(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧気体を貯蔵するために地下に構築された岩盤内高圧貯蔵施設において、内部に貯蔵された高圧気体の外部への漏洩を検知する方法であって、
高圧気体が流通可能な流路を管壁に備える検査管を、その内部に地下水を満たした状態で前記岩盤内高圧貯蔵施設に接してこれを包囲するように複数配設しておき、
複数の前記検査管のうち、１本の検査管についてはその内部に満たされた地下水を排水することで空にして開放するとともに、他の検査管には地下水を満たした状態とし、
任意の時間放置した後、空とした前記検査管内の気体を採取して天然ガスの濃度を測定することにより漏洩を検知する
ことを特徴とする岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法。
【請求項２】
請求項１に記載された岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法において、
前記１本の検査管についての漏洩検知を終えた後、
漏洩検知を終えた検査管内を水で満たし、その後、漏洩検知を終えていない他の検査管のうち、１本の検査管についてはその内部に満たされた地下水を排水することで空にして開放し、他の検査管および漏洩検査を終えた検査管については地下水を満たした状態とし、任意の時間放置した後、空とした検査管内の気体を採取して天然ガスの濃度を測定することにより漏洩を検知し、
この漏洩検知を全ての検査管１本１本に対してそれぞれ実施することを特徴とする岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法において、
前記検査管として、岩盤中を流れる地下水を排水するために前記岩盤内高圧貯蔵施設の周囲に配設された排水パイプを使用することを特徴とする岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧気体（天然ガス、プロパン、ブタン、水素、ヘリウム等）を貯蔵するために構築された岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高圧気体を対象とする岩盤内高圧貯蔵施設（以下、単に貯蔵施設と称する）は、岩盤を掘削して設けられた空洞の内面に気密性をもたせるべくライニングを施して構築されたものである。
【０００３】
上記のような貯蔵施設については、環境保全、施設運用上の安全性の確保等の点から、内部に貯蔵した高圧気体の漏洩に対する対策が非常に重要である。高圧気体の漏洩が起これば、貯蔵施設を設けた地域の周辺環境を著しく乱す原因となるだけでなく、貯蔵施設の爆発をも引き起こしかねないからである。
【０００４】
従来、上記のような貯蔵施設について高圧気体の漏洩の有無を調査する方法としては、ガスホルダー（気体貯蔵容器）で実施されているように貯蔵施設の外部から直接検査したり、貯蔵施設内の圧力や温度の変化から状態方程式を用いて計算により漏洩を推定する方法等が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガスホルダーでは貯蔵施設の外部から検査を行うが、岩盤内に構築された貯蔵施設ではガスホルダーのようにスチールライニングを外側から直接検査することができないこと、状態方程式を用いる計算法では精度が低いこと、しかも仮に漏洩を示す結果が出たとしても漏洩の箇所を特定することが不可能であること等の問題点が指摘されていた。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高圧気体を対象とする岩盤内高圧貯蔵施設について、内部に貯蔵された高圧気体の外部への漏洩を正確に検知し、しかもその漏洩箇所を特定することが可能な岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、まず、高圧気体が流通可能な流路を管壁に備える検査管を、その内部に地下水を満たした状態で貯蔵施設に接してこれを包囲するように複数配設しておき、これら複数の検査管のうち、漏洩検査を実施する１本の検査管についてはその内部に満たされた地下水を排水することで空にして開放するとともに、他の検査管には地下水を満たした状態とする。もし空にした検査管が添設されている貯蔵施設の隔壁に漏洩があれば、貯蔵施設から洩れる高圧の高圧気体は、任意の時間が経過する間に低圧の当該検査管内に向けて徐々に流れ込んでくる。その後、空にした検査管内の気体を採取し、ガスクロマトグラフィ等の測定機器で高圧気体の濃度を測定する。もしその気体に高圧気体が存在、もしくは基準値以上に含まれていれば、先の検査管が添設されている貯蔵施設の隔壁に漏洩があることが確認できる。
