(57)【要約】【課題】低温タンクの開放に必要となる時間を短縮する。【解決手段】低温タンク内の残液を排出する残液処理工程と、残液処理後に低温タンク内に不活性ガスを供給することにより低温タンク内の燃焼性ガスをパージする燃焼性ガスパージ工程と、内槽内及び保冷層に不活性ガスを供給することにより内槽内を昇温する不活性ガス昇温工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外槽と内槽との間に保冷層を有する低温タンクの開放方法であって、
前記低温タンク内の残液を排出する残液処理工程と、
前記残液処理後に前記低温タンク内に不活性ガスを供給することにより前記低温タンク内の燃焼性ガスをパージする燃焼性ガスパージ工程と、
前記内槽内及び前記保冷層に不活性ガスを供給することにより内槽内を昇温する不活性ガス昇温工程と
を有することを特徴とする低温タンクの開放方法。
【請求項２】
前記不活性ガス昇温工程において、前記内槽内から排出される不活性ガスの少なくとも一部を前記保冷層に供給することを特徴とする請求項１記載の低温タンクの開放方法。
【請求項３】
前記内槽内から排出された前記不活性ガスを加温して前記保冷層に供給することを特徴とする請求項２記載の低温タンクの開放方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温タンクの開放方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）等の低温液化ガスを貯蔵する低温タンクは、例えばメンテナンスのときに、タンク内に作業員が入れる環境を形成するための開放運転を行う。このような開放運転では、まず低温タンクに残留する残液を排出した後、低温タンクに窒素ガスを供給してメタンガスをパージする。その後、窒素ガスによる昇温及び外気による昇温、空気置換を行うことによって、タンク内に作業員が入れる環境とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１８００９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、いわゆる二重殻タンクと呼ばれる低温タンクは、外槽と内槽とを有すると共に、これらの外槽と内槽との間に充填される保冷材からなる保冷層とを有している。この保冷層は熱容量が膨大である。このため、内槽内に昇温のために窒素ガスを導入しても、内槽内に供給された熱量の多くが保冷層に吸熱され、内槽内を昇温させるのに非常に長い時間が必要となる。このような内槽内の昇温作業に非常に多くの時間が必要となることが一因となり、例えば、一般的な地上式の金属製二重殻タンクの場合には、低温タンクの開放作業が完了するまでに数か月の時間が必要となる。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、低温タンクの開放に必要となる時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００７】
第１の発明は、外槽と内槽との間に保冷層を有する低温タンクの開放方法であって、上記低温タンク内の残液を排出する残液処理工程と、上記残液処理後に上記低温タンク内に不活性ガスを供給することにより上記低温タンク内の燃焼性ガスをパージする燃焼性ガスパージ工程と、上記内槽内及び上記保冷層に不活性ガスを供給することにより内槽内を昇温する不活性ガス昇温工程とを有するという構成を採用する。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、不活性ガス昇温工程において、内槽内から排出される不活性ガスの少なくとも一部を保冷層に供給するという構成を採用する。
【０００９】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記内槽内から排出された上記不活性ガスを加温して上記保冷層に供給するという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、不活性ガスが内槽内に供給されると共に保冷層に対しても供給される。このため、保冷層自体が不活性ガスによって直接加温され、内槽内に供給した熱量が保冷層に奪われることを抑制することができ、短時間で内槽内を昇温させることが可能となる。