JP2013253651A - 液化ガス払出設備 - Google Patents

Abstract

【課題】液化ガス払出設備において、ミキシングタンクを設置することなく、払い出される液化ガスの急激なカロリー変動を防止する。
【解決手段】払い出す液化ガスを第１のタンクＴ１に貯蔵された液化ガスから第２のタンクＴ２に貯蔵された液化ガスに切替えるときに、払い出す液化ガスの単位時間あたりのカロリー変動が予め設定された閾値を超えないよう、第１のタンクＴ１に設置された払出装置２の過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度を減少させると共に、第２のタンクＴ２に設置された払出装置３の過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度を増大させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液化ガス払出設備に関するものである。

従来から、ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）やＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）といった液化ガスを貯蔵するタンクには、タンク内部に貯蔵された液化ガスを払い出すための払出装置が設置されている。一般的に、液化ガスの貯蔵設備には、複数のタンクが設置されており、各タンクに対して払出装置が設置されている。

ところで、上述のように複数設置されたタンクにて貯蔵される液化ガスの組成は、同一であるとは限らない。例えば、ＬＮＧを貯蔵する設備においては、いくつかのタンクに貯蔵されるＬＮＧの産地が他のタンクに貯蔵されるＬＮＧの産地と異なることがあり、このような場合には、タンクによってＬＮＧの組成が若干異なることがある。

このような液化ガスの貯蔵設備から払い出されたＬＮＧは、火力発電所等の設備に供給される。このとき、供給される液化ガスの組成が変わりカロリー急激に変化すると、払出先の設備での対応が間に合わず、払出先の設備に悪影響を与える恐れがある。そこで、払い出される液化ガスのカロリー変動を緩やかとするため、液化ガスを払い出すタンクを切替えるときに、ミキシングタンクにて２つのタンクの液化ガスを混合し、その混合割合を徐々に変化させる技術が用いられている（特許文献１参照）。

特開昭６１−１５９１４３号公報

しかしながら、ミキシングタンクを設置するとなると、当然のことながらミキシングタンクを設置するための工事が必要となる。このようなミキシングタンクを設置するための工事は、新規に液化ガスの貯蔵設備を建設する場合には建設期間の長期化を招き、既存の液化ガスの貯蔵設備に別途設置する場合には大規模なものとなる。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、液化ガス払出設備において、ミキシングタンクを設置することなく、払い出される液化ガスの急激なカロリー変動を防止することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、タンクから液化ガスを送出する払出ポンプと当該払出ポンプの上限流量にて払出流量に制限をかける過負荷防止用流量調節弁とを有する払出装置を、複数のタンクごとに複数備える液化ガス払出設備であって、払い出す液化ガスを第１のタンクに貯蔵された液化ガスから第２のタンクに貯蔵された液化ガスに切替えるときに、払い出す液化ガスの単位時間あたりのカロリー変動が予め設定された閾値を超えないよう、第１のタンクに設置された上記払出装置の上記過負荷防止用流量調節弁の開度を減少させると共に、第２のタンクに設置された上記払出装置の上記過負荷防止用流量調節弁の開度を増大させる制御手段を備えるという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段が、払い出す液化ガスの単位時間あたりのカロリー変動が予め設定された閾値を超えないように設定された流量変化率に基づいて、上記第１のタンクに設置された上記払出装置の上記過負荷防止用流量調節弁の開度と上記第２のタンクに設置された上記払出装置の上記過負荷防止用流量調節弁の開度とを調節するという構成を採用する。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記払出装置が、上記払出ポンプによって送出された上記液化ガスの流量を計測する流量計と、上記払出ポンプから上記タンクに返流する上記液化ガスの返流量を調節する返流量調節弁とを備え、上記制御手段が、上記流量計の計測結果が示す流量から、上記返流量調節弁の開度に基づいて算出した上記返流量を減算することによって、上記過負荷防止用流量調節弁における上記液化ガスの流量を算出し、算出した上記過負荷防止用流量調節弁における上記液化ガスの流量に基づいて上記過負荷防止用流量調節弁の開度を調節するという構成を採用する。

本発明によれば、払い出す液化ガスを第１のタンクに貯蔵された液化ガスから第２のタンクに貯蔵された液化ガスに切替えるときに、払い出す液化ガスの単位時間あたりのカロリー変動が予め設定された閾値を超えないよう、第１のタンクに設置された払出装置の過負荷防止用流量調節弁の開度を減少させると共に、第２のタンクに設置された払出装置の過負荷防止用流量調節弁の開度を増大させる。このような本発明によれば、タンクの切替え時に、第１のタンクからの液化ガスの払出量が徐々に減少し、第２のタンクからの液化ガスの払出量が徐々に増加し、第１のタンクからの液化ガスの払出量がゼロとなるまでの間、第１のタンクに貯蔵された液化ガスと第２のタンクに貯蔵された液化ガスとが混合されて払い出される。さらに、払い出される液化ガスは、徐々に第１のタンクに貯蔵された液化ガスの割合が減少し、徐々に第２のタンクに貯蔵された液化ガスの割合が多くなる。このため、払い出される液化ガスの急激なカロリー変動を防止することができる。

