JP2021506697A

JP2021506697A - 液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システム及びｑｈｓｅ貯蔵輸送方法

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Abstract

液体密閉流体容器は、流体材料２を貯蔵する密閉容積を内部に備える容器本体１と、酸素除去で前記密閉容積内に充填され、前記容器本体以外の作動流体源と液相に連通し、前記密閉容積内の流体材料２が前記容器本体１の外部の気相雰囲気と隔離するように、前記密閉容積内に前記流体材料に対する液体ライニング構造を形成する作動流体３と、前記密閉容積内の流体材料２に連結され、前記密閉容積内の流体材料２への入出力制御を実現する材料入出力制御ユニットとを具備し、前記作動流体３は、前記密閉容積内の流体材料２と相溶せず、又は、実質的に相溶せず、密度が前記密閉容積内の流体材料の密度よりも大きい。さらに、液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システム及びＱＨＳＥ貯蔵輸送方法を提供し、このシステムにより、流体材料２を安全で効果に貯蔵して輸送することができる。

Description

本発明は、流体貯蔵輸送の技術分野に関し、特に、液体密閉流体容器、液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システム及びこの循環式不活性媒体密閉システムによる品質（Ｑｕａｌｉｔｙ）、健康（Ｈｅａｌｔｈ）、安全（Ｓａｆｅｔｙ）及び環境（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ）が一体化される（単にＱＨＳＥと略称）貯蔵輸送方法に関する。

例えば、石油及びその関連製品は、戦略的な資源属性を有している流体であり、国力をサポートするとともに戦力を構成することになる。そのような流体、それの貯蔵輸送方法、工程施設及び技術装置は、軍民共用、平時と戦争時に通用されるという特徴を有しているので、軍事事件において戦略的な利益の焦点、戦術的な攻撃防衛の中心になるわけである。しかしながら、直列に連結された高性能爆薬の弾薬が幅広く装備され、実戦において常用され、常に威嚇を受ける現在の攻撃戦力の背景下において、前方の地面貫通攻撃武器及び／又は壁部貫通攻撃武器により貫通孔を形成し、後方の攻撃武器が（その貫通孔から）容器内に入って爆発することにより、油の気体が点火され、原料が爆発するので、化学爆発による攻撃破壊の効果がよく、効率が高い。したがって、軍用石油供給工程、国家戦略的備蓄、化学工業産業団地、船舶動力の油タンク、道路タンク車、鉄道タンク車などの重要な軍事的目標、経済的目標を打ち壊すことは、常用の選択肢になり、必須の戦術と最良の戦術になることができる。現在の軍用石油供給工程の自主防衛技術は、トンネル隠蔽工程及び消防技術にのみ限定されているので、容器内爆発方法による攻撃に対応する自主防衛戦力を形成する必要がある。

周知のように、ばら積み液状危険化学品類原料は相間物質伝達（ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒ）により形成される揮発性有機化合物（ＶＯＣＳ）である。それは、公知としてプリカーサー汚染物、発癌原因物質、スモッグ形成物質及び温室効果原因物質であり、公共安全、生命健康、環境保護、清潔生産、原料品質及び省エネ低二酸化炭素などに影響を与えるおそれがあるので、政府において管理する重要な項目になっている。しかしながら、従来のばら積み液状危険化学品類原料及びその容器はいろいろな分野においてそのような工程の需要を満たすことができない。例えば、インナーフローティングルーフ（ｉｎｔｅｒｎａｌｆｌｏａｔｉｎｇｒｏｏｆ）が形成されていない容器は自由排出型容器と見なされており、従来のインナーフローティングルーフタンク（ｉｎｔｅｒｎａｌｆｌｏａｔｉｎｇｒｏｏｆｔａｎｋ）に通風窓口を形成することにより通気を確保し、油の気体が集まるリスクを低減することができるが、密閉装置の連続的な揮発、飛散による大気の汚染は政府によって禁止されている。従来のインナーフローティングルーフ窒素注入密閉技術により、システム中の酸素を除去し、安全を確保し、原料の酸化変質を抑制することができるが、相間物質伝達により形成された物質はタンク内の窒素を放出するとき、窒素と共に放出されるおそれがあるので、環境の汚染の問題とリリーフバルブの安全リスクを解決することができない。従来の自主密閉気体液体交換式油の気体回収技術により、物質の積み降ろしをするとき、発生する環境の汚染を低減することができるが、従来の技術において、空気を媒体としかつ入力及び出力をバランスさせたタイプの容器を採用することにより、原料出力側容器の混合気体が爆発するリスクが大幅に増加し、それをいろいろなインナーフローティングルーフタンクに応用することができない。

したがって、大気と常に隔離させ、動的循環式不活性気体密閉空間を形成し、気相の排出が常になく、実施のコストが少なく、貯蔵輸送ネットに応用させられる技術的方法を提供することにより、この技術分野の発展に合わせ、工程の意義があるＱＨＳＥ一体式システムを構成し、自主防衛戦力を形成しようとする。

本発明は、流体材料を安全で効果に貯蔵輸送することができる液体密閉流体容器、液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システム及びＱＨＳＥ貯蔵輸送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、流体材料を貯蔵する密閉容積を内部に備える容器本体と、酸素除去で前記密閉容積内に充填され、前記容器本体以外の作動流体源と液相に連通され、前記密閉容積内の流体材料が前記容器本体の外部の気相雰囲気と隔離するように、前記流体材料に対する液体ライニング構造を前記密閉容積内に形成する作動流体と、前記密閉容積内の流体材料に連結され、前記密閉容積内の流体材料の入出力制御を実現する、材料入出力制御ユニットを具備し、前記作動流体は、前記密閉容積内の流体材料と相溶せず、又は、実質的に相溶せず、密度が前記密閉容積内の流体材料の密度よりも大きい液体密閉流体容器を提供する。

