(57)【要約】    【課題】  低温液化ガス地上タンク１の有効貯液量を増大させる。    【解決手段】  地上タンク１は、外槽タンク２と内槽タンク６との二重構造である。外槽タンク２は、ＲＣ底版３と、ＰＣ側壁４と、鋼製外槽屋根５とからなる。内槽タンク６は、鋼製内槽底板７と、鋼製内槽側壁８と、鋼製内槽屋根９とからなる。ここにおいて、内槽底板７は、内槽側壁８側の周縁部から、払出し配管１５（サブマージドポンプ１６）の配置箇所に向かって、下り勾配になっている。同時にサブマージドポンプ１６の設置高さも低くなる。ＲＣ底版３及び底部断熱材１１は同勾配形状を有し、それぞれ等厚に形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根を貫通して鉛直方向に配置され下端部にサブマージドポンプが設置される払出し配管を備える、低温液化ガス地上タンクであって、
前記タンクの内槽底板が、内槽側壁側の周縁部から、前記払出し配管の配置箇所に向かって、下り勾配になっていることを特徴とする、低温液化ガス地上タンク。
【請求項２】
前記サブマージドポンプの吸込み口が前記内槽底板の周縁部の高さより低い位置に配置され、
液位計による計測に基づいて前記サブマージドポンプの作動を停止させる最低液位が前記内槽底板の周縁部の高さと同等若しくはそれ以下に設定されることを特徴とする、請求項１記載の低温液化ガス地上タンク。
【請求項３】
前記内槽底板は、前記下り勾配の終端である前記払出し配管の配置箇所で、平坦面をなすことを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の低温液化ガス地上タンク。
【請求項４】
前記払出し配管は、受入れ配管と共に、１箇所に、１対ないし複数本配置されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の低温液化ガス地上タンク。
【請求項５】
前記内槽底板の周縁部は、前記内槽側壁の下端部にドーナツ状のアニュラープレートを介して接合され、前記内槽底板の下り勾配は、前記アニュラープレートの内側端から離れた位置より開始することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の低温液化ガス地上タンク。
【請求項６】
前記タンクは、外槽タンクと内槽タンクとの二重構造で、前記外槽タンクと前記内槽タンクとの間に断熱材を備え、
前記外槽タンクの底版の上面及び下面は、前記内槽タンクの内槽底板の勾配形状と対応する勾配形状を持ち、
前記底版及び前記断熱材の厚さは、それぞれ一定であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の低温液化ガス地上タンク。
【請求項７】
前記底版はその内部にヒータを備え、このヒータは前記底版の下面の勾配形状に沿って配置されることを特徴とする、請求項６記載の低温液化ガス地上タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＮＧ、ＬＰＧ等の低温液化ガスを貯蔵する地上タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
低温液化ガス地上タンクは、一般的に、外槽タンクと内槽タンクとの二重構造である。外槽タンクは、ＲＣ（Reinforced Concrete）底版、ＰＣ（Pre-stressed Concrete）側壁、及び、鋼製外槽屋根を含んで構成される。内槽タンクは、鋼製内槽底板、鋼製内槽側壁、及び、鋼製内槽屋根を含んで構成される。外槽タンクと内槽タンクとの間には厚さ１ｍ程度の断熱材（保冷材）が配置される。
【０００３】
従って、二重構造の地上タンクの底部は、ＲＣ底版、底部断熱材、及び、鋼製内槽底板により構成される。ＲＣ底版は、等厚、フラット（外周部が下側に若干厚い場合、ＲＣ底版上面に外周部に向かって若干の水勾配（０．１〜０．２％勾配）が設けられる場合もある）に構築され、底部断熱材及び鋼製内槽底板もフラットに構築される。
【０００４】
