(57)【要約】      （修正有）【課題】受取側タンク部に受け取られた低温液化ガスの体積である受取体積を、簡単かつ正確に求めることが可能な低温液化ガス受取体積演算装置を提供する。【解決手段】受取側タンク部１３に受け取られた低温液化ガスの体積算出は、供給側タンク部１１に注入された加圧用ガスの注入体積Ｖ１及びボイルの法則を用いて、供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に供給された低温液化ガスの供給体積Ｖ３を演算する。そして、式１：Ｖ４＝(Ｖ２−Ｖ３)／(ｎ−１)を用いて、供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に低温液化ガスの供給中にＢＯＧが発生することにより失われた低温液化ガスの消失体積Ｖ４を演算する。Ｖ２は、受取側タンク部１３に低温液化ガスの供給を開始してから、供給を終了するまでに受取側タンク部１３内から放出された気体の体積(放出体積)である。そして、式２：Ｖ５＝Ｖ３−Ｖ４を用いて、受取体積Ｖ５を演算する。【選択図】図８
2013040629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧用ガスを供給側タンク部に注入して前記供給側タンク部内の圧力を高めた後、受取側タンク部内の気体を放出させながら、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に配管を用いて低温液化ガスの供給をする場合に、前記受取側タンク部に受け取られた前記低温液化ガスの体積である受取体積を演算する装置であって、
前記供給側タンク部に前記加圧用ガスの注入を開始する前の前記供給側タンク部内の圧力である注入開始前圧力Ｐ０、前記供給側タンク部に前記加圧用ガスの注入を終了した後で、かつ前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始する前の前記供給側タンク部内の圧力である供給開始前圧力Ｐ１、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を終了した後の前記供給側タンク部内の圧力である供給終了後圧力Ｐ２、前記供給側タンク部に注入された前記加圧用ガスの体積である注入体積Ｖ１、及び、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始してから、供給を終了するまでに前記受取側タンク部内から放出された前記気体の体積である放出体積Ｖ２の入力を受け付ける受付部と、
前記注入開始前圧力Ｐ０、前記供給開始前圧力Ｐ１、前記供給終了後圧力Ｐ２、前記注入体積Ｖ１及びボイルの法則を用いて、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に供給された前記低温液化ガスの体積である供給体積Ｖ３を演算し、そして、下記式１を用いて、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給中に、当該低温液化ガスが気化することにより失われた前記低温液化ガスの体積である消失体積Ｖ４を演算し、そして、下記式２を用いて、前記受取体積Ｖ５を演算する演算部と、
表示部と、
前記演算部で演算された前記受取体積Ｖ５を、前記表示部に表示させる表示制御部と、を備える低温液化ガス受取体積演算装置。
Ｖ４＝(Ｖ２−Ｖ３)／(ｎ−１)・・・式１
Ｖ５＝Ｖ３−Ｖ４・・・式２
ｎは、前記低温液化ガスが気化すると体積がｎ倍になることを表す値である。
【請求項２】
前記表示制御部は、前記注入開始前圧力Ｐ０の入力を受け付ける画面を前記表示部に表示させ、
前記受付部が、前記注入開始前圧力Ｐ０の入力を受け付けた後、前記表示制御部は、前記供給開始前圧力Ｐ１及び前記注入体積Ｖ１の入力を受け付ける画面を前記表示部に表示させ、
前記受付部が、前記供給開始前圧力Ｐ１及び前記注入体積Ｖ１の入力を受け付けた後、前記表示制御部は、前記供給終了後圧力Ｐ２及び前記放出体積Ｖ２の入力を受け付ける画面を前記表示部に表示させ、
前記受付部が、前記供給終了後圧力Ｐ２及び前記放出体積Ｖ２の入力を受け付けた後、前記演算部は、前記受取体積Ｖ５を演算する請求項１に記載の低温液化ガス受取体積演算装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の低温液化ガス受取体積演算装置を備えるシステムであって、
前記注入開始前圧力Ｐ０、前記供給開始前圧力Ｐ１及び前記供給終了後圧力Ｐ２を得るために用いられ、前記供給側タンク部内の圧力を測定する圧力計と、
前記注入体積Ｖ１を得るために用いられ、前記供給側タンク部に注入された前記加圧用ガスの流量を測定する第１の流量計と、
前記放出体積Ｖ２を得るために用いられ、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始してから、供給を終了するまでに前記受取側タンク部内から放出された前記気体の流量を測定する第２の流量計と、を備える低温液化ガス受取体積演算システム。