また、本発明によれば、安全機構として従来から払出装置に設置されている過負荷防止用流量調節弁を制御することによって、異なるタンクから払い出された液化ガスを混合している。このため、ミキシングタンクのような大掛かりな装置を別途設置する必要がなく、ミキシングタンクを設置するような大規模な工事等を行う必要がなくなる。

このように、本発明によれば、液化ガス払出設備において、ミキシングタンクを設置することなく、払い出される液化ガスの急激なカロリー変動を防止すること可能となる。

本発明の一実施形態におけるＬＮＧ払出設備の概略構成を示すシステムフロー図である。 本発明の一実施形態におけるＬＮＧ払出設備の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態におけるＬＮＧ払出設備の動作を説明するためのフローチャートである。 （ａ）は、本発明の一実施形態におけるＬＮＧ払出設備の動作を行った場合における第１払出設備におけるプログラム上の流量の変化と実際に流れている流量の変化とを示すグラフであり、（ｂ）は、本発明の一実施形態におけるＬＮＧ払出設備の動作を行った場合における第２払出設備におけるプログラム上の流量の変化と実際に流れている流量の変化とを示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明に係る液化ガス払出設備の一実施形態であるＬＮＧ払出設備について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態のＬＮＧ払出設備１の概略構成を示すシステムフロー図である。また、図２は、本実施形態のＬＮＧ払出設備１の機能ブロック図である。これらの図に示すように、本実施形態のＬＮＧ払出設備１は、第１払出装置２と、第２払出装置３と、出荷ライン４と、制御処理装置５（制御手段）とを備えている。

第１払出装置２は、払出ポンプ２ａと、第１配管２ｂと、流量計２ｃと、第２配管２ｄと、第３配管２ｅと、過負荷防止用流量調節弁２ｆと、ミニフロー調節弁２ｇ（返流量調節弁）とを備えている。なお、図１に示すように、払出ポンプ２ａと、第１配管２ｂと、第３配管２ｅと、ミニフロー調節弁２ｇとは、ミニフローライン２ｈを構成している。

払出ポンプ２ａは、ＬＮＧ貯蔵設備が備える複数のタンクの１つであるタンクＴ１と接続されており、タンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０を送出する。第１配管２ｂは、払出ポンプ２ａに接続されており、払出ポンプ２ａから送出されたＬＮＧ１０を案内する配管である。流量計２ｃは、第１配管２ｂの途中部位に設置されており、払出ポンプ２ａから払い出されたＬＮＧ１０の流量を計測して出力する。

第２配管２ｄと第３配管２ｅとは、第１配管２ｂが２手に分岐することによって形成された配管である。第２配管２ｄは、出荷ライン４と接続されており、出荷ライン４までＬＮＧ１０を案内する。第３配管２ｅは、タンクＴ１と接続されており、タンクＴ１までＬＮＧ１０を案内する。

過負荷防止用流量調節弁２ｆは、第２配管２ｄの途中部位に設置されており、出荷流量が払出ポンプ２ａの上限流量を超えるときに、払出ポンプ２ａの上流流量にて当該払出ポンプ２ａの払出流量を制限する。また、本実施形態のＬＮＧ払出設備１において過負荷防止用流量調節弁２ｆは、ＬＮＧ払出設備１から払い出されるＬＮＧをタンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０から後述のタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１に切替えるとき、またはＬＮＧ払出設備１から払い出されるＬＮＧをタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１からタンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０に切替えるときに、ＬＮＧ１０の流量を徐々に調節するために用いられる。なお、ＬＮＧ払出設備１から払い出されるＬＮＧを切替えるときの動作については、後に詳細に説明する。

ミニフロー調節弁２ｇは、第３配管２ｅの途中部位に設置されており、第３配管２ｅに流れるＬＮＧ１０の流量を調節する。すなわち、ミニフロー調節弁２ｇは、払出ポンプ２ａからタンクＴ１に返流するＬＮＧ１０の返流量を調節する。

