1.制定目的
バルク貯槽を地下埋設し自然気化によってLPガスを消費しようとする場合、需要家の消費量に対して十分な量のLPガスを供給することのできる大きさのバルク貯槽を設置しなければならないが、バルク貯槽の設置状況(地中温度、充填時液温等)、需要家の消費パターン(連続消費時間等)及びLPガス供給側のバルク運用状況(残液量等)などの設計条件が個々の設置ケースで異なるので、一律の基準を設けても運用上に不都合が生じることが予想される。従って、本資料では連続消費時間の大小又は残液量の多少によって地下埋設式バルク貯槽の発生能力がどのように変化するかを計算で示し、バルク貯槽の設置基準の一部とすることを目的とする。
2.適用範囲

3.用語の意味

生量」をいう。 (10)連続消費時間需要家におけるLPガスの消費量(kg／h)は消費時間中必ずしも一定ではないが、発生能力の計算上、これを一定と仮定した場合の継続時間をいう。
4.地下埋設式バルク貯槽の発生能力を計算するための基礎式
自然気化消費における地下埋設式バルク貯槽の発生能力(以下、｢地下式発生能力｣という)を計算しようとする場合、図1に示すように開始液温が残液量の減少と共に降下するので、これを忠実に再現する計算モデルが必要となる。本資料では、このような地下式に特有な消費に伴う開始液温降下にも対応できる地下式発生能力計算式をLPガス容器の発生能力推算法りで示された計算式をベースに誘導した。また、総括伝熱係数の計算モデルが適正であれば消費終了後の液温回復状況をうまく再現できるので、｢D 液−001 地上設置式バルク貯槽の発生能力｣解説4の液温回復計算式と実験データから、消費終了後の液温回復を適正に説明できる総括伝熱係数の計算モデルを誘導した。(解説1 1.地下式バルク貯槽の発生能力のモデル化と総括伝熱係数」による）以下に、地下式発生能力を計算するための諸式を示す。
4. 1地下式発生能力計算式及び液温回復計算式
地下式発生能力の計算において、伝熱要因の発生能力は「地中温度と消費終了時の液温との温度差」に起因するが、顕熱要因の発生能力は「開始液温と消費終了時の液温との温度差」に起因するので、この事実を計算式にそのまま反映させた次式を地下式発生能力のための計算式とする。参考資料:解説2「3.初版と第2版の地下式バルク貯槽の発生能力推算法」)なお、開始液温は充填時液温や消費条件により変化するが、本資料では残液量の関数として計算する。解説1「2.地下式バルク貯槽の発生能力計算手順」による）
また、要因別の地下式発生能力は、伝熱要因を(1)式の第1項、顕熱要因を(1)式の第2項及びベーパー要因を(1)式の第3項で与えるものとする。さらに、液温回復温度計算式は次式により与えるものとする。 TR = Tsnd — (Tsnd — TE) · exp(—a · TR) . . .
: :時間TRにおける液温(液温回復中の液温)
TR消費終了からの経過時間(h)
4. 2 自然気化消費に伴う液相及び気相組成変化推算式
LPガスの組成をプロパン、ノルマルブタン及びイソブタンの三成分とし、自然気化消費に伴う液相組成変化を以下の式で計算する。
. . .
(一)
K 1 i, K 2 i i = 1: プロバン(C 3 H 8)   i = 2: ノルマルブタン(n − C 4 H 10)   i = 3: イソブタン(i − C 4 H 10)
:
また、気相組成は、理想気体を仮定すると次式で計算される。
(一) (一)
4. 3 雑括伝熱係数