ところで、地上タンクのＰＣ側壁は防液堤と考えられていることから、ＰＣ側壁を貫通しての受け払い配管（受入れ配管及び払出し配管）の設置は許されない。そのため、低温液化ガスの受入れ配管及び払出し配管は、ＰＣ側壁外側を立上った後、ＰＣ側壁頂部をオーバーハングし、屋根を貫通して鉛直方向に配置される。受入れ配管は、鉛直配管からエルボ(曲管)を介して水平管に繋がっており、低温液化ガスはタンク内にほぼ水平方向に投入される。払出し配管は、鉛直配管の下端にサブマージドポンプ（モータと一体にして液化ガス中に浸漬されるポンプ）が設置される構造となっており、低温液化ガスはポンプで鉛直配管内を押し上げられて送出される。
【０００５】
低温液化ガスを汲み上げるため、サブマージドポンプの吸込み口と内槽底板との間には１．５ｍ程度のクリアランスが必要であり、この部分は低温液化ガスの払出しができない範囲（死に域）となる。つまりタンクの下部１．５ｍ程度は有効貯液量としてカウントできない範囲である。
【０００６】
尚、特許文献１は、地下タンクに関するものであるが、遊水等による浮上力に耐えうる構造とするため、中央部が最深部となるような円錐殻状、円錐台殻状、あるいは、部分球殻状の底版構造を開示している。同様に、特許文献２も地下タンクに関するものであるが、外周縁から中央部に向けて傾斜する逆円錐台形状の底版構造を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５２−００６１１８号公報
【特許文献２】特開平０４−１１４８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の低温液化ガス地上タンクでは、鋼製内槽底板がフラット（平底）であることから、タンクの下部１．５ｍ程度が死に域となり、タンクの有効貯液量が少なくなるという問題点があった。
特許文献１、２のように、払出し配管と無関係に、中央部が最深部となるようにしても、この問題点は解決できない。払出し配管は、中央部ではなく、側壁寄りに配置されるからである。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑み、有効貯液量の増大を図ることができる低温液化ガス地上タンクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、屋根を貫通して鉛直方向に配置され下端部にサブマージドポンプが設置される払出し配管を備える、低温液化ガス地上タンクにおいて、前記タンクの内槽底板が、内槽側壁側の周縁部から、前記払出し配管の配置箇所に向かって、下り勾配になっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タンクの内槽底板が払出し配管の配置箇所に向かって下り勾配になっていて、払出し配管の下端部のサブマージドポンプを最深部に設置できることから、タンクの有効貯液量を増大することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る低温液化ガス地上タンクの正面縦断面図
【図２】同上の低温液化ガス地上タンクの平面横断面図
【図３】図１のＡ部の詳細図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る低温液化ガス地上タンクの正面縦断面図、図２は同上の低温液化ガス地上タンクの平面横断面図である。
【００１４】
低温液化ガス地上タンク１は、外槽タンク２と内槽タンク６との二重構造である。
外槽タンク２は、ＲＣ底版（スラブ）３、ＰＣ側壁４、及び、鋼製外槽屋根５を含んで構成される。
ＲＣ底版３は、地盤Ｇ上に一部埋設されて配置され、地中に配置された多数の杭（図示せず）の地上側頭部に支持されている。
【００１５】
内槽タンク６は、鋼製内槽底板７、鋼製内槽側壁８、及び、鋼製内槽屋根９を含んで構成される。
【００１６】
図３は図１のＡ部（内槽底板７と内槽側壁８との接続部）の詳細図である。
鋼製内槽底板７と鋼製内槽側壁８との間には、ドーナツ状のアニュラープレート１０が配置される。
アニュラープレート１０は、成形した扇形の鋼板を円弧状に敷き並べて相互に溶接したもので、その上面に鋼製内槽側壁８の下端部が溶接される。そして、アニュラープレート１０の内周側に鋼製内槽底板７の外周縁が溶接される。アニュラープレート１０は、鋼製内槽側壁８（例えば５０mm厚の鋼板）より薄いが、鋼製内槽底板７（例えば６〜１２mm厚）に比べ、厚板（例えば２０〜３０mm厚）となっている。
尚、図示は省略したが、鋼製内槽側壁８の下端部外側にＲＣ底版３に連繋させたアンカーストラップを取付けることで、鋼製内槽側壁８の浮き上がりを拘束しつつ、温度低下による鋼製内槽底板７の収縮と鋼製内槽側壁８の中心方向への移動を可能としている。