このような第１払出装置２では、過負荷防止用流量調節弁２ｆが開放されているときには、払出ポンプ２ａで送出したＬＮＧ１０を、第２配管２ｄを介して出荷ライン４に供給する。なお、出荷ライン４側に供給するＬＮＧ１０の流量は、外部の払出先（例えば火力発電所）の需要によって変化し、払出ポンプ２ａが正常運転可能な払出ポンプ２ａの下限流量を下回る場合もある。このときには、ミニフロー調節弁２ｇが開放され、払出ポンプ２ａから送出されたＬＮＧ１０の一部をタンクＴ１に返流する。これによって、払出先の需要に対応しつつ、払出ポンプ２ａから送出されるＬＮＧ１０の流量を払出ポンプ２ａの下限流量を超える流量に維持することができる。

第２払出装置３は、払出ポンプ３ａと、第４配管３ｂと、流量計３ｃと、第５配管３ｄと、第６配管３ｅと、過負荷防止用流量調節弁３ｆと、ミニフロー調節弁３ｇとを備えている。なお、図１に示すように、払出ポンプ３ａと、第４配管３ｂと、第６配管３ｅと、ミニフロー調節弁３ｇとは、ミニフローライン３ｈを構成している。

払出ポンプ３ａは、ＬＮＧ貯蔵設備が備える複数のタンクの１つであるタンクＴ２と接続されており、タンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１を送出する。第４配管３ｂは、払出ポンプ３ａに接続されており、払出ポンプ３ａから送出されたＬＮＧ１１を案内する配管である。流量計３ｃは、第４配管３ｂの途中部位に設置されており、払出ポンプ３ａから払い出されたＬＮＧ１１の流量を計測して出力する。

第５配管３ｄと第６配管３ｅとは、第４配管３ｂが２手に分岐することによって形成された配管である。第５配管３ｄは、出荷ライン４と接続されており、出荷ライン４までＬＮＧ１１を案内する。第６配管３ｅは、タンクＴ２と接続されており、タンクＴ２までＬＮＧ１１を案内する。

過負荷防止用流量調節弁３ｆは、第５配管３ｄの途中部位に設置されており、出荷流量が払出ポンプ３ａの上限流量を超えるときに、払出ポンプ３ａの上流流量にて当該払出ポンプ３ａの払出流量を制限する。また、本実施形態のＬＮＧ払出設備１において過負荷防止用流量調節弁３ｆは、ＬＮＧ払出設備１から払い出されるＬＮＧをタンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０から後述のタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１に切替えるとき、またはＬＮＧ払出設備１から払い出されるＬＮＧをタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１からタンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０に切替えるときに、ＬＮＧ１１の流量を徐々に調節するために用いられる。なお、ＬＮＧ払出設備１から払い出されるＬＮＧを切替えるときの動作については、後に詳細に説明する。

ミニフロー調節弁３ｇは、第６配管３ｅの途中部位に設置されており、第６配管３ｅに流れるＬＮＧ１１の流量を調節する。すなわち、ミニフロー調節弁３ｇは、払出ポンプ３ａからタンクＴ２に返流するＬＮＧ１１の返流量を調節する。

このような第２払出装置３では、過負荷防止用流量調節弁３ｆが開放されているときには、払出ポンプ３ａで送出したＬＮＧ１１を、第５配管３ｄを介して出荷ライン４に供給する。なお、出荷ライン４側に供給するＬＮＧ１１の流量は、外部の払出先（例えば火力発電所）の需要によって変化し、払出ポンプ３ａが正常運転可能な払出ポンプ３ａの下限流量を下回る場合もある。このときには、ミニフロー調節弁３ｇが開放され、払出ポンプ３ａから送出されたＬＮＧ１１の一部をタンクＴ２に返流する。これによって、払出先の需要に対応しつつ、払出ポンプ３ａから送出されるＬＮＧ１１の流量を払出ポンプ３ａの下限流量を超える流量に維持することができる。

出荷ライン４は、不図示の気化器等の設備を介して払出先と接続されており、第１払出装置２から供給されたＬＮＧ１０及び第２払出装置３から供給されたＬＮＧ１１を払出先に案内する。

制御処理装置５は、本実施形態のＬＮＧ払出設備１の動作全体を制御するものである。図２に示すように、本実施形態において制御処理装置５は、第１払出装置２の過負荷防止用流量調節弁２ｆと、流量計２ｃと、ミニフロー調節弁２ｇと電気的に接続されている。また、制御処理装置５は、第２払出装置３の過負荷防止用流量調節弁３ｆと、流量計３ｃと、ミニフロー調節弁３ｇと電気的に接続されている。

この制御処理装置５は、図２に示すように、処理部５ａ及び記憶部５ｂを備えている。処理部５ａは、例えば、記憶部５ｂに記憶されたプログラムや各種データに基づいて、演算を行う。記憶部５ｂは、制御処理装置５が制御や演算を行うために必要とするプログラムや各種データを記憶する。なお、本実施形態のＬＮＧ払出設備１においては、記憶部５ｂに対して、払い出すＬＮＧの単位時間あたりのカロリー変動が予め設定された閾値を超えないように設定された流量変化率が記憶されている。