好適には、前記容器本体に連結し、ポートが前記容器本体の下部の側壁又は底部に位置し、或いは、前記容器本体を貫通して前記容器本体の底部の上方に宙吊りにされる液体ライニング管路と、前記液体ライニング管路及び前記作動流体源に連結し、静圧及び／或いは動力駆動の方式で前記作動流体が前記密閉容積内に形成された液体ライニング構造を維持する、液体ライニング入出力制御ユニットと、をさらに、含む。

好適には、前記液体ライニング入出力制御ユニットは、前記容器本体内の流体材料を浄化させるように、前記流体材料に作動流体をスプレーする循環スプレー手段を含む。

好適には、前記密閉容積内の作動流体に液相に直接連通し、或いは、制御弁を介して液相に連通し、前記液体ライニング構造に、前記作動流体を提供し、或いは、前記液体ライニング構造から前記作動流体を回収する、前記作動流体源をさらに、含む。

好適には、前記作動流体源は、前記作動流体を貯留する液体密閉槽であり、前記容器本体は、前記液体密閉槽に固定され、或いは、浮動可能に設置される。

好適には、前記容器本体の底部及び／或いは底部に近い側壁には、前記液体密閉槽に貯留されている作動流体の液面下に位置する液体ライニング貫通孔が設けられる。

好適には、前記液体密閉槽の外側に設置された建設設備をさらに含み、前記容器本体及び前記液体密閉槽は、前記建設設備の内部の密閉空間に位置する。

好適には、前記建設設備は、前記液体密閉槽のフェンスの外周部或いは縁部に密閉で接続され、或いは、一体に製造された円形頂部付き構造を有する。

好適には、前記液体密閉槽は、大気と連通する。

好適には、前記内部の密閉空間は、大気と制御弁を介し連通し、或いは、保護気体が充填されている。

好適には、前記容器本体に設置される快速取り付け連結盤をさらに含み、前記材料入出力制御ユニットは、一方端が前記快速取り付け連結盤に接続され、他方端が前記容器本体以外の材料貯蔵輸送設備の流体材料に快速取り付け連結される第一快速取り付け連結手段を含み、前記液体ライニング入出力制御ユニットは、一方端が前記快速取り付け連結盤に接続され、他方端が前記材料貯蔵輸送設備内に形成された液体ライニング構造に快速取り付け連結される第二快速取り付け連結手段を含む。

好適には、前記流体材料は、気液二相流体材料であり、前記材料入出力制御ユニットは、前記密閉容積における気相流体材料の出力を制御する気相材料入出力制御サブユニットと、前記密閉容積における液相流体材料の出力を制御する液相材料入出力制御サブユニットとを含む。

好適には、前記液相材料入出力制御サブユニットは、浮遊体及び液相管路を含み、前記浮遊体の密度が前記液相流体材料の密度よりも低く、前記浮遊体に、前記液相流体材料及び液相管路と連通する接続管を備える。

好適には、前記容器本体は、前記容器本体の頂部に連結し、前記密閉容積の吸排気及び過圧保護を実現する安全弁管をさらに含む。

好適には、前記作動流体源は、開放水域であり、前記開放水域の水が前記作動流体として提供さており、前記容器本体は、前記開放水域に浮動可能に設置される。

好適には、前記容器本体の構造と外形は、耐航性が備えられる設計である。

好適には、前記容器本体の構造及び外形は、潜航設計である。

好適には、開放水域における前記容器本体の沈下及び浮上を制御する浮力制御ユニットを含む。

好適には、前記作動流体源は、地下水源であり、前記地下水源の水が前記作動流体として提供されており、前記容器本体は、その全体或いは一部が、前記地下水源の水位以下に固定され、或いは、浮動可能に設置される。

好適には、前記容器本体の載置及び輸送を行う輸送手段をさらに含む。

好適には、前記材料入出力制御ユニットは、一つ以上の材料管路をさらに含み、前記材料管路のポートは、前記容器本体の上部の側壁或いは頂部に位置し、或いは、前記容器本体を貫通して、前記容器本体の頂部の下方に宙吊りにされる。

好適には、前記容器本体は、その数が少なくとも二つであり、少なくとも二つの容器本体が並列接続、直列接続、或いは、直並列接続の方式で設置される。

好適には、前記容器本体内の前記液体ライニング構造又は前記流体材料の液位を検知する液位検知手段、及び／又は、前記容器本体内の前記流体材料又は前記液体ライニング構造の成分、物理性質及び／或いは化学性質を示すパラメータを検知する流体特性検知手段、を含む。

好適には、前記容器本体に気体状不活性媒体密閉媒体を提供し、循環させるように保持する気体状不活性媒体密閉装置、をさらに含む。

上記目的を達成するために、本発明は、前記液体密閉流体容器と、材料入出力制御ユニットを介して、前記液体密閉流体容器に連結する材料容器とを具備する循環式不活性媒体密閉システムを提供する。

好適には、前記容器本体の密閉容積中の流体材料と操作可能に連通され、複数の種類の流体材料２への再処理機能を実現する、材料再処理ユニットをさらに含む。

好適には、前記材料再処理ユニットは、気相及び／或いは液相の流体材料のサイクルを実現する材料サイクルサブユニット、液相流体材料に混入、溶解又は分散した不純物を除去する材料浄化サブユニット、及び、気相流体材料に混入、溶解又は分散した不純物気体を除去する材料純化サブユニットのうちの少なくとも一つを含む。