【請求項４】
加圧用ガスを供給側タンク部に注入して前記供給側タンク部内の圧力を高めた後、受取側タンク部内の気体を放出させながら、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に配管を用いて低温液化ガスの供給をする場合に、前記受取側タンク部に受け取られた前記低温液化ガスの体積である受取体積を演算するプログラムであって、
コンピュータに、
前記供給側タンク部に前記加圧用ガスの注入を開始する前の前記供給側タンク部内の圧力である注入開始前圧力Ｐ０、前記供給側タンク部に前記加圧用ガスの注入を終了した後で、かつ前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始する前の前記供給側タンク部内の圧力である供給開始前圧力Ｐ１、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を終了した後の前記供給側タンク部内の圧力である供給終了後圧力Ｐ２、前記供給側タンク部に注入された前記加圧用ガスの体積である注入体積Ｖ１、及び、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始してから、供給を終了するまでに前記受取側タンク部内から放出された前記気体の体積である放出体積Ｖ２の入力を受け付けさせる受付ステップと、
前記注入開始前圧力Ｐ０、前記供給開始前圧力Ｐ１、前記供給終了後圧力Ｐ２、前記注入体積Ｖ１及びボイルの法則を用いて、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に供給された前記低温液化ガスの体積である供給体積Ｖ３を演算させ、そして、下記式１を用いて、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給中に、当該低温液化ガスが気化することにより失われた前記低温液化ガスの体積である消失体積Ｖ４を演算させ、そして、下記式２を用いて、前記受取体積Ｖ５を演算させる演算ステップと、
前記演算ステップで演算された前記受取体積Ｖ５を、表示部に表示させる表示ステップと、を実行させるための低温液化ガス受取体積演算プログラム。
Ｖ４＝(Ｖ２−Ｖ３)／(ｎ−１)・・・式１
Ｖ５＝Ｖ３−Ｖ４・・・式２
ｎは、前記低温液化ガスが気化すると体積がｎ倍になることを表す値である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給側タンク部から受取側タンク部に配管を用いて、低温液化ガスを供給する場合に、受取側タンク部で実際に受け取られた低温液化ガス量(液相量)を演算する装置及びそのシステム、並びに低温液化ガス受取体積演算プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液化水素のような低温液化ガスの供給形態の１つとして、低温液化ガスが貯蔵されたタンク(供給側タンク部)を、受け取り側のタンク(受取側タンク部)が設置されている箇所までトレーラーで運搬し、供給側タンク部と受取側タンク部とを配管で接続し、供給側タンク部から受取側タンク部に低温液化ガスを供給する形態がある。
【０００３】
この形態では、供給側タンク部から供給した低温液化ガス量に比べて、受取側タンク部で受け取られた低温液化ガス量が少ない現象が生じる。低温液化ガスは、供給側タンク部から液体の状態で送り出されるが、配管において、入熱により一部が気化し(ＢＯＧ(Boil off gas))、受取側タンク部では気液混合流体の状態で受け取られるからである。実際に使用されるのは、気液混合流体の液体部分である。従って、受取側タンク部で受け取られた低温液化ガスの体積、すなわち受取側タンク部で受け取られた気液混合流体のうち、液相の体積を、如何に計測するか課題となる。
【０００４】
従来の低温液化ガスの流量を計測する技術として、移送中の低温液化ガスを過冷却処理する過冷却処理装置と、流量計、及び流量制御ユニットとを、配管類とともに開閉可能に構成された真空断熱構造のコールドチャンバー内に収納し、過冷却処理装置を浸漬容器とその浸漬容器の内部に収容される熱交換部とで構成し、コールドチャンバー内で低温液化ガス移送路から分岐した分岐路を、過冷却処理装置の浸漬容器内に連通するシステムが提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９１８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記低温液化ガスの流量計測システムでは、そのシステムの設備が比較的複雑となる問題がある。よって、低温液化ガスの流量(体積)を計測するのではなく、低温液化ガスの供給前と供給後のトレーラーの重量を測定し、その差を低温液化ガスの重量とし、受取量を特定するのが、一般的であった。
