JP7734079B2 - 低温地下式タンク - Google Patents

Description

本開示は、低温地下式タンクに関する。

ＬＮＧなどの低温の液化ガスを貯蔵する低温地下式タンクの底部の表面には、ステンレス製の薄板であるメンブレンが全面に貼られている。このメンブレンは、断面凸状である多数のコルゲーションを備えている。メンブレンが低温の液化ガスによって冷却されて収縮したとき、各コルゲーションはメンブレンの収縮に応じて広がることで、メンブレンの破損を防いでいる。

また、低温地下式タンクに貯蔵された液化ガスは、ポンプバレルによって外部に払い出される。ポンプバレルは、低温地下式タンク内を上下に延びており、下端部分に位置する吸引口から液化ガスを吸引する。低温地下式タンクの底部には、このポンプバレルの下端部分が挿入されるポンプバレルピットが形成される場合がある（特許文献１参照）。低温地下式タンクにポンプバレルピットを形成することで、液化ガスの払い出し後における液化ガスの残存量を減らすことができる。ポンプバレルピットは、メンブレンに形成されたコルゲーションを避けて配置される。

特開２００１－１０８１９８号公報

ここで、低温地下式タンク内に液化ガスが貯蔵されていない状態において、作業者がポンプバレルピット内に入り、ポンプバレルの下端部分に対して作業を行うことがある。効率よく作業を行うには、ポンプバレルピット内は広いことが望ましい。ところが、ポンプバレルピットを広げると、ポンプバレルピット周辺におけるコルゲーションの間隔が大きくなり、メンブレンが冷却による収縮に耐えられなくなるおそれがある。

そこで、本開示は、ポンプバレルピット内が広く、かつ、コルゲーションの間隔の拡大を抑制できる低温地下式タンクを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る低温地下式タンクは、ポンプバレルが挿入されるポンプバレルピットと、内部に液化ガスを保持するメンブレンと、を備え、前記メンブレンは、前記ポンプバレルが貫通し前記ポンプバレルピットの水平断面よりも面積が小さいメンブレン開口孔と、少なくとも１つが前記ポンプバレルピット上を通過する断面凸状の多数のコルゲーションと含んでいる。

上記の構成によれば、ポンプバレルピット内が広く、かつ、コルゲーションの間隔の拡大を抑制できる低温地下式タンクを提供することができる。

図１は、低温地下式タンクの底部の縦断面図である。 図２は、低温地下式タンクの底部の平面図である。 図３は、ポンプバレルピット及びピット上板の斜視図である。

以下、実施形態に係る低温地下式タンク１００について説明する。図１は、低温地下式タンク１００の底部の縦断面図である。低温地下式タンク１００は、一部又は全部が地下に埋められており、ＬＮＧなどの低温の液化ガスを貯蔵する。図１に示すように、低温地下式タンク１００は、ポンプバレルピット１０と、メンブレン２０と、ピット上板３０と、を備えている。以下、これらの構成要素について順に説明する。

＜ポンプバレルピット＞
ポンプバレルピット１０は、液化ガスを払い出すポンプバレル９０の下端部分が挿入される穴である。ポンプバレルピット１０は、低温地下式タンク１００の底部に位置しており、下方に窪むとともに上方に開口している。図２は、低温地下式タンク１００の底部の平面図である。図２に示すように、ポンプバレルピット１０は平面視において円形であり、ポンプバレルピット１０の水平断面は円形である。図１に示すように、ポンプバレルピット１０は、ピット本体１１によって区画されている。

図３は、ピット本体１１及び後述するピット上板３０の斜視図である。図３に示すように、ピット本体１１は、円筒状の側面部１２と、側面部１２の下方に位置する底面部１３とを含んでおり、カップ状に形成されている。ピット本体１１の材料は金属であり、後述するメンブレン２０の材料よりも線膨張係数が小さい。そのため、低温の液化ガスに触れたとき、ピット本体１１は、メンブレン２０よりも収縮しにくい。ピット本体１１の材料は、例えば９％ニッケル鋼材、３６％ニッケルステンレスなどである。

図１に示すように、ピット本体１１は、コンクリート製の底版１４に形成された窪みに挿入されており、ピット本体１１と底版１４の間には保冷材１５が位置している。ピット本体１１は、ポンプバレルピット１０内の液化ガスが、保冷材１５及び底版１４に漏れるのを防ぐ役割を有している。また、ポンプバレルピット１０の水平断面、つまりピット本体１１の水平断面は円形であるため、水平断面が円形以外の場合に比べて高い強度を得ることができる。そのため、ピット本体１１の厚みを小さくすることができる。

