(57)【要約】【課題】外槽側板を基準とした内槽側板の相対変位を自動的に精度良く計測でき、且つ内槽の変形挙動をリアルタイムで演算・表示できるようにする。【解決手段】外槽１の内側に保冷空間２を介して内槽３が設けられ、保冷空間２内に保冷部材４が充填されて成る二重殻低温貯槽において、外槽側板１ａの周方向複数箇所に、外槽側板１ａを基準として内槽側板３ａの相対変位を自動計測する超音波計測装置５を設置し、更に、各超音波計測装置５からの計測信号を入力して内槽３の変形挙動を演算・表示する演算処理装置７を設ける。【選択図】図１
2005207970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外槽の内側に保冷空間を介して内槽が設けられ、前記保冷空間内に保冷部材が充填されて成る二重殻低温貯槽において、外槽側板の周方向複数箇所に、該外槽側板を基準として内槽側板の相対変位を自動計測する超音波計測装置を設置し、更に、各超音波計測装置からの計測信号を入力して内槽の変形挙動を演算・表示する演算処理装置を設けたことを特徴とする二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置。
【請求項２】
前記超音波計測装置が、外槽側板に固定して外方に延設されたノズル部と、内槽側板の外面に一端が固定されて他端が前記ノズル部内に延設され且つその先端に反射板を備えた反射板支持部材と、前記ノズル部の外方端部に固定されて前記反射板との相対距離を計測する超音波センサと、からなることを特徴とする請求項１に記載の二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置。
【請求項３】
前記ノズル部内に位置する反射板の内槽側板側における反射板支持部材の外周に、保冷材を配置したことを特徴とする請求項２に記載の二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置。
【請求項４】
前記超音波センサが、弁を介してノズル部材に固定されたことを特徴とする請求項２又は３に記載の二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、低温液化ガス貯槽として、外槽の内側に保冷空間を介して内槽が設けられ、保冷空間に保冷部材が充填されて成る二重殻低温貯槽がある。
【０００３】
ところで、二重殻低温貯槽は定期的に開放点検を行って安全を確認する必要がある。このような開放点検の際には、使用時の低温から常温まで徐々に温度を上昇させていくが、二重殻低温貯槽ではこの温度上昇に伴って内槽が熱膨張して外槽側に移動するように変形する。又、開放点検作業終了後の低温液体を受け入れる際にも、常温から低温まで徐々に温度が低下することによって内槽は外槽から離反するように縮小変形する。
【０００４】
この時、内槽を構成する内槽側板が周囲において径方向に均等に移動すれば良いが、偏心状態で移動すると異常な応力が作用することになって内槽壁面が異常に変形する等といった問題を生じる可能性がある。
【０００５】
従って、開放点検の際の温度上昇時、及び低温液体受け入れの際の温度下降時には、内槽の移動を検知して監視することが望まれる。
【０００６】
このため、外槽側板に外筒を貫通固定し、内槽側板側に固定した内筒を前記外筒に摺動可能に嵌合し、棒状の探触子を外槽の外部から外筒を介して内筒に挿入してその先端を内槽側板に当接設置し、内槽側板が移動するとこの内槽側板の移動に伴って探触子が移動するのでこの探触子の移動を、外槽側板の外部で作業者がメジャー等を用いて目視計測することにより内槽側板の変位量を知るようにした地上式円筒二重殻低温貯槽の内槽側板変位量計測治具がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−６２２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前記特許文献１に記載の内槽側板変位量計測治具は、内槽側板の移動に伴って変位する探触子の移動量を作業者がメジャー等を用いて目視計測するものであるため、計測間違いや計測誤差を生じ易く高い精度での計測ができないという問題があると共に、複数配置される内槽側板変位量計測治具の各測定点に計測作業者を配置して内槽側板の変位量を経時的に計測する必要があり、このために計測に多大の人員及び手間と時間を要するという問題を有していた。