(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク屋根を貫通して貯蔵空間上側域に吐出口を開口した液受入れ管と、前記貯蔵空間上側域に解放されたスリットを有して前記液受入れ管の吐出口を包囲したロート部を上端に備え且つ下端を前記貯蔵空間底部まで延ばしたリード管とにより構成される低温液化ガスタンクの液受入れ構造であって、前記リード管における満液レベルから所要深さ下降した位置に、上方から流下してきた受入れ液の流れを横向きに転向して所要長さ流した後に再び下方向きに流下せしめる水平部を形成したことを特徴とする低温液化ガスタンクの液受入れ構造。
【請求項２】
水平部を左右対称に形成してリード管の下方部分を二股形状としたことを特徴とする請求項１に記載の低温液化ガスタンクの液受入れ構造。
【請求項３】
リード管における満液レベルから３０ｍ下降した位置より低い範囲に水平部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の低温液化ガスタンクの液受入れ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＮＧ等の低温液化ガスを貯蔵する低温液化ガスタンクの液受入れ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３はＬＮＧ等の低温液化ガスを貯蔵する低温液化ガスタンクの一例を示すもので、上部にドーム状のタンク屋根１を備えたタンク本体２が地中に埋設されており、該タンク本体２は、円筒状の胴部３と該胴部３の下面を閉塞する底部４とにより構成され且つその内部にＬＮＧ等の低温液化ガスを貯蔵液５として収容する為の貯蔵空間６が形成されており、該貯蔵空間６を取り囲むタンク本体２の内側面には、貯蔵液５を液密に保持する為のステンレス製の薄板から成るメンブレン７が内張りされている。
【０００３】
このようにタンク本体２を地中に埋設した地下式の低温液化ガスタンク８においては、ＬＮＧ船等の低温液化ガス運搬船からの受入れ液５’（低温液化ガス）を、液受入れ管９とリード管１０とから成る液受入れ構造１１によりタンク屋根１を貫通して貯蔵空間６底部へと搬入するようにしている。
【０００４】
図４は前記液受入れ構造１１の詳細を示すもので、前記液受入れ管９は、タンク屋根１を貫通して貯蔵空間６上側域に吐出口１２を開口しており、前記リード管１０は、前記液受入れ管９の吐出口１２を包囲するロート部１３を上端に備え且つ下端を前記貯蔵空間６底部まで延ばした構造となっており、前記ロート部１３の上側には、貯蔵空間６上側域に解放された複数のスリット１４が開口されている。
【０００５】
即ち、例えば仮にタンク屋根１を貫通した液受入れ管９を、そのまま貯蔵空間６底部まで延ばしてしまうと、管内で受入れ液５’の流下速度が加速されることにより圧力が低下して管内で沸騰現象が起こり、ガス５ｘと液の二相流状態となって振動が発生してしまう為、リード管１０上端のロート部１３でスリット１４を介し管内圧力を解放させるようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した如き従来の液受入れ構造１１では、液受入れ管９の吐出口１２から落下した受入れ液５’がリード管１０内を流下する際に、気相が栓のように介在した気液の二相流状態で流下するピストンフローが起こり易く、特に貯蔵液５の液面レベルが低下してロート部１３から貯蔵液５の液面レベルまでの落下距離が大きくなっているような状態で受入れ液５’の搬入作業を行うと、リード管１０内に起こるピストンフローの流下速度がリード管１０の下方に向かうにつれ大幅に加速され、前記ロート部１３のスリット１４から貯蔵空間６上側域の気相部分のガス５ｘがリード管１０内に巻き込まれる現象が発生してしまい、斯かるガス巻き込み現象に起因してリード管１０に振動が発生するという不具合があった。
【０００７】
即ち、貯蔵液５の液面レベルが大きく低下している場合には、前述した如きガス５ｘの巻き込み現象が顕著に発生してガス５ｘのリード管１０内への巻き込み量が増加し、これによって、貯蔵液５の液面レベル下まで同伴されるガス５ｘの量も増加することになるが、この際、液面レベル下まで同伴されたガス５ｘに作用するヘッド圧が前記貯蔵液５の液面レベルの低下により少なくなっているので、リード管１０内に取り込まれたガス５ｘが良好に細かい泡となって徐々に再液化していくような現象が阻害されてしまい、液面レベル下まで同伴された多量のガス５ｘが途中で滞留しながら塊状に集まって大きな泡に成長し、ある成長度合まで進んだ時点でバランスが崩れてリード管１０内を急激に浮上し、該リード管１０に振動を発生させる要因となっていた。
【０００８】
図５は液受入れ時における貯蔵液５の液面レベルとガス５ｘの再液化量との関係を示すグラフであり、ガス５ｘの再液化量は満液レベルＬmaxに対し貯蔵液５の液面レベルが低い時ほど(グラフの横軸が左側に向かうほど)増加する傾向を示すが、ある低位の液面レベルＬo付近をピークとして、それより低い液面レベルでは急激に減少する傾向を示している。
【０００９】
