(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスの受入先からその貯蔵タンクに至る受入管と、
前記貯蔵タンクから前記受入管の上流側に至る受入循環管と、
前記受入循環管に接続された循環ポンプ装置と
を備え、前記受入管に通す前記液化ガスを前記循環ポンプ装置によって前記貯蔵タンクに循環させる液化ガス設備の保冷循環方法であって、
前記循環ポンプ装置による前記液化ガスの循環を停止する循環停止ステップと、
前記受入管内の液化ガスを、所定の排出ポンプ装置によって前記受入循環管を介して前記貯蔵タンク内に排出させる液化ガス排出ステップと
を有することを特徴とする液化ガス設備の保冷循環方法。
【請求項２】
前記液化ガス設備が、
液化ガスの貯蔵タンクから液化ガス気化器に至る払出管と、
前記払出管の下流側から前記貯蔵タンクに至る払出循環管と、
前記受入循環管から前記払出管に至る連結管と
を更に備え、
前記液化ガス排出ステップの後に、
前記受入管と前記受入循環管との間の前記液化ガスの流通を遮断した状態で、前記循環ポンプ装置および前記排出ポンプ装置の少なくとも一方によって、前記受入循環管、前記連結管、前記払出管および前記払出循環管を通して前記液化ガスを前記貯蔵タンクに循環させるステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の液化ガス設備の保冷循環方法。
【請求項３】
前記液化ガス排出ステップの後に、
前記循環ポンプ装置によって輸送した液化ガスを用いて前記受入管の冷却を行う予冷却ステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の液化ガス設備の保冷循環方法。
【請求項４】
前記予冷却ステップは、前記循環ポンプ装置によって輸送した液化ガスと、前記液化ガス気化器によりガス化した液化ガスとを混合することにより、前記受入管の冷却用ガスを生成するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の液化ガス設備の保冷循環方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＮＧ（液化天然ガス）の受入基地などの液化ガス設備の保冷循環方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＮＧの受入基地では、ＬＮＧを貯蔵するためのＬＮＧタンクを備え、このＬＮＧタンクには、ＬＮＧ船からタンクまでＬＮＧを輸送するための受入管や、タンクからＬＮＧ気化設備等にＬＮＧを輸送するための払出管などの輸送管が接続されている。
【０００３】
ところで、ＬＮＧタンクへのＬＮＧの受け入れは、数日から数週間程度の間隔をおいて行われるのが通常であり、また、ＬＮＧタンクからのＬＮＧの払い出しは、払出先（発電所や都市ガス設備等）が稼働停止する場合には中断されることがある。受入管や払出管等の輸送管は、ＬＮＧ（常圧で約−１６２℃）の輸送時には低温に保持されるが、そのようにＬＮＧの受け入れや払い出し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や払出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輸送管の変形および破損等の問題が生じ得る。
【０００４】
そこで、そのような問題を回避するための手段の一つとして、ＬＮＧタンク内に貯蔵されたＬＮＧを受入管に通して再びタンク内に戻すための循環管を設け、ＬＮＧの受け入れや払い出しを行わない場合には、ポンプ装置によって適量のＬＮＧ（循環液）を強制循環させて配管系を低温に保持（保冷循環）する技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１１９８９３号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなＬＮＧの受け入れは一般に計画的に実行されるが、上記従来技術では、ＬＮＧの受け入れが一定期間ないことが明らかな場合であっても受入管の保冷循環を実行するので、受入管やポンプ装置等からの入熱により、ＢＯＧ（ボイルオフガス）の発生が助長されるという問題があった。
【０００６】