したがって、本発明によれば、低温タンクの開放に必要となる時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態におけるタンクの開放作業を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態におけるタンクの開放作業を説明するための説明図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるタンクの開放作業を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係る低温タンクの開放方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１３】
図１は、本実施形態の低温タンクの開放方法（タンク１の開放作業）を説明するためのフローチャートである。なお、本実施形態の低温タンクの開放方法によって開放される低温タンクは、後述する図２及び図３に示すタンク１であり、例えばＬＮＧ等の液化ガスＸを貯蔵するＬＮＧタンクである。このタンク１は、図２及び図３においては模式的に示されているが、例えば、９％ニッケル鋼やアルミニウム合金からなる内槽１ａと、炭素鋼からなる外槽１ｂと、内槽１ａと外槽１ｂとの間に充填される保冷材からなる保冷層１ｃとを備える金属製二重殻タンクである。なお、保冷層１ｃを形成する保冷材としては、例えばパーライトが用いられる。
【００１４】
また、図２及び図３に示すようにタンク１には、各種センサ（温度計、液面計、圧力計）を備える監視制御部４が併設されており、この監視制御部４を用いてタンク１の開放作業が管理される。
【００１５】
図１に示すように、タンク１を開放するときには、まず液抜き（ステップＳ１）を行う。図２（ａ）に示すように、タンク１には、通常、液化ガスＸが貯蔵されており、この液化ガスＸを外部からの指示に基づいてタンク１から払い出す払出ポンプ２が接続されている（図２参照）。液抜き（ステップＳ１）では、この払出ポンプ２を用いて、タンク１に貯蔵された液化ガスＸの大部分をタンク１の外部に排出する。
【００１６】
また、タンク１の天井部には、タンク１内で気化したガス（ボイルオフガス）を排出するためのボイルオフガス排出ライン３が接続されている。液抜き（ステップＳ１）を行うときには、タンク１内で発生したボイルオフガスは、ボイルオフガス排出ライン３からタンク１の外部に排出され、ボイルオフガスを圧縮するコンプレッサ等を備えるボイルオフガス処理部（不図示）に供給される。
【００１７】
続いて、払出ポンプ２で排出しきれないタンク１の底部に溜った液化ガスＸをタンク１の外部に排出する残液処理（ステップＳ２）を行う。ここでは、図２（ｂ）に示すように、タンク１の底部に対して仮設ポンプ５を接続し、仮設ポンプ５等を窒素ガスでパージした後、仮設ポンプ５を稼働させることによってタンク１の底部に溜った液化ガスＸをタンク１の外部に排出する。また、仮設ポンプ５によってタンク１から排出された液化ガスＸは、上述の払出ポンプ２から払い出される液化ガスＸを輸送する配管に供給される。この残液処理（ステップＳ２）は、本発明において、低温タンク内の残液を排出する残液処理工程に相当する。また、残液処理（ステップＳ２）の後に、必要に応じて、タンク１に残存する液化ガスＸをタンク１への自然入熱によって気化させる。なお、仮設ポンプ５を用いずに残液処理することも可能である。この場合には、払出ポンプ２によって出来る限りの液化ガスＸを排出し、その後は自然入熱または加熱された燃焼ガス及び窒素ガスの供給による入熱によって、残液を処理する。
【００１８】
残液処理（ステップＳ２）によりタンク１内の内部から液化ガスＸが全て排出されると、続いて、図１に示すように、燃焼性ガス排気及びホットアップ（ステップＳ３）が行われる。ここでは、液体窒素を貯蔵するタンクローリ車Ｔ（図３参照）から供給される液体窒素を気化器６（図３参照）によって気化させ、これによって発生した窒素ガスＹ（不活性ガス）をタンク１の底部または側部からタンク１の内部に供給する。
【００１９】
このように窒素ガスＹがタンク１に供給されると、タンク１内に残存する燃焼性ガスＭ（例えばメタンガス）が当該燃焼性ガスＭよりも重い窒素ガスＹによってタンク１内部の上部に押し上げられ、燃焼性ガスＭがボイルオフガス排出ライン３からタンク１の外部に排出される（パージされる）。なお、タンク１の外部に排出される燃焼性ガスＭの濃度が高い場合には燃焼性ガスＭはボイルオフガス排出ライン３から排出されるが、燃焼性ガスＭの濃度が低い場合（例えば５％以下の場合）には燃焼性ガスＭは例えば内槽ノズル７を介して大気放散される。
