側壁單元及其製造方法以及具有該側壁單元的液體儲藏罐的製作方法

2023-08-10 16:34:41 2

側壁單元及其製造方法以及具有該側壁單元的液體儲藏罐的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種構成液體儲藏罐的至少一部分的側壁單元，該液體儲藏罐即使容納了大容量的液體，也不發生從單元之間的接合部分液體的洩漏。製造側壁單元的方法包含第一接合結構體形成工序、變形消除工序、第二接合結構體形成工序、側壁單元組裝工序。變形消除工序是消除由焊接部件時產生的熱量引起的變形的工序。在該工序中，在對接合結構體和側壁板進行接合之前，對接合結構體施加與凸緣面的大致垂直的方向的作用力和/或與凸緣面大致水平的方向的作用力。使用了本發明所提供的側壁單元的液體儲藏罐，即使容納了大容量的液體，也能可靠地防止液體的洩漏。
【專利說明】側壁單元及其製造方法以及具有該側壁單元的液體儲藏罐
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種裝配式液體儲藏罐。更詳細地講，本發明涉及一種側壁單元及其製造方法，該側壁單元被製造成在由多個單元構成的裝配式液體儲藏罐中，即使內部容納了大容量液體，也不會從單元之間的接合部分發生液體洩漏。
【背景技術】
[0002]對於在內部具有容納液體的空間的液體儲藏罐而言，除了能夠採用沒有接縫的結構的情況之外，通常採用裝配式的結構。裝配式的液體儲藏罐預先在製造工廠等中被製造成適合搬運的預定大小的多個單元。被製造的多個單元通常由車輛搬運至設置現場並被組裝。在設置現場中，將多個單元沿周向接合而構成為筒狀部件，然後將多個筒狀部件沿高度方向疊合，從而能夠組裝成液體儲藏罐。在此，在本說明書中，「周向」是指在液體儲藏罐中與地面平行的方向，「高度方向」是指橫穿周向的方向。作為這種裝配式的液體儲藏罐，提出了例如包括專利文獻I (日本特開2009-12849)中所記載的圓筒形積存罐在內的各種罐。
[0003]對於這種裝配式的液體儲藏罐而言，如何防止液體從單元間的接合部分洩漏成為重要課題。在以往的裝配式的液體儲藏罐中，為了防止液體洩漏，例如提出有如下技術方案。
[0004]專利文獻2 (日本特公昭63-6432)中記載的技術是通過設法對單元間的接合部分的結構進行改進，從而防止洩露。專利文獻2中記載的技術如權利要求書和圖5及圖6所示，是設法對各個單元的邊緣結構進行改進的技術，提出了在兩個單元的接合部分形成槽，並在該槽內填充糊狀密封部件的技術方案。還提出有多種如專利文獻2中記載的技術那樣，通過研究接合部分的結構來防止液體洩漏的技術。
[0005]專利文獻3 (日本特開2010-13155)中記載的技術是通過設法對接合部分的密封材料的施工方法進行改進來防止洩露的技術。在專利文獻3中記載的技術中，在單元間的接合部分中從相當於罐內側的一側塗敷溼固化型密封材料。然後，在密封劑的表面被固化時往罐內裝滿水。若罐內裝滿水，由水的壓力引起接合部分被撐開，未固化的密封劑進入接合部分的內部，由此提高接合部分的防漏水性。
[0006]專利文獻4 (日本特開2005-105083)中記載的技術是通過將設法對於接縫填充用粘結劑本身進行的改進和設法對於接合部分的結構進行的改進予以結合，從而防止洩露的技術。在專利文獻4中記載的技術中，使用以單組分溼固化型樹脂作為主成分，作為增粘劑包含矽烷偶聯劑，且包含纖維填充材料的罐接縫填充用粘結劑，防止從單元間的接合部分的洩漏。並且，在填充了接縫填充用粘結劑的凸緣以覆蓋整個凸緣的方式覆蓋金屬制按壓部件。
[0007]並且，專利文獻5 (日本特開平8-26381)中提出了一種液體積存罐，在通過將多個板狀體的端部邊緣相互接合而構成的液體積存罐中，在不會降低積存性能的情況下，能夠提高組裝時的操作性和減少成本。在裝配式液體儲藏罐中，如此，還需要考慮通過將單元接合而進行液體儲藏罐的組裝時的操作性。[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開2009-12849號公報
[0011]專利文獻2:日本特公昭63-6432號公報
[0012]專利文獻3:日本特開2010-13155號公報
[0013]專利文獻4:日本特開2005-105083號公報
[0014]專利文獻5:日本特開平8-26381號公報

【發明內容】

[0015]技術問題
[0016]在裝配式液體儲藏罐中，雖然將可靠地防止液體從接合部分洩漏作為大前提是毋庸置疑的，但是從在設置現場的組裝和拆卸的容易性以及製造成本的觀點出發，也要求將構成液體儲藏罐的單元彼此的接合部分的結構以及在現場的接合方法儘量簡化。因此，為了簡化在設置現場的組裝工序，大容量的液體儲藏罐的單元優選地構成為:在將單元彼此接合時，只要使接合凸緣彼此對置，然後使用螺母和螺栓等機械緊固件將這些接合凸緣進行接合，就能夠組裝罐。這種簡化結構的單元，從製造成本的觀點來看也較為有利。
[0017]並且，通過採用這種接合結構以及方法，還存在液體儲藏罐的拆卸變得容易的優點。就大容量的液體儲藏罐而言，有時並不是需要使用罐的經營者本公司擁有罐，而是採用由擁有罐的租賃經營者通過租賃予以提供的形式。對於這種罐，如果使用後返還給租賃經營者時容易拆卸，則從工期以及成本的觀點來看較為有利。
[0018]但是，在例如IOOOm3以上的大容量的液體儲藏罐中，特別是對位於罐下部的單元作用的內壓極其大，因此這些單元的接合凸緣面即便存在微小的變形，也會發生內部的液體從單元之間的接合部分洩漏的問題。
[0019]為了防止液體的洩漏，雖然提出了包括如上所述的技術在內的各種現有技術，但是這些現有技術沒有考慮到消除在組裝罐時因焊接熱引起的接合部分的變形，特別是，由於在容納一定容量以上的液體的大容量的液體儲藏罐中極其難以解決洩漏問題，以及在設置現場中的組裝和拆卸的容易性和製造成本的觀點上存在問題等這些理由，往往很難在大容量的液體儲藏罐中採用現有技術。
[0020]本發明的目的在於提供一種側壁單元和使用這種側壁單元的液體儲藏罐，該側壁單元構成即使容納一定容量以上的大容量的液體，也不會從單元之間的接合部分發生液體洩漏的液體儲藏罐的至少一部分。
[0021]技術方案
[0022]上述的技術問題可以通過如下方式解決，S卩，在製造構成液體儲藏罐的至少一部分的側壁單元的各個的工序中，通過設置正確地消除在用於與另一個側壁單元接合的接合部分產生的因焊接熱引起的變形的工序，以及在側壁單元將包含接合凸緣的接合部分的結構構成為能夠確保接合時的操作性的同時，即使長期使用也不會發生接合部分的變形的結構。
[0023]根據第一方式，本發明提供在至少具有底壁和側壁的液體儲藏罐的製造中所使用的側壁單元的製造方法。側壁通過一個筒狀部件或者由多個筒狀部件沿高度方向層疊而構成，筒狀部件的至少一個通過將多個側壁單元沿周向接合而構成。本方法包含準備構成側壁單元的部件的工序、第一接合結構體形成工序、第一彎曲消除工序、第二接合結構體形成工序、側壁單元組裝工序。在準備部件的工序中，準備矩形的側壁板和安裝在側壁板的對置的兩個周向邊緣部的各個的接合結構體中包含的部件，接合結構體中包含具有長邊和短邊的基底部件、具有長邊和短邊的周向接合凸緣以及具有以預定的角度交叉的相鄰的兩個邊緣部的多個加固部件。
[0024]在第一接合結構體形成工序中，以周向結合凸緣的與凸緣面相反側的非凸緣面與基底部件的一側面按照預定的角度交叉的方式、並以周向接合凸緣的長邊和基底部件的長邊相平行的位置關係使周向接合凸緣和基底部件結合，並且在由非凸緣面與一側的面形成的內角側，通過使多個加固部件以相互分開間隔而豎起的方式將相鄰的兩個邊緣部的各個的至少一部分分別與非凸緣面和一側的面結合，由此形成第一接合結構體。在第一彎曲工序中，在如此形成的第一接合結構體上對第一接合結構體的長度方向中央部和長度方向兩端部分別同時施加從非凸緣面朝向凸緣面的方向的作用力和從凸緣面朝向非凸緣面的方向的作用力，從而消除第一接合結構體的彎曲。
[0025]本方法進一步包含:第二接合結構體形成工序，通過與準備部件，形成第一接合結構體並消除其變形的工序相同的工序形成第二接合結構體；側壁單元組裝工序，將彎曲了的側壁板的對置的周向邊緣部的一側與第一接合結構體的基底部件的長邊結合，將周向邊緣部的另一側與第二接合結構體的基底部件的長邊結合。
[0026]本發明的第二方式也與第一方式相同，本發明提供在至少具有底壁和側壁的液體儲藏罐的製造中所使用的側壁單元的製造方法。側壁通過一個筒狀部件或者由多個筒狀部件沿高度方向層疊而構成，筒狀部件的至少一個通過將多個側壁單元沿周向接合而構成。本方法包含在消除變形的同時形成第一接合結構體的第一變形消除和第一接合結構體形成工序，由此替代在第一方式中作為獨立的工序而進行的第一接合結構體形成工序和第一變形消除工序。