【０００７】
しかし、低温液化ガスに比べて、トレーラーはかなり重い。このため、重量の測定誤差の影響を小さくするために、供給側タンク部の低温液化ガスを一部でなく、全量を受取側タンク部に供給することにより、低温液化ガスの受取量の測定精度の低下を防いでいた。
【０００８】
本発明は、受取側タンク部に受け取られた低温液化ガスの体積である受取体積を、簡単かつ正確に求めることが可能な低温液化ガス受取体積演算装置、低温液化ガス受取体積演算システム及び低温液化ガス受取体積演算プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る低温液化ガス受取体積演算装置は、加圧用ガスを供給側タンク部に注入して前記供給側タンク部内の圧力を高めた後、受取側タンク部内の気体を放出させながら、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に配管を用いて低温液化ガスの供給をする場合に、前記受取側タンク部に受け取られた前記低温液化ガスの体積である受取体積を演算する装置であって、前記供給側タンク部に前記加圧用ガスの注入を開始する前の前記供給側タンク部内の圧力である注入開始前圧力Ｐ０、前記供給側タンク部に前記加圧用ガスの注入を終了した後で、かつ前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始する前の前記供給側タンク部内の圧力である供給開始前圧力Ｐ１、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を終了した後の前記供給側タンク部内の圧力である供給終了後圧力Ｐ２、前記供給側タンク部に注入された前記加圧用ガスの体積である注入体積Ｖ１、及び、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始してから、供給を終了するまでに前記受取側タンク部内から放出された前記気体の体積である放出体積Ｖ２の入力を受け付ける受付部と、前記注入開始前圧力Ｐ０、前記供給開始前圧力Ｐ１、前記供給終了後圧力Ｐ２、前記注入体積Ｖ１及びボイルの法則を用いて、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に供給された前記低温液化ガスの体積である供給体積Ｖ３を演算し、そして、下記式１を用いて、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給中に、当該低温液化ガスが気化することにより失われた(つまり、ＢＯＧが発生することにより失われた)前記低温液化ガスの体積である消失体積Ｖ４を演算し、そして、下記式２を用いて、前記受取体積Ｖ５を演算する演算部と、表示部と、前記演算部で演算された前記受取体積Ｖ５を、前記表示部に表示させる表示制御部と、を備える。
【００１０】
Ｖ４＝(Ｖ２−Ｖ３)／(ｎ−１)・・・式１
Ｖ５＝Ｖ３−Ｖ４・・・式２
ｎは、前記低温液化ガスが気化すると体積がｎ倍になることを表す値である。
【００１１】
本発明に係る低温液化ガス受取体積演算装置では、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１、供給終了後圧力Ｐ２、注入体積Ｖ１及びボイルの法則を用いて、供給体積Ｖ３を演算し、そして、式１を用いて、消失体積Ｖ４を演算し、そして、式２を用いて、受取体積Ｖ５を演算する。このように、本発明に係る低温液化ガス受取体積演算装置によれば、上記圧力及び体積を用いて演算により、受取体積Ｖ５を求めることができる。よって、受取体積Ｖ５を、簡単かつ正確に求めることが可能となる。また、受取体積Ｖ５を測定するために、受取側タンク部で受け取られた気液混合状態の低温液化ガスを、完全に液相にしたり、又は完全に気相にしたりする処理が不要なので、この点からも受取体積Ｖ５を簡単に求めることができる。さらに、供給側タンク部の低温液化ガスの一部を受取側タンク部に供給した場合でも、完全に供給した場合と同様の精度で受取体積Ｖ５を求めることができる。
【００１２】
上記構成において、前記表示制御部は、前記注入開始前圧力Ｐ０の入力を受け付ける画面を前記表示部に表示させ、前記受付部が、前記注入開始前圧力Ｐ０の入力を受け付けた後、前記表示制御部は、前記供給開始前圧力Ｐ１及び前記注入体積Ｖ１の入力を受け付ける画面を前記表示部に表示させ、前記受付部が、前記供給開始前圧力Ｐ１及び前記注入体積Ｖ１の入力を受け付けた後、前記表示制御部は、前記供給終了後圧力Ｐ２及び前記放出体積Ｖ２の入力を受け付ける画面を前記表示部に表示させ、前記受付部が、前記供給終了後圧力Ｐ２及び前記放出体積Ｖ２の入力を受け付けた後、前記演算部は、前記受取体積Ｖ５を演算することができる。
【００１３】
