(57)【要約】  【課題】  高品質の二重殻タンクを提供する。  【解決手段】  二重殻タンクの内槽が、低温液化ガスを貯留する内空間を形成する内槽本体と、内槽本体の上部から上方に突出し、上端に開口を有する筒状に形成され、内空間と連通するマンホールを形成する胴部と、胴部に上から覆い被さって開口を閉じる蓋板とを有する。蓋板は、ソケットが貫通形成された蓋板本体と、ソケットを閉塞する第１プラグとを備える。蓋板の下面が、胴部の上端部と、胴部の内周面側に裏波を形成するようにして、裏波溶接されている。【選択図】  図２
2020015535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外槽と、
前記外槽に収容される内槽と、を備える二重殻タンクであって、
前記内槽が、
低温液化ガスを貯留する内空間を形成する内槽本体と、
前記内槽本体の上部から上方に突出し、上端に開口を有する筒状に形成され、前記内空間と連通するマンホールを形成する胴部と、
前記胴部に上から覆い被さって前記開口を閉じる蓋板と、を有し、
前記蓋板は、ソケットが貫通形成された蓋板本体と、前記ソケットを閉塞する第１プラグとを備え、
前記蓋板の下面が、前記胴部の上端部と、前記胴部の内周面側に裏波を形成するようにして、裏波溶接されている、二重殻タンク。
【請求項２】
前記内槽が、前記マンホールと前記内空間とを仕切る仕切り板を更に有し、
前記仕切り板に、第２プラグで閉塞可能な１以上の貫通穴が形成されている、請求項１に記載の二重殻タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外槽、および外槽に収容される内槽を有する二重殻タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
二重殻タンクの内槽には、内槽の製造時に用いるマンホールが設けられている。内槽の製造終盤でマンホールは閉じられ、それにより低温液化ガスを貯留するための密閉空間が形成される。特許文献１に例示されているように、マンホールは、内槽本体の上部から筒状に突出する胴部によって形成されている。胴部の上端に蓋板を設置することで、マンホールが閉じられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２５０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二重殻タンクを実用に供して低温液化ガスが内槽に貯留されている際、内槽の内部圧力が胴部および蓋板に作用する。蓋板の胴部への接合品質が高いと、二重殻タンクの実用期間を長くすることができるなど、二重殻タンクの高品質化に資すると考えられる。
【０００５】
そこで本発明は、高品質の二重殻タンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態に係る二重殻タンクは、外槽と、前記外槽に収容される内槽と、を備える二重殻タンクであって、前記内槽が、低温液化ガスを貯留する内空間を形成する内槽本体と、前記内槽本体の上部から上方に突出し、上端に開口を有する筒状に形成され、前記内空間と連通するマンホールを形成する胴部と、前記胴部に上から覆い被さって前記開口を閉じる蓋板と、を有し、前記蓋板は、ソケットが貫通形成された蓋板本体と、前記ソケットを閉塞する第１プラグとを備え、前記蓋板の下面が、前記胴部の上端部と、前記胴部の内周面側に裏波を形成するようにして、裏波溶接されている。
【０００７】
前記構成によれば、下記手順（１）〜（３）を踏んでマンホールを閉じることを許容される。（１）蓋板を胴部と裏波溶接する。（２）ソケットを通じて（状況によりミラーのような道具をマンホール内に挿し込んで）胴部の内周面側に形成されているべき裏波を視認する。（３）ソケットを第１プラグで閉塞する。
【０００８】