ععrr
Δ T E
Zmean
(m) (m)
なお、本資料では、総括伝熱係数の単位を(kJ／m²･h･°C)としているが、本来、SI単位系では(W／m²-K)を用いるべきである。このように敢えて総括伝熱係数の単位を(kJ／m²･h･°C)としたのは、(W ⁄ m² ⁄ K)を用いると、(2)式の計算で[W]から[kJ]への換算のために「3.6」という係数を分子に乗じなければならないが、本来、このような換算係数を式に組み込むべきではないので、そのために講じた措置である。
Z D
4. 4  横型バルク貯槽の液深さ・伝熱面積
4. 4. 1 横型バルク貯槽の任意の液深さにおける胴部の容積横型バルク貯槽鏡部を｢短軸を回転軸とする回転楕円体｣として胴部の断面を図示すると図2のとおりとなる。ここで、 a  ： 回転楕円体の短軸
(m) (rad)図2 横型バルク貯槽の胴部の断面図図2より、平面角θについて次式を得る。 cos θ = − a ···(13)液深さZにおける胴部の容積は、この平面角θを用いて次式で求められる。
液深さ刀における胴部の容積(m³)いま、液深さZと内径Dの比率を次式で定義する。
q  (13)式と(15)式から次式を得る。
(14)式を液深さＺと内径Ｄの比率９を用いて変形すると次式を得る。
····(17)
4. 4. 2 横型バルク貯槽の任意の液深さにおける鏡部の容積
鏡部の容積は、バルク貯槽全体の容積から胴部の容積を差し引いたものとして求められる。
鏡部の容積Vdish_all  ：いま、液深さＺにおける鏡部の容積を次式で近似するものとする。 (m³)
V shell. Z  :
4. 4. 3 横型バルク貯槽の液深さ
任意の残液量におけるLPガスの占めるバルク貯槽内の容積は、(17)式でVshellzいると(19)式で計算されるVdish.zの合計で与えられるが、残液量と液密度からも求めることができるので、次式が成り立つ。
(17)式、(19)式及び (20)式より次式を得る。 q :
以上より、(21)式からq を求めることで、Z = qDであるから、任意の残液量における液深さZを求めることができる。
4. 4. 4 機型バルク貯槽の胴部の濡れ面積
胴部の断面の全円周長さはㅠＤ 、胴部の長さはL shell  、図2の濡れ部分の平面角は20となるので、胴部の濡れ面積として次式を得る。 Sshell_Z = πDLshel
ここで、 Sshellz ： (22)式を(15)式で定義した9で表すと、胴部の濡れ面積として次式を得る。 Sshell_Z = DLshel cos-1 (1 — 2q)
4. 4. 5 機型バルク貯槽の鏡部の濡れ面積
鏡部の濡れ面積は、短軸を回転軸とする回転楕円体の表面積の液深さZにおける濡れ部分として、次式で与えるものとする。なお、(24)式は、実際のデータに一致するよう調整した実用上の近似式である。

4. 4. 6 横型バルク貯槽の伝熱面積
任意の残液量における伝熱面積は、液深さ乙における濡れ面積として与えるものとする。 A = S shell_Z + S dish_Z (23)式及び(24)式を(27)式に代入すると、任意の残液量における伝熱面積として次式を得る。 πab A = LsheltD cos − (1 − 2q) + 1.6
· · · (28)

4. 5 発生能力に寄与するバルク貯槽の顕熱
発生能力に寄与するバルク貯槽の顕熱は濡れ部分の顕熱とし、濡れ部分の重量は次式で与えるものとする。 · · ·

4. 6  LPガスの物性値
(1)液密度
ただし、ここで、 X i
(一)
(一)定数(表1に示す) ( ー ) K3,i, K4,i, K5,i, K6,i, K7,i, K8,i, K9,i i = 1: プロパン(C 3 H 8) i = 2: ノルマルブタン(n − C 4 H 10)    i = 3: イソブタン(i − C 4 H 10)表1  LPガス物性値計算式の定数の値

5.バルク貯槽の寸法等及び重量
横型バルク貯槽の寸法等及び重量を表2に示す。表2地下埋設式横型バルク貯槽の寸法等及び重量
地下埋設式バルク貯槽(横型)の発生能力を表3～表6に示す。
制定日本資料の制定日は、2000年7月1日とする。附則本資料は、制定日より適用とする。