ここで、記憶部５ｂに記憶された流量変化率について説明する。まず、タンクＴ１及びタンクＴ２のうち一方に、これらのタンクＴ１及びタンクＴ２に貯蔵されうるＬＮＧのうち最もカロリーが高いものが貯蔵され、他方に、タンクＴ１及びタンクＴ２に貯蔵されうるＬＮＧのうち最もカロリーが低いものが貯蔵されたと仮定する。この上で、払い出すＬＮＧをこれらの最もカロリーが高いＬＮＧ及び最もカロリーが低いＬＮＧのうち一方から他方に切替えるときに、切替えの過渡期において、切替え前のＬＮＧの割合が時間と共に徐々に低下し切替え後のＬＮＧの割合が徐々に増加するように２つのＬＮＧが混合されたＬＮＧを払い出すことを考える。この場合、切替えの過渡期において払い出されるＬＮＧのカロリーは、２つのＬＮＧの混合割合におうじて変化する。例えば、カロリーが高いＬＮＧからカロリーの低いＬＮＧに切替えるときには、カロリーが高いＬＮＧの混合割合が徐々に低下し、カロリーの低いＬＮＧの混合割合が徐々に増加するため、払い出されるＬＮＧのカロリーは徐々に減少する。一方、カロリーが低いＬＮＧからカロリーの高いＬＮＧに切替えるときには、カロリーが高いＬＮＧの混合割合が徐々に増加し、カロリーの低いＬＮＧの混合割合が徐々に低下するため、払い出されるＬＮＧのカロリーは徐々に増加する。このとき、払出先において対応可能な単位時間あたりのカロリー変動（閾値）に基づけば、最もカロリーが高いＬＮＧと最もカロリーが低いＬＮＧとの間で切り替えを行う場合において、単位時間におけるこれらのＬＮＧの混合割合の変化率の上限値を求めることができる。この単位時間あたりにおける混合割合の変化率の上限値に基づけば、払い出すＬＮＧの単位時間あたりのカロリー変動が予め設定された閾値を超えないようにするための、第１払出装置２から出荷ライン４に供給されるＬＮＧ１０の流量変化率と、第２払出装置３から出荷ライン４に供給されるＬＮＧ１１の流量変化率とを決定することができる。記憶部５ｂに記憶された流量変化率は、このようにしても決定されたものである。

なお、払い出すＬＮＧをタンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０からタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１に切替えるときであっても、本実施形態のＬＮＧ払出設備１から払出先に払い出されるＬＮＧの流量は変化しない。このため、第１払出装置２から出荷ライン４に供給されるＬＮＧ１０の流量変化率と、第２払出装置３から出荷ライン４に供給されるＬＮＧ１１の流量変化率とは、変化の方向が異なるだけであり、単位時間あたりの変化量（傾き）の絶対値は同じとなる。ただし、３つ以上のタンクに貯蔵されたＬＮＧを混合して払い出すような場合には、この混合割合に応じて、流量変化率の傾きが変化することになる。

このようにして決定された流量変化率は、上述のように、タンクＴ１及びタンクＴ２のうち一方に、これらのタンクＴ１及びタンクＴ２に貯蔵されうるＬＮＧのうち最もカロリーが高いものが貯蔵され、他方に、タンクＴ１及びタンクＴ２に貯蔵されうるＬＮＧのうち最もカロリーが低いものが貯蔵されたと仮定して決定されている。このため、実際にタンクＴ１及びタンクＴ２に貯蔵されるＬＮＧがこれらと異なるものであっても、これらのＬＮＧを混合した場合のカロリー変動は、上記仮定よりも小さいものとなる。よって、実際にタンクＴ１及びタンクＴ２に貯蔵されるＬＮＧがこれらと異なるものであっても、払い出されるＬＮＧの単位時間あたりのカロリー変動は、払出先において対応可能な単位時間あたりのカロリー変動よりも小さくなる。

なお、ＬＮＧのカロリーは、このＬＮＧの産地等に基づいて予め知ることができる情報である。このため、流量変化率を決定するにあたり、最もカロリーが高いＬＮＧと最もカロリーが低いＬＮＧとを設定することは容易である。また、払出先において対応可能な単位時間あたりのカロリー変動は、通常、払出先において管理されている情報であり、払出先から情報を貰うことによって容易に設定することが可能である。

