JP2011099500A - 防災遮断システム - Google Patents

Abstract

【課題】新たに大容量の電源ケーブルや大容量のコンプレッサーを設置することなく、簡易で施工も容易な構造によって耐震性等の防災機能を補強することができる、防災遮断システムを提供する。
【解決手段】ＬＮＧ受入基地における防災遮断システム２０である。ＬＮＧ配管２中に設けられる防災遮断弁２１と、防災遮断弁２１を閉じてＬＮＧ配管２を遮断するための閉止装置２２とを備える。閉止装置２２は、ＬＮＧ配管２から分岐し、ＬＮＧ配管２を流れるＬＮＧの一部を分流させてＬＮＧを気化させる気化配管２３と、気化配管２３の下流側に設けられた電磁弁２５と、気化配管２３から流入する気化ガスによって作動するアクチュエータ２６と、アクチュエータ２６の作動により防災遮断弁２１を閉止する閉止機構２７とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＮＧ受入基地における、防災遮断システムに関する。

近年、ＬＮＧ（液化天然ガス）の受入基地では、既設設備の老巧化や手狭化等に伴い、新規設備の増設が行われている。また、今後についても、ＬＮＧの需要が増大する傾向にあることから、新規設備について多くの増設が見込まれている。
ところで、新規の設備については、新たな基準のもとで耐震設計を行っており、したがって十分な耐震性を備えるように施工されている。しかし、既設の設備では、必ずしも新たな基準を満たしているとは限らず、したがって、より耐震性を高めることが要望されている。

例えば、従来、ＬＮＧを流すＬＮＧ配管については、特にＬＮＧが可燃性であることから、ＬＮＧ配管中に遮断弁を所定間隔毎に設置し、地震等の災害時にこれら遮断弁を閉じ、その流失を未然に防ぐといったことがなされている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６２−２３７１７５号公報

ところで、遮断弁を自動的に閉じるためにはアクチュエータが必要になるが、既設設備では、アクチュエータを動作させるための電源ケーブルや、計装コンプレッサー、計測用の光ファイバ網が設置されていない。すなわち、既設設備では信号として用いられる電気配線は設置されているものの、動力として使用可能な大容量の電源ケーブルや、容量の大きいコンプレッサーなどは設置されていない。そして、これらを新規に設置しようとしても、コストの点や設置場所の問題があり、容易に設置できないのが現状である。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、新たに大容量の電源ケーブルや大容量のコンプレッサーを設置することなく、簡易で施工も容易な構造によって耐震性等の防災機能を補強することができる、防災遮断システムを提供することにある。

本発明の防災遮断システムは、ＬＮＧ受入基地における防災遮断システムであって、
ＬＮＧ配管中に設けられる防災遮断弁と、該防災遮断弁を閉じて前記ＬＮＧ配管を遮断するための閉止装置と、を備え、
前記閉止装置は、ＬＮＧ配管から分岐して該ＬＮＧ配管を流れるＬＮＧの一部を分流させ、分流させたＬＮＧを気化させる気化配管と、該気化配管の下流側に設けられた電磁弁と、前記気化配管から流入する気化ガスによって作動するアクチュエータと、前記アクチュエータの作動により前記防災遮断弁を閉止する閉止機構と、を有することを特徴としている。

この防災遮断システムによれば、気化配管により液化されているＬＮＧを気化して高圧ガスにし、この高圧ガスを動力としてアクチュエータを作動させ、防災遮断弁を閉止するようにしているので、新たに大容量の電源ケーブルや大容量のコンプレッサーを設置することなく、耐震性等の防災機能を補強することが可能になる。また、単に気化配管を設け、さらにこれに電磁弁、アクチュエータ及び閉止機構を設けるだけでシステムを構築できるので、施工が容易で構造も簡易になる。また、電磁弁については遠隔操作できるように構成しておくことで、地震等の災害時に、コントロールセンター等から遠隔操作によって防災遮断弁を閉止することができる。

また、前記防災遮断システムにおいては、前記ＬＮＧ配管とは別に戻りガス母管が設けられ、前記アクチュエータには流入した気化ガスを排気する排気管が設けられ、前記排気管は前記戻りガス母管に接続しているのが好ましい。
このようにすれば、アクチュエータに流入した可燃性の気化ガスを、既存の戻りガス母管に戻すことができ、したがって環境に負荷を与えることなく、リサイクルすることが可能になる。

