特許 7638598 低温液貯槽及びその製造方法及び冷熱衝撃緩和方法

(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】

(24)【登録日】2025-02-21

(45)【発行日】2025-03-04

(54)【発明の名称】低温液貯槽及びその製造方法及び冷熱衝撃緩和方法

(51)【国際特許分類】

   F17C 3/04 20060101AFI20250225BHJP

   E04H 7/06 20060101ALI20250225BHJP

【ＦＩ】

F17C3/04 D

E04H7/06

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021086709

(22)【出願日】2021-05-24

(65)【公開番号】P2022179904

(43)【公開日】2022-12-06

【審査請求日】2023-08-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000113517

【氏名又は名称】ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112472

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100202223

【弁理士】

【氏名又は名称】軸見 可奈子

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 龍樹

(72)【発明者】

【氏名】伊熊 健二

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 一貴

【審査官】森本 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５０－０２７１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－１４４１９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－１４４８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０８０７７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１７Ｃ ３／０４

Ｅ０４Ｈ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

０℃以下の低温液が貯留される内槽と、その外側を覆う外槽と、前記外槽の内側面に積層され、前記低温液の漏れを抑え、冷熱衝撃を緩和するための第１発泡樹脂層と、を備える低温液貯槽の製造方法であって、
前記第１発泡樹脂層の内槽側表面に、前記第１発泡樹脂層の内槽側表面に沿う方向に連通する気泡構造を備える第２発泡樹脂層を配し、
前記第１発泡樹脂層及び前記第２発泡樹脂層はウレタンフォームであり、
前記第２発泡樹脂層の空隙率は、前記第１発泡樹脂層の空隙率より高く、９７．５％以上であり、
前記第２発泡樹脂層の熱抵抗値は、前記第１発泡樹脂層の熱抵抗値よりも低く、０．３０ｍ２・Ｋ／Ｗ以上であり、
前記第１発泡樹脂層の独立気泡率が６５％～１００％であり、前記第２発泡樹脂層の独立気泡率が０～３５％であり、
前記第２発泡樹脂層に用いられる発泡樹脂原料が、前記第１発泡樹脂層に用いられる発泡樹脂原料中の活性水素化合物よりも高分子量の活性水素化合物を備える低温液貯槽の製造方法。

【請求項2】

０℃以下の低温液が貯留される内槽と、その外側を覆う外槽と、前記外槽の内側面に積層され、前記低温液の漏れを抑え、冷熱衝撃を緩和するための第１発泡樹脂層と、を備える低温液貯槽の製造方法であって、
前記第１発泡樹脂層の内槽側表面に、前記第１発泡樹脂層の内槽側表面に沿う方向に連通する気泡構造を備える第２発泡樹脂層を配し、
前記第１発泡樹脂層及び前記第２発泡樹脂層を積層した樹脂パネルを、前記外槽の内側面に設置するパネル設置工程 を行う低温液貯槽の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、０℃以下の低温液が貯留される低温液貯槽、及びその製造方法、及び、低温液貯槽に対する冷熱衝撃を緩和する熱衝撃緩和方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の低温液貯槽として、内部に低温液を貯留する内槽と、その内槽を外側から覆う外槽とを備え、外槽の内側面に、低温液の漏れを抑え、冷熱衝撃を緩和するための第１発泡樹脂層がコーティングされ、その表面にメッシュ構造の補強シートを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３０４４６０５号（段落[０００２]、図４）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した従来の低温液貯槽においては、補強シートが第１発泡樹脂層の表面から浮いたり、はがれたりした場合に、漏洩した低温液により第１発泡樹脂層が冷熱衝撃にさらされて破断する虞があり、第１発泡樹脂層に伝わる冷熱衝撃の緩和を図ることが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の低温液貯槽は、０℃以下の低温液が貯留される内槽と、その外側を覆う外槽と、前記外槽の内側面にコーティングされ、前記低温液の漏れを抑え、冷熱衝撃を緩和するための第１発泡樹脂層と、を備える低温液貯槽であって、前記第１発泡樹脂層の内槽側表面に、面方向に連通する気泡構造を備える第２発泡樹脂層を有している低温液貯槽である。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本開示の一実施形態に係る低温液貯槽の破断正面図

【図2】タンク部の拡大断面図

【図3】緩和層の断面図

【図4】低密度硬質ウレタンフォームからなる拡散層の内部に進入した液化天然ガスの流れを示す概略図

【図5】外槽の内側面への緩和層の施工状態を示す図

【図6】緩和層の施工方法の流れを示す図

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図１～図４を参照して、本開示の低温液貯槽１００について説明する。図１に示すように、本実施形態の低温液貯槽１００は、内槽２０と外槽３０とを備えた中空円筒状のタンク部４０と、タンク部４０の周囲を取り囲む円筒状の防液堤５０と、からなる。タンク部４０は、内槽２０の内部に液化天然ガスＬを貯留する。なお、低温液貯槽１００の容量は、大型と呼ばれるものは一般的に１４万～２３万ｋＬであり、２３万ｋＬの低温液貯槽１００では、防液堤５０の直径は約９０ｍであり、その高さは約４０ｍとなる。