上記目的を達成するため、本発明は、前記循環式不活性媒体密閉システムによるＱＨＳＥ貯蔵輸送方法であって、前記容器本体の密閉容積内の作動流体を前記流体材料の作用により作動流体源へ排出しながら、前記液体ライニング構造を維持するように、前記材料入出力制御ユニットにより、前記材料容器中の流体材料を前記容器本体の密閉容積内に入力する材料入力工程、及び／或いは、前記作動流体源が前記密閉容積に前記作動流体を補充しながら、前記液体ライニング構造を維持するように、前記材料入出力制御ユニットにより、前記密閉容積内の流体材料を材料容器に出力する、材料出力工程を、含む循環式不活性媒体密閉システムのＱＨＳＥ貯蔵輸送方法を提供する。

上記技術的手段により、本発明では、容器本体の密閉容積内に作動流体を用いて流体材料の液体ライニング構造を形成することにより、この密閉容積内の流体材料が外部の気相雰囲と気相に隔離するようにすることができることから、確実に流体材料を貯蔵して輸送することができるのに加えて、外部の気相雰囲気に対する流体材料の不利な影響を低下させることができる。

ここで説明する図面は、本発明をさらに理解し、本願の一部を構成するためのものであり、本発明の模式的な実施例及びその説明が、本願を解釈するのに用いられており、本願に対する不当な限定にならない。

本発明に係る液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システムの幾つかの実施例の構造模式図である。本発明に係る液体密閉流体容器の幾つかの実施例の構造模式図である。本発明に係る液体密閉流体容器の他の幾つかの実施例の構造模式図である。本発明に係る液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システムの他の幾つかの実施例の構造模式図である。本発明に係る液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システムの幾つかの実施例の構造模式図である。本発明に係る液体密閉流体容器の幾つかの実施例の構造模式図である。本発明に係る液体密閉流体容器の幾つかの実施例の構造模式図である。本発明に係る液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システムの幾つかの実施例の構造模式図である。

以下に、図面及び実施例に基づいて、本発明の技術的手段をさらに詳しく説明する。
図１は、本発明に係る液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システムの幾つかの実施例の構造の模式図である。図１を参照すると、循環式不活性媒体密閉システムは、液体密閉流体容器及び材料容器５を含む。図１に示すように、液体密閉流体容器は、容器本体１、作動流体３及び材料入出力制御ユニットを含む。容器本体１は、流体材料２を貯蔵する密閉容積を内部に備える。材料入出力制御ユニットは、密閉容積内の流体材料２に連結され、自動、手動及び／或いは連合動作の方式で材料容器５に対する前記密閉容積内の流体材料２の入出力を制御するためのものである。材料入出力制御ユニットは、一つ以上の材料管路を含み、材料容器５と連結する。容器本体内における材料管路のポートは、容器本体の上部の側壁又は頂部に設けられ、或いは、容器本体の外部から容器本体を貫通して、容器本体の頂部の下方に宙吊りにされることが好ましい。

幾つかの実施例では、材料の流れ方向によると、材料管路に、復路材料管路及び往路材料管路が含まれる。復路材料管路及び往路材料管路の外部ポートは、いずれも快速連結機器に設置されてもよい。復路材料管路に復路材料入出力制御弁群を設置することにより、流体材料が外部の材料容器５から液体密閉流体容器の容器本体１へ流れるように制御する。往路材料管路に往路材料入出力制御弁群を設置することにより、流体材料が容器本体１から材料容器５に流れるように制御する。材料容器５と容器本体１との間には、流体材料の搬送速度が上がるように、前記材料管路に含まれる流体動力セット設備を材料入出力制御ユニットに設置してもよい。実際のニーズに応じて、この流体動力セット設備を復路材料管路及び／或いは往路材料管路に設置してもよい。

作動流体３は、酸素除去で前記密閉容積内に充填されており、前記容器本体１以外の作動流体源に液相に連通する。作動流体３は、前記密閉容積内の流体材料２が前記容器本体１の外部気相雰囲と気相隔離するように、前記流体材料２に対する液体ライニング構造を前記密閉容積内に形成する。

幾つかの実施例では、容器本体１の外部の気相の雰囲気は、空気或いは流体材料と隔離されることが望ましい他の気体であってもよい。幾つかの実施例では、作動流体を選択する時に、密閉容積内の流体材料の性質を考えることが必要となる。作動流体３を密閉容積内の流体材料２と層分離させ、しかも、流体材料２の液体ライニング構造を形成するためには、作動流体３が密閉容積内の流体材料２と相溶せず、若しくは、実質的に相溶せず、又は、作動流体３の密度が前記密閉容積内の流体材料２の密度よりも大きくなるようにしてもよい。幾つかの具体的な実施例では、流体材料２の性質に合わせて、作動流体を、淡水、海水及び不凍液のうちの一つまた多種類からなる混合液体としてもよい。また、作動流体３の密度が密閉容積内の流体材料２の密度よりも大きくなるようにするには、作動流体３に、例えば、溶融塩などの密度を上がるための物質を添加してもよい。

外部の気相雰囲気に汚染を避けるように、作動流体により、液体ライニング構造を効果的に形成すると共に、容器本体の外部の気相雰囲気に対する流体材料２の汚染を避けるように、作動流体３として、外部気相雰囲気に汚染しない液体を選択することが好ましい。