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、外槽側板を基準とした内槽側板の相対変位を自動的に精度良く計測でき、且つ内槽の変形挙動をリアルタイムで演算・表示できるようにした二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置を提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、外槽の内側に保冷空間を介して内槽が設けられ、前記保冷空間内に保冷部材が充填されて成る二重殻低温貯槽において、外槽側板の周方向複数箇所に、該外槽側板を基準として内槽側板の相対変位を自動計測する超音波計測装置を設置し、更に、各超音波計測装置からの計測信号を入力して内槽の変形挙動を演算・表示する演算処理装置を設けたことを特徴とする二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置、に係るものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記超音波計測装置が、外槽側板に固定して外方に延設されたノズル部と、内槽側板の外面に一端が固定されて他端が前記ノズル部内に延設され且つその先端に反射板を備えた反射板支持部材と、前記ノズル部の外方端部に固定されて前記反射板との相対距離を計測する超音波センサと、からなることを特徴とする請求項１に記載の二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置、に係るものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記ノズル部内に位置する反射板の内槽側板側における反射板支持部材の外周に、保冷材を配置したことを特徴とする請求項２に記載の二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置、に係るものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記超音波センサが、弁を介してノズル部材に固定されたことを特徴とする請求項２又は３に記載の二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置、に係るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置によれば、外槽側板の周方向複数箇所に設置した超音波計測装置により、外槽側板を基準とした内槽側板の相対変位を測定点に作業者を配置することなしに自動的且つ瞬時に高い精度で計測することができ、しかも演算処理装置により各測定点の超音波計測装置からの計測信号を基に内槽の変形挙動を演算し、グラフィック化して表示できるので、内槽が外槽に対してどの方向にどのような変位量で移動しているかをリアルタイムで知ることができる効果がある。
【００１４】
更に、机上計算による予測値をグラフィック上に予め記載しておくことで、実際の内槽の移動量と予測値との比較検討も容易にできる効果がある。
【００１５】
超音波計測装置が、内槽側板の外面に一端を固定し他端に反射板を備えた反射板支持部材の他端を、外槽側板に固定したノズル部内に延設し、ノズル部の外方端部に固定した超音波センサにより前記反射板との間の相対距離を計測するようにしたので、反射板支持部材は保冷空間の温度に保持されているため、内槽側板の移動を高い精度で計測できる効果がある。
【００１６】
ノズル部内に位置する反射板の内槽側板側における反射板支持部材の外周に保冷材を配置したことにより、反射板支持部材が外槽の外部温度の影響を受けて伸縮するのを防止でき、よって内槽側板の移動を更に高い精度で計測できる効果がある。
【００１７】
超音波センサを弁を介してノズル部に固定したことにより、前記弁を超音波センサの保守・点検時に超音波センサを取り外す際の元弁として利用できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明の内槽挙動計測装置を二重殻低温貯槽に配置した形態の一例を示す平面図であり、図２は内槽挙動計測装置を構成する超音波計測装置の一例を示す切断側面図である。
【００２０】
図１、図２は、外槽１の内側には保冷空間２を介してＬＮＧ等の低温液体を貯蔵する内槽３が設けられ、前記保冷空間２内にはパーライト等の保冷部材４を充填して成る二重殻低温貯槽を示している。前記外槽１を構成する外槽側板１ａの周方向複数箇所に、該外槽側板１ａを基準として内槽３を構成する内槽側板３ａの相対変位を自動計測するようにした超音波計測装置５を設置する。図１では、外槽側板１ａの円周を４等分する９０゜間隔の位置に計４個の超音波計測装置５を設置した場合を示している。尚、外槽側板１ａに設置する超音波計測装置５の数は任意であるが、多数の超音波計測装置５を設置した方がより実際に近い内槽３の変形挙動を計測することができる。
【００２１】
前記超音波計測装置５からの計測信号は、信号線６或いは無線手段等を介して制御室等の隔てられた場所に設置した演算処理装置７（例えばパソコン等）に入力モジュール８を介して入力されており、演算処理装置７は前記各超音波計測装置５からの計測信号に基づいて内槽３の変形挙動を演算し、且つ演算結果を表示すると共に記録できるようになっている。
【００２２】
前記超音波計測装置５は、図２に詳細を示す如く、外槽側板１ａに貫通固定されて外槽側板１ａの外方に所要長さで延設されたノズル部９を有している。このノズル部９は、例えばステンレス鋼等のパイプにより形成することができる。
【００２３】