その一方で、ＬＮＧタンクからのＬＮＧの払い出しは払出先の稼働状況によって左右されるので、通常は、払出先の稼働停止などによって払い出しが行われない場合であっても、払い出しを迅速に開始することが可能なように払出管の保冷循環を適切に実施しておく必要がある。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、払出管の保冷循環を継続する一方、受入管からの入熱を一定期間遮断することで、液化ガスの貯蔵タンクにおけるＢＯＧの発生を効果的に抑制することができる液化ガス設備の保冷循環方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために、本発明の液化ガス設備の保冷循環方法は、請求項１に示すとおり、液化ガスの受入先からその貯蔵タンクに至る受入管と、前記貯蔵タンクから前記受入管の上流側に至る受入循環管と、前記受入循環管に接続された循環ポンプ装置とを備え、前記受入管に通す前記液化ガスを前記循環ポンプ装置によって前記貯蔵タンクに循環させる液化ガス設備の保冷循環方法であって、前記循環ポンプ装置による前記液化ガスの循環を停止する循環停止ステップと、前記受入管内の液化ガスを、所定の排出ポンプ装置によって前記受入循環管を介して前記貯蔵タンク内に排出させる液化ガス排出ステップとを有する構成とする。
【０００９】
これによると、液化ガスの循環を停止して受入管から液化ガスを排出させるので、受入管からの入熱を一定期間遮断することができ、受入管への入熱に起因して液化ガスが貯蔵タンク内で気化することを抑制することが可能となる。従って、受入管を使用しない場合（特に、払出先の稼働停止等によってＬＮＧの払い出しが長期的に不能となったとき）に、払出管についてのみ必要な保冷循環を実施し、ＢＯＧの発生を効果的に抑制することができる。
【００１０】
また、上記液化ガス設備の保冷循環方法においては、請求項２に示すとおり、前記液化ガス設備が、液化ガスの貯蔵タンクから液化ガス気化器に至る払出管と、前記払出管の下流側から前記貯蔵タンクに至る払出循環管と、前記受入循環管から前記払出管に至る連結管とを更に備え、前記液化ガス排出ステップの後に、前記受入管と前記受入循環管との間の前記液化ガスの流通を遮断した状態で、前記循環ポンプ装置および前記排出ポンプ装置の少なくとも一方によって、前記受入循環管、前記連結管、前記払出管および前記払出循環管を通して前記液化ガスを前記貯蔵タンクに循環させるステップを更に有する構成とすることができる。
【００１１】
これによると、受入管の保冷循環に使用するポンプ装置を用いて払出管の保冷循環を実施するので、比較的容量が大きく稼働時の発熱も大きい払出用のポンプ装置等を使用する必要はなくなり、ポンプ装置に起因する液化ガス（循環液）への入熱を低減することができ、ＢＯＧの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
また、上記液化ガス設備の保冷循環方法においては、請求項３に示すとおり、前記液化ガス排出ステップの後に、前記循環ポンプ装置によって輸送した液化ガスを用いて前記受入管の冷却を行う予冷却ステップを更に有する構成とすることができる。これによると、簡易な構成により受入管の予冷却を実施することが可能となる。
【００１３】
また、上記液化ガス設備の保冷循環方法においては、請求項４に示すとおり、前記予冷却ステップは、前記循環ポンプ装置によって輸送した液化ガスと、前記液化ガス気化器によりガス化した液化ガスとを混合することにより、前記受入管の冷却用ガスを生成するステップを含む構成とすることができる。これによると、簡易な構成により冷却用ガスを生成して受入管の予冷却を適切に実行することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、払出管の保冷循環を継続する一方、受入管からの入熱を一定期間遮断することで、液化ガスの貯蔵タンクにおけるＢＯＧの発生を効果的に抑制することができるという優れた効果を奏するものである。特に、ＬＮＧの受け入れを実施しない場合であって、払出先の稼働停止等によってＬＮＧの払い出しが不能となったときに、貯蔵タンク内におけるＢＯＧの発生を抑制する手段として顕著な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るＬＮＧ受入基地の概略を示す構成図である。このＬＮＧ受入基地１は、低温のＬＮＧを貯蔵するためのＬＮＧタンク２と、ＬＮＧ船３で運搬されるＬＮＧを桟橋からタンク２まで輸送するための受入管４と、タンク２に貯蔵するＬＮＧをＬＮＧ気化器２３に輸送するための払出管５と、タンク２と受入管４の上流部とを連通するための受入循環管６と、払出管５の下流部とタンク２とを連通するための払出循環管７と、受入循環管６と払出管５とを連通する連結管８と、タンク２内のＢＯＧ（ボイルオフガス）をタンク２外に排出するためのＢＯＧ管９を主として備える。
