特開 2024-168636 低温地上式タンク、低温地上式タンクの構築方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168636

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】低温地上式タンク、低温地上式タンクの構築方法

(51)【国際特許分類】

   F17C 3/04 20060101AFI20241128BHJP

   B65D 88/04 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

F17C3/04 B

B65D88/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085478

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】592009281

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩプラント

(71)【出願人】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(72)【発明者】

【氏名】田附 英幸

(72)【発明者】

【氏名】中村 英晃

(72)【発明者】

【氏名】山田 寿一郎

【テーマコード（参考）】

3E170

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E170AA03

3E170AB01

3E170DA02

3E170DA05

3E170JA07

3E170LA06

3E170NA05

3E170VA07

3E172AA03

3E172AA06

3E172AB20

3E172BA06

3E172BB03

3E172BB12

3E172BB17

3E172BD05

3E172CA03

3E172DA03

3E172DA13

3E172EA03

(57)【要約】

【課題】屋根の保冷を容易に行え、低温ガスパージを容易に行える低温地上式タンク、低温地上式タンクの構築方法を提供する。
【解決手段】低温地上式タンク１は、円筒状に形成されたコンクリート製の側壁と、側壁の径方向内側に設けられ、低温液の貯蔵空間を形成する金属製のメンブレンと、側壁に固定され、貯蔵空間の上方を覆う屋根４０と、を備え、屋根４０の外面４０ａに、保冷構造体５０が設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状に形成されたコンクリート製の側壁と、
前記側壁の径方向内側に設けられ、低温液の貯蔵空間を形成する金属製のメンブレンと、
前記側壁に固定され、前記貯蔵空間の上方を覆う屋根と、を備え、
前記屋根の外面に、保冷構造体が設けられている、
低温地上式タンク。

【請求項2】

前記保冷構造体は、
前記屋根の外面に固定された複数の成形断熱材と、
前記複数の成形断熱材の間に充填された発泡材と、を備える、
請求項１に記載の低温地上式タンク。

【請求項3】

前記保冷構造体は、
前記複数の成形断熱材を覆う防湿シートと、
前記防湿シートと共に前記複数の成形断熱材を前記屋根の外面に固定する鋼帯と、を備える、
請求項２に記載の低温地上式タンク。

【請求項4】

前記保冷構造体は、
前記鋼帯と共に前記防湿シートの外面を覆う複数のメッキ鉄板を備える、
請求項３に記載の低温地上式タンク。

【請求項5】

前記保冷構造体は、
前記屋根の外面に立設する複数のサポート材と、
前記複数のサポート材に支持され、前記屋根の周方向に延びる多重環状に配置された複数のパイプ材と、を備え、
前記鋼帯は、前記屋根の径方向において隣り合う前記パイプ材の間に架設されている、
請求項３または４に記載の低温地上式タンク。

【請求項6】

前記低温液は、液体アンモニアである、
請求項１～４のいずれか一項に記載の低温地上式タンク。

【請求項7】

コンクリート製の側壁を円筒状に形成し、
前記側壁の径方向内側に、低温液の貯蔵空間を形成する金属製のメンブレンを形成し、
前記貯蔵空間の上方を覆う屋根を前記側壁に固定し、
前記屋根の外面に、保冷構造体を設ける、
低温地上式タンクの構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、低温地上式タンク、低温地上式タンクの構築方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、ＬＮＧ（液化天然ガス）、ＬＰＧ（液化石油ガス）、液体窒素などの低温液を貯蔵する低温地上式タンクが開示されている。この低温タンクは、金属製の球面屋根付きで平底円筒形の内槽と、コンクリート製の側壁及び当該側壁に固定された金属製球面屋根からなる外槽との二重殻構造となっており、内槽と外槽の間に粒状パーライト等の保冷材や、冷熱抵抗緩和材を充填して構成されている。
また、低温地下式タンクでは、側部及び底部に関しては低温地上式タンクと同様に二重構造となっているため、同様に内槽と外槽の間に保冷材を充填している。しかし屋根は一重となっているため、球面状の屋根の内面に保冷材を固定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－２６７０９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような低温地下式タンクでは、内槽と外槽との間だけでなく、屋根も保冷する必要がある。図６は、従来の低温地下式タンク１００の屋根１４０の保冷構造を示す図である。図６に示すように、従来では、屋根１４０の内面１４０ｂに保冷構造体１５０を固定していた。しかしながら、屋根１４０の内面１４０ｂには、屋根１４０を支える鉄骨部材１４２（凸部）があり、その鉄骨部材１４２を含めて保冷を行わなければならなかった。また、屋根１４０の内面１４０ｂの保冷は、施工時に作業員が上向きになるので、施工が難しい、という問題がある。
また、これらの保冷材は、工場にて直方体に成形されたものを、現場で屋根の内面に固定する構造となっているが、この成形保冷材の相互の目地部には、柔軟性のある別の保冷材を充填している。この充填された保冷材は、密なものとなっていないので、低温ガスを貯蔵する間にこの充填された保冷材の中に低温ガスが入り込んでしまう。一方、低温地下式タンクの開放検査時には、低温ガスをパージする必要があるが、この目地部に入り込んだ低温ガスを完全にパージするのは非常に困難である。
このような低温地下式タンクの屋根構造を、低温地上式タンクの屋根構造に適用する場合、同様の問題が生じ得る。

