(57)【要約】【課題】大量の加圧ガスを含んで複雑なマニホルド及び弁のシステムを単純にする。【解決手段】ガス貯蔵システム(11)は連続する連続パイプ(10)から形成され、連続パイプは複数の層で巻かれ、各層は複数のループを有する。パイプはコンテナ(12)内部に提供され、コンテナはパイプを巻取る回転ラック及びガス閉込め装置として機能する。連続パイプを含む各コンテナが互いに積重ねられると、上側コンテナの重量は下側コンテナの壁(16、18)により支持される。従ってパイプの下側の層が上側の層による破壊の応力にさらされることが妨げられる。ガス輸送方法は、ガス分配設備から離れたガス供給地点でガスの供給を得ること、及び複数のループを有する複数の層を形成するために曲げられた連続パイプ内へガスを注入すること、船によりガス分配設備へガスと共に連続パイプを輸送すること、及びガスを放出することを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部および閉じ込め側壁を有するコンテナと、
実質的に連続するパイプとを具備し、該連続するパイプは複数の層で前記コンテナ内でコイル状にされ、前記複数の層の各層は複数のパイプのループを含んでいることを特徴とするガス貯蔵装置。
【請求項２】
前記パイプのループが互いに当接していることを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項３】
前記パイプの層が互いに当接していることを特徴とする請求項２に記載のガス貯蔵装置。
【請求項４】
前記実質的に連続したパイプが前記コンテナ内で実質的に六角形状の断面パターンでコイル状にされることを特徴とする請求項３に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５】
前記コンテナが概ね中央の心部を有し、かつ前記実質的に連続するパイプが前記概ね中央の心部周りに巻かれることを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６】
前記概ね中央の心部が軸線を有し、かつ前記概ね中央の心部の前記軸線が概ね水平であることを特徴とする請求項５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項７】
前記概ね中央の心部が軸線を有し、かつ前記概ね中央の心部の前記軸線が概ね垂直であることを特徴とする請求項５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項８】
前記層の各層が、パイプのコイルを形成するために一つの概ね半径方向に巻かれた実質的に連続するパイプの渦巻体から形成されることを特徴とする請求項５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項９】
流体が前記実質的に連続するパイプの一端から流出するように前記実質的に連続するパイプが前記コンテナ内で方向付けられることを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項１０】
パイプの各ループが一連の概ねＵ字形状の接続体から形成されることを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項１１】
各前記層が一連の接続された概ねＵ字形状の部分から形成され、接続された実質的にＵ字形状の部分のそれぞれが直線部間で屈曲部を有することを特徴とする請求項１０に記載のガス供給装置。
【請求項１２】
前記実質的に連続するパイプの外径は、直線部における外径よりも屈曲部における外径の方が小さいことを特徴とする請求項１０に記載のガス貯蔵装置。
【請求項１３】
複数のコンテナをさらに有し、該複数のコンテナのそれぞれが基部および閉じ込め側壁を有し、
前記実質的に連続するパイプが前記複数のコンテナのそれぞれにおいて複数の層で提供され、該複数の層の各層がパイプの複数のループを有することを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項１４】
前記複数のコンテナのそれぞれが互いに積み重ねられ、それにより前記コンテナの他のコンテナよりも下方にある前記コンテナの前記閉じ込め側壁が他のコンテナの重量を支持するようにしたことを特徴とする請求項１３に記載のガス貯蔵装置。
【請求項１５】
前記コンテナが船の船倉内に位置することを特徴とする請求項１４に記載のガス貯蔵装置。
【請求項１６】
前記実質的に連続するパイプが互いに連続的に連結されることを特徴とする請求項１５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項１７】
前記コンテナが船の船倉内に位置していることを特徴とする請求項１３に記載のガス貯蔵装置。
【請求項１８】
各コンテナが封止可能であり、かつ前記コンテナ内で不活性ガスを循環させる手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項１９】
前記コンテナが船の船倉内にあることを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項２０】
前記閉じ込め側壁が前記実質的に連続するパイプ内に貯蔵される液体に対して不浸透であることを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項２１】
前記実質的に連続するパイプが前記コンテナ内の支持用母体内でコイル状にされることを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項２２】
前記支持用母体が液体であることを特徴とする請求項２１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項２３】
前記実質的に連続するパイプの外径が２５４．０ｍｍ（１０インチ）よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項２４】
前記連続するパイプの外径が２５．４ｍｍ（１インチ）よりも大きいことを特徴とする請求項２３に記載のガス貯蔵装置。
【請求項２５】
前記コンテナが封止され、かつ
破壊装置と、
前記破壊装置を介しコンテナから流出する流体を搬送するダクトを具備したことを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項２６】
ガス貯蔵装置が乗物にガスを供給するために陸地の建物内に収容されることを特徴とする請求項１に記載のガス貯蔵装置。
【請求項２７】
支持体と、
実質的に連続するパイプとを具備し、該実質的に連続するパイプは前記支持体周りに複数の層で提供され、前記複数の層の各層は実質的に連続するパイプからなる複数のループを有し、
前記実質的に連続するパイプが第一および第二の端部を有し、前記第一および第二の端部の一方が弁を有し、
ガス貯蔵装置がさらに、
ガスを具備し、該ガスが前記実質的に連続するパイプ内に圧力下で貯蔵されることを特徴とするガス貯蔵装置。
【請求項２８】
ガス分配設備にガスを輸送するガス輸送方法であって、
ガス分配設備から離れたガス供給地点においてガスの供給を獲得するガス獲得工程と、
複数の層を形成するために曲げられた実質的に連続するパイプ内にガスを注入するガス注入工程とを具備し、前記複数の層の各層はパイプの複数のループを有しており、
ガス輸送方法がさらに、
ガスと共に前記実質的に連続するパイプをガス分配設備へ輸送するパイプ輸送工程と、
ガス分配設備でガスを放出するガス放出工程と具備したことを特徴とするガス輸送方法。
【請求項２９】
前記実質的に連続するパイプが船の船倉内で輸送されることを特徴とした請求項２８に記載のガス輸送方法。
【請求項３０】
ガス輸送方法が、
前記実質的に連続するパイプを冷却するようにガス分配設備でガスを放出するガス放出工程と、
前記冷却された実質的に連続するパイプをガス供給地点に戻すパイプ戻し工程とをさらに具備したことを特徴とする請求項２８に記載のガス輸送方法。
【請求項３１】
ガス分配設備でガスを放出するガス放出工程が、
熱交換器内でガスの圧力が断熱的に減少させる圧力減少工程と、
前記熱交換器内を通過する流体を冷却する流体冷却工程と、
前記冷却された流体を前記実質的に連続するパイプ内で循環するこ流体循環工程とをさらに具備したことを特徴とする請求項３０に記載のガス輸送方法。
【請求項３２】
ガス分配設備でガスを放出するガス放出工程が、
ガスと共に貯蔵可能な流体を冷却する流体冷却工程と、
前記貯蔵可能な流体を船上で貯蔵する流体貯蔵工程とをさらに有することを特徴とする請求項２９に記載のガス輸送方法。
【請求項３３】
前記流体冷却工程が、
前記貯蔵可能な流体を冷却するために前記貯蔵可能な流体の流れに逆らって熱交換器を介しガスをパイプで流通させるガス流通工程をさらに具備したことを特徴とする請求項３２に記載のガス輸送方法。
【請求項３４】
ガス輸送方法がさらに、
