(57)【要約】【課題】タンクの少なくとも一つの中身によって動力供給される液化ガスタンカ船の船上で、エネルギー生産ユニットのガス給送ラインを始動する方法を提供する。【解決手段】本発明の設備１は、液化天然ガスタンカ船上に搭載するエネルギー生産ユニット（２）にガス状燃料を供給し、このガス状燃料は、上記船のタンク（６）内のガスの自然蒸発によって生ずる。設備（１）は、始動シーケンスの間に標準の動作速度よりも遅い速度で動作する、可変速度コンプレッサ（４）を備えていることにおいて、注目すべきである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスタンカ船上に搭載するエネルギー生産ユニット（２）に対し、前記船の少なくとも１つのタンク（６）の中身から、ガス状燃料を供給するための設備（１、１−２）であって、この設備は、コンプレッサの温度が、温度しきい値よりも上に上昇した場合に、コンプレッサを停止させるための安全システムが設けられ且つアンチポンピングシステム（１２）がさらに設けられたコンプレッサ（４）を備えるものであって、この設備は、コンプレッサ（４）が可変速度タイプからなり、且つその始動シーケンスの間、それはその標準の動作速度よりも遅い速度であって、コンプレッサ（４）への入口における温度の関数である速度で動作し、そして速度は、コンプレッサ（４）からの出口における温度が、設備（１、１−２）を動作状態に保持するように、臨界温度未満のままであるような速度であることを特徴とする、設備。
【請求項２】
コンプレッサ（４）の速度は、始動シーケンスの間に変化させられることを特徴とする、請求項１に記載の始動シーケンス。
【請求項３】
始動シーケンスの間におけるコンプレッサ（４）からのガス出口は、バルブ（１１）を経由してオキシダイザ手段（３）に導かれることを特徴とする、請求項１または２に記載の始動シーケンス。
【請求項４】
温度は、測定手段（５）によって、コンプレッサ（４）への入口にてパイプ（１０）内で測定されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の始動シーケンス。
【請求項５】
冷却装置手段（１３）は、コンプレッサよりも上流に配置されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の始動シーケンス。
【請求項６】
コンプレッサ（４）のアンチポンピングシステム（１２）から到来する高温ガスは、パイプ（１０）上のコンプレッサ（４）よりも上流に配置された冷却装置手段（１３）の入口に導かれることを特徴とする、請求項５に記載の始動シーケンス。
【請求項７】
冷却装置手段（１３）は、パイプ（１４）を経由してタンク（６）から到来する、液相（９）にあるガスを使用することを特徴とする、請求項５または６に記載の始動シーケンス。
【請求項８】
コンプレッサ（４）への入口における温度が−８０℃の値に達するときに終了されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の始動シーケンス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガスタンカ船のエネルギー生産ユニットに対し、上記船の少なくとも１つのタンクの中身から、ガス状燃料を供給するための設備に関する。本発明は、また、設備の始動にも関する。
【背景技術】
【０００２】
メタンタンカのような、既知の液化ガスタンカにおいて、エネルギー生産ユニットは、プロペラを駆動するタービンに供給されるスチームを生成するためのボイラか、あるいは、プロペラに結合された電気モータに電力を与える交流発電機を駆動する燃料燃焼エンジンの、いずれかを備えている。いずれの場合においても、エネルギー生産ユニットは、その燃料としてカーゴガスを使用する。熱的に絶縁された、タンク内において、メタンは液体状態であり、そして液体の表面上に位置しているガス状相は、約１バールから３バールの絶対圧力にある。
【０００３】
エネルギー生産ユニットへの燃料供給は、液体の上方でガス状相から少なくとも部分的に行われ、ボイラのバーナまたはエンジンに対し要求された圧力でガスを供給する、軸上または遠心コンプレッサによって、表面の上方から直接的に吸引される。燃料供給の他の部分は、それ自体の自然蒸発が、船のエネルギー要求に燃料供給するのに充分でないときはいつも、ポンプ送りされ且つガス状相に変換された、液相のガスから行われる。
【０００４】
