(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
躯体内面にメンブレンを配設して形成されるタンクの底面から所定深さに設けられ、かつ液払出用のポンプを収容するタンク用ポンプピットであって、
前記躯体底部の所定位置に設けられた穴部と、前記メンブレンに接続しかつ前記穴部の底面に載置される有底筒状のピット本体とで構成され、
前記ピット本体は、前記メンブレンとの接続部分が、貯蔵する液温度に応じた熱収縮量の分だけ該メンブレンの面方向位置より高く設定されることを特徴とするタンク用ポンプピット。
【請求項２】
前記ピット本体は、前記メンブレンに形成されたコルゲーション間に設置されることを特徴とする請求項１記載のタンク用ポンプピット。
【請求項３】
躯体内面にメンブレンを配設して形成されるタンクの底面から所定深さに設けられ、かつ液払出用のポンプを収容するタンク用ポンプピットの施工方法であって、
前記躯体底部の所定位置に設けられた穴部の底面に有底筒状のピット本体を設置する工程と、
貯蔵する液温度に応じた熱収縮量の分だけ該メンブレンの面方向位置より高い位置で前記ピット本体と前記メンブレンとを接続する工程と、
タンクに液を受け入れることにより前記ピット本体を熱収縮させて前記接続部分を前記メンブレンの面方向に位置させる工程とからなることを特徴とするタンク用ポンプピットの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンク底面から所定深さに設けられ、かつ液払出用のポンプを収容するタンク用ポンプピットおよびその施工方法に関し、特に、貯蔵する液体の温度によってピット本体が熱伸縮する場合であっても、タンク内面のメンブレンに負担をかけないようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、メンブレン式の低温タンクでは、液払出用のポンプをタンク内のポンプバレル内に設置している。図４は、従来のタンクを示す断面である。このタンクはＬＮＧやＬＰＧ等を貯蔵するための地下貯蔵式低温タンクであって、躯体１０１の内面に図示しないメンブレンが配設されている。このメンブレンは、構造不連続となる箇所を設けずに同一レベルに取り付けられてい。そして、液払出用のポンプ１０２は、屋根１０３を貫通するバレル１０４の下端に収納されており、バレル１０４の下端からＬＮＧを吸い込むものである。
【０００３】
このポンプ１０２は、例えば液深３５ｍのタンクの場合、液面が吸込口より２〜３ｍほどの高さＨになければ渦や泡を吸い込むことにより液の払い出しが不能となる。すなわち、ポンプ１０２の位置と高さＨを合わせた分の液はタンクから払い出すことができず、タンクの有効貯蔵量を減少させる結果となる。これに対処するため、図５（ａ）に示すようなタンク用ポンプピットを形成することが考えられる。
【０００４】
これは、躯体１０１の底部１０１ａに穴部１０６を形成し、この穴部１０６内に保冷材（例えばポリウレタンフォームなど）１０８を介して有底筒状のピット本体１０７を設置し、このピット本体１０７内にバレル１０４の下端部を配置してポンプ１０２の設置位置を下げることにより、液払い出し量を増やして有効貯蔵量の増加を図るものである。なお、ピット本体１０７の上端は、メンブレン１０５に接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のタンク用ポンプピットは、ピット本体１０７が単に穴部１０６内に設置されただけであるため、例えばＬＮＧ等の低温液体を貯蔵した場合、ピット本体１０７が底部を規準として下向きに熱収縮し、図５（ｂ）に示すように、メンブレン１０５を下方に引っ張り込むように変形させることになる。なお、メンブレン１０５には、通常コルゲーションと呼ばれる面内方向の変形（伸縮）を吸収するための断面山型部分が設けられている（図示せず）。
【０００６】
