特許 6682339 低温貯槽用伸縮管の装着方法及び低温貯槽用伸縮管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6682339

(24)【登録日】2020年3月27日

(45)【発行日】2020年4月15日

(54)【発明の名称】低温貯槽用伸縮管の装着方法及び低温貯槽用伸縮管

(51)【国際特許分類】

   F17C 3/04 20060101AFI20200406BHJP

   F17C 13/00 20060101ALI20200406BHJP

   B65D 90/00 20060101ALI20200406BHJP

   F16L 27/12 20060101ALI20200406BHJP

【ＦＩ】

   F17C3/04 Z

   F17C13/00 302D

   B65D90/00 R

   F16L27/12 A

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-91453(P2016-91453)

(22)【出願日】2016年4月28日

(65)【公開番号】特開2017-198315(P2017-198315A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2019年4月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】江上 武史

(72)【発明者】

【氏名】池崎 明博

【審査官】 蓮井 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２８５４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１６１７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−１０５１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第４５８２２２１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平８−１２１６９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１７Ｃ ３／０４

Ｂ６５Ｄ ９０／００

Ｆ１６Ｌ ２７／１２

Ｆ１７Ｃ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

予変形が付与された伸縮管をノズルに外装し、前記伸縮管の下端近傍部を外槽屋根に結合すると共に上端部をノズルに溶接する溶接工程と、
前記溶接工程の後で前記伸縮管に予変形を付与する予変形付与機構の一部を取外す取外し工程と、
前記取外し工程の後で前記伸縮管の外周側に保冷材を装着する保冷材装着工程を有し、
前記予変形付与機構が、前記伸縮管と一体に形成された複数の固定片、前記複数の固定片に締結された複数の連結片、前記複数の連結片に取付けられた複数の長尺ボルトを有するものであり、
前記取外し工程は、少なくとも前記複数の連結片を前記複数の固定片から締結解除する作業を含むことを特徴とする低温貯槽用伸縮管の装着方法。

【請求項2】

前記固定片は伸縮管のベローズよりも径方向外側へ突出しないように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の低温貯槽用伸縮管の装着方法。

【請求項3】

低温貯槽の内槽屋根と外槽屋根を貫通するノズルに外装され、前記外槽屋根と前記ノズルを接続する伸縮管において、
前記伸縮管に予変形を付与する予変形付与機構を備え、前記予変形付与機構は、前記伸縮管のベローズを伸縮させる複数の伸縮調整手段を有し、前記伸縮調整手段は、前記伸縮管に固着された複数の固定片と複数の固定片に締結された複数の連結片と、前記連結片に取り付けられた長尺ボルトを含むことを特徴とする低温貯槽用伸縮管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、低温貯槽用伸縮管の装着方法及び低温貯槽用伸縮管に関するものである。

【背景技術】

【0002】

低温貯槽（例えば、ＬＮＧタンク等）では、液化ガスを外部から充填したり、内部に貯留した液化ガスを外部へ取り出したりするため、複数のノズル（配管）が設けられる。

【0003】

特許文献１に示すように、上記のノズルは、低温貯槽の内槽屋根に直接支持されると共に伸縮管を介して外槽屋根に支持されている。この伸縮管は、内槽屋根の熱収縮や地震等によるノズルの変位や振動を吸収する目的で設けられる。特許文献１にも示すように、ノズルは内槽屋根に直接支持されるものの外槽屋根には直接支持せずに、ノズルに外装された所定の長さの伸縮管を介して外槽屋根に支持される。伸縮管の外周には保冷材が設けられる。

【0004】

図５、図６は伸縮管とその予変形付与機構６０の従来構造を示すものである。伸縮管５０は、上部直管部５１と、上部ベローズ５２と、中段部直管部５３と、下部ベローズ５４と、下部直管部５５とを一体的に直列接続したものである。伸縮管５０の下端近傍部は外槽屋根に溶接されると共に上端部は閉塞板を介してノズル４Ａに溶接される。

【0005】

伸縮管５０の下部直管部５５に対して上部直管部５１が所定のプリセット量（小型貯槽では例えば約１５ｍｍ：大型の貯槽では例えば５０〜６０ｍｍ）だけ低温貯槽の径方向外側へ予変形（変位）させた状態にして建造し、貯槽の完成後に液化ガスを充填したとき、内槽屋根が熱収縮し、ノズル４Ａが径方向内側へ変位した状態において伸縮管５０がストレートに鉛直姿勢になるように設定する。