この構成によれば、低温液化ガスを供給側タンク部から受取側タンク部に供給する作業において、注入開始前圧力Ｐ０を得られる段階、供給開始前圧力Ｐ１及び注入体積Ｖ１を得られる段階、供給終了後圧力Ｐ２及び放出体積Ｖ２を得られる段階が、それぞれ異なることに鑑みて、それぞれの段階に応じて入力を受け付ける画面を表示させている。従って、低温液化ガス受取体積演算装置の操作者は、低温液化ガスを供給側タンク部から受取側タンク部に供給する作業と並行して、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１、供給終了後圧力Ｐ２、注入体積Ｖ１及び放出体積Ｖ２を入力することができる。よって、操作者が、それらの値を記録する必要がなくすことができる。
【００１４】
特に、供給側タンク部内の圧力は、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１及び供給終了後圧力Ｐ２の三種類があり、低温液化ガスを供給側タンク部から受取側タンク部に供給する作業にしたがって、供給側タンク部内の圧力が変化する。このため、注入開始前圧力Ｐ０及び供給開始前圧力Ｐ１については、操作者が記録するのを忘れると、それらの値が分らなくなるので、上記構成は有効である。
【００１５】
本発明に係る低温液化ガス受取体積演算システムは、上述した低温液化ガス受取体積演算装置を備えるシステムであって、前記注入開始前圧力Ｐ０、前記供給開始前圧力Ｐ１及び前記供給終了後圧力Ｐ２を得るために用いられ、前記供給側タンク部内の圧力を測定する圧力計と、前記注入体積Ｖ１を得るために用いられ、前記供給側タンク部に注入された前記加圧用ガスの流量を測定する第１の流量計と、前記放出体積Ｖ２を得るために用いられ、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始してから、供給を終了するまでに前記受取側タンク部内から放出された前記気体の流量を測定する第２の流量計と、を備える。
【００１６】
本発明に係る低温液化ガス受取体積演算システムは、本発明に係る低温液化ガス受取体積演算装置を備えているので、上述した本発明に係る低温液化ガス受取体積演算装置と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００１７】
本発明に係る低温液化ガス受取体積演算プログラムは、加圧用ガスを供給側タンク部に注入して前記供給側タンク部内の圧力を高めた後、受取側タンク部内の気体を放出させながら、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に配管を用いて低温液化ガスの供給をする場合に、前記受取側タンク部に受け取られた前記低温液化ガスの体積である受取体積を演算するプログラムであって、コンピュータに、前記供給側タンク部に前記加圧用ガスの注入を開始する前の前記供給側タンク部内の圧力である注入開始前圧力Ｐ０、前記供給側タンク部に前記加圧用ガスの注入を終了した後で、かつ前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始する前の前記供給側タンク部内の圧力である供給開始前圧力Ｐ１、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を終了した後の前記供給側タンク部内の圧力である供給終了後圧力Ｐ２、前記供給側タンク部に注入された前記加圧用ガスの体積である注入体積Ｖ１、及び、前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給を開始してから、供給を終了するまでに前記受取側タンク部内から放出された前記気体の体積である放出体積Ｖ２の入力を受け付けさせる受付ステップと、前記注入開始前圧力Ｐ０、前記供給開始前圧力Ｐ１、前記供給終了後圧力Ｐ２、前記注入体積Ｖ１及びボイルの法則を用いて、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に供給された前記低温液化ガスの体積である供給体積Ｖ３を演算させ、そして、下記式１を用いて、前記供給側タンク部から前記受取側タンク部に前記低温液化ガスの供給中に、当該低温液化ガスが気化することにより失われた前記低温液化ガスの体積である消失体積Ｖ４を演算させ、そして、下記式２を用いて、前記受取体積Ｖ５を演算させる演算ステップと、前記演算ステップで演算された前記受取体積Ｖ５を、表示部に表示させる表示ステップと、を実行させるプログラムである。
【００１８】
Ｖ４＝(Ｖ２−Ｖ３)／(ｎ−１)・・・式１
Ｖ５＝Ｖ３−Ｖ４・・・式２
ｎは、前記低温液化ガスが気化すると体積がｎ倍になることを表す値である。
【００１９】