制御処理装置５の説明に戻る。制御処理装置５は、本実施形態のＬＮＧ払出設備１から払い出すＬＮＧを、タンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０からタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１に切替えるとき、またはタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１０からタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１０に切替えるとき（以下、タンク切替え時と称する）に、上記流量変化率に基づいて、第１払出設備２の過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度と、第２払出設備３の過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度とを調節する。例えば、タンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０からタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１に切替えるときには、制御処理装置５は、上記流量変化率に基づいて、第１払出設備２の過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度を徐々に減少させながら、第２払出設備３の過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度を徐々に増大させる。一方、タンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１からタンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０に切替えるときには、制御処理装置５は、上記流量変化率に基づいて、第１払出設備２の過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度を徐々に増加させながら、第２払出設備３の過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度を徐々に減少させる。すなわち、本実施形態において制御処理装置５は、タンク切替え時において、流量変化率に基づいて、切替前にＬＮＧを払い出していたタンク（第１のタンク）に設置された払出装置の過負荷防止用流量調節弁の開度を徐々に減少させながら、切替後にＬＮＧを払い出すタンク（第２のタンク）に設置された払出装置の過負荷防止用流量調節弁の開度を徐々に増加させる。

また、制御処理装置５は、タンクの切替え時において、第１払出装置２のミニフロー調節弁２ｇの開度からタンクＴ１に返流されるＬＮＧ１０の返流量を算出する。また、制御処理装置５は、流量計２ｃの計測結果が示す流量から上記返流量を減算することによって、過負荷防止用流量調節弁２ｆにおけるＬＮＧ１０の流量（すなわち第１払出装置２から出荷ライン４に供給されるＬＮＧ１０の流量）を算出する。制御処理装置５は、タンク切替え時において、上述のようにして算出した過負荷防止用流量調節弁２ｆにおけるＬＮＧ１０の流量を、予め記憶された上記流量変化率に基づいて算出される流量と比較し、このずれ量に基づいて過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度を微調整する。

また、制御処理装置５は、タンクの切替え時において、第２払出装置３のミニフロー調節弁３ｇの開度からタンクＴ２に返流されるＬＮＧ１１の返流量を算出する。また、制御処理装置５は、流量計３ｃの計測結果が示す流量から上記返流量を減算することによって、過負荷防止用流量調節弁３ｆにおけるＬＮＧ１１の流量（すなわち第２払出装置３から出荷ライン４に供給されるＬＮＧ１１の流量）を算出する。制御処理装置５は、タンク切替え時において、上述のようにして算出した過負荷防止用流量調節弁３ｆにおけるＬＮＧ１１の流量を、予め記憶された上記流量変化率に基づいて算出される流量と比較し、このずれ量に基づいて過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度を微調整する。

なお、タンクの切替えが完了した後には、過負荷防止用流量調節弁２ｆ及び過負荷防止用流量調節弁３ｆは、本来の機能（すなわち、払出ポンプ２ａ及び払出ポンプ３ａの上流流量にて払出流量に制限をかける機能）に戻る必要がある。このため、最終的には、タンクの切替えが完了したときに、切替え後にＬＮＧを払い出すタンク側に設置された払出装置の過負荷防止流量調節弁は開度を設定上の１００％とし、切替え後にＬＮＧの払い出しを停止するタンク側に設置された払出装置の過負荷防止流量調節弁は開度を０％とする必要がある。このとき、払出先の需要に依存する出荷流量（払出量）が少ないような場合には、払出ポンプから送出される流量が少ない。このため、タンクの切替え時において、切替え後にＬＮＧを払い出すタンク側に設置された払出装置の過負荷防止用流量調節弁の開度が徐々に増加すると、この過負荷防止用流量調節弁の開度が設定上の１００％となる前に、払い出される流量が出荷流量に達し、ここから先は過負荷防止用流量調節弁の開度を増加させても過負荷防止用流量調節弁を通過する流量が増加しなくなる。よって、上述のように算出した過負荷防止用流量調節弁におけるＬＮＧの流量と、予め記憶された上記流量変化率に基づいて算出される流量とが一致しなくなる。したがって、制御処理装置５は、払い出される流量が出荷流量に達する時間を経過した後は、切替え後にＬＮＧを払い出すタンク側に設置された払出装置の過負荷防止用調節弁において、算出した過負荷防止用流量調節弁におけるＬＮＧの流量を、予め記憶された上記流量変化率に基づいて算出される流量と比較し、このずれ量に基づいて過負荷防止用流量調節弁の開度を微調整することを停止する。

また、同様に、払出先の需要に依存する出荷流量（払出量）が少ないような場合には、このため、タンクの切替え時において、切替え前にＬＮＧを払い出すタンク側に設置された払出装置の過負荷防止用流量調節弁の開度が徐々に減少すると、減少開始時には過負荷防止用流量調節弁の開度が出荷流量に対応する開度以上に開いており、過負荷防止用流量調節弁の開度を減少させても過負荷防止用流量調節弁を通過する流量は減少しない。よって、上述のように算出した過負荷防止用流量調節弁におけるＬＮＧの流量と、予め記憶された上記流量変化率に基づいて算出される流量とが一致しなくなる。したがって、制御処理装置５は、払い出される流量が出荷流量に達する時間を経過するまでは、切替え前にＬＮＧを払い出すタンク側に設置された払出装置の過負荷防止用調節弁において、算出した過負荷防止用流量調節弁におけるＬＮＧの流量を、予め記憶された上記流量変化率に基づいて算出される流量と比較し、このずれ量に基づいて過負荷防止用流量調節弁の開度を微調整することを停止する。