前記実質的に連続するパイプおよび前記冷却された貯蔵可能な流体をガス供給地点に戻すガス戻し工程と、
ガス供給地点で獲得されたガスを前記冷却された貯蔵可能な流体で冷却させる流体冷却工程と、
前記実質的に連続するパイプをガスで再び充満させる再充満工程とを具備したことを特徴とする請求項３２に記載のガス輸送方法。
【請求項３５】
ガス貯蔵方法が、
ガスに対する需要が低いときに、複数の層を形成するために曲げられた実質的に連続するパイプ内にガスを供給するガス供給工程を有し、前記複数の層の各層はパイプの複数のループを有しており、
ガス貯蔵方法がさらに、
前記実質的に連続するパイプ内にガスを貯蔵するガス貯蔵工程と、
ガスに対する需要が高いときに、前記実質的に連続するパイプからガスを放出するガス放出工程とを具備したことを特徴とするガス貯蔵方法。
【請求項３６】
前記実質的に連続するパイプが封止されたコンテナ内に収容されていることを特徴とする請求項３５に記載のガス貯蔵方法。
【請求項３７】
ガスが複数の実質的に連続するパイプ内に貯蔵され、該実質的に連続するパイプのそれぞれが複数の層を形成するために曲げられており、該複数の層の各層がパイプの複数のループを具備しており、および実質的に連続するパイプのそれぞれが封止されたコンテナ内に収容されていることを特徴とする請求項３５に記載のガス貯蔵方法。
【請求項３８】
前記実質的に連続するパイプが連続的に充満されることを特徴とする請求項３７に記載のガス輸送方法。
【請求項３９】
ガスをガス分配設備へ輸送するガス輸送方法であって、前記ガス輸送方法が、
ガス分配設備から離れたガス供給地点でガスの供給を獲得するガス獲得工程と、
低温状態のガス貯蔵コンテナ内でガスをガス分配設備へ輸送するガス輸送工程と、
前記ガス貯蔵コンテナの冷熱を保存しながらガス分配設備でガスを放出するガス放出工程と、
前記低温状態のガス貯蔵コンテナを前記ガス供給地点に戻す戻し工程とを具備したことを特徴とするガス輸送方法。
【請求項４０】
前記低温状態の貯蔵コンテナが船の船倉内で輸送されることを特徴とする請求項３９に記載のガス輸送方法。
【請求項４１】
ガス分配設備でガスを放出するガス放出工程が、
熱交換器内でガスの圧力を断熱的に減少する圧力減少工程と、
前記熱交換器を通過する流体を冷却する流体冷却工程と、
前記冷却された流体を前記ガス貯蔵コンテナ内に循環させる流体循環工程とをさらに具備したことを特徴とする請求項４０に記載のガス輸送方法。
【請求項４２】
ガス分配設備でガスを放出するガス放出工程が、
ガスを使用して貯蔵可能な流体を冷却する流体冷却工程と、
船上で前記冷却された貯蔵可能な流体を貯蔵する流体貯蔵工程とをさらに具備したことを特徴とする請求項４０に記載のガス輸送方法。
【請求項４３】
前記貯蔵可能な流体を冷却する流体冷却工程が、
前記貯蔵可能な流体を冷却するために前記貯蔵可能な流体の流れに逆らって熱交換器を介しガスを流通させるガス流通工程をさらに具備したことを特徴とする請求項４２に記載のガス輸送方法。
【請求項４４】
前記ガス貯蔵コンテナおよび前記冷却された貯蔵可能な流体をガス供給地点に戻す戻し工程と、
前記ガス貯蔵コンテナをガスで再び充満させる再充満工程と、
前記冷却された貯蔵可能な流体でガスを冷却するガス冷却工程とをさらに具備したことを特徴とする請求項４２に記載のガス輸送方法。
【請求項４５】
ガス貯蔵装置が、
コンテナを具備し、該コンテナが基部および閉じ込め側壁とを有し、
ガス貯蔵装置が、
実質的に連続するパイプを具備し、該実質的に連続するパイプが前記コンテナ内でコイル状にされることを特徴とするガス貯蔵装置。
【請求項４６】
前記実質的に連続するパイプが前記コンテナ内の空間を少なくとも７８％だけ満たすためにコイル状にされることを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項４７】
前記実質的に連続するパイプが層でコイル状にされることを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項４８】
実質的に連続するパイプの前記層が互いに当接することを特徴とする請求項４７に記載のガス貯蔵装置。
【請求項４９】
前記実質的に連続するパイプが前記コンテナ内で実質的に六角形状の断面パターンでコイル状にされることを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５０】
前記コンテナが概ね中央の心部を有し、かつ前記実質的に連続するパイプが前記概ね中央の心部周りに巻かれることを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５１】
前記概ね中央の心部が軸線を有し、かつ前記概ね中央の心部の前記軸線が概ね水平であることを特徴とする請求項５０に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５２】
前記概ね中央の心部が軸線を有し、かつ前記概ね中央の心部の前記軸線が概ね垂直であることを特徴とする請求項５０に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５３】
前記層の各層が実質的に連続するパイプの渦巻体から形成され、該渦巻体はパイプのコイルを形成するために一つの実質的に周方向で巻かれることを特徴とする請求項４７に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５４】
前記実質的に連続するパイプが前記コンテナ内で方向を付けて置かれ、それによって前記実質的に連続するパイプの一端へ向けて流体が流出することを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５５】
前記実質的に連続するパイプがループを形成するためにコイル状にされ、かつ前記パイプのループが一連の実質的にＵ字形状の連結部で形成されることを特徴とする請求項４７に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５６】
前記層の各層が一連の実質的にＵ字形状の連結区分から形成され、前記実質的にＵ字形状の連結区分が直線部分の間に屈曲部を有することを特徴とする請求項５５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５７】
前記実質的に連続するパイプの屈曲部での外側直径が直線部分での外側直径よりも狭いことを特徴とする請求項５５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５８】
ガス貯蔵装置であって、複数のコンテナを有し、前記複数のコンテナのそれぞれが基部および閉じ込め側壁を有し、前記複数のコンテナのそれぞれで前記実質的に連続するパイプが詰め込まれることをさらに有する請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項５９】
前記複数のコンテナが互いに積み重ねられ、これにより前記コンテナのうちの他のコンテナよりも下方にある前記コンテナの前記閉じ込め側壁が前記コンテナのうちの前記他のコンテナの重量を支持することを特徴とする請求項５８に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６０】
前記コンテナが船の船倉内に配置されることを特徴とする請求項５９に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６１】
前記実質的に連続するパイプが連続的に一緒に連結されることを特徴とする請求項６０に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６２】
前記コンテナが船の船倉内に配置されることを特徴とする請求項５９に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６３】
前記コンテナのそれぞれが封止可能であり、前記コンテナのそれぞれの内部の不活性ガスを循環させるための手段が提供されることを特徴とする請求項５９に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６４】
前記コンテナが船の船倉内にあることを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６５】
前記閉じ込め側壁が前記実質的に連続するパイプ内で貯蔵される流体に対して不透過性であることを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６６】
前記実質的に連続するパイプが前記コンテナ内の支持用母体内でコイル状にされることを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６７】