【００１７】
受入管４は、その上流側に位置する棧橋にＬＮＧ受入用のローディングアーム２０が設けられており、一方、下流側は、タンク２上部に接続されている。ＬＮＧ受入基地１へＬＮＧを受け入れる際には、ＬＮＧ船３で運搬されたＬＮＧが、ローディングアーム２０を介して受入管４へと導かれタンク２まで輸送された後、吐出口からタンク２内に供給される。
【００１８】
払出管５は、その上流側がタンク２の液層部Ｌに設けられた払出ポンプ２１に接続されており、また、中間部には輸送途中のＬＮＧを昇圧するための昇圧ポンプ２２が設けられ、さらに、下流側にはＬＮＧを気化するためのＬＮＧ気化器２３が設けられている。ＬＮＧ受入基地１からＬＮＧを払い出す際には、タンク２内のＬＮＧは、払出ポンプ２１によってタンク２内から払出管５へと送出され、昇圧ポンプ２２で昇圧された後にＬＮＧ気化器２３へと送られる。このＬＮＧ気化器２３では、熱交換によりＬＮＧを気化させるための処理が行われ、そこで気化したＬＮＧ気化ガスは送ガス管２５を通して払出先に供給される。
【００１９】
ＢＯＧ管９は、その上流側がタンク２の気層部Ｇに接続されており、中間部で払出側とフレアスタック側に分岐した構成を有する。払出側は、輸送するＢＯＧを圧縮するためのＢＯＧ圧縮機３１が設けられており、ＬＮＧ気化器２３の後の払出管５に接続されている。一方、フレアスタック側は、タンク２内の圧力を調節するための圧力コントローラ３２とそのコントローラ３２からの制御信号に基づき開度を調節する圧力調節弁３３が設けられ、ＢＯＧの燃焼処理を行うフレアスタック３４に接続されている。
【００２０】
ＬＮＧ受入基地１では、タンク２壁面および各配管からの自然入熱や、ＬＮＧを輸送するための各ポンプに起因する入熱等によってＢＯＧが発生し、発生したＢＯＧは、タンク２内の気層部Ｇに蓄積される。そこで、タンク２内に蓄積したＢＯＧは、タンク２内の圧力を適正に保持するためにＢＯＧ管９を介してタンク２外に排出することが必要となる。このとき、払出先が稼働中でＬＮＧを必要としている場合には、タンク２内のＢＯＧは、ＢＯＧ管９の払出側に送られ、ＬＮＧ気化器２３で気化した送ガス管２５を流れるＬＮＧ気化ガスに混合されて払出先に供給される。一方、払出先が稼働しておらずＬＮＧを必要としない場合には、ＢＯＧが蓄積してタンク内の圧力が規定値まで上昇すると圧力調節弁３３が開放され、タンク２内のＢＯＧは、ＢＯＧ管９のフレアスタック側に送られて燃焼処理される。
【００２１】
上記ＬＮＧ受入基地１において、ＬＮＧ船３からのＬＮＧの受け入れがなく受入管４でのＬＮＧの輸送が行われない場合や、ＬＮＧの払出先が稼働しておらず払出管５でのＬＮＧの輸送が行われない場合には、受入管４および払出管５について保冷循環が必要である。以下、ＬＮＧ受入基地１の保冷循環システムについて説明する。
【００２２】
まず、払出管５についての保冷循環は、保冷循環ルートが、タンク２→払出管５→払出循環管７→タンク２のように構成される。このとき、払出管５からＬＮＧ気化器２３側へ向かうＬＮＧの払出ルートは遮断される。払出管５の保冷循環では、タンク２内のＬＮＧ（以下、「循環液」という。）が、払出ポンプ２１によって払出管５に送出された後、払出管５の下流部から分岐する払出循環管７へと導かれ、再びタンク２内へと戻される。
【００２３】
払出循環管７には、オリフィス４１が設けられており、循環液の流量は、払出管５への入熱量を考慮して決定し、常時一定量のＬＮＧを循環させている。
【００２４】
次に、受入管４についての保冷循環は、保冷循環ルートが、タンク２→受入循環管６→受入管４→タンク２のように構成される。このとき、ＬＮＧ船３からローディングアーム２０へ向かう受入ルートは遮断され、また、枝管５１に設けられた操作弁５２、連結管８に設けられた操作弁５３、バイパス管５４に設けられた操作弁５５、排出管５６に設けられた操作弁５７およびミキサ接続管５８に設けられた操作弁５９がそれぞれ閉じられ、保冷循環ルートが構成される。受入管の保冷循環では、循環液が、受入循環管６に接続される保冷循環ポンプ６１によってタンク２内から受入循環管６に送出された後、この受入循環管６によって受入管４の上流部へと導かれ、受入管４内を輸送されてタンク２内へと戻される。