[0027]在第一變形消除和第一接合結構體形成工序中，首先，以周向結合凸緣的與凸緣面相反側的非凸緣面與基底部件的一側的面按照預定的角度交叉的方式、並以周向接合凸緣的長邊和基底部件的長邊相平行的位置關係使周向接合凸緣和基底部件預結合，並且在由非凸緣面與一側的面形成的內角側，使多個加固部件以相互分開間隔而豎起的方式將相鄰的兩個邊緣部的各個的至少一部分分別與非凸緣面和一側的面預結合，由此製作第一中間體。接著，以與製作第一中間體的工序相同的工序製作第二中間體。接著，在將第一中間體和第二中間體通過各自的凸緣面預組裝而進行約束的狀態下，至少將第一中間體的周向接合凸緣和基底部件以及多個加固部件的各個進行相互結合，最後得到解除了第一中間體和第二中間體的預組裝的第一接合結構體。第二接合結構體也可以由第二中間體形成。
[0028]在第二方式的一個實施方式中，在第一變形消除和第一接合結構體形成工序之後，可以進一步包含第二變形消除工序，通過在第一接合結構體上對第一接合結構體的長度方向中央部和長度方向兩端部分別同時施加從非凸緣面朝向凸緣面的方向的作用力和從凸緣面朝向非凸緣面的方向的作用力，從而消除第一接合結構體的變形。
[0029]在第一和第二方式的一個實施方式中，可以進一步包含第三變形消除工序，通過在第一接合結構體上對第一接合結構體的長度方向中央部和長度方向兩端部分別同時施加從基底部件的一側的面朝向與該一側的面相反側的另一側的面的方向的作用力和從另一側的面朝向一側的面的方向的作用力，從而消除第一接合結構體的變形。
[0030]在一個實施方式中，部件的結合和/或預結合可以按照如下順序進行，S卩，將周向接合凸緣與多個加固部件的各個結合，將周向接合凸緣與基底部件結合，將多個加固部件與基底部件結合。在另一個實施方式中，部件的結合和/或預結合可以按照如下順序進行，即，將周向接合凸緣與基底部件結合，然後將多個加固部件的各個與周向接合凸緣和基底部件分別結合。並且，優選地，周向接合凸緣、基底部件以及多個加固部件的結合和/或預結合可以相對於周向接合凸緣的長邊方向從中央部附近的結合處向短邊方向的結合處順序進行。
[0031]根據本發明，在構成液體儲藏罐的至少一部分的側壁單元的製造工序中，由於能夠有效地消除在對構成側壁單元的部件之間進行結合時因焊接熱引起的周向接合凸緣的變形，因此能夠高精度地接合側壁單元彼此。另外，並不是將周向接合凸緣和側壁板直接結合，而是在周向接合凸緣與側壁板之間插置有具有預定長度的短邊的剛性體的基底部件，從而能夠減少基底部件與側壁板之間的因焊接熱引起的周向接合凸緣的變形的發生。並且，由罐內的液體引起較高的內壓時，接合凸緣與側壁板被直接結合的現有技術中無法保持兩者間的角度，相鄰的接合凸緣的凸緣面有時會從內側撐開，但根據本發明，由於兩者之間插置有比側壁板厚的作為剛性體的基底部件，從而能夠保持基底部件與周向接合凸緣之間的角度，因此相鄰的周向接合凸緣的凸緣面不會被撐開，能夠提高周向接合凸緣之間的接合性。
[0032]在本發明的另一個實施方式中，多個加固部件優選為使周向接合凸緣的長度方向中央部的間隔比長度方向端部的間隔窄。加固部件為板狀體，並包含比基底部件的短邊長且結合於基底部件以及側壁板的第一邊緣部、以預定的角度與第一邊緣部交叉並結合於非凸緣面的第二邊緣部、與第一邊緣部對置並具有對應於基底部件的短邊的長度的第三邊緣部、與第二邊緣部對置並連結第一邊緣部的一端和第三邊緣部的一端的第四邊緣部。在多個加固部件中，更加優選地，在對應於第一邊緣部和第二邊緣部的交點的部分以及在第一邊緣部上的相當於基底部件與側壁板的結合位置的部分的某一側或兩側形成切口部。
[0033]通過採用這種加固部件的設置位置以及形狀，能夠在保持周向接合凸緣與基底部件之間的角度的狀態下而焊接兩者。並且，通過多個加固部件，即使由罐內的液體施加較高的內壓，也能夠保持周向接合凸緣與基底部件之間的角度，因此相鄰的周向接合凸緣的凸緣面不會被撐開，能夠防止液體的洩漏。
[0034]在本發明的另一個實施方式中，優選地，本方法進一步包含在周向接合凸緣的長邊方向形成用於插入機械緊固件的多個通孔的工序，多個通孔在周向接合凸緣的長邊方向中央部的直徑大於長邊方向端部的直徑。另外，優選地，本方法進一步包含在周向接合凸緣的凸緣面形成用於裝入密封層的槽的工序。
[0035]如此，通過在高度方向上改變用於接合周向接合凸緣彼此的機械緊固件的強度，能夠進一步提高周向接合凸緣之間的接合強度。並且，通過在凸緣面設置用於形成密封層的槽，因此能夠更加可靠地防止內部液體的洩漏，並且能夠避免在組裝液體儲藏罐時的密封層的錯位。
[0036]根據本發明的第三方式提供一種構成用於液體儲藏罐的筒狀部件的側壁單元，該液體儲藏罐至少包含底壁、由一個筒狀部件構成的側壁或多個筒狀部件沿高度方向層疊而構成的側壁，筒狀部件的至少一個由多個側壁單元沿周向接合而構成。側壁單元包含彎曲的矩形的側壁板、分別安裝在側壁板的對置的兩個周向邊緣部的一對接合結構體，一對接合結構體的各個包含具有短邊和長邊的基底部件、具有短邊和長邊的周向接合凸緣、具有以預定的角度交叉的相鄰的兩個邊緣部的多個加固部件。
[0037]周向接合凸緣和基底部件以周向結合凸緣的與凸緣面相反側的非凸緣面與基底部件的一側面按照預定的角度交叉的方式，並以周向接合凸緣的長邊和基底部件的長邊相平行的位置關係結合。在由非凸緣面與基底部件的一側的面形成的內角側，多個加固部件以相互分開間隔而豎起的方式將相鄰的兩個邊緣部的各個的至少一部分分別與非凸緣面和一側的面結合。此外，在側壁板的對置的周向邊緣部的各個結合一對接合結構體的各個的基底部件的長邊。
[0038]通過使用這種結構的側壁單元，能夠保持周向接合凸緣與基底部件之間的角度，並且即使由罐內的液體施加內壓，也能保持周向接合凸緣與基底部件之間的角度，因此相鄰的周向接合凸緣的凸緣面不會被撐開，能夠防止液體的洩漏。
[0039]根據第四方式，本發明提供一種具備通過權利要求1?權利要求16中的任意一項中記載的方法製造的側壁單元的液體儲藏罐。
[0040]並且,根據第五方式,本發明提供一種具備權利要求17?權利要求25中的任意一項中記載的側壁單元的液體儲藏罐。
[0041]根據本發明，能夠得到即使容納大容量的液體，也能可靠地防止液體的洩漏的液體儲藏罐。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1為使用本發明的一個實施方式的側壁單元組裝的大容量液體儲藏罐的立體圖。
[0043]圖2為使用本發明的另一實施方式的側壁單元組裝的大容量液體儲藏罐的立體圖。
[0044]圖3為本發明的一個實施方式的側壁單元的立體圖。
[0045]圖4A為圖3中示出的側壁單元中所包含的接合結構體以及側壁板的一部分的立體圖。
[0046]圖4B為表示接合結構體的另一實施方式的立體圖。
[0047]圖4C為表示接合結構體的又一實施方式的立體圖。
[0048]圖5 Ca)為表示圖4中示出的加固部件的形狀的立體圖，圖5 (b)為表示加固部件的另一種形狀的立體圖。
[0049]圖6為用於說明消除接合結構體的變形的方法的圖。
[0050]圖7為用於說明消除與圖6不同方向上的接合結構體的變形的方法的圖。
[0051]圖8為用於說明消除接合結構體的變形的同時形成接合結構體的方法的圖。
[0052]圖9為用於說明消除接合結構體的變形的同時形成接合結構體的方法的圖。
[0053]圖10為示出在接合凸緣面設置的用於配置密封層的凹部的立體圖。
[0054]圖11為設有高度方向接合凸緣的側壁單元的立體圖。[0055]符號說明
[0056]1、I』液體儲藏罐
[0057]2、2』筒狀部件
[0058]10、10』側壁單元
[0059]12側壁板
[0060]14、16周向邊緣部
[0061]18,20高度方向邊緣部
[0062]22、24接合結構體
[0063]22』、22〃中間體
[0064]26基底部件
[0065]28周向接合凸緣
[0066]30加固部件
[0067]32通孔
[0068]40、41槽
[0069]50高度方向接合凸緣
【具體實施方式】
[0070]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發明的實施方式。
[0071]1.側壁單元的結構
