ガス専焼発電設備を導入するための導管耐震評価

 供給系統(ガス導管)の耐震性評価をクリアすることにより、ガス専焼エンジンの導入が可能となります。ガス専焼エンジン(ガス専焼発電システム)とは、通常使用しているガスコージェネレーションシステムを防災電力用の非常用発電設備として兼用するシステムです。これにより、地震時や長期停電時にも都市ガスによる発電が可能で、安定したエネルギー供給が確保できます。
また

  1. ディーゼルエンジン等の非常用発電機及びその燃料の設置スペースが不要(メンテナンス費も不要)
  2. 常時、発電機として稼動しているので、災害時の急な起動に対しても安心
  3. エネルギーコストが低減できる

等のメリットがあります。

非常用発電機兼用ガスコージェネレーションシステム

非常用発電機兼用ガスコージェネレーションシステムでは、予備燃料不要のガス専焼が認められています。

適用条件

都市ガス単独供給方式

都市ガス単独供給方式の場合、計画時に日本内燃力発電設備協会のガス専燃発電設備用ガス供給系統評価委員会の評価が必要です。

  1. 中圧導管が400ガル程度までの地震に備えること
  2. 複数台設置(単機容量は防災負荷容量以上)
  3. 非常時には40秒以内に防災負荷への電力供給

電力セキュリティー・コージェネのメリット

  • 電力供給の信頼性が向上します。
  • 長期停電時も燃料を心配せず発電が行えます。
  • 常用兼用コージェネのため、非常用専用機の設置が不要です。
  • 日常稼働しているため、急な起動にも安心です。
  • ランニングコスト低減、省エネにも活躍します。

ガス供給系統(製造所~発電機)の耐震性評価ポイント

 ガス供給系統(供給ライン)について耐震性評価を実施し、(社)日本内燃力発電設備協会に設置されている評価委員会の認定を受けることが必要です。当社では、阪神淡路大震災の経験を生かし、また豊富な開発技術を使って耐震性評価をサポートいたします。

  1. 耐震性評価方法、計画全般のコンサルティング
  2. 特殊部位、複雑地形の解析支援
  3. 専用測定装置を使った調査支援

導管解析技術

汎用3次元弾塑性FEM解析プログラムを
活用した配管系の大変形解析技術

概要

汎用3次元弾塑性FEM解析プログラム[ADINA]

液状化側方流動等の地盤の大変形によるガス導管の変形を精度良く解析できるコンピュータ技術です。

地盤をバネ、管を梁/シェルでモデル化

地盤変位を地盤パネ端に作用させ、地盤パネを介してガス管に力を作用させ、応力解析を実施します。

特長

大変形計算に必要な材料非線形及び幾何非線形を考慮できます。

地盤変位のほかにも、導管変位、集中荷重、風荷重、温度荷重、地震荷重などを与えることが可能です。
モデル 梁(パイプ)要素
シェル要素
地盤 地盤 パネモデル(トラス要素)
材料非線形
地盤
幾何非線形

適用

ガス専焼発電設備への供給系統の耐震性評価

  • 液状化による護岸の移動、傾斜地の側方流動などの地盤変位の影響検討
  • 橋台背面、建物貫通部周辺の不等沈下の影響検討

大規模橋梁設計への利用

解析例

液状化による護岸背面の側方流動の影響検討

  • 地震時の液状化により護岸が崩壊し、護岸両面の地盤も側方流動します。
  • 地盤変位量を荷重として配管モデルに与え、ガス管の応力変形解析を行い、許容ひずみ内に収まっているか評価します。

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