【００２５】
受入循環管６には、流量計７０の検出値に基づき流量を調節するための流量コントローラ７１と、そのコントローラ７１からの制御信号に基づき開度を調節する流量調節弁７２とが設けられ、保冷循環時においては、この調節弁７２により、循環液の流量を任意に調節することができる。
【００２６】
次に、ＬＮＧ受入基地１において、ＬＮＧの受け入れを実施しない場合であって、払出先の稼働停止等によってＬＮＧの払い出しが不能となったときなどに、受入管４の保冷循環系からの入熱を遮断することで、タンク２内におけるＢＯＧの発生を抑制する方法について説明する。
【００２７】
図２は、受入管から循環液を排出する方法を示す説明図である。ここでは、説明に必要な要素のみを示しているが、特に言及しない事項については、図１の場合と同様である。
【００２８】
循環液の排出ルートは、受入管４→排出管５６→バイパス管５４→受入循環管６→枝管５１→タンク２のように構成される（図中、排出ルートを破線で示す。）。このとき、上述のような保冷循環を実施する状態から、受入循環管６における操作弁７８を閉じ、排出管５６における操作弁５７および枝管５１における操作弁５２を開くことで排出ルートが確保される。
【００２９】
循環液の排出では、上述のような受入管４の保冷循環を実施中に、保冷循環ポンプ６１を停止する一方、バイパス管５４に接続される排出ポンプ６２を起動することで、受入管４を満たしていた循環液が、排出管５６によって排出された後、受入循環管６へと導かれ、受入循環管６内を輸送されてタンク２内へと戻される。ここで、排出管５６は、受入管４内の液化ガスを容易に排出できるように、受入管４の配管経路における最も低い位置に接続することが好ましい。受入管４内の循環液の排出が完了すると、保冷循環ポンプ６１および排出ポンプ６２はともに停止した状態とする。
【００３０】
このような方法により、受入管４の保冷循環系からの入熱を遮断し、受入管４への入熱に起因して液化ガスがタンク２内で気化することを抑制することができる。
【００３１】
次に、上述のような受入管４の保冷循環を停止した後に、受入管の保冷循環に使用するポンプ装置によって払出管５の保冷循環を行う方法について説明する。
【００３２】
図３は、受入管の保冷循環に用いる保冷循環ポンプおよび排出ポンプによって払出管の保冷循環を行う方法を示す説明図である。ここでは、説明に必要な要素のみを示しているが、特に言及しない事項については、図１の場合と同様である。
【００３３】
払出管５の保冷循環ルートは、タンク２→受入循環管６→バイパス管５４→受入循環管６→連結管８→払出管５→タンク２およびタンク２→受入循環管６→バイパス管５４→受入循環管６→連結管８→払出管５→払出循環管７→タンク２のように構成される（図中、排出ルートを破線で示す。）。このとき、上述のような受入管４の循環液の排出を完了した状態から、バイパス管５４における操作弁５５、連結管８における操作弁５３および受入循環管６における操作弁７８をそれそれ開く一方、枝管５１における操作弁５２、受入循環管６における操作弁６３、排出管５６における操作弁５７および受入循環管６における調節弁７２をそれぞれ閉じることで保冷循環ルートが確保される。
【００３４】
払出管５の保冷循環では、払出管５の保冷循環に使用している払出ポンプ２１を停止するとともに、保冷循環ポンプ６１および排出ポンプ６２を起動する。これにより、循環液が、タンク２から受入循環管６に送出された後、連結管８を介して払出管５へと送られる。そこで、循環液は、その連結管８と払出管５との接続部において分岐し、一方は、払出管５内を払出ポンプ２１側へ送られ、タンク２内に戻される。また、他方は、昇圧ポンプ２２を経由し、その後は、上述の通常の払出管５の保冷循環と同様のルートを通ってタンク２内へと戻される。
【００３５】
このような方法により、比較的容量が大きく稼働時の入熱も大きい払出ポンプ２１を使用せずに、比較的容量が小さく稼働時の入熱も小さい保冷循環ポンプ６１および排出ポンプ６２によって払出管５の保冷循環を実施することができるので、ポンプ装置に起因する循環液への入熱を低減することができ、より効率的な保冷循環が可能となる。