このように、裏波が形成されたか否かを確認したうえで、マンホールを閉じることができる。裏波が要求どおりに形成されていなければ、溶接作業をやり直すこともできる。したがって、蓋板と胴部の接合品質を高くすることができ、高品質の二重殻タンクを提供できる。
【０００９】
前記内槽が、前記マンホールと前記内空間とを仕切る仕切り板を更に有し、前記仕切り板に、第２プラグで閉塞可能な１以上の貫通穴が形成されていてもよい。
【００１０】
裏波溶接の実施に際しては、裏波の酸化を防ぐ「バックシールド」を形成しておくことが望ましい。「バックシールド」は、裏波が露呈する空間内の酸素を不活性ガスでパージすることによって形成される。
【００１１】
前記構成によれば、上記手順（１）において、ソケットを通じて不活性ガスをマンホール内に注入して酸素を内槽からパージすることで、バックシールドを形成できる。そのとき、仕切り板の貫通穴を第２プラグで閉塞しておけば、マンホールを内空間から遮断できる。裏波が露呈する空間の容積が大幅に縮小されるので、バックシールドの形成に要する時間および不活性ガス量を削減できる。
【００１２】
なお、上記手順（２）と（３）の間で、貫通穴から第２プラグを抜くことを許容される。その場合、二重殻タンクの内空間がマンホールと連通し、内槽の内圧が胴部の内周面および蓋板の下面に作用する。仕切り板が強度部材としての役割を要求されないので、仕切り板の材料および形状の選択自由度が向上する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高品質の二重殻タンクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る二重殻タンクの外観図である。
【図２】タンクの実用状態における内槽上部を示す断面図である。
【図３】図３Ａは、マンホールを用いて内槽を製造している段階を示す断面図である。図３Ｂは、マンホールの閉塞のため蓋板および仕切り板を準備または設置する段階を示す断面図である。図３Ｃは、溶接後に裏波を視認する段階を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。全ての図を通じて、同一のまたは対応する要素には同一の符号を付して重複する詳細な説明を省略する。
【００１６】
まず、図１および図２を参照して、実用状態での二重殻タンク１の構造について簡単に説明する。二重殻タンク１は、外槽２、および外槽２に収容される内槽３を備える。内槽３は、低温液化ガスＬＧを貯留する密閉された内空間４を形成する。一例として、二重殻タンク１は、支持構造９によって地面に支持された状態で実用に供される。以下の説明において、「上下方向」は、この実用状態での方向を基準としている。
【００１７】
例えば、二重殻タンク１は球形である。外槽２および内槽３も球形に形成されている。内槽３は、内槽本体３ａ、胴部１１、蓋板１２および仕切り板２１を有する。内槽本体３ａは、内空間４を形成する。本例では、内槽本体３ａは球形に形成されている。ただし、二重殻タンク１の形状は球形に限定されない。
【００１８】
図２に示すように、内槽本体３ａの上部に開口３ｂが設けられている。胴部１１は、この内槽本体３ａの上部から上方に突出する。胴部１１は、内空間４と連通するマンホール１０を形成する。マンホール１０は、胴部１１の内周面で囲まれた空間であり、開口３ｂを通じて内空間４と連通する。蓋板１２は、胴部１１に上から覆い被さり、胴部１１の上端の開口１１ａを閉じる。マンホール１０は、作業員が内槽３の製造時に内槽本体３ａの内部に入ることを許容する。内槽３の製造終盤に蓋板１２を設置することで、マンホール１０はその役目を終える。以下では、説明の便宜上、胴部１１の内周面および蓋板１２の下面で囲まれ、「マンホール」としての役目を既に終えた空間についても、「マンホール」と称する。
【００１９】
蓋板１２は胴部１１と裏波溶接によって接合されている。溶接部５０が、蓋板１２の下面側外縁部と胴部１１の上端部との間で、胴部１１の周方向全周に亘り水平に延びるように形成されている。裏波５１は、胴部１１の内周面側に形成される。