前記支持用母体が液体であることを特徴とする請求項６６に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６８】
前記実質的に連続するパイプの外径が２５４．０ｍｍ（１０インチ）よりも小さいことを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項６９】
前記実質的に連続するパイプの外径が２５．４ｍｍ（１インチ）よりも大きいことを特徴とする請求項６８に記載のガス貯蔵装置。
【請求項７０】
前記コンテナが封止され、かつ
破壊装置と、
ダクトとを具備し、該ダクトが前記破壊装置を介して前記コンテナから流出する流体を運搬することを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項７１】
ガス貯蔵装置がガスを乗物に供給するために陸上のビル内に収容されることを特徴とする請求項４５に記載のガス貯蔵装置。
【請求項７２】
ガス輸送船が、
少なくとも一つの船倉を具備し、該船倉が基部および閉じ込め側壁を有し、
ガス輸送船が、
実質的に連続するパイプを具備し、該実質的に連続するパイプが前記少なくとも一つの船倉内で複数の層でコイル状にされ、前記複数の層の各層はパイプの複数のループを有することを特徴とするガス輸送船。
【請求項７３】
前記実質的に連続するパイプが前記少なくとも一つの船倉内で実質的に六角形状の断面パターンでコイル状にされることを特徴とする請求項７２に記載のガス輸送船。
【請求項７４】
前記実質的に連続するパイプが前記少なくとも一つの船倉内で方向を付けて置かれ、それにより前記実質的に連続するパイプの一端へ向けて流体が流出することを特徴とする請求項７２に記載のガス輸送船。
【請求項７５】
前記閉じ込め側壁が前記実質的に連続するパイプ内に貯蔵される流体に対して不透過性であることを特徴とする請求項７２に記載のガス輸送船。
【請求項７６】
実質的に連続するパイプが前記少なくとも一つの船倉内で支持用母体内でコイル状にされることを特徴とする請求項７２に記載のガス輸送船。
【請求項７７】
前記少なくとも一つの船倉が封止され、かつ
破壊装置と、
ダクトとを具備し、該ダクトが前記破壊装置を通じて前記コンテナから流出する流体を運搬することを特徴とする請求項７２に記載のガス輸送船。
【請求項７８】
少なくとも一つの船倉を具備し、該船倉が多数のガス貯蔵装置を含むよう構成配置され、
前記ガス貯蔵装置のそれぞれが、
基部および閉じ込め側壁を有するコンテナと、
実質的に連続するパイプとを具備し、該実質的に連続するパイプが前記コンテナ内で複数の層でコイル状にされ、前記複数の層の各層はパイプの複数のループを有することを特徴とするガス輸送船。
【請求項７９】
前記複数のガス貯蔵装置のそれぞれが互いに積み重ねられ、それにより前記コンテナのうちの他のコンテナよりも下方にある前記コンテナの前記閉じ込め側壁が前記コンテナのうちの前記他のコンテナの重量を支持するようにしたことを特徴とする請求項７８に記載のガス輸送船。
【請求項８０】
前記複数のガス貯蔵装置のそれぞれが封止可能でかつ、前記コンテナのそれぞれの内部の不活性ガスを循環させるための手段が提供されることを特徴とする請求項７８に記載のガス輸送船。
【請求項８１】
ガス分配設備へガスを供給するガス供給方法であって、
ガスをガス井戸からガス供給地点へ案内するガス案内工程と、
前記ガス供給地点においてガスの供給を獲得するガス獲得工程とを具備し、前記ガス供給地点はガス分配設備から離れたところに位置しており、
ガス供給方法がさらに、
前記ガス供給地点においてガスを冷却して圧縮する冷却圧縮工程と、
複数の層を形成するために曲げられた実質的に連続するパイプ内に前記冷却されて圧縮されたガスを注入するガス注入工程とを具備し、前記複数の層の各層はパイプの複数のループを有しており、
ガス供給方法がさらに、
前記実質的に連続するパイプ内で冷却されて圧縮されたガスをガス分配設備へ輸送するガス輸送工程と、
前記冷却されて圧縮されたガスをガス分配設備で放出するガス放出工程とを具備したことを特徴とするガス供給方法。
【請求項８２】
実質的に連続するパイプが船の船倉内に閉じ込められることを特徴とする請求項８１に記載のガス供給方法。
【請求項８３】
使用者に対してガスを供給するガス供給方法であって、
ガスをガス井戸からガス供給地点へ案内するガス案内工程と、
前記ガス供給地点においてガスの供給を獲得するガス獲得工程とを具備し、前記ガス供給地点はガス分配設備から離れたところに位置しており、
ガス供給方法がさらに、
前記ガス供給地点においてガスを冷却して圧縮する冷却圧縮工程と、
複数の層を形成するために曲げられた実質的に連続するパイプ内に前記冷却されて圧縮されたガスを注入するガス注入工程とを具備し、前記複数の層の各層はパイプの複数のループを有しており、
ガス供給方法がさらに、
前記実質的に連続するパイプ内で冷却されて圧縮されたガスをガス分配設備へ輸送するガス輸送工程と、
前記冷却されかつ圧縮されたガスをガス分配設備で放出するガス放出工程とを具備したことを特徴とするガス供給方法。
【請求項８４】
実質的に連続するパイプが船の船倉内に閉じ込められることを特徴とする請求項８３に記載のガス供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体の輸送および貯蔵をするための装置および方法に関する。さらに特に、本発明は天然ガスのような加圧ガスの輸送および貯蔵に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は１９９５年１０月３０日に出願された米国特許出願第０８／５５００８０号の一部継続出願である。
【０００３】
原明細書では、船に配備されるガス輸送システムが開示され、このシステムでは、複数のシリンダが小室あたり３個から２０個のシリンダに組織化されている。陸上の、および沖合いの積み込みターミナルに連結するためのマニホルドおよび弁のシステムが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
船に配備されるガス輸送システムにおける、マニホルドおよび弁を用いるシステムからなる相互接続の設備の量および複雑さは、輸送船内に担持される多くの個々のシリンダの数に直接関係している。したがって、大きい船では、ガス用シリンダを接続するマニホルドおよび弁に関して重大な支出がある。このため、より大量の加圧ガスを包含可能で、かつ複雑なマニホルドおよび弁のシステムを単純化可能である加圧ガス用の貯蔵システムを見出す必要が生じている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
特に、大量の加圧ガスを輸送するのに適合された船内のガス貯蔵システムは、実質的に連続するパイプのコイルにより提供される大量の貯蔵容積を含んでいる。ガス貯蔵用コンテナ間ではより少ない相互接続の用設備で足りるので、ガス貯蔵用の連続するパイプの長い長さ部分を使用することによってコストが大きく削減される。
【０００６】
それゆえ、本発明によれば、連続するパイプから形成されるガス貯蔵用システムが提供される。連続するパイプはコンテナ内に詰め込まれ、またはコイル状すなわち渦巻状または蛇行状にされるのが好ましい。本発明の一つの観点では、連続するパイプは複数の層に巻かれ、各層は複数のループを有する。しかしながら、連続するパイプは、種々の形状でコンテナ内に提供されうる。コイル状のパイプ用のコンテナは種々の機能を果たしうる。第一に、コンテナはパイプ巻取用の回転ラックとして作動しうる。第二に、コンテナはパイプ持ち上げ手段としての役目を果たしうる。第三に、コンテナは、連続するパイプを取り囲む雰囲気に対してガス閉じ込め装置としての役目を果たしうる。
【０００７】
連続するパイプを閉じ込める各コンテナが互いに積み重ねられる場合、上方のコンテナの重量が下方のコンテナの壁によって支持されうる。したがって、パイプの下層がパイプの上層の重量による粉砕する力に耐えなければならないのを妨げ、結果として発生する応力は、受け入れられるガスの圧力値を減じる。
【０００８】
本発明のさらなる観点によれば、ガス分配設備へガスを輸送するガス輸送方法であって、ガス分配設備から離れたガス供給地点におけるガスの供給を獲得し、各層がパイプの複数のループを含んでいる複数の層を形成するために曲げられた連続するパイプ内へガスを注入し、連続するパイプをガスと共に好ましくは船内にあるガス分配設備へ輸送し、ガス分配設備でガスを放出する方法が提供される。ガス分配設備における、放出時に連続するパイプの貯蔵システムの冷熱がガス貯蔵システムで保存され、それにより、ガス供給地点における後続の充満作用の間に連続するパイプがまず冷却されるのが好ましい。
【０００９】
輸送されたガスは放出時にガスの圧力を減じ、貯蔵可能な流体を熱交換器内においてガスの流れに逆行して循環させ、次いで、貯蔵可能な流体を連続するパイプのガス貯蔵システム内に循環させることによって断熱的に冷却されうる。
【００１０】