本出願人の仏国特許第２８３７７８３号明細書は、液化ガスタンカ船のエネルギー生産ユニットへ、この船における少なくとも１つのタンクの中身から燃料ガスを供給するための設備を説明している。タンクは、液体−気体分離面を覆う気相にあるガスと一緒に液化ガスを収容している。中でも特に、その配置は、モータ駆動されたコンプレッサを含み、このコンプレッサは、液体表面上のタンクから気相でガスを吸引する入口を有し、コンプレッサ出口は、エネルギー生産ユニットに燃料供給するためのマニホールドにガスを配給している。そのタイプのコンプレッサは、その温度がある一定のしきい値を超えるときには、それを停止させる安全装置、ならびに流量および圧力を制御するための装置を用いて設定された流量および圧力範囲でコンプレッサを動作させるのを可能とする目的のためのアンチポンピングシステムに適合されており、上記装置は、コンプレッサの圧力および流量パラメータによって制御される放出バルブに関連しており、コンプレッサの出口をその入口に結合する。このシステムは、コンプレッサ内の過剰な圧力の発生の防止に寄与する。すなわち、コンプレッサの内側で圧力が上昇した場合には、バルブは自動的に開き、且つガスは、コンプレッサの流量および圧力パラメータを変化させるために、コンプレッサの出口から入口へ戻るべく導かれる。
【０００５】
以下の文章においては、上流および下流なる用語は、その発生源、すなわちタンクから、その送り先、すなわちエネルギー生産ユニットまたはオキシダイザ手段への、ガスの流れ方向に関連している。
【０００６】
絶対圧力３バールよりも大きな圧力を必要とする、エンジンまたは他の何らかのエネルギー生産システムを含むような設備を始動することは、設備が充分な長さの時間停止した後に問題をもたらす。停止期間の後、ガス給送パイプの少なくとも一部は、周囲温度にある可能性がある。始動に際して、タンクから到来するガスは、コンプレッサよりも上流のパイプによって加熱され、周囲温度、例えば２０℃に近い温度に達する。標準の動作温度よりも高い温度にあるこのガスが、圧縮に供されるときには、その温度は、例えば１５０℃よりも高い温度、すなわち、設備が耐えることができる温度よりもかなり高い温度にまで上昇し、そのことはコンプレッサよりも下流の燃料給送ラインを損傷し、またはコンプレッサがその安全システムにより停止させられるようにする危険を冒すことになる。しかしながら、タンクから到来するガスは、周囲温度よりもかなり低い温度にあり、それは設備を次第に冷却するから、この危険は、限られた期間についてのみ存在する。
【０００７】
この危険を回避し、且つそれゆえ、始動期間の間、設備をパイプおよびコンプレッサによって耐えることが可能な上限温度よりも低い温度に維持することが必要である。
【０００８】
明らかな解決策は、ガスがコンプレッサを迂回するようにさせ、そしてガスを、タンクからオキシダイザ手段に直接的に向かわせることにある。タンクから到来する冷たいガスは、次に燃料給送ラインを冷却させる。当該解決策は、欠点、すなわち、タンクの内側の圧力を上昇させ、且つ上記圧力にて動作することが可能である適切なオキシダイザ手段を持つことが必要であるという、不都合を呈する。加えて、コンプレッサを短絡するためのパイプを設けることが必要である。そのことは、全体として燃料給送ラインのための付加的な設計の制約およびコストにつながる。
【０００９】
他の解決策は、コンプレッサの下流に冷却装置手段を配置することにある。当該解決策は、設計の制約および付加的なコストを生成する、付加的な設備を必要とするという欠点を有している。加えて、当該解決策は、コンプレッサ内における温度の問題を解決しておらず、そして、もしも当該温度が高くなり過ぎれば、その安全システムによってコンプレッサが停止するようにさせ、あるいは、さもなければ、その適切な動作を妨げる。
【特許文献１】仏国特許第２８３７７８３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述された自明の解決策の欠点を軽減しようとするものである。すなわち、それは、そのタンクの少なくとも一つの中身によって動力供給される液化ガスタンカ船の船上で、エネルギー生産ユニットのガス給送ラインを始動する方法を提供しようとしている。この方法は、付加的なコストを制限することを提案しており、コンプレッサの安全装置に起因する運転停止を回避すると同時に、いかなる付加的設計制約をも導かない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このために、本発明は、液化ガスタンカ船上に搭載するエネルギー生産ユニットに対し、上記船の少なくとも１つのタンクの中身から、ガス状燃料を供給するための設備であって、この設備は、コンプレッサの温度が、温度しきい値よりも上に上昇した場合には、コンプレッサを停止させるための安全システムが設けられ、且つアンチポンピングシステムも設けられたコンプレッサを備え、システムは、コンプレッサが可変速度タイプからなり、且つ設備の始動シーケンスの間、コンプレッサは、コンプレッサへの入口における温度の関数として、その標準の動作速度よりも遅い速度で動作し、そして速度は、コンプレッサからの出口における温度が、設備を動作状態に保持するように、臨界温度未満のままであるような速度であるものを提供する。
