JP2016125508A - ブリージングタンクの試運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的なブリージングタンクの試運転方法を提供する。
【解決手段】低温貯槽(1)の内槽外槽間の窒素ガスの体積変化を吸収する為の窒素ガス収容部(12)と、この窒素ガス収容部(12)の上端を区画するダイヤフラムバルーン(11)と、このダイヤフラムバルーン(11)の上側の大気開放室(13)を備えるブリージングタンク(10)の試運転方法は、前記窒素ガス収容部(12)に窒素ガスを充填して前記ダイヤフラムバルーン(11)をブリージングタンク(10)の全高の半分以下の所定高さまで上昇させた後、前記窒素ガス収容部(12)を大気開放して該ダイヤフラムバルーン(11)を最低位置まで下降させる昇降動作を複数回繰り返す酸素ガス排出促進工程と、前記酸素ガス排出促進工程の後で前記窒素ガス収容部(12)に窒素ガスを充填してダイヤフラムバルーン(11)を最高高さまで上昇させながらブリージングタンク(10)の性能を点検するブリージングタンク点検工程とを備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、低温貯槽の内槽外槽間の窒素ガスの体積変化を吸収する為のブリージングタンクの試運転方法に関する。

低温貯槽であるＬＮＧタンクでは、内槽と外槽の間にパーライト等の断熱材が充填されており、パーライトが充填された内槽と外槽間の空間には窒素ガスを充填して不活性雰囲気に保持し、外気温や気圧の変化による圧力変動があっても前記窒素ガスの封入圧を常に大気圧程度の一定圧に保持する為のブリージングタンクに接続されている。

特許文献１にも記載されているように、ブリージングタンクは、鋼製のタンク本体と、タンク本体の内部を窒素ガス収容部と大気開放室とに区画するカウンタウエイト付きのダイヤフラムバルーンとを有する。タンク本体は、下半部を形成する円筒部と、上半部を形成する半球状のドーム部とで構成され、ドーム部には大気開放室を大気開放する複数の開放口が形成されている。

ダイヤフラムバルーンは、ゴム製の膜部材でその中央部に金属製のカウンタウエイトが付設され、ダイヤフラムバルーンの外周縁がタンク本体の内部の中段部に気密状に固定されている。タンク本体内においてダイヤフラムバルーンの下側に窒素ガス収容部が形成され、ダイヤフラムバルーンの上側に大気開放室が形成されている。窒素ガス収容部は、配管により低温貯槽の内槽外槽間の空間に接続されている。カウンタウエイト付きダイヤフラムバルーンの自重によって窒素ガス収容部内の窒素ガスをほぼ一定圧に保持する。

特開平１１−２７０７９１号公報

ところで、ブリージングタンクを通常運転させる前に、試運転作業として、窒素ガス収容部に窒素を充填してダイヤフラムバルーンを最高高さまで上昇させながら所定高さ上昇する毎に圧力測定を行ってブリージングタンクの性能を点検する作業を行なうと共に、窒素ガス収容部に窒素ガスを充填してダイヤフラムバルーンを上昇させた後、窒素ガス収容部を大気開放してダイヤフラムバルーンを最低高さに降下させることを繰り返し行うことで窒素ガス収容部内の酸素濃度を所定値以下にする作業も行っている。
上記試運転作業では、ダイヤフラムバルーンを上昇、低下させる際には安全弁を開閉操作させる必要がある。しかしながら、安全弁は大型であり上昇・下降を行うのに長時間を要する。そのため、この作業を短時間で行う方法を確立することが求められていた。

本発明の目的は、上記作業を効率的に行うことが出来るブリージングタンクの試運転方法を提供することである。

請求項１のブリージングタンクの試運転方法は、低温貯槽の内槽外槽間の窒素ガスの体積変化を吸収する為の窒素ガス収容部と、この窒素ガス収容部の上端を区画するダイヤフラムバルーンと、このダイヤフラムバルーンの上側の大気開放室を備えたブリージングタンクの試運転方法において、前記窒素ガス収容部に窒素ガスを充填して前記ダイヤフラムバルーンをブリージングタンクの全高の半分以下の所定高さまで上昇させた後、前記窒素ガス収容部を大気開放して該ダイヤフラムバルーンを最低位置まで下降させる昇降動作を複数回繰り返す酸素ガス排出促進工程と、前記酸素ガス排出促進工程の後で前記窒素ガス収容部に窒素ガスを充填してダイヤフラムバルーンを最高高さまで上昇させながらブリージングタンクの性能を点検するブリージングタンク点検工程とを備えている。

