CN107835787A - 液化氢用紧急脱离系统 - Google Patents

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Abstract

紧急脱离系统(6)具有陆地侧的第一断流阀单元(10)和以能够分离的方式与该第一断流阀单元(10)连接的船侧的第二断流阀单元(11)，在第一断流阀单元(10)上设置有储存容器(12)，该储存容器(12)接受当第二断流阀单元(11)被分离时在第一断流阀单元(10)处产生并滴下的液体空气，并且在该紧急脱离系统(6)中设置有容器支承机构(13)，该容器支承机构(13)能够在第一、第二断流阀单元(10、11)处于连接状态时将储存容器(12)保持在退避位置，且在第一、第二断流阀单元(10、11)被分离时将储存容器(12)自动地切换到储存位置。

Description

液化氢用紧急脱离系统
技术领域
本发明涉及装备在液化氢用装载臂上的液化氢用紧急脱离系统，并涉及设置有用于防止液体空气的下落的储存容器的液化氢用紧急脱离系统。
背景技术
在原油、汽油、轻油、天然气(LNG、LPG)等化石燃料输送船与陆地上的储藏罐之间装载或卸载化石燃料的情况下，通常会使用装载臂。为了防止在将装载臂连接在LNG运输船的LNG配管的歧管上而进行装载或卸载的过程中，在发生因阵风/海流等所引起的油轮的急剧移动、地震或海啸的袭来、火灾等意外的紧急事态的情况下装载臂发生破损，在装载臂上装备有ERS(紧急脱离系统)。
在LNG等的移送中所使用的装载臂的情况下，当使ERS进行工作时，在将该一对紧急断流阀断流之后使它们脱离(分离)，但是紧急断流阀的连接开口部附近的LNG等会飞散到外部。因此，提出了以下方案：为了防止漏油从紧急断流阀的连接开口部飞散到外部，在ERS上设置漏油飞散防止装置。
在专利文献1中公开了用于防止ERS工作时的漏油的飞散、和用于防止装载臂切断后的漏油的滴下的紧凑结构的漏油飞散防止装置。该漏油飞散防止装置由如下部分构成：安装于装载臂的臂末端侧的紧急断流阀上的外罩、对被连接管侧的紧急断流阀的连接开口部进行包围的油槽、以从该油槽的下方侧覆盖该油槽的方式被安装的收纳袋、以及将外罩的末端部一边收拢一边向内侧拉起的提拉装置。
当ERS未进行工作时，处于将外罩折叠而收纳在收纳袋中的状态，当ERS进行工作并且一对紧急断流阀分离时，利用外罩来防止漏油飞散到外部，并且将附着在外罩的内表面上的油引导到油槽中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-238898号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述LNG用装载臂的情况下，LNG的液化温度为-161℃，在ERS进行工作时，在紧急断流阀的连接开口部处不会产生液体空气，因此只要防止LNG飞散即可。但是，在液化氢用装载臂的情况下，由于液化氢的温度为-253℃，比LNG低，因此如果在ERS工作时分离装载臂的一对紧急断流阀，则在紧急断流阀的连接开口部处因自身的冷热而生成液体空气。生成的液体空气虽然是落到海面上，但在海面上可能存在与液化空气(氧气)发生反应的物质(例如油滴等)。因此，在液化氢用装载臂的情况下，需要可靠地防止在紧急断流阀的连接开口部侧生成的液体空气落到海面上。
本发明的目的在于提供一种液化氢用紧急脱离系统，该液化氢用紧急脱离系统设置有储存容器，该储存容器能够防止在液化氢用装载臂的ERS进行工作时、在装载臂侧(陆地侧)的紧急断流阀的连接开口部处生成的液体空气落到海面上。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的液化氢用紧急脱离系统装备在液化氢用装载臂上，该液化氢用紧急脱离系统的特征在于，所述紧急脱离系统具有陆地侧的第一断流阀单元和以能够分离的方式与该第一断流阀单元连接的船侧的第二断流阀单元，在所述第一断流阀单元上设置有储存容器，该储存容器接受当所述第二断流阀单元被分离时在第一断流阀单元处产生并滴下的液体空气。
