(57)【要約】【課題】支持スカートのオーバースペックを解消でき、また支持スカートの外槽を支持する部分近傍の構造を簡素化して施工性の向上を図る。【解決手段】低温液体を貯蔵する内槽が支持スカート５を介して基礎上に支持され、その内槽１を囲繞する外槽１０が、支持スカートに支持されている。支持スカートが上側の内槽スカート部と下側の外槽スカート部とに分割されている。内槽スカート部の板厚は外槽スカート部の板厚よりも小となるように設定されている。内槽スカート部と外槽スカート部の間に放熱板を兼ねるアニュラープレートが介装されている。外槽アニュラープレートに、外槽の底板１５が支持されるとともに、外槽の側板から下方に延びるコーン１４が支持されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温液体を貯蔵する内槽が支持スカートを介して基礎上に支持され、その内槽を囲繞する外槽が、前記支持スカートに支持される縦型低温液体貯槽の支持構造において、
前記支持スカートが上側の内槽スカート部と下側の外槽スカート部とに分割されるとともに、前記内槽スカート部の板厚が前記外槽スカート部の板厚よりも小となるように設定され、
前記内槽スカート部と前記外槽スカート部の間に放熱板を兼ねるアニュラープレートが介装されていることを特徴とする縦型低温液体貯槽の支持構造。
【請求項２】
前記アニュラープレートは、前記支持スカートから内方へ張り出す内側張出し部と、前記支持スカートから外方へ張り出す外側張出し部とを備え、
前記内側張出し部に前記外槽の底板が支持されるとともに、前記外側張出し部に前記外槽の側板から下方に延びるコーンが支持されていることを特徴とする請求項１に記載の縦型低温液体貯槽の支持構造。
【請求項３】
前記内槽スカート部はステンレス鋼により製作され、前記外槽スカート部は炭素鋼により製作されていることを特徴とする請求項１または２に記載の縦型低温液体貯槽の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型低温液体貯槽の支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体窒素，液体酸素、ＬＮＧ等の低温液体を収容する貯槽の支持構造として、下記特許文献１には、低温液体を収容する縦型の内槽が支持スカートを介して基礎上に支持され、内槽を囲繞する外槽が設けられ、外槽の底板が支持スカートに接続されるとともに、支持スカートの外周に放熱兼補強リング部材が設けられ、放熱兼補強リング部材と外槽の側板下部とがコーンで連結された構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５３２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献１に開示された縦型低温液体貯槽の支持構造にあっては、低温に強いものの比較的高価であるステンレス鋼からなる支持スカートが内槽の下端から基礎まで達するようにかつ一定の板厚をもって配置されており、オーバースペックとなっていた。
また、支持スカートのある高さ位置では、支持スカートの内側に中間部材を介して外槽の底板が接続されるとともに、支持スカートの外側に放熱兼補強リングを介してコーンが接続されており、支持スカートと外槽の底板との間に介装される中間部材並びに支持スカートとコーンとの間に介装される放熱兼補強リング部材がそれぞれ幅狭であることもあって、支持スカートのある高さ位置に複数の部材が集中することとなり、その部分の構造が複雑になる不具合があった。
また、上述したように支持スカートのある高さ位置に複数の部材が集中しており、それら部材どうしを溶接しなければならず、狭いスペースでの溶接作業を強いられることとなり、施工性が悪いという不具合もあった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、支持スカートのオーバースペックを解消でき、また支持スカートの外槽を支持する部分近傍の構造を簡素化して施工性の向上を図ることができる縦型低温液体貯槽の支持構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る縦型低温液体貯槽の支持構造は、低温液体を貯蔵する内槽が支持スカートを介して基礎上に支持され、その内槽を囲繞する外槽が、前記支持スカートに支持される縦型低温液体貯槽の支持構造において、前記支持スカートが上側の内槽スカート部と下側の外槽スカート部とに分割されるとともに、前記内槽スカート部の板厚が前記外槽スカート部の板厚よりも小となるように設定され、前記内槽スカート部と前記外槽スカート部の間に放熱板を兼ねるアニュラープレートが介装されていることを特徴とする。
