JPH0571840B2 - - Google Patents
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- JPH0571840B2 JPH0571840B2 JP1465488A JP1465488A JPH0571840B2 JP H0571840 B2 JPH0571840 B2 JP H0571840B2 JP 1465488 A JP1465488 A JP 1465488A JP 1465488 A JP1465488 A JP 1465488A JP H0571840 B2 JPH0571840 B2 JP H0571840B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tank
- heat
- wall
- fence
- temperature
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/10—Arrangements for preventing freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0146—Two-phase
- F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
- F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/03—Dealing with losses
- F17C2260/031—Dealing with losses due to heat transfer
- F17C2260/032—Avoiding freezing or defrosting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0142—Applications for fluid transport or storage placed underground
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、液化天然ガスなどの低温物を貯蔵
する低温地下タンクの周辺地盤の凍結防止方法に
関する。
する低温地下タンクの周辺地盤の凍結防止方法に
関する。
〈従来の技術〉
まつたく凍結防止の対策を施していない場合、
例えば直径50ｍの地下タンクに液化天然ガスを貯
蔵すると、周辺の地盤が直径100ｍもの範囲にわ
たつて凍結する。凍結した地盤はタンク外壁を圧
迫し、タンクのひび割れなどを誘起する。そのた
め例えば特開昭54−119120号公報に開示されてい
るように、低温地下タンクの周囲を取り囲むよう
に温水などの熱媒体の配管を埋設してなるヒート
フエンスを設け、このヒートフエンスに温水など
を循環させて周辺地盤を加温して凍結を防止して
いる。
例えば直径50ｍの地下タンクに液化天然ガスを貯
蔵すると、周辺の地盤が直径100ｍもの範囲にわ
たつて凍結する。凍結した地盤はタンク外壁を圧
迫し、タンクのひび割れなどを誘起する。そのた
め例えば特開昭54−119120号公報に開示されてい
るように、低温地下タンクの周囲を取り囲むよう
に温水などの熱媒体の配管を埋設してなるヒート
フエンスを設け、このヒートフエンスに温水など
を循環させて周辺地盤を加温して凍結を防止して
いる。
〈発明が解決しようとする課題〉
従来において、地下タンクの垂直な外壁に沿つ
てヒートフエンスが垂直に配設されており、タン
ク外壁とヒートフエンスとの間隔は一定になつて
いた。このヒートフエンスで周辺地盤を加温した
場合にタンク外壁の温度がほぼ一定になるかと言
うとそうではなく、タンク外壁の温度は深いほど
低くなつていた。この原因としては次の３つが考
えられる。
てヒートフエンスが垂直に配設されており、タン
ク外壁とヒートフエンスとの間隔は一定になつて
いた。このヒートフエンスで周辺地盤を加温した
場合にタンク外壁の温度がほぼ一定になるかと言
うとそうではなく、タンク外壁の温度は深いほど
低くなつていた。この原因としては次の３つが考