本実施例では、流体材料２は、気体状態、液体状態、溶解状態、乳化状態又は分散状態とされた流体材料のうちの、ある状態の流体材料或いは多種類の状態の流体材料からなる混合状態であってもよい。例えば、流体材料２は、ガソリン、ディーゼル、原油、流動化された燃える氷、気体状態の炭化水素材料或いは液体状態の炭化水素材料などであってもよい。流体材料２は、相状態遷移過程における流体（例えば気液二相の天然ガスなど）、或いは、固体物質に対して不活性媒体の密閉の雰囲気を形成する流体を含んでもよい。他の幾つかの実施例では、流体材料２が、分離され、浄化され、及び／或いは、精製された流体材料を含んでもよく、それらの流体材料に、除去されるべき汚染物質が含まれている。

例えば、液体密閉流体容器をガソリン或いはディーゼルなどの比較的軽い石油製品材料を貯蔵するために用いる際に、一般的な水（即ち、淡水）により、石油製品材料の液体ライニング構造を形成してもよい。材料入出力制御ユニットにより、容器本体１の内部の密閉容積に石油製品材料を入力する時に、石油製品材料が、密閉容積内における対応する体積の水を外へ排出すると共に、液体ライニング構造の上方に貯蔵される。液体ライニング構造による隔離により、容器本体１に入力された石油製品材料を容器本体１の外部の気相雰囲気（例えば大気）と隔離させることが可能になり、石油製品材料が大気に発揮して酸化反応が発生することを回避可能であるから、石油製品材料の品質や安全を保証できるのに加えて、大気環境に対する石油製品材料の汚染を減少又は回避することができる。

また、流体材料２は、容器本体１内に入力された後に、その形態や成分が変化することがある。例えば、水分を多く含む原油材料は、容器本体１の内部に入力された後に、原油材料における比較的軽い部分が液体ライニング構造の上方に浮上しているが、原油材料における水が液体ライニング構造と結合することになる。そして、原油の貯蔵のみならず、原油における水分の分離を実現することができる。

幾つかの実施例では、液体密閉流体容器は、作動流体源をさらに含む。この作動流体源は、前記密閉容積内の作動流体に直接液相に連通し、或いは、制御弁を介して液相に連通し、前記液体ライニング構造に前記作動流体を提供し、或いは、前記液体ライニング構造から前記作動流体を回収するためのものである。作動流体源は、他の幾つかの実施例では、液体密閉流体容器の一部とされなくてもよい。

図１を参照すると、幾つかの実施例では、液体密閉流体容器は、液体ライニング管路及び液体ライニング入出力制御ユニットをさらに含む。液体ライニング管路は、前記容器本体に連結し、前記液体ライニング管路のポートが前記容器本体の下部の側壁或いは底部に位置し、或いは、前記容器本体を貫通して、前記容器本体の底部の上方に宙吊りにされる。液体ライニング入出力制御ユニットは、前記液体ライニング管路及び作動流体源としての作動流体貯蔵タンク４に連結し、静圧及び／或いは動力駆動の方式で前記作動流体が前記密閉容積に形成した液体ライニング構造を維持するためのものである。

液体ライニング入出力制御ユニットは、動力駆動方式により液体ライニング構造の液面高度を強制的に調整し、液体ライニング入出力制御ユニットに動力設備（例えばウォータポンプなど）及び入出力制御弁群を併せて含んでもよい。動力設備の出力ポートは、入出力制御弁群及び前記液体ライニング管路を介して、容器本体内の液体ライニング構造に連結し、前記液体ライニング構造の液面を上昇させ、流体材料を外に出力させるようにすることができる。

他の幾つかの実施例では、液体ライニング入出力制御ユニットは、容器本体内の流体材料に作動流体をスプレーして、流体材料を浄化する循環スプレー手段をさらに含む。詳細には、循環スプレー手段は、制御弁を介して連結される循環弁、スプレー管及びシャワーヘッドを順次に含んでもよい。循環弁は、その入力口が液体ライニング構造又は作動流体源に連結し、その出力口がスプレー管を介してシャワーヘッド制御弁に連結する。循環弁の動作により、液体ライニング構造或いは作動流体源から、作動流体を抽出して、容器本体の頂部から密閉容積内の流体材料をスプレー浄化することができる。

幾つかの実施例では、作動流体源は、図１に示されている作動流体貯蔵タンク４などが採用されてもよい。図２を参照すると、本発明に係る液体密閉流体容器の幾つかの実施例では、作動流体源を、前記作動流体３を貯蔵するための液体密閉槽６としてもよい。液体密閉槽６は、大気と連通する。容器本体１は、液体密閉槽６内に固定され、又は、浮動可能に設置されてもよい。容器本体１には、液体ライニング構造が液体密閉槽６内の作動流体液に連通する。容器本体１内の流体材料は、その容積が材料の入力、材料の出力又は熱膨張・冷収縮により変化する時に、液体ライニング構造が、サイフォン原理に基づいて、対応して、作動流体源に作動流体を吸入し或いは排出することから、流体材料に対する液面の高度を調整することができる。

図２では、容器本体１の底部、及び／或いは、底部に近い側壁に、液体ライニング貫通孔を設置してもよい。液体ライニング貫通孔により、容器本体１内に液体ライニング構造を形成する作動流体３を、液体密閉槽６内の作動流体３に液相連通させることができる。作動流体３の液相連通を維持するために、液体ライニング貫通孔を液体密閉槽に貯留されている作動流体の液面下に設置することが好ましい。