ガス内の冷熱は熱交換器を介し例えば海水の流れに逆行して低温のガスをパイプで通し、次いで冷却された海水を船内で貯蔵することによって保存可能である。次いで、ガス供給地点において連続するパイプの貯蔵システム内に満たされるガスは冷却された海水を用いて冷却されうる。
【００１１】
閉鎖された容積の大部分を満たすために巻かれる連続するパイプを使用する本発明のガス貯蔵システムは種々の利点を有する。第一に、パイプの直径は約３０４．８ｍｍ（１２インチ）よりも小さく形成可能である。これにより、破壊靱性が増大し、破損の可能性と激しさとが減少する。第二に、パイプの長さ部分に関する連続的な製造のための技術は特に石油産業において公知であり、それにより、連続するパイプの製造を容易にしている。第三に、典型的にはシリンダの端部に溶接された大きな円蓋のような複雑な構成状の特徴は必要ではない。第四に、多数のシリンダを使用するのと比較すると、連続するパイプが使用される場合に、より少数の制御弁、圧力安全弁、および関連した装置が必要である。これにより、コストの削減となる。第五に、より大きい直径であるシリンダの使用と比較すると、比較的小さい直径の連続するパイプの長さ部分の使用によって、ガスが放出された後にパイプの鋼で保持されるべき冷熱が増大することも許容されうる。パイプの鋼でのこの冷熱の保持作用は、連続するパイプの貯蔵システムをガス供給地点からのガスでもって再び満たすことを容易にしている。
本発明のこれらのおよび他の観点は以下に続く本発明の詳細な説明に開示され、請求の範囲に記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照して、本発明の好ましい実施態様が開示される。これらは、例としての目的のみであって発明の範囲の制限を意図する目的ではない。ここで同様の符号は同様の要素を示す。
本明細書において、パイプのループというのはパイプ自体まで戻ってくるパイプの長さ部分を意味するよう定義され、それによりパイプ内を移動する流体は９０°より大きな角度で向きを変える。本明細書において、パイプの層というのは互いに横に間隔を空けて配置され、かつ複数のパイプのうちの一つの直径にほぼ等しい厚さの帯状体を占める一組のパイプを意味するよう定義される。作用時、層は水平方向にも、垂直方向にも、もしくは水平方向と垂直方向との間のいかなる角度にもなりうる。
【００１３】
本発明の実施に用いられる連続するパイプを形成するために採用される材料は流体の輸送の際の圧力および温度において可塑性を有し、かつ脆弱でなく、さらにこの材料は連続するパイプ内で貯蔵されるガスに対して不透過性であることが理解される。パイプの長さ部分が非常に長いことが理想的であるが、製造を容易にするために長いパイプ部分の間に中間連結部を形成する必要がありうることも理解される。連続するパイプは例えばＸ７０などのいかなる普通鋼からも形成可能であるが、全ての溶接が完了した後に強度を増大するためにパイプ用の鋼を焼入れおよび焼戻ししてもよい。変更可能に、連続するパイプはまた高張力の鋼製ワイヤで包まれうる。
【００１４】
図３に典型的なガス貯蔵装置１１を示す。図１に多層式のガス貯蔵装置１１を示す。
【００１５】
本発明のガス貯蔵装置１１はコンテナ１２内で複数の層に連続するパイプ１０を提供させることもしくはコイル状に巻くことによって形成される。ここで各層はパイプの複数のループから形成される。ガスのパイプ１０への流入もしくはパイプ１０からの流出を許容する連続するパイプ１０のいかなる開口、例えばパイプの端部１７、１９における開口にも例えば図１の弁２１といった弁が設けられる。弁は連続するパイプ１０がガスの貯蔵および輸送のために封止されることを許容している。パイプ１０の各長さ部分には予め定められた圧力を越えるガスの解放を許容するために圧力安全弁（図示しない）も設けられるべきである。
【００１６】
コンテナ１２は基部１４、外側閉じ込め側壁１６、内側閉じ込め側壁１８、および頂部２０を有する。コンテナがスプールの形状で形成される場合、内側閉じ込め側壁１８は中央の心部を形成する。コンテナ１２は回転ラックの機能も提供しうる。すなわち連続するパイプ１０が巻き取られ、次いで持ち上げられうる支持体をコンテナ１２は提供し、それにより例えば船内でのパイプの取扱いおよび積み込みをより容易にし、さらに、コンテナ１２は連続するパイプ１０の荷重を下側にあるコンテナ１２の外側の壁に与える。これは例えば図９に図示するようなコンテナ１２の積み重ね体であり、この場合、連続するパイプ１０の重量は側壁１６、１８により支持される。
【００１７】
連続するパイプ１０の端部１７、１９はコンテナ１２の内側の壁１８内のガス密封開口部を通って延びるのが好ましい。図１に示すように、垂直方向に延びるパイプ２３Ａを連続するパイプの端部１７に連結して、ガス供給地点において連続するパイプ１０をガスで充満させかつガス供給設備において連続するパイプ１０からガスを放出させるべく、これら端部１７を高圧用、中圧用、もしくは低圧用マニホルド２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃにそれぞれ連結するようにしてもよい。コンテナ１２が船倉内で貯蔵される一方で、マニホルド２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃは船のデッキ６３上にあるのが好ましい。パイプ２３Ａの弁２７はマニホルド２５Ａ、２５Ｂ、および２５Ｃから連続するパイプ１０へのガスの流れおよび連続するパイプ１０からのガスの流れを制御するために使用されうる。鉛直方向に延びるパイプ２３Ｂは端部１９を高圧用および低圧用の流体管２９Ａ、２９Ｂに連結するために端部１９に連結されうる。、パイプ２３Ｂの弁３１は連続するパイプ１０内に流入する流体および連続するパイプ１０から流出する流体を制御するために使用されうる。変更可能には、端部１７、１９は内側の壁１８を通る代わりにコンテナ１２の外側の壁１６を通って延びうる。
【００１８】
コンテナ１２の基部１４、側壁１６、１８、および頂部２０は気密となるように封止されるのが好ましい。この気密用の封止作用は連続するパイプ１０、コンテナ１２、もしくはその両方によって運搬される流体に関しての閉じ込め機能をコンテナ１２に提供する。コンテナ１２は、セメントのような乾燥した不活性粉体、水のような液体、もしくは井戸採掘で用いられるような通常の泥といった材料からなる支持用母体でも満たされうる。連続するパイプ１０の荷重の支持を補助するために、支持用母体の材料は１よりも大きな比重を有しうる。支持用母体でもってコンテナ１２を満たすことにより、パイプおよび貯蔵されたガスの結合体の比重が支持用母体の比重にほぼ等しい場合に特に有利となりうる。この例において、連続するパイプの内側の壁で異常な応力による危険性が増大することなく、連続するパイプ１０のより多くの層を互いに積み重ね可能である。
【００１９】
変更可能なことに、連続するパイプ１０が支持体を必要としない場合には、コンテナ１２は窒素、空気、排気ガスのような乾燥した不活性ガスで満たされうる。好ましくは、封止された開口（図示しない）を介しコンテナ１２へ流入させかつ流出させるダクト（図示しない）によってコンテナ１２内の雰囲気を循環させるために、ファンもしくは同種の手段（図示しない）を設けることができる。漏出ガスの存在の検出を目的としてコンテナ１２内の雰囲気を定期的に検査することも好ましい。
【００２０】
例えば、音響式監視装置もコンテナ１２内に配置されうる。パイプの鋼の部分において故障が発生し次いで増大すると、そのような音響式監視装置は漏出ガスにより発生した雑音もしくは連続するパイプ内の結晶性金属の音のいずれかを検出する。さらに、コンテナ内部であって連続するパイプ１０の外部の雰囲気は漏出ガスの存在を検出するために一般に入手可能なにおい検出装置でにおい検出されうる。
【００２１】
連続するパイプ１０内の漏れ口は小さく開始すると考えられる。一旦、検出がなされれば、影響を受ける連続するパイプ１０のコイルは即座に空にされ、かつ漏れ口は修繕される。漏れ口が重大な規模まで迅速に成長すると、コンテナ１２内の圧力が上昇する。例えば中央の心部の上部の壁といったコンテナ１２の壁に通常の破壊式円板もしくは折り畳み可能なパネル３３が設けられるべきであり、円板もしくはパネル３３はコンテナ１２内部の圧力がコンテナ１２の壁の他のいくらかの部分に損傷を与えるレベルに達する前に開くよう設定される。そのような迅速な漏れ口からのガスの流れは次いで換気ダクト３５によって導かれて、認可された高さの煙突を介して換気される。加圧されたガスのそのような二重の閉じ込めは極めて安全であり、かつ管理機関も二重の閉じ込めが極めて安全であると認めると考えられ、それにより、破裂に関するパイプの安全に寄与する要因にっいてのより小さい値が管理機関の認可で用いられうるようになる。
【００２２】