【0008】

内槽２０及び外槽３０は、それぞれ天井部２１，３１を備え、その内部が外部に対して遮断された構造となっている。天井部２１，３１は、中央部が膨らんだドーム形状をなし、気化した液化天然ガスＬが充満する空間となっている。内槽２０及び外槽３０は共に、金属で構成されていて、例えば、低温靭性の観点から、鉄や鋼鉄等が好ましい。特に、内槽２０は、常時極低温に曝されるため、低温靭性に優れた鉄を主成分とするニッケル等の合金が好ましい。

【0009】

防液堤５０は、液化天然ガスＬの漏洩事故発生時に液化天然ガスＬの拡散防止のために設置されていて、本実施形態では、防液堤５０の内側面は、外槽３０の外側面に重ねられている。なお、防液堤５０は、ひび割れしにくいプレストレストコンクリートで構成されている。

【0010】

タンク部４０において、内槽２０と外槽３０の間に形成される空間には、液化天然ガスＬを－１６０℃程度に保ち、液化天然ガスＬの気化を低減するための保冷層６０が備えられている。保冷層６０は、天井部保冷層６１、側部保冷層６２、底部保冷層６３から構成されている。

【0011】

詳細には、内槽２０及び外槽３０のうち、天井部２１，３１に形成される空間と、側部２２，３２に形成される空間と、には、天井部保冷層６１及び側部保冷層６２として、断熱性能を有する粒状パーライト等が充填されている。また、内槽２０及び外槽３０のうち、底部２３，３３に形成される空間には、底部保冷層６３として、耐荷重性能及び断熱性能を有するパーライトコンクリート、軽量気泡コンクリート等が配設されている。

【0012】

さて、低温液貯槽１００では、外槽３０の内側面３０Ｓに緩和層１０がコーティングされている。この緩和層１０は、漏洩した液化天然ガスＬの冷熱衝撃が、防液堤５０に急激に伝わることを防止するために形成されている。

【0013】

図２に示すように、緩和層１０は、外槽３０の内側面３０Ｓ全体を覆う側面緩和層１０Ｓと、外槽３０の内底面３０Ｔのうち、周縁部を全周に亘って覆う環状の底面緩和層１０Ｔとからなる。なお、底面緩和層１０Ｔは、底部保冷層６３の周縁部も覆っている。

【0014】

図３には、本実施形態の緩和層１０の断面構造が示されている。緩和層１０は、外槽３０の内面（内側面３０Ｓ及び内底面３０Ｔ）に、下吹き層１２、第１発泡樹脂層１３（１３Ａ，１３Ｂ）、第２発泡樹脂層１４が積層されてなる。

【0015】

第１発泡樹脂層１３は、下吹き層１２に積層されていて、ウレタンフォーム原料を発泡硬化させて形成される硬質ウレタンフォームで構成されている。第１発泡樹脂層１３は、液化天然ガスＬの冷熱衝撃を緩和して冷熱衝撃が防液堤５０に影響を与えることを抑制する必要がある。そのため、構成される硬質ウレタンフォームは、優れた断熱性能及び圧縮強度を有し、かつ、空間の効率利用の観点から厚みは薄い方が好ましい。具体的には、密度が４０～８０ｋｇ／ｍ^３、通気性が１ｍｌ／ｃｍ^２／ｓ以下、熱伝導率が０．０４０Ｗ／ｍＫ以下、熱抵抗値が１．００ｍ^２Ｋ／Ｗ以上のものが好ましく、圧縮強度が３６０ｋＰａ以上のものが好ましく、厚みは、４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下が好ましい。

【0016】

なお、本実施形態では、第１発泡樹脂層１３は２層（１３Ａ，１３Ｂ）で構成されているが、１層であってもよいし、３層以上で構成されていてもよい。ここで、第１発泡樹脂層１３のスキン層は、高密度のウレタン層であり、コア部に比べてウレタン樹脂の比率が増すため、熱伝導率が高くなり、断熱性能が低下する。このため、防熱層を構成する層の数は少ない方が好ましく、１層又は２層で構成することがより好ましい。

【0017】

本実施形態の第１発泡樹脂層１３は、密度 ６０ｋｇ／ｍ^３、通気性 ０．０１ｍｌ／ｃｍ^２／ｓ以下、空隙率 ９５％、熱伝導率 ０．０２２Ｗ／ｍＫ、、熱抵抗値 ２．３ｍ^２Ｋ／Ｗ圧縮強度 ５２０ＫＰａ、厚み ５０ｍｍ（２５ｍｍが２層）である。

【0018】

なお、第１発泡樹脂層１３に求められる圧縮強度は、一般社団法人 日本ガス協会のＬＮＧ地上式貯槽指針における「９．５．２．２ 荷重の算定」より、防液堤の高さを４０ｍ（２３万ｋＬの低温液貯槽を想定）とし、「８．４．４ 冷熱抵抗緩和材」より、安全率を２．０として算出すると、約３６０ＫＰａとなる。そのため、第１発泡樹脂層１３に必要な圧縮強度は、３６０ＫＰａ以上となる。