又、内槽側板３ａにおける前記ノズル部９に対応した位置には反射板支持部材１０が固定されている。この反射板支持部材１０は、例えばステンレス鋼等によるフラットバーにて形成することができ、反射板支持部材１０の一端を内槽側板３ａの外面に溶接固定している。反射板支持部材１０の他端は、前記保冷空間２の保冷部材４内を延びて前記ノズル部９内に延設されており、その先端には反射板１１を固定している。前記反射板支持部材１０は、ヒンジ部１２で折れ曲がり可能に形成してあり、内槽側板３ａが径方向以外の上下方向あるいは周方向に大きく変位した場合にも、反射板支持部材１０に大きな応力が作用して反射板支持部材１０が折れる問題を防止している。
【００２４】
前記ノズル部９の外方端部には、例えばボール弁１３等の弁を介して超音波センサ１４が固定してあり、超音波センサ１４は前記反射板１１との間の相対距離を計測するようになっている。
【００２５】
前記保冷部材４が充填された保冷空間２はメタン等のガス雰囲気に保持されているので、この雰囲気を保持するように、前記ノズル部９内に位置する反射板１１の内槽側板３ａ側における反射板支持部材１０の外周には、保冷材１５を配置している。又、前記ノズル部９の保冷空間２側開口部にはシーム１６（ガラスクロス）を設けて包囲している。又、前記反射板１１の外周面にはノズル部９内面との間をシールすると共に反射板１１の移動を容易にする滑り材１７が設けられている。
【００２６】
次に、上記した実施の形態の作動を説明する。
【００２７】
図１、図２における二重殻低温貯槽の開放点検時には、内槽３内部の低温液体（例えばＬＮＧ）を抜き取ることにより内槽３の温度は使用時の低温から常温まで徐々に上昇するが、この時の温度上昇に伴う熱膨張により内槽側板３ａは外槽側板１ａに対して接近するように変位する。この時、外槽側板１ａに複数設置した超音波計測装置５により内槽側板３ａの相対変位を連続して計測する。
【００２８】
超音波計測装置５は、超音波センサ１４の超音波を反射板１１に当てて超音波が超音波センサ１４に戻ってくるまでの所要時間から、超音波センサ１４と反射板１１との相対距離を計測して内槽側板３ａの変位量を求める。
【００２９】
上記超音波計測装置５によれば、内槽側板３ａの変位量を測定点に作業者を配置することなしに複数の測定点で自動的にしかも瞬時に高い精度で内槽側板３ａの変位量を計測することができる。
【００３０】
そして、各測定点の超音波計測装置５で計測した計測信号は演算処理装置７に導かれ、演算処理装置７では前記計測信号を基に内槽３の変形挙動を演算し、グラフィック化して表示し、更に記録する。これにより、内槽側板３ａが外槽側板１ａに対してどの方向にどのような変位量で移動しているかをリアルタイムで知ることができる。更に、机上計算による予測値をグラフィック上に予め記載しておくことで、実際の内槽の移動量と予測値との比較検討も容易にできるようになる。
【００３１】
又、二重殻低温貯槽の開放点検後に内槽３に低温液体を受け入れる際にも、常温から低温まで徐々に温度が低下することによって熱収縮する内槽３の変形挙動を、前記と同様にしてリアルタイムで計測することができる。
【００３２】
又、図２に示す超音波計測装置５では、内槽側板３ａの外面に一端を固定し他端に反射板１１を備えた反射板支持部材１０の他端を外槽側板１ａに固定したノズル部９内に延設し、ノズル部９の外方端部に固定した超音波センサ１４により前記反射板１１との間の相対距離を計測するようにしているので、反射板支持部材１０は保冷空間２の温度に保持されているため、内槽側板３ａの移動を高い精度で計測することができる。
【００３３】
更に、ノズル部９内に位置する反射板１１の内槽側板３ａ側における反射板支持部材１０の外周に、保冷材１５を配置したので、反射板支持部材１０が外槽１の外部温度の影響を受けて伸縮するのを防止でき、内槽側板３ａの移動を更に高い精度で計測することができる。
【００３４】
又、超音波センサ１４をボール弁１３を介してノズル部９に固定しているので、超音波センサ１４の保守・点検時には前記ボール弁１３を閉じて超音波センサ１４を取り外すことができ、よって超音波センサ１４の保守・点検を容易に行うことができる。
【００３５】
なお、本発明の二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の二重殻低温貯槽の内槽挙動計測装置の形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１の内槽挙動計測装置を構成する超音波計測装置の一例を示す切断側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  外槽
１ａ        外槽側板
２  保冷空間
３  内槽
３ａ        内槽側板
４  保冷部材
５  超音波計測装置
７  演算処理装置
９  ノズル部
１０  反射板支持部材
１１  反射板
１３  ボール弁（弁）
１４  超音波センサ
１５  保冷材
【図１】
2005207970.tif 000003
【図２】
2005207970.tif 000004