図３は、本発明に係る液体密閉流体容器の他の幾つかの実施例の構造の模式図である。上記の幾つかの実施例に比べると、液体密閉流体容器は、前記液体密閉槽６の外側に設置されている建設設備７をさらに含む。容器本体１及び液体密閉槽６は、建設設備７の内部の密閉空間に位置する。併せて、この内部の密閉空間に容器本体１の外部の気相雰囲気を形成する。実際のニーズに応じて、建設設備７の内部の密閉空間内には、大気に制御弁を介して連通し、或いは、液体密閉流体容器に保護機能を果たすことができる気体媒体（例えば窒素などの不活性媒体密閉気体）としての保護気体を充填すると、材料を安全に保護したり、作動流体への汚染などを減少したりするなどの課題を解決することができる。又は、液体密閉槽６の作動流体の静圧を調整するように、建設設備７の内部密閉空間に気圧を制御してもよい。

図３を参照すると、幾つかの実施例では、建設設備７は、円形頂部付き構造を有してもよい。この円形頂部付き構造は、液体密閉槽６のフェンスの外周部或いは縁部に密閉で接続されてもよい。他の幾つかの実施例では、液体密閉槽６のフェンスの外周部或いは縁部に、円形頂部付き構造を直接に一体に製造してもよい。円形頂部付き構造により、建設設備７内の作動流体の液面を液体密閉槽６のフェンスよりも高くすることができる。円形頂部付き構造の頂部に、通気管又は通気孔を設置してもよい。通気管又は通気孔に、前記容器本体内の流体材料或いは液体ライニング構造の圧力を制限する圧力制限弁を設置してもよい。

循環式不活性媒体密閉システムでは、容器本体１が移動式の材料貯蔵輸送設備５１（例えば材料輸送車）に接続されて、流体材料の入出力を実現してもよい。材料貯蔵輸送容器５１は、作動流体の液体ライニング構造を用いて、流体材料の貯蔵及び輸送を実現してもよい。図４に示されている循環式不活性媒体密閉システムを実施例として参照すると、液体密閉流体容器は、容器本体１に設置される快速取り付け連結盤１１をさらに含んでもよい。併せて、材料入出力制御ユニットにおいて、流体材料２を入出力するための第一快速取り付け連結手段は、一方端が快速取り付け連結盤１１に接続され、他方端が前記容器本体１以外の材料貯蔵輸送設備５１の流体材料快速取り付け連結に接続される。一方、液体ライニング入出力制御ユニットでは、作動流体３を入出力するための第二快速取り付け連結手段は、一方端が前記快速取り付け連結盤１１に接続され、他方端が前記材料貯蔵輸送容器５１に形成された液体ライニング構造に快速取り付け連結される。

気液二相流体の材料（例えば、石油及び石油と共に採掘された天然ガスなど）としての流体材料について、図５に示されている循環式不活性媒体密閉システムを実施例として参照すると、材料入出力制御ユニットに、それぞれが気相流体材料及び液相流体材料の入出力の制御を実現する気相材料入出力制御サブユニット及び液相材料入出力制御サブユニットを含んでもよい。気相材料入出力制御サブユニット及び液相材料入出力制御サブユニットは、それぞれ、管路を経由して気相材料容器５３及び液相材料容器５２に制御弁を介して連通する。気液二相流体材料は、容器本体に入力されると、容器本体内に、気相流体材料２２及び液相流体材料２１として分離される。気相材料入出力制御サブユニット及び液相材料入出力制御サブユニットにより、気相流体材料２２及び液相流体材料２１が気相材料容器５３及び液相材料容器５２にそれぞれ出力されるように制御することができる。

幾つかの実施例では、気相材料入出力制御サブユニットは、気相管路、気相流体圧縮機及び制御バルブをさらに含んでもよい。気相管路により、容器本体の気相空間と気相材料容器５３との間の接続を実現でき、気相流体圧縮機及び制御バルブを制御することにより、容器本体に気相流体材料２２の出力を調整することができる。

幾つかの実施例では、液相材料入出力制御サブユニットは、浮遊体及び液相管路をさらに含んでもよい。浮遊体は、その密度が液相流体材料２１の密度よりも低いことから、液相流体材料２１の液面に浮動されることになり、液相流体材料２１の液面の昇降に伴い昇降可能である。浮遊体に液相流体材料２１及び液相管路に連通する接続管を設置し、この接続管を浮遊体の下方に設置すると共に、液相流体材料２１に沈没させてもよい。接続管としては、ホース、ベンド可能な管或いは可動継ぎ手を持つ硬質管を選択してもよい。液相管路及び接続管により、容器本体の液相空間と液相材料容器５２との間を接続させることにより、自動、自己浮上及び／又は連動モードで、容器本体内の液相流体材料２１を出力することができる。

図１乃至図５を参照すると、他の幾つかの実施例では、容器本体の頂部に安全弁管が設置されてもよい。安全弁管は、液体密閉流体容器に多種類の役割を果たし、例えば、液体密閉流体容器が使用される前に、予め作動流体により容器本体の密閉容積を十分に充填しておいて、作動流体を充填する時に、安全弁管を密閉容積内の気体の排出に用いることが可能である。さらに、例えば、液体密閉流体容器の使用を停止させる時に、作動流体を外へ流させ、このときに、安全弁管に、密閉容積の内部の気圧の変化に伴い外部から空気を吸入するようにさせることができる。また、例えば、液体密閉流体容器が使用されているとき、過圧が発生すると、安全にリスクが存在しているので、安全弁管により、密閉容積内の気体を即時に逃がさせて、過圧のリスクを解消することができる。