【0019】

下吹き層１２は、外槽３０の内面に直接積層される層であり、第１発泡樹脂層１３の接着性を確保するためのプライマー的役割を果たす層である。下吹き層１２は、第１発泡樹脂層１３と同じ硬質ウレタンフォームで構成されていて、第１発泡樹脂層１３と同じウレタンフォーム原料を外槽３０の内面に吹き付け、硬化又は発泡硬化させて形成される。下吹き層１２の厚みは、０．１～５ｍｍが好ましい。

【0020】

第２発泡樹脂層１４は、第１発泡樹脂層１３の内側面に積層され、緩和層１０の最表面を構成して第１発泡樹脂層１３を冷熱衝撃から保護する保護層となっている。第２発泡樹脂層１４は、第１発泡樹脂層１３と同様に、ウレタンフォーム原料を発泡硬化させて形成されるが、第１発泡樹脂層１３よりも密度が小さい低密度硬質ウレタンフォームで構成されている。

【0021】

次に、第２発泡樹脂層１４と第１発泡樹脂層１３を構成する硬質ウレタンフォームについて説明する。図４に示すように、どちらの硬質ウレタンフォームも、１つ１つの気泡Ｐが独立した独立気泡構造のセル（気泡）を有する多孔質体であり、気泡Ｐの中に封じ込められたガスは独立し、温度変化が隣接する気泡Ｐのガスに伝わりにくくなって、優れた断熱性能を発揮する。

【0022】

第１発泡樹脂層１３を構成する硬質ウレタンフォームは、第２発泡樹脂層１４を構成する低密度硬質ウレタンフォームに比べて、独立気泡構造を有する気泡Ｐを多く有しているのに対し、第２発泡樹脂層１４を構成する低密度硬質ウレタンフォームは、独立気泡構造を有する気泡Ｐよりも、一部の気泡Ｑが連通した連続気泡構造を有する気泡Ｑを多く有している。具体的には、気泡Ｑ，Ｐ中の独立気泡構造を有する気泡Ｐの割合である独立気泡率が、第１発泡樹脂層１３は６５～１００％（８０％以上が好ましい）である一方、第２発泡樹脂層１４は、０～３５％（２０％以下が好ましい）である。また、第２発泡樹脂層１４における連続気泡構造を有する気泡Ｑは、多くが面方向に連通している。ここで、吹付工法の性質として、ウレタンフォームは、接着面と表面は、発泡効率が低く緻密になり、独立気泡が増加する傾向があるため垂直方向は分布が極端であるが、面方向は意図した発泡効率のコア層が広がっている、即ち、連続気泡部分が広がっている状態となる。「連続気泡構造を有する気泡Ｑが面方向に連通している」とは、上述のように、連面方向は連続気泡部分が広がっている状態、を指す。

【0023】

なお、第１発泡樹脂層１３の独立気泡率が６５％を下回ると、熱伝導率が低下し、必要な熱抵抗値を得るための必要な厚みが増加する。第１発泡樹脂層１３の厚みが増加すると、コスト増や、作業スペースが狭くなることにより、作業効率が低下したり、誤って破損してしまいクラックが発生したりする等の虞が生じ得る。

【0024】

これにより、第２発泡樹脂層１４は、第１発泡樹脂層１３よりも、空隙率が大きく、柔軟になっている。また、第２発泡樹脂層１４は第１発泡樹脂層１３よりも、通気性が高くなっている。

【0025】

第２発泡樹脂層１４としての低密度硬質ウレタンフォームの密度は、７～４０ｋｇ／ｍ^３、厚み方向の通気性が０．０５～３０ｍｌ／ｃｍ^２／ｓ、圧縮強度が１５～１５０ＫＰａ、熱抵抗値が０．３０ｍ^２Ｋ／Ｗ以上、空隙率が９７．５％以上のものが好ましい。また、厚みは、１０～２０ｍｍが好ましい。また、第２発泡樹脂層１４の熱抵抗値は、第１発泡樹脂層１３の熱抵抗値よりも低くなっている。

【0026】

本実施形態で用いた低密度硬質ウレタンフォームからなる第２発泡樹脂層１４は、密度 １１ｋｇ／ｍ^３、熱伝導率 ０．０３６Ｗ／ｍＫ、空隙率 ９９．１％、熱抵抗値 ０．４２ｍ^２Ｋ／Ｗ、通気性 ０．３ｍｌ／ｃｍ^２／ｓ、圧縮強度 ３０ＫＰａ、厚み １５ｍｍである。

【0027】

さて、内槽２０の内部から液化天然ガスＬが漏洩した場合、液化天然ガスＬは第１発泡樹脂層１３よりも先に第２発泡樹脂層１４に接触する。第２発泡樹脂層１４は、表面（スキン層）が局所的に急激な冷却にさらされて収縮して破断する。このとき、第２発泡樹脂層１４は、面方向で連通した連続気泡構造の気泡Ｑの割合が高いため、液化天然ガスＬの冷熱衝撃が厚み方向よりも面方向に広がり、第１発泡樹脂層１３がゆっくり冷却され、第１発泡樹脂層１３に伝わる冷熱衝撃が緩和される。

