part 12 consists of the heat insulation layer 4b1 which consists of hard urethane foam, and the calcium silicate board 4b2 is employ
  • the present invention is not limited to this, and the inner support portion 12 may have a different structure.
  • the structure which includes the 2nd heat insulation layer which consists of foam glass etc. in the inner side support part 12 is also employable.
  • the structure of the inner side support part 12 changes, the component which has a surface which supports the bottom plate 5a1 is also changed.
  • the structure which the heat insulation layer 4b1 consists of a rigid urethane foam demonstrated.
  • rigid urethane foam any foamed plastic can be used as a heat insulating layer.
  • the cryogenic liquid tank of the present invention can also be applied to LPG tanks and other cryogenic liquid tanks.
  • the initial height of the upper surface of the inner support portion is not necessarily higher than the initial height of the upper surface of the outer support portion.
  • the initial height of the upper surface of the inner support portion may be the same as the initial height of the upper surface of the outer support portion.

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Abstract

　複数のボトムプレート（５ａ１）が接合されてなる底部（５ａ）を有する貯槽（５）と、底部を支持する支持部（１０）とを備える低温液体タンク(１)であって、支持部は、貯槽の側壁を含む貯槽の縁部を支持する外側支持部（１１）と、荷重が付与されることによりクリープする断熱材（４ｂ１）を含むと共に外側支持部の内側に配置される内側支持部(１２)とを備え、内側支持部の上面の初期高さは、低温液体タンクの耐用期間中において、内側支持部の上面の高さと外側支持部の上面の高さとの差によってボトムプレートに作用する最大曲げ応力がボトムプレートの許容曲げ応力を超えないように設定されている。

Description

低温液体タンク
　本発明は、低温液体タンクに関する
　本願は、２０１３年３月２９日に日本に出願された特願２０１３－０７１１１５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）タンクやＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）タンク等の低温液体を貯蔵するタンク（低温液体タンク）は、低温液体を溜めるための貯槽と、この貯槽を支える支持部とを備えている。地面からの入熱を防ぐために、支持部（底部保冷構造）には、断熱材が含まれている。