本発明に係る低温液化ガス受取体積演算プログラムによれば、本発明に係る低温液化ガス受取体積演算装置と同様の理由により、受取側タンク部に受け取られた低温液化ガスの体積である受取体積を、簡単かつ正確に求めることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、受取側タンク部に受け取られた低温液化ガスの体積である受取体積を、簡単かつ正確に求めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態において、供給側タンク部と受取側タンク部とを配管により接続した状態の一例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る低温液化ガス受取体積演算装置の機能ブロック図である。
【図３】本実施形態において、低温液化ガスの受取体積を演算する工程を説明するフローチャートである。
【図４】本実施形態において、供給側タンク部に加圧用ガスを注入している状態(Ａ)、及び、供給側タンク部から受取側タンク部に低温液化ガスを供給している状態(Ｂ)を示す図である。
【図５】本実施形態において、注入開始前圧力Ｐ０の入力画面の一例を示す図である。
【図６】本実施形態において、供給開始前圧力Ｐ１及び注入体積Ｖ１の入力画面の一例を示す図である。
【図７】本実施形態において、供給終了後圧力Ｐ２及び放出体積Ｖ２の入力画面の一例を示す図である。
【図８】本実施形態において、供給体積Ｖ３、消失体積Ｖ４及び受取体積Ｖ５の関係を説明する図である。
【図９】本実施形態において、受取体積Ｖ５等の値を含む画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態に係る低温液化ガス受取体積演算装置(以下、受取体積演算装置と簡単に記載する場合もある)、低温液化ガス受取体積演算システム及び低温液化ガス受取体積演算プログラムについて、図面を用いて説明する。図１は、供給側タンク部１１と受取側タンク部１３とを配管により接続した状態の一例を示す図である。供給側タンク部１１及び受取側タンク部１３には、例えば、液化水素や液化ヘリウムのような低温液化ガスＬが貯蔵されている。供給側タンク部１１では低温液化ガスＬの残量が多い状態が示され、受取側タンク部１３では低温液化ガスＬの残量が少ない状態が示されている。供給側タンク部１１及び受取側タンク部１３において、低温液化ガスＬの液面より上の空間は、気体Ｇ(言い換えれば、低温液化ガスＬの気相)で占められている。
【００２３】
供給側タンク部１１の上面には、供給側タンク部１１内の圧力を測定するための圧力計１５が取り付けられている。供給側タンク部１１の上面において、供給側タンク部１１と加圧用ガスボンベ１７とが配管１９により接続されている。配管１９には、供給側タンク部１１のバルブ２１及び加圧用ガスボンベ１７のバルブ２３が取り付けられている。また、バルブ２１とバルブ２３との間において、配管１９には、配管１９を流れる加圧用ガスの流量を測定する流量計２５が配置されている。加圧用ガスボンベ１７には、このボンベ内の圧力を測定する圧力計４３が取り付けられている。
【００２４】
供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に低温液化ガスＬを供給する前に、加圧用ガスボンベ１７内の加圧用ガスを供給側タンク部１１に注入し、供給側タンク部１１内の圧力を高める。これにより、供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に低温液化ガスＬをスムーズに供給することができる。低温液化ガスＬが液化水素の場合、加圧用ガスとして水素ガスが用いられる。
【００２５】
供給側タンク部１１の下部の側面において、低温液化ガスＬを受取側タンク部１３に供給するための配管２７が、供給側タンク部１１に接続されている。配管２７にはバルブ２９が取り付けられている。
【００２６】
受取側タンク部１３の上面において、受取側タンク部１３が放出管３１と接続されている。放出管３１には、バルブ３３及び流量計３５が取り付けられている。バルブ３３を開けることにより、受取側タンク部１３内の気体Ｇを、放出管３１から外部に放出することができる(ベント)。流量計３５により、外部に放出される気体Ｇの放出量が計測される。
【００２７】
受取側タンク部１３の下部の側面において、低温液化ガスＬを受取側タンク部１３に受け取るための配管３７が、受取側タンク部１３に接続されている。配管３７にはバルブ３９が取り付けられている。配管３７は配管２７と連結部材４１により接続される。
【００２８】
図２は、本実施形態に係る低温液化ガス受取体積演算装置１の機能ブロック図である。受取体積演算装置１は、制御部２及び操作部３を備える。操作部３は、操作キー部７及び表示部８を備える。操作キー部７は、後で説明する受付部４で受け付けられる各種の値を入力するためのキーである。表示部８には、後で説明する各種の画面が表示される。
【００２９】
制御部２は、受付部４、演算部５及び表示制御部６を備える。これらの機能は、制御部２を構成するＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等により実現される。
【００３０】