【0028】

また、第２発泡樹脂層１４は、第１発泡樹脂層１３よりも柔軟なので、表面（スキン層）は破断しやすいが、その破断が奥（第１発泡樹脂層１３）まで広がりにくくなっている。つまり、第２発泡樹脂層１４における第１発泡樹脂層１３側部分は破断しにくくなっているので、第１発泡樹脂層１３が局所的に急激な冷却にさらされることなく、第２発泡樹脂層１４の内側の液化天然ガスＬによりゆっくり冷却され、第１発泡樹脂層１３に伝わる冷熱衝撃が緩和される。また、第２発泡樹脂層１４の破断範囲が浅いので、第１発泡樹脂層１３が、第２発泡樹脂層１４で起こる破断のエネルギーを受けにくくなっている。

【0029】

また、第２発泡樹脂層１４内には、液化天然ガスＬに近い内側が低温で外側が高温となるように温度勾配が生じている。第２発泡樹脂層１４の表面（スキン層）が破断して、第２発泡樹脂層１４の中心部が液化天然ガスＬにさらされると、中心部は表面（スキン層）よりも温度が高いので、液化天然ガスＬが沸騰すると考えられる。これにより、第２発泡樹脂層１４の中心部が冷却されるまでの間、第２発泡樹脂層１４の中心部と液化天然ガスＬとの間に気体層が生じ、液化天然ガスＬが第２発泡樹脂層１４の内部に侵入しにくくなると共に、断熱効果が生じると考えられる。そして、その間に第１発泡樹脂層１３が徐々に冷却されるので、第１発泡樹脂層１３に伝わる冷熱衝撃が緩和されると考えられる。

【0030】

また、第２発泡樹脂層１４の熱伝導率が第１発泡樹脂層１３の熱伝導率よりも少し高いので、第２発泡樹脂層１４を通して第１発泡樹脂層１３が徐々に冷却される。なお、第２発泡樹脂層１４の熱抵抗値が０．３０ｍ^２Ｋ／Ｗ以下になると、第１発泡樹脂層１３の冷却速度が著しく上昇すると考えられる。

【0031】

なお、本実施形態の第１発泡樹脂層１３及び第２発泡樹脂層１４については、密度は、ＪＩＳ Ｋ ７２２２：２００５／ＩＳＯ ８４５：１９８８に基づいて測定を行い、通気性は、ＪＩＳ Ｋ ６４００－７ Ｂ法：２０１２／ＩＳＯ ７２３１：２０１０に準拠して測定を行い、熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ １４１２－２：１９９９／ＩＳＯ ８３０１：１９９９に準拠して測定を行い、圧縮強度は、ＪＩＳ Ｋ ７２２０：２００６／ＩＳＯ ８４４：２００４に準拠して測定を行い、独立気泡率は、ＡＳＴＭ Ｄ ２８５６－８７を参照して測定を行った。

【0032】

詳細には、以下に示す測定用サンプルをＪＩＳ Ａ９５２６：２０１５に基づいて作製し、測定を行った。測定用サンプルは、９００ｍｍ角×５ｍｍ厚みのアルミ板に、第１発泡樹脂層１３用のウレタンフォーム原料を用いて、約３ｍｍの下吹き層１２を吹き付けた後、約２５ｍｍの防熱層を２層積層することで、約５０ｍｍの第１発泡樹脂層１３を作製した。第２発泡樹脂層１４についても、第１発泡樹脂層１３と同様に、第２発泡樹脂層１４用のウレタンフォーム原料を用いて、測定用サンプルを作製した。

【0033】

密度は、測定用サンプルを外側の第１発泡樹脂層１３Ａのスキン層を厚み方向に含むように、１００ｍｍ角×３０ｍｍ厚み（全面にスキン層無し）に切り出して作製し、測定を行った。熱伝導率は、測定用サンプルを外側の第１発泡樹脂層１３Ａのスキン層を厚み方向に含むように、２００ｍｍ角×２５ｍｍ厚み（全面にスキン層無し）に切り出して作製し、測定を行った。圧縮強度は、測定用サンプルを外側の第１発泡樹脂層１３Ａのスキン層を厚み方向に含むように、５０ｍｍ角×３０ｍｍ厚み（全面にスキン層無し）に切り出して作製し、測定を行った。通気性は、測定用サンプルの内側の第１発泡樹脂層１３Ｂから２２０ｍｍ角×１０ｍｍ厚み（全面にスキン層無し）に切り出して作製した。なお、通気性は、厚み方向に外側の第１発泡樹脂層１３Ａ及び内側の第１発泡樹脂層１３Ｂの何れのスキン層も含まず、コア部の通気性の測定を行った。独立気泡率は、３０ｍｍ角×２０ｍｍ厚みの第１発泡樹脂層１３Ｂと第２発泡樹脂層１４とをそれぞれ作成して測定を行った。