請求項２のブリージングタンクの試運転方法は、前記酸素ガス排出促進工程と前記ブリージングタンク点検工程の前に、予め設定した目標時間よりも短い時間で前記酸素ガス排出促進工程を実行可能な前記所定高さと昇降動作の回数を、前記ブリージングタンクの諸元を用いて算出する準備工程を備えている。

請求項１の発明によれば、酸素ガス排出促進工程において、窒素ガス収容部に窒素ガスを充填してダイヤフラムバルーンをブリージングタンクの全高の半分以下の所定高さまで上昇させた後、前記窒素ガス収容部を大気開放してダイヤフラムバルーンを最低高さまで下降させる昇降動作を複数回行うため、従来技術のようにダイヤフラムバルーンを最高高さまで上昇させた後、前記窒素ガスの収容部を大気開放してダイヤフラムバルーンを最低高さまで下降させる昇降動作を行うよりも作業時間が短くなる。ダイヤフラムバルーンが前記所定高さに上昇した後の窒素ガス収容部の酸素濃度は高く維持され、この酸素濃度の高い空気・窒素ガスの混合ガスの一部を、ダイヤフラムバルーンの下降時に大気中へ排出することで、大気中への酸素の排出が促進される。この昇降動作を複数回繰り返すことで、従来技術のようにカウンタウエイトを最高高さまで上昇させた後、前記窒素ガス収容部を大気開放してカウンタウエイトを最低高さまで下降させる昇降動作を行うよりも、窒素ガス収容部内の酸素を効率的に大気中へ排出できる。

また、ブリージングタンク点検工程において、前記窒素ガス収容部に窒素ガスを充填してカウンタウエイトを最高高さまで上昇させながらブリージングタンクの性能を確認できる。また、本工程の前に酸素ガス排出促進工程を行うことで、窒素ガス収容部内の酸素を効率的に大気中に排出できる。

請求項２の発明によれば、準備工程において、予め設定した目標時間よりも短い時間で前記酸素ガス排出促進工程を実行可能な前記所定高さと昇降動作の回数を、前記酸素ガス排出促進工程と前記ブリージングタンク点検工程の前に前記ブリージングタンクの諸元を用いて算出するため、試運転作業に要する時間を十分に短くすることができる。

本発明の実施例の地上式ＬＮＧタンクとブリージングタンクの構成図である。 ダイヤフラムバルーンを最低位置にしたブリージングタンクの断面図である。 ダイヤフラムバルーンを中段位置にしたブリージングタンクの断面図である。 ダイヤフラムバルーンを最高位置にしたブリージングタンクの断面図である。 ブリージングタンクの拡大断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施形態に基づいて説明する。

図１は、低温貯槽であるＬＮＧタンク１と、このＬＮＧタンク１に接続されたブリージングタンク１０と、配管系統などを示す図である。ＬＮＧタンク１は、内槽２と、外槽３と、外槽３の外側を包囲する円筒状のＰＣコンクリート製の防液堤４と、内槽２と外槽３間の空間に充填されたパーライト５等の断熱材とを有し、内槽２と外槽３間の空間には、パーライト５の他に窒素ガスが充填されている。

図１、図５に示すように、ブリージングタンク１０の内部空間は、カウンタウエイト１１ａ付きのダイヤフラムバルーン１１で上下に仕切られ、ダイヤフラムバルーン１１の下側には窒素ガス収容部１２が形成され、ダイヤフラムバルーン１１の上側には大気開放室１３が形成されている。窒素ガス収容部１２は、連通管１４によりＬＮＧタンク１の内槽外槽間の空間に接続されており、この連通管１４には窒素ガス供給管１５が接続されている。

ブリージングタンク１０には、窒素ガス収容部１２に連通する、大型で手動式の安全弁１６が装備され、ダイヤフラムバルーン１１の高さ位置を検知する高さセンサ１７も設けられている。窒素ガス供給管１５は窒素ガス供給源（図示略）に接続され、窒素ガス供給管１５の電磁弁１８は、高さセンサ１７からの信号で開閉操作される。