図２Ａを参照すると、コンテナ１２の基部１４上で、連続するパイプは外側から内側へ向かう層と、内側から外側へ向かう層との交互の層の状態でコイル状にされうる。図２Ａで層１１Ａは内側から外側へ向かってコイル状にされ、一方、層１１Ｂは層１１Ａの頂部で外側から内側へ向かってコイル状にされる。このように、連続するパイプ１０は、内側の壁１８により画定される中央の心部周りにパイプを巻き取ることによってコンテナ１２内に取り付け可能であり、巻取作用の始まりは内側でかつ巻取作用の終わりは外側であるのが好ましい。パイプ１０が加圧ガスによる内部圧力という原因に加えて大きく増大した応力を受けて危険となることなく、パイプ１０のより低い層がパイプのより高い層を支持することが可能であるように、連続するパイプ１０の多数の層は心部上に巻かれうる。所定のいかなるパイプの層により支持可能なパイプの層の最大数はパイプの強度の計算から容易に求められる。例として、約１２．２ｍ（４０フィート）の幅で約３．０ｍ（約１０フィート）の高さのコンテナ内において外径が約１５２．４ｍｍ（６インチ）であるパイプは約２０の層であって約３０のループ（この場合、各ループはパイプの一つの３６０°のループからなる）で巻かれることができ、結果として連続するパイプの長さが約１４４８４．１ｍ（９マイル）程度になる。中央の心部は外径が約１５２．４ｍｍ（６インチ）のパイプの場合に約３．０ｍ（１０フィート）程度の幅となりうる。パイプの外径は２５．４ｍｍ（１インチ）から２５４．０ｍｍ（１０インチ）の間であるのが好ましい。コンテナ１２の内側にある心部の寸法はパイプの最小の屈曲部に応じて定まり、最小の屈曲部は、連続するパイプが屈曲される温度と、連続するパイプが形成される材料とに応じて定まる。例えば、溶接された板状の鋼Ｘ７０から形成される連続するパイプの常温曲げは最小の半径が約１０Ｄ（パイプの直径）という結果となる。高温曲げは最小半径を３Ｄに減じうる。
【００２３】
図２Ａに示す方法で連続するパイプを巻き取ることによって、連続するパイプの層を通る断面を示している図３に示されるような部分的に四角形状のおよび部分的に六角形状の詰め込みをするという結果になる。四角形状の詰め込みでは、各パイプの断面は一つは上に、一つは下に、および各側に一つずつ、四つの他のパイプの断面と当接する。四角形状の詰め込みでは、パイプ１０はコンテナ１２内の空間のうちの約７８．５％を満たす。六角形状の詰め込みでは、各パイプの断面は隣接するパイプと六箇所で接触する。これはコンテナ１２のほぼ９０．７％の空間を満たすという結果になる。六角形状の詰め込みは空間を満たすという点と、パイプ１０のより低い部分の周方向応力での横方向の破砕力の効果を減じるという点との両方で四角形状の詰め込みよりも優れている。図１および図３に示すコイルの場合には、完全な四角形状および完全な六角形状の詰め込みは互いに９０°で管に沿って存在する。完全に六角形状な詰め込みの軸線がコイル周りにゆっくりと回転せしめられると、約８４．６％の平均詰め込み密度が得られる可能性があると考えられている。
【００２４】
図２Ａに示す実施態様のように、コイルの軸線が使用時に垂直方向に置かれると、連続するパイプ１０内の流体は例えば図示される端部１３のようなパイプの一端へ向けて流出することが保証されうる。コンテナ１２の基部１４は平坦である必要がないが、連続するパイプからの流体の流出を容易にするために、例えばピラミッド形もしくは錘体形を形成するように中心で高くされるかもしくは低くされるかしてもよい。コンテナ１２の基部１４の中央部が高くされる場合には、パイプ１０の弁が付けられた端部はコンテナ１２の外側にあるべきである。
【００２５】
図Ｂに示される実施態様では、パイプ１０は心部２２上に巻かれる。巻取は一方の端板２４から他方の端板２６まで軸線方向に進む。これにより巻取用のリールの形式が形成される。心部２２および端板２４、２６は連続するパイプの支持体を一緒に形成する。図Ａと同じ巻取要件が図２Ｂの実施態様に適用される。
【００２６】
図４の実施態様において、直線部分３２がこの場合は正方形を形成するために屈曲部３４とが交互しているが、長方形、六角形、もしくは他の多角形の形状にも形成可能である。図２Ａの実施態様と同じ巻取要件が適用される。そのような実施態様は船の船倉すべてを満たすために使用されうる。しかしながら、直線部分および屈曲部分からなる形状の構成は巻取作用をするのにより困難であり、したがって、船の船倉内で極めて改良されたコイル状の詰め込みによって位置調整される場合には、この形状の構成は好ましい。
【００２７】
図５で示される方法で、例えば船の船倉のような長方形のコンテナ内に提供されるパイプにより完全に六角形状の詰め込みが得られうる。パイプの各層４２は直線部分４６が屈曲部４８と交互しているＵ字形状のループ４４を形成する。パイプは屈曲部において通常の方法で圧延し、次いで屈曲部が１８０°となるように曲げることによって細くされる。追加の層は、六角形状の詰め込みパターンで横たわる層の上の連続するパイプの端部４９により図示された方法で形成されうる。端部４７は弁（示さない）を受容するためにフランジ付けされる。この実施態様は六角形状の詰め込みによる利点を有するが、ガス流れは連続するパイプ１０における屈曲部で制限される。連続するパイプ内にガスを充満することおよび放出することが比較的遅い速度であるのが望ましい場合には、このことは好ましい実施態様を形成する。
【００２８】
例えば図２Ａに示すようにコンテナ内で垂直の軸線を有するようにコイル状に巻かれた連続するパイプは、図６、図７、および図８に示すように船６２の船倉６０内で輸送されうる。船の船倉は例えば幅が約３０．５ｍ（約１００フィート）で長さが約２１３．４ｍ（約７００フィート）であり、さらにコンテナ１２の封止部と同様に制御された雰囲気で封止されるのが好ましい。図６に示すような四角形状パターンでは、コンテナ１２は並べて配置されうる。これによって直径約１５．２ｍ（５０フィート）のコンテナ１２が２８個の場合に空間利用率は約７５．４％という結果になる。コンテナ１２は図７および８に示すような二列もしくは三列の六角形状パターンにも配置可能である。図７および８の船倉６０は六角形状の隔壁６４、６６によってそれぞれ区分される。図７において、直径１約６．３ｍ（５３．６フィート）のコンテナが２６個の場合に、空間利用率は約８１．２５％であり、さらに図８において、直径約１１．２ｍ（３６．６０３フィート）のコンテナが５７個の場合に空間利用率は約７９．８１％である。図９に示すように例えばそれぞれが高さ約３．６ｍ（約１１フィート）の五つのコンテナ１２の積み重ねが総高さ約１６．８ｍ（約５５フィート）になるようにコンテナ１２が船の船倉内で積み重ねられるのが好ましい。コンテナ１２の積み重ねの総高さは船の安定性の要件によって制限される。変更可能な実施態様においては、コンテナ１２はコンテナ１２の軸線が水平になる方向に置かれうる。さらなる変更可能な実施態様では、船の船倉が円筒形の基部を形成するように外形付けられることが可能であり、この基部内では船の長手方向軸線に平行な水平軸線を有する一つまたは複数のコイルが係止可能である。船の長さ部分に延びる単一のコイルの場合は有利であるかもしれないが、このコイルを取付るのはいくつかの造船所にとって困難である可能性がある。連続的に連結したいくつかのより小さいコイルを取付ることによって、連続するパイプ１０を損傷することなく管理することがいくつかの造船所にとってより容易になりうる。ここで、それぞれのコイルはいくつかの層を具備しかつ水平の軸線を有する。
【００２９】
好ましくは、コンテナ１２は積み重ねられ、例えば図９に図示するように下方のコンテナ１２の壁１６、１８が上方のコンテナを支持するようにおよそ五つのコンテナ１２が積み重ねられる。コンテナ１２が連続するパイプ１０を支持することおよび閉じ込めることが可能である限り、コンテナ１２は種々のあらゆる方法で構築されうる。図１０から図１２に図示するように、コンテナ１２は内側を２４個の垂直支柱５２でもっておよび外側を２４個の垂直支柱５３でもって形成可能であり、外側の垂直支柱５３は箱形をしたリング状ビーム５４で上端を覆われ、かつ中心から中心までが約９１４．４ｍｍ（３６インチ）の間隔をおいて配置される。コンテナ１２の基部もしくは床部１４は２４個のＩ型ビーム５６によって支持され、Ｉ型ビームは平板５８で覆われる。Ｉ型ビーム５６は内側支柱５２のそれぞれ一つと、および外側支柱５３のそれぞれ一つと連結する。例として外側支柱５３が８×６のフランジと共に１２×４のウェブから形成可能であり、内側支柱５２はわずかにより小さなフランジを有する。床部のＩ型ビーム５６は１２×３のウェブおよび８×７のフランジを有しうる。壁１６、１８および床部１４は平板５８、５９で覆われ、かつコンテナ内の流体に対して不透過性となるように封止される。そのようにして形成されるコンテナ１２には図３に示すふた２０が設けられ、かつコンテナ１２は作用時に封止されるのが好ましい。一番上のコンテナを除いては、下方の次のコンテナ１２のふたは上方のコンテナ１２の基部により提供されうる。
【００３０】
多数の連続するパイプ１０が一緒に輸送される場合にはパイプ１０を一緒に連続して連結して、例えば船の船倉内において連続するパイプ１０のすべてをガスが同時に循環するように、かつピッグがこれらパイプを一回だけ点検作業および清掃作業のために通過するようにしてもよい。船の船倉内で連続するパイプ１０には制御された雰囲気および断熱用の壁が提供されうる。