【0006】

予変形付与機構６０は、下部直管部５５に対して上部直管部５１を水平方向に変位させるもので上部ベローズ５２、下部ベローズ５４を伸縮させる複数の伸縮調整手段４０を有している。図６に示すように４組の伸縮調整手段４０が伸縮管４Ａの周方向４等分位置に配置されている。下部ベローズ５４の右側部分を右側の２組の伸縮調整手段４０を介して軸心方向に適量だけ収縮させ、下部ベローズ５４の左側部分を左側の２組の伸縮調整手段４０を介して軸心方向に適量だけ伸長させると共に、上部ベローズ５２の右側部分を右側の２組の伸縮調整手段４０を介して軸心方向に適量だけ伸長させ、上部ベローズ５２の左側部分を左側の２組の伸縮調整手段４０を介して軸心方向に適量だけ収縮させる。この操作により中段部直管部５３が傾斜し、下部直管部５５の軸心に対して上部直管部５１の軸心が紙面右側へと変位する。以上のようにして伸縮管５０に予変形を付与することができる。

【0007】

各伸縮調整手段４０は、上部直管部５１と中段部直管部５３と下部直管部５５とに夫々溶接されてベローズ５２，５４の径方向外側へ突出する３つの固定片４１と、これら３つの固定片４１を、伸縮管５０の軸方向に貫通する長尺ボルト４２を含む。長尺ボルト４２は各固定片４１に、１対のナット４３によって夫々ボルト・ナット結合されている。長尺ボルト４２に対して各ナット４３を変位させることで、固定片４１間の距離を広げたり狭めたりして、上部ベローズ５２、下部ベローズ５４を伸縮させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平８−１２１６９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

伸縮管を外槽屋根とノズルに一旦溶接すれば予変形付与機構は不要となる。伸縮管から大きく径方向外側に突出する予変形付与機構を残しておくと、伸縮管の外周側を覆う保冷材が大型化するので不利である。そのため長尺ボルトを取り外すと共に、固定片の一部（好ましくは伸縮管のベローズよりも径方向外側にある部分）を切断により伸縮管から取外すのが通常である。しかし、このような作業は人手がかかるうえ、薄いステンレス鋼板製のベローズを損傷する虞もある。

【0010】

本発明の目的は、作業性を改善した低温貯槽用伸縮管、及びその低温貯槽用伸縮管装着方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様に係る低温貯槽用伸縮管の装着方法は、予変形が付与された伸縮管をノズルに外装し、前記伸縮管の下端近傍部を外槽屋根に結合すると共に上端部をノズルに溶接する溶接工程と、前記溶接工程の後で前記伸縮管に予変形を付与する予変形付与機構の一部を取外す取外し工程と、前記取外し工程の後で前記伸縮管の外周側に保冷材を装着する保冷材装着工程を有し、前記予変形付与機構が、前記伸縮管のベローズを伸縮させる複数の伸縮調整手段を有し、前記伸縮調整手段は、前記伸縮管と一体に形成された複数の固定片、前記複数の固定片に締結された複数の連結片、前記複数の連結片に取付けられた複数の長尺ボルトを有するものであり、前記取外し工程は、少なくとも前記複数の連結片を前記複数の固定片から締結解除する作業を含むことを特徴としている。

【0012】

本構成によれば、予変形付与機構を取り外す際、複数の連結片を複数の固定片から締結解除することで、長尺ボルト、およびこれが固定される連結片を締結解除により取外すため、保冷性能を確保できると共に作業性が改善される。

【0013】

上記構成の別の態様として、前記固定片は伸縮管のベローズよりも径方向外側へ突出しないように形成されていてもよい。
本構成によれば、固定片が伸縮管の必須構成であるベローズよりも径方向外側に突出しないため、保冷材のサイズを最小限にすることができる。

【0014】

本発明の別の態様に係る低温貯槽用伸縮管は、低温貯槽の内槽屋根と外槽屋根を貫通するノズルに外装され、前記外槽屋根と前記ノズルを接続する伸縮管において、
前記伸縮管に予変形を付与する予変形付与機構を備え、前記予変形付与機構は、前記伸縮管のベローズを伸縮させる複数の伸縮調整手段を有し、前記伸縮調整手段は、前記伸縮管に固着された複数の固定片と複数の固定片に締結された複数の連結片と、前記連結片に取り付けられた長尺ボルトを含むことを特徴としている。この構成によれば、請求項１と同様の効果が得られる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、作業性を改善した装着方法、および低温貯槽用伸縮管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例に係る低温貯槽の屋根近傍の断面図である。