このことは、満液レベルＬmaxに対し貯蔵液５の液面レベルが低下すればするほどガス５ｘのリード管１０内への巻き込み量が増加し、この巻き込み量の増加に伴い貯蔵液５の液面レベル下まで同伴されて再液化するガス５ｘの量が増加することを意味し、更には、ある液面レベルＬo以下では、ガス５ｘのリード管１０内への巻き込み量が増加しているのに反しヘッド圧の不足からガス５ｘの再液化が起こり難くなることを意味しているのであり、このように多量のガス５ｘの巻き込み量がありながら再液化が進まない所定の液面レベルＬo以下での範囲Ａで振動が起こり易くなるのである。
【００１０】
尚、リード管１０内に巻き込まれたガス５ｘが貯蔵液５の液面レベル下において再液化する現象は、貯蔵液５のヘッド圧の作用だけでなく、液面衝突時の圧力や貯蔵液５との熱交換等による相乗的な作用を要因とするが、ガス５ｘの巻き込み量が著しく増加している条件下で貯蔵液５のヘッド圧の作用が不足すれば、ガス５ｘの再液化が著しく阻害されるものと考えられる。
【００１１】
特に、近年においては、低温液化ガスタンク８の大容量化に伴い貯蔵空間６の深さが増してきており、貯蔵液５の液面レベルが低下している時のロート部１３から貯蔵液５の液面レベルまでの落下距離が益々大きくなる傾向にあるので、液受入れ時におけるリード管１０の振動の問題は深刻化しつつあり、具体的な解決手段の提供が求められている。
【００１２】
事実、図６に示すように、満液レベルが約５０ｍの地下式の低温液化ガスタンク８の例では、液面レベルが約２０ｍ（満液レベルから−３０ｍ）より低い時ほど（グラフの横軸が左側に向かうほど）液受入れ管９の鉛直方向の振動加速度が顕著に現われることが判っており、特に液面レベルが約１０ｍ（満液レベルから−４０ｍ）より低い範囲では振動加速度が運用上無視できない値となる。
【００１３】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、液受入れ時におけるリード管の振動の発生を防止し得るようにした低温液化ガスタンクの液受入れ構造を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タンク屋根を貫通して貯蔵空間上側域に吐出口を開口した液受入れ管と、前記貯蔵空間上側域に解放されたスリットを有して前記液受入れ管の吐出口を包囲したロート部を上端に備え且つ下端を前記貯蔵空間底部まで延ばしたリード管とにより構成される低温液化ガスタンクの液受入れ構造であって、前記リード管における満液レベルから所要深さまで下降した位置に、上方から流下してきた受入れ液の流れを横向きに転向して所要長さ流した後に再び下方向きに流下せしめる水平部を形成したことを特徴とするものである。
【００１５】
このようにすれば、液受入れ時に貯蔵液の液面レベルが大きく低下していても、液受入れ管の吐出口からロート部に落下してリード管内を流下する受入れ液が、その流れを水平部にて横向きに転向されることにより流下速度を大幅に低下され、しかも、水平部から再び下方向きに流下するに際し、既に大幅に低下している低い流下速度を初速として流下し始めて該流下速度が加速により十分高まる前に貯蔵液の液面レベルに到達してしまうので、ロート部のスリットから貯蔵空間上側域の気相部分のガスがリード管内に巻き込まれる現象が著しく抑制されることになる。
【００１６】
更に、本発明においては、水平部を左右対称に形成してリード管の下方部分を二股形状としても良く、このようにすれば、水平部で上方から流下してきた受入れ液を受け止めることによりリード管に作用する慣性力が左右均等にバランス良く作用することになる。
【００１７】
尚、リード管に水平部を形成するにあたっては、リード管における満液レベルから３０ｍ下降した位置より低い範囲に水平部を形成することが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図３及び図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２０】
本形態例においては、リード管１０における満液レベルＬmaxから所要深さ下降した位置に、上方から流下してきた受入れ液５’の流れを横向きに転向して所要長さ流した後に再び下方向きに流下せしめる水平部１５を形成し、しかも、該水平部１５を左右対称に形成してリード管１０の下方部分を二股形状として構成するようにしている。
【００２１】
尚、特に本形態例においては、満液レベルＬmaxが３０ｍ以上の大容量の低温液化ガスタンク８を対象としており、リード管１０に水平部１５を形成するにあたって、前記リード管１０における満液レベルＬmaxから３０ｍ下降した位置より低い範囲に水平部１５を形成するようにしている。
【００２２】
ここで、リード管１０における満液レベルＬmaxから３０ｍ下降した位置より低い範囲に水平部１５を形成するようにした理由は、満液レベルＬmaxが３０ｍに満たない中規模の低温液化ガスタンク８では、リード管１０に振動が発生するほどの顕著なガス５ｘの巻き込み現象が起こらないことが経験的に判明しており、また、先に図６にグラフで示した通り、満液レベルＬmaxが３０ｍ以上の大規模な低温液化ガスタンク８においては、貯蔵液５の液面レベルが満液レベルＬmaxから３０ｍ下降した位置より低い範囲となった時点でリード管１０に顕著な振動が発生し始めることを実設備の観察から確認しているからである。