【００３１】
内容がここでは参照によって組み入れられている１９９５年１０月３０日に出願された同時係属出願第０８／５５００８０号にも開示されているように、輸送が完了した場合には、船の船倉内の連続するパイプ１０は次いで、高圧用、中圧用、および低圧用マニホルド２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ（図１）によって、陸上のもしくは沖合のブイターミナルに連結されうる。
【００３２】
パイプ１０へ供給されているガスは連続するパイプ１０内にポンプでもって汲み入れる前に冷却されうる。低温状態での輸送では、コンテナ１２はコンテナ１２のすべての外側の壁に適用される断熱材４１で断熱されるのが好ましい。
【００３３】
例えば天然ガスなどのガスを、例えば陸上のターミナルもしくは沖合いのブイなどのガス供給地点から、例えば他の陸上のターミナルもしくは沖合いのブイなどの遠くのガス分配設備までの輸送の際の使用に対し、ガス供給作用はガス供給地点で第一に提供されなければならない。例えば、ガスは陸上のもしくは沖合いのガス供給地点までパイプラインによって輸送されることができる。次いでガスは連続するパイプ１０内に圧縮され、さらに、例えば約２０６８４．１Ｐａ（約３０００ｐｓｉ）といった圧力で、マニホルド２５Ａ、２５Ｂ、および２５Ｃ（図１）を介して、例えば図６、図７、および図８に示す船６２内に積み重ねられる。より効率的な圧縮をおこなうために、この圧力は例えば約５５１５．８Ｐａ（８００ｐｓｉ）から約１０３４２．１Ｐａ（１５００ｐｓｉ）、さらにその後、約１０３４２．１Ｐａ（１５００ｐｓｉ）から約２０６８４．１Ｐａ（３０００ｐｓｉ）へと傾斜付けされうる。次いで連続するパイプ１０は例えば船６２によって遠くのガス分配設備へ輸送され、この設備ではガスがマニホルド２５Ａ、２５Ｂ、および２５Ｃを介して放出される。
【００３４】
ガス分配設備で連続するパイプ１０を冷却するようにガスが放出されるのが好ましい。これは例えば、最初に高圧用マニホルド２５Ａを介して、次いで中圧用マニホルド２５Ｂを介して、次いで低圧用マニホルド２５Ｃを介して第一のパイプ１０が空にされるという切り替え手順でもって、ガスがパイプ１０から外へ膨張するのを許容することにより達成されうる。第一のパイプ１０が中圧用マニホルド２５Ｂを介して空にされているとき、次のパイプ１０は高圧用マニホルド２５Ｂを通じて空にされることができ、以下同様に全てのパイプ１０が空にされるまで続く。連続するパイプ１０内のガスの膨張は、例えば約−１７．８℃（０°Ｆ）に至るまで、しかしながらパイプ自体が脆弱になる温度よりも低くない温度まで、連続するパイプ１０を冷却する。次いで、冷却されたパイプはガスで再びパイプを充満するために、離れたガス供給地点まで戻るよう輸送されうる。パイプはすでに冷却されているので、ガス供給地点において与えられた圧力までパイプを満たす間により大きな重量のガスが充満されうる。この作動方法による最大の利点は、パイプ１０、コンテナ１２および船の船倉６０が断熱材４１で覆われうるということである。連続するパイプ１０を冷却することは、コンテナ１２の内部であるがパイプ１０の外側を介して循環可能である不活性ガスか、もしくは既に空にされた連続するパイプ１０を通って膨張可能でかつ循環可能な中圧のガスのどちらかに逆らって船のデッキ上にある熱交換器内の圧力を降下することによって促進されうる。さらに、連続するパイプ１０内への噴射作用よりも前に、ガスを冷却するために冷凍機が使用されうる。
【００３５】
連続するパイプ１０内のガスは、連続するパイプの一端において非腐食性で、かつ非水溶性で、かつ非圧縮性の流体を噴射し、他端からガスを押し出すことによって放出されうる。ここで、この流体はガス（例えば、天然ガスの貯蔵および輸送の場合の、約７つの炭素原子よりも多くの炭素原子を有する液体の炭化水素）とは混和しない。そのような液体は液体貯蔵用コンテナ８０内に貯蔵可能であり、かっポンプ８２を使用して高圧用および低圧用の流体供給管２９Ａ、２９Ｂを介しパイプ１０内に流入せしめられる。使用後においては流体がコンテナ８０の内部で溶液から生じる溶存ガスを含むので、貯蔵用コンテナ８０は船の燃料の供給（図示しない）を増大するために管８１を介して連結されうる。
【００３６】
同様に、例えばマニホルド２５Ａからの一端において高圧のガスでパイプを満たして他端において一定の圧力でパイプ１０から非圧縮性液体を押し出すことにより、パイプ１０が充満されうる。次いで押されて加圧された液体はエネルギー取出装置８６を通過することができる。この取出装置は高圧用および低圧用の流体供給管２９Ａ、２９Ｂを連結する弁９０で制御される管８８上の例えば電気を発生するタービンまたは冷凍機、冷凍機である。次いで加圧された液体は次のパイプの底部内に液体を噴射することによって次の一連の連続するパイプを満たすために使用されうる。一旦、連続するパイプを満たすことが完了したならば、液体は管２９Ａおよび管８４を介して液体貯蔵用コンテナ８０へ戻される。パイプ１０を満たすとき、パイプ１０はまず非圧縮性液体で満たされる。非圧縮性液体の連続的な流出は、流入するガスをほぼ一定の圧力で維持するために、例えば弁３１といった弁およびエネルギ取出装置８６で調節されるべきであり、これによって、連続するパイプを満たしている間に、ガスの膨張および再圧縮のために起こる不必要な熱の増加を避ける。
【００３７】
ガス分配設備におけるガス放出時において、ガスがまず放出されるとき、ガスは高圧用の管２５Ａを通じて陸（方向Ａに関して）へ放出されうる。管２５Ａ、２５Ｂおよび２５Ｃの端部Ｂは船の他の船倉内の他のコンテナ１２に連結されうる。管２５Ａ内における高圧のガスの一部は弁４３および熱交換器７２によって中圧用の管２５Ｂへ方向付けられる。ガスは熱交換器７２を通じて断熱的に圧力が下がり、かつ冷却する。さらに、管２５Ａからの高圧のガスの一部が弁４５、熱交換器７２、管５１および管２９Ａを通じてもとの連続するパイプ１０へ、圧力が減少することなく再循環されうる。しかしながら、高圧用の管２５Ａから管２５Ｂに方向付けられたガスは例えば約１０３４２．１Ｐａ（１５００ｐｓｉ）程度の降下で圧力が減少するので、この圧力の減少は熱交換器７２を通じてもとの連続するパイプ１０へ方向付けられたガスを冷却する。この冷却作用は重要である可能性があり、かつガスを約−４５．６℃（−５０°Ｆ）まで、もしくはより低温に冷却しうる。パイプ内で圧力が降下するとき、管２５Ａ、２５Ｂ、および２５Ｃはパイプからガスを放出するために連続的に選択されうる。冷却後、船６２はもう一度ガスを積み込むためにガス供給地点の積込設備にパイプ１０が冷熱を残したままで戻りうる。
【００３８】
熱交換器７２からの低温のガスでもって連続するパイプ１０を冷却することによって、戻りの道程において連続するパイプ１０は約−４５．６℃（−５０°Ｆ）程度の温度になることが予想される。パイプ１０にガスを積み込んで放出地点に戻った後、パイプ１０内のガスの温度は約−１７．８℃（約０°Ｆ）まで上昇する。ガス分配設備におけるガス放出時に、ガスからこの冷熱を回復するのが望ましい。この目的のため、図１３を参照すると、ガスが連続するパイプ１０から管２５Ａ、２５Ｂもしくは２５Ｃおよび陸上の圧縮機９０を使用する船と陸との連結部分を介し放出されるとき、ガスは、海水のように適当な輸送可能な流体の流れに逆らって、好ましくは逆流で熱交換器９２を通じてパイプ内を通される。
【００３９】
海水は熱交換器９２を通じて例えばポンプ９４で汲み上げられる。ガスの放出時において、海水は９３において海から熱交換器９２および管９５を通じて船内の貯蔵タンク内へと汲み上げられ、貯蔵タンクは例えば二重の船体もしくは船の二重の底に位置するバラストタンク９６で断熱されうる。このようにして、海水は冷却されるが、氷が形成される温度までにはならず、高熱容量の低温の流体の貯蔵部を形成する。積込設備において陸上の圧縮機を再び用いたパイプの後続の充満作用の間に、低温の海水を熱交換器９２を通じてバラストタンク９６から汲み上げて、海に戻し、従って、低温の海水が管２５Ａ、２５Ｂおよび２５Ｃを通ってパイプ１０に入るいかなるガスの流れをも冷却するようにしてもよい。船はガス分配設備へ向けてのガスを積み込んだ航海で１７０００トン程度のガスを運搬可能であり、かつガス供給地点に戻る帰りの航海では１００００トンから１５０００トンの冷却された海水をバラストタンク内に入れて運搬可能である。
【００４０】
本発明のこの観点は連続するパイプのコイル１０に関して特に有利に使用可能であるが、この観点は本願出願人の先にした特許出願において開示されたように直線状のシリンダのような他のガス貯蔵コンテナでも使用可能である。このような状態において低温のガスの貯蔵コンテナはコンテナの温度が周囲温度（例えば船などの乗物が通る空気の温度）よりも低いことを意味するが、この温度は周囲空気よりも極めて低いのが好ましい。さらに、大きな体積のガスが陸上で輸送される場合、この例では低温の貯蔵用流体は通常の水のような他の流体でもよいが、原則的に前述の技術がまた使用されうる。
