JP5905815B2

JP5905815B2 - 低温貯槽の断熱構造

Info

Publication number: JP5905815B2
Application number: JP2012268934A
Authority: JP
Inventors: 祐樹小林; 幸康本谷
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2032-12-10
Also published as: JP2014114861A

Description

本発明は、低温貯槽の断熱構造に関する。

液化天然ガス（ＬＮＧ）などを貯蔵する低温貯槽は、基礎版上に防液堤が構築され、その内側に鋼製の外槽が形成され、さらにその内側に内槽が形成された構造となっている。外槽と内槽の間には、保冷層が形成されている。図３に示すように、保冷層１００は、防液堤１１０の内周面に沿って取り付けられた側部ライナープレート１１１の内側に形成される側部冷熱抵抗緩和材層１０１と、この側部冷熱抵抗緩和材層１０１と内槽１２０との間に形成される人工発泡体層１０２とを備えている（例えば特許文献１参照）。側部冷熱抵抗緩和材層１０１は、例えば硬質ウレタンフォーム（ＰＵＦ）にて構成され、人工発泡体層１０２は、例えばパーライトにて構成されている。

特開２００３−４２３９４号公報

ところで、側部冷熱抵抗緩和材層１０１は必要な断熱性能に応じて所定厚さで形成されている。側部冷熱抵抗緩和材層１０１を構成するＰＵＦは優れた断熱性能と施工性を備えているものの、非常に高価であって施工のコストアップを招くため、ＰＵＦの使用量を低減することが要求されている。

このような観点から、本発明は、低温貯槽壁面の断熱性能を低下させることなく、硬質ウレタンフォームの使用量を低減させることができる低温貯槽の断熱構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、基礎版上に構築された防液堤と、前記防液堤の内側に構築された外槽と、前記外槽の内側に構築された内槽と、前記外槽と前記内槽との間に形成された保冷層を備える低温貯槽の断熱構造において、前記防液堤は、前記基礎版上に立設された残存型枠を備え、前記残存型枠は、断熱プレキャストコンクリート板にて構成されていることを特徴とする低温貯槽の断熱構造である。

このような構成によれば、防液堤においても断熱性能が得られるので、保冷層が負担する断熱性能を低減できる。したがって、保冷層の側部冷熱抵抗緩和材層を構成するＰＵＦの使用量を低減することができ、施工コストの軽減を図れる。さらに、側部冷熱抵抗緩和材層を薄くできるので、外槽および防液堤の小型化が達成できる。

請求項２に係る発明は、前記断熱プレキャストコンクリート板は、既成の硬質ウレタンフォームからなる断熱体を内包するコンクリート体にて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の低温貯槽の断熱構造である。

このような構成によれば、断熱プレキャストコンクリート板にＰＵＦを使用するものの、保冷層内でのＰＵＦの使用量を低減でき、低温貯槽全体でのＰＵＦの使用量を低減できる。また、断熱プレキャストコンクリート板を製造するには、型枠内に断熱体を設置してコンクリートを打設すればよく、容易に断熱プレキャストコンクリート板を形成することができる。

本発明によれば、低温貯槽壁面の断熱性能を低下させることなく、硬質ウレタンフォームの使用量を低減させることができる。

低温貯槽の一部を示した断面図である。本発明の実施形態に係る低温貯槽の断熱構造を示した断面図である。従来の低温貯槽の断熱構造を示した断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る低温貯槽Ｔは、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯蔵する地上ＬＮＧタンクであり、基礎版Ｂ上に外枠となる防液堤Ｗが構築され、その内側に金属製の外槽Ｔａが形成され、さらにその内側に内槽Ｔｂが形成されている。外槽Ｔａと内槽Ｔｂの間には、保冷層Ｃが形成されている。外槽Ｔａは、基礎版Ｂ上に敷設された底部ライナープレート２０と、防液堤Ｗの内周面に沿って設置された側部ライナープレート２１と、その上部に設けられた頂部ライナープレート２２と、防液堤Ｗで囲まれた上部開口を覆う天井ライナープレート２３とを備えている。

