(57)【要約】【課題】メンテナンスの負担が少なく、しかも簡易な工事で耐震性等の防災機能を補強することができる、防災遮断システムを提供する。【解決手段】ＬＮＧ受入基地における防災遮断システム２０である。ＬＮＧ配管２１中に設けられる防災遮断弁２２と、防災遮断弁２２を閉じるための閉止装置２３と、閉止装置２３の駆動源２４とを備えてなる。閉止装置３０は、水流によって回転するタービン２６を収容したタービン室２７と、タービン２６の回転力を伝達する伝達手段２８と、伝達手段２８によってタービン２６の回転に伴われて回転する回転翼２９と、回転翼２９の回転力を伝達して防災遮断弁２２を閉じる閉止機構３０とを有する。駆動源２４は、ＬＮＧ受入基地に設けられた消火水用の消火配管３４から分岐してタービン室２７に接続する分岐配管３５と、分岐配管３５中に設けられた電磁弁３６とを有する。【選択図】図２
2011098154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＮＧ受入基地における防災遮断システムであって、
ＬＮＧ配管中に設けられる防災遮断弁と、該防災遮断弁を閉じて前記ＬＮＧ配管を遮断するための閉止装置と、該閉止装置の駆動源と、を備え、
前記閉止装置は、水流によって回転するタービンを収容したタービン室と、前記タービンの回転力を伝達する伝達手段と、該伝達手段によって前記タービンの回転に伴われて回転する回転翼と、該回転翼の回転力を伝達して前記防災遮断弁を閉じる閉止機構と、を有し、
前記駆動源は、前記ＬＮＧ受入基地に設けられた消火水用の消火配管から分岐して前記タービン室に接続する分岐配管と、該分岐配管中に設けられた電磁弁と、を有することを特徴とする防災遮断システム。
【請求項２】
前記伝達手段は、前記タービンに設けられた永久磁石と、前記回転翼に設けられた永久磁石とからなることを特徴とする請求項１記載の防災遮断システム。
【請求項３】
前記防災遮断弁には、該防災遮断弁を手動で開くための、手動式の操作ハンドルが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防災遮断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＮＧ受入基地における、防災遮断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＮＧ（液化天然ガス）の受入基地では、既設設備の老巧化や手狭化等に伴い、新規設備の増設が行われている。また、今後についても、ＬＮＧの需要が増大する傾向にあることから、新規設備について多くの増設が見込まれている。
ところで、新規の設備については、新たな基準のもとで耐震設計を行っており、したがって十分な耐震性を備えるように施工されている。しかし、既設の設備では、必ずしも新たな基準を満たしているとは限らず、したがって、より耐震性を高めることが要望されている。
【０００３】
例えば、従来、ＬＮＧを流すＬＮＧ配管については、特にＬＮＧが可燃性であることから、ＬＮＧ配管中に遮断弁を所定間隔毎に設置し、地震等の災害時にこれら遮断弁を閉じ、その流失を未然に防ぐといったことがなされている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、遮断弁を自動的に閉じるためにはアクチュエータが必要になるが、既設設備では、アクチュエータを動作させるための電源ケーブルや、計装コンプレッサー、計測用の光ファイバ網が設置されていない。すなわち、既設設備では信号として用いられる電気配線は設置されているものの、動力として使用可能な大容量の電源ケーブルや、容量の大きいコンプレッサーなどは設置されていない。そして、これら新規に設置しようとしても、コストの点や設置場所の問題があり、容易に設置できないのが現状である。
【０００４】
このような背景のもとに、近年では、既設設備中の手動遮断弁に対し、その手動式の操作ハンドルに代えて、アクチュエータとしてのエアモータを取り付けたものが提案されている。このエアモータは、タービンを回転させることで手動弁を開くように構成されたものである。タービンを回転させる駆動源としては、ＬＮＧは極低温であって水は凍結してしまうことから、主に窒素ガスが用いられる。その場合、既設設備では通常は窒素配管が設備されていないことから、窒素ガス源、すなわち駆動源としては窒素ボンベが用いられる。また、その操作については、電磁弁を設けることでこれを遠隔操作するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２３７１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、窒素ボンベを駆動源とする前記のエアモータ付き遮断弁にあっては、メンテナンス上、窒素ボンベを例えば年に一回交換する必要がある。すなわち、実際にはボンベから窒素が抜けて所定圧以下になることは考えにくいものの、非常時に確実に作動させる必要上、信頼性を確保するためにはこのような交換が必須になっている。しかしながら、このような交換は、遮断弁の数が多くしたがって窒素ボンベの数も多くなると、負担が非常に大きくなってしまう。