【0005】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、屋根の保冷を容易に行え、低温ガスパージを容易に行える低温地上式タンク、低温地上式タンクの構築方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様に係る低温地上式タンクは、円筒状に形成されたコンクリート製の側壁と、前記側壁の径方向内側に設けられ、低温液の貯蔵空間を形成する金属製のメンブレンと、前記側壁に固定され、前記貯蔵空間の上方を覆う屋根と、を備え、前記屋根の外面に、保冷構造体が設けられている。

【0007】

また、本発明の第２の態様では、第１の態様の低温地上式タンクにおいて、前記保冷構造体は、前記屋根の外面に固定された複数の成形断熱材と、前記複数の成形断熱材の間に充填された発泡材と、を備えてもよい。

【0008】

また、本発明の第３の態様では、第２の態様の低温地上式タンクにおいて、前記保冷構造体は、前記複数の成形断熱材を覆う防湿シートと、前記防湿シートと共に前記複数の成形断熱材を前記屋根の外面に固定する鋼帯と、を備えてもよい。

【0009】

また、本発明の第４の態様では、第３の態様の低温地上式タンクにおいて、前記保冷構造体は、前記鋼帯と共に前記防湿シートの外面を覆う複数のメッキ鉄板を備えてもよい。

【0010】

また、本発明の第５の態様では、第３または第４の態様の低温地上式タンクにおいて、前記保冷構造体は、前記屋根の外面に立設する複数のサポート材と、前記複数のサポート材に支持され、前記屋根の周方向に延びる多重環状に配置された複数のパイプ材と、を備え、前記鋼帯は、前記屋根の径方向において隣り合う前記パイプ材の間に架設されていてもよい。

【0011】

また、本発明の第６の態様では、第１から第５の態様のいずれかの低温地上式タンクにおいて、前記低温液は、液体アンモニアであってもよい。

【0012】

本発明の第７の態様に係る低温地上式タンクの構築方法は、コンクリート製の側壁を円筒状に形成し、前記側壁の径方向内側に、低温液の貯蔵空間を形成する金属製のメンブレンを形成し、前記貯蔵空間の上方を覆う屋根を前記側壁に固定し、前記屋根の外面に、保冷構造体を設ける。

【発明の効果】

【0013】

上記本発明の一態様によれば、屋根の保冷を容易に行え、低温ガスパージを容易に行える低温地上式タンク、低温地上式タンクの構築方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】一実施形態に係る低温地上式タンクの構成図である。

【図2】一実施形態に係る屋根の保冷構造体を示す分解斜視図である。

【図3】一実施形態に係る屋根の一般部の保冷構造体の断面構成図である。

【図4】一実施形態に係る屋根の外周縁部の保冷構造体の断面構成図である。

【図5】一実施形態に係る保冷構造体の鋼帯の配置を示す平面図である。

【図6】従来の低温地下式タンクの屋根の保冷構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

【0016】

図１は、一実施形態に係る低温地上式タンク１の構成図である。
低温地上式タンク１は、図１に示すように、基礎版１０と、側壁２０と、メンブレン３０と、屋根４０と、を概略備えている。

【0017】

低温地上式タンク１の内部の貯蔵空間Ａには、低温液２として、液体アンモニアが貯蔵されている。なお、低温液２としては、ＬＮＧ（液化天然ガス）、ＬＰＧ（液化石油ガス）、液体窒素などであってもよい。