【００２０】
また、気化器６からタンク１に供給される窒素ガスＹは、気化器６において液体窒素が温水等で温められることによって生成される。このため、液体窒素を暖める温水の温度を調整することによって、窒素ガスＹの温度を調整することができる。このような窒素ガスＹは、タンク１内の温度を昇温させる温度に調整されてタンク１内に供給される。これによって、タンク１内が昇温（ホットアップ）される。
【００２１】
この燃焼性ガス排気及びホットアップ（ステップＳ３）は、本発明において、残液処理後に低温タンク内に不活性ガスを供給することにより低温タンク内の燃焼性ガスをパージする燃焼性ガスパージ工程に相当する。
【００２２】
燃焼性ガス排気及びホットアップ（ステップＳ３）によりタンク１内の燃焼性ガスＭが爆発下限界以下の濃度となるまで排出されると、続いて、図１に示すように、内槽１ａ内及び保冷層１ｃに対して窒素ガスＹを供給する（ステップＳ４）。タンク１には、一般的に、内槽１ａと外槽１ｂとの間の空間に窒素ガスを供給するための配管が設けられている。このため、保冷層１ｃに供給する窒素ガスＹは、例えば当該配管を介して内槽１ａと外槽１ｂとの間の空間に供給される。なお、保冷層１ｃは粒状のパーライトからなることから、保冷層１ｃに供給された窒素ガスＹは、保冷層１ｃを通過し、最終的には外槽ノズル１２等からタンク１の外部に排出される。
【００２３】
また、本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、内槽ノズル７（または屋根ノズル）から排気された窒素ガスＹを保冷層１ｃに供給する。これによって、保冷層１ｃに供給する窒素ガスＹの少なくとも一部を内槽内１から排出される窒素ガスＹとすることができる。内槽ノズル７（または屋根ノズル）から排出される窒素ガスＹは、通常であれば大気放散されるものであることから、このように保冷層１ｃに供給することにより、窒素ガスＹの全体としての使用量を抑えることが可能となる。なお、内槽ノズル７（または屋根ノズル）から排出される窒素ガスＹの全てを保冷層１ｃに供給しても良いが、一部であっても良い。
【００２４】
さらに、本実施形態においては、内槽ノズル７から排出された窒素ガスＹをヒータ１０によって加温し、ブロワ１１で昇圧してから保冷層１ｃに対して供給する。例えば、ヒータ１０は、窒素ガスＹを案内する配管に巻回されており、当該配管内を流れる窒素ガスＹを配管の外部から間接的に加温する。これによって、加温された窒素ガスＹが保冷層１ｃに供給される。
【００２５】
この内槽１ａ内及び保冷層１ｃに対して窒素ガスＹを供給する工程（ステップＳ４）は、本発明において、内槽内及び保冷層に不活性ガスを供給することにより内槽内を昇温する不活性ガス昇温工程に相当する。
【００２６】
内槽１ａ内及び保冷層１ｃへの窒素ガスＹの供給が開始され、一定時間が経過あるいは一定量の窒素ガスＹが供給されると、内槽１ａの温度が所定値となったかの判定が行われる（ステップＳ５）。ここでは、監視制御部４が、タンク１に設置された温度計から内槽１ａ内の温度を取得し、この取得した温度を所定値と比較することによって、上記判定が行われる。なお、所定値は、後の工程における外気の導入にあたり結露等が生じないように定められている。また、ステップＳ５では、燃焼性ガスの濃度も監視している。
【００２７】
ステップＳ５において、内槽１ａの温度が所定値となっていないと判定されたときには、再びステップＳ４に戻る。つまり、内槽１ａの温度が所定値となるまで、窒素ガスＹが内槽１ａ内及び保冷層１ｃに対して供給される。一方、ステップＳ５において、内槽１ａの温度が所定値となっていると判定されたときには、図１に示すように、内槽１ａに外気の導入を行う（ステップＳ６）。ここでは、図３（ｂ）に示すように、外気導入装置８を内槽１ａに接続し、この外気導入装置８から内槽１ａ内に外気Ｚを供給する。この外気導入装置８は、外気Ｚを圧送する換気ファン８ａ（またはエアコンディショナ）と、内槽１ａに接続するためのエアロックチャンバ８ｂとを備えており、換気ファン８ａ（またはエアコンディショナ）で圧送する外気Ｚを、エアロックチャンバ８ｂを介して内槽１ａ内に供給する。
【００２８】