【０００７】
なお、駆動源としては、窒素に代えてドライエアを用いることも可能であるが、既設設備では計装コンプレッサーの容量が少ないことから、非常時において多量のエアを必要とするエアモータには、通常は適用されていない。また、新たに容量の大きいコンプレッサーを設置するのも、コストの点や設置場所の問題があり、現状では非常に困難である。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、メンテナンスの負担が少なく、しかも簡易な工事で耐震性等の防災機能を補強することができる、防災遮断システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の防災遮断システムは、ＬＮＧ受入基地における防災遮断システムであって、
ＬＮＧ配管中に設けられる防災遮断弁と、該防災遮断弁を閉じて前記ＬＮＧ配管を遮断するための閉止装置と、該閉止装置の駆動源と、を備え、
前記閉止装置は、水流によって回転するタービンを収容したタービン室と、前記タービンの回転力を伝達する伝達手段と、該伝達手段によって前記タービンの回転に伴われて回転する回転翼と、該回転翼の回転力を伝達して前記防災遮断弁を閉じる閉止機構と、を有し、
前記駆動源は、前記ＬＮＧ受入基地に設けられた消火水用の消火配管から分岐して前記タービン室に接続する分岐配管と、該分岐配管中に設けられた電磁弁と、を有することを特徴としている。
【００１０】
この防災遮断システムによれば、ＬＮＧ受入基地では防災上必須となっている消火配管を利用して、駆動源を構成しているので、従来のごとく駆動源として窒素ボンベを用いる場合に比べ、メンテナンスの負担を大幅に少なくすることができ、また、既存の手動遮断弁に対して簡易な工事を行うことで、耐震性等の防災機能を補強することができる。さらに、電磁弁については遠隔操作できるように構成しておくことで、地震等の災害時に、コントロールセンター等から遠隔操作によって防災遮断弁を閉止することができる。
【００１１】
また、前記防災遮断システムにおいて、前記伝達手段は、前記タービンに設けられた永久磁石と、前記回転翼に設けられた永久磁石とからなるのが好ましい。
このようにすれば、タービンに対して回転翼を機械的に連結することなく、タービンの回転力を回転翼に伝えることができるため、タービンを収容するタービン室を水密に形成するのが容易になる。したがって、水漏れしてこの水が凍結し、防災遮断弁が作動不良となるといったおそれがなくなる。
【００１２】
また、前記防災遮断システムにおいて、前記防災遮断弁には、該防災遮断弁を手動で開くための、手動式の操作ハンドルが設けられているのが好ましい。
このようにすれば、復旧時に防災遮断弁を、操作ハンドルを用いて手動で容易に開くことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の防災遮断システムにあっては、メンテナンスの負担を大幅に少なくし、また、既存の手動遮断弁に対して簡易な工事を行うことで、耐震性等の防災機能を補強できるようにしたので、設置に要するイニシャルコストやメンテナンに要するランニングコストを十分に低減することができる。また、地震等の災害時に遠隔操作によって防災遮断弁を閉止することができ、したがって、操作が確実に行えるため高い信頼性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るＬＮＧ受け入れ基地の概略構成図である。
【図２】本発明の防災遮断システムの一実施形態の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の防災遮断システムについて詳しく説明する。
まず、本発明に係るＬＮＧ受け入れ基地について、図１を参照して説明する。図１に示すようにこのＬＮＧ受け入れ基地では、海外のＬＮＧ貯蔵基地からＬＮＧ船１によって輸送されたＬＮＧが、ＬＮＧ配管（ＬＮＧ受入母管）２を通ってＬＮＧタンク３に貯蔵される。
【００１６】