しかし、メンブレン１０５が前記のように下方にたわむような面外方向へ変形すると、周辺コルゲーションが不安定な挙動を示す可能性が高く、その結果、タンクの基本性能を阻害するおそれがあるため好ましくない。また、逆に高温液体を貯蔵する場合にも、ピット本体が上向きに熱膨張してメンブレン１０５を上方に持ち上げるように変形させることから、同様にメンブレン１０５の面外変形を生じさせることになる。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、タンクに貯蔵する液体温度によってピット本体が熱収縮する場合であっても、メンブレンに面外方向の変形を与えないようにして、メンブレンやコルゲーションの挙動を明確化することができるタンク用ポンプピットおよびその施工方法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】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、躯体内面にメンブレンを配設して形成されるタンクの底面から所定深さに設けられ、かつ液払出用のポンプを収容するタンク用ポンプピットであって、躯体底部の所定位置に設けられた穴部と、メンブレンに接続しかつ穴部の底面に載置される有底筒状のピット本体とで構成され、ピット本体は、メンブレンとの接続部分が、貯蔵する液温度に応じた熱収縮量の分だけメンブレンの面方向位置より高く設定される技術が採用される。このタンク用ポンプピットでは、ピット本体とメンブレンとの接続部分が、貯蔵する液温度に応じた熱収縮量の分だけメンブレンの面方向位置より高く設定されるため、タンクに貯蔵する液体温度によってピット本体が熱収縮すると、前記接続部分が下方に下がってメンブレンの面方向位置に合致することになる。従って、液貯蔵時においてメンブレンを面外方向に変形させないことから、コルゲーションの挙動を明確化することが可能となり、タンクの基本性能を維持することが可能となる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１のタンク用ポンプピットにおいて、ピット本体が、メンブレンに形成されたコルゲーション間に設置される技術が適用される。このタンク用ポンプピットでは、ピット本体がメンブレンに形成されたコルゲーション間に設置されるため、ピット本体上端部分の底面方向の収縮または膨張を周辺コルゲーションによって吸収させることが可能となる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、躯体内面にメンブレンを配設して形成されるタンクの底面から所定深さに設けられ、かつ液払出用のポンプを収容するタンク用ポンプピットの施工方法であって、躯体底部の所定位置に設けられた穴部の底面に有底筒状のピット本体を設置する工程と、貯蔵する液温度に応じた熱収縮量の分だけメンブレンの面方向位置より高い位置でピット本体とメンブレンとを接続する工程と、タンクに液を受け入れることによりピット本体を熱収縮させて接続部分をメンブレンの面方向に位置させる工程とからなる技術が採用される。このタンク用ポンプピットの施工方法では、貯蔵する液温度に応じた熱収縮量の分だけメンブレンの面方向位置より高い位置でピット本体とメンブレンとを接続し、貯蔵する液温度によってピット本体を熱収縮させて接続部分を下方に下げることにより該接続部分をメンブレンの面方向位置に合致させるため、液貯蔵時においてメンブレンを面外方向に変形させないようにしてコルゲーションの挙動を明確化することが可能となり、タンクの基本性能を維持することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明に係るタンク用ポンプピットを示す断面図である。このタンク用ポンプピットが適用されるタンクは、例えば図４に示すようなＬＮＧやＬＰＧなどの低温液体貯蔵用地下タンクであるが、これに限定されず、地上タンクであってもよい。このタンクは、コンクリートセグメントにより建造され、その躯体の底部１に穴部２が形成される。この穴部２は、ポンプ３を収容するバレル４の下端を入り込ませることができる位置に設けられ、例えば、バレル４の鉛直方向下方位置に設けられる。
【００１２】
底部１上には、図１および図２に示すように、ポリウレタンフォーム等の保冷材５を介して、断面山型のコルゲーション７を備えたメンブレン６が敷設されている。そして、メンブレン６の、穴部２に対応する部分を切り欠いて穴部２を露出させている。なお、メンブレン６を切り欠く位置がコルゲーション７間となるように、予め計算されてメンブレン６が敷設されている。このメンブレン６としては、厚さ約２ｍｍのステンレス板が用いられ、格子状にコルゲーション７が形成されている。また、穴部２の内側面２ａおよび底面２ｂには保冷材５と同様にポリウレタンフォーム等の保冷材８，８ａが設けられる。
