(57)【要約】【課題】  ポンプが水分などの凍結に起因して作動不能を生じても、低温液化ガスを有効に利用して、短時間のうちに容易に復旧可能な燃料ガス供給設備とその運転方法の提供。【解決手段】  低温液化ガスを貯蔵するタンク１と、低温液化ガスを昇圧するポンプ２と、昇圧後の低温液化ガスを気化する高圧用気化器３を備えて、高圧気化ガスを高圧燃料ガスとして供給する燃料ガス供給設備とその運転方法で、低温液化ガスを気化する補助気化器４が、高圧用気化器３とは別に設けられ、補助気化器４とポンプ２が、第１開閉弁Ｖ９を備えた気化ガス導入管Ｐ１０により接続され、ポンプ２に第２開閉弁Ｖ１０を備えた気化ガス排出管Ｐ１１が接続されている燃料ガス供給設備と、ポンプ２の始動前または始動時に、低温液化ガスを気化した後の気化ガスをポンプ２に導入する運転方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温液化ガスを貯蔵するタンクと、そのタンクからの低温液化ガスを昇圧するポンプと、そのポンプによる昇圧後の低温液化ガスを気化する高圧用気化器を備え、前記高圧用気化器により気化された後の高圧気化ガスを高圧燃料ガスとして供給するように構成されている燃料ガス供給設備であって、
前記タンクからの低温液化ガスを気化する補助気化器が、前記高圧用気化器とは別に設けられ、その補助気化器と前記ポンプが、第１開閉弁を備えた気化ガス導入管により接続されるとともに、前記ポンプに第２開閉弁を備えた気化ガス排出管が接続されている燃料ガス供給設備。
【請求項２】
前記燃料ガス供給設備が、前記タンクからの低温液化ガスを気化する低圧用気化器を備え、その低圧用気化器により気化された後の低圧気化ガスを低圧燃料ガスとして供給するように構成されていて、その低圧用気化器が、前記補助気化器を兼用している請求項１に記載の燃料ガス供給設備。
【請求項３】
前記燃料ガス供給設備が、前記ポンプ内に残留する低温液化ガスを気化する残留液化ガス用気化器を備え、その残留液化ガス用気化器により気化された後の気化ガスを放散管を介して排出するように構成されていて、その放散管に前記気化ガス排出管が接続されている請求項１または２に記載の燃料ガス供給設備。
【請求項４】
低温液化ガスを貯蔵するタンクと、そのタンクからの低温液化ガスを昇圧するポンプと、そのポンプによる昇圧後の低温液化ガスを気化する高圧用気化器を備え、前記高圧用気化器により気化された後の高圧気化ガスを高圧燃料ガスとして供給するように構成されている燃料ガス供給設備の運転方法であって、
前記ポンプの始動前または始動時において、前記タンクからの低温液化ガスを気化した後の気化ガスを前記ポンプに導入する燃料ガス供給設備の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温液化ガスを貯蔵するタンクと、そのタンクからの低温液化ガスを昇圧するポンプと、そのポンプによる昇圧後の低温液化ガスを気化する高圧用気化器を備え、前記高圧用気化器により気化された後の高圧気化ガスを高圧燃料ガスとして供給するように構成されている燃料ガス供給設備とその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような燃料ガス供給設備としては、例えば、低温液化ガスの一例である液化天然ガス（以下、「ＬＮＧ」と略称する）を貯蔵するタンクと、そのタンクからのＬＮＧを昇圧するポンプと、昇圧後のＬＮＧを気化する空温式気化器を備え、空温式気化器により気化された後の高圧の気化ガスを天然ガス自動車に供給するように構成されたものなどが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、この特許文献１に記載の燃料ガス供給設備をはじめとして、従来の燃料ガス供給設備では、タンクからのＬＮＧを昇圧するためのポンプに関し、ＬＮＧ輸送経路中に混入した水分などの凍結に起因する作動不能について特別な配慮がなされていなかったのが実情である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２２２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
すなわち、ポンプ内を通流するＬＮＧは、−１６３℃程度のきわめて低い温度であるため、ＬＮＧ内に水分や他のガスなどが含まれていると、その水分や他のガスが凍結して、ポンプが作動不能になる可能性がある。
