(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被収容物を収容するための内槽を外槽で包囲し、前記内槽と前記外槽との間を断熱粒体からなる断熱材を介在させることで断熱層として利用する二重殻タンクの前記断熱層の部分を調査する方法であって、
前記外槽の屋根部分に設けられたマンホールを通して照明光出射部と撮像受光部とを前記タンク内へと差し入れ、前記タンク外に配置され前記照明光出射部から光を出射させるための照明駆動部と前記照明光出射部とを前記マンホールを通して接続し、前記タンク外に配置され前記撮像受光部から入射する光により形成される画像を表示する撮像モニター部と前記撮像受光部とを前記マンホールを通して接続し、前記照明光出射部から照明光を照射しながら前記撮像受光部を用いて前記マンホールの周囲の断熱層部分を撮像し、前記モニター部に表示される前記断熱層部分の画像に基づき該断熱層部分において前記断熱材の存在しない空隙の寸法を測定することを特徴とする、二重殻タンク内部の断熱層部分の調査方法。
【請求項２】
前記マンホールを密閉した状態で撮像することを特徴とする、請求項１に記載の二重殻タンク内部の断熱層部分の調査方法。
【請求項３】
前記撮像を前記マンホールの周囲の複数の領域に対して行うことを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の二重殻タンク内部の断熱層部分の調査方法。
【請求項４】
前記撮像を前記タンクの複数の前記マンホールの周囲の前記断熱層部分に対して実行することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の二重殻タンク内部の断熱層部分の調査方法。
【請求項５】
前記外槽の屋根部分の下側には梁材が付されており、前記画像における前記梁材の高さを基準として前記画像中の前記空隙の高さを測定することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の二重殻タンク内部の断熱層部分の調査方法。
【請求項６】
被収容物を収容するための内槽を外槽で包囲し、前記内槽と前記外槽との間を断熱粒体からなる断熱材を介在させることで断熱層として利用する二重殻タンクの前記断熱層の部分を調査する装置であって、
前記外槽の屋根部分に設けられたマンホールに取り付けられ前記タンク内にて照明光出射部と撮像受光部とを支持する支持部材と、前記タンク外に配置され前記照明光出射部から光を出射させるための照明駆動部と、前記タンク外に配置され前記撮像受光部から入射する光により形成される画像を表示する撮像モニター部と、前記マンホールを通って前記照明光出射部と前記照明駆動部とを接続する第１の接続部材と、前記マンホールを通って前記撮像受光部と前記撮像モニター部とを接続する第２の接続部材とを備えており、前記支持部材は前記照明光出射部及び前記撮像受光部の方向を変化させるように操作可能であることを特徴とする、二重殻タンク内部の断熱層部分の調査装置。
【請求項７】
前記支持部材は前記マンホールを密閉する蓋部分を有することを特徴とする、請求項６に記載の二重殻タンク内部の断熱層部分の調査装置。
【請求項８】
前記支持部材の蓋部分は透光性を有することを特徴とする、請求項７に記載の二重殻タンク内部の断熱層部分の調査装置。
【請求項９】
前記支持部材は前記蓋部分を貫通し該蓋部分に対して回動可能な操作棒を有しており、該操作棒の一端に前記照明光出射部及び前記撮像受光部が取り付けられていることを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の二重殻タンク内部の断熱層部分の調査装置。
【請求項１０】
前記第１の接続部材は電気コードまたは光ファイバ束であることを特徴とする、請求項６〜９のいずれかに記載の二重殻タンク内部の断熱層部分の調査装置。
【請求項１１】
前記第２の接続部材は電気コードまたは光ファイバ束であることを特徴とする、請求項６〜１０のいずれかに記載の二重殻タンク内部の断熱層部分の調査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンク内部を調査する技術に属するものであり、特に、大型の二重殻タンクにおいて内槽と外槽との間に断熱材を充填して形成される断熱層部分を調査する方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
本発明の調査方法及びその装置は、例えば液化天然ガスや液化石油ガスなどの流体を外部との断熱状態を維持して収容する大型二重殻タンクの断熱層部分の調査に好適に利用することができる。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）などの液化ガスは、地上に設けられた二重殻構造の保冷タンク内に収容されている。この保冷タンクは、内槽を外槽で包囲し、内槽内に被収容物たる液化ガスを収容し、内槽と外槽との間にパーライトなどの断熱粒体を充填して断熱層として利用している。内槽及び外槽は、それぞれ独立した気密構造を有している。