　従来、支持部に含まれる断熱材としては、剛性が高く、コンクリートと同様に上方から作用する荷重によるクリープの影響を無視できるあわガラス等が用いられている。一方で、近年においては、貯槽の側壁を含む縁部のみをコンクリート等のクリープの影響を無視できる材料で形成し、この内側により保冷性能が高い特許文献１や特許文献２に示すような水発泡やシクロペンタン発泡の断熱材を配置することも提案されている。
日本国特開２００７－２１１８号公報 日本国特開２０００－１７１１４８号公報
　しかしながら、水発泡やシクロペンタン発泡の断熱材は、泡ガラス等のように剛性が高くない。そのため、低温液体タンクの耐用期間中にクリープが生じ、貯槽を支持する上面が徐々に沈降することが懸念される。
　このように水発泡やシクロペンタン発泡の断熱材を含む支持部の中央部の上面が沈降すると、貯槽の縁部を支持する部分の上面との間に大きな段差が生じる。この段差により、貯槽の底部が曲げられるため、曲げ応力が発生し、貯槽の底部に大きな負荷がかかる。このため、低温液化タンクの使用中に、貯槽の底部に対して大がかりなメンテナンスを行う必要が生じる可能性が高まる。
　なお、ＬＮＧやＬＰＧに限らず、低温の液体を低温のまま貯蔵するタンクでは、貯槽を支える支持部に断熱材を含めることから、この断熱材として水発泡やシクロペンタン発泡の断熱材を用いた場合には、同様の問題が生じる。
　本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、低温液化タンクにおいて、使用中に底部に対して大きな負荷がかかることを抑止することを目的とする。
　本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
　本発明に係る第一の態様は、複数のボトムプレートが接合されてなる底部を有する貯槽と、上記底部を支持する支持部とを備える低温液体タンクであって、上記支持部が、上記貯槽の側壁を含む上記貯槽の縁部を支持する外側支持部と、荷重が付与されることによりクリープする断熱材を含むと共に上記外側支持部の内側に配置される内側支持部とを備え、上記内側支持部の上面の初期高さが、低温液体タンクの耐用期間中において、内側支持部の上面の高さと外側支持部の上面の高さとの差によって上記ボトムプレートに作用する最大曲げ応力が上記ボトムプレートの許容曲げ応力を超えないように設定されている。
　本発明に係る第二の態様は、上記第一の態様において、上記内側支持部の上面の初期高さが、上記外側支持部の上面の初期高さよりも高く設定されている。
　本発明に係る第三の態様は、上記第一または第二の態様のにおいて、上記内側支持部が、上記内側支持部の上面の初期高さを規定する高さ設定プレートを有する。
　本発明に係る第四の態様は、上記第三の態様において、上記高さ設定プレートが、上記断熱材の上方に配置される耐熱ボードである。
　本発明に係る第五の態様は、上記第一から第四のいずれかの態様において、上記外側支持部の、上記内側支持部側の角部が面取りされている。
　本発明に係る第六の態様は、上記第一から第五のいずれかの態様において、上記断熱材が、硬質プラスチックフォームである。
　本発明においては、内側支持部の上面の初期高さが、低温液体タンクの耐用期間中において、内側支持部の上面の高さと外側支持部の上面の高さとの差によって貯槽の底部を形成するボトムプレートに作用する最大曲げ応力がボトムプレートの許容曲げ応力を超えないように設定されている。このため、本発明によれば、低温液体タンクの耐用期間中において、内側支持部の上面の高さと外側支持部の上面の高さとの差が、ボトムプレートに対して影響を与える程度には大きくならない。したがって、本発明によれば、低温液化タンクにおいて、使用中に底部に対して大きな負荷がかかることを抑止することが可能となる。
本発明の一実施形態におけるＬＮＧタンクの概略構成を模式的に示す断面図である。 図１の領域Ａの拡大図である。 耐用年数が経過した後の、図２Ａに示す領域の拡大図である。 ＬＮＧタンクの変形例における拡大図である。 耐用年数が経過した後の、図３Ａに示す領域の拡大図である。
　以下、図面を参照して、本発明に係る低温液体タンクの一実施形態について説明する。
なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、本実施形態においては、低温液体タンクとしてＬＮＧタンクを挙げて説明する。