根据上述结构，由于具有第一断流阀单元和第二断流阀单元，因此当意外的紧急事态发生时，使紧急脱离系统进行工作，关闭第一、第二断流阀单元的两个断流阀，从而能够防止装载臂内的大量的液化氢流出到外部。
当在紧急脱离系统的第一断流阀单元和第二断流阀单元被分离的情况下、在第一断流阀单元侧生成液体空气并滴下时，由于在第一断流阀单元上设置有接受该滴下的液体空气的储存容器，因此能够可靠地防止在第一断流阀单元处产生的液体空气滴到海面上。
在上述液化氢用紧急脱离系统中，也可以设置容器支承机构，该容器支承机构能够在所述第一断流阀单元和第二断流阀单元处于连接状态时将所述储存容器保持在第一断流阀单元和第二断流阀单元的侧方的退避位置，且在第一断流阀单元和第二断流阀单元被分离时将所述储存容器自动地切换到第一断流阀单元的正下方的储存位置。
根据上述结构，由于设置有自动将储存容器切换到退避位置和储存位置的容器支承机构，因此能够在第一、第二断流阀单元处于连接状态时将储存容器保持在第一、第二断流阀单元侧方的退避位置。
另一方面，当意外的紧急事态发生、使紧急脱离系统进行工作从而将第一、第二断流阀单元分离时，能够使储存容器移动到第一断流阀单元的正下方的储存位置从而接受在第一断流阀单元处产生并滴下的液体空气，因此能够可靠地防止液体空气滴到海面上。
在上述液化氢用紧急脱离系统中，也可以采用如下方式，储存容器在处于所述储存位置时被保持成水平姿态，储存容器在处于所述退避位置时被保持成铅直姿态，所述容器支承机构具有支柱部件和一对连杆部件，该连杆部件的一端部固定在储存容器的两侧部上，并且该连杆部件向所述第一断流阀单元侧延伸，且该连杆部件的另一端部与第一断流阀单元的两侧部铰链结合，该支柱部件固定在第二断流阀单元上且从下方支撑处于退避位置的储存容器。
根据上述结构，由于容器支承机构具有对储存容器进行支承的一对连杆部件、和固定在第二断流阀单元上且从下方支撑处于退避位置的储存容器的支柱部件，因此在紧急脱离系统不工作时，能够通过利用所述支柱部件支撑储存容器而将储存容器保持在铅直姿态下的退避位置上。另一方面，在处于使紧急脱离系统进行工作后的储存位置时，所述支柱部件不再发挥作用，因此能够将储存容器保持在水平姿态下的储存位置上。
在上述液化氢用紧急脱离系统中，也可以采用如下方式，储存容器在处于所述储存位置时被保持成水平姿态，储存容器在处于所述退避位置时被保持成铅直姿态，所述容器支承机构具有：L形部件，其一端部固定在储存容器的侧部上；一对支架，其固定在所述第一断流阀单元的侧部上；连结销，其将L形部件的另一端部与这些支架的末端部连结；弹簧部件，其外装在该连结销上，对储存容器向储存位置侧施力；支柱部件，其固定在第二断流阀单元上且从下方支撑处于退避位置的储存容器；以及挡块，其固定在第一断流阀单元上且在第一断流阀单元和第二断流阀单元分离时挡住所述L形部件而将储存容器保持在储存位置。
根据上述结构，由于容器支承机构具有：L形部件，其一端部固定在储存容器的侧部上；一对支架，其固定在第一断流阀单元的侧部上；连结销，其将L形部件的另一端部与这些支架的末端部连结；弹簧部件，其外装在该连结销上，对储存容器向储存位置侧施力；支柱部件，其固定在第二断流阀单元上且从下方支撑处于退避位置的储存容器；以及挡块，其固定在第一断流阀单元上且在第一断流阀单元和第二断流阀单元分离时挡住L形部件而将储存容器保持在储存位置，因此在第一、第二紧急断流阀处于连接状态时，能够通过利用支柱部件支撑储存容器而将其保持在退避位置，在第一、第二紧急断流阀分离时，能够通过利用弹簧部件对储存容器向储存位置侧施力并且利用挡块将其挡住，而将储存容器保持在第一断流阀单元的正下方的储存位置。
在上述液化氢用紧急脱离系统中，也可以采用如下方式，在所述储存容器上一体地形成有从其外表面突出的多个翅片。
根据上述结构，由于在储存容器上一体地形成有从其外表面突出的多个翅片，因此容易将外部空气热量吸收到储存容器中，能够促进所生成且被储存容器接受的液体空气的蒸发。
在上述液化氢用紧急脱离系统中，也可以采用如下方式，在所述第一断流阀单元的断流阀的阀轴上安装有电加热器。