[0072]圖1示出使用本發明的一個實施方式的側壁單元組裝成的大容量的液體儲藏罐的一例。側壁單元在周向兩端部具有接合結構體，接合結構體包含周向接合凸緣。就液體儲藏罐而言，通過介由周向接合凸緣來相互結合接合構造體彼此，從而沿周向連接多個側壁單元，並通過將由多個側壁單元連接而形成的多個筒狀部件沿高度方向層疊在獨立製造的底壁上，由此進行組裝。需要說明的是，在本說明書中，「筒狀部件」並不局限於圓形筒狀體的部件，還可以包含多邊形筒狀體的部件。對於所使用的側壁單元的數量以及筒狀部件的數量並不進行限定，可以根據液體儲藏罐的大小以及用途而進行適當選擇。本發明的側壁單元優選使用於容量至少比1000m3大的大容量的液體儲藏罐，即便使用於例如內徑12m以上、高度IOm以上、容量1200m3以上的液體儲藏罐，也能夠可靠地防止液體從側壁單元之間的接合部洩漏。
[0073]本發明的側壁單元通過包含消除焊接產生的接合結構體的熱變形的工序的製造工序製造，由於具有該變形消除工序，因此能夠獲得即使在液體儲藏罐中施加高內壓，也能夠防止從相鄰的側壁單元之間的接合部分洩漏液體的側壁單元。並且，本發明的側壁單元的接合結構體具有如在下面進行了詳細說明的特殊的結構，通過該結構，在施加了高內壓的情況下也能夠保持周向接合凸緣和基底部件之間的角度，從而能夠防止接合結構體的變形。此外，根據該結構，接合結構體和側壁板之間的結合部不會發生變形，因此不僅僅在短期內，在長期施加了高內壓的情況下，液體的洩漏防止效果也極其顯著。就大容量的液體儲藏罐而言，尤其在罐的下方施加到側壁的內壓變得極其大，因此在沒有考慮消除單元間的接合部分的製造時的熱變形，而且不具有本發明的接合結構體那樣的特殊的結構的現有的單元中，無法可靠地防止液體從接合部分洩漏。[0074]使用了側壁單元的液體儲藏罐主要有下面的兩種形態，本發明的側壁單元可以用於包含這些形態的任意一種形態的液體儲藏罐中。兩種形態中的一種如圖1中示出的那樣，是筒狀部件層疊型的液體儲藏罐I。這是將在橫向長度較長的側壁板的周向邊緣部(即，側壁板的短邊)的各個安裝有接合結構體的多個側壁單元10沿周向接合而製作筒狀部件2，在底壁上沿高度方向層疊多個筒狀部件2，使該多個筒狀部件2成為側壁的結構。在液體儲藏罐I的上方施加的內壓比下方低，因此採用這種形態的情況下，構成上方的側壁的筒狀部件2中不必一定要使用本發明的側壁單元10。即，可以將本發明的側壁單元用作位於液體儲藏罐I的下方的單元，將現有技術的單元用作位於上方的單元。
[0075]第二種形態如圖2中示出的那樣，是單個筒狀部件型的液體儲藏罐I'。這是將在縱向長度較長的側壁板的周向邊緣部(即，側壁板的長邊)的各個安裝有接合結構體的多個側壁單元10'沿周向接合，在底壁上製作筒狀部件2'，使該一個筒狀部件成為液體儲藏罐P的側壁的結構。採用該形態的情況下，需要對所有單元使用本發明的側壁單元。
[0076]這裡，以圖1中示出的層疊型的液體儲藏罐I為例，說明本發明的一個實施方式的側壁單元10的結構。圖3表示本發明的一個實施方式的側壁單元10。側壁單元10包含側壁板12和安裝在側壁板12的對置的兩個周向邊緣部14、16的各個的兩個接合結構體22、
24。在下面的說明中，如圖1所示 ，基於一個筒狀部件2由四個橫向長度較長的側壁單元構成的例子說明本發明。
[0077][接合結構體]
[0078]圖4A表示被安裝在側壁板12的周向邊緣部14的接合結構體22。在此，由於接合結構體24通常也具有與接合結構體22相同的結構，因此在下面僅對於接合結構體22的結構進行詳細說明。接合結構體22具有基底部件26、周向接合凸緣28、多個加固部件30。在圖4A中，還示出了安裝在接合結構體的側壁板12。
[0079]基底部件26和周向接合凸緣28以周向結合凸緣28的與凸緣面28B相反側的非凸緣面28A與基底部件26的一側面26A按照預定的角度交叉的方式結合。該預定的角度是根據液體儲藏罐I的直徑確定的角度，優選為90度或者大於90度。即，在液體儲藏罐I中，基底部件26的主表面(即，面26A)沿著筒狀罐I的壁面配置，與此相對地，周向接合凸緣28的凸緣面28B需要相對於液體儲藏罐I的壁面垂直配置。因此，周向接合凸緣28的非凸緣面28A和基底部件26的一側的面26A之間的交叉角度成為90度或者大於90度的角度。所組裝的液體儲藏罐I的直徑越大，可以使該角度越接近90度，直徑越小，可以使該角度越大。周向接合凸緣28的長邊28L和基底部件26的長邊26L之間的位置關係，可以設置成實際上平行。在圖4A中，雖然以基底部件26從周向接合凸緣28的非凸緣面28A的短邊方向端部豎起的方式示出，但是也可以使基底部件26從周向接合凸緣28的非凸緣面28A的端部以外的位置，例如在短邊方向的中央附近豎起。在這種情況下，如圖4B所示，側壁單元10的周向接合凸緣28成為進入到液體儲藏罐I的內側的形態，在該內側的部分也能使用例如機械緊固件接合相鄰的周向接合凸緣28，從而進一步提高相鄰的周向接合凸緣之間的接合強度，能夠獲得更好的防止液體洩漏的效果。
[0080]並且，在圖4A中，雖然以基底部件26從非凸緣面28A豎起的方式示出，但也可以使周向接合凸緣28從基底部件26的一側的面26A的短邊方向端部豎起。然而，當構成為這種結構時，在接合結構體22與其他的接合結構體進行接合時的接合面上，需要進行對周向接合凸緣28與基底部件26的結合部分的焊接部分進行切屑加工而使該結合面變得平坦的工序，因此不僅導致工序數量變多，而且進行該工序的結果，可能導致周向接合凸緣28的凸緣面28B與基底部件26的長邊26L的端面之間產生階梯差。在這種情況下，存在引起從接合結構體22的相鄰的結構體之間的接合面洩漏液體的隱患，因此需要充分地保證平坦化的精度。
[0081]多個加固部件30在由非凸緣面28A與基底部件26的一側的面26A形成的內角側相互以預定的間隔豎起的方式，使相鄰的兩個邊緣部30A、30B的各個的至少一部分分別與基底部件26的一側的面26A和非凸緣面28A結合。
[0082][側壁板]
[0083]可以使側壁板12為長方形的金屬板，其中，對置的兩個周向邊緣部14、16是短邊，對置的兩個高度方向邊緣部18、20是長邊。側壁板12根據被容納於液體儲藏罐I內部的液體種類和液體儲藏罐的使用年限，可以由鐵、不鏽鋼等任意的材料製作。側壁板12的形狀根據液體儲藏罐I的形狀以及構成一個筒狀部件2的側壁單元10的數量，可以構成為橫向長度較長的矩形、縱向長度較長的矩形或者正方形的任意一種。對於側壁板12的厚度、周向邊緣部14、16的長度以及高度方向邊緣部18、20的長度並不進行限定，可以根據液體儲藏罐I的大小，進行適當地選擇。側壁板12可以在將接合結構體安裝在周向邊緣部14、16之前的任意時間點，配合液體儲藏罐I的壁面的曲率而被彎曲。
[0084][基底部件]
[0085]本實施方式的基底部件26可以由具有兩個長邊26L和兩個短邊26S的金屬板狀體構成。基底部件26根據被容納於液體儲藏罐I內部的液體種類和液體儲藏罐的使用年限，可以由鐵、不鏽鋼等任意的材料製作。長邊26L的一側是通過焊接與側壁板12的周向邊緣部14結合的邊緣部，因此其長度優選為與周向邊緣部14的長度相等。短邊26S的長度優選為被設置成能夠確保在基底部件26和側壁板12被焊接時產生的焊接熱的影響不會波及到後述的周向接合凸緣28的距離。
[0086]對基底部件26的厚度並不進行限定，可以根據液體儲藏罐I的大小進行適當地選擇。基底部件26優選為設置成比側壁板12厚。通過使用厚度比側壁板12厚的基底部件26，可以更堅固地保持基底部件26和周向接合凸緣28之間的預定角度。如現有技術那樣，在將側壁板和周向接合凸緣直接結合的情況下，存在受到來自內部的液體的高壓力時，無法保持側壁板和凸緣面之間的角度，相鄰的單元之間的對置的凸緣面從相當於罐內側的方向撐開，而導致內部液體洩漏的情況。
[0087][周向接合凸緣]
[0088]本實施方式中的周向接合凸緣28可以由具有兩個長邊28L和兩個短邊28S的金屬板狀體構成。周向接合凸緣28根據被容納於液體儲藏罐I內部的液體種類和液體儲藏罐的使用年限，可以由鐵、不鏽鋼等任意的材料製作。長邊28L的長度優選為與基底部件26的長邊26L的長度相同。對於周向接合凸緣28的厚度和短邊28S的長度並不進行特別限定，但是優選為具有足夠的厚度及長度，以能夠確保與相鄰的側壁單元10的周向接合凸緣28的接合強度。