このような外気導入装置８によって供給される外気Ｚによってタンク１が昇温される。なお、タンク１内に供給される外気Ｚが多量となることから、外気Ｚは上述の内槽ノズル７に加えて、タンク１の上部に設けられたノズル９からも大気放散される。
【００２９】
外気Ｚのタンク１内への供給から一定時間が経過あるいは一定量の外気Ｚの供給が完了すると、タンク１内の温度及び酸素濃度が設定値となったかの判定を行う（ステップＳ７）。ここでは、監視制御部４が、内槽ノズル７（または屋根ノズル）やノズル９から排出される気体に含まれる酸素濃度を酸素濃度計から取得し、またタンク１内に設置された温度計からタンク１内の温度を取得し、これらの酸素濃度と温度とを設定値と比較することによって判定が行われる。なお、設定値は、タンク１内において作業者が作業可能な環境に必要な成分量に基づいて定められている。
【００３０】
ステップＳ７において、タンク１内の温度及び酸素濃度が設定値となったと判定されたときには、タンク１内に作業員が入れる環境が形成されたとして本実施形態におけるタンク１の開放作業を終了する。
【００３１】
一方、ステップＳ７において、タンク１内の温度及び酸素濃度が設定値となっていないと判定されたときには、再び、ステップＳ６に戻る。つまり、内槽１ａの温度及び酸素濃度が設定値となるまで、外気Ｚがタンク１内に供給される。
【００３２】
以上のような本実施形態のタンク１の開放作業では、タンク１内の残液が排出され、残液処理後にタンク１内に窒素ガスＹを供給することによりタンク１の燃焼性ガスＭがパージされ、内槽１ａ内及び保冷層１ｃに対して窒素ガスＹが供給されることによって内槽１ａ内が昇温され、最後に外気Ｚがタンク１内に供給される。
【００３３】
このような本実施形態のタンク１の開放作業によれば、窒素ガスＹが内槽１ａ内に供給されると共に保冷層１ｃに対しても供給される。このため、保冷層１ｃ自体が窒素ガスＹによって直接加温され、内槽１ａ内に供給した熱量が保冷層１ｃに奪われることを抑制することができ、短時間で内槽１ａ内を昇温させることが可能となる。したがって、本実施形態のタンク１の開放作業によれば、低温タンクの開放に必要となる時間を短縮することが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態のタンク１の開放作業によれば、内槽１ａ内から排出される窒素ガスＹの少なくとも一部を保冷層１ｃに供給する。このため、窒素ガスＹの使用量を増加させることなく窒素ガスＹを保冷層１ｃに供給することができる。
【００３５】
また、本実施形態のタンク１の開放作業によれば、内槽１ａ内から排出される窒素ガスＹを加温して保冷層１ｃに供給する。このため、保冷層１ｃをより短時間で温めることが可能となり、より短時間で内槽１ａ内を昇温させることが可能となる。
【００３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３７】
例えば、上記実施形態においては、ＬＮＧを貯蔵するタンク１の開放作業に本発明を適用した構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）を貯蔵するタンクの開放作業に適用することも可能である。このような場合には、本発明における燃焼性ガスは、プロパンガスやブタンガスとなる。
【００３８】
また、上記実施形態においては、不活性ガスとして窒素ガスを用いる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の不活性ガスを用いても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１……タンク（低温タンク）、１ａ……内槽、１ｂ……外槽、１ｃ……保冷層、２……払出ポンプ、３……ボイルオフガス排出ライン、４……監視制御部、５……仮設ポンプ、６……気化器、７……内槽ノズル、８……外気導入装置、８ａ……換気ファン、８ｂ……エアロックチャンバ、９……ノズル、１０……ヒータ、１１……ブロワ、１２……外槽ノズル、Ｍ……燃焼性ガス、Ｔ……タンクローリ車、Ｘ……液化ガス、Ｙ……窒素ガス（不活性ガス）、Ｚ……外気
【図１】
2015025467.tif 000003
【図２】
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【図３】
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