【０００７】
前記縦型低温液体貯槽の支持構造によれば、支持スカートが上側の内槽スカート部と下側の外槽スカート部とに分割されており、内槽スカート部と外槽スカート部をそれぞれその強度に適する板厚にすることが可能となる。すなわち、内槽スカート部をある板厚に設定し、内槽のスカート部の板厚よりも厚く外槽スカート部を板厚を設定することが可能になる。
また、内槽スカート部と外槽スカート部の間に放熱板を兼ねるアニュラープレートが介装されており、内槽スカート部から外槽スカート部へ伝わる冷熱がこのアニュラープレートを介して外部へ積極的に発散される。
【０００８】
また、前記アニュラープレートは、前記支持スカートから内方へ張り出す内側張出し部と、前記支持スカートから外方へ張り出す外側張出し部とを備え、前記内側張出し部に前記外槽の底板が支持されるとともに、前記外側張出し部に前記外槽の側板から下方に延びるコーンが支持されている。
アニュラープレートによって、外槽の底板が支持されるとともに外槽の側板から下方に延びるコーンが支持されるので、外槽の底板および側板の荷重はそのままアニュラープレートが受けることとなり、内槽並びに外槽側板等の荷重がアニュラープレートを介して外槽スカート部へ伝わり、さらに外槽スカート部から基礎へ伝わる。
また、アニュラープレートにおける外槽の底板が支持される箇所と外槽の側板から延びるコーンが支持される箇所が、互いに離間するとともに支持スカートとの接合部分からも離れる。
【０００９】
また、前記内槽スカート部はステンレス鋼により製作され、前記外槽スカート部は炭素鋼により製作されていることが好ましい。
極低温下での使用を余儀なくされる内槽スカート部には、比較的高価かつ低温でも高強度を発揮するステンレス鋼を用い、使用温度が低くならない外槽スカート部には比較的安価でありながら充分な強度を有する炭素鋼を用いる。つまり、使用される温度域に応じ、内槽スカート部及び外槽スカート部にそれぞれ最適な材料を用いる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、支持スカートの上下部分でそれぞれ板厚を変えるので先行技術の欠点であるオーバースペックを解消することができる。例えば、内槽スカート部に比較的高価であるステンレス鋼を用いる場合、板厚を小さくすることに伴う材料費の低減が多大となり、多いなる利点が得られる。また、支持スカートの外槽を支持する部分近傍の構造が簡素化するので施工性が向上する。
また、内槽スカート部と外槽スカート部の間に介装されたアニュラープレートが、内槽スカート部から外槽スカート部へ伝わる冷熱を外部へ積極的に発散するので、内槽スカート部からの冷熱により外槽スカート部が低温になって結露するのを回避できる。
外槽スカート部を工場で予め製作し、ブロック化して現地に搬入することで現場工数の削減が可能となる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、アニュラープレートにおける外槽の底板が支持される箇所と外槽の側板から延びるコーンが支持される箇所が、互いに離間するとともに支持スカートとの接合部分からも離れるので、アニュラープレートに外槽の底板とコーンをそれぞれ溶接するとき、並びにアニュラープレートを外槽スカート部や内槽スカート部に溶接するときに、それらの溶接箇所同士が干渉して熱の影響を受けるのを回避できる。また、溶接箇所同士が離間するので、それらを溶接する際の施工性が向上する。さらに、支持スカートの外槽を支持する部分近傍の構造が簡素化するので施工性がより一層向上する。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、内槽スカート部に比較的高価かつ低温でも高強度を発揮するステンレス鋼を用いるとともに、外槽スカート部に比較的安価でありながら充分な強度を有する炭素鋼を用いるので、所定の強度を維持しつつ無理なくコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る縦型低温貯槽の支持構造の実施形態全体を示す一部を断面した側面図である。
【図２】前記実施形態の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