特に、ポンプの作動を停止した際、ポンプ内に水分や他のガスなどが残留していると、水分などの凍結によって再始動が不能になることがあり、たとえＬＮＧ内に水分などが含まれていなくても、ポンプ自体のグランドパッキンシール部などから水分や他のガスがポンプ内に侵入して凍結し、再始動が不能になる可能性もある。
【０００５】
そこで、従来では、このような作動不能が生じると、ポンプ内のガスを他のガスに置換した後、ポンプの分解と乾燥、ポンプの組立、ならびに、ガス置換などの復旧作業を経てポンプを再始動させていた。
したがって、従来の燃料ガス供給設備では、水分などの凍結によるポンプの作動不能が生じると、ポンプの復旧作業に多大の労力と時間を要し、その間、燃料ガス供給設備の稼動を停止させる必要もあり、この点に改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、たとえポンプが水分などの凍結に起因して作動不能を生じても、タンク内に貯蔵されている低温液化ガスを有効に利用して、短時間のうちに容易に復旧可能な燃料ガス供給設備とその運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴構成は、低温液化ガスを貯蔵するタンクと、そのタンクからの低温液化ガスを昇圧するポンプと、そのポンプによる昇圧後の低温液化ガスを気化する高圧用気化器を備え、前記高圧用気化器により気化された後の高圧気化ガスを高圧燃料ガスとして供給するように構成されている燃料ガス供給設備であって、前記タンクからの低温液化ガスを気化する補助気化器が、前記高圧用気化器とは別に設けられ、その補助気化器と前記ポンプが、第１開閉弁を備えた気化ガス導入管により接続されるとともに、前記ポンプに第２開閉弁を備えた気化ガス排出管が接続されているところにある。
【０００８】
本発明の第１の特徴構成によれば、タンクからの低温液化ガスを気化する補助気化器が、ポンプによる昇圧後の低温液化ガスを気化する高圧用気化器とは別に設けられているので、水分などの凍結に起因してポンプが作動不能になっても、補助気化器によってタンクからの低温液化ガスを気化することができる。
つまり、タンク内の低温液化ガスを利用して、その低温液化ガスに比べて温度の高い気化ガスを容易に生成することができる。
【０００９】
そして、補助気化器とポンプが、第１開閉弁を備えた気化ガス導入管により接続されているので、その温度の高い気化ガスをポンプ内に送り込むことができ、さらに、そのポンプに第２開閉弁を備えた気化ガス排出管が接続されているので、ポンプ内に送り込んだ気化ガスをポンプ外に排出することができる。
このようにしてポンプ内に温度の高い気化ガスを循環させることにより、水分などの凍結を溶解することができるので、従来のようなポンプの分解や組立などの煩雑な作業が不要となり、たとえ水分などの凍結に起因してポンプが作動不能を生じても、短時間のうちに容易に復旧可能となる。
【００１０】
本発明の第２の特徴構成は、前記燃料ガス供給設備が、前記タンクからの低温液化ガスを気化する低圧用気化器を備え、その低圧用気化器により気化された後の低圧気化ガスを低圧燃料ガスとして供給するように構成されていて、その低圧用気化器が、前記補助気化器を兼用しているところにある。
【００１１】
本発明の第２の特徴構成によれば、燃料ガス供給設備が、前記タンクからの低温液化ガスを気化する低圧用気化器を備え、その低圧用気化器により気化された後の低圧気化ガスを低圧燃料ガスとして供給するように構成されているので、高圧気化ガスを高圧燃料ガスとして供給できるのに加えて、低圧燃料ガスの供給も可能となる。
そして、その低圧用気化器が、補助気化器を兼用しているので、ひとつの気化器によって、低圧燃料ガスの生成と凍結溶解用気化ガスの生成の両機能を兼ね備えることができ、気化器の兼用化による設備の簡素化と低廉化を図ることができる。
【００１２】
本発明の第３の特徴構成は、前記燃料ガス供給設備が、前記ポンプ内に残留する低温液化ガスを気化する残留液化ガス用気化器を備え、その残留液化ガス用気化器により気化された後の気化ガスを放散管を介して排出するように構成されていて、その放散管に前記気化ガス排出管が接続されているところにある。
【００１３】
本発明の第３の特徴構成によれば、燃料ガス供給設備が、前記ポンプ内に残留する低温液化ガスを気化する残留液化ガス用気化器を備え、その残留液化ガス用気化器により気化された後の気化ガスを放散管を介して排出するように構成されているので、ポンプの始動時において、たとえポンプ内に低温液化ガスが残留していても、残留液化ガス用気化器によって気化させた後、放散管を介してポンプ外へ排出することができる。