次に、このように構成された本実施形態のＬＮＧ払出設備１のタンクの切替え時の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明では、払い出すＬＮＧを、タンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０からタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１に切替える場合と動作について説明する。

まず、制御処理装置５は、流量変化率の設定を行う（ステップＳ１）。ここでは、制御処理装置５は、第１払出装置２に対する流量変化率と第２払出装置３に対する流量変化率とを記憶部５ｂに記憶させることによって流量変化率の設定を行う。続いて、制御処理装置５は、終了時間の設定を行う（ステップＳ２）。ここでは、制御処理装置５は、ステップＳ１で設定された流量変化率に基づいて、過負荷防止用流量調節弁２ｆと過負荷防止用流量調節弁３ｆとの開度の変化速度を求め、過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度が設定上の１００％となり、過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度が０％となるまでの時間を終了時間として算出し、この算出した終了時間を記憶部５ｂに記憶させることで終了時間の設定を行う。なお、ここでは、上述のように第１払出装置２に対する流量変化率と第２払出装置３に対する流量変化率とが変化の方向のみが異なるのみで傾きが一緒であることから、過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度の変化速度と過負荷防止用流量調節弁３ｆとの開度の変化速度とは同一となる。このため、過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度の変化速度と過負荷防止用流量調節弁３ｆとの開度の変化速度とのいずれかのみを算出しても良い。また、過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度が設定上の１００％となるまでの時間と、過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度が０％となるまでの時間とも、同様に同一であるため、いずれかのみを算出しても良い。

続いて、制御処理装置５は、過負荷防止用流量調節弁２ｆ及び過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度を調節する（ステップＳ３）。ここでは、制御処理装置５は、上記流量変化率に基づいて、現在の時間における過負荷防止用流量調節弁２ｆ及び過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度を算出し、この算出結果に基づいて過負荷防止用流量調節弁２ｆ及び過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度を設定する。なお、制御処理装置５は、現在の時間が、払い出される流量が出荷流量に達する時間を経過していない場合には、上述のように、過負荷防止用流量調節弁３ｆにおけるＬＮＧの流量を算出し、上記流量変化率に基づいて算出される流量と比較し、このずれ量に基づいて過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度を微調整する。また、制御処理装置５は、現在の時間が、払い出される流量が出荷流量に達する時間を経過している場合には、上述のように、過負荷防止用流量調節弁２ｆにおけるＬＮＧの流量を算出し、上記流量変化率に基づいて算出される流量と比較し、このずれ量に基づいて過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度を微調整する。

続いて、制御処理装置５は、単位時間が経過するのを待ち（ステップＳ４）、終了時間に到達していない場合（ステップＳ５）には、払出量の算出を行う（ステップＳ６）。ここでは、制御処理装置５は、単位時間経過後における過負荷防止用流量調節弁２ｆ及び過負荷防止用流量調節弁３ｆの流量を、上記流量変化率に基づいて算出する。そして、制御処理装置５は、ステップＳ６で算出した流量に基づいて、再びステップＳ３を行う。

制御処理装置５は、このようにしてステップＳ３〜ステップＳ６を繰り返し、終了時間に到達（ステップＳ５）すると、タンクの切替え時の動作を停止する。

図４（ａ）は、上記動作を行った場合における第１払出設備２におけるプログラム上の流量の変化と実際に流れている流量の変化とを示すグラフである。また、図４（ｂ）は、上記動作を行った場合における第２払出設備３におけるプログラム上の流量の変化と実際に流れている流量の変化とを示すグラフである。なお、ここで言う。プログラム上の流量とは、記憶部５ｂに記憶された流量変化率に基づいて算出される流量を意味する。払出ポンプが最大流量を送出している状態であれば、プログラム上の流量は、実際に流れている流量もこれに一致する。また、図４（ａ）及び図４（ｂ）におけるプログラムにより設定された流量変化率とは、ステップＳ１で設定された流量変化率を意味する。