図２は、ダイヤフラムバルーンが最低位置まで低下した状態を示すブリージングタンクの断面図、図３は通常の運転状態のときのブリージングタンクの断面図、図４はダイヤフラムバルーンが最高位置まで上昇した状態を示すブリージングタンクの断面図である。

ブリージングタンクの構造について図５に基づいて説明する。
ブリージングタンク１０は、鋼製のタンク本体１０ａと、タンク本体１０ａの内部を窒素ガス収容部１２と大気開放室１３とに区画するダイヤフラムバルーン１１とを有する。タンク本体１０ａには大気開放室１３を大気開放する複数の開放口１０ｂが設けられている。

ダイヤフラムバルーン１１は、ゴム製の膜部材でその中央部に金属製のカウンタウエイト１１ａが付設され、ダイヤフラムバルーン１１の外周縁がタンク本体１０ａの内周部の中段部に気密状に固定されている。タンク本体１０ａ内においてダイヤフラムバルーン１１の下側に窒素ガス収容部１２が形成され、ダイヤフラムバルーン１１の上側に大気開放室１３が形成されている。窒素ガス収容部１２は、前記の連通管１４によりＬＮＧタンク１の内槽外槽間の空間に接続されている。ダイヤフラムバルーン１１の自重によって窒素ガス収容部１２内の窒素ガスを大気圧程度に維持するようになっている。

外気温が上昇した時や気圧が低下した時などに、窒素ガス収容部１２内の窒素ガスの体積が著しく増大してダイヤフラムバルーン１１が最高高さまで上昇すると、安全弁１６から窒素ガスが大気中へ放出されて、圧力上昇が回避される。
また、外気温が低下した時や気圧が上昇した時などに、窒素ガス収容部１２内の窒素ガスの体積が著しく減少してダイヤフラムバルーン１１が最低位置まで下降すると、高さセンサ１７からの信号で電磁弁１８が開弁されて、窒素ガス供給源から窒素ガスが窒素ガス収容部１２に充填され、圧力低下が回避される。

ところで、ＬＮＧタンク１を建造した状態では、ダイヤフラムバルーン１１は最低高さに位置し、窒素ガス収容部１２内には空気が充填されている。

この状態からブリージングタンク１０を通常運転させる前に、前記窒素ガス収容部１２に窒素ガスを充填して前記ダイヤフラムバルーン１１をブリージングタンク１０の全高の半分以下の所定高さまで上昇させた後、前記窒素ガス収容部１２を大気開放して該ダイヤフラムバルーン１１を最低位置まで下降させる昇降動作を複数回繰り返す酸素ガス排出促進工程と、前記酸素ガス排出促進工程の後で前記窒素ガス収容部１２に窒素ガスを充填してダイヤフラムバルーン１１を最高高さまで上昇させながらブリージングタンク１０の性能を点検するブリージングタンク点検工程とを含む試運転を行う。
以下、本実施例に係るブリージングタンク１０の試運転方法について説明する。

本実施形態に係る試運転方法は、窒素ガス収容部１２内の酸素ガスの排出を促進する酸素ガス排出促進工程Ｓ２と、酸素ガス排出促進工程Ｓ２の後で、ブリージングタンク１０の性能の点検を行いながら窒素ガス収容部１２から酸素ガスを排出させるブリージングタンク点検工程Ｓ３と、ブリージングタンクの諸元から酸素ガス排出促進工程Ｓ２の条件を設定する準備工程Ｓ１（これは酸素ガス排出促進工程Ｓ２とブリージングタンク点検工程Ｓ３の前に行う）を含んでいる。

前記酸素ガス排出促進工程Ｓ２は、安全弁１６を非開放状態とし、窒素ガス収容部１２に窒素ガス供給管１５から窒素ガスを充填してダイヤフラムバルーン１１をブリージングタンクの全高Ｈの半分以下の所定高さまで上昇させた後、安全弁１６を開放状態として窒素ガス収容部１２を大気開放し、ダイヤフラムバルーン１１を最低高さまで下降させる昇降動作を複数回繰り返すものである。

