(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵体から移動体への超低温液化ガスの出荷計量装置において、貯蔵体から該貯蔵体に循環する超低温液化ガスの流路と、該流路に設けた少なくとも二の流量計と、上記移動体からの戻りガス流路に設けたガス流量計と、上記二の流量計の間に設けられ上記移動体に超低温液化ガスを供給する流路とを含み、上記貯蔵体から上記貯蔵体に超低温液化ガスを流路内で循環し、上記二の流量計によって上記移動体への積込み流量と上記貯蔵体への戻し流量を測定し、上記移動体からの戻りガス流量を上記ガス流量計で測定し、上記移動体への積込み流量から、上記貯蔵体への戻し流量及び上記戻りガス流量を差引いて、正確な積込み流量を割り出しつつ、上記二の流量計の間に設けられた流路から上記移動体に超低温液化ガスを供給するようにしたことを特徴とする超低温液化ガスの出荷計量装置。
【請求項２】
該超低温液化ガスが液化天然ガスであることを特徴とする請求項１の超低温液化ガスの出荷計量装置。
【請求項３】
貯蔵体から移動体への超低温液化ガスの出荷計量方法において、貯蔵体から該貯蔵体に超低温液化ガスを流路内で循環し、該流路内に設けた少なくとも二の流量計によって上記移動体への積込み流量と上記貯蔵体への戻し流量を測定し、上記移動体からの戻りガス流量をガス流量計で測定し、上記移動体への積込み流量から、上記貯蔵体への戻し流量及び上記戻りガス流量を差引いて、正確な積込み流量を割り出しつつ、上記二の流量計の間に設けられた流路から上記移動体に超低温液化ガスを供給することを含むことを特徴とする超低温液化ガスの出荷計量方法。
【請求項４】
該超低温液化ガスが液化天然ガスであることを特徴とする請求項３の超低温液化ガスの出荷計量方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超低温液化ガスの出荷計量装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、超低温液化ガスである液化天然ガス（以下ＬＮＧという）は、発電等に利用されており、通常約−１６２℃で冷却貯蔵される。そして、ローリー車もしくはコンテナ型ＬＮＧ貯槽で出荷されている。これらへのＬＮＧ出荷においては、積込流量の調節を手動で行うと共に、計量には、トラックスケールを用いている。
すなわち、例えば、図２に示すように、ＬＮＧを減圧弁２０１によって０．４ＭＰａ（Ｇ）程度に減圧してから、直接マニュアル操作で流量を調節したり、流量調節計（ＦＩＣ）２０２の設定を手動操作で適宜設定しながら積込作業を行っていた。
【０００３】
一方、ＬＮＧは、冷却温度を保たないとガスを多く生じて積込作業に支障を来す。そこで、積込作業の経路とは別にＬＮＧガスの循環経路を設け、絞り弁２０３を経て戻りガスとしてＬＮＧタンク（図示せず）に戻している。これによって、流量調節計２０２の直前までの管路の温度を低温に保っている。なお、ローリー車２０４への積込作業の進行に伴い、積込作業の進行に伴って生じるガス成分を管路２０５に排出する。
そして、積込作業前後に、元圧０．７ＭＰａ（Ｇ）程度の窒素ガス等のパージガスを積込み流路に送り込んだ後、０．２ＭＰａ（Ｇ）程度で封入しておき管路内の乾燥状態を保持している。
【０００４】
このような図２の積込作業の場合、出荷量の計量は、積込作業の前後のローリー車２０４をトラックスケール計量にかけて行っていた。
このため、受入の前後にローリー車２０４をトラックスケールに通過させる操作上の煩雑さがあった。特に、後進なしでローリー車２０４をトラックスケールしたりする場合や、積込みアイランドを通すための配置計画にあたって、制約が大きくなるという難点があった。また、出荷流量の監視や調節のための運転員業務が必要である等、操作における負担が大きかった。
【０００５】
