(57)【要約】【課題】施工が容易なため短期間で効率的に形成でき、性能上欠陥のない低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材およびその施工方法等を提供すること【解決手段】内殻と外殻の二重殻構造からなる低温液体タンクの外殻を冷熱から保護するための低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材３０の施工方法であり、外殻底部ライナープレート４０上に断熱層２０を現場打設し、ライナープレート４０上に積層された断熱層２０の表面にウレタン系接着剤１６を塗布し、その塗布されたウレタン系接着剤１６上に、金属箔を無機繊維製クロスで挟み込んだライニング材１０を貼付し、その貼付されたライニング材１０の表面にウレタン系接着剤１７を塗布する。【選択図】　図２
2004125067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内殻と外殻の二重殻構造からなる低温液体タンクの外殻を冷熱から保護するための低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材であって、
外殻底部ライナープレート上に積層される断熱層と、その断熱層上に形成される表面層とを備え、
その表面層は、無機繊維製クロスに耐低温性樹脂系接着剤を含浸させてなる第一無機繊維強化耐低温性樹脂層と、第一無機繊維強化耐低温性樹脂層上に積層される金属箔層と、金属箔層上に積層され、無機繊維製クロスに耐低温性樹脂系接着剤を含浸させてなる第二無機繊維強化耐低温性樹脂層とを有することを特徴とする低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材。
【請求項２】
内殻と外殻の二重殻構造からなる低温液体タンクの外殻を冷熱から保護するための低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材の施工方法であって、
外殻底部ライナープレート上に断熱層を現場打設する第一工程と、
ライナープレート上に積層された断熱層の表面に耐低温性樹脂系接着剤を塗布する第二工程と、
その塗布された耐低温性樹脂系接着剤上に、金属箔を無機繊維製クロスで挟み込んだライニング材を貼付する第三工程と、
その貼付されたライニング材の表面に耐低温性樹脂系接着剤を塗布する第四工程を備えることを特徴とする低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材の施工方法。
【請求項３】
内殻と外殻の二重殻構造からなる低温液体タンクの外殻を冷熱から保護するために、外殻底部ライナープレート上に積層される断熱層上へ貼付して表面層を形成するライニング材であって、
そのライニング材は、金属箔を無機繊維製クロスで挟んで構成されることを特徴とするライニング材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化天然ガス、液化石油ガス等の低温液体を貯蔵する低温液体タンクに用いられる冷熱抵抗緩和材およびその施工方法等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、液化天然ガス、液化石油ガス等の低温液体（ガスおよび液体）８０を貯蔵する低温液体タンク５０の基本構造を示す説明用断面図である。一般にこの低温液体タンク５０は、低温液体８０を保持する内殻６０と、保冷材支持部としての外殻７０とによって構成される。そして、低温液体タンク５０には、災害時等に破損した内殻６０から液化天然ガス等８０が漏洩した場合に備えて、外殻７０およびプレストレスコンクリート（ＰＣ）製躯体７６を保護（冷熱による影響を緩和）する目的で冷熱抵抗緩和材９０が備えられる。なお、冷熱抵抗緩和材を備える低温液体タンクに関する発明としては、下記の特許文献１や特許文献２などに記載のものがある。
【０００３】
一般に、こうした冷熱抵抗緩和材９０は、硬質ウレタンフォームやパーライトコンクリートからなる断熱層９１と、この断熱層９１上でガラスクロスおよびウレタン樹脂を一体化させたガラス繊維強化ウレタン樹脂からなって、止液性に優れる表面層９６とを備える。
こうした表面層９６によれば、万一、内殻６０から低温液体８０が漏洩しても、断熱層９１および外殻７０と低温液体８０とが直接接触することを防ぐことができる。その結果、断熱層９１の内部に亀裂（クラック）が発生するなどの重大な欠陥が発生することは回避される。
【０００４】
従来、こうした表面層９６は次のように形成される。外殻（底部ライナープレート）７０内側へ現場打設されたパーライトコンクリート断熱層９１の表面にウレタン樹脂系接着剤を塗布し、次いで、この表面にガラスクロスを貼り付ける。さらに、その上からしごき、ガラスクロスにウレタン樹脂系接着剤を含浸させる。一晩かけてウレタン樹脂系接着剤を硬化させてから後、さらにその上からウレタン樹脂系接着剤を塗布し、もう一枚ガラスクロスを貼り付けてしごき、ガラスクロスにウレタン樹脂系接着剤を含浸させ、さらに一晩かけて硬化させる。こうして断熱層上にガラスクロス二層を一体化させたガラス繊維強化ウレタン樹脂からなる表面層９６が形成される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１０１１９１号公報