図４（ａ）に示すように、第１払出装置２においては、プログラム上の流量と、実際に流れている流量とが、出荷流量に達する時間では、流量変化に沿って徐々に減少する。また、図４（ｂ）に示すように、第２払出装置３においては、プログラム上の流量と、実際に流れている流量とが、出荷流量に達してから、流量変化率に沿って徐々に増大する。この結果、出荷ライン４から払い出されるＬＮＧの流量は維持されながら、第１払出装置２から出荷ライン４に供給されるＬＮＧ１０の流量が予め記憶された流量変化率に基づいて徐々に減少し、第２払出装置３から出荷ライン４に供給されるＬＮＧ１１の流量が予め記憶された流量変化率に基づいて徐々に増大する。したがって、出荷ライン４から払い出されるＬＮＧがＬＮＧ１０から徐々にＬＮＧ１１に徐々に切り替わり、出荷ライン４から払い出されるＬＮＧのカロリー変動が払出先で対応可能なように緩やかに変動する。

以上のような本実施形態のＬＮＧ払出設備１によれば、払い出すＬＮＧをタンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０からタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１に切替えるときに、払い出すＬＮＧの単位時間あたりのカロリー変動が予め設定された閾値（払出先で対応できる変動率）を超えないよう、タンクＴ１に設置された第１払出装置２の過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度を減少させながら、タンクＴ２に設置された第２払出装置３の過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度を増大させる。このような本実施形態のＬＮＧ払出設備１によれば、タンクの切替え時に、タンクＴ１からのＬＮＧ１０の払出量が徐々に減少し、タンクＴ２からのＮＧ１１の払出量が徐々に増加し、タンクＴ１からのＬＮＧ１０の払出量がゼロとなるまでの間、タンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０とタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１とが混合されて払い出される。さらに、払い出されるＬＮＧは、徐々にタンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０の割合が減少し、徐々にタンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１の割合が多くなる。このため、払い出されるＬＮＧの急激なカロリー変動を防止することができる。

また、本実施形態のＬＮＧ払出設備１によれば、安全機構として従来から払出装置に設置されている過負荷防止用流量調節弁を制御することによって、異なるタンクから払い出されたＬＮＧを混合している。このため、ミキシングタンクのような大掛かりな装置を別途設置する必要がなく、ミキシングタンクを設置するような大規模な工事等を行う必要がなくなる。

このように、本実施形態のＬＮＧ払出設備１によれば、ミキシングタンクを設置することなく、払い出されるＬＮＧの急激なカロリー変動を防止すること可能となる。

また、本実施形態のＬＮＧ払出設備１によれば、第１払出装置２及び第２払出装置３における流量変化率を用いて、ＬＮＧのカロリーを調節している。このため、従来から払出装置に設置されている流量計の値を用いて容易にＬＮＧのカロリーを調節することができる。

また、本実施形態のＬＮＧ払出設備１においては、流量計２ｃ（流量計３ｃ）の計測結果が示す流量から、ミニフロー調節弁２ｇ（ミニフロー調節弁３ｇ）の開度に基づいて算出した返流量を減算することによって、過負荷防止用流量調節弁２ｆ（過負荷防止用流量調節弁３ｆ）におけるＬＮＧ１０（ＬＮＧ１１）の流量を算出し、算出した過負荷防止用流量調節弁２ｆ（過負荷防止用流量調節弁３ｆ）におけるＬＮＧ１０（ＬＮＧ１１）の流量に基づいて過負荷防止用流量調節弁２ｆ（過負荷防止用流量調節弁３ｆ）の開度を調節する。過負荷防止用流量調節弁２ｆ（過負荷防止用流量調節弁３ｆ）におけるＬＮＧ１０（ＬＮＧ１１）の流量は、過負荷防止用流量調節弁２ｆ（過負荷防止用流量調節弁３ｆ）の開度に基づいて算出することもできる。ただし、過負荷防止用流量調節弁２ｆ（過負荷防止用流量調節弁３ｆ）の上流側の圧力は、払出ポンプ２ａ（払出ポンプ３ａ）の送出量によって変動し、その変動幅が払出ポンプ２ａ（払出ポンプ３ａ）の送出量の変動幅の全域に亘る。このため、過負荷防止用流量調節弁２ｆ（過負荷防止用流量調節弁３ｆ）におけるＬＮＧ１０（ＬＮＧ１１）の流量は、過負荷防止用流量調節弁２ｆ（過負荷防止用流量調節弁３ｆ）の開度に基づいて算出すると誤差が大きくなる。一方、ミニフロー調節弁２ｇ（ミニフロー調節弁３ｇ）の上流側の圧力は、ミニフロー調節弁２ｇ（ミニフロー調節弁３ｇ）が開放するときには、送出量が払出ポンプ２ａ（払出ポンプ３ａ）の下限流量になっていることから、大きく変動しない。したがって、ミニフロー調節弁２ｇ（ミニフロー調節弁３ｇ）の開度に基づいて算出した返流量の誤差は小さい。よって、流量計２ｃ（流量計３ｃ）の計測結果が示す流量から、ミニフロー調節弁２ｇ（ミニフロー調節弁３ｇ）の開度に基づいて算出した返流量を減算することによって、より正確に、過負荷防止用流量調節弁２ｆ（過負荷防止用流量調節弁３ｆ）におけるＬＮＧ１０（ＬＮＧ１１）の流量を算出することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、予め流量変化率が記憶部５ｂに記憶されている例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、タンクに貯蔵されるＬＮＧのカロリーを記憶部５ｂに記憶しておき、最もカロリーが高いＬＮＧと最もカロリーが低いＬＮＧとに基づかず、実際に貯蔵されたＬＮＧのカロリーに基づいて処理部５ａが流量変化率を求めるようにしても良い。これによって、実際に貯蔵されたＬＮＧが、最もカロリーが高いＬＮＧや最もカロリーが低いＬＮＧでない場合には、流量変化率の傾きを大きくすることができ、短時間でタンクの切替えを完了することができる。