えられる。
地表に近いほど外気温の影響が大きく、タン
ク外壁の温度は浅いほど上昇する。
ク外壁の温度は浅いほど上昇する。
タンク外壁に付設する断熱材は下部に行くほ
ど高い強度が必要で、そのため密度の高い材料
を使う。そうすると下部ほど断熱材が悪くな
り、タンク内部の冷熱が周辺に及びやすい。こ
の結果、タンク外壁の温度は深いほど低くな
る。
ど高い強度が必要で、そのため密度の高い材料
を使う。そうすると下部ほど断熱材が悪くな
り、タンク内部の冷熱が周辺に及びやすい。こ
の結果、タンク外壁の温度は深いほど低くな
る。
ヒートフエンスの構造にもよるが、ヒートフ
エンスの表面温度が上部ほど高くなり、タンク
外壁に及ぶ熱量が浅い部分ほど多くなる。その
結果、タンク外壁の温度が浅いほど高くなる。
エンスの表面温度が上部ほど高くなり、タンク
外壁に及ぶ熱量が浅い部分ほど多くなる。その
結果、タンク外壁の温度が浅いほど高くなる。
上記に原因の相乗効果によつてタンク外壁の深
さ方向の温度差が生じ、これが次のような問題に
つながる。
さ方向の温度差が生じ、これが次のような問題に
つながる。
タンクの周辺地盤が広範囲に凍結するのはもち
ろん有害である。しかしタンク外壁が氷点以下に
保たれている（凍結している）ことは、タンクの
液密性及び気密性を保つ上で望ましいことであ
る。従つて上記のヒートフエンスで加温して周辺
地盤の凍結を防止するにしても、タンク外壁の温
度を全体的に氷点以下に保ち、しかもタンク外壁
の周辺に凍結状態が広がらないようにすることが
望ましい。
ろん有害である。しかしタンク外壁が氷点以下に
保たれている（凍結している）ことは、タンクの
液密性及び気密性を保つ上で望ましいことであ
る。従つて上記のヒートフエンスで加温して周辺
地盤の凍結を防止するにしても、タンク外壁の温
度を全体的に氷点以下に保ち、しかもタンク外壁
の周辺に凍結状態が広がらないようにすることが
望ましい。
しかし従来技術では、上述したように深くなる
ほどタンク外壁の温度が低くなると言う温度差を
生じてしまう。従つて、最深部でタンク外壁の外
面温度を氷点に保つような設定にすると、浅い部
分ではタンク外壁の外面温度が氷点より高くな
り、壁体を凍結状態に保てず、液密性や気密性が
悪くなる。そこで、浅い部分でも壁体が完全に凍
結するような設定にすると、深い部分では凍結状
態が周辺地盤にまで広がつてしまう。
ほどタンク外壁の温度が低くなると言う温度差を
生じてしまう。従つて、最深部でタンク外壁の外
面温度を氷点に保つような設定にすると、浅い部
分ではタンク外壁の外面温度が氷点より高くな
り、壁体を凍結状態に保てず、液密性や気密性が
悪くなる。そこで、浅い部分でも壁体が完全に凍
結するような設定にすると、深い部分では凍結状
態が周辺地盤にまで広がつてしまう。
またタンク外壁の深さ方向の温度差が大きい
と、壁体の温度応力も大きくなり、タンクの強度
の面でも問題が出てくる。
と、壁体の温度応力も大きくなり、タンクの強度
の面でも問題が出てくる。
この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされ
たもので、その目的は、タンク外壁の深さ方向の
温度差を少なくすることができるようにした低温
地下タンクの周辺地盤の凍結防止方法を提供する
ことにある。
たもので、その目的は、タンク外壁の深さ方向の
温度差を少なくすることができるようにした低温
地下タンクの周辺地盤の凍結防止方法を提供する
ことにある。
〈課題を解決するための手段〉
そこでこの発明では、上記ヒートフエンスと上
記タンク外壁との間隔を深度が大きいほど小さく
するか、あるいは上記ヒートフエンス内に流通す
る熱媒体の流速を深度が大きいほど小さくして、
深度が大きいほど上記ヒートフエンスから上記タ
ンク外壁に及ぶ熱量が多くなるようにし、上記タ
ンク外壁の深さ方向の温度差を小さくするように
した。
記タンク外壁との間隔を深度が大きいほど小さく
するか、あるいは上記ヒートフエンス内に流通す
る熱媒体の流速を深度が大きいほど小さくして、
深度が大きいほど上記ヒートフエンスから上記タ
ンク外壁に及ぶ熱量が多くなるようにし、上記タ