【００４１】
本発明によるガスの輸送に用いられる船は二重の船体であるべきであり、かつ危険物質の輸送のための全ての安全要件にかなうべきである。
【００４２】
天然ガスの輸送においては、連続するパイプ内において約１０３４．２Ｐａ（約１５０ｐｓｉ）まで圧力を減少する間にガスの約９５％が放出されうることが予想される。ガスのこの量は船を傾斜させるか、もしくはガス供給地点へ戻る船の航海の次の行程で船のエンジン用の燃料として使用可能な未放出のガスを供給する。
【００４３】
天然ガス、都市ガス、塩素、水素、酸素、窒素、アルゴン、エタンおよびエチレンといった安全に輸送可能ないかなるガスであっても、本発明によるガス貯蔵装置でもって輸送されうる。
【００４４】
さらなる実施態様においては、本発明による貯蔵装置は船の内部に配置可能であり、かつ都市の近くに圧縮機を備えた状態で停泊可能であり、かつ需要がピークの時間においてガスの供給を提供するために主要なガス供給パイプラインに連結可能である。需要が低い時間においては、貯蔵装置は補給可能である。貯蔵装置は、例えば発電所向けの天然ガスもしくは都市向けの都市ガスの貯蔵用といった同様の機能を提供するために陸上もしくは地下のビルの内部にも配置されうる。より小さい寸法の場合、本発明の貯蔵装置は乗物用圧縮天然ガス（ＣＮＧ）の燃料補給所においてＣＮＧを貯蔵するのに使用されうる。
【００４５】
ここに開示した本発明によって、以下に続く請求の範囲の範囲および意味に包含される本発明の本質から逸脱することなく、当業者は本発明の変更態様を形成しうることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】船によるガスの輸送に適合される本発明による典型的なコイル状の連続するパイプのガス貯蔵システムを示す。
【図２Ａ】本発明の第１の実施態様に従ってコイル状にされた連続するパイプの斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の第２の実施態様による連続するパイプのガス貯蔵システムの斜視図である。
【図３】本発明の実施態様によるコンテナ内に巻かれた連続するパイプを示す部分断面斜視図であって、四角形状のおよび六角形状の詰め込みを説明する図である。
【図４】長方形状のコンテナを満たすため最小限の半径の巻きで巻かれた連続するパイプの平面図である。
【図５】単一層を形成するようにＵ字形状のループで折り返し横たわる連続するパイプの斜視図である。
【図６】連続するパイプを含むスプール状コンテナを有する船の部分切開平面図である。図６において、コンテナが垂直軸線に沿って置かれかつ横方向に広がる隔壁間に四角形状のパターンで詰め込まれている。
【図７】連続するパイプを含むスプール状コンテナを有する船の部分切開平面図である。図７において、コンテナが垂直軸線に沿って置かれかつ半六角形状の隔壁内で六角形状のパターンで詰め込まれている。
【図８】半六角形状の隔壁内で三列をなして六角形状に詰め込まれたコンテナを有する船の平面図である。
【図９】互いに積み重ねられた五つのスプール状コンテナを通る断面図であり、連続するパイプがスプールの周りに巻かれている（すべてのパイプは図示していない）。
【図１０】本発明の一実施態様によるコンテナの基部の頂面図である。
【図１０Ａ】本発明に従う使用のためのコンテナを通る断面図である。
【図１１Ａ】図１１のコンテナの基部を通る半径方向断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの断面に垂直なコンテナの基部を通る断面図である。
【図１１Ｃ】図１０のコンテナの基部の半径方向図である。
【図１２】図１０のコンテナの側壁の側面図である。
【図１３】例えば船から放出されたガスの冷熱を保存するためのシステムの略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    パイプ
１１    ガス貯蔵システム
１２    コンテナ
１６、１８    コンテナの壁
【図１】
2009079767.tif 000003
【図２Ａ】
2009079767.tif 000004
【図２Ｂ】
2009079767.tif 000005
【図３】
2009079767.tif 000006
【図４】
2009079767.tif 000007
【図５】
2009079767.tif 000008
【図６】
2009079767.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ガスを貯蔵する装置が、
パイプの複数のコイルを具備し、前記パイプのコイルのそれぞれが複数の層でコイル状にされた連続するパイプを具備し、前記複数の層のそれぞれは前記パイプの複数のループを有しており、
圧縮ガスを貯蔵する装置がさらに、
圧縮ガス源に向かう選択的な流れの連結部に適合する弁手段と、
前記パイプのコイルのそれぞれを前記弁手段に流れの連結をする手段とを具備しており、
それによって、圧縮ガスが前記弁手段を介して受容され、かつ前記複数のパイプのコイル内に貯蔵され、次いで前記複数パイプのコイルから前記弁手段を介して放出されうるようになっており、
さらに、前記パイプのコイルについての複数の支持構造体を具備し、該支持構造体のそれぞれは少なくとも一つの前記パイプのコイルを含んで支持し、かつ前記支持構造体および該支持構造体内部のパイプのコイルを積み重ねることを許容するようになっており、
前記パイプの上層は下方のコンテナの壁部に支持され、それにより、パイプの下層がパイプの上層の重量による粉砕する力に耐えなければならないのを妨げるようにしたことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記支持構造体のぞれぞれが中央の心部を有し、前記支持構造体に含まれる少なくとも一つのパイプのコイルが前記中央の心部周りに巻かれることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記支持構造体がガス密封用のコンテナを具備し、該コンテナが頂部、底部、および側壁部を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数の支持構造体が互いに積み重ねられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記パイプのコイルが船舶および乗物のうちの一つで運搬されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記パイプのコイルが船舶の船倉内で運搬されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記船舶の前記船倉がガスを密封するように形成されており、
前記船舶の前記船倉が、
前記パイプのコイルを取り囲む関係にある前記船倉内部において不活性ガスを維持するために前記船倉へ不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
大気に通じるための圧力軽減手段とをさらに具備したことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
圧縮ガスを貯蔵する装置が、
ガスを密封するガス密封用コンテナを具備し、該ガス密封用コンテナは頂部、底部および側壁部を有し、
圧縮ガスを貯蔵する装置がさらに、
連続するパイプを具備しており、該連続するパイプは前記コンテナ内で複数の層でコイル状にされ、前記複数の層の各層は前記パイプの複数のループを有しており、
前記連続するパイプは、前記コンテナの内部のうちの少なくとも７８．５％を占めており、
圧縮ガスを貯蔵する装置がさらに、
流れ連結手段を具備し、該流れ連結手段が、前記コイル状のパイプを前記コンテナの外にある圧縮ガス源に流れに関して連結し、
圧縮ガスを貯蔵する装置がさらに、
圧力軽減手段を具備し、該圧力軽減手段が、前記コンテナの内部でかつ前記コイル状のパイプの外部の圧力があらかじめ選択された限度を越えると前記コンテナが大気に自動的に通じるための前記コンテナに関する圧力を軽減し、さらに、前記コンテナが船舶の船倉にあることを特徴とする圧縮ガスを貯蔵する装置。
【請求項９】