【００１３】
図１に示すように、穴部２には保冷材８ａ上に載置した状態でピット本体９が設置される。ピット本体９は、液圧に耐えられるように厚さ約１０ｍｍのステンレス板によって有底円筒状に形成され、上端には外方に向けてフランジ１０が設けられる。また、ピット本体９の底部１１は、平板状に形成されているが、これに代えて半楕円状や半円状、テーパ状であってもよい。ただし、いずれであっても保冷材８ａ（底部２ｂ）上に載置されることに変わりない。
【００１４】
このように、ピット本体９は穴部２の底面２ｂ上に載置された状態で設置されるため、底部１１を規準位置として上下方向への収縮を考えることになる。なお、ピット本体９は水平方向に何ら固着されておらず、水平方向に収縮するのを拘束されない。また、保冷材８とピット本体９との間の隙間１２には、グラスウールやパーライト等が充填される。
【００１５】
ピット本体９の高さ（底部１１からフランジ１０までの高さ）は、タンクへの液貯蔵時におけるピット本体９の上下方向の熱収縮量を考慮して、常温下で当該熱収縮量の分だけメンブレン６の面方向位置より高い位置となるように長さＬが予め加えられて決定されている。
【００１６】
長さＬは、例えばＬＮＧ（液温度が約−１６２℃）の貯蔵時においてピット本体９が熱収縮によって高さ約１５００ｍｍとなるようにしたいとき、約６ｍｍとなる（ただし、前記のように厚さ約１０ｍｍのステンレス板により直径約１２００ｍｍのピット本体９の場合）。ただし、長さＬの値は、貯蔵する液温度、ピット本体９の形状により適宜決定される。
【００１７】
そして、ピット本体９を穴部２内に設置することにより、フランジ１０は穴部２から突出した状態となる。この状態でフランジ１０とメンブレン６とが溶接等により接続されるため、ピット本体９の据え付け時（常温下）では、図１に示すように、メンブレン６は保冷材５から持ち上げられた状態となっている。
【００１８】
ただし、図１に示すものでは、メンブレン６がコルゲーション７部分から持ち上げられているが、前記のように、その持ち上げ量（長さＬ）が微少であり（前記の例によれば、ピット本体９の高さ約１５００ｍｍに対して長さＬ約６ｍｍ）、メンブレン６がコルゲーション７以外の部分を持ち上げて上方にたわんだ状態となることも考えられる。しかし、いずれであっても後述のように液貯蔵時に長さＬが消滅するため、メンブレン６の面外方向への変形が回避される点に変わりない。
【００１９】
ポンプ３は、図１に示すように、バレル４の下端がピット本体９に差し込まれることにより、ピット本体９に収容された状態で配置される。そして、このポンプ３は、駆動部３ａを動作させることにより開閉して液吸引口を形成する蓋部３ｂを備え、蓋部３ｂを開けて矢印で示すように液体を吸い込むことにより、当該液体はバレル４内を介してタンク外に払い出される。
【００２０】
なお、ポンプ３（バレル４）は、図１および図２に示すように、穴部２のセンタからずらして配置される。これは、ポンプ３をずらすことにより作業者の入り込む隙間を形成させることが可能となるためであり、必要以上に大きな穴部２を設けなくてもよく、タンクの有効貯蔵量が不必要に減少するのを回避できるといった利点がある。ただし、ポンプ３を穴部２のセンタからずらすか否かは任意である。
【００２１】
続いて、このタンク用ポンプピットの施工方法について説明する。先ず、躯体であるタンクの底部１に穴部２を形成する。この穴部２は、他の躯体と同様にコンクリートセグメントで形成される他、型枠を組んでコンクリートを現場打ちすることにより形成される。次いで、この穴部２の内側面２ａおよび底面２ｂに保冷材８，８ａを貼設した後、穴部２の径に対応して一部を切り欠いたメンブレン６を保冷材５上に敷設する。
【００２２】
次いで、穴部２内にピット本体９を設置する。このピット本体９は、予め所定の高さをもって形成されたものが用いられる点は前記のとおりである。そして、メンブレン６の切欠端部を持ち上げて、この端部とピット本体９のフランジ１０とを溶接等によって接続する。以上でタンク用ポンプピットの据え付け作業が完了する。
【００２３】
なお、この据え付け順序の一部を変更して、穴部２内にピット本体９を設置してから、一部を切り欠いたメンブレン６を敷設してもよい。この方法によれば、メンブレン６の切欠内径をフランジ１０の外径より小さくすることにより、メンブレン６を敷設するとその切欠端部がフランジ１０に係止されて自然に持ち上げられた状態となり、切欠端部の持ち上げ作業を省略することが可能となってその後の溶接作業が容易となる。