ンク外壁の深さ方向の温度差を小さくするように
した。
〈作用〉
浅い部分では上記ヒートフエンスと上記タンク
外壁との距離が大きいか熱媒体の流速が大きいの
で、外壁に伝わる熱量が小さくなる。反対に深い
部分では距離が短いか熱媒体の流速が小さいた
め、上記ヒートフエンスから上記タンク外壁に及
ぶ熱量が大きくなる。その結果、タンク外壁の深
さ方向の温度差が小さくなる。
外壁との距離が大きいか熱媒体の流速が大きいの
で、外壁に伝わる熱量が小さくなる。反対に深い
部分では距離が短いか熱媒体の流速が小さいた
め、上記ヒートフエンスから上記タンク外壁に及
ぶ熱量が大きくなる。その結果、タンク外壁の深
さ方向の温度差が小さくなる。
〈実施例〉
第１図は本発明の第１実施例を示している。地
下に設けたタンク１の円形の外壁を取り囲むよう
に、多数の棒状ヒータ２を上下方向に埋設してヒ
ートフエンスを構成している。棒状ヒータ２は下
端が開放した内管２ａと下端が閉じている外管２
ｂとの二重管構造となつており、内管２ａの上部
から温水が供給され、その温水が外管２ｂを満た
し、外壁２ｂの上部から温水が出ていく。多数の
棒状ヒータ２は連結管３，３で結ばれ、温水を循
環させるためのポンプと温水を加熱するためのヒ
ータの設備（図示省略）に並列につながつてい
る。なお、ヒータ２は設備に対して直列であつて
もよい。
下に設けたタンク１の円形の外壁を取り囲むよう
に、多数の棒状ヒータ２を上下方向に埋設してヒ
ートフエンスを構成している。棒状ヒータ２は下
端が開放した内管２ａと下端が閉じている外管２
ｂとの二重管構造となつており、内管２ａの上部
から温水が供給され、その温水が外管２ｂを満た
し、外壁２ｂの上部から温水が出ていく。多数の
棒状ヒータ２は連結管３，３で結ばれ、温水を循
環させるためのポンプと温水を加熱するためのヒ
ータの設備（図示省略）に並列につながつてい
る。なお、ヒータ２は設備に対して直列であつて
もよい。
この実施例の特徴は、タンク１の垂直な外壁に
対して棒状ヒータ２が少し傾斜して埋設されてい
る点である。棒状ヒータ２の下端部分ではタンク
１の外壁との間隔が約１ｍであり、地表近くでは
棒状ヒータ２とタンク１との外壁との間隔が約３
ｍになつている。この棒状ヒータ２に温水を循環
させると、これから周辺に熱が伝わるわけである
が、深い部分では棒状ヒータ２とタンク１とが近
接しているのでより多くの熱が伝わり、浅い部分
では棒状ヒータ２からタンク１に伝わる熱は比較
的少なくなる。その結果前述のの原因によ
る深さ方向の温度差が補正され、深さにかかわら
ずタンク１の外壁の温度がほぼ一定になる。ここ
で、棒状ヒータ２の埋設間隔やこれに循環させる
温水の温度等を適宜に設定することにより、タン
ク１の外壁の表面温度を深さにかかわりなくほぼ
氷点に保ち、しかもタンクの周辺に凍結状態が広
がらないような状態を作り出すことができる。
対して棒状ヒータ２が少し傾斜して埋設されてい
る点である。棒状ヒータ２の下端部分ではタンク
１の外壁との間隔が約１ｍであり、地表近くでは
棒状ヒータ２とタンク１との外壁との間隔が約３
ｍになつている。この棒状ヒータ２に温水を循環
させると、これから周辺に熱が伝わるわけである
が、深い部分では棒状ヒータ２とタンク１とが近
接しているのでより多くの熱が伝わり、浅い部分
では棒状ヒータ２からタンク１に伝わる熱は比較
的少なくなる。その結果前述のの原因によ
る深さ方向の温度差が補正され、深さにかかわら
ずタンク１の外壁の温度がほぼ一定になる。ここ
で、棒状ヒータ２の埋設間隔やこれに循環させる
温水の温度等を適宜に設定することにより、タン
ク１の外壁の表面温度を深さにかかわりなくほぼ
氷点に保ち、しかもタンクの周辺に凍結状態が広
がらないような状態を作り出すことができる。
第２図Ａは本発明の第２実施例を示している。
この実施例においては、棒状ヒータ２はタンク１
の垂直な外壁に平行に埋設されているが、棒状ヒ
ータ２の外管２ｂの太さが上から下へ３段階に太
くなつている。従つて外管２ｂとタンク１との間
隔が上から下に３段階に小さくなつている。それ
だけでなく外管２ｂの容量（温水を満たしたとき
の熱容量でもある）が下部ほど大きくなり、タン