根据上述结构，由于在第一断流阀单元的断流阀的阀轴上安装有电加热器，因此能够抑制第一断流阀单元的连接开口部处的液体空气的生成。
发明效果
根据本发明，能够提供一种液化氢用紧急脱离系统，该液化氢用紧急脱离系统设置有储存容器，该储存容器能够防止在液化氢用装载臂的ERS进行工作时在装载臂侧(陆地侧)的紧急断流阀的连接开口部处生成的液体空气落到海面上。
附图说明
图1是本发明的实施例1的液化氢输送船和装载臂的说明图。
图2是所述装载臂的紧急脱离系统(连接状态)的立体图。
图3是所述装载臂的紧急脱离系统(分离状态)的立体图。
图4是实施例2的装载臂的紧急脱离系统(连接状态)的主视图。
图5是图4的紧急脱离系统(分离状态)的主视图。
图6是图4、图5的容器支承机构13A的主要部分放大俯视图。
图7是实施例3的储存容器的主要部分放大主视图。
具体实施方式
下面，根据实施例对用于实施本发明的方式进行说明。
实施例1
如图1所示，为了将液化氢从液化氢运输船1的液化氢罐1a卸载到陆地上的液化氢罐(省略图示)、或者相反地将液化氢从陆地上的液化氢罐装载到液化氢运输船1，在陆地上侧装备有在内部具有挠性的真空绝热双层管(省略图示)的液化氢用装载臂2，该装载臂2的真空绝热双层管经由陆地上的液化氢用配管与液化氢罐(省略图示)连接。
该装载臂2具有外立管3、内吊杆4、外吊杆5，以作为覆盖并支承供液化氢流通的真空绝热双层管的外筒构造，在装载臂2的末端侧具有与真空绝热双层管连接的紧急脱离系统6(ERS)、以及与该紧急脱离系统6连接的真空绝热双层连接管7。
在经由该装载臂2进行液化氢的装载或卸载的情况下，在将真空绝热双层连接管7的末端的接头部与液化氢运输船1上的液化氢配管的歧管8的接头部9连接在一起之后进行液化氢的移送。
在处于将装载臂2连接在歧管8的接头部9上的状态时，当天气恶化从而液化氢运输船1剧烈摆动、或者当发生地震、海啸时，装载臂2有可能破损，因此在该装载臂2上装备了紧急脱离系统6(ERS)。
接下来，根据图2、图3对紧急脱离系统6(ERS)进行说明。
紧急脱离系统6具有陆地侧的第一断流阀单元10、和以能够分离的方式与该第一断流阀单元10连接的船侧的第二断流阀单元11，在第一断流阀单元10上设置有储存容器12，该储存容器12接受当第二断流阀单元11被分离时在第一断流阀单元10的连接开口部处产生并滴下的液体空气。
在第一、第二断流阀单元10、11上分别设置有为了对它们内部的第一、第二紧急断流阀进行开闭而被实施转动操作的阀轴10a、11a，在意外的紧急事态发生而使紧急脱离系统6进行工作的情况下，在通过对阀轴10a、11a进行转动操作而将第一、第二紧急断流阀切换为闭阀状态之后，将第一、第二断流阀单元10、11分离，从而不会使大量的液化氢从装载臂2和液化氢罐1a流出到外部。
在第一断流阀单元10侧的第一断流阀的阀轴10a上卷绕安装有电加热器10b，采用了如下结构：在使紧急脱离系统6进行工作的情况下，通过对电加热器10b进行通电来抑制在第一断流阀单元10的连接开口部处生成的液体空气的生成。但是，电加热器10b不是必须的，可以省略。
储存容器12被构成为具有短圆筒形状的筒部件12a和封闭该筒部件12a的底面的平坦的底部件12b，在使紧急脱离系统6进行工作的情况下，该储存容器12通过后述的容器支承机构13从退避位置自动地切换到储存位置。该储存容器12是由极低温用的SUS(Stainless Steel：不锈钢)、铝等金属材料制作而成的。
当储存容器12处于退避位置时，储存容器12以铅直姿态(底部件12b为铅直)保持在第一、第二断流阀单元10、11的侧方，当储存容器12处于储存位置时，储存容器12以水平姿态(底部件12b为水平)保持在第一断流阀单元10的正下方。
在通常情况下、即紧急脱离系统6不进行工作时，第一、第二断流阀单元10、11处于连接状态，储存容器12被保持在退避位置。另一方面，在意外的紧急事态发生的情况下，紧急脱离系统6进行工作，第一断流阀单元10与第二断流阀单元11解除连结并分离，储存容器12自动地移动到储存位置并被保持。
接下来，根据图2、图3对上述容器支承机构13进行说明。