また、前記防災遮断システムにおいて、前記気化配管には、その前記ＬＮＧ配管側に、メンテナンス用遮断弁が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、メンテナンス時にこのメンテナンス用遮断弁を閉じることにより、下流側の気化配管やアクチュエータ、閉止機構のメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明の防災遮断システムにあっては、新たに大容量の電源ケーブルや大容量のコンプレッサーを設置することなく、耐震性等の防災機能を補強するようにし、また、施工が容易で構造も簡易にしたので、設置に要するイニシャルコストを十分に低減することができる。さらに、地震等の災害時に遠隔操作によって防災遮断弁を閉止することができ、したがって、操作が確実に行えるため高い信頼性が得られる。

本発明に係るＬＮＧ受け入れ基地の概略構成図である。 本発明の防災遮断システムの一実施形態の概略構成図である。

以下、本発明の防災遮断システムについて詳しく説明する。
まず、本発明に係るＬＮＧ受け入れ基地について、図１を参照して説明する。図１に示すようにこのＬＮＧ受け入れ基地では、海外のＬＮＧ貯蔵基地からＬＮＧ船１によって輸送されたＬＮＧが、桟橋を通り陸上に長く設けられたＬＮＧ配管（ＬＮＧ受入母管）２を経て、ＬＮＧタンク３に貯蔵される。ここで、ＬＮＧ船１からＬＮＧタンク３まで設置されるＬＮＧ配管２は、例えば５００ｍ〜２０００ｍ程度の長さに形成されている。また、このＬＮＧ配管２内の圧力は、０．７ＭＰａ程度に調整されている。

ＬＮＧタンク３に貯蔵されたＬＮＧは、その一部がＬＮＧポンプ４によりＬＮＧ配管５に送られ、気化器６で気化された後、導管７を通って工場等の消費地８に輸送される。導管７はベントスタック９側に分岐されており、緊急時には気化器６で気化されたＬＮＧがこのベントスタック９側に流され、大気中に放出されるようになっている。
ＬＮＧポンプ４によってＬＮＧ配管５側に送られたＬＮＧの残部は、ＬＮＧローリー１０に充填され、消費地に出荷される。

ＬＮＧタンク３に貯蔵されたＬＮＧの一部は、ＬＮＧ配管１１に導かれ、その一部がリターンガスブロア１２を経て戻りガスとされ、戻りガス母管１３を通ってＬＮＧ船１に返送される。この戻りガス母管１３内の圧力は、７ｋＰａ程度に調整されている。
ＬＮＧ配管１１に導かれたＬＮＧの他の一部は、ＢＯＧ（ボイルオフガス）圧縮機１４を経て前記消費地８に輸送され、あるいはベントスタック９に送られるようになっている。

ＬＮＧ配管１１に導かれたＬＮＧの他の一部は、フレアスタック１５に流され、ここで燃焼させられるようになっている。
なお、このようなＬＮＧ受け入れ基地において、ＬＮＧ配管２やＬＮＧ配管５、ＬＮＧ配管１１等には、それぞれ所定の間隔毎に、地震等の防災用の遮断弁（図示せず）が設けられている。

このような構成からなるＬＮＧ受け入れ基地において、特に既設設備に対して新規設備を増設し、例えば前記のＬＮＧ配管２やＬＮＧ配管５、ＬＮＧ配管１１を延長した場合、新規設備に接続する既設設備の前記ＬＮＧ配管２、ＬＮＧ配管５、ＬＮＧ配管１１等についても、例えばその耐震性が新たな耐震基準を満たすよう、前述したように防災性を補強しておくことが望まれている。

特に、ＬＮＧ船１からＬＮＧタンク３にＬＮＧを輸送するＬＮＧ受入母管となるＬＮＧ配管２については、長さが５００ｍ〜２０００ｍ程度と非常に長いことから、その間に所定間隔で多数の遮断弁を設ける必要上、配管全体についての防災性の補強が強く要望されている。
そこで、本発明では、特に前記ＬＮＧ配管２中に新規に防災遮断弁を設け、あるいはこの新規な防災遮断弁を既存の防災遮断弁に代えて設けることにより、防災遮断システムを構築している。

図２は、本発明の防災遮断システムの一実施形態を示す図であり、図２中符号２０は防災遮断システムである。この防災遮断システム２０は、特に図１中のＡで示す位置、すなわちＬＮＧ配管２と戻りガス母管１３とを含む位置に配設されたもので、ＬＮＧ配管２中に設けられた防災遮断弁２１と、この防災遮断弁２１を閉じてＬＮＧ配管２を遮断するための閉止装置２２と、を備えて構成されたものである。

防災遮断弁２１は、バタフライ弁２１ａを備えた低温仕様のもので、バタフライ弁２１ａを閉じることによってＬＮＧ配管２を閉止し、該ＬＮＧ配管２中を流れる液状のＬＮＧの流れを停止するためのものである。