図６は、本発明に係る液体密閉流体容器のさらに幾つかの実施例の構造の模式図である。図６に示すように、作動流体源が開放水域であり、前記開放水域の水を前記作動流体３'として提供する。開放水域は、自然又は人工的に形成された河川、湖、又は、海洋を含んでもよい。容器本体１'は、前記開放水域に浮動可能に設置されており、液体ライニング構造のポートが開放水域の液面下に沈没されていることが維持される。例えば、前記容器本体１'の底部及び／或いは底部に近い側壁に液体ライニング貫通孔を設置すると共に、前記液体ライニング貫通孔が前記開放水域の水面下に位置するようにしてもよい。開放水域上の容器本体１'の移動を便宜にするように、容器本体１'の構造及び外形に、耐航性が備えられる設計を行うことが好ましい。そして、流体材料としての水面下に、搬送具を曳航することができる。他の幾つかの実施例では、従来の船舶を、図６に示されている液体密閉流体容器の構造を形成するように改造してもよい。

図７は、本発明に係る液体密閉流体容器のさらに幾つかの実施例の構造の模式図である。図６の実施例に比べると、本実施例における容器本体１''の構造及び外形は、いずれも潜航設計が採用される。即ち、容器本体１''の容積部分は、共に開放水域の液面下に位置している。そして、流体材料を輸送するように、流体材料としての水下に搬送具を曳航することができる。他の幾つかの実施例では、従来の潜航具を、図７に示されている液体密閉流体容器の構造を形成するように改造してもよい。

図６及び図７に示されている液体密閉流体容器を実施例として参照すると、液体密閉流体容器は、開放水域に容器本体の沈下と浮上を制御する浮力制御ユニットをさらに含んでもよい。幾つかの実施例では、浮力制御ユニットは、少なくとも、作動材料の気源手段及び気源入出力制御手段を含み、前記作動材料気源手段は、少なくとも、一つの作動材料気源圧力容器及び作動材料気体圧縮機を含み、気源入出力制御手段は、吸気弁管と排気弁管を含んでもよい。

作動材料気源圧力容器は、前記容器本体の外部及び／或いは内部に設置されており、作動材料気体圧縮機は、前記容器本体の外部に設置される。作動材料気源圧力容器は、吸気弁管を経由して、容器本体に制御弁を介して連通し、容器本体内に作動材料気体を充填して、液体ライニング構造を構成する一部の作動流体を排出することにより、容器本体の浮力を増やすことができる。また、外部に作動材料気体を排出して、液体ライニング構造を構成する作動流体の量を増やして容器本体の浮力を減らすように、容器本体に、制御弁を介して排気弁管がさらに連通されてもよい。

また、他の幾つかの実施例では、作動流体源が地下水源であり、前記地下水源の水を作動流体として提供してもよい。容器本体の全体或いは一部は、前記地下水源の水位以下に固定され、或いは、浮動可能に設置されてもよい。例えば、流体鉱物を採掘する人工採掘の地質構造では、この地質構造を容器本体として、流体鉱物の貯蔵を実現することができる。また、ニーズに応じて、予備の作動流体貯蔵タンクを設置して容器本体内の液体ライニング構造に連結させてもよい。

上記各実施例では、液体密閉流体容器は、固定構造という形式が採用されてもよく、移動構造という形式が採用されてもよい。移動構造という形式について、容器本体を移動可能な構造形式で製造してもよく、或いは、例えば、列車の車両、貨車のシャシー又は船舶などの輸送具を追加して、輸送具により容器本体を載置して輸送してもよい。

又は、液体密閉流体容器について、容器本体の数が一つ以上であってもよい。容器本体の数が二つである場合に、少なくとも二つの容器本体を、並列、直列又は直列並列方式を採用して設置してもよい。ニーズに応じて、少なくとも二つの容器本体の流体材料を、並列、直列又は直列並列方式を採用して設置してもよい。液体ライニング構造について、並列、直列又は直列並列方式を採用して連通してもよい。さらに、容器本体の排気弁管についても、並列、直列又は直列並列方式を採用して連通してもよい。作動流体及び流体材料に対応する入出力制御ユニットは、個別に設置して、制御されてもよく、統一的に設置して制御されてもよい。

図８は、本発明に係る液体密閉流体容器による循環式不活性媒体密閉システムのさらに幾つかの実施例の構造の模式図である。上記の各循環式不活性媒体密閉システムの実施例に比べると、本実施例は、容器本体１の密閉容積中の流体材料２に操作可能に連通する材料再処理ユニット８をさらに含む。材料再処理ユニット８は、例えば、流体材料２の一時貯蔵とサイクル、或いは、流体材料２の浄化や精製などの多種類の流体材料２の再処理機能を果たす。併せて、材料再処理ユニット８は、材料サイクルサブユニット、材料浄化サブユニット及び材料純化サブユニットのうちの一つ或いは多種類を含んでもよい。

材料サイクルサブユニットは、気相及び／或いは液相の流体材料のサイクルを実現することができる。例えば、気相流体材料サイクルサブユニットは、圧力容器、加圧設備、逆止弁管及び減圧機器などを含んでもよい。加圧設備は、容器本体からの気相流体材料を加圧して、逆止弁管を介して圧力容器に充填するためのものである。圧力容器は、さらに、流体減圧機器により、圧力の比較的高い気相流体材料を容器本体に充填するためのものである。さらに、例えば、液相流体材料サイクルサブユニットは、サイクル容器、液相流体弁及び逆止弁管などを含んでもよい。液相流体弁は、容器本体からの液相流体材料を、逆止弁管を介して、サイクル容器に吸入するためのものである。サイクル容器内の液相流体材料は、配管を介して容器本体に戻り可能である。