[0089]在周向接合凸緣28上可以設置通孔32，以插入用於與相鄰的側壁單元10的周向接合凸緣28進行機械接合的緊固件，例如螺母和螺栓等的機械緊固件。通孔32在周向接合凸緣28的長邊方向無需以等間隔設置，可以根據需要以任意的間隔設置。例如，在大容量液體儲藏罐中，在側壁單元10中離高度方向的接合部分較遠的高度方向中央附近施加有使側壁單元10發生向外側膨脹的變形的內壓。因此，為了進一步提高周向接合凸緣28所對應的一部分的接合強度，如圖4C所示，相鄰的通孔32之間的間隔在周向接合凸緣28的長邊方向(即，高度方向)從端部朝向中央部越變越窄(即，通孔32的數量變多)。在此，為了進一步提高周向接合凸緣28的接合強度，除了改變通孔32的間隔之外，或者，還可以改變間隔並且使通孔32的直徑變大，以能夠插入直徑較大的螺栓。通孔32的短邊方向的位置優選為儘量接近基底部件的位置。
[0090][加固部件]
[0091]多個加固部件30的各個可由金屬板狀體構成，如圖4A所示，可以至少具有一部分焊接在基底部件26的一側的面26A上的第一邊緣部30A、相對於第一邊緣部30A以預定的角度交叉並焊接在非凸緣面28A的至少一部分的第二邊緣部30B。因此，根據第一邊緣部30A和第二邊緣部30B，能夠保持基底部件26與周向接合凸緣28之間的預定的角度。如上所述，該預定的角度是可以根據液體儲藏罐I的直徑來確定的角度。對第一邊緣部30A和第二邊緣部30B的長度並不進行限定。第一邊緣部30A優選為具有至少與基底部件26的短邊26S相同的長度。在另一個實施方式中，更優選地，第一邊緣部30A比基底部件26的短邊26S長，使其焊接在側壁板12的面12A上。通過將第一邊緣部30A的長度設置成從基底部件26的一側的面26A延伸至側壁板12的面12A，從而使基底部件26與側壁板12之間的結合部不會因內壓而變形，而且能夠加強相對於內壓的側壁板12的強度。
[0092]如圖5 (a)所不,加固部件30可以進一步包含與第一邊緣部30A對置並具有與基底部件26的短邊26S對應的長度的第三邊緣部30C、與第二邊緣部30B對置並連接第一邊緣部30A的一端和第三邊緣部30C的一端的第四邊緣部30D。第三邊緣部30C的長度優選為與基底部件的短邊26S相同。在採用該形狀的情況下，加固部件30形成為由第一邊緣部30A、第二邊緣部30B以及第三邊緣部30C形成的四邊形和將第一邊緣部30A中與側壁板12的面12A結合的部分與第四邊緣部30D作為相鄰的兩邊的三角形被組合的形狀。通過將加固部件30形成為這種形狀，四邊形的部分起到保持基底部件26與周向接合凸緣28之間的角度的作用，三角形的部分起到加強側壁板12相對於內壓的強度的作用，其結果，在內壓較高的大容量液體儲藏罐中，也能夠可靠地防止液體從相鄰的側壁單元10之間的接合部分洩漏。
[0093]在多個加固部件30中，如圖5 (b)所示，更優選地，在與第一邊緣部30A和第二邊緣部30B之間的交點對應的部分形成切口部31。對於沒有切口部31的形狀的加固部件30而言，當接合結構體22受到內壓時，應力集中在第一邊緣部30A和第二邊緣部30B的交點處，存在從該部分產生破損的可能性，而通過設置切口部31，能夠防止該問題的發生。另外，當沒有切口部31時，基底部件26與周向接合凸緣28之間的焊接在第一邊緣部30A和第二邊緣部30B之間的交點的位置變得不連續，而通過形成切口部31，還具有能夠將兩者連續地焊接的優點。
[0094]另外，在本實施方式中，如圖5 (a)所示，第一邊緣部30A更優選為在中部設有階梯差。在本實施方式中，基底部件26的厚度比側壁板12的厚度厚，而且如圖4A所示，由於將基底部件26和側壁板12以基底部件26的另一側的面26B與側壁板12的內表面12B大致位於同一個平面的方式結合，因此基底部件26的一側的面26A與側壁板12的外表面12A之間產生階梯差，與此對應地，形成加固部件30。因此，當用於以基底部件26的一側的面26A與側壁板12的外表面12A大致位於同一個平面的方式結合的實施方式時，無需在第一邊緣部30A設置階梯差。並且，在另一個實施方式中，如圖5 (b)所示，更優選為在相當於第一邊緣部30A的階梯差的部分，即對應於側壁板12和基底部件26的結合位置的部分，形成切口部34。通過形成切口部34，能夠獲得與切口部31的效果相同的如下效果:防止階梯差部分的應力集中以及防止側壁板12與基底部件26之間的焊接不連續。
[0095]在本實施方式中，多個加固部件30的各個的間隔相同，但並不局限於此，可以根據需要設置成任意的間隔。在另一個實施方式中，如圖4C所示，多個加固部件30可以結合成與周向接合凸緣28的長邊方向的端部的間隔相比，長邊方向的中央附近的間隔較窄。通過以這種間隔結合加固部件30，能夠更有效地對抗在側壁單元10的高度方向中央附近所受到的內壓。
[0096]2.側壁單元的製造方法
[0097]接著，以圖3中示出的側壁單元10為例，參照圖6?圖9說明本發明的側壁單元的製造方法。
[0098][部件的準備]
[0099]在本方法中，首先準備構成側壁單元10的部件。
[0100]如上所述，一個側壁單元10至少包含一個側壁板12、兩個接合結構體22、24，接合結構體22以及24的各個至少包含一個基底部件26、一個周向接合凸緣28、多個加固部件30。對於加固部件30的數量並不進行限定，可以根據液體儲藏罐I的內壁所承受的壓力進行適當地選擇。用於液體儲藏罐I的側壁單元10的數量可以根據液體儲藏罐I的大小、用途或內壓等進行適當地選擇，為了製造一個液體儲藏罐I而準備的部件，即，側壁板12、基底部件26、周向接合凸緣28以及加固部件30的數量根據所使用的側壁單元10的數量而變化。例如，如圖1所示，當液體儲藏罐10使用四個筒狀部件2而構成，一個筒狀部件2使用四個側壁單元10構成時，所使用的側壁單元10的數量為16個。
[0101](I)第一實施方式(不進行預組裝的製造工序)
[0102]本發明的第一實施方式的製造方法可以包含第一接合結構體形成工序、第一變形消除工序、第二接合結構體形成工序、側壁單元組裝工序。另外，根據需要可以包含第三變形消除工序和/或輔助性變形消除工序。第一實施方式的製造方法與後述的第二實施方式的製造方法不同，不進行接合結構體之間的預組裝而形成接合結構體。
[0103][第一接合結構體形成工序]
[0104]第一接合結構體形成工序是形成接合結構體22或24的工序。在這裡，將圖4A中示出的接合結構體22作為第一接合結構體進行說明。在該工序中，首先，將各個部件配置在預定的位置，以使與周向接合凸緣28的凸緣面28B相反的一側的面的非凸緣面28A與基底部件26的兩個長邊26L中的一側的端面相對齊。此時，基底部件26的一側的面26A與非凸緣面28A以預定的角度交叉的方式被配置。並且，在由一側的面26A與非凸緣面28A形成的內角側相互隔開預定的間隔而配置多個加固部件30。多個加固部件30優選為被配置成加固部件30的主表面垂直於面26A和面28A。可以使周向接合凸緣28的長邊28L和基底部件26的長邊26L之間的位置關係為實際上平行。[0105]接著，在基底部件26的長邊26L與非凸緣面28A之間、面26A與加固部件30的第一邊緣部30A的至少一部分之間、以及面28A與加固部件30的第二邊緣部30B的至少一部分之間均通過焊接而結合。這裡所說的結合與後述的第二實施方式中所使用的預結合不同，是指在將基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30相互組裝成液體儲藏罐時，以能夠確保針對內壓的耐受性的足夠的強度來進行焊接。在本說明書中，將該結合稱為正式結合。
[0106]通常，在被焊接的部分，焊接部分被冷卻時產生材料的熱收縮。因此，當將長邊26L的面26A —側與面28A進行焊接時，對於基底部件26和周向接合凸緣28作用有使由面26A和面28A形成的內角小於預定的角度的作用力。但是，在本發明中，通過在面26A與面28A之間事先豎起第一邊緣部30A和第二邊緣部30B之間的角度為預定角度的加固部件30，從而能夠對抗焊接熱被冷卻時的收縮，而保持這些面之間的角度。
[0107]對於基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30之間的結合順序並不進行特別限定。在一個實施方式中，基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30之間的結合按照如下順序進行:首先，將周向接合凸緣28與多個加固部件30的各個結合；接著，將周向接合凸緣28與基底部件26結合；最後，將多個加固部件與基底部件26結合。在另一個實施方式中，基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30之間的結合可以按照如下順序進行:首先，將基底部件26與周向接合凸緣28結合；接著，將多個加固部件30的各個與基底部件26以及周向接合凸緣28分別結合。從儘量減少由焊接熱引起的變形的觀點來看，基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30的結合優選為按照從周向接合凸緣28的長邊方向中央附近的結合處朝向長邊方向端部的結合處的順序進行。