【００２３】
而して、このようにすれば、液受入れ時に貯蔵液５の液面レベルが大きく低下していても、液受入れ管９の吐出口１２からロート部１３に落下してリード管１０内を流下する受入れ液５’が、その流れを水平部１５にて横向きに転向されることにより流下速度を大幅に低下され、しかも、水平部１５から再び下方向きに流下するに際し、既に大幅に低下している低い流下速度を初速として流下し始めて該流下速度が加速により十分高まる前に貯蔵液５の液面レベルに到達してしまうので、ロート部１３のスリット１４から貯蔵空間６上側域の気相部分のガス５ｘがリード管１０内に巻き込まれる現象が著しく抑制されることになる。
【００２４】
特に本形態例においては、リード管１０の水平部１５を左右対称に形成してリード管１０の下方部分を二股形状として構成しているので、前記水平部１５で上方から流下してきた受入れ液５’を受け止めることによりリード管１０に作用する慣性力が左右均等にバランス良く作用することになる。
【００２５】
従って、上記形態例によれば、液受入れ時に貯蔵液５の液面レベルが大きく低下していても、ロート部１３のスリット１４から貯蔵空間６上側域の気相部分のガス５ｘがリード管１０内に巻き込まれる現象を著しく抑制することができるので、ガス５ｘのリード管１０内への巻き込み量、延いては貯蔵液５の液面レベル下への同伴量を大幅に低減することができ、これによって、液面レベル下まで同伴された多量のガス５ｘが途中で滞留しながら塊状に集まって大きな泡に成長してしまう現象を未然に回避し得て、該ガス５ｘの大きく成長した泡がリード管１０内を急激に浮上することを要因として発生するリード管１０の振動を防止することができる。
【００２６】
更に、上方から流下してきた受入れ液５’を水平部１５で受け止めることによりリード管１０に作用する慣性力を左右均等にバランス良く作用させることができるので、リード管１０の途中に水平部１５を形成しても該リード管１０を従来と同様に容易に且つ安定して支持することができる。
【００２７】
尚、本発明の低温液化ガスタンクの液受入れ構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、リード管の途中に水平部をクランク状に形成するようにしても良く、また、地上式の低温液化ガスタンクにおいてもタンク屋根を貫通して貯蔵空間底部へと搬入する方式が採用されているものについては同様に適用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
上記した本発明の低温液化ガスタンクの液受入れ構造によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００２９】
（Ｉ）液受入れ時に貯蔵液の液面レベルが大きく低下していても、ロート部のスリットから貯蔵空間上側域の気相部分のガスがリード管内に巻き込まれる現象を著しく抑制することができるので、ガスのリード管内への巻き込み量、延いては貯蔵液の液面レベル下への同伴量を大幅に低減することができ、これによって、液面レベル下まで同伴された多量のガスが途中で滞留しながら塊状に集まって大きな泡に成長してしまう現象を未然に回避し得て、該ガスの大きく成長した泡がリード管内を急激に浮上することを要因として発生するリード管の振動を防止することができる。
【００３０】
（ＩＩ）リード管の水平部を左右対称に形成してリード管の下方部分を二股形状として構成すれば、上方から流下してきた受入れ液を水平部で受け止めることによりリード管に作用する慣性力を左右均等にバランス良く作用させることができるので、リード管の途中に水平部を形成しても該リード管を従来と同様に容易に且つ安定して支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の液受入れ構造の詳細を示す断面図である。
【図３】従来例を示す断面図である。
【図４】図３の液受入れ構造の詳細を示す断面図である。
【図５】貯蔵液の液面レベルとガス再液化量との関係を示すグラフである。
【図６】貯蔵液の液面レベルと液受入れ管の鉛直方向の振動加速度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１        タンク屋根
５        貯蔵液
５’      受入れ液
５ｘ      ガス
６        貯蔵空間
８        低温液化ガスタンク
９        液受入れ管
１０        リード管
１１        液受入れ構造
１２        吐出口
１３        ロート部
１４        スリット
１５        水平部
【図１】
0004314447.tif 000002
【図２】
0004314447.tif 000003
【図３】
0004314447.tif 000004
【図４】
0004314447.tif 000005
【図５】
0004314447.tif 000006
【図６】
0004314447.tif 000007