JPS5852120B2 - リユウタイガスチヨゾウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガ＾特に天然ガスの貯蔵装置に関する。

本発明の目的は約−５０℃以下の温度、特に１２００乃
至−１７０℃の温度の液体ガス、特に液体天然ガスを貯
蔵す、るに際しての問題を解決することにある。

特に、本発明は岩盤中に設けた空胴内にガスを貯蔵する
ことに関する。

本発明による装置の主たる特長は、ガスを液体で貯蔵さ
せるために底面と、壁面と上面とに、耐冷細胞質材ない
し多孔質材により構成される多数の層を有する絶縁体を
施こした貯蔵空胴を有しこれら層のうちの少なくとも内
側のものは、その空胴内方に面する側の面において表皮
と膨張収縮吸収要素とをそなえるようにしたことにある
。

好ましくは絶縁体は各々厚みが３ｃＩｒＬから８ｃｍ範
囲の耐冷材により構成される複数個の熱絶縁耐冷層を有
する。

温度降下により、たとえば、細胞ポリウレタンから成る
絶縁体はかなりの収縮が生ずる。

この収縮は１ｍにつきＩＣｒｒＬの範囲である。

危険な引張応力を生ずることなく、かかる収縮を生じさ
せるために、本発明は、上記の膨張収縮吸収要素を設け
ることを提案するものである。

これら膨張収縮吸収要素は、細胞質あるいは多孔質材料
製の熱絶縁耐冷層に一連のすし状のリブすなわちふくら
みを設けることにより得られる。

これと同じ効果は、細胞質材層ないし多孔質材層の表面
に溝を配列することによっても得られるであろう。

なるべく、膨張要素をすべての熱絶縁耐冷層に設ける。

表皮の応力は上記膨張収縮要素によって表皮層の曲げ応
力に変換されて吸収される。

引張応力により割れ目が局部的に生じても絶縁体をなお
密封状態に確保するために、細胞質材ないし多孔質材の
層には半硬質材、たとえば、厚みが０．５ｍｍから２朋
範囲の半硬質ポリウレタンにより構成される表皮をそな
えている。

割れ目はまた、最内層の表皮に局部的に生じうる。

しかし、材料の破壊応力ひずみ限界は温度により増大し
弾性係数は減少するために上記割れ目の形成は最内層に
ほぼ限定される。

そのため、外層の表皮はその温度が高いので完全な状態
に保たれる。

岩盤中の貯蔵室では、岩の種類により岩壁の漏どめが必
要となる。

このような場合、絶縁構造は、たとえば次のように行う
。

まず、岩盤面にプラスチック、たとえばエポキシ・プラ
スチックを注入させる。

この方法を行うにはまず、たとえば２ｍの深さまで岩に
、かなり密集した孔を多数明ける。

その後、エポキシ・プラスチックを孔内に圧力注入する
。

その後、半硬質のエポキシ・プラスチックないしポリウ
レタン・プラスチックを噴き付けて約０、５ ｍｍの漏
れ止め層を密封右面に形成する。

ここに「半硬質」とは、所定温度でショアかたさが５０
°から６００範囲のかたさをいう。

表面がゲル化（膠質化）されているが硬化されていない
とき、この表面に厚みが３ｃＩｒＬから８ｃＩＩＬので
きるだけ密な細胞の半硬質細胞質ポリウレタン・プラス
チック層を噴霧し形成する。

同時に、膨張収縮吸収要素をふくらみ、すなわちリブな
どのすし状のパターンで上記層の表面上に設ける。

これらすじ状のふくらみすなわちリブは、たとえば、上
記半硬質細胞質ポリウレタン・プラスチック層の表面上
に多孔質材を噴霧することによっても得られる。

しかしながら、まだ粘性を有している状態の半硬質細胞
質ポリウレタン・プラスチック層を押圧するようにして
柔軟な外形、たとえば波形外形を形成するようにして設
けることもできる。

細胞質プラスチックのそのものの性質により、プラスチ
ックは多少厚い表皮を得る（強い表皮のある細胞質プラ
スチックは「積層細胞質プラスチック」または普通「積
層泡」と呼ばれる）。

シートメタル成型による積層細胞質プラスチックで直接
得られる厚い表皮を用いるのが普通一般の方法であるが
これは本発明の場合余り適当ではない。

それに代って、岩盤に隣接させた密封層に用いられるも
のと同じ形式のウレタン・プラスチックを噴霧すことに
よって補強表皮を得て、それによって表面の厚みを約０
．５ ｕｒｎから２７１ＬｒＩＬとすることができる。