また、例えば、タンクＴ１に貯蔵されたＬＮＧ１０、タンクＴ２に貯蔵されたＬＮＧ１１、払い出されるＬＮＧのカロリーを測定できるセンサを設置し、流量に変えてカロリーに基づいてカロリー変化率を算出し、このカロリー変化率によって過負荷防止流量調節弁の開度を調節することも可能である。

また、上記実施形態においては、本発明の液化ガスがＬＮＧである構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ＬＰＧ等の他の燃焼ガスとなる液化ガスをタンクから払い出す液化ガス払出設備に適用することが可能である。

また、上記実施形態においては、タンクが２台である構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに複数台のタンクの各々に対して設置される払出装置を備える液化ガス払出設備に適用することも可能である。

また、上記実施形態においては、タンク切替え時に、過負荷防止用流量調節弁２ｆの開度と過負荷防止用流量調節弁３ｆの開度とを同時に調節する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、払出先において流量変動が許容されるような場合等には、過負荷防止用流量調節弁２ｆを閉鎖してから、過負荷防止用流量調節弁３ｆを開く構成を採用することも可能である。

１……ＬＮＧ払出設備（液化ガス払出設備）、２……第１払出装置、２ａ……払出ポンプ、２ｂ……第１配管、２ｃ……流量計、２ｄ……第２配管、２ｅ……第３配管、２ｆ……過負荷防止用流量調節弁、２ｇ……ミニフロー調節弁（返流量調節弁）、２ｈ……ミニフローライン、３……第２払出装置、３ａ……払出ポンプ、３ｂ……第４配管、３ｃ……流量計、３ｄ……第５配管、３ｅ……第６配管、３ｆ……過負荷防止用流量調節弁、３ｇ……ミニフロー調節弁（返流量調節弁）、３ｈ……ミニフローライン、４……出荷ライン、５……制御処理装置（制御手段）、５ａ……処理部、５ｂ……記憶部、Ｔ１……タンク、Ｔ２……タンク

Claims (3)

1. タンクから液化ガスを送出する払出ポンプと当該払出ポンプの上限流量にて払出流量に制限をかける過負荷防止用流量調節弁とを有する払出装置を、複数のタンクごとに複数備える液化ガス払出設備であって、
   払い出す液化ガスを第１のタンクに貯蔵された液化ガスから第２のタンクに貯蔵された液化ガスに切替えるときに、
   払い出す液化ガスの単位時間あたりのカロリー変動が予め設定された閾値を超えないよう、第１のタンクに設置された前記払出装置の前記過負荷防止用流量調節弁の開度を減少させると共に、第２のタンクに設置された前記払出装置の前記過負荷防止用流量調節弁の開度を増大させる制御手段を備える
   ことを特徴とする液化ガス払出設備。
2. 前記制御手段は、払い出す液化ガスの単位時間あたりのカロリー変動が予め設定された閾値を超えないように設定された流量変化率に基づいて、前記第１のタンクに設置された前記払出装置の前記過負荷防止用流量調節弁の開度と前記第２のタンクに設置された前記払出装置の前記過負荷防止用流量調節弁の開度とを調節することを特徴とする請求項１記載の液化ガス払出設備。
3. 前記払出装置が、前記払出ポンプによって送出された前記液化ガスの流量を計測する流量計と、前記払出ポンプから前記タンクに返流する前記液化ガスの返流量を調節する返流量調節弁とを備え、
   前記制御手段は、前記流量計の計測結果が示す流量から、前記返流量調節弁の開度に基づいて算出した前記返流量を減算することによって、前記過負荷防止用流量調節弁における前記液化ガスの流量を算出し、算出した前記過負荷防止用流量調節弁における前記液化ガスの流量に基づいて前記過負荷防止用流量調節弁の開度を調節する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の液化ガス払出設備。

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