容器支承机构13对储存容器12进行支承且将其从退避位置自动地向储存位置进行切换，具有一对连杆部件14和支柱部件15。该一对连杆部件14和支柱部件15是由SUS、铝等金属材料制作而成的。
一对连杆部件14将储存容器12以能够摆动的方式连结在第一断流阀单元10上。该一对连杆部件14沿与底部件12b垂直的方向从底部件12b朝向第一断流阀单元10延伸。一对连杆部件14的一端部通过焊接而固定在储存容器12的筒部件12a的两侧部上，该一对连杆部件14的另一端部经由销部件16与第一断流阀单元10的两侧部铰链结合。
在储存容器12处于退避位置时，支柱部件15从下方支撑筒部件12a的下端部而将其保持在退避位置，在该支柱部件15的一端部(上端部)具有支承台15a，该支柱部件15的另一端部(下端部)通过焊接而固定在第二断流阀单元11的一侧部。
对上述液化氢用装载臂2的紧急脱离系统6的作用、效果进行说明。在通常情况下紧急脱离系统6不工作，在第一、第二断流阀单元10、11处于连接状态时，如图2所示，储存容器12的筒部件12a的下端部被支柱部件15的支承台15a从下方支撑，因此储存容器12被保持在相当于第一、第二断流阀单元10、11侧方的退避位置。
另一方面，当意外的紧急事态发生从而紧急脱离系统进行工作时，如图3所示，第一、第二断流阀单元10、11瞬间解除连结并分离，由装载臂2支承的第一断流阀单元10向上方移动，因此支柱部件15不再将储存容器12保持在退避位置，储存容器12和容器支承机构13通过作用于它们自身的自重而以销部件16为支点向自动地下方摆动，储存容器12移动到第一断流阀单元10的正下方的储存位置而以水平姿态停止，并接受在第一断流阀单元10处生成并滴下的液体空气，因此能够可靠地防止液体空气滴到海面上。
实施例2
在本实施例中，代替所述实施例1的容器支承机构13而具有图4～图6所示那样的容器支承机构13A。另外，由于除容器支承机构13A以外的结构与实施例1相同，因此对相同的构成要素标注相同的标号而省略说明。
容器支承机构13A具有：L形部件20，其一端部固定在储存容器12上；一对支架21，它们固定在第一断流阀单元10的侧部；连结销22，其将L形部件20的另一端部连结于这些支架21的末端部；弹簧部件23，其外装于该连结销22，对储存容器12向储存位置侧施力；支柱部件24，其固定在第二断流阀单元11上，且从下方支撑处于退避位置的储存容器12；以及挡块25，其固定在第一断流阀单元10上，且在第一、第二断流阀单元10、11分离时挡住所述L形部件20从而将储存容器12保持在储存位置。
所述L形部件20由第一臂部20a和第二臂部20b构成，第一臂部20a的末端部通过焊接而固定在储存容器12的筒部件12a上，第二臂部20b的端部经由连结销22而以能够转动的方式与一对支架21连结。另外，如图6所示，弹簧部件23是沿右旋螺纹方向充分卷紧的扭转弹簧，弹簧部件23的末端部卡止于第二臂部20b的上表面，弹簧部件23的基端部卡止于一个支架21上，借助该弹簧部件23对L形部件20和储存容器12向图5中的逆时针方向施力。
如图4所示，在通常情况下紧急脱离系统6A不工作，在第一、第二断流阀单元10、11处于连接状态时，L形部件20的第二臂部20b的中途部被支柱部件24的末端从下方支撑，储存容器12被保持在第一、第二断流阀单元10、11侧方的退避位置。在处于该退避位置时，储存容器12呈底部件12b为铅直的铅直姿态。
当发生意外的紧急事态从而紧急脱离系统进行工作时，第一、第二断流阀单元10、11瞬间解除连结并分离，由装载臂2支承的第一断流阀单元10向上方移动，因此支柱部件24不再发挥作用，因此储存容器12借助弹簧部件23的弹性作用力而以连结销22为旋转中心向下方摆动。
然后，如图5所示，储存容器12移动到第一断流阀单元10的正下方的储存位置，并且L形部件20的第二臂部20b的内表面被卡止在挡块25的末端面上，因此该储存容器12以水平姿态被保持在储存位置。因此，由于能够通过储存容器12来接受在第一断流阀单元10的连接开口部处产生并滴下的液体空气，因此能够可靠地防止液体空气滴到海面上。
实施例3
