(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを貯蔵タンクに向かって輸送する水平配管と、
前記貯蔵タンクに沿って立ち上がる立上り配管と、
前記水平配管と前記立上り配管とを接続する接続配管と、を含む受入管を有し、
前記接続配管は、前記水平配管よりも高い位置に設けられた水平部を有し、
前記水平部に、遮断弁が設けられており、
前記貯蔵タンクに貯蔵された前記液化ガスを前記受入管に注入し、前記受入管内の前記液化ガスを加圧する加圧注入装置を有し、
前記遮断弁は、前記加圧注入装置によって前記受入管内の前記液化ガスが加圧されているときに、前記接続配管を閉塞する、ことを特徴とする液化ガスの受入設備。
【請求項２】
前記加圧注入装置は、
前記遮断弁よりも上流側の前記受入管に接続された第１の加圧注入配管と、
前記遮断弁よりも下流側の前記受入管に接続された第２の加圧注入配管と、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の液化ガスの受入設備。
【請求項３】
前記水平部に接続されたガス抜き配管を有し、
前記遮断弁は、前記水平部において、前記ガス抜き配管の接続位置よりも下流側に設けられている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の液化ガスの受入設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガスの受入設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液化ガスの受入設備として、例えば、下記特許文献１に記載された液化天然ガス（Liquefied Natural Gas：以下、ＬＮＧと称する）の受入基地が知られている。ＬＮＧの受入基地では、ＬＮＧを貯蔵するためのＬＮＧタンク（貯蔵タンク）を備え、このＬＮＧタンクには、ＬＮＧタンカーからＬＮＧタンクまでＬＮＧを輸送するための受入管が接続されている。
【０００３】
受入管は、ＬＮＧ（常圧で約−１６２℃）の輸送時には低温に保持されるが、ＬＮＧの受け入れが一定期間行われない場合には、外部からの自然入熱等によって受入管の温度が次第に上昇し、そのままの状態で再びＬＮＧの輸送を開始すると、ＬＮＧタンク内におけるＬＮＧの大量蒸発や急激な温度変化による変形および破損等の問題が生じ得る。
【０００４】
このような問題を回避するために、ＬＮＧの受入設備は、受入管を冷却する冷却手段として、循環冷却手段や加圧注入冷却手段等を有する。循環冷却手段は、ＬＮＧタンクに貯蔵されたＬＮＧを受入管に通して再びタンク内に戻し、ＬＮＧを強制循環させることで、受入管を冷却する方法である。また、加圧注入冷却手段は、受入管内で発生したＬＮＧの気化ガスを抜き、気化したＬＮＧと等しい量のＬＮＧをＬＮＧタンクから受入管に加圧注入して、受入管内の圧力を一定に保ちつつ受入管を冷却する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５１２８７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、受入管は、液化ガスを貯蔵タンクに向かって輸送する水平配管と、貯蔵タンクに沿って立ち上がる立上り配管と、を備える。水平配管は、液化ガスの受入先から貯蔵タンクまでの輸送距離が比較的長く、外部からの自然入熱によって液化ガスが気化し易い。この水平配管で発生した気化ガスが、立上り配管に移動すると、立上り配管で発生した気化ガスとまとまって、立上り配管内の液化ガスを持ち上げてしまうことがある。立上り配管内の液化ガスが持ち上がると、液化ガスが上下に移動し、立上り配管を激しく振動させる所謂ガイザリングが発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ガイザリングの発生を防止することができる液化ガスの受入設備の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、液化ガスを貯蔵タンクに向かって輸送する水平配管と、前記貯蔵タンクに沿って立ち上がる立上り配管と、前記水平配管と前記立上り配管とを接続する接続配管と、を含む受入管を有し、前記接続配管は、前記水平配管よりも高い位置に設けられた水平部を有し、前記水平部に、遮断弁が設けられている、液化ガスの受入設備を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、水平配管と立上り配管とを接続する接続配管に遮断弁を設け、水平配管で発生した気化ガスが立上り配管で発生した気化ガスに合流することを阻止する。水平配管で発生した気化ガスは、水平配管よりも高い位置に設けられた接続配管の水平部に集まる。