すなわち第１熱絶縁耐冷層に、前述した方法で、ふくら
みやリブを設けた後表皮が被覆される。

同様にして多数の同様な層を積層させる。

実際に絶縁に必要な層の数を設けるようにする。

−１６０°Ｃから一１７０℃（大気圧）の天然ガスを貯
蔵するには、４層から６層より成る熱絶縁耐冷層の総厚
みは２０ｃＩｎから３０ｃｒｒＬが必要である。

しかして岩盤面に隣接する一番外側となる最外層には膨
張収縮吸収要素を設ける必要は特にない。

もちろん、細胞質ウレタン・プラスチックは、熱絶縁耐
冷層に含むことのできる材料の一例として述べたにすぎ
ない。

従って、もろさを増さないで実際に適応される温度に耐
えうるような他の細胞質プラスチックに代えてもよい。

同様に、たとえば、両側を細胞質ウレタン・プラスチッ
ク層で被覆した、成る種の多孔質材料すなわち例えば細
胞ポリウレタンプラスチック又は細胞ＰＶＣプラスチッ
クなどを使用しても良い。

そして、これら多孔質材は新たに噴霧された細胞質プラ
スチック層におしつけるようにして積層させても良い。

複数個の熱絶縁耐冷密封層および、少なくともそのうち
の内方の層に形成した表面上のすし状のふくらみ、すな
わちリブを含むこの方式によって、岩盤中に生じうる局
部的割れ目によりガスが岩盤の外側にまで浸透し衝撃的
に岩壁を冷却するような危険はほとんどなくなる。

岩の性質により、貯蔵装置は上記絶縁体に加え、その他
の種々の構成を用いることができる。

その例として、排出装置や適冷を防止するため後部に設
ける岩盤加熱装置等がある。

加熱は加熱コイルを挿入することによって行われる。

大きな応力を分散させるために、岩盤に隣接する底部層
は補強が必要である。

このような補強の例として、たとえば、切り刻んだ合成
繊維またはガラス繊維がある。

このような簡単な補強により５０ｋｇから１００−の岩
盤の降下を支持できる。

また、同じ目的のため、絶縁表面層に補強を設けること
ができる。

表面層にその下側にある層を保護するためベニヤ板を設
けることができる。

本発明はまた、地面の上または下に設ける、それ自身周
知構造のシートメタルまたはコンクリートタンク内の貯
蔵についても利用することができる。

つぎに、典型的な実施例を示す図面を参照して本発明を
以下詳細に説明する。

従来普通の技法を用いて岩盤中の空胴２を爆破させ、第
２図に示す横断面の横形トンネル状にする。

岩空胴はたとえば、幅２０ｍ、最大高さ２゜扉および長
さ１３０ ｍのもので貯蔵容積５０，０００ｄのものも
可能である。

岩盤空胴内の予想最大ガス圧力により生じる岩盤を高揚
する力にたいする充分な安全度を、一般技法で計算され
る空胴上方の岩盤重量で確保されうるように適度深さで
岩盤空胴を設ける。

一般に岩盤の厚さは２０ｍから５０ｍあれば十分である
。

岩盤空胴の一端から縦坑４が地上まで伸びている。

この縦坑４は横断面が２ｍＸ２ｍで、６で示めされる充
てん管と排出管、測定器具、測定管路等を設けるための
ものである。

この縦坑はコンクリート密閉装置８によって岩盤空胴２
側を密閉され、この密閉装置８に、管路用管流入口が貫
通している。

岩盤空胴の底部において縦坑の真下に、液体ガスを捕取
するピット（凹部）１０が設けである。

岩盤空胴におけるすべての岩盤表面とコンクリート表面
上には総括的に１２で示される絶縁体を有する。

第３図においてこの絶縁体は概略的に示されているが、
分り易くするために、正しい縮尺には従っていない。

そこで、岩盤面には、かなり狭い間隔をおいたせん孔１
６を設け、これに１４で示すエポキシ・プラスチックが
漏れ止めとして注入されている。

密封された岩盤面には、厚みが約０．５１１！７にの、
エポキシ・プラスチックまたは半硬質のウレタン・プラ
スチックの密封層１８が施こされている。

密封層１８の上面には、厚みが約３αから８ｃＩｒＬの
、細胞質ウレタン・プラスチックから成る多数の熱絶縁
耐冷層２０を設ける。

これら層２０の表面には上述した多数のすし状のふくら
み２２をそなえる。

これら層２０の表面にはまた、厚みが約０．５關から２
間の表皮２４を有するようにする。

図示の実施例では、絶縁体は、表皮２４とふくらみ２２
、とを有する細胞質ウレタン・プラスチック層２０を合
計５つそなえている。

この絶縁体の表面層にはまた、ベニヤ板から成る保護層
（図示せず）を有する。

上記のように、絶縁体の底部層に、図示していない補強
を設けてもよい。

第４図は、第３図の絶縁体の一例を詳細に図示したもの
である。

第４図において、参照番号２０３，２０５゜２０７．２
０９．２１１は、第３図の層２０に相当するものであり
、参照番号２０４，２０５゜２０８．２１０，２１２は
、第３図の表皮２４に相当している。