【００３６】
次に、上述のような受入管の保冷循環に使用するポンプ装置によって払出管５の保冷循環を実行した後に、受入管４の使用を再開するための予冷却を実施する方法について説明する。
【００３７】
図４は、受入管の予冷却の方法を示す説明図である。ここでは、説明に必要な要素のみを示しているが、特に言及しない事項については、図１の場合と同様である。
【００３８】
上述のように、保冷循環を停止した受入管４でＬＮＧの受け入れを再開する場合、常温の受入管４にそのまま低温のＬＮＧを流すと急激な温度変化によって管の変形や破損等が生じる可能性があるので、受入管４の予冷却を実行する必要がある。そこで、ＬＮＧ受入基地１では、タンク２内のＬＮＧ（液体）と常温のＬＮＧ（以下、「常温ガス」という）とをインラインミキサ９１にて混合し、これにより生成した冷却用ガスを用いて受入管４を冷却する。
【００３９】
タンク２内のＬＮＧは、保冷循環ポンプ６１によって受入循環管６およびミキサ接続管５８を通してインラインミキサ９１に供給される（図中、供給ルートを破線で示す。）。このとき、図３に示したような払出管５の保冷循環を実行した状態から、ミキサ接続管５８における操作弁５９および受入循環管における操作弁１００が開かれ、ＬＮＧの送出ルートが確保される。また、インラインミキサ９１からの冷却ガスの温度を制御するための温度コントローラ９０と流量コントローラ７１との制御信号に基づき流量調節弁７２の開度を調節することで、インラインミキサ９１に供給されるＬＮＧの流量およびインラインミキサ９１で生成される冷却ガスの温度を調節することが可能である。
【００４０】
常温ガスは、ＬＮＧ気化器２３で気化させた後のＬＮＧ気化ガスであり、送ガス管２５から分岐した供給管９２によってインラインミキサに供給される。供給管９２には、流量計９３の検出値に基づき常温ガスの流量を制御するための流量コントローラ９４とそのコントローラ９４からの制御信号に基づき開度を調節する流量調節弁９５が設けられている。
【００４１】
上記のようにタンク２内のＬＮＧおよび常温ガスがインラインミキサ９１に供給され、そこで生成された冷却用ガスは、ミキサ接続管９６および受入循環管６を介して受入管４の上流部へと導入される。受入管４に導入された冷却用ガスは、通常のＬＮＧの受け入れの場合と同様に、受入管４内を輸送されてタンク２内へ戻される。このような予冷却の処理は、受入管４の管内が適切な温度（例えば、約−１００℃）になるまで実行され、予冷却が完了すると、インラインミキサ９１へのＬＮＧ気化ガスの供給を終了し、受入管４へＬＮＧのみを供給することで、受入管４内をＬＮＧで満液とする操作が行われる。
【００４２】
このような方法により、簡易に冷却ガスを生成して予冷却および液張りを適切に実行することができる。なお、液張り後は、受入管４および払出管５について図１で説明したような通常の保冷循環を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明にかかる液化ガス設備の保冷循環方法は、受入管および払出管等の保冷循環の実施において、簡易な構成によって受入管の保冷循環に起因する入熱を一定期間防止することで、液化ガスのタンクにおけるＢＯＧの発生を効果的に抑制することができ、ＬＮＧ受入基地などの液化ガス設備の保冷循環方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るＬＮＧ受入基地の概略を示す構成図
【図２】受入管から循環液を排出する方法を示す説明図
【図３】受入管の保冷循環に用いるポンプ装置によって払出管の保冷循環を行う方法を示す説明図
【図４】受入管の予冷却方法を示す説明図
【符号の説明】
【００４５】
１  ＬＮＧ受入基地
２  ＬＮＧタンク
４  受入管
５  払出管
６  受入循環管
７  払出循環管
８  連結管
２１  払出ポンプ
６１  保冷循環ポンプ
６２  排出ポンプ
９１  インラインミキサ
Ｇ  気層部
Ｌ  液層部
【図１】
0004838040.tif 000002
【図２】
0004838040.tif 000003
【図３】
0004838040.tif 000004
【図４】
0004838040.tif 000005