[0108][第一變形消除工序]
[0109]在本發明的側壁單元的製造方法中，最重要的是消除接合結構體的變形以能夠經受接合了側壁單元的液體儲藏罐的高內壓。為此，本方法的特徵在於在側壁單元的製造工序中包含消除因焊接引起的接合結構體的變形的工序。圖6表示用於消除所製作的接合結構體22的變形的第一變形消除工序。
[0110]因焊接熱引起的被焊接部件的收縮量，焊接量越多變得越大。因此，接合結構體22受到基底部件26與周向接合凸緣28之間的焊接以及周向接合凸緣28與多個加固部件28之間的焊接熱的影響，從基底部件26的一側的面26A的一側觀察時，如圖6 (a)所示，以周向接合凸緣28的長邊(28L)方向中央部向非凸緣面28A —側突出的方式變形。需要說明的是，圖6 (a)是為了說明本發明的工序而誇大了突出量予以示出的，希望對此予以留意。對於後述的圖7 (a)也相同。
[0111]因此，在第一變形消除工序中，對於接合結構體22，通過對接合結構體22的長度方向兩端部和長度方向中央部施加圖6 Ca)的箭頭所示的相互為相反方向的作用力，從而能夠消除接合結構體22的變形。可使施加到長度方向中央部的作用力為從非凸緣面28A朝向凸緣面28B的方向的作用力，使施加到長度方向兩端部的作用力為從凸緣面28B朝向非凸緣面28A方向的作用力。具體來講，第一變形消除工序可根據如下方式實現:例如通過夾持工具夾持接合結構體22的凸緣面28B的長邊方向兩端部，然後例如使用油壓起重機等，在基底部件26的長邊26L的中央附近施加朝向凸緣面28B的方向的作用力。如此，如圖6 (b)所示，可以得到凸緣面28B沒有變形的、即凸緣面28B精確地成為平面的接合結構體22。該變形消除工序在接合結構體22與側壁板12被結合之後實際上無法進行消除，因此在接合結構體22與側壁板12被結合之前進行。
[0112]在此，雖然在圖6中示出在與非凸緣面28A和凸緣面28B垂直的方向施加作用力，但施加作用力的方向並不局限於此。根據接合結構體22的變形的情況，有時例如在與非凸緣面28A和/或凸緣面28B垂直的方向具有適當的角度的方向施加作用力。
[0113][第三變形消除工序]
[0114]圖7表示用於消除所製作的接合結構體22的其他方向的變形的第三變形消除工序。如上所述，因焊接熱引起的收縮，從周向接合凸緣28的非凸緣面28A的一側觀察時，如圖7 (a)所示，存在接合結構體22以基底部件26的長邊(26L)方向中央部向周向接合凸緣28的一側突出的方式變形的情況。
[0115]因此，在第三變形消除工序中，通過對接合結構體22的長度方向兩端部和長度方向中央部施加如圖7 Ca)的箭頭所示的相互為相反方向的作用力，從而能夠消除接合結構體22的變形。可使施加到長度方向中央部的作用力為從基底部件26的一側的面26A朝向與該一側的面26A相反的一側的面的另一側的面26B的方向的作用力，使施加到長度方向兩端部的作用力為從另一側的面26B朝向一側的面26A的作用力。具體來講，第三變形消除工序可以根據如下方式實現:例如通過夾持工具夾持接合結構體22的基底部件26的另一側面26B的長邊方向兩端部，然後例如使用油壓起重機等，在周向接合凸緣28的長邊28L的中央附近施加朝向另一側的面26B的方向的作用力。如此，如圖7 (b)所示，可以得到基底部件26的另一側的面26B沒有變形的、即另一側的面26B精確地成為平面的接合結構體22。
[0116]在圖7中，雖然示出在與基底部件26的一側的面26A和另一側的面26B垂直的方向施加作用力，但施加作用力的方向並不局限於此。根據接合結構體22的變形的情況，有時例如在與一側的面26A和/或另一側的面26B垂直的方向具有適當的角度的方向施加作用力。
[0117]在此，當僅從防止大容量的液體儲藏罐I的液體洩漏的觀點考慮時，第三變形消除工序未必一定要進行。即，大容量的液體儲藏罐I的液體洩漏通常在周向接合凸緣28的凸緣面28B沒有精確地成為平面的情況下可能發生。因此，只要凸緣面28B變為平面，則即使接合結構體22以與基底部件26的一側的面26A或另一側的面26B垂直的方向突出的方式變形，該變形也不會成為導致液體從大容量的液體儲藏罐I洩漏的問題。因此，第三變形消除工序也能被省略。
[0118][第二接合結構體形成工序]
[0119]接著，通過與上述的第一接合結構體形成工序、第一變形消除工序以及根據需要進行的第三變形消除工序相同的工序，形成第二接合結構體。在這裡，將圖3中示出的接合結構體24作為第二接合結構體。
[0120][側壁板的彎曲工序]
[0121]根據用於製造液體儲藏罐I的側壁單元10的數量，使側壁板12以成為預定的曲率的方式彎曲。當例如用於圖1中示出的筒狀部件層疊型的液體儲藏罐I中時，可以使側壁板12以長邊成為圓弧狀的方式彎曲，當例如用於圖2中示出的單一筒狀部件型的液體儲藏罐I'時，可以使側壁板12以短邊成為圓弧狀的方式彎曲。彎曲側壁板12的方法可以採用本領域技術人員公知的方法。
[0122][側壁單元組裝工序]
[0123]接著，在側壁單元組裝工序中，可以將側壁板12和第一接合結構體22以及第二接合結構體24進行結合。在側壁單元組裝工序中，包含以下工序:通過焊接將被彎曲的側壁板12的對置的周向邊緣部14、16的一側14與第一接合結構體22的基底部件26的長邊26L結合，通過焊接將周向邊緣部的另一側16與第二接合結構體24的基底部件26的長邊26L結合。從液體儲藏罐I的針對內壓的耐受性的觀點考慮，側壁板12的周向邊緣部14、16與接合結構體22、24之間的結合優選為，如上所述，按照基底部件26的另一側的面26B、即朝向液體儲藏罐I的內側的面與側壁板12中朝向液體儲藏罐I的內側的面12B大致成為同一個平面的方式結合。
[0124][輔助性的變形消除工序]
[0125]然而，在本發明的側壁單元中，如圖4A中示出的接合結構體22的基底部件26的短邊26S的長度優選為在焊接接合結構體22的基底部件26的長邊26L和側壁板12的周向邊緣部14時產生的熱量不會傳遞到周向接合凸緣28的程度的長度。這是因為如果焊接時的熱量被傳遞到周向接合凸緣28，則存在周向接合凸緣28的凸緣面28B發生變形的隱患。但是，實際上，有時無法避免焊接時的熱量傳遞到周向接合凸緣28，在這種情況下，在結合了側壁板12和接合結構體之後的側壁單元10中，周向接合凸緣28中可能會殘留變形。並且，即使在不發生側壁板與接合結構體的結合引起的變形的情況下，也存在該結合之前的工序中發生的變形未能被完全消除而殘留在其中的情況。
[0126]在本發明的一個實施方式中，側壁單元製造方法可以包含用於消除這些變形的輔助的變形消除工序。根據接合結構體中產生的變形情況，該工序可以是上述的第一變形消除工序以及第三變形消除工序中的任意一種或者兩種。
[0127](2)第二實施方式(進行預組裝的製造工序)
[0128]本發明的第二實施方式的製造方法可以包含第一變形消除和第一接合結構體形成工序、第二接合結構體形成工序、側壁單元組裝工序。並且，根據需要，可以包含第二變形消除工序、第三變形消除工序以及/或輔助性變形消除工序。在第二實施方式的製造方法中，與第一實施方式的製造方法不同，在製作將基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30彼此預結合的中間體，並對兩個中間體進行預組裝而使其被約束之後，對每一個部件進行結合(相對於預結合而言，可以稱之為正式結合)。通過在兩個中間體被約束的狀態下使中間體的部件彼此被焊接，並在該狀態下使焊接部分被冷卻，從而使冷卻時發生的變形因所處的約束狀態而被抑制，結果能夠製造消除了變形的接合結構體。
[0129][第一變形消除和第一接合結構體形成工序]
[0130]第一變形消除和第一接合結構體形成工序是在消除變形的同時形成第一接合結構體的工序。在這裡，將圖4A中示出的接合結構體22作為第一接合結構體，將工序中的中間體作為第一中間體22』和第二中間體22"。圖8表示第一中間體22』，圖9表示對第一中間體體22』和第二中間體22"進行預組裝而使其被約束的狀態。