【００１７】
外槽タンク２（ＲＣ底版３、ＰＣ側壁４及び鋼製外槽屋根５）と内槽タンク６（鋼製内槽底板７、鋼製内槽側壁８及び鋼製内槽屋根９）との間には、１ｍ程度の厚さの断熱材（保冷材）１１〜１３が配置される。詳しくは、ＲＣ底版３と鋼製内槽底板７との間に、底部保冷用の底部断熱材１１が配置され、ＰＣ側壁４と鋼製内槽側壁８との間に、側部保冷用の側部断熱材１２が配置され、鋼製外槽屋根５と鋼製内槽屋根９との間に、屋根部保冷用の屋根部断熱材１３が配置される。
【００１８】
低温液化ガスの受入れ配管１４及び払出し配管１５は、ＰＣ側壁４外側を立上った後、ＰＣ側壁４及び鋼製内槽側壁８の頂部をオーバーハングし、屋根５、９を貫通して鉛直方向に配置される。受入れ配管１４は、鉛直配管からエルボ(曲管)を介して水平管に繋がっており、低温液化ガスはタンク内にほぼ水平方向に投入される。払出し配管１５は、鉛直配管の下端にサブマージドポンプ（モータと一体にして液化ガス中に浸漬されるポンプ）１６が設置される構造となっており、低温液化ガスはポンプで鉛直配管内を押し上げられて送出される。
【００１９】
受入れ配管１４及び払出し配管１５は、複数本（例えば４×２）設けられ、１箇所に集められて、鋼製内槽側壁８に取付けられた支持ブラケット１７により支持される。
尚、タンクの大きさが例えば直径８０ｍ、高さ４０ｍ程度の場合、受入れ配管１４及び払出し配管１５は、タンクの鋼製内槽側壁８から１０ｍ程度の位置に設けられる。すなわち、支持のしやすさから、中央部ではなく、側壁寄り（偏心位置）に設けられる。
【００２０】
次に本発明に係る低温液化ガス地上タンク１の底部構造（ＲＣ底版３、底部断熱材１１、及び、鋼製内槽底板７）について説明する。
【００２１】
鋼製内槽底板７は、鋼製内槽側壁８側の周縁部から、払出し配管１５（及び受入れ配管１４）の配置箇所に向かって、深さ１．５ｍ程度の、下り勾配（傾斜面７ａ）になっている。尚、図２の平面図では下り勾配の方向を矢印で示している。従って、鋼製内槽底板７は、中央部から偏った払出し配管１５の設置箇所を最深部とする、偏心したすり鉢形状（斜円錐形状）をなしている。
【００２２】
鋼製内槽底板７は、また、前記下り勾配の終端である、前記払出し配管１５（及び受入れ配管１４）の配置箇所で、平坦面７ｂをなす。従って、鋼製内槽底板７は斜円錐台形状をなしていると言える。
この平坦面７ｂは、図２に示されるように、平面視で、円弧の帯状に形成されていて、その平坦面７ｂ上に、払出し配管１５と受入れ配管１４とが複数本、例えば４×２の配列で収まるようになっている。但し、平坦面７ｂは円弧状でなくてもよく、長方形状であってもよい。
【００２３】
また、鋼製内槽底板７の周縁部は、鋼製内槽側壁８の下端部にドーナツ状のアニュラープレート１０を介して接合されるが、鋼製内槽底板７の下り勾配は、アニュラープレート１０の内側端から所定距離Ｓ（例えば３０〜５０cm）離れた位置より開始する（図３参照）。
これにより、鋼製内槽底板７は、下り勾配の傾斜面７ａと、下り勾配の終端の平坦面７ｂと、下り勾配の始端側であるアニュラープレート１０との接合部側の平坦面７ｃとを含んで構成される。
【００２４】
外槽タンク２のＲＣ底版３の上面及び下面は、内槽タンク６の鋼製内槽底板７と同等の対応する勾配形状を持つ。従って、ＲＣ底版３の厚さは一定である（例えば１ｍ程度）。
従って、外槽タンク２のＲＣ底版３と内槽タンク６の鋼製内槽底板７との間に配置される底部断熱材１１も、厚さは一定（例えば１ｍ程度）で、鋼製内槽底板７と同等の対応する勾配形状を持つ。
【００２５】
また、外槽タンク２のＲＣ底版３の内部には、下面に沿って、電熱式の底部ヒータ１８が配置される。従って、この底部ヒータ１８はＲＣ底版３の下面の勾配形状に沿って配置され、ＲＣ底版３の上面（勾配形状を持つ）からの等距離の位置に設けられる。尚、この底部ヒータ１８は底版下の地盤の凍結膨張による地上タンク１の変位を防ぐために設けられる。
【００２６】
本実施形態によれば、低温液化ガス地上タンク１の内槽底板７が、内槽側壁８側の周縁部から、払出し配管１５の配置箇所に向かって、下り勾配になっていることから、払出し配管１５の下端部のサブマージドポンプ１６を最深部に設置することができる。従って、最低液位Ｌを下げることができ、最高液位Ｈから最低液位Ｌまでの有効貯液量を増大することができるという効果を奏する。