一方、石油や、ＬＰＧ（プロパンガス）においては、自動積込システムが採用されていた。すなわち、積込みＬＰＧ流量と戻りガス流量とを計測し、その差分の積算値を出荷量として自動的に割り出していた。しかし、ＬＮＧの場合は、沸点が非常に低いため、出荷計量システムを予め充分に冷却しておかないと、ガスが発生しやすく、ＬＰＧの自動積込システムをそのまま適用しても、計量精度が得られず、今まで採用されるに至っていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、自動計量積込システムを実現した超低温液化ガスの出荷計量装置及び方法を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、計量システムの予冷と、積込流量計の計測レンジ確保の二つの観点から、積込開始前より超低温液化ガスの循環運転を行う流路を設け、かつ、この循環（戻り）流量を積込み流量から差引くことにより、出荷の全工程において精度の高い自動積算計量を実現するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、貯蔵体から移動体への超低温液化ガスの出荷計量装置において、貯蔵体から該貯蔵体に循環する超低温液化ガスの流路と、該流路に設けた少なくとも二の流量計と、上記移動体からの戻りガス流路に設けたガス流量計と、上記二の流量計の間に設けられ上記移動体に超低温液化ガスを供給する流路とを含み、上記貯蔵体から上記貯蔵体に超低温液化ガスを流路内で循環し、上記二の流量計によって上記移動体への積込み流量と上記貯蔵体への戻し流量を測定し、上記移動体からの戻りガス流量を上記ガス流量計で測定し、上記移動体への積込み流量から、上記貯蔵体への戻し流量及び上記戻りガス流量を差引いて、正確な積込み流量を割り出しつつ、上記二の流量計の間に設けられた流路から上記移動体に超低温液化ガスを供給するようにしたことを特徴とする。
また、上記流量計は、いわゆるコリオリ型の流量計を用いることが好適である。
【０００８】
本発明は、別の側面において、超低温液化ガスの出荷計量方法であり、貯蔵体から移動体への超低温液化ガスの出荷計量方法において、貯蔵体から該貯蔵体に超低温液化ガスを流路内で循環し、該流路内に設けた少なくとも二の流量計によって上記移動体への積込み流量と上記貯蔵体への戻し流量を測定し、上記移動体からの戻りガス流量をガス流量計で測定し、上記移動体への積込み流量から、上記貯蔵体への戻し流量及び上記戻りガス流量を差引いて、正確な積込み流量を割り出しつつ、上記二の流量計の間に設けられた流路から上記移動体に超低温液化ガスを供給することを含むことを特徴とする。
【０００９】
本明細書中、「超低温液化ガス」とは、ＬＮＧの他、液体窒素、液体酸素、液体エチレン等を含む概念である。
本明細書中、「貯蔵体」とは、超低温液化ガスを貯蔵するための容器であり、一般的には、貯蔵タンクである。
本明細書中、「移動体」とは、超低温液化ガスを運搬するための手段であり、一般的には、ローリー車もしくはコンテナ型超低温液化ガス貯槽である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面に示した実施の形態を参照しながら本発明に係る超低温液化ガスの出荷計量装置及び方法の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る超低温液化ガスの出荷計量装置をＬＮＧの出荷計量装置として実施した一実施の形態を示す。
本実施の形態では、貯蔵体として貯蔵タンク１０１を設け、移動体としてローリー車１０５を採用している。流路１０２は、貯蔵タンク１０１の出口から該貯蔵タンク１０１に向けて循環するＬＮＧの循環流路である。この流路１０２には、積込み流量を測定するためのＬＮＧ流量計１０３と、戻し流量を測定するためのＬＮＧ流量計１０４とが設けられている。