　図１は、本実施形態のＬＮＧタンク１の概略構成を模式的に示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のＬＮＧタンク１は、地上式金属製二重殻タンクであり、基礎版２と、外槽３と、底部保冷機構４（支持部）と、内槽５（貯槽）と、ブランケット６と、側部保冷材７とを備えている。
　基礎版２は、外槽３、底部保冷機構４、内槽５、ブランケット６及び側部保冷材７を支持する、コンクリートからなる円板状部材である。外槽３は、炭素鋼からなる円筒状の容器であり、底部保冷機構４、内槽５、ブランケット６及び側部保冷材７を囲うように基礎版２上に立設されている。底部保冷機構４は、外槽３の内部にて内槽５を支えるようにして内槽５の下方に配置されている。この底部保冷機構４は、本発明における支持部に相当する部材であり、その詳細については後に説明する。
　内槽５は、ＬＮＧが溜められる円筒状の容器であり、底部保冷機構４上に立設されている。この内槽５は、ニッケル鋼からなる底部５ａ及び側壁５ｂと、底部５ａと側壁５ｂとを接続するアニュラプレート５ｃ（図２Ａ及び図２Ｂ参照）と、アルミニウム鋼からなると共に吊り下げ支持される天井５ｄとからなる。なお、内槽５の底部５ａは、ニッケル鋼からなるボトムプレート５ａ１（図２Ａ及び図２Ｂ参照）が複数接合されることにより形成されている。また、アニュラプレート５ｃは、上述のように内槽５の一部であるが、本実施形態においては、本発明の支持部の一部として機能する。ブランケット６は、内槽５の側壁５ｂを外側から覆うように配置されており、保冷機能を有すると共に内槽５の熱変形を吸収する。側部保冷材７は、ブランケット６と外槽３との間に充填されており、例えばパーライト等からなる。
　図２Ａ及び図２Ｂは、図１の領域Ａの拡大図である。なお、図２Ａ及び図２Ｂにおいては、各部材の高さの違いを強調するために、実際の寸法よりも特に各部材の高さを変更して図示している。これらの図に示すように、底部保冷機構４は、内槽５の側壁５ｂの下方に配置される外周部４ａと、この外周部４ａの内側に配置される中央部４ｂとから構成されている。
　外周部４ａは、内槽５のアニュラプレート５ｃを支持しており、コンクリートからなる部位であり、内槽５の側壁５ｂに沿って環状に設けられている。中央部４ｂは、基礎版２上に設置される断熱層４ｂ１と、断熱層４ｂ１上に設けられる複数のケイ酸カルシウム板４ｂ２とによって形成されている。
　断熱層４ｂ１は、地面から内槽５への入熱を防止するための部材であり、本実施形態においては、コンクリートやあわガラスと異なって上方からの荷重によってクリープを生じる硬質プラスチックフォームからなる。より具体的には、断熱層４ｂ１は、硬質ウレタンフォーム、硬質ポリイソシアヌレートフォームあるいは硬質ポリ塩化ビニルフォームから形成されている。
　ケイ酸カルシウム板４ｂ２は、耐熱ボードであり、その上面４ｂ３が内槽５の底部５ａを形成するボトムプレート５ａ１の支持面となっている。これらのケイ酸カルシウム板４ｂ２は、ＬＮＧタンク１の建設時において、ボトムプレート５ａ１同士を溶接するときに、下の断熱層４ｂ１への熱影響を防ぐ。
　図２Ａに示すように、内槽５の底部５ａ（すなわちボトムプレート５ａ１）は、内槽５の縁部においてアニュラプレート５ｃの上面５ｃ１に当接されており、内槽５の中央部においてケイ酸カルシウム板４ｂ２の上面４ｂ３に当接されている。つまり、内槽５の底部５ａは、底部保冷機構４及びアニュラプレート５ｃによって支持されている。本実施形態のＬＮＧタンク１においては、これらの底部保冷機構４及びアニュラプレート５ｃからなる構造体を支持部１０と称する。また、この支持部１０の外周部は、底部保冷機構４の外周部４ａとアニュラプレート５ｃからなり、内槽５の側壁５ｂを含む内槽５の縁部を支持している。以下、このような支持部１０の外周部を外側支持部１１と称する。また、支持部１０の中央部は、底部保冷機構４の中央部４ｂからなる。以下、このような支持部１０の中央部を内側支持部１２と称する。すなわち、本実施形態のＬＮＧタンク１は、内槽５の側壁５ｂを含む内槽５の縁部を支持する外側支持部１１と、荷重が付与されることによりクリープする断熱材からなる断熱層４ｂ１を含むと共に外側支持部１１の内側に配置される内側支持部１２とを備えている。