図１は、ＬＮＧ、液体酸素、液体窒素などに採用される２００〜２４００ＫＬの中型の低温貯槽における縦型低温液体貯槽の支持構造の全体断面図を示し、図２は、その要部の拡大断面図を示したものである。
図１において、１はＬＮＧ、液体酸素、液体窒素等の低温液体を収容する内槽であり、この内槽１は上部鏡板２と下部鏡板３とその上下の鏡板２，３を結ぶ側板４とで形成される。内槽１は円筒状の支持スカート５を介して基礎６上に支持される。
【００１５】
支持スカート５は、内槽１の側板４の径と略同じに径となるように形成され、その下端のベースプレート７が基礎６に設けた図示せぬアンカーボルトに固定される。
【００１６】
内槽１の外側には内槽１を囲繞するように外槽１０が設けられ、それらの内外槽１，１０間にパーライト粒等が充填されてなる保冷材層１１が形成される。
【００１７】
外槽１０は、屋根部１２と、側板１３と、側板１３の下端と支持スカート５とを結ぶ逆円錐台状のコーン１４と、支持スカート５内に設けられた底板１５と、コーン１４及び底板１５の間に介在されるリング状の外槽アニュラープレート１６で形成される。
【００１８】
内槽１の上部には、液受入用やＢＯＧ排出用の図示せぬ配管が接続され、その配管が、保冷材層１１を通して外槽１０の外方まで延出される。また内槽１の底部には送液や液払出用の図示せぬ配管が接続され、その配管が支持スカート５に形成した開口を通して外槽１０の外方まで延出される。
【００１９】
次に、図２により、支持スカート５に外槽１０を支持する構造を詳しく説明する。
支持スカート５は、上側の内槽スカート部１８と下側の外槽スカート部１９とに分割されている。これら上下に分割された内槽スカート部１８と外槽スカート部１９との間に前記外槽アニュラープレート１６が介装される。
外槽アニュラープレート１６は、支持スカート５の内側及び外側の両方へ張り出した構造になっている。すなわち、外槽アニュラープレート１６は、前記支持スカート５から内方へ張り出す内側張出し部１６Ａと、前記支持スカート５から外方へ張り出す外側張出し部１６Ｂとを備える。
【００２０】
外槽１０の側板１３の下部には補強リング２０が取り付けられ、この補強リング２０にはコーン１４の外周部が取り付けられ、コーン１４の内周部は外槽アニュラープレート１６の外側張出し部１６Ｂに取り付けられる。つまり、外側張出し部１６Ｂによって前記コーン１４の外周部が支持される。
【００２１】
外槽１０の底板１５の外周部は、底板１５と保冷材層１１の底部との断熱性を考慮して内槽１の下部鏡板３より十分下方に位置するように、外槽アニュラープレート１６の内側張り出し部１６Ａに取り付けられる。つまり、内側張出し部１６Ａによって前記外槽１０の底板１５の内周部が支持される。
【００２２】
内槽１及び支持スカート５の内槽スカート部１８には、極低温に強い材料例えばＳＵＳ３０４が用いられ、外槽１０、補強リング２０、コーン１４、外槽スカート部１９、外槽アニュラープレート１６は比較的安価でかつ強度を有する炭素鋼が用いられる。また、内槽スカート部１８の板厚Ｗａは、外槽スカート部１９の板厚Ｗｂよりも小となるように設定されている。例えば、内槽スカート部１８の板厚Ｗａは１８ｍｍに設定され、外槽スカート部の板厚Ｗｂは２０ｍｍに設定されている。
【００２３】
次に、前記実施形態の縦型低温液体貯槽の支持構造の作用について説明する。
内外槽１，１０間の保冷材層１１に、外気温、外気圧の変化に対する呼吸用として窒素ガスを所定圧となるまで封入した状態で、内槽１内に低温液体Ｌを収容する。
収納された低温液体Ｌは、内槽１を介して保冷材層１１によって周囲を囲繞されているため、充分低温状態に保たれる。
【００２４】
ここで、支持スカート５が上側の内槽スカート部１８と下側の外槽スカート部１９とに分割されており、内槽スカート部１８と外槽スカート部１９がそれぞれ各用途にあった板厚に設定されかつ別の材料によって製作されている。すなわち、この実施形態では、内槽スカート部１８の板厚Ｗａが外槽スカート部１９の板厚Ｗｂよりも小となるように設定され、しかも、内槽スカート部１８がＳＵＳ３０４により製作されるとともに外槽スカート部１９が炭素鋼により製作されている。このように支持スカート５を上下部分で板厚を変えしかもそれぞれ別の材料で製作しているので、従来技術の欠点であるオーバースペックを解消することができる。
【００２５】