閉止装置２２は、ＬＮＧ配管２から分岐する気化配管２３と、この気化配管２３に設けられたメンテナンス用遮断弁２４及び電磁弁２５と、アクチュエータ２６と、前記防災遮断弁２１を閉止する閉止機構２７と、を有して構成されたものである。

気化配管２３は、ＬＮＧ配管２における、前記防災遮断弁２１より上流側（図１に示すＬＮＧ船１側）にて分岐して配設されたもので、このＬＮＧ配管２を流れるＬＮＧの一部を分流させ、分流させたＬＮＧを気化させるものである。例えば、この気化配管２３は蛇行した状態に折曲されて経路が長く形成され、大気との間で十分に熱交換が行えるように構成されている。このような構成によって気化配管２３は、マイナス１６２℃に冷却されている低温液化ガスとしてのＬＮＧを、気化させるようになっている。なお、この気化配管２３には、必要に応じてヒータを設け、気化を促進するように構成してもよい。

この気化配管２３の前記ＬＮＧ配管２側、すなわち上流側には、例えばアイソレーションバルブ（隔離弁）からなるメンテナンス用遮断弁２４が設けられている。このメンテナンス用遮断弁２４は、ＬＮＧ配管２の運転中、すなわちＬＮＧ配管２内にＬＮＧを流している間は、常時開いた状態に制御されるもので、基本的にはメンテナンス時にのみ、閉じられるものである。したがって、このメンテナンス用遮断弁２４については、その開閉が手動式のものが好適に用いられる。

また、気化配管２３の下流側には、電磁弁２５が設けられている。この電磁弁２５は、通常時には気化配管２３を遮断し、ＬＮＧ配管２から気化配管２３を通って気化したＬＮＧがアクチュエータ２６に流入するのを、停止させるものである。また、この電磁弁２５は、大容量の電源ケーブルを必要とすることなく、既設設備にも配備されている一般的な１００Ｖの電源から送られる電気信号で作動するもので、その作動が遠隔操作で制御されるように構成されたものである。すなわち、この電磁弁２５は、例えばコントロールセンターに電気的に接続されたもので、ここからの遠隔操作により、地震等の災害時に電磁弁２５を開くことができるようになっている。

アクチュエータ２６は、気化配管２３から流入する気化ガスによって作動するよう構成されたもので、電源や空気源を動力とせず、したがって大容量の電源ケーブルや容量の大きいコンプレッサーなどを必要としないものである。すなわち、このアクチュエータ２６は、気密に形成されたシリンダ２８内に可動体２９を軸支し、これによって可動体２９を正逆方向に回動可能に配置したものである。

また、このアクチュエータ２６には、前記気化配管２３と反対の側に排気管３０が接続されており、後述するようにシリンダ２８内に流入した気化ＬＮＧが、この排気管３０から排気されるようにしている。
なお、このアクチュエータ２６には、後述するように気化ＬＮＧによって可動体２９が正方向に回動した後、これを復旧させるための手動式の操作ハンドル（図示せず）が設けられている。

閉止機構２７は、前記アクチュエータ２６の可動体２９に連結する軸２７ａ等を有したもので、可動体２９の回動動作を前記防災遮断弁２１のバタフライ弁２１ａに機械的に伝達するよう構成されたものである。なお、これらアクチュエータ２６と閉止機構２７と防災遮断弁２１とは一体に構成され、ＬＮＧ配管２と気化配管２３とにそれぞれ連結されて配設されている。

また、前記排気管３０中には、メンテナンス用の遮断弁３１が設けられており、この遮断弁３１も、前記メンテナンス用遮断弁２４と同様、基本的にメンテナンス時にのみ閉じられるようになっている。そして、排気管３０は、図１に示した戻りガス母管１３に接続されている。

このような構成の防災遮断システム２０にあっては、通常時には、電磁弁２５が閉じていることで閉止装置２２が作動せず、したがって防災遮断弁２０は開いた状態となり、ＬＮＧ配管２中を液状のＬＮＧが流れるようになっている。なお、メンテナンス用遮断弁２４も、前述したようにＬＮＧ配管２の運転中は開いている。したがって、気化配管２３内には前記電磁弁２５の直前までＬＮＧが滞留しており、この滞留したＬＮＧはほとんど気化した状態になっている。

このような状況において、地震等の災害が発生した時には、コントロールセンター等からの遠隔操作により、電磁弁２５を開く。
すると、ＬＮＧ配管２内は０．７ＭＰａ程度の高圧になっているので、ここを流れるＬＮＧの一部が気化配管２３内に流入し、気化配管２３内で気化して高圧ガス（高圧のＬＰＧガス）となる。また、この気化配管２３内に滞留していた気化状態のＬＮＧは、電磁弁２５が開くと同時に流れ始め、高圧ガスとしてアクチュエータ２６内に流入する。したがって、電磁弁２５が開くと、ＬＮＧ配管２から気化配管２３を経て気化された高圧ガスが、アクチュエータ２６内に連続的に流入するようになる。