この水平部に遮断弁を設けることによって、水平配管で発生した気化ガスの移動を、立上り配管の手前で阻止することができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記貯蔵タンクに貯蔵された前記液化ガスを前記受入管に注入し、前記受入管内の前記液化ガスを加圧する加圧注入装置を有し、前記遮断弁は、前記加圧注入装置によって前記受入管内の前記液化ガスが加圧されているときに、前記接続配管を閉塞する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、加圧注入装置によって、加圧注入冷却が行われているときに、遮断弁によって接続配管が閉塞される。加圧注入冷却が行われているときは、液化ガスの流れが殆どないため、水平配管において液化ガスが気化し易い。このため、加圧注入冷却が行われているときに、遮断弁によって接続配管を閉塞することで、水平配管で発生した液化ガスの移動を、立上り配管の手前で好適に阻止することができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記加圧注入装置は、前記遮断弁よりも上流側の前記受入管に接続された第１の加圧注入配管と、前記遮断弁よりも下流側の前記受入管に接続された第２の加圧注入配管と、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、加圧注入冷却が行われているときに受入管が遮断弁によって区切られるため、第１の加圧注入配管によって遮断弁よりも上流側の受入管を加圧注入冷却し、第２の加圧注入配管によって遮断弁より下流側の受入管を加圧注入冷却する。
【００１１】
また、本発明においては、前記水平部に接続されたガス抜き配管を有し、前記遮断弁は、前記水平部において、前記ガス抜き配管の接続位置よりも下流側に設けられている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、水平配管で発生した気化ガスの少なくとも一部が遮断弁の手前でガス抜きされるため、遮断弁にかかる負荷を低減できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガイザリングの発生を防止することができる液化ガスの受入設備が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態におけるＬＮＧの受入設備を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、液化ガスとしてＬＮＧを受け入れるＬＮＧの受入設備（液化ガスの受入設備）を例示する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態におけるＬＮＧの受入設備１を示す系統図である。
図１に示すように、ＬＮＧの受入設備１は、受入管１０と、循環装置２０と、加圧注入装置３０と、を有する。ＬＮＧの受入設備１は、図示しないＬＮＧタンカーからローディングアーム２を介してＬＮＧを受入管１０に導入し、受入管１０を介して図示しないＬＮＧタンク（貯蔵タンク）にＬＮＧを受け入れるものである。
【００１６】
受入管１０は、ＬＮＧをＬＮＧタンクに向かって輸送する水平配管１１と、ＬＮＧタンクに沿って立ち上がる立上り配管１２と、水平配管１１と立上り配管１２とを接続する接続配管１３と、を含む。水平配管１１は、ＬＮＧタンクに向かって略水平に延びる配管である。水平配管１１には、ローディングアーム２が接続されている。また、水平配管１１には、ガス抜き装置１４が複数設けられている。
【００１７】
ガス抜き装置１４は、水平配管１１で発生したＬＮＧの気化ガスを捕集するガス捕集部１４ａと、ガス捕集部１４ａの頂部に接続されたガス抜き配管１４ｂと、ガス抜き配管１４ｂに設けられた調節弁１４ｃと、ガス捕集部１４ａのＬＮＧの液位に基づいて調節弁１４ｃを開閉操作する液位調節装置１４ｄと、を有する。ガス抜き配管１４ｂは、ＢＯＧ（Boil Off Gas）配管３に接続されており、調節弁１４ｃが開かれると、気化ガスはＬＮＧタンクに輸送される。気化ガスは、その後、例えば、図示しないＢＯＧコンプレッサーにより昇圧されて気化ガスライン等へ輸送される。
【００１８】
立上り配管１２は、ＬＮＧタンクの側壁に沿って略鉛直上方に延びる配管である。立上り配管１２は、上端部において水平に屈曲した水平部１２ａを有する。水平部１２ａには、遮断弁１５と、遮断弁１５をバイパスするガス抜き配管１６と、が設けられている。ガス抜き配管１６には、調節弁１６ａが設けられている。調節弁１６ａは、圧力調節装置１６ｂによって開閉操作される。圧力調節装置１６ｂは、水平部１２ａに溜まった気化ガスの圧力に基づいて調節弁１６ａを開閉操作するものである。ガス抜き配管１６は、遮断弁１５よりも下流側に接続されており、調節弁１６ａが開かれると、気化ガスはＬＮＧタンクに輸送される。
