JPS5911079B2 - 地中埋設ヒ−タ−線の施設方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、地中の垂直方向に埋設される、ヒーター線の
施設方法に関するものである。

近年、液化天然ガスなどの低温液体を貯蔵する、地下埋
設タンクの周囲の土壊の凍結を制御するため、第１図に
示す様に、タンク１の周囲の地中２にヒーター線３を埋
設することが行われている。

ところで、従来のこの種ヒーター線は、同一抵抗の発熱
体を抵抗線として使用し、地上に出た部分でコールドリ
ード部に継ぎ替え、さらに給電用のリード線に接続して
いた。しかし、この様なコールドリード接続法を用いた
場合、ヒーター線３の温度分布は、第２図に示す様に地
表部に近い地中部で最高温度を示す。

即ち、低温タンク１周囲の温度分布は、地表部は熱放散
と地表温の押え込みにより、凍結領域４がタンク１の極
く近傍に限られ、深度を増すに従つて凍結領域４径が大
きくなつており、そのためヒーター線３の温度分布は深
度の大きい部分では比較的低温に保たれるが、地表近く
では、タンク１の冷温の影響も小さく、地下水も深い部
分に比べて小ないことから、土壊２の熱抵抗が高く、か
なりの高温を示すものである。尚、極く地表に近い部分
では、熱放散と大気温の押え込みからやや低い温度を示
す。

（第２図において、５は冬季におけるヒーター線３表面
の温度分布、６は夏季におけるヒーター線３表面の温度
分布を示す。尚、縦軸は地中２の深さｍであり、横軸は
温度℃である。

）ところで、ヒーター線３の容量は高温点の温度、即ち
地表近傍の最高温度によつて決定されてしまい、真に有
効な利用ができない欠点があつた。

また、この地表近傍部分では、これだけの熱量は不要で
むだが多かつた。さらに、地表でコールドリード部Ｔに
継ぎ替えた場合、給電用リード線８との接続部９までの
距離が短く、ヒーター線３の熱を充分に逃してやること
が難しく、コールドリード部Ｔの導体サイズを大きくし
てやるなどの配慮が必要であつた。

また、タンク１の周辺は、概ね防爆地区であることから
もできるかぎり低温で引出すことが望まれていた。本発
明は、以上の諸点にかんがみ、非有効なホットスポット
部を解消し、ヒーター線を有効効率的に使用し得る、地
中埋設ヒーター線の施設方法の提供を目的として為され
たもので、その要旨とするところは、地中の垂直方向に
埋設せしめるヒーター線と該ヒーター線に電力を供給す
るリード線との接続部を、ヒーター線が地上まで延びて
埋設された場合のそのヒーター線の温度分布において最
高温度を示す地中の位置より、深い位置に配置したこと
を特徴とする地中埋設ヒーター線の施設方法にある。

一般的にこの種ヒーター線は、コールドリード部を介し
て電力供給用リード線に接続されており、その場合、上
記ヒーター線とリード線との接続部とは、ヒーター線と
コールドリード部の接続部を言うものである。

ヒーター線としては、ＭＩ線、弗素樹脂絶縁線などが使
用される。

ヒーター線を地中に垂直方向に埋設する場合、保護管を
予め地中に埋設して、その中にヒーター線を挿入するの
が一般的であるが、ヒーター線と保護管との間の空隙は
熱伝導の点から充填物を入れるのが好ましい。

次に添付図面を参照して、本発明方法の一実施例につい
てさらに説明する。

第３図及び第４図は、本発明方法において使用されるヒ
ーター線３の、コールドリード部７との接続部１０の状
況を示すもので、第３図は、ヒーター線製造時に、予め
ヒーター線３例えば銅とニッケルの合金線と、コールド
リード線７例えば銅線を溶接により接続しておき、線引
き加工によりヒーター線３とコールドリード線７を、一
体でＭＩ型線として製造したものである。

第４図は、製造されたヒーター線３に、銅導体あるいは
太い低抵抗合金より成るコールドリード線７を接続１０
したものである。

第５図は、本発明方法の一実施例を示すもので例えばヒ
ーター線３一条に１０ＫＷを与えた場合、従来の方法つ
まりヒーター線３が地上まで延びて埋設された場合では
、第２図に示す様に、２〜５ｍの深さの点に高温点がで
きており、１８０℃以上にも達する反面、深層部では９
０℃程度と低く、かなりの温度差が生じていた。

本発明の場合、ヒーター線３とコールドリード線７との
接続部１０を、地下５ｍの位置に設置することにより、
曲線５及び６に示す様に、最高温度を、１５０℃前後に
押えることができた。

ヒーターの通電電流は、最高温度を示す部分で制限され
るが、最高温度を示す個所（ホットスポット）を本実施
例の様に下げてやることにより、通電容量を上げてやる
ことができる。また、接続部が気中にあれば、コールド
リード部が短く、高温のヒーター部からの熱伝達のため
、大きな温度低下を望むことは難しいが、地中に接続部
を置くことによつて、大地への熱伝達も考えられ、しか
も熱容量が大きいことから、温度低下に役立つものであ
る。

前記従来と、本実施例において、気中に出て、コールド
リード部と継ぎ替え、約１ｍのリード線を設けた場合の
端末温度は１００℃程度であつたが、０．５ｍの深さに
コールドリード部を設けて取り出した場合、地上に１７
ｒ！土つた端末部では３０℃程度と、周囲温度１５〜２
０℃に対して、余り高い温度とならず、極めて効果が大
きいことが明らかとなつた。

本実施例においては、垂直埋設のヒーター線と言うこと
で説明してきたが、完全に垂直のみに施設された場合に
限らず、タンクの底部を通過してＬ字型、又はＵ字型に
施設する場合、あるいは斜めに深さ方向に施設したもの
でも良く、本実施例により限定解釈されるものではない
。

以上説明した本発明施設方法は、使用が制限されるホッ
トスポットを無くすことができ、ヒーター線全体を容量
アップして使用することができる。

また、同一通電電流であれば、高温部が無くなるため、
長期寿命が期待できる。端末部の温度が低減でき、リー
ド線の寿命が延びる。

さらに、極端に高温とならないため、風冷など強制冷却
によつて端末部温度を下げる必要がなく防爆地区におい
ても、安全な端末を提供し得るものであり、その工業的
価値は非常に大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、地下埋設低温タンクとヒーター線の設置概要
説明図、第２図は従来のヒーター線の温度分布説明図、
第３図及び第４図は本発明方法において使用されるヒー
ター線の実施例を示す縦断説明図、第５図は本発明施設
方法により施設されたヒーター線の温度分布状況を示す
説明図である。 １・・・・・・地下埋設低温タンク、２・・・・・・土
壊、３・・・・・・ヒーター線、４・・・・・・凍結領
域、５・・・・・・冬季におけるヒーター線表面の温度
分布曲線、６・・・・・・夏季におけるヒーター線表面
の温度分布曲線、７・・・・・・コールドリード部、８
・・・・・・給電用リード線、９・・・・・・コールド
リード部と給電用リード線との接続部、１０・・・・・
・ヒーター線とコールドリード部との接続部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地中の垂直方向に埋設せしめるヒーター線と該ヒー
   ター線に電力を供給するリード線との接続部を、ヒータ
   ー線が地上まで延びて埋設された場合のそのヒーター線
   の温度分布において最高温度を示す地中の位置より、深
   い位置に配置したことを特徴とする地中埋設ヒーター線
   の施設方法。