ク１の下部外壁に上部より多くの熱量が及ぶこと
となり、上記の第１実施例と同様に周辺地盤への
凍結状態が広がるのを防ぎ、かつタンク外壁の深
さ方向の温度差を小さくして外面の温度をほぼ氷
点に保つことが可能となる。
この実施例においては、棒状ヒータ２はタンク１
の垂直な外壁に平行に埋設されているが、棒状ヒ
ータ２の外管２ｂの太さが上から下へ３段階に太
くなつている。従つて外管２ｂとタンク１との間
隔が上から下に３段階に小さくなつている。それ
だけでなく外管２ｂの容量（温水を満たしたとき
の熱容量でもある）が下部ほど大きくなり、タン
ク１の下部外壁に上部より多くの熱量が及ぶこと
となり、上記の第１実施例と同様に周辺地盤への
凍結状態が広がるのを防ぎ、かつタンク外壁の深
さ方向の温度差を小さくして外面の温度をほぼ氷
点に保つことが可能となる。
また、この実施例では、外管２ｂの太さが上か
ら下に３段階に太くなつているので、内管２ａか
ら放出された温水の流速は、深度が大きいほど小
さくなるので、各棒状ヒータ２からタンク１の外
壁に及ぶ熱量が深度が大きいほど多くなり、これ
によつても上記第１実施例と同じ効果が得られ
る。
ら下に３段階に太くなつているので、内管２ａか
ら放出された温水の流速は、深度が大きいほど小
さくなるので、各棒状ヒータ２からタンク１の外
壁に及ぶ熱量が深度が大きいほど多くなり、これ
によつても上記第１実施例と同じ効果が得られ
る。
このような考えに基けば、第２図Ａのように、
外管２ｂとタンク１との間隔に変化をもたせず、
第２図Ｂのように、間隔が一定になるようにヒー
タ２を設置してもよい。
外管２ｂとタンク１との間隔に変化をもたせず、
第２図Ｂのように、間隔が一定になるようにヒー
タ２を設置してもよい。
第３図は本発明の第４実施例を示している。こ
こでは連続した温水管４をタンク１の周囲を取り
囲むように螺旋状に配設してヒートフエンスと
し、この温水管４にポンプ・ヒータ設備５から温
水を循環させる。ここで図に示しているように、
温水管４の巻径が深い部分ほど小さくて浅くなる
に従つて大きくなつている。従つて、深い部分で
はタンク１の外壁と温水管４との間隔が小さく、
浅い部分ではこの間隔が大きい。その結果上述し
た第１実施例および第２実施例と同じ作用効果を
奏する。
こでは連続した温水管４をタンク１の周囲を取り
囲むように螺旋状に配設してヒートフエンスと
し、この温水管４にポンプ・ヒータ設備５から温
水を循環させる。ここで図に示しているように、
温水管４の巻径が深い部分ほど小さくて浅くなる
に従つて大きくなつている。従つて、深い部分で
はタンク１の外壁と温水管４との間隔が小さく、
浅い部分ではこの間隔が大きい。その結果上述し
た第１実施例および第２実施例と同じ作用効果を
奏する。
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように、この発明に係る低
温地下タンクの周辺地盤の凍結防止方法では、地
下タンクの周囲を取り囲むように埋設されたヒー
トフエンスとタンク外壁との間隔を深度が大きい
ほど小さくし、深度が大きいほどヒートフエンス
からタンク外壁に及ぶ熱量が多くなるようにし
て、タンク外壁の深さ方向の温度差を小さくする
ようにしたので、タンク外壁の外面温度をほぼ全
体的に氷点に保ち、壁体の凍結状態を保つて液密
性および気密性を維持するとともに、周辺の土壌
に凍結状態が広がつて行かないようにする望まし
い加温状態を容易に作り出すことができる。
温地下タンクの周辺地盤の凍結防止方法では、地
下タンクの周囲を取り囲むように埋設されたヒー
トフエンスとタンク外壁との間隔を深度が大きい
ほど小さくし、深度が大きいほどヒートフエンス
からタンク外壁に及ぶ熱量が多くなるようにし
て、タンク外壁の深さ方向の温度差を小さくする
ようにしたので、タンク外壁の外面温度をほぼ全
体的に氷点に保ち、壁体の凍結状態を保つて液密
性および気密性を維持するとともに、周辺の土壌
に凍結状態が広がつて行かないようにする望まし
い加温状態を容易に作り出すことができる。
なお、上記ヒートフエンス内に流通する上記熱
媒体の流速を深度が大きいほど小さくして、深度