【００２７】
具体的には、サブマージドポンプ１６の吸込み口（ポンプ下端部）は、内槽底板７の周縁部の高さ、すなわちアニュラープレート１０の高さより、低い位置に配置される。そして、液位計（図示せず）による計測に基づいてサブマージドポンプ１６の作動を停止（禁止）させる最低液位Ｌが、内槽底板７の周縁部の高さ、すなわちアニュラープレート１０の高さと同等若しくはそれ以下に設定される。
従って、図１中の最低液位Ｌのレベルに液位計（図示せず）が設けられ、タンク内の低温液化ガスのレベルが最低液位Ｌまで低下すると、これが液位計での計測により検知され、サブマージドポンプ１６の作動が停止される。
このように、内槽側壁８側の周縁部から払出し配管１５の配置箇所に向かって下り勾配を持つ内槽底板７を用いて、サブマージドポンプ１６の位置を深くすることで、内槽底板７の周縁部、すなわちアニュラープレート１０と同レベル若しくはそれ以下で最低液位Ｌを管理し、これによって有効貯液量の増大と適正な管理とを可能にする。
【００２８】
また、本実施形態の地上タンクは、基本的には従来の地上タンクと同じ構造であり、品質上特に問題はない。しかも従来の地上タンクと、同じ材料（断熱材、鋼製内槽底板）、ほぼ同じ工事数量、ほぼ同じ施工法であり、ほとんど価格上昇は無い。施工的には、基礎杭の頭部高さが若干変わっていくなど面倒な面はあるが、施工上の大きな問題ではない。
また、内槽底板７は緩い勾配で配置されており、初めて低温液化ガスに接した時に、施工時温度（２０℃）で造られたものがＬＮＧの場合で−１６２℃まで、１８２℃の温度低下を受けるが、このときの温度収縮にもスムーズに追従できる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、内槽底板７は、下り勾配の終端である払出し配管１５の配置箇所で、平坦面７ｂをなしている。従って、払出し配管１５、特にその下端部のサブマージドポンプ１６を余裕を持って受け入れることができ、寸法バラツキにも対応できる。
特にまた、払出し配管１５が、受入れ配管１４と共に、１箇所に、１対ないし複数本配置される場合にも、余裕を持って対応することできる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、内槽底板７の周縁部は、内槽側壁８の下端部にドーナツ状のアニュラープレート１０を介して接合され、内槽底板７の下り勾配は、アニュラープレート１０の内側端から所定距離（Ｓ）離れた位置より開始する。これにより、内槽底板７が外周側に基準面となり得る平坦面７ｃを持つことから、製作上あるいは施工上において有効となる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、低温液化ガス地上タンク１は、外槽タンク２と内槽タンク６との二重構造で、外槽タンク２と内槽タンク６との間に断熱材１１〜１３を備え、外槽タンク２の底版３の上面及び下面は、内槽タンク６の内槽底板７の勾配形状と対応する勾配形状を持ち、底版３及び底部断熱材１１の厚さは、それぞれ一定である。
従って、ＲＣ底版３及び底部断熱材１１はそれぞれ等厚であり、従来と等価な温度分布を実現できる。
【００３２】
特にまた、底版３はその内部にヒータ１８を備え、このヒータ１８は底版３の下面の勾配形状に沿って配置される。従って、ＲＣ底版３に局部的に過大な温度応力が発生することも無い。
【００３３】
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３４】
１  低温液化ガス地上タンク
２  外槽タンク
３  ＲＣ底版
４  ＰＣ側壁
５  鋼製外槽屋根
６  内槽タンク
７  鋼製内槽底板
７ａ  下り勾配の傾斜面
７ｂ  平坦面
７ｃ  平坦面
８  鋼製内槽側壁
９  鋼製内槽屋根
１０  アニュラープレート
１１  底部断熱材
１２  側部断熱材
１３  屋根部断熱材
１４  受入れ配管
１５  払出し配管
１６  サブマージドポンプ
１７  支持ブラケット
１８  底部ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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