基礎版Ｂは、支持杭（図示せず）上に構築されたコンクリート構造体にて構成されている。コンクリート構造体は、所定の厚さを備えており、断熱性能を備えている。

防液堤Ｗは、図示は省略するが平面視円筒状を呈している。防液堤Ｗは、基礎版Ｂから立ち上がるプレストレストコンクリート構造の構造体であり、場所打ちコンクリートからなるコンクリート壁部１と、コンクリート壁部１の内側に設置された残存型枠２とを備えている。つまり、防液堤Ｗは、残存型枠２と、残存型枠２と対向して設けられた外型枠（図示せず）との間に、コンクリートを打設することで構築され、コンクリートの硬化後に外型枠のみが撤去され、残存型枠２はそのまま残置される。

残存型枠２は、基礎版Ｂ上に立設されており、複数のセグメント２ａを周方向および上下方向に連結して形成したものである。セグメント２ａは、正面視矩形状且つ平面視円弧状を呈するプレキャストコンクリート製品である。図示は省略するが、セグメント２ａには、コンクリート壁部１側に開口する継手ボックスの他、外槽ライナープレート用のインサートナット、セパレータ用のインサートナット、コンクリート壁部１との一体化を図るためのせん断伝達部材などが埋設されている。

本実施形態では、残存型枠２を構成するセグメント２ａが断熱プレキャストコンクリート板からなる。つまり、本実施形態に係る低温貯槽Ｔの断熱構造は、外槽Ｔａと内槽Ｔｂとの間の保冷層Ｃのみならず、防液堤Ｗの残存型枠２にも積極的に断熱性能を持たせている。

セグメント（断熱プレキャストコンクリート板）２ａは、例えば既成の硬質ウレタンフォーム（ＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅＦｏａｍ：以下、「ＰＵＦ」という）からなる断熱体３を内包するコンクリート体にて構成されている。ＰＵＦは、ポリオールと呼ばれる化学分子と、触媒と発泡剤と整泡剤とを混合させ、その化学反応から生成される発泡体である。なお、断熱体３の材質は、ＰＵＦに限定されるものではなく、他の材質で構成してもよい。

残存型枠２に内包される断熱体３は、ＰＵＦを予め断面円形の円柱形状または断面矩形の角柱形状（本実施形態では円柱形状）の棒状に成形してなる。断熱体３は、水平方向または鉛直方向（本実施形態では水平方向）に延在している。断熱体３は複数設けられており、上下に間隔をあけて並列されている。防液堤Ｗは、設置場所によって必要な断熱性能が異なるので、残存型枠２の設置高さに応じて、断熱体３の内包量を変化させる。内包量を変化させるには、配置ピッチを変更したり、ＰＵＦの断面を変更したりすればよい。断熱体３は、セグメント２ａの曲率に合わせて湾曲して形成されている。断熱体３は、セグメント２ａの製作時に型枠内に設置され、型枠内にコンクリートを打設することで、断熱体３がセグメント２ａに内包される。セグメント２ａは、構造部材ではなく型枠として取り扱われるので、防液堤Ｗのコンクリートを受ける強度を有していればよい。したがって、断熱体３の断面積分、セグメント２ａの断面が小さくなっても問題は無く、セグメント２ａは、断熱体３を設けない場合と同等の板厚で形成することができる。

なお、断熱体３の延在方向は、水平方向や鉛直方向に限定される必要はなく、斜め方向に傾斜して延在させてもよい。さらに、断熱体３の形状は、柱状でなくてもよく、プレート状やブロック状であってもよい。この場合、断熱体３は、セグメント２ａ内に適宜散らばらせて内包させる。