また、上記した１本の検査管についての漏洩検知を終えた後、他の全ての検査管１本１本に対して同様の漏洩検知をそれぞれ実施する。つまり、漏洩検知を終えた検査管内を水で満たし、その後、漏洩検知を終えていない他の検査管のうち、１本の検査管についてはその内部に満たされた地下水を排水することで空にして開放し、他の検査管および漏洩検査を終えた検査管については地下水を満たした状態とし、任意の時間放置した後、空とした検査管内の気体を採取して天然ガスの濃度を測定することにより漏洩を検知する。この漏洩検知を全ての検査管１本１本に対してそれぞれ実施することにより、漏洩が起きている範囲をある程度限定することができる。
【０００８】
ところで、貯蔵施設には、施工の段階において岩盤中を流れる地下水を排水するためにその周囲に排水パイプが配設されているので、このパイプを検査管として使用することも可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法の一実施形態を図１ないし図３に示して説明する。
図１に示す岩盤内高圧貯蔵施設（以下、単に貯蔵施設と称する）１は、円形の底面を有し上部が球面状に形成されたカプセル形状のいわゆるサイロ型であり、岩盤中に設けられた空洞２内に構築されている。この空洞２は貯蔵施設１の外形に合わせてカプセル形状に掘削形成されている。
【００１０】
空洞２の内壁面には全面に充填コンクリートの外殻３が形成されており、さらにこの外郭３の内側には肉薄の鋼板製のライニング４が隙間なく貼設されている。
【００１１】
図２に示すように、貯蔵施設１の周囲には、岩盤中を流れる地下水を取り込んで排水し、地下水圧がライニング４に作用しないようにする排水パイプ（検査管）５が、外郭３の表面に密接した状態で、貯蔵施設１の頭頂部から底部の間に複数配設されている。これら排水パイプ５は、貯蔵施設１を上方からみたときにその頭頂部から上部の球面形状に沿って放射状に延び、貯蔵施設１を包囲するように下方へ向かって配設されている。
【００１２】
排水パイプ５の管壁には、図３に示すように、岩盤中を流れる地下水を取り込むための孔（流路）６が多数設けられており、この孔６を通じて地下水が排水パイプ５内に流入するようになっている。
【００１３】
各排水パイプ５の上端は、貯蔵施設１の頭頂部でそれぞれ独立したまま束ねられ、頭頂部から上方に向けて掘削された導坑７を通じて、貯蔵施設１の上方に位置する岩盤に設けられた上部アクセストンネル８にまで延ばされている。上部アクセストンネル８に達した各排水パイプ５の上端には、各排水パイプ５に給水を行う給水設備（図示せず）が上部バルブ９を介して連結されている。上部バルブ９は各排水パイプ５に個別に設置されており、この上部バルブ９を閉じることでそれに対応する排水パイプ５の上端を閉塞し、上部バルブ９を開くことで排水パイプ５内を大気中に開放するようになっている。
【００１４】
一方、各排水パイプ５の下端は、貯蔵施設１の底部に達し、それぞれ独立したまま、貯蔵施設１を構築する際に岩盤に設けられた坑道を塞いだ下部プラグ１０を貫通して、坑道を利用した下部アクセストンネル１１にまで延ばされている。下部アクセストンネル１１に達した各排水パイプ５の下端には、各排水パイプ５内に流入した地下水を処理する排水処理設備（図示せず）が下部バルブ１２を介して設置されている。下部バルブ１２は各排水パイプ５に個別に設置されている。
【００１５】
上記のように構成されている貯蔵施設１は、通常以下のように運用される。
まず、貯蔵施設１を施工する段階においては、各排水パイプ５の下部バルブ１２を開いた状態とし、岩盤中から空洞２内に流入して施工を妨げる地下水を排水パイプ５内に流入させて排水する。
【００１６】
貯蔵施設１の完成後、内部に天然ガスを貯蔵した状態では、ライニング４には天然ガスの内圧が作用しており、地下水圧が岩盤側からライニング４に作用しても特に問題とはならないが、地下水が流通することでライニング４を浸食することが考慮されるので、各排水パイプ５内に地下水を満たしたうえで上下のバルブ９、１２をすべて閉じた状態とし、地下水の流動を生じさせないようにする。