【0034】

次に、緩和層１０の施工方法について図５，６を用いて説明する。緩和層１０の施工は、内槽２０、外槽３０および防液堤５０がほぼ完成した状態で、内槽２０及び外槽３０の側部２２，３２同士の間に粒状パーライトが充填される前に行われる。従って、図６に示すように、内槽２０の側部２２と外槽３０の側部３２との間の狭い空間内に作業者Ｍ，Ｎ，Ｏが入って施工を行う。このとき、底部は外槽３０の上に底部保冷層６３が配設され、その上に内槽２０が配置されているため、通常は、図示しない天井に設けられた入口から出入りする。なお、内槽２０の側部２２と外槽３０の側部３２との幅は、１０００ｍｍ～２０００ｍｍであり、高さは約４５ｍである。

【0035】

緩和層１０のうち、外槽３０の内側面３０Ｓに備えられる側面緩和層１０Ｓの施工は、図５に示すように、図示しない天井に設置されたトロリービームに取り付けられたゴンドラ７０に乗り込んだ作業者Ｍ又はＮによって施工が行われる。ゴンドラ７０は、空間Ｋ内を外槽３０の内側面３０Ｓに沿って昇降可能及び水平移動可能に吊持されている。

【0036】

緩和層１０の施工は、外槽３０の内側面３０Ｓ及び内底面３０Ｔを、鉛直方向に所定間隔で分割した複数の施工領域Ｗ毎に行われる。側面緩和層１０Ｓの施工においては、ゴンドラ７０に乗り込んだ作業者Ｍ又はＮが、施工領域Ｗを上端部又は下端部から順に施工を行っていく。ある施工領域Ｗの施工が終わったら、隣の施工領域Ｗに水平移動し、同様にして上端部又は下端部から繰り返し施工を行っていく。なお、施工領域Ｗを上端部又は下端部から順に施工を行う際、ゴンドラ７０から施工できない領域は、施工を行わないで、隣の施工領域Ｗへ水平移動する。上述した側面緩和層１０Ｓのうちゴンドラ７０から施工できない領域及び底面緩和層１０Ｔについては、図５に示すように、側面緩和層１０Ｓの施工が完了した後に又は側面緩和層１０Ｓの施工と並行して作業者Ｏが行う。あるいはＭ又はＮが都度、ゴンドラ７０を降りて連続して施工してもよい。

【0037】

図６には、緩和層１０の施工の流れが示されている。同図に示されるように、緩和層１０の施工は、まず第１工程Ｓ１が作業者Ｍにより行われる。その後、作業者Ｍを追いかけるように作業者Ｎにより、第２工程Ｓ２が行われる。

【0038】

第１工程Ｓ１では、ウレタンフォーム原料をスプレー工法により外槽３０の内面に吹き付け、発泡硬化させて第１発泡樹脂層１３を形成させる。このとき、第１発泡樹脂層１３を形成する前に、同様のスプレー工法により下吹き層１２を形成させておく。

【0039】

詳細には、第１工程Ｓ１では、作業者Ｍが、携行しているスプレーガン９０でウレタンフォーム原料を外槽３０の内面に向けて吹き付けて下吹き層１２を形成した後、再度吹き付けて、第１発泡樹脂層１３を所定の厚さになるように形成する。本実施形態では、２回に分けて吹き付けを行い、２層の第１発泡樹脂層１３Ａ，１３Ｂを形成している。これは、１回のスプレー吹き付けで、所定の厚みを形成しようとしても、吹き付けたウレタンフォーム原料が垂れることで、所定の厚みが確保できない虞があるためである。この場合、１回目の吹き付けが終わった後、硬化が進行して表面のタック（ベタツキ）がなくなった後に２回目の吹き付けを行う。なお、外側の第１発泡樹脂層１３Ａ及び内側の第１発泡樹脂層１３Ｂの厚みは略同じとなるように形成する。

【0040】

本実施形態では、下吹き層１２は、第１発泡樹脂層１３と同じウレタンフォーム原料を塗布して形成される。下吹き層１２の存在により外側の第１発泡樹脂層１３Ａの外槽３０の内側面３０Ｓへの接着性を向上させることができる。この場合も、下吹き層１２の吹き付けが終わった後、硬化が進行して表面のタックがなくなった後に吹き付けを行う。なお、下吹き層１２を設けず、外槽３０の内面に直接、第１発泡樹脂層１３を形成した場合、金属製で熱伝導率の高い外槽３０の内面に付着した部分から熱が奪われて、発泡度合いが不十分となったり、外槽３０と第１発泡樹脂層１３との接着力が低下し、第１発泡樹脂層１３が外槽３０から剥がれてしまったりする虞がある。

【0041】

第２工程Ｓ２では、第１発泡樹脂層１３に対して、作業者Ｎが、携行しているスプレーガン９０でウレタンフォーム原料を吹き付け、低密度硬質ウレタンフォームからなる第２発泡樹脂層１４を所定の厚さになるように形成する。このとき、第１発泡樹脂層１３よりも低密度の硬質ウレタンフォームが形成されるウレタンフォーム原料を吹き付ける。具体的には、第２発泡樹脂層１４のウレタンフォーム原料中のポリオール（「活性水素化合物」に相当する）には、第１発泡樹脂層１３のウレタンフォーム原料中のポリオールよりも分子量（重量平均分子量（Ｍｗ））が大きい（つまり高分子量）ものが含まれている。例えば、第１発泡樹脂層１３のウレタンフォーム原料中のポリオールは、平均分子量１０００以下のものが主であり、第２発泡樹脂層１４のウレタンフォーム原料中のポリオールは、平均分子量１５００以上のものを５ｗｔ％以上含んでいる。