　図２Ａは、本実施形態のＬＮＧタンク１の建設完了直後の状態を示している。この図に示すように、本実施形態のＬＮＧタンク１では、内側支持部１２の上面１２ａ（すなわちケイ酸カルシウム板４ｂ２）の初期高さは、外側支持部１１の上面１１ａ（アニュラプレート５ｃの上面５ｃ１）の高さよりも高く設定されている。本実施形態のＬＮＧタンク１では、底部保冷機構４に硬質プラスチックフォームからなる断熱層４ｂ１が含まれているため、内槽５に貯留されたＬＮＧの重量によって断熱層４ｂ１が上方からの荷重を受け、クリープを生じる。このため、本実施形態のＬＮＧタンク１では、長期間の使用により断熱層４ｂ１が徐々に圧縮され、内側支持部１２の上面１２ａが沈降する。この結果、ＬＮＧタンク１の耐用年数が経過した後では、図２Ｂに示すように、内側支持部１２の上面１２ａが、外側支持部１１の上面１１ａよりも下方に位置する。
　ここで、本実施形態のＬＮＧタンク１では、設計段階において、ＬＮＧタンク１の耐用年数が経過した後に、内側支持部１２の上面１２ａがどの程度沈降するかを実験あるいはシミュレーションによって求めておき、この値に基づいて、ボトムプレート５ａ１へ大きな影響がないように、内側支持部１２の上面１２ａの初期高さを設定している。具体的には、内側支持部１２の上面１２ａの沈降量から内側支持部１２の上面１２ａの高さと外側支持部１１の上面１１ａの高さとの差分を求める。この差分からボトムプレート５ａ１に作用する最大曲げ応力を求め、ボトムプレート５ａ１の許容曲げ応力（ボトムプレート５ａ１に対してＬＮＧタンク１の耐用年数の間に補修等を行う必要がないと見積もることができる応力）と比較する。そして、この最大曲げ応力がボトムプレート５ａ１の許容曲げ応力が超えない上面１２ａの初期高さを設定する。なお、この初期高さは、当然ながら、初期段階における内側支持部１２の上面１２ａの高さと外側支持部１１の上面１１ａの高さとの差分によってボトムプレート５ａ１に作用する最大曲げ応力が、ボトムプレート５ａ１の許容曲げ応力を超えないように設定される。
　以上のように、本実施形態のＬＮＧタンク１では、内側支持部１２の上面１２ａの初期高さは、ＬＮＧタンク１の耐用期間中において、内側支持部１２の上面１２ａの高さと外側支持部１１の上面１１ａの高さとの差によってボトムプレート５ａ１に作用する最大曲げ応力がボトムプレート５ａ１の許容曲げ応力を超えないように設定されている。このため、本実施形態のＬＮＧタンク１によれば、ＬＮＧタンク１の耐用期間中において、内側支持部１２の上面１２ａの高さと外側支持部１１の上面１１ａの高さとの差が、ボトムプレート５ａ１に対して影響を与える程度には大きくならない。したがって、本実施形態のＬＮＧタンク１によれば、ＬＮＧタンク１の使用中に、内槽５の底部５ａに対して大きな負荷がかかることを抑止することが可能となる。
　なお、内側支持部１２の上面１２ａの初期高さは、例えば、内側支持部１２の構成要素（すなわち、本実施形態においては断熱層４ｂ１及びケイ酸カルシウム板４ｂ２）の厚みの変更や、基礎版２を底上げすることによって調節することができる。また、内側支持部１２の上面１２ａの高さは、当該高さを規定するための高さ設定プレートを内側支持部１２に新たに設置することによって調節しても良い。ただし、ケイ酸カルシウム板４ｂ２の厚みを調節することが容易であることから、このケイ酸カルシウム板４ｂ２を高さ設定プレートとして用いることが好ましい。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
　例えば、図３Ａに示すように、外側支持部１１の内側支持部１２側の角部１１ｂが面取りされているという構成を採用することも可能である。このような構成を採用することにより、図３Ｂに示すように、内側支持部１２の上面１２ａが沈降して外側支持部１１の上面１１ａよりも下方となった場合であっても、外側支持部１１の角部がボトムプレート５ａ１に当たることを防止し、ボトムプレート５ａ１に対して局所的に高い応力が作用することを防止することができる。
　また、上記実施形態においては、外側支持部１１が底部保冷機構４の外周部４ａとアニュラプレート５ｃとからなり、アニュラプレート５ｃの上面によってボトムプレート５ａ１を支持し、アニュラプレート５ｃとボトムプレート５ａ１とを重ね合わせて溶接した構成を採用している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、底部保冷機構４の外周部４ａの上面で直接ボトムプレート５ａ１を支持し、ボトムプレート５ａ１とアニュラプレート５ｃとを突き合わせて溶接する構成を採用することもできる。