【００１９】
接続配管１３は、水平配管１１から略鉛直上方に延びる立上り部１３ａと、立上り部１３ａから略水平に延びて立上り配管１２と接続される水平部１３ｂと、を有する。水平部１３ｂは、水平配管１１よりも高い位置に設けられている。水平部１３ｂには、遮断弁１７が設けられている。遮断弁１７よりも上流側の水平部１２ａには、ガス抜き配管１８が接続されている。ガス抜き配管１８は、遮断弁１８ａを有する。ガス抜き配管１８は、遮断弁１５よりも下流側に接続されており、遮断弁１８ａが開かれると、気化ガスはＬＮＧタンクに輸送される。
【００２０】
循環装置２０は、ＬＮＧタンクに貯蔵されたＬＮＧを、受入管１０を通して再びＬＮＧタンク内に戻し、ＬＮＧを強制循環させる循環冷却を行うものである。循環装置２０は、ＬＮＧタンクに設けられた図示しないＬＮＧプライマリーポンプに接続された循環配管２１を有する。循環配管２１は、遮断弁１７よりも上流側の受入管１０に接続されている。より詳しくは、循環配管２１は、遮断弁１７よりも上流側に位置する水平配管１１に接続されている。
【００２１】
循環配管２１は、オリフィス２１ａと、オリフィス２１ａよりも下流側に位置する調節弁２１ｂと、を有する。調節弁２１ｂは、流量調節装置２１ｃによって開閉操作される。流量調節装置２１ｃは、オリフィス２１ａを通るＬＮＧの流量に基づいて調節弁２１ｂを開閉操作する。なお、図１は、後述する加圧注入装置３０による加圧注入冷却を行っているときの各種弁の開閉状態を白黒で示しており、循環装置２０による循環冷却を行っているときは各種弁の開閉状態は逆になる。例えば、循環冷却を行っているときは、遮断弁１５，１７は開かれている。
【００２２】
加圧注入装置３０は、ＬＮＧタンクに貯蔵されたＬＮＧを受入管１０に注入し、受入管１０内のＬＮＧを冷却する加圧注入冷却を行うものである。加圧注入装置３０は、ＬＮＧプライマリーポンプに接続された第１の加圧注入配管３１及び第２の加圧注入配管３２を有する。第１の加圧注入配管３１は、遮断弁１７よりも上流側の受入管１０に接続されている。より詳しくは、第１の加圧注入配管３１は、２つに分岐して、遮断弁１７よりも上流側に位置する水平配管１１と２箇所で接続されている。
【００２３】
第１の加圧注入配管３１は、調節弁３１ａと、調節弁３１ａの下流側に位置する遮断弁３１ｂと、を有する。遮断弁３１ｂは、圧力安全装置３１ｃによって開閉操作される。圧力安全装置３１ｃは、遮断弁３１ｂよりも下流側の第１の加圧注入配管３１内のＬＮＧの圧力に基づいて遮断弁３１ｂを開閉操作する。調節弁３１ａは、圧力調節装置３１ｄ及び液位調節装置３１ｅによって開閉操作される。圧力調節装置３１ｄは、遮断弁３１ｂよりも上流側の第１の加圧注入配管３１内のＬＮＧの圧力に基づいて調節弁３１ａを開閉操作する。液位調節装置３１ｅは、接続配管１３の水平部１３ｂにおけるＬＮＧの液位に基づいて調節弁３１ａを開閉操作する。
【００２４】
第２の加圧注入配管３２は、遮断弁１７よりも下流側の受入管１０に接続されている。より詳しくは、第２の加圧注入配管３２は、遮断弁１７よりも下流側に位置する接続配管１３の水平部１３ｂに接続されている。第２の加圧注入配管３２は、オリフィス３２ａと、オリフィス３２ａよりも下流側に位置する調節弁３２ｂと、調節弁３２ｂの下流側に位置する遮断弁３２ｃと、を有する。遮断弁３２ｃは、圧力安全装置３２ｄによって開閉操作される。圧力安全装置３２ｄは、立上り配管１２内のＬＮＧの圧力に基づいて遮断弁３２ｃを開閉操作する。
【００２５】
調節弁３２ｂは、流量調節装置３２ｅ及び液位調節装置３２ｆによって開閉操作される。流量調節装置３２ｅは、オリフィス３２ａを通るＬＮＧの流量に基づいて調節弁３２ｂを開閉操作する。液位調節装置３２ｆは、圧力調節装置１６ｂが計測した水平部１２ａに溜まった気化ガスの圧力と、圧力安全装置３２ｄが計測した立上り配管１２内のＬＮＧの圧力から立上り配管１２内のＬＮＧの液位を算出し、その液位に基づいて調節弁３２ｂを開閉する。
【００２６】
上記構成のＬＮＧの受入設備１において、ＬＮＧの受け入れが一定期間行われなかった場合、例えば、加圧注入装置３０による加圧注入冷却を行う。加圧注入冷却は、循環冷却のようにＬＮＧの強制循環を行わないため、ポンプ等の動力をあまり必要とせず、消費エネルギーを小さく抑えることができる。加圧注入冷却を行う場合、図１に示すように、受入管１０の遮断弁１５，１７及び循環配管２１の調節弁２１ｂを閉塞する。そして、第１の加圧注入配管３１の調節弁３１ａ、遮断弁３１ｂ及び第２の加圧注入配管３２の調節弁３２ｂ、遮断弁３２ｃを開放する。
【００２７】