【図2】伸縮管の平面図である。

【図3】伸縮管の一部切欠き縦断面図である。

【図4】変形例に係る伸縮管の一部切欠き縦断面図である。

【図5】従来の伸縮管の平面図である。

【図6】従来の伸縮管の一部切欠き縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明について、実施形態に基づいて説明する。

【0018】

図１は、低温貯槽１の屋根部分の縦断面図である。図１に示すように、この低温貯槽１は保冷材で保冷された内槽と、外槽とを有するものであり、内槽屋根２と外槽屋根３を貫通する鉛直姿勢のノズル４が設けられ、ノズル４は内槽屋根２に溶接される一方、外槽屋根３に形成された開口穴５を挿通している。本実施形態のノズル４は内槽に液化ガスを充填する部材であるが、内槽内の液化ガスを外部へ取り出すノズル、液面計やＢＯＧ排出用のノズル等、低温貯槽１の内槽屋根２と外槽屋根３を貫通するあらゆるノズルであれば同様の構造を採用することが可能である。

【0019】

ノズル４は内槽屋根２に溶接されることで直接支持されている。ノズル４の一部（外槽屋根３の近傍部分）には伸縮管１０が外装されている。後に詳述するが、ノズル４は伸縮管１０を介して外槽屋根３にも支持されている。

【0020】

伸縮管１０は内槽屋根２の熱収縮や地震等によるノズル４の変位や振動を吸収する目的で設けられる。伸縮管１０は、上部直管部１１と、上部ベローズ１２と、中段部直管部１３と、下部ベローズ１４と、下部直管部１５とを一体的に直列接続したものである。下部直管部１５は外槽屋根３を貫通しており、この下部直管部１５の下端近傍部が、溶接部１５ａにて外槽屋根３に溶接されている。上部直管部１１の上端は、伸縮管１０の上端を閉塞する閉塞板１６を介してノズル４に溶接されている。

【0021】

図１に示すように、低温貯槽１の建造段階において、伸縮管１０に予変形が付与されている。より詳細には、下部直管部１５の軸心は、ノズル４の軸心に対して所定のプリセット量（例えば約５０ｍｍ〜６０ｍｍ）だけ径方向内側に変位した状態である。また、上部直管部１１の軸心は、下部直管部１５の軸心に対して上述したプリセット量だけ径方向外側に変位した状態である。これらのプリセット量は、液化ガスの充填により内槽屋根２が熱収縮し、ノズル４が径方向内側へ変位した状態において、伸縮管１０がストレートに鉛直姿勢になるように設定される。伸縮管１０の外周側と上側は、合成樹脂発泡体やグラスウール等からなる保冷材３０で覆われており、外周側はカバー３２，３３で覆われている。

【0022】

図２、図３に示すように、伸縮管１０は、上述の予変形を付与するための予変形付与機構２０Ｍを備え、予変形付与機構２０Ｍは上部ベローズ１２、下部ベローズ１４を伸縮させる伸縮調整手段２０を有している。図２、図３の紙面右側が低温貯槽１の径方向外側に相当する。図３は予変形を付与していない状態の伸縮管１０を示す。
本実施形態では、伸縮調整手段２０は、伸縮管１０の外周側の周方向４等分位置に設けられている。尚、予変形付与機構２０Ｍは、その大部分が伸縮管１０を外槽屋根３とノズル４に溶接した後で伸縮管１０から取り外されるため、図１では省略している。

【0023】

右側の２組の伸縮調整手段２０を操作して下部ベローズ１４の右側部分を軸心方向に適量だけ収縮させ、左側の２組の伸縮調整手段２０を操作して下部ベローズ１４の左側部分を軸心方向に適量だけ伸長させる。これと同時に、右側の２組の伸縮調整手段２０を操作して上部ベローズ１２の右側部分を軸心方向に適量だけ伸長させ、左側の２組の伸縮調整手段２０を操作して上部ベローズ１２の左側部分を軸心方向に適量だけ収縮させる。これらの操作により中段部直管部１３を傾斜させ、下部直管部１５に対して上部直管部１１が紙面右側へと変位させることができる。このようにすれば、図１に示すような予変形を伸縮管１０に付与することができる。

【0024】

次に、伸縮調整手段２０について説明する。図２、図３に示すように、４組の伸縮調整手段２０は、伸縮管１０の外周上の円周４等分位置に設けられている。伸縮調整手段２０は、上部直管部１１と中段部直管部１３と下部直管部１５とに夫々固着された３つの固定片２１と、これら３つの固定片２１に夫々２本のボルト２２で締結された３つの連結片２３と、夫々１対のナット２４により３つの連結片２３に固定された１本の長尺ボルト２５を備えている。

