JP3684318B2

JP3684318B2 - 竪型断熱低温タンクの外槽支持構造

Info

Publication number: JP3684318B2
Application number: JP33854799A
Authority: JP
Inventors: 善明中迫; 健一川岸; 明松岡; 康野尻
Original assignee: Hiroshima Gas Co Ltd
Current assignee: Hiroshima Gas Co Ltd
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2019-11-29
Also published as: JP2001153298A

Description

【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、液体窒素、ＬＮＧ等を収容する竪型断熱低温タンクの外槽支持構造に関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
従来、ＬＮ、ＬＯＸ、ＬＮＧ等の低温液体を収容するタンクとして、小型（１５０ＫＬ以下）のものは真空断熱タンクがあり、中大型のものは平底円筒タンクが知られているが、これらのタンクには次のような欠点がある。
【０００３】
平底円筒タンク；
(1) その形状から敷地面積が大きくなることが避けられない。
(2) 内槽に収容されている低温液体貯蔵物の蒸発により、タンク内が高圧になるとアンカーボルトで固定された内槽底板の周縁部が反り返ってしまうため、高圧状態では貯蔵できない。
(3) 内外槽間の圧力は、構造上大気圧より通常＋５０〜＋１００ｍｍＡｑほどしか高くできない。
【０００４】
真空断熱タンク；
(1) 内槽と外槽との間を真空引きするので、負圧により凹まないように、外槽の板厚を厚くしなければならず、外槽の材料重量が多くなる。
(2) 真空引きする工程が煩雑であり、高コストとなる。
(3) 真空引きするため、タンクを大型化することが困難である。
(4) 外槽から基礎盤に支持脚または支持スカートを介して支えるため、内槽は外槽から底部だけでなく側部からも支持固定しなければならない。
【０００５】
そこで、本出願人は、実願平４−０５０２７６号（考案の名称；竪型断熱低温タンク）にて、内槽の底部を支持スカートで基礎上に支持させ、外槽の下部をコーンを介して支持スカートに支持させた竪型断熱低温タンクを提案した。
【０００６】
この竪型断熱低温タンクは、内槽の上下を鏡板で形成したボンベ状に形成されるため、高圧に耐え、また内槽を支持スカートで基礎上に支持するため、その設置面積も少なくて済む利点がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の竪型断熱低温タンクは、支持スカートで外槽を支持する真空断熱タンクと違って、低温液体を貯蔵する内槽の底部に、直接支持スカートを連結して基礎上に支持するため、内槽の冷熱が支持スカートに伝熱してしまう問題が避けられない。
【０００８】
このため先願においては、内外槽の底部間にアルミ布などの対流防止板を設けて支持スカートの下部が過度に冷えないようにしているが、対流防止板を設けても支持スカートと外槽のコーンと接続部が露点以下となり、結露が発生してしまう問題が新たに判明した。
【０００９】
この先願の竪型断熱低温タンクにおいては、内槽や支持スカートの材質は、極低温に強いＳＵＳ等が使用され、外槽の材質は、コストを考慮して、一般に使用されるＳＳ材が使用されるため、接続部に結露が発生すると、低級材料であるＳＳ材の腐食の問題が避けられない。
【００１０】
この外槽と内槽との接続部における支持スカートの過冷却を避けるには、この接続部であるコーンや支持スカートに別途放熱板を設ければ、接続部の結露を防止できるが、外槽下部は、コーンを介して支持スカートに接続されており、支持スカートは、このコーンの板厚のごく狭い領域を介して、内外槽間の保冷材の重量を支持しているため、その接続部に応力が集中しやすく、単に放熱板を取り付けたのでは、地震時支持強度が十分に確保できなくなってしまう。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、内槽を支持スカートで基礎上に直接支持するにおいて、その支持スカートに外槽を支持させても支障のない竪型断熱低温タンクの外槽支持構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、低温液体を貯蔵する内槽を支持スカートを介して基礎上に支持し、その内槽を囲繞する外槽を上記支持スカートに支持させる竪型断熱低温タンクの外槽支持構造において、上記支持スカートの外周に、放熱兼補強リング部材を設け、その放熱兼補強リング部材と外槽の側板下部とを逆円錐台状のコーンで連結した竪型断熱低温タンクの外槽支持構造である。