このようにしてアクチュエータ２６内に高圧ガスが流入すると、可動体２９が回動し、閉止機構２７の軸２７ａ等が作動して可動体２９の回動動作が防災遮断弁２１のバタフライ弁２１ａに伝達されることにより、防災遮断弁２１はＬＮＧ配管２を閉止する。したがって、ＬＮＧ配管２中を流れるＬＮＧの流れが遮断され、これによってＬＮＧ配管２からのＬＮＧの流出が防止される。

なお、アクチュエータ２６には排気管３０が設けられ、この排気管３０は戻りガス母管１３に接続しているので、アクチュエータ２６に流入した高圧ガス（可燃性の気化ガス）は、戻りガス母管１３内が７ｋＰａと比較的低圧であることにより、この戻りガス母管１３内に戻されるようになる。
また、このような地震等の災害が収まった後の復旧時には、電磁弁２５を閉じ、さらにアクチュエータ２６の図示しない操作ハンドルを手動で操作して、バタフライ弁２１ａを閉じる。

この防災遮断システム１にあっては、地震等の災害発生時に、電磁弁２５を開くことで気化配管２３によりＬＮＧを気化して高圧ガスにし、この高圧ガスを動力としてアクチュエータ２６を作動させ、防災遮断弁２１を閉止するようにしているので、新たに大容量の電源ケーブルや大容量のコンプレッサーを設置することなく、耐震性等の防災機能を補強することができる。また、単に気化配管２３を設け、さらにこれに電磁弁２５、アクチュエータ２６及び閉止機構２７を設けるだけでシステムを構築できるので、施工が容易で構造も簡易になる。したがって、設置に要するイニシャルコストを十分に低減することができる。

さらに、電磁弁２５については遠隔操作できるように構成しておくことで、地震等の災害時にコントロールセンター等から遠隔操作で防災遮断弁２１を閉止することができ、したがって操作を確実に行えるため高い信頼性を確保することができる。
また、アクチュエータ２６に排気管３０を設け、この排気管３０を戻りガス母管１３に接続しているので、アクチュエータ２６に流入した高圧ガス（可燃性の気化ガス）を戻りガス母管１３内に戻すことができ、したがって環境に負荷を与えることなく、ＬＰＧの気化ガスをリサイクルすることができる。
また、気化配管２３のＬＮＧ配管２側にメンテナンス用遮断弁２４を設けたので、メンテナンス時にこのメンテナンス用遮断弁２４を閉じることにより、気化配管２３やアクチュエータ２６、閉止機構２７のメンテナンスを容易に行うことができる。

なお、本発明の防災遮断システム１は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、前記実施形態ではアクチュアータ２６に設けられた排気管３０を戻りガス母管１３に接続したが、この排気管３０を戻りガス母管１３に接続することなく、ベントスタックに通じるように配管してもよい。
また、アクチュエータ２６や閉止機構２７の構成については、前記の構成に限定されることなく、従来公知の種々の構成を採用することができる。
さらに、ＬＮＧ受入基地についても図１に示したものに限定されることなく、したがって図２に示した防災遮断弁２１を設けるＬＮＧ配管についても、図１に示したＬＮＧ配管２以外の箇所のＬＮＧ配管に適用することができる。

２…ＬＮＧ配管、２０…防災遮断システム、２１…防災遮断弁、２２…閉止装置、２３…気化配管、２４…メンテナンス用遮断弁、２５…電磁弁、２６…アクチュエータ、２７…閉止機構、３０…排気管

Claims (3)

1. ＬＮＧ受入基地における防災遮断システムであって、
   ＬＮＧ配管中に設けられる防災遮断弁と、該防災遮断弁を閉じて前記ＬＮＧ配管を遮断するための閉止装置と、を備え、
   前記閉止装置は、ＬＮＧ配管から分岐して該ＬＮＧ配管を流れるＬＮＧの一部を分流させ、分流させたＬＮＧを気化させる気化配管と、該気化配管の下流側に設けられた電磁弁と、前記気化配管から流入する気化ガスによって作動するアクチュエータと、前記アクチュエータの作動により前記防災遮断弁を閉止する閉止機構と、を有することを特徴とする防災遮断システム。
2. 前記ＬＮＧ配管とは別に戻りガス母管が設けられ、
   前記アクチュエータには流入した気化ガスを排気する排気管が設けられ、
   前記排気管は前記戻りガス母管に接続していることを特徴とする請求項１記載の防災遮断システム。
3. 前記気化配管には、その前記ＬＮＧ配管側に、メンテナンス用遮断弁が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防災遮断システム。

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