が大きいほど上記ヒートフエンスから上記タンク
外壁に及ぶ熱量が多くなるようにし、上記タンク
外壁の深さ方向の温度差を小さくするようにして
も同様の効果が得られる。
媒体の流速を深度が大きいほど小さくして、深度
が大きいほど上記ヒートフエンスから上記タンク
外壁に及ぶ熱量が多くなるようにし、上記タンク
外壁の深さ方向の温度差を小さくするようにして
も同様の効果が得られる。
第１図Ａ，Ｂは本発明の第１実施例を示す平面
図と要部縦断面図、第２図は同じく第２および第
３実施例を示す概略図、第３図は同じく第４実施
例を示す概略図である。 １……低温地下タンク、２……棒状ヒータ、２
ａ……内管、２ｂ……外管、３……連結管、４…
…温水管、５……ポンプ・ヒータ設備。
図と要部縦断面図、第２図は同じく第２および第
３実施例を示す概略図、第３図は同じく第４実施
例を示す概略図である。 １……低温地下タンク、２……棒状ヒータ、２
ａ……内管、２ｂ……外管、３……連結管、４…
…温水管、５……ポンプ・ヒータ設備。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 低温地下タンクの周囲を取り囲むように熱媒
体の配管を埋設してなるヒートフエンスを設け、
このヒートフエンスで周辺地盤を加温して凍結を
防止する方法において、上記ヒートフエンスと上
記タンク外壁との間隔を深度が大きいほど小さく
して、深度が大きいほど上記ヒートフエンスから
上記タンク外壁に及ぶ熱量が多くなるようにし、
上記タンク外壁の深さ方向の温度差を小さくする
ことを特徴とする低温地下タンクの周辺地盤の凍
結防止方法。 ２ 低温地下タンクの周囲を取り囲むように熱媒
体の配管を埋設してなるヒートフエンスを設け、
このヒートフエンスで周辺地盤を加温して凍結を
防止する方法において、上記ヒートフエンス内に
流通する上記熱媒体の流速を深度が大きいほど小
さくして、深度が大きいほど上記ヒートフエンス
から上記タンク外壁に及ぶ熱量が多くなるように
し、上記タンク外壁の深さ方向の温度差を小さく
することを特徴とする低温地下タンクの周辺地盤
の凍結防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1465488A JPH01193500A (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 低温地下タンクの周辺地盤の凍結防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1465488A JPH01193500A (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 低温地下タンクの周辺地盤の凍結防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01193500A JPH01193500A (ja) | 1989-08-03 |
| JPH0571840B2 true JPH0571840B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=11867200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1465488A Granted JPH01193500A (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 低温地下タンクの周辺地盤の凍結防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01193500A (ja) |
-
1988
- 1988-01-27 JP JP1465488A patent/JPH01193500A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01193500A (ja) | 1989-08-03 |
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