JP2006342833A - Ｌｎｇ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法及び降圧制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＮＧ受入時において保冷循環ラインの圧力を低設定値まで自動的に下げることのできるの降圧制御方法及びそのシステムを提供する。
【解決手段】受入管２よりＬＮＧ貯槽３へ流入するＬＮＧの流量を制御するために設けられた大径のＬＮＧ受入操作弁４と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁５とが備えられ、受入操作弁４を制御する第１の切替器１４と、第１の切替器１４を制御する第２の切替器１５とを備え、保冷循環ラインの降圧作業時には、第１の切替器１４によりＬＮＧ受入操作弁４を流量制御から降圧制御に切り換えて受入操作弁４と保冷循環戻り調節弁５で降圧制御を行い、低設定値が選択された場合には、低設定値用アナログ設定器１６に設定した設定値を第２の切替器１５より第１の切替器１４に伝達し、ＬＮＧ受入操作弁４の操作と保冷循環戻り調節弁５で降圧制御を行う構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＮＧ（液化天然ガス）の受入時において行われる、保冷循環ラインの降圧制御方法及び降圧制御システムに関するものである。

火力発電所等にＬＮＧを送出しているＬＮＧ基地においては、ＬＮＧタンカーが着桟するＬＮＧバースと、ＬＮＧを貯蔵するＬＮＧ貯槽と、ＬＮＧバースからＬＮＧ貯槽へＬＮＧを受入れるための受入管が備えられている。

受入管は、ＬＮＧの受入時に常温であると大量のＢＯＧ（ＬＮＧが気化したガス）が発生し、ＢＯＧ（ＬＮＧが気化したガス）の処理能力を超えてしまう。また、常温の受入管に、極低温のＬＮＧが急激に入り込むと熱ストレスのために受入管が破損する慮れがあるので、受入時以外においては、ＬＮＧ貯槽に設置されているＬＮＧポンプによりＬＮＧを受入管に送り、再度ＬＮＧ貯槽に戻すことにより、ＬＮＧ受入ラインの冷却を行う保冷循環を行っている。

この種の保冷循環の一例として、特開２００１−２００９９６号公報・特開２００２−２０６６９４号公報に示す技術が存在する。

また、このように保冷循環を行っているＬＮＧ基地においては、受入時の工程の一つとして、保冷循環ラインの圧力をある設定値まで下げる操作を行う降圧工程が存在する。

この工程は、次の工程でローディングアームを冷却するために、ＬＮＧタンカーに設置されているポンプによりＬＮＧをバース側に送りだすクールダウン工程にて、ポンプで送り出しができるようにＬＮＧ基地側の受入ラインの圧力を下げることを目的とするものである。

そして、受入ラインの圧力を下げた後、切替弁を操作してＬＮＧバース側からＬＮＧを貯蔵するＬＮＧタンクまでの受入ラインの構成を行い、ＬＮＧを受入れる。
特開２００１−２００９９６号公報 特開２００２−２０６６９４号公報

しかしながら、上述したＬＮＧの保冷循環においては、受入ラインの圧力は各ＬＮＧタンクの受入管に設置された保冷循環戻り調節弁により、設定値に対し維持するように制御される必要があった。

そして、受入時には、受入前準備として保冷循環ラインの圧力を、保冷循環戻り調節弁の圧力設定値を下げることにより降圧する、降圧制御を行うものである。

この降圧制御は、クールダウン時に使用するタンカー側ポンプの払出能力に合わせて保冷循環ラインの圧力を下げるが、タンカー側ポンプの払出能力は着桟するタンカーの種類により異なるため、多種多様なＬＮＧタンカーが入港するＬＮＧ基地においては、目標とする圧力設定値は１つだけではなく複数設定する必要があり、特に低設定値までに降圧制御することが難しくなるという問題があった。

また、従来の受入時降圧制御においては、１つの貯槽の保冷循環戻り調節弁によって行われているので、保冷循環戻り調節弁やそこから貯槽への配管のサイズが小さいと、その部分での圧力損失が大きくなるので、保冷循環戻り調節弁は全開となるが圧力を下げることができなくなることがあった。

そのため、調節弁や配管のサイズを大きくする方法や、他の貯槽の保冷循環戻り調節弁を利用する方法もあったが、前者の方法はコスト面で問題があり、後者の方法は低い降圧設定の値に対しては調節弁の制御範囲を逸脱してしまうという問題があった。

そこで、本発明は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、ＬＮＧ受入時において保冷循環ラインの圧力を下げる降圧制御を、ＬＮＧ受入操作弁と保冷循環戻り調節弁を操作して行うことにより、低設定値まで自動的に行うことのできるＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法及び降圧制御システムを提供するものである。