【0018】

基礎版１０は、コンクリート製であり、円板状に形成されている。基礎版１０の上面には、図示しない底部ライナーや、保冷構造体（保冷材、冷熱抵抗緩和材など）が設けられている。

【0019】

側壁２０は、基礎版１０の外周縁に、円筒状に形成されている。側壁２０は、コンクリート製であり、例えば、ＰＣ（プレストレストコンクリート）壁から形成されている。側壁２０の内壁には、図示しない側ライナーや、保冷構造体が設けられている。側壁２０の外壁には、外部階段２１が設けられている。

【0020】

メンブレン３０は、側壁２０の径方向内側に設けられ、低温液２の貯蔵空間Ａを形成している。メンブレン３０は、側壁２０の内壁及び基礎版１０の上面を覆う有底筒状に形成されている。メンブレン３０は、金属製の複数のメンブレンから形成され、当該メンブレンには格子状のコルゲーション（ひだ）が設けられている。

【0021】

屋根４０は、上方に凸のドーム状に形成され、貯蔵空間Ａの上方を覆っている。屋根４０には、屋根階段４１が設けられている。屋根４０には、図２～図５に示すように、その外面４０ａに保冷構造体５０が設けられている。

【0022】

図２は、一実施形態に係る屋根４０の保冷構造体５０を示す分解斜視図である。図３は、一実施形態に係る屋根４０の一般部の保冷構造体５０の断面構成図である。図４は、一実施形態に係る屋根４０の外周縁部の保冷構造体５０の断面構成図である。図５は、一実施形態に係る保冷構造体５０の鋼帯５６の配置を示す平面図である。なお、一般部とは、屋根４０の外周縁部以外の部分をいう。

【0023】

屋根４０は、図４に示すように、側壁２０の上端部２０ａに固定されている。側壁２０の上端部２０ａには、径方向内側に突出した肩部２２が設けられている。屋根４０は、肩部２２の下面側に固定されている。肩部２２の下面側には、図示しないスタッドボルト付きの厚板が設けられ、当該厚板を介して屋根４０の外周縁が固定されている。

【0024】

側壁２０の上端部２０ａには、屋根歩廊板２３が敷設されている。屋根歩廊板２３と屋根４０との継ぎ目には、当該継ぎ目を跨ぐように、傾斜した水切り板４３が固定されている。

【0025】

図２に示すように、屋根４０の外面４０ａには、保冷構造体５０が設けられている。保冷構造体５０は、成形断熱材５１と、発泡材５２と、防湿テープ５３と、ステンレス鋼線５４と、防湿シート５５と、鋼帯５６と、メッキ鉄板５７と、を備えている。

【0026】

成形断熱材５１は、ブロック状に成形された断熱材である。成形断熱材５１は、例えば、ポリウレタンフォームの成形体である。成形断熱材５１は、屋根４０の外面４０ａに接着剤などで固定されている。
発泡材５２は、図３及び図４に示すように、隣り合う成形断熱材５１の隙間に充填（注入）されている。発泡材５２は、例えば、発泡ポリウレタンフォーンである。

【0027】

防湿テープ５３は、図２に示すように、発泡材５２が充填された成形断熱材５１の隙間を覆うように貼り付けられている。
ステンレス鋼線５４は、成形断熱材５１、発泡材５２、及び防湿テープ５３を含む構造体を屋根４０の外面４０ａに拘束している。

【0028】

防湿シート５５は、上記構造体の外面を覆っている。防湿シート５５は、必要に応じて複数枚重ねられている。
鋼帯５６は、防湿シート５５の外側から上記構造体を屋根４０の外面４０ａに固定している。鋼帯５６は、例えば、ステンレス鋼帯である。

【0029】

メッキ鉄板５７は、保冷構造体５０の外面を形成している。メッキ鉄板５７は、鋼帯５６に対してリベットなどで固定されている。メッキ鉄板５７は、うろこ状に重ねていき、重ね部は折り返し加工により固定及び防水する。これにより、保冷構造体５０を雨養生できる。

【0030】

図３に示すように、屋根４０の外面４０ａには、複数のサポート材５８が立設している。複数のサポート材５８は、柱状に形成され、屋根４０の周方向に沿って多重環状に配置されている。サポート材５８には、屋根４０の周方向に延びる環状のパイプ材５９が固定されている。