そして、貯蔵されたＬＮＧは、その一部がＬＮＧポンプ４によってＬＮＧ配管５に送られ、気化器６で気化された後、導管７を通って工場等の消費地８に輸送される。導管７はベントスタック９側に分岐されており、緊急時には気化器６で気化されたＬＮＧがこのベントスタック９側に流され、大気中に放出されるようになっている。
ＬＮＧポンプ４によってＬＮＧ配管５に送られたＬＮＧの残部は、ＬＮＧローリー１０に充填され、消費地に出荷される。
【００１７】
ＬＮＧタンク３に貯蔵されたＬＮＧの一部は、ＬＮＧ配管１１に導かれ、その一部がリターンガスブロア１２を経て戻りガスとされ、戻りガス母管１３を通ってＬＮＧ船１に返送される。
ＬＮＧ配管１１に導かれたＬＮＧの他の一部は、ＢＯＧ（ボイルオフガス）圧縮機１４を経て前記消費地８に輸送され、あるいはベントスタック９に送られるようになっている。
【００１８】
ＬＮＧ配管１１に導かれたＬＮＧの他の一部は、フレアスタック１５に流され、ここで燃焼させられるようになっている。
なお、このようなＬＮＧ受け入れ基地において、ＬＮＧ配管２やＬＮＧ配管５、ＬＮＧ配管１１等には、それぞれ所定の間隔毎に、地震等の防災用の遮断弁（図示せず）が設けられている。
【００１９】
このような構成からなるＬＮＧ受け入れ基地において、特に既設設備に対して新規設備を増設し、例えば前記のＬＮＧ配管２やＬＮＧ配管５、ＬＮＧ配管１１を延長した場合、新規設備に接続する既設設備の前記ＬＮＧ配管２、ＬＮＧ配管５、ＬＮＧ配管１１等についても、例えばその耐震性が新たな耐震基準を満たすよう、前述したように防災性を補強しておくことが望まれている。
【００２０】
そこで、本発明では、前記ＬＮＧ配管２、ＬＮＧ配管５、ＬＮＧ配管１１等の配管中に新規に防災遮断弁を設け、あるいは既存の防災遮断弁を用いて、防災遮断システムを構築している。
【００２１】
図２は、本発明の防災遮断システムの一実施形態を示す図であり、図２中符号２０は防災遮断システムである。この防災遮断システム２０は、前記ＬＮＧ配管２、ＬＮＧ配管５、ＬＮＧ配管１１等のＬＮＧ配管２１中に設けられる防災遮断弁２２と、この防災遮断弁２２を閉じてＬＮＧ配管２１を遮断するための閉止装置２３と、この閉止装置２３の駆動源２４と、を備えて構成されたものである。
【００２２】
防災遮断弁２２は、バタフライ弁２２ａを備えた低温仕様のもので、バタフライ弁２２ａを閉じることによってＬＮＧ配管２１を閉止し、該ＬＮＧ配管２１中を流れる液化したＬＮＧの流れを停止するためのものである。また、この防災遮断弁２２には、後述する自動の閉止装置２３とは別に、この防災遮断弁２２を手動で開くための、手動式の操作ハンドル２５が設けられている。
【００２３】
閉止装置２３は、水流によって回転するタービン２６と、これを収容したタービン室２７と、タービン２６の回転力を伝達する伝達手段２８と、該伝達手段２８によってタービン２６の回転に伴われて回転する回転翼２９と、前記防災遮断弁２２を閉じる閉止機構３０と、を有して構成されたものである。
【００２４】
タービン２６は、水流を受ける複数の翼部２６ａと、該翼部２６ａの一方の側に設けられた背板２６ｂとを有したもので、タービン室２７に回転可能に軸支されたことにより、後述する分岐配管から供給される水流を受けて回転するよう構成されたものである。また、このタービン２６には、複数の背板２６ｂのそれぞれの背面側に、前記伝達手段２８を構成する第１の永久磁石２８ａが設けられている。
【００２５】
タービン室２７は、その内部にタービン２６を収容し、これを回転可能に軸支したもので、後述する分岐配管に接続し、さらに排水管３１に接続してものである。排水管３１は、タービン室２７に供給され、タービン２６を回転させた後の水流を、図示しない排水設備に移送し、ここに排出するためのものである。なお、このタービン室２７は、その内部はもちろん、分岐配管や排水管３１との連結部分も水密に形成されており、これによってタービン室２７に供給される水が外に漏れないようになっている。
【００２６】
回転翼２９は、タービン室２７の側方に配設されてこのタービン室２７の側板２７ａに回転可能に軸支されたもので、複数の翼部２９ａを有したものである。これら翼部２９ａのそれぞれには、前記タービン２６の背板２６ｂの背面に対向する側に、前記伝達手段２８を構成する第２の永久磁石２８ｂが設けられている。第２の永久磁石２８ｂは、前記第１の永久磁石２８ａとともに伝達手段２８を構成するもので、これら第１の永久磁石２８ａと第２の永久磁石２８ｂとが互いに引き付けられ、あるいは反発し合うことにより、タービン２６の回転力が回転翼２９に伝達され、タービン２６の回転に伴われて回転翼２９も回転するようになっている。
【００２７】