本発明は、受入管よりＬＮＧ貯槽へ流入するＬＮＧの流量を制御するために設けられた大径のＬＮＧ受入操作弁と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁とが備えられ、保冷循環ラインの降圧を行うＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法であって、前記受入操作弁を制御する第１の切替器と、前記第１の切替器を制御する第２の切替器とを備え、前記保冷循環ラインの降圧作業時においては、前記第１の切替器により前記ＬＮＧ受入操作弁を流量制御から降圧制御に切り換えて受入操作弁と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行い、低設定値が選択された場合には、低設定値用アナログ設定器に設定した設定値を前記第２の切替器より前記第１の切替器に伝達し、前記ＬＮＧ受入操作弁の操作と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行うことにより、上述した課題を解決した。

また、ＬＮＧ貯槽に設置されたＬＮＧ払出配管より分岐してＬＮＧ受入管に連通するＬＮＧ払出分岐管に設けられた保冷循環流量調節弁と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁とが備えられ、保冷循環ラインの降圧を行うＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法であって、前記保冷循環ラインの降圧作業時においては、前記保冷循環流量調節弁と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行うことにより、同じく上述した課題を解決した。

さらに、受入管よりＬＮＧ貯槽へ流入するＬＮＧの流量を制御するために設けられた大径のＬＮＧ受入操作弁と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁とが備えられ、保冷循環ラインの降圧を行うＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムであって、前記保冷循環ラインの降圧作業時においては、前記第１の切替器により前記ＬＮＧ受入操作弁を流量制御から降圧制御に切り換えて受入操作弁と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行い、低設定値が選択された場合には、低設定値用アナログ設定器に設定した設定値を前記第２の切替器より前記第１の切替器に伝達し、前記ＬＮＧ受入操作弁の操作と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行うことにより、同じく上述した課題を解決した。

また、ＬＮＧ貯槽に設置されたＬＮＧ払出配管より分岐してＬＮＧ受入管に連通するＬＮＧ払出分岐管に設けられた保冷循環流量調節弁と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁とが備えられ、保冷循環ラインの降圧を行うＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムであって、前記保冷循環ラインの降圧作業時においては、前記保冷循環流量調節弁と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行うことにより、同じく上述した課題を解決した。

本発明は、小径の保冷循環戻り調節弁と、大径の管径を有するＬＮＧ受入操作弁を併用して降圧制御を行うので、速やかに保冷循環ラインの降圧を行うことが可能となる。

その結果、従来の小径の保冷循環戻り調節弁のみによる降圧制御では困難であった低設定値（０．０３ＭＰａ）までの降圧が可能となり、アラスカ船、ブルネイ船、インドネシア船、オーストラリア船、カタール船等の通常の降圧設定値でＬＮＧを受入れるＬＮＧタンカーは勿論のこと、マレーシア船等の低設定値を必要とするＬＮＧタンカーにおいても、ＬＮＧを充分に受入れることができる。

また、上述のように構成されたＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法及び降圧制御システムにおいては、ＬＮＧ受入操作弁と保冷循環戻り調節弁を併用して降圧制御を行うので、コストを上げることなく効果的に保冷循環ラインの降圧を行うことが可能となり、従来の保冷循環戻り調節弁のみによる降圧制御では困難であった低設定値までの降圧が可能となり、通常の降圧設定値でＬＮＧを受入れるＬＮＧタンカーは勿論のこと、マレーシア船等のように低設定値を必要とするＬＮＧタンカーにおいても、ＬＮＧを充分に受入れることができる。

以下に、本発明に係るＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法及び降圧制御システムの最良の形態を、図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムの構成を示すブロック図、図２はＬＮＧの受入工程を示すフローチャート、図３は図１のＬＮＧ受入の降圧制御システムの受入操作弁回路の構成を示すブロック図である。

図１は、本発明に係るＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムを構成する保冷循環系統の概要を示すもので、ＬＮＧバース１と複数のＬＮＧ貯槽３，３，３，３が受入管２により連結されている。

各ＬＮＧ貯槽３には、ＬＮＧ受入時にＬＮＧの流量を制御するために設けられたＬＮＧ受入操作弁４と、保冷循環のために用いられる保冷循環戻り調節弁５が設けられている。この保冷循環戻り調節弁５の配管径は、６インチに形成されている。これに対し、ＬＮＧ受入操作弁４の配管径は、３０インチに形成されており、保冷循環戻り調節弁５の配管径の５倍の太さとなっている。

また、各ＬＮＧ貯槽３には、このＬＮＧ貯槽３のポンプＰより気化器等を介して図示しない各発電ユニットやガス導入管へ送出するためのＬＮＧ払出配管６が設置されている。

図１に示す保冷循環系統においては、このＬＮＧ払出配管６より分岐してＬＮＧ払出分岐管７が設けられ、保冷循環流量調節弁８を介して受入管２に連通されている。さらに、ＬＮＧバース１はローディングアーム９に連結されており、ローディングアーム９は図示しないＬＮＧタンカーに連結されて、ＬＮＧを受入れるものである。