これら二の流量計１０３と１０４との間には、ローリー車１０５にＬＮＧを供給する流路１０６が設けられている。
【００１２】
さらに、ローリー車１０５からは、戻りガスの流路１０７が設けられている。この戻りガスの流路１０７には、戻りガス流量を測定するためのガス流量計１０８が設けられている。
なお、貯蔵タンク１０１への戻りガス及び戻りＬＮＧは、貯蔵タンク１０１の気相部ノズルに戻り、ＬＮＧは、ポンプ１１６によって液相部から送出される。
本実施の形態に係る出荷計量装置１００は、さらにバッチコントローラ１０９を備えている。バッチコントローラ１０９は、三つの流量計１０３、１０４、１０８からの情報を得て、積込み状態を監視し、出荷計量を自動的に行うための主要な制御を行う。
【００１３】
さらに、制御弁１１０は、バッチコントローラ１０９によって自動制御され、流量の制御を行うための弁である。また、絞り弁１１１は、計量システムの予冷と積込流量計の計測レンジ確保のために必要に十分な量の循環ＬＮＧの流れを調節し確保するためのものである。
その他、本実施の形態に係るＬＮＧの出荷計量装置は、従来と同様の出荷に必要な設備を含む。ただし、そのような設備は、当業者にとって自明であるので説明を省略する。
【００１４】
次に、上記構成の本実施の形態に係るＬＮＧの出荷計量装置を用いた出荷計量方法の一実施の形態を説明する。
まず、本実施の形態では、貯蔵タンク１０１出口から貯蔵タンク１０１にＬＮＧを流路１０２内で循環する。これによって流路１０２を十分冷却し、ローリー車１０５に送られる積込み流路でのＬＮＧのガス化を最小限とし、迅速な液の積込みを可能とする。この循環によって、ＬＮＧ流量計１０３、１０４には積込作業前から、ＬＮＧが通液され、充分に冷却されているので、ＬＮＧガス化の問題を生じず、高精度な計量を行うことが可能である。
【００１５】
積込み作業にあたっては、接続フランジを備えたアーム１１２、１１３及び弁１１４、１１５を介してローリー車１０５と出荷計量装置１００とを接続する。
積込み作業中は、流路１０２に設けた流量計１０３によって積込み流量、流量計１０４によって上記貯蔵タンク１０１への戻し流量を各々常時自動測定しつつ、上記流路１０６からローリー車１０５にＬＮＧを供給する。また、ローリー車１０５からの戻りガス流量をガス流量計１０８で測定する。
【００１６】
これらの流量計１０３、１０４、１０８からの流量情報は、バッチコントローラ１０９で監視する。これによって、積込み流量から、貯蔵タンク１０１へのＬＮＧ戻し流量及びローリー車１０５からの戻りガス流量を自動的に差引いてローリー車１０５への正確な積込み流量を割り出すことができる。なお、戻りＬＮＧ流量を、積込みＬＮＧ流量計の計測下限レンジ以上に保つことにより、積込開始時及び終了直前の小流量時でも高精度で計量を行うことが可能である。
【００１７】
以上のようにして、バッチコントローラ１０９は、内蔵する電子制御装置によって、流量計１０３、１０４、１０８からの流量情報に基づいて制御弁１１０を自動的に制御し、ローリー車１０５への正確な出荷計量を行う。
【００１８】
上記流量計１０３、１０４、１０８は、いわゆるコリオリ型の流量計を用いることが好適である。コリオリ型流量計は、質量流量計であり、例えば、電磁力で加振された２本のＳ形状パイプに働くコリオリの力によるＳパイプのねじれ、たわみから質量流量を正確に計測している。
測定原理は、ニュートンの第二法則［Ｆ（力）＝ｍ（質量）×α（加速度］を基本としている。
振動するパイプ内を、液体質量（ｍ）がある流速（Ｖ）で流れると、流れ方向に対し直角の方向へ加速度（α）が働く。その結果として、コリオリの力（Ｆｃ）が生じる。このコリオリの力は、振動するＳパイプにねじれ、たわみ現象を生じ、それは質量流量に比例した大きさとなる。
【００１９】