材料浄化サブユニットは、液相流体材料に混入、溶解或いは分散した不純物（例えば、機械の不純物や化学の不純物）を除去するためのものである。材料浄化サブユニットは、液相流体材料の作動流体を除去して、より浄化された液相流体材料を取得することができる。流体材料純化サブユニットは、気相流体材料に混入、溶解或いは分散した不純物の気体を除去して、より浄化された気相流体材料を取得することができる。

上記の各液体密閉流体容器の実施例では、さらに、液位検知手段を含み、内蔵又は外部取り付けなどの方式で、容器本体に設置されており、容器本体内液体ライニング構造或いは流体材料の液位を検知して、液体ライニング構造或いは流体材料の容積などのパラメータを取得することができる。例えば、内蔵とされる液位検知装置は、液体圧力センサを含み、前記液体圧力センサのセンシング素子が前記容器本体内に設置されてもよく、液体ライニング構造と流体材料との層分離面の高さ位置を検知するために用いられる。外部取り付けとされる液位検知手段は、サーモグラフィ及び感熱容積スケール（感熱式のスケール付けの容積計量用の容積計量手段）を含み、ただし、感熱容積スケールは、前記容器本体の外側に設置される。測定者は、感熱容積スケールにより、感熱容積のスケールを読み取り、流体材料或いは液体ライニング構造の容積データを取得することができる。また、サーモグラフィは、さらに、データ送信モジュールを含み、手動、自動及び／或いは連動モードで、検知のプラットフォーム又は端末に、流体材料や液体ライニング構造の容積データを送信するのに用いられる。

又は、容器本体の内部に流体特性検知手段（例えば流体特性センサなど）を設置し、前記容器本体内の前記流体材料或いは前記液体ライニング構造の成分、物理性質及び／或いは化学性質を示すパラメータを検知するために用いられる。

上記の各実施例では、容器本体の材料及び構造の形式は、流体材料及び作動流体の性質或いは状態などに応じて製造されてもよい。一方、液体ライニング入出力制御ユニット及び材料入出力制御ユニットに用いられる素子も、流体材料及び作動流体の性質或いは状態などに応じて選択されてもよい。

循環式不活性媒体密閉システムについては、気体状不活性媒体密閉装置を付加的に設置し、容器本体内に例えば窒素或いは希有気体などの気体状不活性媒体密閉媒体を提供して、循環させるように保持することに用いられる。これらの気体状不活性媒体密閉媒体は、流体材料と容易に反応することなく、しかも、できるだけ、流体材料が燃焼や爆発の条件を満たさないようにして、流体材料の貯蔵の安全性を確保することができる。

前述の各循環式不活性媒体密閉システムに基づいて、本発明は、ＱＨＳＥ貯蔵輸送方法を併せて提供して、材料入力工程及び材料出力工程を含み、そのうち、材料入力工程においては、材料入出力制御ユニットを起動させ、材料容器中の流体材料を、材料管路を介して、容器本体の密閉容積に入力させ、密閉容積内に液体ライニング構造が形成される一部の作動流体を外へ排出させ、前記流体材料の入力が完了するまで、前記材料入出力制御ユニットを停止させることを含み、材料出力工程においては、前記材料入出力制御ユニットを起動させ、前記密閉容積中の流体材料を、材料管路を介して、前記材料容器に出力させ、前記作動流体源から作動流体を受け取り、前記流体材料の出力が完了するまで、前記材料入出力制御ユニットを停止させることを含む。

最後に、説明するべきところは、上記の実施例が本発明の技術的手段を説明するためのものに過ぎず、それらを限定するものではなく、好ましい実施例を参照しながら本発明を詳しく説明したが、当業者にとって依然として本発明の具体的な実施形態を補正したり、その一部を均等置換したりすることが可能であり、本発明に係る技術方案の趣旨を逸脱しない限り、それらの補正や均等置換も本発明の保護請求しようとする範囲に含まれている。