受付部４は、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１、供給終了後圧力Ｐ２、注入体積Ｖ１及び放出体積Ｖ２の入力を受け付ける。注入開始前圧力Ｐ０とは、供給側タンク部１１に加圧用ガスの注入を開始する前の供給側タンク部１１内の圧力をいう。供給開始前圧力Ｐ１とは、供給側タンク部１１に加圧用ガスの注入を終了した後で、かつ受取側タンク部１３に低温液化ガスＬの供給を開始する前の供給側タンク部１１内の圧力をいう。供給終了後圧力Ｐ２とは、受取側タンク部１３に低温液化ガスＬの供給を終了した後の供給側タンク部１１内の圧力をいう。注入体積Ｖ１とは、供給側タンク部１１に注入された加圧用ガスの体積をいう。放出体積Ｖ２とは、受取側タンク部１３に低温液化ガスＬの供給を開始してから、供給を終了するまでに受取側タンク部１３内から放出された気体Ｇの体積をいう。
【００３１】
演算部５は、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１、供給終了後圧力Ｐ２、注入体積Ｖ１及びボイルの法則を用いて、供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に供給された低温液化ガスＬの体積である供給体積Ｖ３を演算し、そして、下記式１を用いて、供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に低温液化ガスＬの供給中にＢＯＧが発生することにより失われた低温液化ガスＬの体積である消失体積Ｖ４を演算し、そして、下記式２を用いて、受取側タンク部１３に受け取られた低温液化ガスＬの体積である受取体積Ｖ５を演算する。
【００３２】
Ｖ４＝(Ｖ２−Ｖ３)／(ｎ−１)・・・式１
Ｖ５＝Ｖ３−Ｖ４・・・式２
なお、ｎは、低温液化ガスＬが気化すると体積がｎ倍になることを表す値である。ｎは、気化係数とも称され、アボガドロの法則に従って、物質に固有の値となる。例えば、液化ヘリウムの場合、ｎは６９９であり、液化水素の場合、ｎは７８８となる。
【００３３】
演算部５には、上記演算を実行するための数式データが予め記憶されている。また、演算部５には、受付部４で受け付けられた注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１、供給終了後圧力Ｐ２、注入体積Ｖ１及び放出体積Ｖ２が一時的に記憶される。
【００３４】
表示制御部６は、演算部５で演算された受取体積Ｖ５等を、表示部８に表示させる制御をする。表示制御部６には、例えば、図５〜図７、図９の画面を示す画面データが予め記憶されており、受取体積演算装置１の操作者が、操作キー部７を操作して入力した内容に応じて、対応する画面を表示部８に表示させる。
【００３５】
次に、本実施形態において、低温液化ガスＬの受取体積Ｖ５を演算する工程について説明する。図３はこの工程を説明するフローチャートである。
【００３６】
受取体積演算装置１の操作者は、操作キー部７を操作して、低温液化ガスＬの受取体積Ｖ５を演算するための画面を呼び出す命令を入力する。これにより、表示制御部６が、図５に示す画面５１を表示部８に表示させる(ステップＳ１)。操作者は、画面５１に示されたガイダンスに従って、図１に示すように、供給側タンク部１１の配管２７と受取側タンク部１３の配管３７とを連結部材４１により接続すると共に、受取側タンク部１３内の気体Ｇをベントするためにバルブ３３を開ける(ステップＳ２)。
【００３７】
そして、操作者は、図１に示す圧力計１５で示される圧力、すなわち、供給側タンク部１１に加圧用ガスの注入を開始する前の供給側タンク部１１内の圧力である注入開始前圧力Ｐ０を、操作キー部７を操作して入力する(ステップＳ３)。また、このステップにおいて、図１に示す圧力計４３で示される圧力、すなわち、加圧用ガスの注入を開始する前の加圧用ガスボンベ１７内の圧力ｐ０を、操作キー部７を操作して入力する。
【００３８】
受付部４はその入力を受け付けて、注入開始前圧力Ｐ０，ｐ０の値を演算部５に一時記憶させる。また、表示制御部６は、図６に示す画面５３を表示部８に表示させる(ステップＳ４)。操作者は、画面５３に示されたガイダンスに従って、バルブ２１，２３を開けて、加圧用ガスボンベ１７の加圧用ガスを供給側タンク部１１に注入する(ステップＳ５)。図４の(Ａ)は、この状態を示している。図４の(Ａ)において、供給側タンク部１１と受取側タンク部１３との位置関係、並びに、配管２７，３７の長さ及びそのレイアウトが、図１に示すそれらと異なる。これは、供給体積Ｖ３等を示す作図上の理由からであり、供給側タンク部１１と受取側タンク部１３との位置関係、並びに、配管２７，３７の長さ及びそのレイアウトが、実際に、図１に示す状態から図４の(Ａ)に示す状態に変わるのではない。図４の(Ｂ)についても同様である。
【００３９】