Ｓパイプの中央部から対称位置に設けられた動作センサーは、それぞれの位置でのねじれ、たわみによる位置検出を行い、出力する。このねじれ、たわみ現象は、同時にそれぞれの動作センサー位置での出力値に時間的なズレを生じさせる。すなわち、この出力値の時間的なズレ（位相差）を検出すれば、質量流量に比例した信号とすることができる。
これらの検出信号は、変換器で流量に比例した出力信号に演算し、出力させることができる。また、Ｓパイプの振動周波数は、液体の密度によって変化するので、変換器でこの周波数変化を検出し、密度信号として出力させることもできる。
【００２０】
さらに、上記実施の形態に係るＬＮＧの出荷計量方法について、操作手順の面から説明する。
まず、アーム１１２、１１３をローリー車１０５に取り付け、Ｎ２等のパージガス（ガス圧０．２ＭＰａ（Ｇ）程度）を送り込み、流路を乾燥させる。
ここで、操作スイッチをオンにすると自動作業が開始する。
自動作業では、流路１０７の戻りガス弁が全開となり、ローリー車１０５内のタンク圧が、０．４ＭＰａ（Ｇ）程度から０．１ＭＰａ（Ｇ）程度以下に減圧される。
【００２１】
そして、ＬＮＧ側の弁が徐々に開かれる。徐々にこの弁を全開に持っていき、設定した積込み量の９０％になったら徐々に積込み速度を落とし、設定した積込み量になると運転が中止する。
ここで、パージガスでアーム１１３内のＬＮＧを押し込み、再度パージを行い、アーム１１２、１１３を取り外す。この操作は、自動運転に含めないことができるが、この場合でも完全自動化の範疇に含まれる。
なお、図１の実施の形態は、液化天然ガスについてのものである。しかし、この実施の形態は、他の超低温液化ガスにも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
上記したところから明らかなように、本発明によれば、自動計量積込システムを実現した超低温液化ガスの出荷計量装置及び方法が提供される。すなわち、以下に挙げる優れた効果を期待することができる。
【００２３】
（１）超低温液化ガスの流量計には積込作業前から、超低温液化ガスが通液され、充分に冷却されているので、ガス化の問題を生じず、高精度で計量を行うことが可能である。
【００２４】
（２）戻り流量を、積込み超低温液化ガスの流量計の計測下限レンジ以上に保つことにより、積込開始時及び終了直前の小流量の時でも高精度で計量を行うことが可能となる。
【００２５】
（３）このようなことから、ローリー車との配管接続作業以降の、パージ、クールダウンを含めて、積込作業の工程の自動化と、トラックスケールを使わなくてすむシステムを構成することが可能となる。これによって、トラックスケールによる計量が不要となるため、ローリー車の移動回数が少なくなり、作業の単純化と高速化を計ることができる。このように、トラックスケール計量が不要なため、ローリー車の進入、待機、受入、出場ルートに係る配置計画上の制約が少なくなる。
【００２６】
（４）超低温液化ガスの積込み作業が自動化できるため、運転員の負担が少なくなり、少ない運転員で、多数の車輌への積込みを行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超低温液化ガスの出荷計量装置の一実施の形態を説明する概念図である。
【図２】従来の超低温液化ガスの出荷計量装置を説明する概念図である。
【符号の説明】
１００  ＬＮＧ出荷計量装置
１０１  貯蔵タンク
１０２  流路
１０３  積込みＬＮＧ流量計
１０４  戻しＬＮＧ流量計
１０５  ローリー車
１０６  流路
１０７  戻りガス流路
１０８  戻りガス流量計
１０９  バッチコントローラ
１１０  制御弁
１１１  絞り弁
１１２  アーム
１１３  アーム
１１４  弁
１１５  弁
１１６  ポンプ
２０１  減圧弁
２０２  流量調節計
２０３  絞り弁
２０４  ローリー車
２０５  管路
【図１】
0003564356.tif 000002
【図２】
0003564356.tif 000003