【００１３】
請求項２の発明は、外槽の側板下部に補強リングが設けられ、コーンは、その補強リングと支持スカートの放熱兼補強リング部材間を連結する請求項１記載の竪型断熱低温タンクの外槽支持構造である。
【００１４】
請求項３の発明は、放熱兼補強リング部材と基礎間の支持スカートの外周に、複数の補強リブを円周方向に間隔を置いて設けた請求項１または２記載の竪型断熱低温タンクの外槽支持構造である。
【００１５】
請求項４の発明は、逆円錐台状のコーンに、内槽と接続する配管を引き出すための管束を設けた請求項１〜３いずれか記載の竪型断熱低温タンクの外槽支持構造である。
【００１６】
請求項５の発明は、支持スカートが極低温、放熱兼補強リング部材及びコーンが、微低温に強い材料で形成される請求項１〜４いずれか記載の竪型断熱低温タンクの外槽支持構造である。
【発明の実施の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１は、ＬＮＧサテライト貯槽、液体酸素、液体窒素などに採用される２００〜２０００ＫＬの中型の低温貯槽における竪型断熱低温タンクの外槽支持構造の全体断面図を示し、図２は、その要部の拡大断面図を示したものである。
【００１９】
図１において、１０は、ＬＮ、ＬＯＸ、ＬＮＧ等の低温液体を収容する内槽で、上部鏡板１１と下部鏡板１２とその上下の鏡板１１，１２を結ぶ側板１３とで形成される。
【００２０】
この内槽１０は円筒状の支持スカート１４で基礎１５上に支持される。
【００２１】
支持スカート１４は、内槽１０の側板１３の径と同じに形成され、その下端のアンカーリング１６が基礎１５に設けたアンカーボルト１７にて固定される。
【００２２】
この内槽１０を囲繞するように外槽１８が設けられ、その内外槽１０，１８間にパーライト粒等からなる保冷材層２０が形成される。
【００２３】
外槽１８は、屋根部２１と、側板２２と、側板２２の下端と支持スカート１４とを結ぶ逆円錐台状のコーン２４と、支持スカート１４内に設けられた底板２５とで形成される。
【００２４】
内槽１０の上部には、液受入用やＢＯＧ排出用の配管２６が接続され、その配管２６が、保冷材層２０を通して外槽１８外に延出される。また内槽１０の底部には送液や液払出用の配管２７が接続され、その配管２７が支持スカート１４に形成した開口２８を通して外槽１８外に延出される。
【００２５】
なお、２９は、内槽１０の側板１３や上部鏡板１１に形成したマンホール、３０は、外槽１８の屋根部２１や側板２２に形成したマンホールである。
【００２６】
次に図２により、支持スカート１４に外槽１８を支持する構造を詳しく説明する。
【００２７】
先ず、外槽１８の底板２５は、その間の底部保冷材層２０ａの断熱性を考慮して内槽１０の下部鏡板１２より十分下方に位置するように支持スカート１４の内周に取り付けられると共にその下部に適宜補強材３２が取り付けられる。
【００２８】
この底板２５が取り付けらる位置の支持スカート１４の外周には放熱や補強を目的とする放熱兼補強リング部材３３が取り付けられ、外槽１８の側板２２の下端内周には補強リング３４が取り付けられ、これらリング３３，３４を結ぶように逆円錐台状のコーン２４が取り付けられる。
【００２９】
この放熱兼補強リング部材と３３補強リング３４は、工場で、ビルドアップにより断面コ字状で、平面視円弧状に形成され、その円弧状のリングを順次つないで溶接により取り付ける。
【００３０】
この放熱兼補強リング部材３３と補強リング３４間には逆円錐台状のコーン２４を取り付ける。
【００３１】
放熱兼補強リング部材３３とベースプレート１６間の支持スカート１４外周には、その円周方向に適宜間隔で補強リブ３５が取り付けられる。また、外槽１８の側板２２の下部に取り付ける補強リング３４の上部と側板２２の内周を結ぶように支持ブラケット３６を取り付ける。