【００２０】
蓋板１２は、蓋板本体１３、および第１プラグ１６を備える。蓋板本体１３は、胴部１１に上から覆い被さって開口１１ａを閉じる。蓋板本体１３は、板状である。一例として、平板状に形成される。ソケット１４が蓋板本体１３（特に、その中心部）に貫通形成されている。蓋板本体１３には、ソケット１４を形成する筒部１５が設けられている。筒部１５は、蓋板本体１３の上面（特に、その中心部）から上方に突出し、ソケット１４の下端開口は、蓋板本体１３の下面に開放している。第１プラグ１６は、ソケット１４に挿入されてソケット１４を閉塞する。第１プラグ１６は、一例として雄ネジであり、その場合、筒部１５の内周面には第１プラグ１６と螺合可能なネジ溝が切られている。
【００２１】
仕切り板２１は、内槽本体３ａの上部に形成された開口３ｂを閉じ、それによりマンホール１０と内空間４とを仕切っている。ただし、仕切り板２１には、後述する第２プラグ２８が抜取り可能に挿入される１以上の貫通穴２９が形成されている。仕切り板２１が設置されていても、二重殻タンク１の実用状態では、内空間４が貫通穴２９を介してマンホール１０と連通する。
【００２２】
ここで、内槽３の内圧は、低温維持のため高圧とされる。内圧は、内空間４から貫通穴２９を介してマンホール１０内にも伝播する。胴部１１、蓋板１２および溶接部５０は、内圧と槽間空間圧力との差圧に耐えるために十分に高い耐圧性能を有していることを要求される。他方、仕切り板２１は、内圧を上下両面で受けることになるので、胴部１１あるいは蓋板１２ほど耐圧性能を問われない。
【００２３】
次に、図３Ａ−Ｃおよび図２を参照して、マンホール１０を閉じる工程について説明する。図３Ａは、マンホール１０を用いて内槽３を製造している段階を示している。作業員は、胴部１１の開口１１ａ、マンホール１０および内槽本体３ａの開口３ｂを通じて、製造中の内槽本体３ａの内部に進入することができ、内槽本体３ａ内で所要の施工作業を行うことができる。内槽本体３ａ内で行われるべき作業がなくなれば、低温液化ガスＬＧを貯留するための密閉空間を形成すべく、マンホール１０が蓋板１２で閉じられる。
【００２４】
マンホール１０は、図３Ａから、図３Ｂ、図３Ｃおよび図２の順で閉じられる。前述したとおり、蓋板１２の設置により、胴部１１で囲まれたマンホール１０は、作業員が内槽本体３ａ内にアクセスすることを許容する穴としての「マンホール」の役目を終える。
【００２５】
図３Ｂに示すように、マンホール１０を閉じるに際し、蓋板１２および仕切り板２１が準備される。蓋板１２の設置に先立ち、仕切り板２１が内槽本体３ａの開口３ｂを塞ぐように設置される。仕切り板２１の外周縁部は、溶接などの所要の接合手段を用いて、胴部１１の基端部または内槽本体３ａに接合される。仕切り板２１の貫通穴２９は、第２プラグ２８で閉塞される。これにより、実用状態とは異なり、マンホール１０は、内空間４から一時的に隔離される。
【００２６】
仕切り板２１の設置後、蓋板本体１３の下面を胴部１１の上端上に設置するようにして、蓋板１２が胴部１１に設置される。そして、タングステン−不活性ガス（ＴＩＧ）溶接により、蓋板１２の下面が胴部１１の上端部と裏波溶接される。溶接トーチ６１を胴部１１の外から略水平に向けた状態で周方向に移動させることで、溶接部５０が胴部１１の周方向全体に亘って水平に延びるようにして形成される。裏波５１は胴部１１の内周面側に形成される。必要に応じて、蓋板本体１３の下面および／または胴部１１の上端部に開先が設けられていてもよい。
【００２７】
裏波溶接施行中、ソケット１４は、第１プラグ１６で閉塞されず、バックシールドガスを注入する注入口（換言すれば、酸素をパージするパージ口）として機能する。バックシールドガスがソケット１４を通じてマンホール１０内に注入され、酸素を含むガスがマンホール１０からソケット１４を通じて内槽３の外にパージされる。これにより、裏波５１の酸化を防止でき、蓋板１２−胴部１１の接合品質が向上する。