上述した保冷循環系統を使用して、ＬＮＧを受入れる場合を、図２に基づいて説明する。

ＬＮＧ受入は、ＬＮＧタンカーが着桟すると、ローディングアーム９を接続する工程（Ｓ１）と、受入ラインをＬＮＧタンカーに合わせて降圧する工程（Ｓ２）と、ローディングアーム９をクールダウンする工程（Ｓ３）と、受入ラインを構成する工程（Ｓ４）と、ＬＮＧを受入れる工程（Ｓ５）で行われる。これらの工程において、降圧工程（Ｓ２）は、次の工程でローディングアーム９を冷却するために、ＬＮＧタンカーに設置されているポンプによりＬＮＧをバース側に送り出すクールダウン工程（Ｓ３）にて、ポンプで送り出しができるようにＬＮＧ基地側の受入ラインの圧力を下げることを目的とするものである。

この降圧工程（Ｓ２）は、従来の工程においてはＬＮＧ受入操作弁４を閉じた状態で保冷循環戻り調節弁５のみで降圧制御を行っていたが、本発明に係る降圧制御システムにおいては、受入操作弁回路１０にて、ＬＮＧ受入操作弁４と保冷循環戻り調節弁５を使用して制御を行うものである。この降圧工程（Ｓ２）で所定の圧力に下がり、ローディングアーム９のクールダウン（Ｓ３）が完了すると受入ラインの構成（Ｓ４）が行われる。この受入ラインの構成は、保冷循環遮断弁１８が開いた状態から閉じられ、保冷循環戻り調節弁５が閉じられて、ＬＮＧ受入操作弁４が開けられて、受入ラインの構成が完了する。そして、ＬＮＧを受入れる（Ｓ５）。このＬＮＧ受入は、ＬＮＧバース１の４つの弁が開かれ、ＬＮＧタンカーからＬＮＧが送られる。

この受入操作弁回路１０は、図３に示すように、従来と同様な構成部分である受入流量を設定するためのアナログ設定器１１と、このアナログ設定器１１の設定により受入流量を減算する減算器１２と、この減算器１２の減算結果を受けて目標値に対して最適のバルブの制御を行うためのＰＩＤ演算を行うＰＩＤ演算器１３と、このＰＩＤ演算器１３の演算結果でバルブの制御を行う第１の切替器１４を備え、受入操作弁４の操作を行うものである。

さらに、本発明の受入操作弁回路１０は、第１の切替器１４の制御を行う第２の切替器１５と、この第２の切替器１５に降圧中に規定開度の設定の開閉指示を与える低設定値用アナログ設定器１６と、降圧中であることと降圧圧力を低設定値にすることの指示を出す設定回路１７と、受け入中でないことを指示する指示回路１９を備えたものである。

このように構成された受入操作弁回路１０は、受入作業中においては、第１の切替器１４より受入操作弁４へ通常の受入作業における流量制御の開弁の指示が出され、アナログ設定器１１の設定により受入流量を減算する減算器１２と、この減算器１２の減算結果を受けて目標値に対してバルブの制御を行うためのＰＩＤ演算を行うＰＩＤ演算器１３により、最適のバルブの開度が演算されて第１の切替器１４より受入操作弁４が操作され、受入管２よりＬＮＧ貯槽３へＬＮＧの流入が行われる。

一方、受入作業以外の降圧作業等においては、指示回路１９より受け入中でないことを第１の切替器１４に指示されると、第１の切替器１４に指示は受入操作弁４を流量制御から降圧制御に切り替えられる。そして、通常の降圧設定値（０．０８ＭＰａ）になるように降圧作業が行われるものである。

さらに、設定回路１７より、降圧作業中であり、低設定値（０．０３ＭＰａ）の設定がなされると、この指示が第２の切替器１５に伝達され、低設定値用アナログ設定器１６により必要とするバルブの開度の指示が出され、第２の切替器１５は第１の切替器１４に切替指示を出すものである。すると、第１の切替器１４は、低設定値になるように受入操作弁４を操作するものである。

このように構成されたＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムにおいて行われる降圧制御方法は、５倍の配管径を有する受入操作弁４を併用して降圧制御を行うので、速やかに保冷循環ラインの降圧を行うことが可能となり、従来の保冷循環戻り調節弁５のみによる降圧制御では困難であった低設定値（０．０３ＭＰａ）までの降圧が可能となり、アラスカ船、ブルネイ船、インドネシア船、オーストラリア船、カタール船等の通常の降圧設定値でＬＮＧを受入れるＬＮＧタンカーは勿論のこと、マレーシア船等の低設定値を必要とするＬＮＧタンカーにおいても、ＬＮＧを充分に受入れることができる。