【００３２】
逆円錐台状コーン２４には、内槽１０に接続した配管２６，２７を外槽１８外に延出するための管束３７が円周方向に沿って配管個数に応じて取り付けられる。
【００３３】
この管束３７は、コーン２４に取り付けられる円筒体３８とその円筒体３８の下部に設けられ配管２６，２７を挿通する穴が形成された円板３９とからなり、その管束３７内にパーライト粒等が充填されるようになっている。
【００３４】
内槽１０、支持スカート１４は、ＳＵＳ等極低温に強い材料を用い、外槽１８は、ＳＳ材を用いる。また放熱兼補強リング部材３３、補強リング３４及びコーン２４は、支持スカート１４及び管束３７から伝熱される微低温（約−１０℃）に適したＳＭ４００Ｃなどの材料を用いる。
【００３５】
次に本発明の作用を述べる。
【００３６】
内外槽１０，１８間の保冷材層２０には、外気温、外気圧の変化に対する呼吸用として窒素ガスを＋１０００ｍｍＡｑ程度まで封入した状態で、内槽１０内に低温液体を収容する。
【００３７】
この貯蔵中、外槽１８と保冷材層２０の荷重は、支持スカート１４にかかることとなるが、その荷重は、補強リング３４からコーン２４と放熱兼補強リング部材３３を介して支持スカート１４に確実に伝えることができる。またこの場合、保冷材層２０を＋１０００ｍｍＡｑ程度の陽圧に保つことで、外槽１８を最小限の板厚にすることが可能となり、外槽重量の削減が図れると共に、外槽重量を補強リング３４が受けてコーン２４を介して支持スカート１４に伝えることが可能となる。
【００３８】
この場合、支持スカート１４には、その周方向に補強リブ３５が設けられるため十分な支持強度が得られる。
【００３９】
また、補強リング３４と放熱兼補強リング部材３３とは、コーン２４と外槽１８の側板２２、コーン２４と支持スカート１４のレベル出しを容易にし、同時に据え付け、溶接も容易となる。
【００４０】
内槽１０の冷熱は、支持スカート１４に伝熱し、支持スカート１４が冷却されるが、支持スカート１４には、放熱兼補強リング部材３３が設けられており、支持スカート１４からの冷熱より、放熱兼補強リング部材３３からの入熱が大きいため、この部分が過度に露点以下まで冷却されることがなく、露付きの発生を防止できる。
【００４１】
また、管束３７を通る配管２６，２７で管束３７を通してコーン２４に微冷熱が伝わるが、コーン２４を微低温に強い材料で形成してあるため、冷熱の影響がなく、またコーン２４に管束３７を設けることで、配管２６，２７の最適な配置が可能となる。
【発明の効果】
【００４２】
以上要するに本発明によれば、支持スカートに放熱兼補強リング部材を設け、そのリング部材にコーンを介して外槽の側板下部に接続することで、外槽及び保冷材層の荷重を支障なく受けることができると共に支持スカートから伝熱する冷熱の影響をなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す全体断面図である。
【図２】図１の要部の詳細断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０内槽
１４支持スカート
１５基礎
１８外槽
２２側板
２４コーン
３３放熱兼補強リング部材

Claims

低温液体を貯蔵する内槽を支持スカートを介して基礎上に支持し、その内槽を囲繞する外槽を上記支持スカートに支持させる竪型断熱低温タンクの外槽支持構造において、上記支持スカートの外周に、放熱兼補強リング部材を設け、その放熱兼補強リング部材と外槽の側板下部とを逆円錐台状のコーンで連結したことを特徴とする竪型断熱低温タンクの外槽支持構造。
外槽の側板下部に、補強リングが設けられ、コーンは、その補強リングと支持スカートの放熱兼補強リング部材間を連結する請求項１記載の竪型断熱低温タンクの外槽支持構造。
放熱兼補強リング部材と基礎間の支持スカートの外周に、複数の補強リブを円周方向に間隔を置いて設けた請求項１または２記載の竪型断熱低温タンクの外槽支持構造。
逆円錐台状のコーンに、内槽と接続する配管を引き出すための管束を設けた請求項１〜３いずれか記載の竪型断熱低温タンクの外槽支持構造。
支持スカートが極低温に強く、放熱兼補強リング部材及びコーンが、微低温に強い材料で形成される請求項１〜４いずれか記載の竪型断熱低温タンクの外槽支持構造。