第４図の絶縁体は、下記の方法で構成される。

まず、細胞質の半硬質のポリウレタンプラスチックが、
厚さ３ｃｒＩ′Ｌから８ｃｒＩ′Ｌで密封層１８の上面
に噴霧塗布され層２０３が形成される。

層２０３が硬化しないうちに細胞質プラスチック材料を
噴霧塗布して一連のすし状のふくらみ２２のパターンを
形成させる。

ふくらみ２２は、しかしてもろくなく柔軟な性質を有す
る。

さらにその上から０．５間から２ｍｍの厚さにウレタン
・プラスチック材料を吹きつけて表皮２０４を形成させ
る。

表皮２０は、液体ガスに不浸透性の性質を有する。

同様に層２０５が表皮２０４上に噴霧塗布され、さらに
は同様にしてふくらみ２２が吹きつけ形成される。

同じステップが繰返されて、層および表皮２０７゜２０
８．２０９，２１０，２１１が積層される。

以上のごとく一連のすじ状のふくらみ２２のパターンを
形成させることにより、表皮２０４゜２０６．２０８，
２１０に変形部分が形成せられるので、表皮に作用する
引張り応力がこの変形部分で曲げ応力に変換される。

すなわち管路に設けた膨張継手と同様に、引張り応力と
圧縮応力を曲げ応力に変換することが可能となるのであ
る。

すなわちこの変形部分は、かなり柔軟性を有するので引
張応力がここで吸収される。

縦坑４に、細胞質フラスチック絶縁材またはその他の絶
縁材、たとえば、パーライトまたはヒル石等の鉱物質絶
縁材を充てんしても良い。

第１図および第２図に示す装置にはまた、岩盤空胴周囲
の岩盤を加熱する装置を有する。

この加熱装置は岩盤空胴の長さ方向に爆破させたトンネ
ル２８を有する。

これらトンネル２８間に、ダッシュ点線で示すせん孔カ
ーテン３０が延在し、これらカーテンを介し、絶縁され
た空胴面に近接した岩盤の加熱がたとえば所望の温度の
温水によって行われる。

貯蔵ガスの圧力と温度とは、ガスの臨界温度と臨界圧ま
でに十分な安全なマージンがあるように設定される。

天然ガスでは、温度は、たとえば約−１２０℃に設定さ
札一方ガスの圧力は約１０気圧である。

この貯蔵ガスの自己圧力を利用してガスを岩盤空胴から
噴出排出することができる。

一例として、エタンの貯蔵温度は約−９０°Ｃに設定さ
れる。

ガスの長期貯蔵には、設定貯蔵温度を保持するため、地
上に設けた冷凍装置を介して貯蔵ガスを循環させ°るの
がよい。

また同じ目的のため、貯蔵空胴内に直接、冷凍装置をそ
なえることもできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は液体天然ガス貯蔵装置を示し、第２図矢印１−
１方向についての横断面、第２図は第１図矢印■−■方
向についての横断面図、第３図は第１図と第２図による
装置における岩盤内壁の一部分とその部分上に設けた絶
縁体とを示す拡大横断面図であり、第４図は、第３図に
図示の絶縁体の透視図である。 図において、２は岩盤空胴、４は縦坑、６は管路、８は
コンクリート密閉装置、１０はピット、１２は絶縁体、
１６はせん孔、１８はエポキシ・プラスチック層、２０
，２０３，２０５，２０７゜２０９．２１１は細胞プラ
スチック熱絶縁耐冷層、２２はふくらみ、２４，２０４
，２０６，２０８゜２１０．２１２は表皮、２８はトン
ネル、３０はせん孔カーテンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体ガスを、貯蔵室に貯蔵するための液体ガス貯蔵
   装置にして、該貯蔵室は、その内面が該液体ガスに対し
   て不浸透性の表皮を片面に有する熱絶縁耐冷層の複数層
   で被覆されたものにして、該各熱絶縁耐冷層は、前記貯
   蔵室の内方を向く表面には細胞質プラスチック材料を吹
   きつけて形成させた一連のすし状のふくらみのパターン
   を有し、前記各表皮は、該内方を向く表面を覆ってかつ
   該表面にとぎれなく附着させたものであり、さらに該表
   皮は前記貯蔵液体ガスに対して本来不浸透性の吹きつけ
   られたプラスチック材料で構成され、前記各熱絶縁耐冷
   層の他の表面は、下層の該熱絶縁耐冷層の前記表皮にと
   ぎれなく附着させて該表皮を覆うものであり、各熱絶縁
   耐冷層は、少なくともその前記内方を向く表面ならびに
   前記他の表面が吹きつけられた細胞質プラスチック材料
   で構成されている貯蔵室を有する液体ガス貯蔵装置