【特許文献２】
特開平６−３４０９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした冷熱抵抗緩和材を施工する場合において、一般に使用される耐低温性のウレタン樹脂系接着剤は発泡性を有したものが使用されている。このような接着剤をガラスクロスに含浸させる場合に発生した細かい気泡が残ったままであると、表面層９１に上下方向に貫通する細かい孔（ピンボール）が形成されてしまう。こうしたピンボールにより表面層の止液性が保てなくなることが懸念される。
【０００７】
こうしたことを回避するために、細かい気泡が残らないようにするためガラスクロスへウレタン樹脂系接着剤を含浸させる作業には細心の注意が必要になり、作業者に多くの負担がかかっていた。
本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、施工が容易なため短期間で効率的に形成でき、性能上欠陥のない低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材およびその施工方法等を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第一の発明は、内殻と外殻の二重殻構造からなる低温液体タンクの外殻を冷熱から保護するための低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材であって、
外殻底部ライナープレート上に積層される断熱層と、その断熱層上に形成される表面層とを備え、
その表面層は、無機繊維製クロスに耐低温性樹脂系接着剤を含浸させてなる第一無機繊維強化耐低温性樹脂層と、第一無機繊維強化耐低温性樹脂層上に積層される金属箔層と、金属箔層上に積層され、無機繊維製クロスに耐低温性樹脂系接着剤を含浸させてなる第二無機繊維強化耐低温性樹脂層とを有することを特徴とする。
【０００９】
こうした構成によれば、無機繊維強化耐低温性樹脂層中にピンホールが形成されてしまったとしても、金属箔層により表面層の止液性は確保される。その結果、万一災害等で内殻が破損し低温液体が漏洩したとしても、断熱層および外殻と低温液体とが直接接触することを防ぐことができ、断熱層の内部に亀裂が発生するなどの重大な欠陥が発生することは回避される。
ここで、「耐低温性樹脂系接着剤」には、天然ゴム系、合成ゴム系、エポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系のものが挙げられるが、汎用性の観点からウレタン樹脂系の接着剤を用いることが好ましい。
【００１０】
第二の発明は、内殻と外殻の二重殻構造からなる低温液体タンクの外殻を冷熱から保護するための低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材の施工方法であって、
外殻底部ライナープレート上に断熱層を現場打設する第一工程と、
ライナープレート上に積層された断熱層の表面に耐低温性樹脂系接着剤を塗布する第二工程と、
その塗布された耐低温性樹脂系接着剤上に、金属箔を無機繊維製クロスで挟み込んだライニング材を貼付する第三工程と、
その貼付されたライニング材の表面に耐低温性樹脂系接着剤を塗布する第四工程を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような施工方法によれば、事前に止液性を備えたライニング材を製造することができる。そして、現場施工にて無機繊維強化耐低温性樹脂層を形成する際に、ピンホールの生成を気にせず施工作業ができ、止液性が確保された表面層を確実に施工することができる。しかも、作業時間が大幅に短縮する。
【００１２】
第三の発明は、内殻と外殻の二重殻構造からなる低温液体タンクの外殻を冷熱から保護するために、外殻底部ライナープレート上に積層される断熱層上へ貼付して表面層を形成するライニング材であって、
そのライニング材は、金属箔を無機繊維製クロスで挟んで構成されることを特徴とする。
【００１３】
こうした構成によれば、無機繊維製クロスに耐低温性樹脂系接着剤を含浸させることにより容易に金属箔を挟んで両側に無機繊維強化耐低温性樹脂層を形成することができる。
また、こうしたライニング材は工場で容易に高い品質で製造することができる。
【００１４】
ここで、金属箔は止液性を確保するために、一般にはピンホールがなくなるとされる厚さ１５μ以上であることが好ましい。こうした金属箔の材料にはアルミや鉄、ステンレス、亜鉛、またはそれらの合金がもちいられればよい。特に汎用性の観点からアルミを用いることが好ましい。
また、金属箔の厚みは１５〜８０μｍが好ましい。１５μｍ以下であると強度が弱く、ピンホールの発生する率も高くなり、施工時に破けるなどして液止性が確保されなくなる危険性がある。また８０μｍを超えると柔軟性がなくなり施工がしづらくなる。
【００１５】