【０００４】
内槽内に収容される液化ガスの保冷温度は、例えば、ＬＮＧの場合−１６１℃であり、ＬＰＧの場合プロパンで−４２℃でありブタンで−１０℃である。外部から内槽へと伝達される熱量を低減するために、内槽と外槽との間の距離は、内槽に収容される液化ガスがＬＮＧの場合、例えば、側部では０．９０ｍとされており、上部（屋根部）では１．１０ｍとされている。この内槽と外槽との間の空間に、断熱材として軽量で粒状のパーライトが密充填されている。この断熱材は、中空状ないし多孔状であり内部に空気を保有しており、タンクの内槽と外槽との間における空気の対流による熱移動を阻止しつつ空気による断熱性能を発揮する。
【０００５】
タンク１基あたりに貯蔵される液化ガスの量は、数万キロリットル〜２０万キロリットル程度である。
【０００６】
以上のような保冷タンクは、日本国内において１９５０年代以降数百基が建設され、その多くが現在も稼働している。１０年以上経過したタンクでは、内槽内への液化ガスの出入りに伴う温度変化により内槽が膨張及び収縮を繰り返し、また外槽は外部気温の変化による熱膨張収縮を繰り返し、更に地震などによりタンク自体が揺れるので、断熱層部分の特に側部においてパーライトの密充填化が進行し、他方、屋根部ではパーライトが側部へと移行するに従い空隙を生ずる。このような空隙は空気対流に基づく断熱性能の低下をもたらすので、空隙が大きくなった時には該空隙を解消すべく断熱層部分の屋根部へとパーライトを補充して断熱性能を回復させることが必要となる。
【０００７】
このような断熱層屋根部の断熱性能の判定のためには、パーライトの充填状況を調査すればよいが、この調査に際しては次のような技術的課題がある。
【０００８】
即ち、断熱層部分に水分が侵入するとパーライトによる断熱性能が低下し、また、内槽と外槽とは本来独立した気密構造を有するが、万一内槽内の液化ガスが気化し断熱層部分へと侵入した場合には、ガスが空気と混合して爆発混合気体を生成することになる。従って、これらを防止するために、断熱層部分は、パーライトを充填した後に空気を窒素ガスで置換し、常時大気圧より５０ｍｍＡｑ程度高い圧力に維持されている。このため、断熱層部分は酸素欠乏状態にあり、且つ例えばＬＮＧを収容した内槽の外面温度は−１５０℃程度であることから、断熱層部分へと作業者が立ち入ることは非常に危険である。
【０００９】
ところで、タンク外槽には屋根部分にパーライト充填の際に利用したマンホールが形成されている。このマンホールには、通常、ボルトナットにより蓋が締めつけ固定されている。従って、断熱層部分のパーライト充填状況調査は、マンホールを複数個開放した上で、マンホール付近の断熱層部分の空隙を観察したり或はマンホール付近の断熱層部分の空隙の厚さをスケールで測定したりして、これに基づき断熱層部分の屋根部全体におけるパーライトの充填状況（空隙発生の状況）を推定することができる。
【００１０】
しかしながら、この方法では、実際に掌握できる空隙発生状況はマンホール近傍のもののみであり、これに基づき推定した屋根部全体におけるパーライトの充填状況は、実際のものとはかなり離れたものになるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、以上のような技術的課題に鑑みて、断熱層屋根部全体におけるパーライト等の断熱材の充填状況を安全に、正確に、且つ迅速に調査することにある。
【００１２】
特に、本発明は、このような断熱層屋根部全体における断熱材の充填状況の調査に好適な方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
被収容物を収容するための内槽を外槽で包囲し、前記内槽と前記外槽との間を断熱粒体からなる断熱材を介在させることで断熱層として利用する二重殻タンクの前記断熱層の部分を調査する方法であって、
前記外槽の屋根部分に設けられたマンホールを通して照明光出射部と撮像受光部とを前記タンク内へと差し入れ、前記タンク外に配置され前記照明光出射部から光を出射させるための照明駆動部と前記照明光出射部とを前記マンホールを通して接続し、前記タンク外に配置され前記撮像受光部から入射する光により形成される画像を表示する撮像モニター部と前記撮像受光部とを前記マンホールを通して接続し、前記照明光出射部から照明光を照射しながら前記撮像受光部を用いて前記マンホールの周囲の断熱層部分を撮像し、前記モニター部に表示される前記断熱層部分の画像に基づき該断熱層部分において前記断熱材の存在しない空隙の寸法を測定することを特徴とする、二重殻タンク内部の断熱層部分の調査方法、
が提供される。
【００１４】
本発明の一態様においては、前記マンホールを密閉した状態で撮像する。
【００１５】
本発明の一態様においては、前記撮像を前記マンホールの周囲の複数の領域に対して行う。
【００１６】