【００２４】
以上のように据え付けられたタンク用ポンプピットにおいて、タンクにＬＮＧを受け入れると、ＬＮＧが約−１６２℃の低温液体であることから、このＬＮＧの受入によりピット本体９に熱収縮を生じさせる。図３はピット本体９が熱収縮した状態を示すものである。このように、ピット本体９がＬＮＧの温度によって上下方向に長さＬだけ熱収縮することにより、メンブレン６との接続部分であるフランジ１０の高さがメンブレン６の面方向と一致した状態となる（他に図１の点線参照）。
【００２５】
従って、液貯蔵時においてメンブレン６に対して面外変形を生じさせることはなく、メンブレン６や周辺コルゲーション７が不明確な挙動を示すことを防止している。このように、ポンプ３の設置位置を下げてタンクにおける液払い出し量の増加を図りつつ、メンブレン６への面外方向への変形を効果的に防止している。なお、タンクからＬＮＧを払い出した後は、ピット本体９は熱収縮から開放されて図１に示す元の状態に戻ることになる。
【００２６】
また、ピット本体９は、上下方向だけでなく径方向にも熱収縮するが、この径方向の熱収縮はフランジ１０がメンブレン６の面方向に位置していることによりメンブレン６における面内方向の変形として考えられ、周辺コルゲーション７によって適宜吸収される。
【００２７】
なお、前記実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、フランジ１０の上面にメンブレン６が接続される場合、保冷材５上面のピット本体９周囲を凹入させ、熱収縮時のフランジ１０がこの凹部に嵌まり込むようにして、フランジ１０の厚さによってメンブレン６の面外方向の変形が生じることを回避してもよい。さらに、ピット本体９として断面角形の筒状体を用いてもよく、またピット本体９の設置位置としてコルゲーション７部分を用いてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係るタンク用ポンプピットは、ピット本体とメンブレンとの接続部分が、貯蔵する液温度に応じた熱収縮量の分だけメンブレンの面方向位置より高く設定されるため、タンクに貯蔵する液体温度によってピット本体が熱収縮すると、前記接続部分が下方に下がってメンブレンの面方向位置に合致することになる。従って、液貯蔵時においてメンブレンを面外方向に変形させないことから、メンブレンやコルゲーションの挙動を明確化することができ、タンクの基本性能を維持することができる。
【００２９】
請求項２に係るタンク用ポンプピットは、ピット本体がメンブレンに形成されたコルゲーション間に設置されるため、ピット本体上端部分の底面方向の収縮または膨張を周辺コルゲーションによって吸収させることができる。
【００３０】
請求項３に係るタンク用ポンプピットの施工方法は、貯蔵する液温度に応じた熱収縮量の分だけメンブレンの面方向位置より高い位置でピット本体とメンブレンとを接続し、貯蔵する液温度によってピット本体を熱収縮させて接続部分を下方に下げることにより該接続部分をメンブレンの面方向位置に合致させるため、液貯蔵時においてメンブレンを面外方向に変形させないようにしてメンブレンやコルゲーションの挙動を明確化することができ、タンクの基本性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るタンク用ポンプピットの実施形態を示す断面図である。
【図２】  図１に示すタンク用ポンプピットの平面図である。
【図３】  ピット本体が熱収縮した状態を示す断面図である。
【図４】  一般的なタンクを示す断面図である。
【図５】  従来のタンク用ポンプピットを示し、（ａ）は平常時の断面図、（ｂ）はピット本体が熱収縮した状態の断面図である。
【符号の説明】
１  底部
２  穴部
２ｂ  底面
３  ポンプ
６  メンブレン
７  コルゲーション
９  ピット本体
１０  フランジ（接続部分）
１１  底部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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