無機繊維製クロスは、密度１５本／２５ｍｍ〜５０本／２５ｍｍで、厚さが０．１０ｍｍ〜０．３ｍｍであることが好ましい。密度が１０本／２５ｍｍ以下になると、形成される無機繊維強化耐低温性樹脂層の強度が不足する。厚さが０．３ｍｍを超えるとクロスの剛性が増し、硬くなる為エアボイドやシワ等が発生しやすくなる。
ライニング材に用いられる無機繊維製クロスの密度は、上面で高く、断熱層を形成するコンクリートに接する下面側は低くしても良い。こういった構成によれば、施工時にライニング材のうえに作業者が乗った場合等でも、金属箔は上面に固着された無機繊維製クロスに保護されるのでむやみに破れたりすることは回避される。一方、下面のクロスの編み目には耐低温性樹脂系接着剤が容易に入り込むことができる。その結果、断熱層との接着性が向上する。
こうした無機繊維製クロスの材料にはアルミナ繊維やセラミックス繊維、ガラス繊維単体から構成されたもの、またはこれらの複合繊維から構成されたものが用いられればよい。特に耐低温性があり、耐低温性樹脂系接着剤とのなじみ性がよいガラス繊維を用いることが好ましい。
【００１６】
金属箔と無機繊維製クロスを固着するには、ラミネート用に用いられるウレタン、エポキシ、アクリル系樹脂或いは合成ゴム、天然ゴムが利用されればよい。特に耐低温性を備えた接着剤が用いられればよい。また、硬化後でも柔軟性を有する接着剤を使用することが好ましい。この場合、シート材料は柔軟性を保つことができるので施工がしやすくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を使って説明する。
図１は、低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材における表面層９の構造を示す説明図である。
この表面層９は、ライニング材１０を用いて形成したものである。すなわち、ライニング材１０は、金属箔であるアルミ箔１３を両面から無機繊維製クロスであるガラス繊維クロス１１，１１で挟んで構成されている。そして、このガラス繊維クロス１１，１１に耐低温性樹脂系接着剤であるウレタン樹脂系接着剤１５，１５を含浸することで、ガラスクロス強化ウレタン樹脂層１８，１８となる。このようにして、ガラスクロス強化ウレタン樹脂層１８と金属箔１３とガラスクロス強化ウレタン樹脂層１８の三層を備えた表面層９が形成される。なお、表面層の形成には必ずしもライニング材を用いる必要はなく、最終的にガラスクロス強化ウレタン樹脂層１８と金属箔１３とガラスクロス強化ウレタン樹脂層１８の三層を備えてあればよい。
【００１８】
図２は、本発明に係る低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材の施工方法を示す説明図である。
まず、第一工程として、低温液体タンクの外殻７０の底部ライナープレート４０上に、断熱層となるパーライトコンクリート２０が現場打設される。
次に、第二工程として、そのパーライトコンクリート２０上にウレタン樹脂系接着剤１６が塗布される。
第三工程として、塗布されたウレタン樹脂系接着剤１６上に、表面層を構成する図１に示したライニング材１０を貼付する。
そして、第四工程として、貼付したライニング材１０の表面にウレタン樹脂系接着剤１７を塗布する。
すると、底部ライナープレート４０上に、パーライトコンクリート（断熱層）２０と表面層９とを備えた低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材３０が形成される。
【００１９】
図３は、表面層の施工時間を、本発明に係る施工方法と従来の施工方法とで対比した表である。いずれの施工方法であっても、接着剤の硬化を一晩待つことが２回ほどある。しかし、その他にあって、従来の施工方法では、工程▲２▼▲５▼の部分でガラス繊維クロスをしごきならすために多大な作業時間を要していた。
【００２０】
一方、本発明に係る施工方法では、ライニングシート材１０を貼付する工程▲２▼で多少作業時間を要する。しかし、全体では従来工法の半分以下に抑えられており（従来工法２２分／ｍ２／人：本発明に係る施工方法９分／ｍ２／人）、大幅な作業時間の短縮が実現できる。
【００２１】
また、表面層を構成するライニングシート材１０は、アルミ箔１３を挟み込んで積層されているために、単にガラスクロスで積層されている従来の表面層よりも、内殻からの低温液体漏洩時の止液性が高まる。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明を実施例（比較例も含む）に基づいてさらに詳しく説明する。
図４は、本実施例に用いる試験装置４２を示した概略図である。この試験装置４２は、架台４５上にコンクリート４６と外部断熱材４７で囲まれた空間４３が形成されている。そして、コンクリート４６上にライナープレート４０を敷設し、このライナープレート４０上に試験体となる低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材が取り付けられる。空間４３には鋼管４８が配管されており、ＬＮ２（液体窒素）が散布されるようになっている。
【００２３】
試験方法は、次の通りである。