Claims

流体材料を貯蔵する密閉容積を内部に備える容器本体と、
酸素除去で前記密閉容積内に充填され、前記容器本体以外の作動流体源と液相に連通され、前記密閉容積内の流体材料が前記容器本体の外部の気相雰囲気と隔離するように、前記流体材料に対する液体ライニング構造を前記密閉容積内に形成する作動流体と、
前記密閉容積内の流体材料に連結され、前記密閉容積内の流体材料の入出力制御を実現する、材料入出力制御ユニットを具備し、
前記作動流体は、前記密閉容積内の流体材料と相溶せず、若しくは、実質的に相溶せず、又は、密度が前記密閉容積内の流体材料の密度よりも大きい、ことを特徴とする液体密閉流体容器。
前記容器本体に連結し、ポートが前記容器本体の下部の側壁又は底部に位置し、或いは、前記容器本体を貫通して前記容器本体の底部の上方に宙吊りにされる液体ライニング管路と、
前記液体ライニング管路及び前記作動流体源に連結し、静圧及び／或いは動力駆動の方式で、前記作動流体が前記密閉容積内に形成した液体ライニング構造を維持する、液体ライニング入出力制御ユニットと、をさらに、含むことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記液体ライニング入出力制御ユニットは、前記容器本体内の流体材料を浄化させるように、前記流体材料に作動流体をスプレーする循環スプレー手段を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の液体密閉流体容器。
前記密閉容積内の作動流体に液相に直接連通し、或いは、制御弁を介して液相に連通し、前記液体ライニング構造に、前記作動流体を提供し、或いは、前記液体ライニング構造から前記作動流体を回収する、前記作動流体源をさらに、含むことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記作動流体源は、前記作動流体を貯留する液体密閉槽であり、前記容器本体は、前記液体密閉槽に固定され、或いは、浮動可能に設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記容器本体の底部及び／或いは底部に近い側壁には、前記液体密閉槽に貯留されている作動流体の液面下に位置する液体ライニング貫通孔が設けられる、ことを特徴とする請求項５に記載の液体密閉流体容器。
前記液体密閉槽の外側に設置された建設設備をさらに含み、前記容器本体及び前記液体密閉槽は、前記建設設備の内部の密閉空間に位置する、ことを特徴とする請求項５に記載の液体密閉流体容器。
前記建設設備は、前記液体密閉槽のフェンスの外周部或いは縁部に密閉で接続され、或いは、一体に製造された円形頂部付き構造を有する、ことを特徴とする請求項７に記載の液体密閉流体容器。
前記液体密閉槽は、大気と連通する、ことを特徴とする請求項５に記載の液体密閉流体容器。
前記内部の密閉空間は、大気と制御弁を介し連通し、或いは、保護気体が充填されている、ことを特徴とする請求項７に記載の液体密閉流体容器。
前記容器本体に設置される快速取り付け連結盤をさらに含み、
前記材料入出力制御ユニットは、一方端が前記快速取り付け連結盤に接続され、他方端が前記容器本体以外の材料貯蔵輸送設備の流体材料に快速取り付け連結される第一快速取り付け連結手段を含み、
前記液体ライニング入出力制御ユニットは、一方端が前記快速取り付け連結盤に接続され、他方端が前記材料貯蔵輸送設備内に形成された液体ライニング構造に快速取り付け連結される第二快速取り付け連結手段を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の液体密閉流体容器。
前記流体材料は、気液二相流体材料であり、
前記材料入出力制御ユニットは、前記密閉容積における気相流体材料の出力を制御する気相材料入出力制御サブユニットと、前記密閉容積における液相流体材料の出力を制御する液相材料入出力制御サブユニットとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記液相材料入出力制御サブユニットは、浮遊体及び液相管路を含み、前記浮遊体の密度が前記液相流体材料の密度よりも低く、
前記浮遊体に、前記液相流体材料及び液相管路と連通する接続管を備える、ことを特徴とする請求項１２に記載の液体密閉流体容器。
前記容器本体は、前記容器本体の頂部に連結し、前記密閉容積の吸排気及び過圧保護を実現する安全弁管をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記作動流体源は、開放水域であり、前記開放水域の水が前記作動流体として提供さており、前記容器本体は、前記開放水域に浮動可能に設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記容器本体の構造と外形は、耐航性が備えられる設計である、ことを特徴とする請求項１５に記載の液体密閉流体容器。
前記容器本体の構造及び外形は、潜航設計である、ことを特徴とする請求項１５に記載の液体密閉流体容器。
開放水域における前記容器本体の沈下及び浮上を制御する浮力制御ユニットを含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の液体密閉流体容器。
前記作動流体源は、地下水源であり、前記地下水源の水が前記作動流体として提供されており、前記容器本体は、その全体或いは一部が、前記地下水源の水位以下に固定され、或いは、浮動可能に設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記容器本体の載置及び輸送を行う輸送手段をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記材料入出力制御ユニットは、一つ以上の材料管路をさらに含み、前記材料管路のポートは、前記容器本体の上部の側壁或いは頂部に位置し、或いは、前記容器本体を貫通して、前記容器本体の頂部の下方に宙吊りにされる、ことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記容器本体は、その数が少なくとも、二つであり、少なくとも二つの容器本体が並列接続、直列接続、或いは、直並列接続の方式で設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記容器本体内の前記液体ライニング構造又は前記流体材料の液位を検知する液位検知手段、及び／又は、前記容器本体内の前記流体材料又は前記液体ライニング構造の成分、物理性質及び／或いは化学性質を示すパラメータを検知する流体特性検知手段、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
前記容器本体に気体状不活性媒体密閉媒体を提供し、循環させるように保持する気体状不活性媒体密閉装置、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液体密閉流体容器。
請求項１から２４のうちのいずれか一つに記載の液体密閉流体容器と、材料入出力制御ユニットを介して、前記液体密閉流体容器に連結する材料容器とを具備する、ことを特徴とする循環式不活性媒体密閉システム。
前記容器本体の密閉容積中の流体材料と操作可能に連通し、複数の種類の流体材料２への再処理機能を実現する、材料再処理ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載の循環式不活性媒体密閉システム。
前記材料再処理ユニットは、気相及び／或いは液相の流体材料のサイクルを実現する材料サイクルサブユニット、液相流体材料に混入、溶解又は分散した不純物を除去する材料浄化サブユニット、及び、気相流体材料に混入、溶解又は分散した不純物気体を除去する材料純化サブユニットのうちの少なくとも一つを含む、ことを特徴とする請求項２６に記載の循環式不活性媒体密閉システム。
請求項２５から２７のいずれか一つに記載の循環式不活性媒体密閉システムによるＱＨＳＥ貯蔵輸送方法であって、前記容器本体の密閉容積内の作動流体を前記流体材料の作用により作動流体源へ排出しながら、前記液体ライニング構造を維持するように、前記材料入出力制御ユニットにより、前記材料容器中の流体材料を前記容器本体の密閉容積内に入力する材料入力工程、及び／或いは、前記作動流体源が前記密閉容積に前記作動流体を補充しながら、前記液体ライニング構造を維持するように、前記材料入出力制御ユニットにより、前記密閉容積内の流体材料を材料容器に出力する、材料出力工程を、含むことを特徴とする循環式不活性媒体密閉システムのＱＨＳＥ貯蔵輸送方法。