つまり、支持スカート５のうち上側の内槽スカート部１８には内槽１及び内槽内に貯蔵される低温液体Ｌの荷重がかかり、下側の外槽スカート部１９には、それら内槽スカート部１８及び低温液体Ｌの荷重の他に、さらに外槽１０や保冷材層１１の荷重もかかる。ここで、支持スカート５を一体に形成する場合、その厚さは大きな荷重がかかる外槽スカート部１９の板厚Ｗｂによって決定される。つまり、内槽スカート部の板厚Ｗａは強度的にそれほど板厚を厚く設定する必要がなくても、外槽スカート部１９の板厚Ｗｂと同じ板厚に設定せざるを得ない。これは明らかに過剰設計である。特に、それら支持スカート部を例えば、高価なステンレス鋼で製作する場合、大幅なコスト高を招いてしまう。ところが、この実施形態では、内槽スカート部１８の板厚Ｗａが外槽スカート部１９の板厚Ｗｂよりも小となるように設定しているので、過剰設計を回避でき、無理なくコストダウンを図ることができ、かつ、支持構造全体の軽量化を図ることもできる。
加えて、低温下での使用を余儀なくされる内槽スカート部１８には比較的高価かつ低温でも高強度を発揮するＳＵＳ３０４を用い、使用温度がそれほど低くならない外槽スカート部１９には比較的安価でありながら充分な強度を有する炭素鋼を用いており、この点においても、過剰設計を回避しつつコストの低減を図ることができる。
【００２６】
また、支持スカート５を上側の内槽スカート部１８と下側の外槽スカート部１９とに分割し、それら内槽スカート部１８と外槽スカート部１９の間に外槽アニュラープレート１６を介装し、この外槽アニュラープレート１６によって、外槽の底板１５を支持させるとともに、外槽の側板１３から下方に延びるコーン１４を支持させる構造となっている。したがって、先行技術として説明した外槽の底板の外周部や外槽のコーンの内周部が一箇所に集中する支持構造に比べて、支持スカート５の外槽支持部分近傍の簡素化を図ることができ、同時に施工性の向上を図ることができる。
また、外槽スカート部１９をあらかじめ工場で製作し、それらをブロック化した状態で現場に搬入することで、現場での工数を削減することも可能となる。
【００２７】
また、内槽スカート部１８と外槽スカート部１９の間に介装された外槽アニュラープレート１６が、内槽スカート部１８から外槽スカート部１９へ伝わる冷熱を外部へ積極的に発散するので、内槽スカート部１８からの冷熱の影響を受けて外槽スカート部１９が結露するといった事態を回避できる。
【００２８】
また、この実施形態では、外槽アニュラープレート１６を、支持スカート５から内方へ張り出す内側張出し部１６Ａと、支持スカート５から外方へ張り出す外側張出し部１６Ｂとを備える構成とし、内側張出し部１６Ａに外槽の底板１５を支持させるとともに、外側張出し部１６Ｂにコーン１４を支持させているので、外槽アニュラープレート１６における外槽の底板１５が支持される箇所と外槽のコーン１４が支持される箇所が、互いに離間するとともに支持スカートとの接合部分からも離れることとなる。このため、外槽アニュラープレート１６に外槽の底板１５やコーン１４をそれぞれ溶接するとき並びに外槽アニュラープレート１６を内槽スカート部１８や外槽スカート部に溶接するときに、それらの溶接箇所同士が干渉して熱の影響を受けるのを回避でき、また、溶接箇所同士が離間するので、それらを溶接する際の施工性が向上する。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、外槽スカート部１９を単なるリング状としているが、これに限られることなく、外槽スカート部を、必要に応じて所要箇所をリブ等の補強部材によって補強する形状にしてもよい。
また、前記実施形態では、内槽スカート部１８をＳＵＳ３０４により製作しているが、これに限られることなく、他のステンレス鋼、さらには液体貯槽時における低温条件下でも所要の強度を有する鋼材によって製作しても良く、さらに、外槽スカート部１９と同じ材料で製作しても良いことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３０】
１  内槽
４  側板
５  支持スカート
６  基礎
１０  外槽
１１保冷材層
１３  側板
１４  コーン
１５  底板
１６  外槽アニュラープレート（アニュラープレート）
１６Ａ  内側張出し部
１６Ｂ  外側張出し部
１８  内槽スカート部
１９  外槽スカート部
Ｌ  低温液体
【図１】
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【図２】
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