＜メンブレン＞
メンブレン２０は、低温地下式タンク１００の底部及び側壁の表面に広がる薄板であって、貯蔵液である液化ガスをその内部に保持する。メンブレン２０は、液化ガスに対する気密性と液密性を確保する。図１に示すように、低温地下式タンク１００の底部において、メンブレン２０は底版１４よりも上方に位置しており、メンブレン２０と底版１４の間には保冷材１５が位置している。メンブレン２０は、低温地下式タンク１００内の液化ガスが、保冷材１５及び底版１４に漏れるのを防ぐ役割を有している。また、メンブレン２０の材料は、金属であり、例えばＳＵＳ３０４等である。

図２に示すように、メンブレン２０は、メンブレン開口孔２１と、多数のコルゲーション２２と、を含んでいる。メンブレン開口孔２１は、ポンプバレルピット１０上に位置しており、ポンプバレル９０が貫通する。また、メンブレン開口孔２１は、ポンプバレルピット１０の水平断面よりも面積が小さい。したがって、メンブレン開口孔２１周辺部分は、ポンプバレルピット１０上に位置している。さらに、図２の紙面上下方向を「第１方向」と称し、第１方向に直交する紙面左右方向を「第２方向」と称すると、メンブレン開口孔２１は、略矩形状であり、第１方向の寸法Ｙが第２方向の寸法Ｘよりも大きい。

コルゲーション２２は、メンブレン２０に形成された断面凸状の部分である。コルゲーション２２は、メンブレン２０が液化ガスに冷却されて収縮したときに広がり、メンブレン２０の破損を防ぐことができる。本実施形態のメンブレン２０は、第１方向に延びる複数のコルゲーション２２と、第２方向に延びる複数のコルゲーション２２とを含んでいる。メンブレン２０が収縮したときに部分的に力がかからないように、第１方向に延びるコルゲーション２２は第２方向に一定以上の間隔が空かないように位置するのが望ましく、第２方向に延びるコルゲーション２２は第１方向に一定以上の間隔が空かないように位置するのが望ましい。

本実施形態では、メンブレン２０に含まれる多数のコルゲーション２２のうち、メンブレン開口孔２１の第２方向両側に隣接し、かつ、第１方向に延びる２つのコルゲーション２２が、ポンプバレルピット１０上を通過している。つまり、この２つのコルゲーション２２は、メンブレン開口孔２１の近傍で、ポンプバレルピット１０上を通過している。したがって、このポンプバレルピット１０上を通過する２つのコルゲーション２２の第２方向の間隔は、ポンプバレルピット１０の第２方向の寸法よりも小さい。

さらに、本実施形態では、メンブレン開口孔２１の第１方向の寸法Ｙは、第２方向の寸法Ｘよりも大きいため、メンブレン開口孔２１の第１方向の両端部分には、ポンプバレル９０と干渉しない比較的広いエリアが存在している。そのため、作業者がこのエリアを通ってポンプバレルピット１０に容易に出入りすることができる。

なお、本実施形態では、ポンプバレルピット１０上を通過するコルゲーション２２は２つであるが、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。少なくとも１つのコルゲーション２２がポンプバレルピット１０上を通過するように配置されると、ポンプバレルピット１０を挟んで隣り合うコルゲーション２２の間隔（本実施形態では、第２方向の間隔）の拡大を抑制することができる。したがって、ポンプバレルピット１０内を大きくしても、コルゲーション２２の間隔の拡大を抑制することができる。

＜ピット上板＞
ピット上板３０は、ピット本体１１上に位置する部材である。図３に示すように、ピット上板３０は環状である。ピット上板３０の外周縁３１は、ピット本体１１の側面部１２よりも外方、つまりポンプバレルピット１０よりも外方に位置している。また、ピット上板３０の内周縁３２は、ピット本体１１の側面部１２よりも内方、つまりポンプバレルピット１０上に位置している。したがって、ピット上板３０の内周縁３２で形成された上板開口孔３３は、ポンプバレルピット１０上に位置し、ポンプバレル９０が貫通している。

本実施形態では、ピット上板３０の上板開口孔３３は、メンブレン２０のメンブレン開口孔２１（図２参照）と形状及び大きさが同じである。また、ピット上板３０の上板開口孔３３上に、メンブレン２０のメンブレン開口孔２１が位置している。つまり、ピット上板３０は、メンブレン開口孔２１を囲む範囲においてメンブレン２０の下面に接している。そのため、ピット上板３０は、メンブレン２０のポンプバレルピット１０上に位置しており、当該範囲においてメンブレン２０の自重による歪みを抑制している。

さらに、上述のとおり２つのコルゲーション２２がポンプバレルピット１０上を通過するが、その２つのコルゲーション２２に対応する範囲において、ピット上板３０はメンブレン２０の下面に接している。つまり、ピット上板３０はコルゲーション２２を下から覆っている。そのため、低温地下式タンク１００に貯蔵された液化ガスが、上記２つのコルゲーション２２内を通って保冷材１５及び底版１４に漏れるのを防ぐことができる。なお、本実施形態では、ピット上板３０は、サポート部材３４を介して底版１４に支持されている。