加圧注入冷却が行われているときは、ＬＮＧの流れが殆どないため、外部からの自然入熱等により、配管距離が長い水平配管１１においてＬＮＧが気化し易い。図１に示すように、本実施形態では、水平配管１１と立上り配管１２とを接続する接続配管１３に遮断弁１７を設け、水平配管１１で発生した気化ガスが立上り配管１２で発生した気化ガスに合流することを阻止する。水平配管１１で発生した気化ガスは、水平配管１１よりも高い位置に設けられた接続配管１３の水平部１３ｂに集まる。この水平部１３ｂに遮断弁１７を設けることによって、水平配管１１で発生した気化ガスの移動を、立上り配管１２の手前で阻止することができる。したがって、水平配管１１で発生した気化ガスが、立上り配管１２に移動することがなく、立上り配管１２におけるガイザリングの発生を防止することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、加圧注入装置３０は、遮断弁１７よりも上流側の受入管１０に接続された第１の加圧注入配管３１と、遮断弁１７よりも下流側の受入管１０に接続された第２の加圧注入配管３２と、を有する。加圧注入冷却が行われているときは、受入管１０が遮断弁１７によって区切られるため、この構成によれば、第１の加圧注入配管３１によって遮断弁１７よりも上流側の受入管１０を加圧注入冷却し、第２の加圧注入配管３２によって遮断弁１７より下流側の受入管１０を加圧注入冷却することができる。また、受入管１０が遮断弁１７によって区切られることで、第１の加圧注入配管３１及び第２の加圧注入配管３２の設置個所の決定が容易となる。
【００２９】
また、本実施形態では、水平部１３ｂに接続されたガス抜き配管１８を有し、遮断弁１７が、水平部１３ｂにおいて、ガス抜き配管１８の接続位置よりも下流側に設けられている。この構成によれば、水平配管１１で発生した気化ガスの少なくとも一部が遮断弁１７の手前でガス抜きされるため、遮断弁１７にかかる負荷を低減できる。
また、本実施形態では、遮断弁１７の下流側の立上り配管１２の上端部においてもガス抜き配管１６によるガス抜きが行われる。加圧注入装置３０は、ガス抜き配管１６，１８等から気化ガスを抜きつつ、ＬＮＧを加圧注入し、受入管１０内のＬＮＧを冷却する。なお、受入管１０内の液温が所定の温度より高くなった場合、加圧注入冷却から循環冷却に切り換えて、受入管１０内のＬＮＧの入れ換えを行うこととなる。
【００３０】
このように、上述の本実施形態によれば、ＬＮＧをＬＮＧタンクに向かって輸送する水平配管１１と、ＬＮＧタンクに沿って立ち上がる立上り配管１２と、水平配管１１と立上り配管１２とを接続する接続配管１３と、を含む受入管１０を有し、接続配管１３は、水平配管１１よりも高い位置に設けられた水平部１３ｂを有し、水平部１３ｂに、遮断弁１７が設けられている、ＬＮＧの受入設備１を採用することによって、ガイザリングの発生を防止することができる。
【００３１】
以上、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るものではない。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、本発明の主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。
【００３２】
例えば、上記実施形態では、加圧注入冷却のときに遮断弁１７を閉塞すると説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、何らかの影響でガス抜き装置１４におけるＬＮＧの液面が下がり、ガス捕集部１４ａにおいて捕集した気化ガスが水平配管１１に流れ込んだときに、遮断弁１７を閉塞する構成であってもよい。すなわち、遮断弁１７が、液位調節装置１４ｄによって開閉操作される構成であってもよい。この構成によれば、加圧注入冷却のとき以外でも、立上り配管１２におけるガイザリングの発生を防止することができる。
【００３３】
また、例えば、上記実施形態では、液化ガスを受け入れるＬＮＧの受入設備１について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、他の液化ガスとして、例えば、液体窒素や液化石油ガス（Liquefied Petroleum Gas：ＬＰＧ）等を受け入れる受入設備にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  ＬＮＧの受入設備（液化ガスの受入設備）
１０  受入管
１１  水平配管
１２  立上り配管
１３  接続配管
１３ｂ  水平部
１７  遮断弁
１８  ガス抜き配管
３０  加圧注入装置
３１  第１の加圧注入配管
３２  第２の加圧注入配管
【図１】
0006582182.tif 000002