保冷層Ｃは、側部冷熱抵抗緩和材層１１と、人工発泡体層１２とを備えている。側部冷熱抵抗緩和材層１１は、側部ライナープレート２１の内側に所定の厚さで形成されている。側部冷熱抵抗緩和材層１１は、例えば硬質ウレタンフォーム（ＰＵＦ）にて構成されており、側部ライナープレート２１の内側面にＰＵＦを吹き付けて発泡させることで形成されている。側部冷熱抵抗緩和材層１１は、残存型枠２の設置高さと同等の高さまで設けられている。

人工発泡体層１２は、内槽Ｔｂの側部と側部冷熱抵抗緩和材層１１との間に形成されている。人工発泡体層１２は、例えばパーライトにて構成されている。人工発泡体層１２は、内槽Ｔｂの上部も覆うように、内槽Ｔｂと頂部ライナープレート２２および天井ライナープレート２３との間にも形成されている。

以上のような低温貯槽Ｔの断熱構造によれば、防液堤Ｗの残存型枠２に積極的に断熱性能を持たせているので、保冷層Ｃが負担する断熱性能を低減できる。これによって、保冷層Ｃの側部冷熱抵抗緩和材層１１を薄くできるので、側部冷熱抵抗緩和材層１１を構成するＰＵＦの使用量を低減することができる。また、残存型枠２に内包されたＰＵＦの使用量は、側部冷熱抵抗緩和材層１１におけるＰＵＦの低減量よりも少ないので、全体としてＰＵＦの使用量を低減できる。したがって、ＰＵＦの材料費を低減でき、施工コストの軽減を図れる。

さらに、側部冷熱抵抗緩和材層１１が薄くなったことによって、側部冷熱抵抗緩和材層１１の外周径を小さくできるので、その外側に位置する外槽Ｔａおよび防液堤Ｗの直径を小さくできる。これによって、外槽Ｔａおよび防液堤Ｗの小型化を達成できる。低温貯槽Ｔは大規模なものが多く、直径が小さくなることによる円周長さの低減効果は大きい。したがって、外槽Ｔａを構成する底部ライナープレート２０、側部ライナープレート２１、頂部ライナープレート２２および天井ライナープレート２３のプレート材の使用量を大幅に低減できるとともに、防液堤Ｗのコンクリート壁部１および残存型枠２のコンクリートの使用量を大幅に低減できる。さらに、壁筋や外型枠の使用量も低減できる。よって、全体として各部材の材料費を低減できるので、施工コストを大幅に低減できる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、セグメント２ａ（断熱プレキャストコンクリート板）は、既成のＰＵＦからなる断熱体３を内包するコンクリート体にて形成されているが、これに限定されるものではない。セグメント２ａは、例えば断熱ボードをコンクリートで挟んだサンドイッチパネルや、ＡＬＣ（ＡｕｔｏｃｌａｖｅｄＬｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔａｅｒａｔｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅ）パネルなどの気泡コンクリートパネルで構成してもよい。

また、前記実施形態では、本発明を地上ＬＮＧタンクに適用した場合を例に挙げたが、地下ＬＮＧタンクやその他の低温貯槽においても本発明を適用可能であるのは言うまでもない。

２残存型枠
２ａセグメント
３断熱体
１１側部冷熱抵抗緩和材層
１２人工発泡体層
Ｃ保冷層
Ｔ低温貯槽
Ｔａ外槽
Ｔｂ内槽
Ｗ防液堤

Claims

基礎版上に構築された防液堤と、前記防液堤の内側に構築された外槽と、前記外槽の内側に構築された内槽と、前記外槽と前記内槽との間に形成された保冷層を備える低温貯槽の断熱構造において、
前記防液堤は、前記基礎版上に立設された残存型枠を備え、
前記残存型枠は、断熱プレキャストコンクリート板にて構成されている
ことを特徴とする低温貯槽の断熱構造。
前記断熱プレキャストコンクリート板は、既成の硬質ウレタンフォームからなる断熱体を内包するコンクリート体にて形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の低温貯槽の断熱構造。