【００２８】
マンホール１０は、本来的に内空間４と連通されるものであるが、溶接施工の事前に仕切り板２１および第２プラグ２８によって内空間４と一時的に隔離される。このため、バックシールドガスで置換されるべき空間（裏波５１が露呈する空間）は、胴部１１の内周面、蓋板本体１３の下面および仕切り板２１の上面で囲まれた空間となる。当該空間は、図１に略示するとおり、内空間４の容積と比べて格段に小さい。このため、バックシールドの形成に必要な時間およびガス量を削減できる。
【００２９】
溶接施工が終わると、ソケット１４を通じて裏波５１が視認される。裏波５１は、蓋板本体１３の下面と胴部１１の内周面上端部との間に形成され、直視が難しい。「ソケット１４を通じて視認」とは、ソケット１４を通じて手鏡６２などの道具をマンホール１０内に挿し込み、内槽３の外から当該道具を介して裏波５１を視認することも含まれる。ソケット１４を形成する筒部１５は、蓋板本体１３の上面から突出している。ソケット１４の下端開口が蓋板本体１３の下面に形成されているので、筒部１５が蓋板本体１３の下面から突出しているような場合と比べ、視認性が向上する。
【００３０】
ここで、裏波５１が要求されるとおりに形成されていなければ、再施工することも可能となる。裏波５１が要求されるとおりに形成されていれば、図２に示すように、マンホール１０が閉塞される。
【００３１】
図２に示すように、第２プラグ２８は貫通穴２９から抜かれる。第２プラグ２８を抜く作業は、ソケット１４を通じて内槽３の外で行われる。取り除かれた第２プラグ２８はソケット１４を介して内槽３の外に回収される。これにより、内空間４は貫通穴２９を介してマンホール１０と連通した状態となる。貫通穴２９は、少なくともその一部が、ソケット１４の中心軸方向に見たときにソケット１４の内側に形成されていてもよい。これにより、ソケット１４を通じた第２プラグ２８の回収作業を容易に行うことができる。
【００３２】
最後に、第１プラグ１６がソケット１４に挿入され、ソケット１４が閉塞される。必要に応じて、第１プラグ１６とソケット１４の上端開口縁との間に溶接シールが施されてもよい。これにより、内空間４の密閉度が高くなる。
【００３３】
上記のとおり、本実施形態に係る二重殻タンク１においては、蓋板１２が、ソケット１４が貫通形成された蓋板本体１３と、ソケット１４を閉塞する第１プラグ１６とを備えている。そのため、蓋板１２の下面を胴部１１の上端部と胴部１１の内周面側に裏波５１を形成するようにして裏波溶接を行う場合に、ソケット１４を開放しておくことで、裏波５１が形成されたか否かを確認したうえで、マンホール１０を閉じることができる。したがって、蓋板１２と胴部１１の接合品質を高くすることができ、高品質の二重殻タンク１を提供できる。
【００３４】
また、仕切り板２１の設置により、バックシールドの形成に必要な時間およびガス量を削減できる。前述したとおり、実用状態では、仕切り板２１は強度部材としての役割を要求されないので、仕切り板２１の材料選択自由度が高く、また、仕切り板２１の軽量化ひいては設置作業の簡便化が図られる。
【００３５】
これまで本発明の実施形態について説明したが、上記構成は本発明の範囲内で適宜変更、削除および／または追加可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  二重殻タンク
２  外槽
３  内槽
３ａ  内槽本体
４  内空間
１０  マンホール
１１  胴部
１２  蓋板
１３  蓋板本体
１４  ソケット
１６  第１プラグ
２１  仕切り板
２８  第２プラグ
２９  貫通穴
５０  溶接部
５１  裏波
ＬＧ  低温液化ガス
【図１】
2020015535.tif 000003
【図２】
2020015535.tif 000004
【図３】
2020015535.tif 000005