操作者は、供給側タンク部１１への加圧用ガスの注入終了後、図４の(Ａ)に示す圧力計１５で示される指示値(圧力)、すなわち、供給側タンク部１１に加圧用ガスの注入を終了した後で、かつ受取側タンク部１３に低温液化ガスＬの供給を開始する前の供給側タンク部１１内の圧力である供給開始前圧力Ｐ１を、操作キー部７を操作して入力する(ステップＳ６)。また、このステップにおいて、図４の(Ａ)に示す圧力計４３で示される圧力、すなわち、加圧用ガスの注入を終了した後の加圧用ガスボンベ１７内の圧力ｐ１を、操作キー部７を操作して入力する。受付部４はそれらの入力を受け付けて、供給開始前圧力Ｐ１の値及び加圧用ガスボンベ１７内の圧力ｐ１の値を演算部５に一時記憶させる。
【００４０】
また、操作者は、図４の(Ａ)に示す流量計２５の指示値(体積)、すなわち、供給側タンク部１１に注入された加圧用ガスの体積である注入体積Ｖ１を、操作キー部７を操作して入力する(ステップＳ６)。受付部４はその入力を受け付けて、注入体積Ｖ１の値を演算部５に一時記憶させる。
【００４１】
そして、表示制御部６は、図７に示す画面５５を表示部８に表示させる(ステップＳ７)。操作者は、画面５５に示されたガイダンスに従って、バルブ２９，３９を開けて、供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に低温液化ガスＬを供給する(ステップＳ８)。図４の(Ｂ)は、この状態を示している。供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に低温液化ガスＬが供給されており、また、受取側タンク部１３から放出管３１を介して、気体Ｇが外部に放出される。
【００４２】
供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に低温液化ガスＬの供給が終了すると、操作者は、バルブ２９，３９を閉める。そして、操作者は、図４の(Ｂ)に示す圧力計１５の指示値(圧力)、すなわち、受取側タンク部１３に低温液化ガスＬの供給を終了した後の供給側タンク部１１内の圧力である供給終了後圧力Ｐ２を、操作キー部７を操作して図７に示す画面に入力する(ステップＳ９)。受付部４はその入力を受け付けて、供給終了後圧力Ｐ２の値を演算部５に一時記憶させる。
【００４３】
また、操作者は、図４の(Ｂ)に示す流量計３５の指示値(体積)、すなわち、受取側タンク部１３に低温液化ガスＬの供給を開始してから、供給を終了するまでに受取側タンク部１３内から放出された気体Ｇの体積である放出体積Ｖ２を、操作キー部７を操作して図７に示す画面に入力する(ステップＳ９)。受付部４はその入力を受け付けて、放出体積Ｖ２の値を演算部５に一時記憶させる。
【００４４】
演算部５は、以下に説明する式１〜式４を用いて、受取側タンク部１３に受け取られた低温液化ガスＬ(液相)の体積である受取体積Ｖ５を演算する。その前提として、受取体積Ｖ５を求めることができる理論を、図８を用いて説明する。供給体積Ｖ３は、図４に示すように、供給側タンク部１１において、低温液化ガスＬを受取側タンク部１３に供給開始前の低温液化ガスＬの体積Ｖ１１−低温液化ガスＬを受取側タンク部１３に供給終了後の低温液化ガスＬの体積Ｖ１２である。受取体積Ｖ５は、受取側タンク部１３において、低温液化ガスＬの受け取り終了後の低温液化ガスＬの体積Ｖ２２−低温液化ガスＬの受け取り開始前の低温液化ガスＬの体積Ｖ２１である。
【００４５】
供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に低温液化ガスＬを供給中に、ＢＯＧが発生することにより、低温液化ガスＬの一部が気化する。ＢＯＧ発生により失われた低温液化ガスＬ(液相)の体積を消失体積Ｖ４とする。消失体積Ｖ４の分だけ、低温液化ガスＬ(液相)の受取体積Ｖ５は、低温液化ガスＬ(液相)の供給体積Ｖ３よりも小さくなる。
【００４６】
ＢＯＧにより発生した低温液化ガスＬ(気相)の体積であるＢＯＧ体積ＶＢＯＧは、ｎ×消失体積Ｖ４となる。ｎは、上述したように、低温液化ガスＬが気化すると体積がｎ倍になることを表す値である。従って、受取側タンク部１３から放出された気体の放出量Ｖ２は、受取体積Ｖ５＋ＢＯＧ体積ＶＢＯＧ−消失体積Ｖ４なる。以上の理論を利用して、演算部５は、次に説明するように、受取体積Ｖ５を演算する。
【００４７】
演算部５は、下記式３を用いて、図１及び図４の(Ａ)に示す受取側タンク部１３に低温液化ガスの供給を開始する前の供給側タンク部１１内の気相(すなわち気体Ｇ)の体積Ｖ０を演算する(ステップＳ１０)。式３はボイルの法則により導かれる。
【００４８】
Ｖ０×Ｐ０＋ｖ(ｐ０−ｐ１)＝Ｖ０×Ｐ１・・・式３
ここで、ｖは加圧用ガスボンベ１７の体積(例えば、４７リットル)、ｐ０は加圧用ガスの注入を開始する前の加圧用ガスボンベ１７内の圧力、ｐ１は加圧用ガスの注入を終了した後の加圧用ガスボンベ１７内の圧力を示す。
【００４９】