【0031】

パイプ材５９は、図５に示すように、屋根４０の周方向に延びる多重環状に配置されている。鋼帯５６は、屋根４０の径方向において隣り合うパイプ材５９の間に架設され、成形断熱材５１の中心位置を屋根４０の外面４０ａに拘束している。なお、サポート材５８及びパイプ材５９は、図４に示すように、屋根歩廊板２３上にも設けられ、屋根４０の外周縁において成形断熱材５１を固定している。

【0032】

以上説明したように、本実施形態に係る低温地上式タンク１は、円筒状に形成されたコンクリート製の側壁２０と、側壁２０の径方向内側に設けられ、低温液２の貯蔵空間Ａを形成する金属製のメンブレン３０と、側壁２０に固定され、貯蔵空間Ａの上方を覆う屋根４０と、を備え、屋根４０の外面４０ａに、保冷構造体５０が設けられている。図３に示すように、屋根４０の外面４０ａには、屋根４０を内側から支える鉄骨部材４２（凸部）が無いため、保冷を容易に行える。また、屋根４０の外面４０ａの保冷は、施工時に作業員が下向きになるので、施工が容易になる。さらに、屋根４０の内面には、保冷構造体５０が設けられていないため、低温地上式タンク１の開放検査時の低温ガスパージを容易に行える。

【0033】

また、本実施形態では、保冷構造体５０は、屋根４０の外面４０ａに固定された複数の成形断熱材５１と、複数の成形断熱材５１の間に充填された発泡材５２と、を備える。この構成によれば、屋根４０の外面４０ａの全面を保冷できる。

【0034】

また、本実施形態では、保冷構造体５０は、複数の成形断熱材５１を覆う防湿シート５５と、防湿シート５５と共に複数の成形断熱材５１を屋根４０の外面４０ａに固定する鋼帯５６と、を備える。この構成によれば、屋根４０の外面４０ａに固定した成形断熱材５１や防湿シート５５が風などで飛ばされないようにすることができる。

【0035】

また、本実施形態では、保冷構造体５０は、鋼帯５６と共に防湿シート５５の外面を覆う複数のメッキ鉄板５７を備える。この構成によれば、保冷構造体５０の外面を雨養生できる。

【0036】

また、本実施形態では、保冷構造体５０は、屋根４０の外面４０ａに立設する複数のサポート材５８と、複数のサポート材５８に支持され、屋根４０の周方向に延びる多重環状に配置された複数のパイプ材５９と、を備え、鋼帯５６は、屋根４０の径方向において隣り合うパイプ材５９の間に架設されている。屋根４０の外面４０ａは、曲率が大きく、部分球殻なので、全周に鋼帯５６を回すことができない。この構成によれば、多重環状にパイプ材５９を設けて、その間で鋼帯５６を各部で個別に固定できるようにすることができる。

【0037】

また、本実施形態では、低温液２は、液体アンモニアである。アンモニアは、毒性があり、内面保冷にした場合、保冷中や目地部などにアンモニアが浸透した場合、開放検査時に完全にパージするのは困難である。このため、液体アンモニアを貯蔵する場合、本実施形態の外面保冷が有利になる。また、アンモニアは強アルカリ性である。多くの断熱材は有機化合物であり、アンモニアガスにさらされると劣化や変性してしまうものがある。この点からも、本実施形態の外面保冷が有利になる。

【0038】

また、本実施形態に係る低温地上式タンク１の構築方法は、コンクリート製の側壁２０を円筒状に形成し、側壁２０の径方向内側に、低温液２の貯蔵空間Ａを形成する金属製のメンブレン３０を形成し、貯蔵空間Ａの上方を覆う屋根４０を側壁２０に固定し、屋根４０の外面４０ａに、保冷構造体５０を設ける。この手法によれば、屋根４０の保冷を容易に行え、低温ガスパージを容易に行える低温地上式タンク１を構築できる。

【0039】

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。

【符号の説明】

【0040】

１…低温地上式タンク、２…低温液、１０…基礎版、２０…側壁、２０ａ…上端部、２１…外部階段、２２…肩部、２３…屋根歩廊板、３０…メンブレン、４０…屋根、４０ａ…外面、４１…屋根階段、４２…鉄骨部材、４３…水切り板、５０…保冷構造体、５１…成形断熱材、５２…発泡材、５３…防湿テープ、５４…ステンレス鋼線、５５…防湿シート、５６…鋼帯、５７…メッキ鉄板、５８…サポート材、５９…パイプ材、１００…低温地下式タンク、１４０…屋根、１４０ｂ…内面、１４２…鉄骨部材、１５０…保冷構造体、Ａ…貯蔵空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】