【0025】

固定片２１は、ベローズ１２，１４の径方向外側へ突出しない円弧状の板片で、直管部１１，１３，１５に溶接されており、固定片２１には２つのボルト穴が形成されている。連結片２３は矩形状の板片であり、その基端側には固定片２１の２つのボルト穴に対応する２つの貫通穴が形成されている。連結片２３の基端部が２本のボルト２２により固定片２１に締結されている。

【0026】

ベローズ１２、１４の径方向外側に突出する連結片２３の先端側には貫通穴２６が形成されている。長尺ボルト２５はこれらの貫通穴２６に挿通され、１対のナット２４により３つの連結片２３に固定されている。長尺ボルト２５に対して各ナット２４を変位させることで、固定片２１間の距離を広げたり狭めたりして、上部ベローズ１２、下部ベローズ１４を伸縮させることができる。

【0027】

次に、前記低温貯槽用伸縮管の装着方法について説明する。
上述の予変形を付与した伸縮管１０をノズル４に外装し、ノズル４を内槽屋根２に溶接し、伸縮管１０の下端近傍部を外槽屋根３に溶接し、伸縮管１０の上端部の閉塞板１６をノズル４に溶接する（溶接工程）。溶接工程が完了すると、伸縮管１０から予変形付与機構２０Ｍを取り外したとしても伸縮管１０の形状は保たれる。

【0028】

次に、予変形付与機構２０Ｍを取外す（取外し工程）。複数のナット２４を緩めて長尺ボルト２５を連結片２３から取外し、その後で連結片２３を締結解除して固定片２１から取外す。尚、長尺ボルト２５を連結片２３に固定した状態として連結片２３を固定片２１から取り外してもよい。
次に、伸縮管１０の外周側と上方側に保冷材３０、カバー３２，３３を装着する（保冷材装着工程）。

【0029】

次に、上記の低温貯槽用伸縮管１０及びその伸縮管の装着方法の作用効果について説明する。４組の伸縮調整手段２０の取り外しの際には、固定片２１を直管部１１，１３，１５に固定したまま残置するため、ボルト２２を取り外すという簡単な作業で能率的に、４組の伸縮調整手段２０を解体することができる。

【0030】

この解体の際にベローズ１２，１４を損傷する虞もない。直管部１１，１３，１５に残置する固定片２１がベローズ１２，１４よりも径方向外側へ突出しないため、保冷材３０のボリュームを少なくして小型化を図ることができ、保冷材コストを低減することができる。そして、伸縮管１０を含む全体構造のコンパクト化を図ることができる。
尚、固定片２１がベローズ１２，１４よりも径方向外側へ突出していたとしても、連結片２３の貫通孔２６が固定片２１のボルト穴よりも径方向外側に配置されていれば、長尺ボルトが固定片に直接固定されている従来構造よりも保冷材３０のボリュームを少なくすることは可能である。

【0031】

次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１）本実施形態の伸縮管１０は４組の伸縮調整手段２０を備えているが、伸縮調整手段の数量はこれに限定されない。

【0032】

２）固定片２１の形状や構造は、前記実施例の固定片に限定されるものではなく、種々の形状や構造を採用することができる。

【0033】

３）図４に示すように、予変形付与機構２０ＭＡの各組の伸縮調整手段２０において、中段部直管部１３に２つの第１，第２固定片２１を軸心方向に間隔を空けて固着し、２つの第１，第２固定片２１に第１，第２連結片２３を夫々ボルト締結し、１本の前記長尺ボルト２５の代わりに２本の第１，第２長尺ボルト２５Ａを採用し、前記第１長尺ボルト２５Ａの下端部を上側の第１固定片２１に締結し、前記第２長尺ボルト２５Ａの上端部を下側の第２固定片２１に締結し、第１，第２長尺ボルト２５Ａを介してベローズ１２，１４を個別に伸縮可能に構成してもよい。

【0034】

４）その他、当業者ならば本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態をも包含するものである。

【符号の説明】

【0035】

１ 低温貯槽
４ ノズル
１０ 伸縮管
１１ 上部直管部
１２ 上部ベローズ
１３ 中段部直管部
１４ 下部ベローズ
１５ 下部直管部
２０Ｍ，２０ＭＡ 予変形付与機構
２０ 伸縮調整手段
２１ 固定片
２２ ボルト
２３ 連結片
２５，２５Ａ 長尺ボルト
３０ 保冷材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】