次に、演算部５は下記式４を用いて、供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に供給された低温液化ガスＬの体積である供給体積Ｖ３(すなわち、液相の供給体積Ｖ３)を演算する(ステップＳ１１)。式４はボイルの法則により導かれる。
【００５０】
Ｖ０×Ｐ１＝(Ｖ０＋Ｖ３)×Ｐ２・・・式４
そして、演算部５は下記式１を用いて、消失体積Ｖ４を演算する(ステップＳ１２)。
【００５１】
Ｖ４＝(Ｖ２−Ｖ３)／(ｎ−１)・・・式１
式１は上述した図８に示す関係から導き出される(Ｖ２＝Ｖ３＋ｎ×Ｖ４−Ｖ４)。ｎは上述したように、低温液化ガスＬが気化した場合に体積が何倍になるかを示す値である。最後に、演算部５は下記式２を用いて、受取体積Ｖ５を演算する(ステップＳ１３)。
【００５２】
Ｖ５＝Ｖ３−Ｖ４・・・式２
表示制御部６は、図９に示す受取体積Ｖ５、消失体積Ｖ４等の値を含む画面５７を、表示部８に表示させる(ステップＳ１４)。なお、図９では、受取体積Ｖ５等の数値が省略されているが、実際には、数値も表示される。
【００５３】
本実施形態の主な効果を説明する。本実施形態では、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１、供給終了後圧力Ｐ２、注入体積Ｖ１及びボイルの法則を用いて、供給体積Ｖ３を演算し(ステップＳ１０，Ｓ１１)、そして、式１を用いて、消失体積Ｖ４を演算し(ステップＳ１２)、そして、式２を用いて、受取体積Ｖ５を演算する(ステップＳ１３)。このように、本実施形態によれば、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１、供給終了後圧力Ｐ２、注入体積Ｖ１及び放出体積Ｖ２を用いて、演算により、受取体積Ｖ５を求めることができる。よって、受取体積Ｖ５を、簡単かつ正確に求めることが可能となる。また、受取体積Ｖ５を測定するために、受取側タンク部１３で受け取られた気液混合状態の低温液化ガスＬを、完全に液相にしたり、又は完全に気相にしたりする処理が不要なので、この点からも受取体積Ｖ５を簡単に求めることができる。さらに、供給側タンク部１１の低温液化ガスＬの一部を受取側タンク部１３に供給した場合でも、完全に供給した場合と同様の精度で受取体積Ｖ５を求めることができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、低温液化ガスＬを供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に供給する作業において、注入開始前圧力Ｐ０を得られる段階(ステップＳ３)、供給開始前圧力Ｐ１及び注入体積Ｖ１を得られる段階(ステップＳ６)、供給終了後圧力Ｐ２及び放出体積Ｖ２を得られる段階(ステップＳ９)が、それぞれ異なることに鑑みて、それぞれの段階に応じて入力を受け付ける画面５１，５３，５５(図５〜図７)を表示させている。従って、低温液化ガス受取体積演算装置１の操作者は、低温液化ガスＬを供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に供給する作業と並行して、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１、供給終了後圧力Ｐ２、注入体積Ｖ１及び放出体積Ｖ２を入力することができる。よって、操作者が、それらの値を記録する必要がなくすことができる。
【００５５】
特に、供給側タンク部１１内の圧力は、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１及び供給終了後圧力Ｐ２の三種類があり、低温液化ガスＬを供給側タンク部１１から受取側タンク部１３に供給する作業にしたがって、供給側タンク部１１内の圧力が変化する。このため、注入開始前圧力Ｐ０及び供給開始前圧力Ｐ１については、操作者が記録するのを忘れると、それらの値が分らなくなるので、上記構成は有効である。
【００５６】
本実施形態では、注入開始前圧力Ｐ０、供給開始前圧力Ｐ１、供給終了後圧力Ｐ２、注入体積Ｖ１及び放出体積Ｖ２を、操作者が操作キー部７を用いて入力する場合で説明した。しかしながら、圧力計１５、流量計２５及び流量計３５で示される指示値を、有線又は無線により、低温液化ガス受取体積演算装置１に送り、受付部４で受け付ける態様も可能である。この態様によれば、操作者は、注入開始前圧力Ｐ０等の値を入力する手間を省くことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  低温液化ガス受取体積演算装置
４  受付部
５  演算部
６  表示制御部
８  表示部
１５  圧力計
２５  流量計(第１の流量計の一例)
３５  流量計(第２の流量計の一例)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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