このような場合には、ボトムプレート５ａ１が底部保冷機構４の外周部４ａの上面に支持される。そのため、外側支持部が底部保冷機構４の外周部４ａのみで構成され、外周部４ａの上面が外側支持部の上面となる。
　また、上記実施形態においては、内側支持部１２が、硬質ウレタンフォームからなる断熱層４ｂ１とケイ酸カルシウム板４ｂ２とからなる構成を採用している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、内側支持部１２を異なる構造とすることもできる。例えば、内側支持部１２にあわガラス等からなる第２の断熱層を含める構成を採用することもできる。また、このあわガラスを上層に配置することによりケイ酸カルシウム板４ｂ２をなくすことも可能となる。このように内側支持部１２の構造が変わった場合には、ボトムプレート５ａ１を支持する面を有する構成要素も変更される。
　また、上記実施形態においては、断熱層４ｂ１が硬質ウレタンフォームからなる構成について説明した。しかしながら、硬質ウレタンフォームに限られず、発泡プラスチックであれば断熱層として用いることが可能である。
　また、上記実施形態においては、本発明の低温液体タンクをＬＮＧタンク１に適用した例について説明した。しかしながら、本発明の低温液体タンクをＬＰＧタンクや他の低温液体タンクに適用することも可能である。
　また、本発明においては、内側支持部の上面の初期高さが、必ずしも外側支持部の上面の初期高さよりも高いことを要しない。例えば、内側支持部の上面の初期高さが外側支持部の上面の初期高さと同じであっても良い。
　低温液化タンクにおいて、使用中に底部に対して大きな負荷がかかることを抑止することが可能となる。
　１　ＬＮＧタンク（低温液体タンク）、
２　基礎版、
３　外槽、
４　底部保冷機構、
４ａ　外周部、
４ｂ　中央部、
４ｂ１　断熱層（断熱材）、
４ｂ２　ケイ酸カルシウム板（高さ設定プレート）、
４ｂ３　上面、
５　内槽（貯槽）、
５ａ　底部、
５ａ１　ボトムプレート、
５ｂ　側壁、
５ｃ　アニュラプレート、
５ｃ１　上面、
５ｄ　天井、
６　ブランケット、
７　側部保冷材、
１０　支持部、
１１　外側支持部、
１１ａ　上面、
１１ｂ　角部、
１２　内側支持部、
１２ａ　上面

Claims (9)

  1. 　複数のボトムプレートが接合されてなる底部を有する貯槽と、前記底部を支持する支持部とを備える低温液体タンクであって、
    　前記支持部は、
    　前記貯槽の側壁を含む前記貯槽の縁部を支持する外側支持部と、
    　荷重が付与されることによりクリープする断熱材を含むと共に前記外側支持部の内側に配置される内側支持部とを備え、
    　前記内側支持部の上面の初期高さは、低温液体タンクの耐用期間中において、内側支持部の上面の高さと外側支持部の上面の高さとの差によって前記ボトムプレートに作用する最大曲げ応力が前記ボトムプレートの許容曲げ応力を超えないように設定されている
    　低温液体タンク。
  2. 　前記内側支持部の上面の初期高さは、前記外側支持部の上面の初期高さよりも高く設定されている請求項１に記載の低温液体タンク。
  3. 　前記内側支持部は、前記内側支持部の上面の初期高さを規定する高さ設定プレートを有する請求項１に記載の低温液体タンク。
  4. 　前記内側支持部は、前記内側支持部の上面の初期高さを規定する高さ設定プレートを有する請求項２に記載の低温液体タンク。
  5. 　前記高さ設定プレートは、前記断熱材の上方に配置される耐熱ボードである請求項３に記載の低温液体タンク。
  6. 　前記高さ設定プレートは、前記断熱材の上方に配置される耐熱ボードである請求項４に記載の低温液体タンク。
  7. 　前記外側支持部の、前記内側支持部側の角部が面取りされている請求項１～６のいずれかに記載の低温液体タンク。
  8. 　前記断熱材は、硬質プラスチックフォームである請求項１～６のいずれかに記載の低温液体タンク。
  9. 　前記断熱材は、硬質プラスチックフォームである請求項７に記載の低温液体タンク。
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