１）試験体（低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材）を試験装置４２に取り付けた後、試験体上部の鋼管４８よりＬＮ２を散布する。
２）ＬＮ２を供給し、試験体上面にＬＮ２が貯留した状態を保持する。
３）試験開始から１８時間以上、その状態を保持する。
４）以上の手順終了後、試験体を常温付近まで自然昇温する。
５）試験体表面状態を目視により観察する。
６）また、試験中は各箇所に設置した熱電対にて温度（雰囲気温度を含む）を測定する。なお、温度測定位置は、図５（Ｉ）に示した平面８カ所、図５（ＩＩ）に示した高さ方向４カ所、合わせて８×４＝３２カ所である。
【００２４】
まず、比較例として従来の表面層を用いた試験体（低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材）の試験結果は次の通りである。
（１）温度測定結果について
温度測定結果の一例として、測定点▲７▼の各測定高さ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）における冷却された試験体の温度変化曲線を図６に示した。これによると、コンクリート躯体温度測定点各点に関して、試験開始後から約１９時間経過後まで、急激な温度変化はなかった。他の測定点（▲１▼〜▲６▼及び▲８▼）も同様の傾向を示した。
（２）試験体外観について
冷却後試験体の外観を目視にて確認した結果、表面層については、クラックや、表面層と断熱層（パーライトコンクリート）との剥離などの異状部位は観察されなかった。断熱層（パーライトコンクリート）については、有害なクラック等は観察されなかった。ライナープレート４０については、異状部位は観察されなかった。
【００２５】
次に、実施例として本発明に係る表面層を用いた試験体（低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材）の試験結果は次の通りである。
（１）温度測定結果について
温度測定結果の一例として、測定点▲７▼の各測定高さ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）における冷却された試験体の温度変化曲線を図７に示した。これによると、本発明に係る表面層を用いた試験体の温度変化曲線は、図６に示した比較例とほぼ同様の傾向を示した。他の測定点（▲１▼〜▲６▼及び▲８▼）についても比較例とほぼ同様の傾向を示した。
（２）試験体外観について
冷却後試験体の外観を目視にて確認した結果、表面層については、クラックや、表面層と断熱層（パーライトコンクリート）との剥離などの異状部位は観察されなかった。断熱層（パーライトコンクリート）については、有害なクラック等は観察されなかった。ライナープレート４０については、異状部位は観察されなかった。
【００２６】
本実施例では、コンクリート４６の急激な温度変化は見られなかった。また、冷却後の外観についても、クラック・剥離などの異状部位は観察されず、良好であった。従って、比較例と比べてみても、本発明に係る低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材は、充分な冷熱抵抗と冷熱緩和機能とを有していることが考えられる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を有する。
第一に、表面層は金属箔を挟んで積層されているために、単に無機繊維製クロスで積層されている従来の表面層よりも、内殻からの低温液体漏洩時の止液性が高まる。
第二に、表面層を形成するために、既に加工されたライニング材を使用することで、現場での作業時間の短縮を図ることができる。一方で、従来の低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材とかわらない充分な冷熱抵抗と冷熱緩和機能とを有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面層の構造を示す説明図。
【図２】低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材の施工方法を示す説明図。
【図３】表面層の施工時間を示した表。
【図４】実施例に用いる試験装置を示した概略図。
【図５】温度測定位置を示した説明図。
【図６】従来例の温度変化を示した曲線グラフ。
【図７】実施例の温度変化を示した曲線グラフ。
【図８】低温液体タンクの基本構造を示す説明用断面図。
【符号の説明】
９　表面層
１０　ライニングシート材
１６　ウレタン樹脂系接着剤
１７　ウレタン樹脂系接着剤
２０　パーライトコンクリート
３０　低温液体タンク用冷熱抵抗緩和材
４０　底部ライナープレート
【図１】
2004125067.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004125067.tif 000008
【図７】
2004125067.tif 000009
【図８】
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