在本实施例中，代替所述实施例2的储存容器12而具有图7所示的储存容器12A。另外，由于除储存容器12A以外的结构与实施例2相同，因此对相同的构成要素标注相同的标号并省略说明。
在储存容器12A上一体形成有从储存容器12A的底部件12bA的外表面突出的多个翅片30。翅片30从正面观察时呈针尖形状，从侧面观察时形成为在前后方向上延伸的矩形带状，多个翅片30以在左右方向上隔开固定间隔的方式平行地形成。
通过该翅片30，容易使储存容器12A吸收外部空气热量，能够促进所生成且被储存容器12A接受的液体空气的蒸发。对于其他结构、作用以及效果，由于与实施例2相同，因此省略说明。另外，也可以将翅片30一体形成在实施例1的储存容器12的底部件12b上。
对将所述实施例局部变更的例子进行说明。
1)所述储存容器12并不限定于圆筒形状，可以是矩形的箱形等，只要是能够储存滴下的液体空气的形状即可。
2)本发明的低温流体用装载臂的紧急脱离系统也能够同样地应用于将液化氢从罐车向陆地上的液化氢站卸载的装载臂。
3)此外，如果是本领域技术人员，则能够在不脱离本发明的主旨的前提下对所述实施例施加各种变形并实施，本发明也包含这类变更方式。
标号说明
1：液化氢运输船；2：低温流体用装载臂；6：紧急脱离系统；10：第一断流阀单元；10b：电加热器；11：第二断流阀单元；12：储存容器；13、13A：容器支承机构；14：连杆部件；15：支柱部件；20：L形部件；21：一对支架；22：连结销；23：弹簧部件；24：支柱部件；25：挡块；30：翅片。

Claims (6)

1.一种液化氢用紧急脱离系统，其装备在液化氢用装载臂上，该液化氢用紧急脱离系统的特征在于，
所述紧急脱离系统具有陆地侧的第一断流阀单元和以能够分离的方式与该第一断流阀单元连接的船侧的第二断流阀单元，
在所述第一断流阀单元上设置有储存容器，该储存容器接受当所述第二断流阀单元被分离时在第一断流阀单元处产生并滴下的液体空气。
2.根据权利要求1所述的液化氢用紧急脱离系统，其特征在于，
在该液化氢用紧急脱离系统中设置有容器支承机构，该容器支承机构能够在所述第一断流阀单元和第二断流阀单元处于连接状态时将所述储存容器保持在第一断流阀单元和第二断流阀单元的侧方的退避位置，且在第一断流阀单元和第二断流阀单元被分离时将所述储存容器自动地切换到第一断流阀单元的正下方的储存位置。
3.根据权利要求2所述的液化氢用紧急脱离系统，其特征在于，
储存容器在处于所述储存位置时被保持成水平姿态，储存容器在处于所述退避位置时被保持成铅直姿态，
所述容器支承机构具有支柱部件和一对连杆部件，该连杆部件的一端部固定在储存容器的两侧部上，并且该连杆部件向所述第一断流阀单元侧延伸，且该连杆部件的另一端部与第一断流阀单元的两侧部铰链结合，该支柱部件固定在第二断流阀单元上且从下方支撑处于退避位置的储存容器。
4.根据权利要求2所述的液化氢用紧急脱离系统，其特征在于，
储存容器在处于所述储存位置时被保持成水平姿态，储存容器在处于所述退避位置时被保持成铅直姿态，
所述容器支承机构具有：
L形部件，其一端部固定在储存容器的侧部上；
一对支架，其固定在所述第一断流阀单元的侧部上；
连结销，其将L形部件的另一端部与这些支架的末端部连结；
弹簧部件，其外装在该连结销上，对储存容器向储存位置侧施力；
支柱部件，其固定在第二断流阀单元上且从下方支撑处于退避位置的储存容器；以及
挡块，其固定在第一断流阀单元上且在第一断流阀单元和第二断流阀单元分离时挡住所述L形部件从而将储存容器保持在储存位置。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的液化氢用紧急脱离系统，其特征在于，
在所述储存容器上一体地形成有从其外表面突出的多个翅片。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的液化氢用紧急脱离系统，其特征在于，
在所述第一断流阀单元的断流阀的阀轴上安装有电加热器。
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