[0131]在該工序中，與上述的第一實施方式相同，首先，將各個部件配置在預定的位置，以使與周向接合凸緣28的凸緣面28B相反的一側的面的非凸緣面28A與基底部件26的兩個長邊26L中的一側的端面相對齊。此時，基底部件26的一側的面26A與非凸緣面28A以預定的角度交叉的方式被配置。並且，在由一側的面26A與非凸緣面28A形成的內角側相互隔開預定的間隔而配置多個加固部件30。多個加固部件30優選為被配置成加固部件30的主表面垂直於面26A和面28A。可以使周向接合凸緣28的長邊28L和基底部件26的長邊26L之間的位置關係實際上為平行。
[0132]接著，如圖8所示，在基底部件26的長邊26L與非凸緣面28A之間、面26A與加固部件30的第一邊緣部30A之間、以及面28A與加固部件30的第二邊緣部30B之間均通過焊接而預結合。這裡所說的預結合是指，將基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30配置成彼此處於所期望的位置，以足夠保持彼此的位置關系所需的最小限度的強度進行了焊接的狀態。預結合可通過在需要結合的地方進行例如長度為2cm左右的長度的焊接來實現。據此，形成圖8所示的第一中間體體22』。
[0133]對於基底部件26，周向接合凸緣28以及多個加固部件30之間的預結合順序並不進行特別限定。在一個實施方式中，基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30之間的預結合按照如下順序進行:首先，將周向接合凸緣28與多個加固部件30的各個預結合；接著，將周向接合凸緣28與基底部件26預結合；最後，將多個加固部件與基底部件26預結合。在另一個實施方式中，基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30之間的預結合可以按照如下順序進行:首先，將基底部件26與周向接合凸緣28預結合；接著，將多個加固部件30的各個與基底部件26以及周向接合凸緣28分別預結合。從儘量減少由焊接熱引起的變形的觀點來看，基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30的預結合優選為按照從周向接合凸緣28的長邊28L方向中央附近的結合處朝向短邊28S方向的結合處的順序進行。
[0134]接著，按照與形成第一中間體22』的工序相同的工序形成第二中間體22"。在此，在本實施方式中，假定第二中間體22"最終成為與接合結構體24不同的接合結構體而進行說明。在另一個實施方式中，可以將成為接合結構體24的中間體作為中間體22"，在又一個實施方式中，也可以將組裝液體儲罐I時介由接合結構體22和周向接合凸緣而被組裝的成為組裝對象的接合結構體的中間體作為中間體22"。
[0135]接著，如圖9所示，所形成的第一中間體22』和第二中間體22"通過周向接合凸緣28的凸緣面28B被預組裝而被約束。可以使用機械緊固件將第一中間體22』和第二中間體22"接合來進行約束。
[0136]接著，至少在第一中間體22』中，將每一個基底部件26、周向接合凸緣28、多個加固部件30的各個相互結合(即，正式結合)。通過焊接進行結合的部分，如上所述，會產生材料的收縮。如第一實施方式，在不通過預組裝進行約束而以一個接合結構體獨自的狀態下結合每一個部件的情況下，如圖6(a)所示，會以周向接合凸緣28的長邊方向中央部朝非凸緣面28A—側突出的方式發生變形。在第一實施方式中，在形成第一接合結構體之後，通過在第一接合結構體施加圖6 (a)的箭頭中所示的作用力，從而可以消除所產生的變形。相對於此，在第二實施方式中，通過在約束第一中間體22』和第二中間體22"的狀態下進行結合(正式結合)，從而可以在圖6 (a)的箭頭中所示的作用力始終施加在第一中間體22』和第二中間體22"的每一個的狀態下，進行部件之間的焊接和之後的冷卻。周向接合凸緣的變形通常在冷卻時發生，但是因為冷卻時兩個中間體依然處於被約束的狀態，因此能夠在消除變形的同時(或者，抑制變形的發生的同時)形成第一接合結構體。[0137]與第一實施方式相同，當對長邊26L的面26A —側和面28A進行了焊接時，會對基底部件26和周向接合凸緣28施加使由面26A與面28A形成的內角小於預定的角度的作用力。但是，在本發明中，通過在面26A和面28A之間豎起第一邊緣部30A和第二邊緣部30B之間的角度為預定的角度的加固部件30，從而能夠對抗焊接熱被冷卻時的收縮，保持這些面之間的角度。
[0138]此外，與第一實施方式相同，對於基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30之間的結合(正式結合)順序並不進行特別限定。在一個實施方式中，基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30之間的結合按照如下順序進行:首先，將周向接合凸緣28與多個加固部件30的各個結合；接著，將周向接合凸緣28與基底部件26結合；最後，將多個加固部件30與基底部件26結合。在另一個實施方式中，基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30之間的結合可以按照如下順序進行:首先，將基底部件26與周向接合凸緣28結合；接著，將多個加固部件30的各個與基底部件26和周向接合凸緣28分別結合。從儘量減少由熱量引起的變形的觀點來看，基底部件26、周向接合凸緣28以及多個加固部件30的結合優選為按照從周向接合凸緣28的長邊28L方向中央部附近的結合處朝向短邊28S方向的結合處的順序進行。
[0139]最後，在處於預組裝狀態的第一中間體22』和第二中間體22"中，解開通過機械緊固件的約束而解除預組裝，從而第一中間體22』最終成為第一接合結構體22。
[0140][第二變形消除工序]
[0141]在上述的第一變形消除和第一接合結構體形成工序中，可以在結合部件時消除周向接合凸緣28的長邊方向中央附近朝向非凸緣面28A的一側突出的變形的同時，形成第一接合結構體。但是，僅通過該工序，也存在不能消除第一接合結構體的變形的情況。在這種情況下，通過對第一接合結構體22的長度方向中央部和長度方向兩端部分別同時施加從非凸緣面28A向凸緣面28B的方向的作用力和從凸緣面28B向非凸緣面28A的方向的作用力，從而進行進一步消除第一接合結構體的變形的第二變形消除工序。第二變形消除工序可以通過與第一實施方式中的第一變形消除工序相同的方法進行。
[0142]在所形成的第一接合結構體22中，根據預組裝時的焊接的狀態，例如會存在以周向接合凸緣28的長邊方向中央附近朝向凸緣面28B的一側突出的方式發生變形的情況。在這種情況下，第二變形消除工序也可以是通過對第一接合結構體22的長度方向中央部和長度方向兩端部分別同時施加從凸緣面28B向非凸緣面28A的方向的作用力和從凸緣面28B向非凸緣面28A的方向的作用力，從而進一步消除第一接合結構體的變形的工序。
[0143][第三變形消除工序]
[0144]在第一變形消除和第一接合結構體形成工序之後，第二實施方式的第一接合結構體22從周向接合凸緣28的非凸緣面28A的一側觀察時，如圖7 (a)所示，基底部件26的長邊方向中央部向周向接合凸緣28的一側突出的變形沒有被消除。因此，當發生這種變形時，可以進一步進行第三變形消除工序。第三變形消除工序可以通過與第一實施方式的第三變形消除工序相同的方法進行。
[0145][第二接合結構體形成工序]
[0146]接著，通過與上述的第一變形消除和第一接合結構體形成工序相同的工序(根據需要，還可以進行第二變形消除工序和第三變形消除工序)從而可形成第二接合結構體。在這裡，將圖3中示出的接合結構體24作為第二接合結構體。
[0147][其他的工序]
[0148]接著，與第一實施方式相同，使側壁板12彎曲，結合側壁板12和第一接合結構體22以及第二接合結構體24，並根據需要進行輔助性的變形消除工序，由此形成側壁單元10。
[0149]3.製造液體儲藏罐
[0150]使用根據本發明的製造方法製造的多個側壁單元10和/或具有本發明的結構的多個側壁單元10可製造液體儲藏罐I。圖1中示出的液體儲藏罐I可以通過如下方法製造:在另外準備的底壁3 (未圖示)之上層疊而接合沿周向接合多個側壁單元10而形成的筒狀部件2，進一步在其之上順序層疊以同樣的方式形成的所需數量的筒狀部件2並使其彼此接合。另外，圖2所示的液體儲藏罐I』可通過在另外準備的底壁3』(未圖示)之上沿周向接合多個側壁單元10』來形成筒狀部件2』而製造。雖然沒有圖示，但液體儲藏罐I或I』上可以設置人可以走動的走廊部和用於攀登到走廊部的梯子。該走廊部在組裝液體儲藏罐時還可以用作臨時腳手架。下面說明圖1中示出的液體儲藏罐I的製造。