そして、その放散管に対して気化ガス排出管が接続されているので、ポンプ内に送り込んだ凍結溶解用の気化ガスをその放散管を使用してポンプ外に排出することができ、放散管と気化ガス排出管の共用化によって設備の簡素化と低廉化を図ることができる。
【００１４】
本発明の第４の特徴構成は、低温液化ガスを貯蔵するタンクと、そのタンクからの低温液化ガスを昇圧するポンプと、そのポンプによる昇圧後の低温液化ガスを気化する高圧用気化器を備え、前記高圧用気化器により気化された後の高圧気化ガスを高圧燃料ガスとして供給するように構成されている燃料ガス供給設備の運転方法であって、前記ポンプの始動前または始動時において、前記タンクからの低温液化ガスを気化した後の気化ガスを前記ポンプに導入するところにある。
【００１５】
本発明の第４の特徴構成によれば、ポンプの始動前または始動時において、タンクからの低温液化ガスを気化した後の気化ガスをポンプに導入するので、たとえ水分などの凍結に起因してポンプが作動不能を生じていても、タンク内の低温液化ガスを利用して、その低温液化ガスに比べて温度の高い気化ガスを生成し、その温度の高い気化ガスをポンプ内で循環させることによって、短時間のうちに通常運転が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による燃料ガス供給設備とその運転方法につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
この燃料ガス供給設備は、低温液化ガスの一例である液化天然ガス（以下、「ＬＮＧ」と略称する）を気化して燃料ガスの一例である天然ガスとし、その天然ガスを消費源に供給するためのもので、図１に示すように、タンクローリーＴＬにより搬送されてきたＬＮＧを貯蔵するＬＮＧタンク１を備えている。
【００１７】
そのＬＮＧタンク１には、ＬＮＧタンク１からのＬＮＧを液体のままで昇圧するポンプ２が、電磁弁Ｖ１を備えた第１搬送管Ｐ１を介して接続され、そのポンプ２には、昇圧後のＬＮＧを気化する空温式の高圧用気化器３が、逆止弁Ｖ２を備えた第２搬送管Ｐ２を介して接続されている。
そして、その高圧用気化器３には、第３搬送管Ｐ３が接続されて、高圧用気化器３により気化された後の高圧気化ガスを高圧天然ガスとして図外の消費源、例えば、天然ガス自動車や非常用カードルなどへ搬送するように構成されている。
【００１８】
さらに、ＬＮＧタンク１には、ＬＮＧタンク１からのＬＮＧを気化する空温式の低圧用気化器４が、電磁弁Ｖ３を備えた第４搬送管Ｐ４を介して接続され、その低圧用気化器４には、燃焼エネルギ調整のために他の燃料ガスを混入するためのミキサー５が、第５搬送管Ｐ５を介して接続されている。
そして、そのミキサー５には、第６搬送管Ｐ６が接続されて、低圧用気化器４により気化された後の低圧気化ガスを低圧天然ガスとして図外の消費源、例えば、一般家庭などへ搬送するように構成されている。
【００１９】
ポンプ２とＬＮＧタンク１の上方とは、逆止弁Ｖ４と開閉弁Ｖ５を備えた第７搬送管Ｐ７を介して接続され、その第７搬送管Ｐ７のうちの両弁Ｖ４，Ｖ５よりもポンプ２側から電磁弁Ｖ６を備えた第８搬送管Ｐ８が分岐されている。
その第８搬送管Ｐ８には、ポンプ２内に残留するＬＮＧを気化する空温式の残留液化ガス用気化器６が接続され、さらに、その残留液化ガス用気化器６には、開閉弁Ｖ７と逆止弁Ｖ８を備えた放散管としての第９搬送管Ｐ９が接続されている。
【００２０】
そして、第５搬送管Ｐ５と第９搬送管Ｐ９のうちの両弁Ｖ７，Ｖ８よりも残留液化ガス用気化器６側とが、第１開閉弁としての開閉弁Ｖ９を備えた気化ガス導入管として機能する第１０搬送管Ｐ１０により接続されている。
さらに、ポンプ２には、第２開閉弁としての開閉弁Ｖ１０を備えた気化ガス排出管としての第１１搬送管Ｐ１１が接続されて、その第１１搬送管Ｐ１１が、第９搬送管Ｐ９における開閉弁Ｖ７と逆止弁Ｖ８の間に接続されている。
【００２１】
つぎに、この燃料ガス供給設備の作動について説明するとともに、燃料ガス供給設備の運転方法について言及する。
まず、タンクローリーＴＬにより搬送されてきたＬＮＧは、例えば、−１６３℃に維持されて、０．６ＭＰａの圧力下でＬＮＧタンク１内に貯蔵される。
通常運転においては、電磁弁Ｖ３が開弁されて、ＬＮＧタンク１内のＬＮＧが低圧用気化器４に搬送されて気化され、気化された後の低圧天然ガス、例えば、２０℃で０．６ＭＰａ程度の低圧天然ガスが、ミキサー５において他の燃料ガスの混入により燃焼エネルギが調整された後、第６搬送管Ｐ６を介して一般家庭などの消費源へ搬送される。