【００１２】
コンプレッサに適用された「可変速度」という用語は、速度がゼロから標準の動作のための最大値までの範囲内にある多数の実際値をとることを可能とする速度制御が提供されるコンプレッサと、速度がゼロから標準の動作のための最大値までの範囲内にある有限の数の値をとることを可能とするためのコンプレッサとの、両方をカバーする。可変速度のコンプレッサを使用することは、わずかな付加的な設計の制約につながる。
【００１３】
この始動の方法は、設備が、始動の作業のために単独で供される付加的な手段に頼ることなしに、比較的短い時間期間で始動されることを可能とする。加えて、コンプレッサからの出口における温度はその臨界値以下に維持するので、この設備は、過剰に高い温度に起因するいかなる損傷からも保護される。
【００１４】
本発明は、また、コンプレッサの速度が、始動シーケンスの間に変化させられることを特徴とする始動シーケンスをも提供する。それゆえ、始動シーケンスの期間をさらに縮減する目的でコンプレッサの速度を次第に上昇させることが可能となる。
【００１５】
本発明の可能性のある詳細な特徴によれば、始動シーケンスの間におけるコンプレッサからのガス出口は、バルブを経由してオキシダイザ手段に導かれる。ガスをオキシダイザ手段に向けることによって、エネルギー生産ユニットは、上記ユニットに到達する熱すぎるガスに関連する危険から保護される。
【００１６】
本発明の可能性のある詳細な特徴によれば、温度は、測定手段によって、コンプレッサへの入口にてパイプ内で測定される。コンプレッサの特徴が与えられることによって、この測定から、コンプレッサ内の温度およびコンプレッサからの出口の温度を導くことが可能となり、次にコンプレッサの速度が、測定された温度の関数として修正され得て、それによって、コンプレッサがその安全装置により停止される危険に対して、より良い制御を与える。
【００１７】
本発明の有利な実施形態においては、冷却装置手段がコンプレッサの上流に配置される。設備の通常の動作の間、冷却装置手段は、コンプレッサの入口で温度を調節するために供され、そして設備の始動の間、上記手段は、始動シーケンスの期間をさらに縮減するために役立っている。
【００１８】
本発明の可能性のある詳細な特徴によれば、コンプレッサのアンチポンピングシステムから到来する高温ガスは、パイプ上のコンプレッサよりも上流に配置された冷却装置手段の入口に導かれる。アンチポンピングシステムが、コンプレッサの出口からの高温ガスをその入口へ戻した後の高過ぎる温度に起因する、コンプレッサ停止の危険は、次に高温ガスがコンプレッサ内に再び達する前に冷却されるので、低減される。
【００１９】
本発明の可能性のある詳細な特徴によれば、冷却装置手段は、補助パイプを経由してタンクから到来する液相にあるガスを使用する。
【００２０】
本発明の可能性のある詳細な特徴によれば、コンプレッサへの入口における温度が充分に低い値で、且つ標準の動作における設備の安全を保証するための安全限界温度に達するときに、シーケンスが終了される。一旦この温度が到達されると、設備は、危険なしに正常に動作することが可能となり、次に詳細には、ガスをエネルギー生産手段に向け、コンプレッサを正常な動作速度で動作させることが可能となる。
【００２１】
本発明は、例を用いて与えられる以下の記述を読むことによってより良く理解され得る。記述は、添付図面を参照してなされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、多量の液化ガス９および気相にある多量のガス７を収容する少なくとも１つのタンク６を有する、メタンタンカ船の船上のエネルギー生産ユニット２に燃料を供給する、設備１の単純化された構成を示している。主としてエネルギー生産ユニット２へ燃料供給するために使用されるのは、気相にあるガス７であるが、自然蒸発が充分でないときは、液相にあるガスが、ポンプ送りされ、そして蒸発器を用いて気相にされ、ポンプおよび蒸発器は、ここには示されていない。タンク６から到来するガスは、マニホールド８に到達し且つエネルギー生産ユニット２へ導かれるかまたはバルブ１１を経由してオキシダイザ手段３に導かれる前に、パイプ１０を経由しコンプレッサ４を通過する。コンプレッサ４の入口におけるガスの温度は、上記温度を測定し且つ読み取るための手段５を用いて測定され且つオペレータによって読み取られる。アンチポンピング安全システム１２は、どのような異常な圧力と流量の組み合わせからもコンプレッサ４を保護する。このシステムは、コンプレッサ４の出口をその入口に接続するパイプ１２２を備えており、パイプ１２２は、その中に配置され、自動制御手段１２３の助けを借りてコンプレッサによって制御されるバルブ１２１を有する。圧力および流量の異常な組み合わせの場合には、バルブ１２１は、コンプレッサ４を出たガスの一部を上記コンプレッサの入口に戻すのに適している。