[0151]在將沿周向接合多個側壁單元10而成的筒狀部件2層疊而作為液體儲藏罐I的情況下，如圖1所示，各個側壁單元10的接合結構體22、24的位置優選以在每一個筒狀部件2上沿高度方向相互錯開的方式層疊。例如，在像圖1的液體儲藏罐I那樣在一個筒狀部件2使用4個側壁單元10的情況下，優選地，從下面數第2層的筒狀部件2相對於從下面數第I層的筒狀部件2以旋轉45度平面角的狀態層疊，第3層的筒狀部件2相對於第2層的筒狀部件2旋轉45度平面角的狀態層疊。第4層的筒狀部件2相對於第3層的筒狀部件2也按相同的方式層疊。如此，通過以接合結構體的接合部分不在高度方向上集中在一列的方式層疊筒狀部件2，能夠得到平衡性良好的結構的液體儲藏罐I。
[0152][底壁]
[0153]用於液體儲藏罐I的底壁3對其結構、厚度、材料等並沒有特別限定，在用於大容量的液體儲藏罐I時，只要是以不會導致內部液體洩漏的狀態適當地容納液體的結構、厚度、材料等即可。在一個實施方式中，底壁3優選為預先在製造工廠等中被製造成適合搬運的預定大小的多個單元，被製造的多個單元通過車輛搬運到設置現場，然後使用例如螺栓和螺母等機械緊固件被組裝。底壁的最外周可以具有用於與筒狀部件2接合的接合部。
[0154][機械緊固件]
[0155]一個筒狀部件2可以通過使相鄰的側壁單元10的接合結構體上的周向接合凸緣28的凸緣面28B對置，並使用例如機械緊固件相互接合而形成。相鄰的接合結構體之間的接合優選為通過在每一個接合結構體的周向接合凸緣28設置通孔32，在所設置的通孔32中插入螺栓，用螺母連接該螺栓而進行。
[0156]在液體儲藏罐I中，通常，越是罐的下方，壁面上受到的內壓大。因此，將相鄰的接合結構體之間進行接合的強度優選為與上方的筒狀部件2相比，下方的筒狀部件2 —側更大。作為實現該接合強度的方法，主要可以採用下面的兩種方法中的任意一種或者兩種。其一種是，越是下方的筒狀部件2，越使用機械緊固件本身的強度高的方式；另一種是，越是下方的筒狀部件2，所使用的機械緊固件的數量越多。
[0157]採用前者的情況下，通過使作為機械緊固件而使用的螺栓的直徑變粗，從而能夠提高接合強度。因此，在這種情況下，設置在側壁單元10的周向接合凸緣28的通孔32的大小優選為越是用在液體儲藏罐I下方，通孔的大小越大。另外，也可以採用越是下方的筒狀部件2，越使用機械強度高的材料的緊固件的方式。
[0158]採用後者的情況下，設置在側壁單元10的周向接合凸緣28的通孔32的數量優選為越是用在液體儲藏罐I的下方，數量越多。在這種情況下，在沿高度方向層疊筒狀部件2而製造的液體儲藏罐I中，優選地，越是下方的側壁單元10，使加固部件30的數量越多。
[0159][密封層]
[0160]在使相鄰的側壁單元10上的周向接合凸緣28的凸緣面28B對置而使其彼此接合時，優選地，在對置的凸緣面28B之間配置用於防止內部的液體洩漏的密封層。對於該密封層並沒有進行限定，但是優選使用水膨脹性彈性密封層，在凸緣面28B隔著通孔32而配置在對應於罐內側的區域和對應於罐外側的區域的某一側或兩側。並且，在凸緣面28B上，隔著該密封層而在對應於罐內側的區域和對應於罐外側的區域的某一側或兩側，可以進一步配置矽密封層等的其他密封層。
[0161]為了得到更加可靠的液體洩漏防止效果，例如，如圖10所示，可以在周向接合凸緣28的凸緣面28B設置用於配置密封層的槽40和/或41。通過在如此設置的槽40、41的內部配置密封層，從而具有即使相鄰的周向接合凸緣28被彼此強力地接合，也能防止密封層被損壞的優點。如果在不設置這種槽40、41的狀態下而在凸緣面28B配置密封層，則在將周向接合凸緣28強力地接合時，存在密封層被損壞，降低防止液體洩漏的效果的情況。並且，作為另一個優點，通過設置用於配置密封層的槽40、41，從而在組裝液體儲藏罐時，能夠獲得避免密封層錯位的效果以及容易進行相鄰的周向接合凸緣28的位置對齊的效果。
[0162][高度方向接合凸緣]
[0163]在通過沿高度方向層疊將多個側壁單元10沿周向接合而得到的多個筒狀部件2而製造的液體儲藏罐I的情況下，通過在各個側壁單元10的對置的高度方向端部設置高度方向接合凸緣，將相鄰的高度方向接合凸緣的對置的凸緣面使用例如機械緊固件進行接合，從而能夠將筒狀部件2層疊。在沿高度方向層疊筒狀部件的情況下，凸緣面會根據筒狀部件2的自重而閉合，而根據筒狀部件2的自重而閉合的凸緣面的閉合力遠大於水壓，因此高度方向接合凸緣使用現有技術中的通常形態的接合凸緣即可。用於此的接合凸緣，可以通過在側壁單元10的高度方向端部的整個長度範圍內，以從側壁單元10垂直豎起的方式焊接金屬板狀體而形成。
[0164]但是，為了進一步提高高度方向的接合強度，如圖11所示，更加優選地，也可以將截面形狀為L字形的角鋼材料(也稱為山型鋼材)作為高度方向接合凸緣來使用。其理由主要在於如下幾點。第一，由角鋼材料構成的高度方向接合凸緣50，其一側的板部51在與板部51對置的兩個長邊的整個範圍內焊接在側壁單元10。因此，高度方向接合凸緣50與側壁單元10之間的接合處被分為兩個地方(S卩，兩個長邊與單元的結合部分)，具有能夠分散應力，並且難以將高度方向接合凸緣50的焊接熱傳遞到凸緣本身的優點。相對於此，在側壁單元10上焊接了板狀體的形態的高度方向接合凸緣的情況下，由於結合處位於一個地方或較近的地方，因此存在應力容易集中，焊接熱被傳遞到凸緣而可能產生變形的問題。
[0165]第二，由角鋼材料構成的高度方向接合凸緣50與板狀體的接合凸緣相比，即使使凸緣面的板部52的厚度變薄，也能夠保持同樣的強度。這種凸緣面薄的高度方向接合凸緣50，在使用機械緊固件接合對置的凸緣面時，更能提高緊貼性。相對於此，在板狀體的接合凸緣的情況下，由於凸緣面的厚度變大，因此使用機械緊固件進行接合時難以提高緊貼性。
[0166]雖然圖11中沒有示出，但是在高度方向接合凸緣50的凸緣面52上也優選設置防止液體洩漏的密封層。密封層的種類、配置方法以及位置等的詳細內容與周向接合凸緣28的情況相同。另外，與周向接合凸緣28的凸緣面28B相同，在凸緣面52上也可以設置用於配置密封層的槽。
【權利要求】
1.一種側壁單元的製造方法，該側壁單元用於液體儲藏罐的製造，該液體儲藏罐至少包含底壁、由一個筒狀部件構成的側壁或多個筒狀部件沿高度方向層疊而構成的側壁，所述筒狀部件的至少一個由多個側壁單元沿周向接合而構成，所述側壁單元的製造方法的特徵在於，包含: (A)準備構成所述側壁單元的部件的工序，在該工序中準備: 矩形的側壁板； 安裝在所述側壁板的對置的兩個周向邊緣部的各個的接合結構體中包含的、具有長邊和短邊的基底部件、具有長邊和短邊的周向接合凸緣以及具有以預定的角度交叉的相鄰的兩個邊緣部的多個加固部件； (B)第一接合結構體形成工序，以所述周向結合凸緣的與凸緣面相反側的非凸緣面與所述基底部件的一側的面按照預定的角度交叉的方式，並以所述周向接合凸緣的長邊和所述基底部件的長邊相平行的位置關係使所述周向接合凸緣和所述基底部件結合，並且在由所述非凸緣面與所述一側的面形成的內角側，通過使所述多個加固部件以相互分開間隔而豎起的方式將相鄰的兩個邊緣部的各個的至少一部分分別與所述非凸緣面和所述一側的面結合，由此形成第一接合結構體； (C)第一變形消除工序，通過在所述第一接合結構體上對所述第一接合結構體的長度方向中央部和長度方向兩端部分別同時施加從所述非凸緣面朝向所述凸緣面的方向的作用力和從所述凸緣面朝向所述非凸緣面的方向的作用力，由此消除所述第一接合結構體的變形； (D)第二接合結構體形成工序，通過與所述(A)~(C)的工序相同的工序形成第二接合結構體； (E)側壁單元組裝工序，將彎曲了的所述側壁板的對置的所述周向邊緣部的一側與所述第一接合結構體的所述基底部件的長`邊結合，將所述周向邊緣部的另一側與所述第二接合結構體的所述基底部件的長邊結合。