【0042】

本実施形態の緩和層１０の構成及びその施工方法に関する説明は以上である。次に、緩和層１０及びその施工方法の作用効果について説明する。

【0043】

本実施形態の緩和層１０では、第１発泡樹脂層１３は第２発泡樹脂層１４で覆われ、内槽２０の内部から漏洩した液化天然ガスＬは、第１発泡樹脂層１３よりも先に第２発泡樹脂層１４に接触する。そして、第２発泡樹脂層１４は、表面（スキン層）が局所的に急激な冷却にさらされて収縮して破断する。このとき、第２発泡樹脂層１４は、面方向で連通した連続気泡構造の気泡Ｑの割合が高いため、液化天然ガスＬの冷熱衝撃が厚み方向よりも面方向に広がり、第１発泡樹脂層１３がゆっくり冷却され、第１発泡樹脂層１３に伝わる冷熱衝撃が緩和される。また、第２発泡樹脂層１４は、第１発泡樹脂層１３よりも柔軟で圧縮強度が小さいので、表面（スキン層）は破断しやすいが、その破断が奥（第１発泡樹脂層１３）まで広がりにくくなっている。つまり、第２発泡樹脂層１４における第１発泡樹脂層１３側部分は破断しにくくなっているので、第１発泡樹脂層１３が局所的に急激な冷却にさらされることなく、第２発泡樹脂層１４の内側（破断部分の内側）の液化天然ガスＬによりゆっくり冷却され、第１発泡樹脂層１３に伝わる冷熱衝撃が緩和される。また、第２発泡樹脂層１４の破断範囲が浅いので、第１発泡樹脂層１３が、第２発泡樹脂層１４で起こる破断のエネルギーを受けにくくなっている。

【0044】

また、第２発泡樹脂層１４を備えることによって液化天然ガスＬの冷熱衝撃から第１発泡樹脂層１３を保護することができるので、従来のように第１発泡樹脂層１３の表面を補強するためのメッシュ構造の補強シートを備えなくてもよい。

【0045】

具体的には、第１発泡樹脂層１３の表面に補強シートを積層する構成では、第１工程Ｓ１の後に、第１発泡樹脂層１３の表面に補強シートを接着剤等で貼り付ける。このとき、補強シートはその剛性により第１発泡樹脂層１３の表面から浮いたり、はがれたりする虞がある。そのため、第１発泡樹脂層１３の表面を切削して平坦にする工程が必要となる。この工程は、全ての施工領域Ｗに対して手作業で行うこととなり膨大な工数及び費用がかかってしまう。しかもこの粉塵を除去する工数及び費用も必要となる。さらに、切削時に発生する切削屑の粉塵により作業環境が悪化するだけでなく、粉塵爆発のリスクが生じてしまう。これに対して、本実施形態では、この工程を必要としないため、このような問題は生じることなく、作業性を向上させることができる。

【0046】

また、切削の工程は、平坦にする目的であるから、第１発泡樹脂層１３の発泡硬化が進行して十分な強度を発現してから行う必要がある。十分な強度が発現する前に切削やグランダー等の加工を行うと、平坦に削れなかったり裂けてしまったりする虞がある。十分な強度が発現するまでの目安としては、約２４時間（１日）であり、余計に日数を要することとなり、費用が増えてしまう。これに対して、本実施形態では、第１工程Ｓ１の硬化が進行して表面のタックがなくなった後に、次の第２工程Ｓ２を行うことができる。これにより、第１工程Ｓ１の第１発泡樹脂層１３の発泡硬化を待つ時間が不要となる。従って上述した問題は生じず、作業性を向上させることができる。

【0047】

［確認実験］
上記実施形態の緩和層１０について、硬質ウレタンフォームからなる第１発泡樹脂層１３を低密度硬質ウレタンフォームからなる第２発泡樹脂層１４で保護することにより、冷熱衝撃を受けたときに冷熱衝撃を緩和できることを実験により確認した。この実験では、金属型内に緩和層１０を作製し、その上から液体窒素を流し込み、硬質ウレタンフォームからなる第１発泡樹脂層１３にクラックが入るか否かを確認した。なお、液体窒素の温度は、－１９６℃であり、約－１６０℃の液化天然ガスＬに比べてより過酷な条件となる。また、窒素は不活性ガスであり、火災のリスクがないため、実験用の代替液とした。