酸素ガス排出促進工程Ｓ２において、窒素ガス収容部１２に窒素ガスを充填してカダイヤフラムバルーン１１を前記所定高さまで上昇させた後、前記窒素ガス収容部１２を大気開放してダイヤフラムバルーン１１を最低高さまで下降させる昇降動作を複数回行うため、従来技術のようにダイヤフラムバルーン１１を最高高さまで上昇させた後、前記窒素ガス収容部１２を大気開放してダイヤフラムバルーン１１を最低高さまで下降させる昇降動作を行うよりも作業時間が短くなる。

ダイヤフラムバルーン１１が前記所定高さに上昇した後の窒素ガス収容部１２の酸素濃度は高く維持され、この酸素濃度の高い空気・窒素ガスの混合ガスの一部を、ダイヤフラムバルーン１１の下降時に大気中へ排出することで大気中への酸素の排出が促進される。 この昇降動作を複数回繰り返すことで、従来技術のように窒素ガス収容部１２に窒素ガスを充填してカダイヤフラムバルーン１１を最高高さまで上昇させた後、前記窒素ガス収容部１２を大気開放してダイヤフラムバルーン１１を最低高さまで下降させる昇降動作を行うよりも、窒素ガス収容部１２内の酸素ガスを効率的に大気中へ排出できる。

ブリージングタンク点検工程Ｓ３は、酸素ガス排出促進工程の後で行うものである。このブリージングタンク点検工程Ｓ３は、安全弁１６を非開放状態とし、窒素ガス供給管１５から窒素ガス収容部１２に窒素ガスを充填してダイヤフラムバルーン１１を最高高さ（図５に２点鎖線で図示の位置）まで上昇させながらブリージングタンク１０の性能を点検する共に、その安全弁１６を開放状態とすることで窒素ガス収容部１２を大気開放し、ダイヤフラムバルーン１１を最低高さまで下降させる昇降動作を１回だけ行うものである。
また、本工程の前に酸素ガス排出促進工程を行うことで、窒素ガス収容部内の酸素を効率的に大気中に排出できる。

準備工程Ｓ１は、酸素ガス排出促進工程Ｓ２とブリージングタンク点検工程Ｓ３の前に行うものである。この準備作業Ｓ１は、試運転作業終了時の酸素ガス濃度の目標値と、試運転作業を完了するまでの目標時間を予め設定しておき、目標時間内に酸素ガス濃度よりも低い濃度となるような酸素ガス排出促進工程Ｓ２の条件を決定する工程である。
酸素ガス排出促進工程Ｓ２の条件とは、同工程におけるダイヤフラムバルーン１１の昇降動作の回数と上昇させる前記所定高さのことであり、これらはブリージングタンク１０の諸元（窒素ガス収容部１２の容積と各工程Ｓ１、Ｓ２に要する作業時間）に基づいて幾何学的若しくは数学的に算出する。準備工程Ｓ１を備えることで試運転作業に要する時間を十分に短くすることができる。

その他、当業者であれば、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態を包含するものである。

１ ＬＮＧタンク
２ 内槽
３ 外槽
１０ ブリージングタンク
１１ａ カウンタウエイト
１１ ダイヤフラムバルーン
１２ 窒素ガス収容部
１３ 大気開放室

Claims (2)

1. 低温貯槽の内槽外槽間の窒素ガスの体積変化を吸収する為の窒素ガス収容部と、この窒素ガス収容部の上端を区画するダイヤフラムバルーンと、このダイヤフラムバルーンの上側の大気開放室を備えるブリージングタンクの試運転方法において、
   前記窒素ガス収容部に窒素ガスを充填して前記ダイヤフラムバルーンをブリージングタンクの全高の半分以下の所定高さまで上昇させた後、前記窒素ガス収容部を大気開放して該ダイヤフラムバルーンを最低位置まで下降させる昇降動作を複数回繰り返す酸素ガス排出促進工程と、
   前記酸素ガス排出促進工程の後で前記窒素ガス収容部に窒素ガスを充填してダイヤフラムバルーンを最高高さまで上昇させながらブリージングタンクの性能を点検するブリージングタンク点検工程とを備えたことを特徴とするブリージングタンクの試運転方法。
2. 前記酸素ガス排出促進工程と前記ブリージングタンク点検工程の前に、予め設定した目標時間よりも短い時間で前記酸素ガス排出促進工程を実行可能な前記所定高さと昇降動作の回数を、前記ブリージングタンクの諸元を用いて算出する準備工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載のブリージングタンクの試運転方法。