2.—種側壁單元的製造方法，該側壁單元用於液體儲藏罐的製造，該液體儲藏罐至少包含底壁、由一個筒狀部件構成的側壁或多個筒狀部件沿高度方向層疊而構成的側壁，所述筒狀部件的至少一個由多個側壁單元沿周向接合而構成，所述側壁單元的製造方法的特徵在於，包含: (A)準備構成所述側壁單元的部件的工序，在該工序中準備: 矩形的側壁板； 安裝在所述側壁板的對置的兩個周向邊緣部的各個的接合結構體中包含的、具有長邊和短邊的基底部件、具有長邊和短邊的周向接合凸緣以及具有以預定的角度交叉的相鄰的兩個邊緣部的多個加固部件； (B)第一變形消除和第一接合結構體形成工序，在消除變形的同時形成第一接合結構體， 以所述周向結合凸緣的與凸緣面相反側的非凸緣面與所述基底部件的一側的面按照所述預定的角度交叉的方式，並以所述周向接合凸緣的長邊和所述基底部件的長邊相平行的位置關係使所述周向接合凸緣和所述基底部件預結合，並且在由所述非凸緣面與所述一側的面形成的內角側，通過使所述多個加固部件以相互分開間隔而豎起的方式將所述相鄰的兩個邊緣部的各個的至少一部分分別與所述非凸緣面和所述一側的面預結合，由此形成第一中間體， 通過與製作所述第一中間體的工序相同的工序製作第二中間體， 在將所述第一中間體和所述第二中間體介由各自的凸緣面預組裝而進行約束的狀態下，至少將所述第一中間體的所述周向接合凸緣和所述基底部件以及所述多個加固部件的各個相互結合， 解除所述第一中間體和所述第二中間體的預組裝而得到所述第一接合結構體； (C)第二接合結構體形成工序，根據與所述(A)~(B)相同的工序形成第二接合結構體； (D)側壁單元組裝工序，將彎曲了的所述側壁板的對置的所述周向邊緣部的一側與所述第一接合結構體的所述基底部件的長邊結合，將所述周向邊緣部的另一側與所述第二接合結構體的所述基底部件的長邊結合。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述第二接合結構體由所述第二中間體形成。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，在第一變形消除和第一接合結構體形成工序之後，進一步包含第二變形消除工序，通過在所述第一接合結構體上對所述第一接合結構體的長度方向中央部和長度方向兩端部分別同時施加從所述非凸緣面朝向所述凸緣面的方向的作用力和從所述凸緣面朝向所述非凸緣面的方向的作用力，由此消除所述第一接合結構體的變形。
5.根據權利要求1至4中的任意一項所述的方法，其特徵在於，進一步包含第三變形消除工序，通過在所述第一接合結構體上對所述第一接合結構體的長度方向中央部和長度方向兩端部分別同時施加從所述基底部件的所述一側的面朝向與該一側的面相反側的另一側的面的方向的作用力和從所述另一側的面朝向所述一側的面的方向的作用力，由此消除所述第一接合結構體的變形。
6.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，所述周向接合凸緣、所述基底部件以及所述多個加固部件的所述結合和/或所述預結合按照如下順序進行: 將所述周向接合凸緣與所述多個加固部件的各個結合； 將所述周向接合凸緣與所述基底部件結合； 將所述多個加固部件與所述基底部件結合。
7.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，所述周向接合凸緣、所述基底部件以及所述多個加固部件的所述結合和/或所述預結合按照如下順序進行: 將所述周向接合凸緣與所述基底部件結合； 將所述多個加固部件的各個與所述周向接合凸緣以及所述基底部件分別結合。
8.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，所述周向接合凸緣、所述基底部件以及所述多個加固部件的所述結合和/或所述預結合相對於所述周向接合凸緣的長邊方向從中央部附近的結合處向短邊方向的結合處順序進行。
9.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，所述多個加固部件被結合成使所述周向接合凸緣的長度方向中央部的間隔比長度方向端部的間隔窄。
10.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，所述加固部件為板狀體，並包含: 比所述基底部件的短邊長且結合於所述基底部件以及所述側壁板的第一邊緣部； 以所述預定的角度與所述第一邊緣部交叉並結合於所述非凸緣面的第二邊緣部； 與所述第一邊緣部對置並具有對應於所述基底部件的短邊的長度的第三邊緣部；與所述第二邊緣部對置並連結所述第一邊緣部的一端和所述第三邊緣部的一端的第四邊緣部。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，進一步包含: 在所述多個加固部件中，在與所述第一邊緣部和所述第二邊緣部的交點對應的部分形成切口部的工序；以及在所述第一邊緣部的與所述基底部件和所述側壁板的結合位置對應的部分形成切口部的工序中的一種或兩種。
12.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，所述基底部件以從所述周向接合凸緣的非凸緣面的短邊方向端部以外的部分豎起的方式結合於所述周向接合凸緣。
13.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，進一步包含在所述周向接合凸緣的長邊方向形成用於插入機械緊固件的多個通孔的工序。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述多個通孔在所述周向接合凸緣的長邊方向中央 部的直徑大於長邊方向端部的直徑。
15.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，進一步包含在所述周向接合凸緣的所述凸緣面形成用於裝入密封層的槽的工序。
16.根據權利要求1至5中的任意一項所述的方法，其特徵在於，進一步包含在對置的兩個高度方向端部結合截面為L字形狀的高度方向接合凸緣的工序。
17.—種側壁單元，構成用於液體儲藏罐的筒狀部件，該液體儲藏罐至少包含底壁、由一個筒狀部件構成的側壁或多個筒狀部件沿高度方向層疊而構成的側壁，所述筒狀部件的至少一個由多個側壁單元沿周向接合而構成，所述側壁單元的特徵在於，包含: 彎曲的矩形的側壁板； 安裝在所述側壁板的對置的兩個周向邊緣部的各個的一對接合結構體， 所述一對接合結構體的各個包含: 具有短邊和長邊的基底部件； 具有短邊和長邊的周向接合凸緣； 具有以預定的角度交叉的相鄰的兩個邊緣部的多個加固部件， 所述周向接合凸緣和所述基底部件以所述周向結合凸緣的與凸緣面相反側的非凸緣面與所述基底部件的一側的面按照所述預定的角度交叉的方式，並以所述周向接合凸緣的長邊和所述基底部件的長邊相平行的位置關係結合， 在由所述非凸緣面與所述一側的面形成的內角側，所述多個加固部件以相互分開間隔而豎起的方式將所述相鄰的兩個邊緣部的各個分別與所述非凸緣面和所述一側的面結合，在所述側壁板的對置的所述周向邊緣部的各個結合所述一對接合結構體的各個的所述基底部件的長邊。
18.根據權利要求17所述的側壁單元，其特徵在於，所述多個加固部件之間的所述間隔中，所述周向接合凸緣的長度方向中央部的間隔比長度方向端部的間隔窄。
19.根據權利要求17所述的側壁單元，其特徵在於，所述多個加固部件為板狀體，並包含: 比所述基底部件的短邊長且結合於所述基底部件以及所述側壁板的第一邊緣部； 以所述預定的角度與所述第一邊緣部交叉並結合於所述非凸緣面的第二邊緣部； 與所述第一邊緣部對置並具有對應於所述基底部件的短邊的長度的第三邊緣部；與所述第二邊緣部對置並連結所述第一邊緣部的一端和所述第三邊緣部的一端的第四邊緣部。
20.根據權利要求19所述的側壁單元，其特徵在於，在所述多個加固部件中，在與所述第一邊緣部和所述第二邊緣部的交點對應的部分以及在所述第一邊緣部的與所述基底部件和所述側壁板的結合位置對應的部分的某一側或兩側形成切口部。
21.根據權利要求17所述的側壁單元，其特徵在於，所述基底部件以從所述周向接合凸緣的非凸緣面的短邊方向端部以外的位置豎起的方式結合於所述周向接合凸緣。
22.根據權利要求17所述的側壁單元，其特徵在於，在所述周向接合凸緣的長邊方向上形成用於插入機械緊固件的多個通孔。
23.根據權利要求22所述的側壁單元，其特徵在於，所述多個通孔在所述周向接合凸緣的長邊方向中央 部的直徑大於長邊方向端部的直徑。
24.根據權利要求17所述的側壁單元，其特徵在於，在所述周向接合凸緣的所述凸緣面形成用於裝入密封層的槽。
25.根據權利要求17所述的側壁單元，其特徵在於，在對置的兩個高度方向端部結合截面為L字形狀的高度方向接合凸緣。
26.—種液體儲藏罐,其特徵在於,具有使用權利要求1至16中的任意一項中記載的方法製造的側壁單元。
27.一種液體儲藏罐，其特徵在於，具有權利要求17至25中的任意一項中記載的側壁單元。
【文檔編號】B65D90/08GK103764522SQ201280039150
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年7月25日 優先權日:2011年8月10日
【發明者】巖下幹 申請人:東京機材工業株式會社