【００２３】
図２は、エネルギー生産ユニット２にガスを供給するための設備１−２の好ましい構成を示している。この構成は、パイプ１０上のコンプレッサ４の上流に配置された冷却装置手段１３の存在によって、図１に示されたものと異なっており、この冷却装置は、標準の動作においては、設備を調節すべく作用し、且つ、例えば、その冷却手段としてパイプ１４を経由してタンク６から到来する液相にあるガスを使用する。アンチポンピングシステム１２は、それからコンプレッサ４の出口を冷却装置手段１３の入口へ接続し、この冷却装置は、高温ガスを冷却することによってコンプレッサに対する付加的な安全性を与える。
【００２４】
設備１、１−２を始動させるための手順の例が、以下により詳細に説明されている。オペレータは、その標準の動作速度よりも遅い速度、例えばその標準の動作速度の５０％で、コンプレッサ４を始動させる。ガスは、次にタンク６から、周囲温度であるパイプ１０を経由してコンプレッサ４に向けて吸引される。このパイプ１０は、周囲温度に近い温度まで、すなわち、例えば２０℃までガスを加熱し、次にガスの圧縮は、それをより高い温度まで、例えばその標準動作速度の１００％において動作するコンプレッサによって得られるであろう１５０℃の代わりに６０℃まで、上昇させる。タンク６内のガスは、周囲温度よりもかなり低い温度にあり、したがってそれは次第にパイプ１０を冷却し、結果としてコンプレッサ４およびマニホールド８における温度は、漸次低下するであろう。オペレータには、測定手段５によって、コンプレッサ４への入口におけるリアルタイムのガスの温度が通知される。この温度が、一旦充分に下がると、すなわち、例えば、−８０℃または−１００℃のしきい値まで下がると、コンプレッサ４からの出口における温度は、もはや設備１、１−２についていかなる危険も存在しないことが知られており、そしてオペレータは、コンプレッサ４の速度をその標準の動作速度まで上昇させることができる。設備１−２は、有利なことに、パイプ１０上でコンプレッサ４の上流に配置された冷却装置手段１３を含んでおり、それによってコンプレッサ４に対する入口において、上述されたしきい値温度に達するのに必要とされる時間が、さらにまた短縮されるのを可能としている。加えて、設備１−２においては、有利なことに、パイプ１０上に冷却装置手段１３を含んでおり、アンチポンピング安全システム１２は、有利なことに、冷却装置手段１３の入口に結合されている。コンプレッサ４からシステム１２を経由して到来する高温ガスは、それからコンプレッサ４内に再び通るのに先立って冷却され、それゆえ、温度が上昇しコンプレッサ４が停止される危険を低減する。
【００２５】
さらにまた、始動シーケンスの間に、コンプレッサ４の入口における温度が充分に低下されるまでは、そしてコンプレッサ４がその標準速度で動作していない限り、ガスは、上記ユニット２内に通る高温すぎるガスに関連する危険から、エネルギー生産ユニット２を保護する目的で、マニホールド８からバルブ１１を経由してオキシダイザ手段３に導かれる。ガスは、それに続いてエネルギー生産ユニット２に向けられ、設備１、１−２は正常に動作する。
【００２６】
当業者は、コンプレッサ４の速度を、始動シーケンスの間中ずっと、例えばその標準の動作速度の５０％に維持することを構想することができ、あるいは、コンプレッサ４からの出口における温度が、その臨界値以下を維持して、上記速度を次第に上昇させ、これによって設備１、１−２を始動するのに必要とされる時間をさらに縮減することを構想することができる。このことは、期待された結果の１つに関して、すなわちコンプレッサ４がその安全装置によって停止されることによりいかなる危険をも制限することに関して、利点が少ないように見えるであろうが、上記コンプレッサへの入口における温度に代えて、コンプレッサ４からの出口における温度を測定するのを構想することも可能である。始動シーケンスを自動化することを構想することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に従って始動され得る最も単純な設備の図である。
【図２】本発明に従って始動するのに適する設備の好ましい配置を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１、１−２  設備
２  エネルギー生産ユニット
３  オキシダイザ手段
４  コンプレッサ
５  測定手段
６  タンク
７  気相のガス
８  マニホールド
９  液化ガス
１０、１２２  パイプ
１１、１２１  バルブ
１２  アンチポンピング安全システム
１３  冷却装置手段
１２３  自動制御手段
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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