【0048】

具体的には、内寸が、１６００ｍｍ長さ×７００ｍｍ幅×１００ｍｍ厚みであり、上側が開放した解体可能な金属型を準備する。金属型を立て（長さ方向と厚み方向を底面とする）、金属型の底面（開放面と反対側）を外槽３０に見立て、第１発泡樹脂層１３用のウレタンフォーム原料を吹き付けて約３ｍｍの下吹き層１２を形成した後、５０ｍｍ厚み（２層構造で各層の厚みは、２５ｍｍ）の硬質ウレタンフォームからなる第１発泡樹脂層１３を形成した。さらに、その上に、第２発泡樹脂層１４用のウレタンフォーム原料を吹き付けて１５ｍｍ厚み（１層構造）の低密度硬質ウレタンフォームからなる第２発泡樹脂層１４を形成してテストピースを作製した。そして、作製したテストピースの上を倒し（長さ方向と幅方向を底面とする）、その上（第２発泡樹脂層１４側）から液体窒素を流し込み、液体窒素の液面が第２発泡樹脂層１４から２０～３０ｍｍ高さとなるようにした。その後、液体窒素の液面高さが２０～３０ｍｍとなるように、随時継ぎ足し、２時間経過させた。２時間経過後、液体窒素を金属型から除去し、クラックの発生の有無を目視にて確認した。クラックが発生している場合、クラックの表面から溶剤で希釈した染料をスポイトで垂らし、約１時間放置してクラックに着色を行った。その後、金属型を解体してテストピースを取り出して、テストピースをカットし、カット断面を目視し、硬質ウレタンフォームからなる第１発泡樹脂層１３へのクラックの有無を確認した。比較用に、低密度硬質ウレタンフォームからなる第２発泡樹脂層１４を備えない、第１発泡樹脂層のみ（５０ｍｍ厚み（２層構造で各層の厚みは、２５ｍｍ））の比較サンプル１と、第１発泡樹脂層（５０ｍｍ厚み（２層構造で各層の厚みは、２５ｍｍ）に第１発泡樹脂層用のウレタンフォーム原料を吹き付けて１５ｍｍ厚みの硬質ウレタンフォームを積層した比較サンプル２と、参考用に、第１発泡樹脂層（５０ｍｍ厚み（２層構造で各層の厚みは、２５ｍｍ））の表面に補強シート接着剤で固定した参考サンプル（従来の構成）と、を作成した。

【0049】

その結果、低密度硬質ウレタンフォームからなる第２発泡樹脂層１４を備えた緩和層１０の第１発泡樹脂層１３及び第１発泡樹脂層の表面に補強シートを有する従来の緩和層の防熱層には、クラックは生じていなかった。一方、比較サンプル１及び比較サンプル２の第１発泡樹脂層には、クラックが多数入っていた。本実験から、硬質ウレタンフォームからなる第１発泡樹脂層１３を低密度硬質ウレタンフォームからなる第２発泡樹脂層１４で保護することにより、冷熱衝撃を受けたときに第１発泡樹脂層１３の硬質ウレタンフォームのクラックの発生を抑制できることが確認できた。また、本開示の緩和層は、従来の第１発泡樹脂層の表面に補強シートを有する構成の緩和層と同等に、冷熱衝撃を緩和することが確認できた。

【0050】

［他の実施形態］
（１）上記実施形態において、低温液貯槽１００には、液化天然ガスＬを貯留していたが、例えば、液化プロパンガス等の他の低温液であってもよい。

【0051】

（２）上記実施形態において、タンク部４０は、天井部２１，３１を備えていたが、蓋体を備えて上方が開放した構造であってもよい。

【0052】

（３）上記実施形態において、低密度硬質ウレタンフォームからなる第２発泡樹脂層１４は１層であったが、複数層積層されていてもよい。

【0053】

（４）上記実施形態において、第１発泡樹脂層１３と第２発泡樹脂層１４との間にメッシュ構造の補強シートが積層されていてもよい。

【0054】

このとき、第１工程Ｓ１と第２工程Ｓ２との間に、補強シートを第１発泡樹脂層１３に積層させる工程Ｓ１２を行うこととなる。工程Ｓ１２において、補強シートを第１発泡樹脂層１３に重ねてタッカー等で仮止めしてから第２工程Ｓ２を行うことで、補強シートが第２発泡樹脂層１４としての低密度硬質ウレタンフォームに内包するように第１発泡樹脂層１３に固着させてもよい。このようにすることで、補強シートを第１発泡樹脂層１３に貼り付けるための接着剤が不要となり、しかも第１発泡樹脂層１３を平坦にする工程が不要となる。

【0055】

（５）上記実施形態において、第２発泡樹脂層１４は、低密度硬質ウレタンフォームであったが、軟質ウレタンフォーム等の他の発泡樹脂であってもよい。また、第１発泡樹脂層１３も他の発泡樹脂であってもよい。

【0056】

（６）上記実施形態において、第２発泡樹脂層１４は、第１発泡樹脂層１３にウレタンフォーム原料を吹き付けて発泡硬化させることで形成されていたが、予め製造された低密度硬質ウレタンフォーム製のパネルを第１発泡樹脂層１３に固定することで形成されてもよい。

【0057】

なお、本明細書及び図面には、特許請求の範囲に含まれる技術の具体例が開示されているが、特許請求の範囲に記載の技術は、これら具体例に限定されるものではなく、具体例を様々に変形、変更したものも含み、また、具体例から一部を単独で取り出したものも含む。

【0058】

＜付記＞
以下、上述した実施形態から抽出される発明の第１～第１１の態様について、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。