前記圧縮ガス源と前記コイル状のパイプとの間で圧縮ガスの流れを制御するための、前記コイル状のパイプと関連する弁手段をさらに具備したことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記コンテナ内部の前記コイル状のパイプの重量を少なくとも部分的に支持するようになっている、前記コンテナ内にある支持用母材をさらに具備し、前記支持用母材が液体であるたことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記コンテナ内の雰囲気に不活性ガスを提供する手段をさらに具備したことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記コンテナが船舶および乗物のうちの一つで運搬されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記船舶の前記船倉が断熱されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記パイプの層のそれぞれが連続するパイプの渦巻体から形成され、該渦巻体はパイプのコイルを形成するために一つの周方向で巻かれることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記連続するパイプは、液体がパイプの一端から流出するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記連続するパイプは、六角形状の詰め込みになるようにコイル状にされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記連続するパイプは、四角形状の詰め込みになるようにコイル状にされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記パイプのループのそれぞれが一連のＵ字形状の区分で形成され、前記連結されたＵ字形状の区分が該パイプの直線区分間で屈曲部を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記連続するパイプの外径が２５．４ｍｍ（１インチ）よりも大きくて、かつ２５４．０ｍｍ（１０インチ）よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
パイプの前記層が互いに当接することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
パイプの前記ループが互いに当接することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記パイプのコイルのそれぞれを前記弁手段に流れの連結をする手段が、連続するパイプからなる前記複数のパイプのコイルを一緒に連続して連結するパイプ部分を含む請求項１に記載の圧縮ガスを貯蔵する装置。
【請求項２３】
連続するパイプからなる前記複数パイプのコイルが共通のマニホルドに連結されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮ガスを貯蔵する装置。
【請求項２４】
前記連続するパイプのコイル内で貯蔵するために前記船舶へ沖合の積み込みターミナルから圧縮ガスを供給することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項２５】
前記連続するパイプのコイルからの圧縮ガスは沖合の荷下ろしターミナルに受け入れられることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項２６】
ガス分配設備へガスを輸送するガス輸送方法が、
ガス分配設備から離れたガス供給地点でガスの供給を獲得するガス獲得工程と、
複数の層を形成するために曲げられた連続するパイプ内にガスを注入するガス注入工程とを具備し、前記複数の層のそれぞれが複数のパイプのループを有しており、
ガス輸送方法がさらに、
ガスと共に前記連続するパイプをガス分配設備へ輸送するパイプ輸送工程と、
ガス分配設備でガスを放出するガス放出工程と、
前記連続するパイプを冷却するという仕方でガス分配設備でガスを放出するガス放出工程と、
冷却された前記連続するパイプをガス供給地点へ戻すパイプ戻し工程と、を具備し、
前記ガス放出工程が、
熱交換器内でガスの圧力を断熱的に減少する圧力減少工程と、
流体を前記熱交換器に通過させて、冷却流体を形成する形成工程と、
前記連続するパイプ内で前記冷却流体を循環させるガス循環工程とをさらに具備したことを特徴とするガス輸送方法。
【請求項２７】
前記連続するパイプが船の船倉内で輸送されることを特徴とする請求項２６に記載のガス輸送方法。
【請求項２８】
ガス輸送方法が、
前記連続するパイプを冷却するという仕方でガス分配設備でガスを放出するガス放出工程と、
冷却された前記連続するパイプをガス供給地点へ戻すパイプ戻し工程とをさらに具備したことを特徴とする請求項２６に記載のガス輸送方法。
【請求項２９】
ガス分配設備でガスを放出するガス放出工程が、
熱交換器内でガスの圧力を断熱的に減少する圧力減少工程と、
流体を前記熱交換器に通過させて、冷却流体を形成する形成工程と、
前記連続するパイプ内で前記冷却流体を循環させるガス循環工程とをさらに具備したことを特徴とする請求項２８に記載のガス輸送方法。
【請求項３０】
ガス分配設備でガスを放出するガス放出工程が、
ガスでもって貯蔵可能な流体を冷却する流体冷却工程と、
船の船上に前記貯蔵可能な流体を貯蔵する流体貯蔵工程とをさらに具備したことを特徴とする請求項２７に記載のガス輸送方法。
【請求項３１】
貯蔵可能な流体を冷却する流体冷却工程が、
前記貯蔵可能な流体を冷却するために前記貯蔵可能な流体の流れに逆らって熱交換器を介してガスを流通させるガス流通工程を具備したことを特徴とする請求項３０に記載のガス輸送方法。
【請求項３２】
前記連続するパイプと前記冷却された貯蔵可能な流体とをガス供給地点へ戻す戻し工程と、
ガス供給地点で得られたガスを前記冷却された貯蔵可能な流体でもって冷却するガス冷却工程と、
前記連続するパイプをガスでもって再び充満させる再充満工程とをさらに具備したことを特徴とする請求項３０に記載のガス輸送方法。
【請求項３３】
ガス分配設備へガスを供給するガス供給方法が、
ガス井戸からガス供給地点へガスを案内するガス案内工程と、
前記ガス供給地点でガスの供給を獲得するガス獲得工程とを具備し、前記ガス供給地点はガス分配設備から離れたところに位置しており、
ガス供給方法がさらに、
ガス供給地点でガスを冷却して圧縮するガス冷却圧縮工程と、
複数の層を形成するために曲げられた連続するパイプ内へ前記冷却されて圧縮されたガスを注入するガス注入工程とを具備し、前記複数の層のそれぞれがパイプの複数のループを有しており、
ガス供給方法がさらに、
前記冷却されて圧縮されたガスを前記連続するパイプ内でガス分配設備へ輸送するガス輸送工程と、
前記冷却されて圧縮されたガスをガス分配設備で放出するガス放出工程とを具備し、前記連続するパイプが船の船倉内に含まれることを特徴とするガス供給方法。
【請求項３４】
使用者へガスを供給するガス供給方法が、
ガス井戸からガス供給地点へガスを案内するガス案内工程と、
前記ガス供給地点でガスの供給を獲得するガス獲得工程とを具備し、前記ガス供給地点は使用者から離れたところに位置しており、
ガス供給方法がさらに、
前記ガス供給地点でガスを冷却して圧縮する冷却圧縮工程と、
複数の層を形成するために曲げられた連続するパイプ内へ前記冷却されて圧縮されたガスを注入するガス注入工程とを具備し、前記複数の層のそれぞれはパイプの複数のループを有しており、
ガス供給方法がさらに、
前記冷却されて圧縮されたガスを前記連続するパイプ内でガス分配設備へ輸送するガス輸送工程と、
前記冷却されて圧縮されたガスを前記ガス分配設備で放出するガス放出工程と、
前記ガス分配設備から使用者へガスを案内するガス案内工程とを具備したことを特徴とするガス供給方法。
【請求項３５】
連続するパイプが船の船倉内に含まれることを特徴とする請求項３４に記載の使用者へガスを供給するガス供給方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月19日(2008.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
【図１】船によるガスの輸送に適合される本発明による典型的なコイル状の連続するパイプのガス貯蔵システムを示す。
【図２Ａ】本発明の第１の実施態様に従ってコイル状にされた連続するパイプの斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の第２の実施態様による連続するパイプのガス貯蔵システムの斜視図である。
【図３】本発明の実施態様によるコンテナ内に巻かれた連続するパイプを示す部分断面斜視図であって、四角形状のおよび六角形状の詰め込みを説明する図である。
【図４】長方形状のコンテナを満たすため最小限の半径の巻きで巻かれた連続するパイプの平面図である。
【図５】単一層を形成するようにＵ字形状のループで折り返し横たわる連続するパイプの斜視図である。
【図６】連続するパイプを含むスプール状コンテナを有する船の部分切開平面図である。図６において、コンテナが垂直軸線に沿って置かれかつ横方向に広がる隔壁間に四角形状のパターンで詰め込まれている。
【外国語明細書】
2009079767000001.pdf