【００１７】
天然ガスの漏洩検査は次のように実施する。
まず、地下水で満たされた各排水パイプ５のうちの１本についてその下部バルブ１２を開いて内部に満たされた地下水を排水し、空になったところで下部バルブ１２を閉じ、上部バルブ９を開いて排水パイプ内を大気中に開放する。もし空にした排水パイプ５を沿わせて配設している部分のライニング４に漏洩が起きていれば、貯蔵施設１から洩れる高圧の天然ガスは、時間の経過に伴って低圧（大気圧）の排水パイプ５内に向けて徐々に流れ込んでくる。
【００１８】
その後、空にした排水パイプ５内の空気を採取し、ガスクロマトグラフィ等の測定機器を使用して採取した空気中の天然ガスの濃度を測定する。採取した空気中に天然ガスが存在、もしくはある一定の値以上に含まれていれば、この排水パイプ５が添設されている部分のライニング４に漏洩が起きていると判断する。
【００１９】
排水パイプ５内の空気の抜き取り検査を終えたら、この排水パイプ５に上部アクセストンネル８に設置された給水設備から水を供給し、岩盤側から流入した地下水と併せて排水パイプ５内を満たす。
【００２０】
以上の検査作業をすべての排水パイプ５について実施し、それぞれの排水パイプ５が添設されている各部のライニング４について漏洩の有無を調査し、漏洩があると認められた場合にその漏洩箇所を特定する。
【００２１】
以上のようにして貯蔵施設の天然ガスの漏洩検査を実施すれば、ライニング４に近い貯蔵施設１の外側から直接検査することで、ガスホルダーで行われている従来の方法に比べて検査の精度を格段に向上させることができる。
【００２２】
排水パイプ５内の空気を採取し、その空気中に含まれる天然ガスの濃度を直接測定して漏洩の有無を判断するので、間接的にしか従来の状態方程式を用いた方法と比べても検査の精度を格段に向上させることができる。
【００２３】
排水パイプ５の１本１本に対して検査を実施することにより、漏洩が起きている範囲をある程度限定することができる。これにより、補修等の対策が立て易くなる。
【００２４】
地下水の排水用にあらかじめ設けられている設備を使用して検査を行うので、貯蔵施設に検査のための設備を設ける必要がほとんどなく、検査を実施するために必要なコストを安価に済ませることができる。
【００２５】
なお、上記の実施形態においては、サイロ型の貯蔵施設を検査対象として説明したが、本発明は特にサイロ型の貯蔵施設に限らずその他の形態を有する地下貯蔵施設に対して実施可能である。また、本実施形態においては天然ガスを貯蔵した施設について説明したが、本発明はこれに限らずプロパン、ブタン、水素、ヘリウム等の各種ガスの貯蔵施設についても実施可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法によれば、ガスの漏洩を貯蔵施設の外側から直接検査するので、貯蔵施設の内側から検査する方法に比べて検査の精度を格段に向上させることができる。また、検査管内の空気を採取し、その空気中に含まれる高圧気体の濃度を直接測定して漏洩の有無を判断するので、状態方程式を用いた従来の間接的な方法と比べても検査の精度を格段に向上させることができる。さらに、貯蔵施設の周囲に配設された検査管の１本１本に対して検査を実施することにより、漏洩が起きている範囲をある程度限定することができる。これにより、補修等の対策が立て易くなる。
【００２７】
また、本発明に係る岩盤内高圧貯蔵施設における漏洩の検知方法によれば、地下水の排水用にあらかじめ設けられている設備を使用して検査を行うので、貯蔵施設に検査のための設備を設ける必要がほとんどなく、検査を実施するために必要なコストを安価に済ませることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本発明に係る漏洩の検知方法を実施する岩盤内高圧貯蔵施設を示す断面斜視図である。
【図２】  同じく、岩盤内高圧貯蔵施設を示す立断面図である。
【図３】  排水パイプの設置状況を示す要部断面斜視図である。
【符号の説明】
１  岩盤内高圧貯蔵施設
４  ライニング
５  排水パイプ（検査管）
６  孔（流路）
９  上部バルブ
１２  下部バルブ
【図１】
0003864355.tif 000002
【図２】
0003864355.tif 000003
【図３】
0003864355.tif 000004