また、図１に示すように、ＬＮＧ貯槽３に設置されたＬＮＧ払出配管６より分岐してＬＮＧ受入管２に連通するＬＮＧ払出分岐管７に設けられた保冷循環流量調節弁８と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁５とを使用して、ＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムを構築することができる。この降圧制御システムにおいては、保冷循環ラインの降圧作業時において、保冷循環流量調節弁８を閉方向に作動させることにより、ＬＮＧ払出配管６より受入管２に環流ＬＮＧを止めるので、受入管２の圧力を効果的に降圧できるものである。

このように構成されたＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムにおいて行われる降圧制御方法は、保冷循環流量調節弁８と保冷循環戻り調節弁５を併用して降圧制御を行うので、コストを上げることなく効果的な降圧制御が可能となり、従来の保冷循環戻り調節弁５のみによる降圧制御では困難であった低設定値までの降圧が可能となり、通常の降圧設定値でＬＮＧを受入れるＬＮＧタンカーは勿論のこと、マレーシア船等の低設定値を必要とするＬＮＧタンカーにおいても、ＬＮＧを充分に受入れることができる。

本発明は、ＬＮＧ受入時において保冷循環ラインの圧力を下げる降圧制御を、ＬＮＧ受入操作弁４と保冷循環戻り調節弁５を操作して行うことにより、低設定値まで自動的に行うことのできるＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法及び降圧制御システムとして、種々のＬＮＧ基地において広く利用されるものである。

本発明に係るＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムの構成を示すブロック図である。 ＬＮＧの受入工程を示すフローチャートである。 図１のＬＮＧ受入の降圧制御システムの受入操作弁回路の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ ＬＮＧバース
２ 受入管
３ ＬＮＧ貯槽
４ ＬＮＧ受入操作弁
５ 保冷循環戻り調節弁
６ ＬＮＧ払出配管
７ ＬＮＧ払出分岐管
８ 保冷循環流量調節弁
９ ローディングアーム
１０ 受入操作弁回路
１１ アナログ設定器
１２ 減算器
１３ ＰＩＤ演算器
１４ 第１の切替器
１５ 第２の切替器
１６ 低設定値用アナログ設定器
１７ 設定回路
１８ 保冷循環遮断弁

Claims (4)

1. 受入管よりＬＮＧ貯槽へ流入するＬＮＧの流量を制御するために設けられた大径のＬＮＧ受入操作弁と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁とが備えられ、保冷循環ラインの降圧を行うＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法であって、
   前記受入操作弁を制御する第１の切替器と、前記第１の切替器を制御する第２の切替器とを備え、
   前記保冷循環ラインの降圧作業時においては、前記第１の切替器により前記ＬＮＧ受入操作弁を流量制御から降圧制御に切り換えて受入操作弁と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行い、
   低設定値が選択された場合には、低設定値用アナログ設定器に設定した設定値を前記第２の切替器より前記第１の切替器に伝達し、前記ＬＮＧ受入操作弁の操作と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行うことを特徴とするＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法。
2. ＬＮＧ貯槽に設置されたＬＮＧ払出配管より分岐してＬＮＧ受入管に連通するＬＮＧ払出分岐管に設けられた保冷循環流量調節弁と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁とが備えられ、保冷循環ラインの降圧を行うＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法であって、
   前記保冷循環ラインの降圧作業時においては、前記保冷循環流量調節弁と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行うことを特徴とするＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御方法。
3. 受入管よりＬＮＧ貯槽へ流入するＬＮＧの流量を制御するために設けられた大径のＬＮＧ受入操作弁と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁とが備えられ、保冷循環ラインの降圧を行うＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムであって、
   前記保冷循環ラインの降圧作業時においては、前記第１の切替器により前記ＬＮＧ受入操作弁を流量制御から降圧制御に切り換えて受入操作弁と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行い、
   低設定値が選択された場合には、低設定値用アナログ設定器に設定した設定値を前記第２の切替器より前記第１の切替器に伝達し、前記ＬＮＧ受入操作弁の操作と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行うことを特徴とするＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システム。
4. ＬＮＧ貯槽に設置されたＬＮＧ払出配管より分岐してＬＮＧ受入管に連通するＬＮＧ払出分岐管に設けられた保冷循環流量調節弁と、保冷循環のために設けられた小径の保冷循環戻り調節弁とが備えられ、保冷循環ラインの降圧を行うＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システムであって、
   前記保冷循環ラインの降圧作業時においては、前記保冷循環流量調節弁と前記保冷循環戻り調節弁で降圧制御を行うことを特徴とするＬＮＧ受入時の保冷循環ラインの降圧制御システム。

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