本発明の一態様においては、前記撮像を前記タンクの複数の前記マンホールの周囲の前記断熱層部分に対して実行する。
【００１７】
また、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
被収容物を収容するための内槽を外槽で包囲し、前記内槽と前記外槽との間を断熱粒体からなる断熱材を介在させることで断熱層として利用する二重殻タンクの前記断熱層の部分を調査する装置であって、
前記外槽の屋根部分に設けられたマンホールに取り付けられ前記タンク内にて照明光出射部と撮像受光部とを支持する支持部材と、前記タンク外に配置され前記照明光出射部から光を出射させるための照明駆動部と、前記タンク外に配置され前記撮像受光部から入射する光により形成される画像を表示する撮像モニター部と、前記マンホールを通って前記照明光出射部と前記照明駆動部とを接続する第１の接続部材と、前記マンホールを通って前記撮像受光部と前記撮像モニター部とを接続する第２の接続部材とを備えており、前記支持部材は前記照明光出射部及び前記撮像受光部の方向を変化させるように操作可能であることを特徴とする、二重殻タンク内部の断熱層部分の調査装置、
が提供される。
【００１８】
本発明の一態様においては、前記支持部材は前記マンホールを密閉する蓋部分を有する。
【００１９】
本発明の一態様においては、前記支持部材の蓋部分は透光性を有する。
【００２０】
本発明の一態様においては、前記支持部材は前記蓋部分を貫通し該蓋部分に対して回動可能な操作棒を有しており、該操作棒の一端に前記照明光出射部及び前記撮像受光部が取り付けられている。
【００２１】
本発明の一態様においては、前記第１の接続部材は電気コードまたは光ファイバ束である。
【００２２】
本発明の一態様においては、前記第２の接続部材は電気コードまたは光ファイバ束である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明による二重殻タンク内部の断熱層部分の調査方法及びその装置の一実施形態を示す断面概略図である。また、図２は二重殻タンクの断面概略図であり、図３はその平面概略図である。
【００２６】
図２及び図３に示されている様に、二重殻タンクは、鋼製の内槽２と鋼製の外槽４とを有する。内槽２内には液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）などの液化ガスＬＧが収容される。内槽２の上部には、外槽４を貫通して延びている液化ガス出入り口３が付設されている。外槽４は内槽２を包囲するようにして配置されている。内槽２と外槽４との間には、パーライト（例えば、粒径２ｍｍ以下、粒度分布で粒径０．１５ｍｍ以下のもの５〜２０％、単位容積重量０．０４５〜０．０６５Ｋｇ／リットル）等の断熱粒体６が充填されており、これにより内槽２と外槽４との間の領域が断熱性能を持つ断熱層部分８として機能する。内槽２と外槽４とは、介在部材１０などにより適宜の距離隔てられて配置されており、この距離は断熱層部分側部では約０．９０ｍであり、断熱層部分屋根部では約１．１０ｍである。
【００２７】
外槽４の上部（屋根部分）には、複数のマンホール５が設けられており、該マンホール５には蓋５’が取り付けられている。かくして、断熱層部分８は密閉されており、内部には空気を置換した窒素ガスが充填されている。窒素ガスは、大気圧より５０ｍｍＡｑ程度高い圧力に維持されている。これにより、断熱層部分８への外部からの空気や水分の侵入が防止されている。
【００２８】
図４は断熱層部分８の屋根部における断熱粒体６の充填状況の経時変化の説明図である。図４（ａ）は断熱粒体６を充填した時の状況を示しており、内槽２と外槽４との間には空隙を生ずることなく断熱粒体６が充填されている。尚、本発明でいう空隙とは、互いに接触し或は近接している粒状体６間の空間を含まず、堆積した粒状体集合の表面の上方に形成され、粒状体の大きさに比べて十分大きな領域の空間を指すものである。
【００２９】
図４（ｂ）は図４（ａ）の時から或る期間が経過した時の状況を示しており、内槽２と外槽４との間には若干の空隙Ｃが生じている。図４（ｃ）は図４（ｂ）の時から或る期間が経過した時の状況を示しており、内槽２と外槽４との間にはかなりの空隙Ｃが生じている。空隙Ｃ（その厚さ）が大きくなるにつれて、断熱層部分８の断熱性能が低下する。
【００３０】
さて、以上のようにして断熱層部分８に発生する空隙Ｃの状況を調査するために、本実施形態では、図１に示されているように、外槽４の屋根部分に設けられたマンホール５の蓋５’を取り外し、該蓋の代わりに、タンク内部断熱層部分の調査装置の支持部材を構成する板状の蓋部分１２を取り付ける。この蓋部分１２の取り付けは、例えば小型万力（いわゆるシャコマン）１４を用いて行うことができる。蓋部分１２の中央部には球面ベアリング１６を介して、支持部材を構成する操作棒１８が取り付けられている。従って、操作棒１８は、蓋部分１２に対してベアリング１６の位置を中心として旋回ないし回動可能である。このように、調査時に蓋部分１２によりマンホール５を塞ぐことにより、断熱層部分８に充填されている窒素ガスのタンク外への放出が防止される。