【0059】

［第１態様］
０℃以下の低温液が貯留される内槽と、その外側を覆う外槽と、前記外槽の内側面に積層され、前記低温液の漏れを抑え、冷熱衝撃を緩和するための第１発泡樹脂層と、を備える低温液貯槽であって、
前記第１発泡樹脂層の内槽側表面に、面方向に連通する気泡構造を備える第２発泡樹脂層を有している低温液貯槽。

【0060】

発明の第１態様によれば、第２発泡樹脂層は、面方向で連通する気泡構造を備えるため、低温液の冷熱衝撃が厚み方向よりも面方向に広がり、第１発泡樹脂層がゆっくり冷却され、第１発泡樹脂層に伝わる冷熱衝撃が緩和される。

【0061】

［第２態様］
前記第２発泡樹脂層は、前記第１発泡樹脂層よりも空隙率が高い第１態様に記載の低温液貯槽。

【0062】

［第３態様］
前記第２発泡樹脂層の空隙率が、９７．５％以上である第１態様又は第２態様に記載の低温液貯槽。

【0063】

発明の第２態様によれば、第２発泡樹脂層は、第１発泡樹脂層１３よりも空隙率が大きく柔軟なので、第２発泡樹脂層の破断範囲が浅くなり、第１発泡樹脂層が、第２発泡樹脂層で起こる破断のエネルギーを受けにくくなる。また、第２発泡樹脂層の空隙率は、９７．５％以上が好ましい（第３態様）。

【0064】

［第４態様］
前記第２発泡樹脂層は、前記第１発泡樹脂層よりも熱抵抗値が低い第１態様から第３態様のうち何れか１の態様に記載の低温液貯槽。

【0065】

［第５態様］
前記第２発泡樹脂層の熱抵抗値が、０．３０ｍ^２・Ｋ／Ｗ以上である第４態様に記載の低温液貯槽。

【0066】

発明の第４態様によれば、第２発泡樹脂層が第１発泡樹脂層に冷たさを伝達し、第１発泡樹脂層が徐々に冷却される。第２発泡樹脂層の熱抵抗値が、０．３０ｍ^２・Ｋ／Ｗ以上であると、第１発泡樹脂層の冷却速度が適切になると思われる（第５態様）。

【0067】

［第６態様］
前記第１発泡樹脂層の独立気泡率が６５％～１００％であり、前記第２発泡樹脂層の独立気泡率が０～３５％である第１態様から第５態様のうち何れか１の態様に記載の低温液貯槽。

【0068】

発明の第６態様によれば、第２発泡樹脂層は、第１発泡樹脂層よりも気泡同士が連続しているので、低温液の冷熱衝撃が第２発泡樹脂層内に広がり、第１発泡樹脂層がゆっくり冷却され、第１発泡樹脂層に伝わる冷熱衝撃が緩和される。

【0069】

［第７態様］
前記第１発泡樹脂層及び前記第２発泡樹脂層は、ウレタンフォームである第１態様から７のうち何れか１の請求項に記載の低温液貯槽。

【0070】

［第８態様］
第１態様から第７態様のうち何れか１の態様に記載の低温液貯槽の製造方法であって、
前記第２発泡樹脂層に用いられる発泡樹脂原料が、前記第１発泡樹脂層に用いられる発泡樹脂原料中の活性水素化合物（主にポリオール）よりも高分子量の活性水素化合物（主にポリオール）を備える低温液貯槽の製造方法。

【0071】

［第９態様］
第１態様から第７態様のうち何れか１の態様に記載の低温液貯槽の製造方法であって、
前記外槽の内側面に原料を塗布して発泡硬化させて前記第1発泡樹脂層を形成する第１工程、
前記第１発泡樹脂層の内槽側表面に原料を塗布して発泡硬化させて前記第２発泡樹脂層を形成する第２工程、
を行う低温液貯槽の製造方法。

【0072】

［第１０態様］
第１態様から第７態様のうち何れか１の態様に記載の低温液貯槽の製造方法であって、
前記第１発泡樹脂層及び前記第２発泡樹脂層を積層した樹脂パネルを、前記外槽の内側面に設置するパネル設置工程を行う低温液貯槽の製造方法。

【0073】

［第１１態様］
０℃以下の低温液が貯留される内槽と、その外側を覆う外槽と、前記外槽の内側面に積層され、前記低温液の漏れを抑え、冷熱衝撃を緩和するための第１発泡樹脂層と、を備える低温液貯槽の冷熱衝撃緩和方法であって、
前記第１発泡樹脂層の内槽側表面に、面方向に連通する気泡構造を備え、前記内槽から漏れた前記低温液を沸騰させ、気体層を発生させる第２発泡樹脂層を配する低温液貯槽の冷熱衝撃緩和方法。

【0074】

発明の第１１態様によれば、第２発泡樹脂層の中心部が冷却されるまでの間、第２発泡樹脂層の中心部と低温液との間に気体層が生じるので、その間に第１発泡樹脂層が徐々に冷却され、第１発泡樹脂層が破断しにくくなる。

【符号の説明】

【0075】

１０ 緩和層
１３ 第１発泡樹脂層
１４ 第２発泡樹脂層
２０ 内槽
３０ 外槽
５０ 防液堤
１００ 低温液貯槽
Ｌ 液化天然ガス（低温液）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】