【００２２】
この通常運転において、高圧天然ガスの供給が必要になると、まず、電磁弁Ｖ６と開閉弁Ｖ７を開弁し、第８搬送管Ｐ８と第９搬送管Ｐ９を介してポンプ２の内部に残留している気化ガスを排出するとともに、ポンプ２の内部にＬＮＧが残留している場合には、残留液化ガス用気化器６により気化した後に排出する。
その後、開閉弁Ｖ７を閉弁するとともに開閉弁５も閉弁し、開閉弁９と開閉弁１０を開弁する。すると、図２に示すように、低圧用気化器４により気化された後の低圧気化ガスの一部が、第５搬送管Ｐ５、第１０搬送管Ｐ１０、第９搬送管Ｐ９を通って残留液化ガス用気化器６に流入し、さらに、第８搬送管Ｐ８と第７搬送管Ｐ７を通ってポンプ２内に流入する。
【００２３】
つまり、この実施形態では、気化ガス導入管として機能する第１０搬送管Ｐ１０に加えて、第５搬送管Ｐ５、第９搬送管Ｐ９、第８搬送管Ｐ８、および、第７搬送管Ｐ７などが気化ガス導入管として機能することになる。
そして、ポンプ２内に流入した低圧気化ガスは、図２に示すように、気化ガス排出管としての第１１搬送管Ｐ１１を通り、さらに、気化ガス排出管を兼用する放散管としての第９搬送管Ｐ９を通ってポンプ２外へ排出される。
その際、低圧用気化器４により気化された低圧気化ガスは、２０℃程度の温度であるため、たとえ水分などの凍結に起因してポンプ２が作動不能になっていても、凍結が溶解されてポンプ２の作動が可能となる。
すなわち、この実施形態では、低圧用気化器４が、ＬＮＧタンク１からのＬＮＧを気化する補助気化器として機能し、その補助気化器により気化された後の気化ガスが、凍結溶解のためにポンプ２へ送り込まれることになる。
【００２４】
このようにして、ポンプ２の作動が可能になると、電磁弁Ｖ６、開閉弁９、および、開閉弁１０が閉弁されるとともに開閉弁５が開弁されて、通常の運転が実行される。
つまり、電磁弁Ｖ１が開弁され、ポンプ２が駆動されて、ＬＮＧタンク１からのＬＮＧが液体のままで、例えば、２５ＭＰａ程度にまで昇圧されて高圧用気化器３に搬送され、高圧用気化器３で気化された後の高圧気化ガスが、例えば、２０℃で２５ＭＰａ程度の高圧天然ガスとして、第３搬送管Ｐ３を介して天然ガス自動車や非常用カードルなどの消費源へ搬送されるのである。
【００２５】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、ＬＮＧタンク１に低圧用気化器４を接続し、その低圧用気化器４により気化された後の低圧気化ガスを低圧天然ガスとして消費源へ搬送するように構成して、その低圧用気化器４が補助気化器を兼用する例を示したが、このような低圧用気化器４を設けることなく、凍結溶解用の気化ガスを生成するための専用の補助気化器を設けて実施することもできる。
その場合には、第１開閉弁として機能する開閉弁Ｖ９を備えた気化ガス導入管としての第１０搬送管Ｐ１０によって、専用の補助気化器とポンプ２を直接接続することになる。
【００２６】
（２）先の実施形態では、ポンプ２に残留液化ガス用気化器６と放散管としての第９搬送管Ｐ９を接続して、ポンプ２の内部にＬＮＧが液体のまま残留している場合に、そのＬＮＧを残留液化ガス用気化器６により気化した後、第９搬送管Ｐ９を介してポンプ２外へ排出するように構成した例を示したが、このような残留液化ガス用気化器６は必ずしも必要不可欠なものではなく、残留液化ガス用気化器６や第９搬送管Ｐ９を廃して実施することもできる。
その場合には、第２開閉弁として開閉弁Ｖ１０を備えた気化ガス排出管としての第１１搬送管Ｐ１１から凍結溶解用の気化ガスをポンプ２外へ直接排出することになる。
また、先の実施形態では、低温液化ガスの一例として液化天然ガスを示したが、液化天然ガス以外の各種の液化ガスにおいても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】燃料ガス供給設備の構成図
【図２】燃料ガス供給設備の運転状態を示す説明図
【符号の説明】
【００２８】
１      タンク
２      ポンプ
３      高圧用気化器
４      補助気化器を兼用する低圧用気化器
６      残留液化ガス用気化器
Ｐ９    放散管
Ｐ１０  気化ガス導入管
Ｐ１１  気化ガス排出管
Ｖ９    第１開閉弁
Ｖ１０  第２開閉弁
【図１】
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【図２】
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