＜実施形態の作用効果＞
以上のとおり、実施形態に係る低温地下式タンクは、ポンプバレルが挿入されるポンプバレルピットと、内部に液化ガスを保持するメンブレンと、を備え、前記メンブレンは、前記ポンプバレルが貫通し前記ポンプバレルピットの水平断面よりも面積が小さいメンブレン開口孔と、少なくとも１つが前記ポンプバレルピット上を通過する断面凸状の多数のコルゲーションと含んでいる。

この構成によれば、少なくとも１つのコルゲーションがポンプバレルピット上を通過しているため、ポンプバレルピットを広くしても、ポンプバレルピットを挟んで隣り合うコルゲーションの間隔の拡大を抑制することができる。

また、実施形態に係る低温地下式タンクは、前記ポンプバレルピット上を通過するコルゲーションを含む範囲において、前記メンブレンの下面に接するピット上板をさらに備えている。

この構成によれば、ピット本体がポンプバレルピット上を通過するコルゲーションを下から覆うことになるため、低温地下式タンクに貯蔵された液化ガスが、コルゲーション内を通って保冷材及び底版に漏れるのを防ぐことができる。

また、実施形態に係る低温地下式タンクでは、前記ピット上板は、環状であって、前記メンブレン開口孔を囲む範囲において前記メンブレンの下面に接しており、外周縁が前記ポンプバレルピットよりも外方に位置し、内周縁が前記ポンプバレルピット上に位置している。

この構成によれば、ピット上板がメンブレンのポンプバレルピット上に位置する範囲を支持し、液中に没しているため、当該部分におけるメンブレンの自重による歪みだけを抑制すればよく、液圧を支持するための補強構造は不要となる。

また、実施形態に係る低温地下式タンクでは、前記ポンプバレルピットを区画するピット本体の材料は、前記メンブレンの材料よりも線膨張係数が小さい。

ピット本体はメンブレンのようにコルゲーションを形成することは困難であるため、メンブレンと同じ材料で形成すると、冷却による変形が大きくなる。これに対し、上記の構成では、ピット本体の材料は、メンブレンの材料よりも線膨張係数が小さいため、ピット本体の変形を抑制でき、ひいてはメンブレンへの影響も小さくできる。

また、実施形態に係る低温地下式タンクでは、前記ポンプバレルピットの水平断面は円形である。

この構成によれば、ポンプバレルピットの水平断面が円形でない場合に比べて、ポンプバレルピットの強度を向上させることができ、ピット本体の厚みを小さくすることができる。

また、実施形態に係る低温地下式タンクでは、前記メンブレン開口孔は、前記ポンプバレルピット上を通過するコルゲーションが延びる方向である第１方向の寸法が、前記第１方向に直交する第２方向の寸法よりも大きい。

この構成によれば、ポンプバレルピットを挟んで隣り合うコルゲーションの間隔の拡大を抑制しつつ、メンブレン開口孔の面積を大きくすることができる。そのため、作業者のポンプバレルピットへの出入りが容易となる。

１０ ポンプバレルピット
１１ ピット本体
２０ メンブレン
２１ メンブレン開口孔
２２ コルゲーション
３０ ピット上板
３１ 外周縁
３２ 内周縁
９０ ポンプバレル
１００ 低温地下式タンク

Claims (6)

1. ポンプバレルが挿入されるポンプバレルピットと、
   内部に液化ガスを保持するメンブレンと、を備え、
   前記メンブレンは、前記ポンプバレルが貫通し前記ポンプバレルピットの水平断面よりも面積が小さいメンブレン開口孔と、少なくとも１つが前記ポンプバレルピット上を通過する断面凸状の多数のコルゲーションと含んでいる、低温地下式タンク。
2. 前記ポンプバレルピット上を通過するコルゲーションを含む範囲において、前記メンブレンの下面に接するピット上板をさらに備えている、請求項１に記載の低温地下式タンク。
3. 前記ピット上板は、環状であって、前記メンブレン開口孔を囲む範囲において前記メンブレンの下面に接しており、外周縁が前記ポンプバレルピットよりも外方に位置し、内周縁が前記ポンプバレルピット上に位置している、請求項２に記載の低温地下式タンク。
4. 前記ポンプバレルピットを区画するピット本体の材料は、前記メンブレンの材料よりも線膨張係数が小さい、請求項１乃至３のうちいずれか一の項に記載の低温地下式タンク。
5. 前記ポンプバレルピットの水平断面は円形である、請求項１乃至４のうちいずれか一の項に記載の低温地下式タンク。
6. 前記メンブレン開口孔は、前記ポンプバレルピット上を通過するコルゲーションが延びる方向である第１方向の寸法が、前記第１方向に直交する第２方向の寸法よりも大きい、請求項１乃至５のうちいずれか一の項に記載の低温地下式タンク。