【００３１】
操作棒１８の下端部には、照明光出射部２２と撮像受光部２４とが取り付けられている。照明光出射部２２は、例えば防爆ランプからなり、該ランプは電気コード２３により電源（電池）２６と接続されている。撮像受光部２４は例えば小型ＣＣＤカメラからなり、該小型ＣＣＤカメラは電気コード２５により撮像モニター部付きビデオカメラ２８と接続されている。小型ＣＣＤカメラにより撮像された画像はビデオカメラ２８の撮像モニター部で直ちに観察することができる。即ち、電源２６及びビデオカメラ２８はタンク外に配置されており、タンク外に位置する作業者により操作される。
【００３２】
尚、図１において、符号４ａは外槽４を構成する梁材を示す。
【００３３】
図５は、以上のような本実施形態の調査装置で撮像された画像の一例を示す模式図である。本図における画像の各部分には、対応する部材の符号の後にｉを付した符号で指示されている。
【００３４】
図５に示されているように、撮像画像を観察して、寸法既知の適宜の部材たとえば外槽梁材４ａの高さｄを基準として、この寸法ｄと梁下空隙高さｈとから、外槽４の下に存在する空隙Ｃの高さＨ＝（ｄ＋ｈ）を測定することができる。
【００３５】
操作者が操作棒１８を旋回ないし回動させることで、マンホール５の周囲の全方向について観察することができ、操作者がモニター画像を視認した上で、空隙状況調査の観点から有意義な方向を選択し、この選択された方向に関して上記図５に関し説明したようにして空隙Ｃの高さＨを求めることができる。
【００３６】
以上のようにして、各マンホール５の周囲の空隙の状況を調査し、これら全ての調査結果に基づき、断熱層部分８の屋根部における断熱粒体６の充填状況を正確且つ迅速に知ることができる。
【００３７】
この方法及び装置によれば、酸素欠乏状態で低温内槽に近接せるタンク内断熱層部分８へと作業者が立ち入る必要がないので、作業者の安全が保たれる。
【００３８】
また、調査の際にタンク内へと差し入れられるのは、支持部材により支持された照明光出射部２２及び撮像受光部２４のみであり、これらは十分に小型軽量（例えば２００ｇ程度）とすることが可能であるので、操作棒１８による操作性は良好であり、これらに対する防爆対策も容易である。
【００３９】
以上の実施形態では、照明光出射部２２として防爆ランプを用い、電源２６から電気コード２３により給電しているが、照明光出射部２２としてコンデンサーレンズの焦点付近に光ファイバ束の一端を配置したものを使用し、該光ファイバ束の他端をタンク外に配置し、該他端へと光源から光を収束入射させるようにしてもよい。これによれば、照明光出射部２２の一層の防爆効果が得られる。
【００４０】
また、以上の実施形態では、撮像受光部２４として小型ＣＣＤカメラを用い、電気コード２５により撮像電気信号をビデオカメラ２８に伝送しているが、撮像受光部２４として対物レンズの焦点付近に光ファイバ束の一端を配置したものを使用し、該光ファイバ束の他端をタンク外に配置し、該他端においてイメージセンサにより光電変換して撮像するようにしてもよい。
【００４１】
また、上記蓋部分１２は、鋼板であってもよいが、例えばアクリル樹脂板等の透明板を用いることができ、この場合にはマンホール５の近傍の断熱粒体６の充填状況を十分且つ容易に目視観察することが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、断熱層屋根部全体におけるパーライト等の断熱粒体の充填状況を、良好な操作性をもって、安全に、正確に、且つ迅速に調査することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二重殻タンク内部の断熱層部分の調査方法及びその装置の一実施形態を示す断面概略図である。
【図２】二重殻タンクの断面概略図である。
【図３】図２の平面概略図である。
【図４】断熱層部分の屋根部における断熱粒体の充填状況の経時変化の説明図である。
【図５】本発明による調査装置で撮像された画像の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
２    内槽
３    液化ガス出入り口
４    外槽
４ａ    外槽梁材
５    マンホール
５’  マンホール蓋
６    断熱粒体
８    断熱層部分
１０    介在部材
１２    蓋部分
１４  小型万力
１６    球面ベアリング
１８    操作棒
２２    照明光出射部
２３    電気コード
２４    撮像受光部
２５    電気コード
２６    電源
２８    撮像モニター部付きビデオカメラ
Ｃ    空隙
ＬＧ    液化ガス
【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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