閉止機構３０は、回転翼２９の軸部２９ｂに設けられた第１の歯車３２と、前記防災遮断弁２２のバタフライ弁２２ａの回動軸２２ｂに設けられ、第１の歯車３２に歯合する第２の歯車３３と、から構成されたものである。このような構成のもとに開閉機構３０は、回転翼２９が回転して第１の歯車３２が回転した際、その回転力を伝達して第２の歯車３３を回転させ、バタフライ弁２２ａを回動させて防災遮断弁２２を閉じるようになっている。
【００２８】
駆動源２４は、消火水用の消火配管３４から分岐して前記タービン室２７に接続する分岐配管３５と、この分岐配管３５中に設けられた電磁弁３６と、を有して構成されたものである。消火配管３４は、ＬＮＧ受入基地では防災上必須となっているもので、地震等の災害に備え、水圧が常時所定値以上に補圧されている。電磁弁３６は、通常時には分岐配管３５を遮断し、消火配管３４から分岐配管３５を通ってタービン室２７に水が流れるのを停止させるものである。
【００２９】
また、この電磁弁３６は、アクチュエータを動作させるような大容量の電源ケーブルを必要とすることなく、既設設備にも配備されている一般的な１００Ｖの電源から送られる電気信号で作動するもので、その作動が遠隔操作で制御されるように構成されたものである。すなわち、この電磁弁３６は、例えばコントロールセンターに電気的に接続されたもので、ここからの遠隔操作により、地震等の災害時に電磁弁３６を開くことができるようになっている。
【００３０】
このような構成の防災遮断システム２０にあっては、通常時には、電磁弁３６が閉じていることで閉止装置２３が作動せず、したがって防災遮断弁２０は開いた状態となり、ＬＮＧ配管２１中を液化したＬＮＧが流れるようになっている。
また、地震等の災害発生時には、コントロールセンター等からの遠隔操作により、電磁弁３６を開く。
【００３１】
すると、消火配管３５は水圧が常時所定値以上に補圧されているので、分岐配管３５を通って水流がタービン室２７に入り込み、タービン２６を回転させる。このようにしてタービン２６が回転すると、このタービン２６に設けられた第１の永久磁石２８ａとタービン室２７の外に配設された回転翼２９の第２の永久磁石２８ｂとが互いに引き付けられ、あるいは反発し合うことにより、回転翼２９も回転する。
【００３２】
このようにして回転翼２９が回転すると、閉止機構３０を構成する第１の歯車３２が回転し、これに歯合する第２の歯車３３も回転することによってバタフライ弁２２ａも回動し、防災遮断弁２２が閉じる。したがって、ＬＮＧ配管２１中を流れるＬＮＧの流れが遮断され、これによってＬＮＧ配管２１からのＬＮＧの流出が防止される。
なお、このような地震等の災害が収まった後の復旧時には、電磁弁３６を閉じ、さらに操作ハンドル２５を手動で操作してバタフライ弁２２ａを閉じる。
【００３３】
この防災遮断システム１にあっては、ＬＮＧ受入基地では防災上必須となっている消火配管３４を利用して、駆動源２４を構成しているので、従来のごとく駆動源として窒素ボンベを用いる場合に比べ、メンテナンスの負担を大幅に少なくすることができ、これによってランニングコストを大幅に削減することができる。また、既存設備に設けられていた手動遮断弁に対して、駆動源２４や閉止装置２３を付加する簡易な工事を行うことで、耐震性等の防災機能を補強することができ、したがって設置に要するイニシャルコストも十分に少なくすることができる。さらに、電磁弁３６については遠隔操作できるように構成しておくことで、地震等の災害時にコントロールセンター等から遠隔操作で防災遮断弁２２を閉止することができ、したがって操作を確実に行えるため高い信頼性を確保することができる。
【００３４】
なお、本発明の防災遮断システム１は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、閉止機構３０の構成や伝達手段２８の構成については、前記の一対の歯車３２、３３を用いる構成や、第１及び第２の永久磁石２８ａ、２８ｂを用いる構成に限定されることなく、従来公知の種々の構成を採用することができる。
また、ＬＮＧ受入基地についても図１に示したものに限定されることなく、したがって図２に示した防災遮断弁２２を設けるＬＮＧ配管２１についても、図１に示したＬＮＧ配管２、５、１１以外の箇所に配設される種々のＬＮＧ配管に適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
２０…防災遮断システム、２１…ＬＮＧ配管、２２…防災遮断弁、２３…閉止装置、２４…駆動源、２５…操作ハンドル、２６…タービン、２７…タービン室、２８…伝達手段、２９…回転翼、３０…閉止機構、３２…第１の歯車、３３…第２の歯車、３４…消火配管、３５…分岐配管、３６…電磁弁
【図１】
2011098154.tif 000003
【図２】
2011098154.tif 000004