JP4309337B2 - Liquid storage device and operation method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、石油やLPG等の水より比重の軽い液を地下岩盤に設けて備蓄室(岩盤タンク)に備蓄する液備蓄装置及びその運転方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid storage device that stores a liquid having a specific gravity lower than that of water such as petroleum or LPG in an underground bedrock and stores it in a storage room (bedrock tank) and an operation method thereof.
図1は従来のこの種の液備蓄装置の概略構成を示す図である。図示するように、地下岩盤に設けた備蓄室(岩盤タンク)100に連通する保護管101を設け、該保護管101内に吸込管102、モータ103、該モータ103に駆動されるポンプ104、該ポンプ104の吐出口に接続された揚液管105、保護管101の上部に設けたヘッドプレート106を備え、揚液管105の上端はヘッドプレート106を貫通して上部に突出している。モータ103を起動することにより、ポンプ104が駆動され、吸込管102に吸い込まれた引火性液である仕様液107はポンプ104の吐出口から揚液管105を通った揚液管吐出口105aから所定の場所に送液されるようになっている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of this type of conventional liquid storage device. As shown in the figure, a
上記構成の液備蓄装置において、保護管101に何等かの原因で溶接部にクラックが入ったり、ピンホールが開いたりする等の予測できない不具合が生じた場合、備蓄室100に保管中の仕様液107がその不具合箇所から大気側に流出し、又はガス化した仕様液ガスが噴出するなどの危険状態に陥る。そして最悪の場合引火、爆発火災に至る。こうした際に、地下の大容量の備蓄室100内に引火性の仕様液107がなくなるまで放置することは許されないため、底水(地下水)108の水面を図2に示すように上昇させ、堰(スカート)109の上端を乗り越え、保護管101に流れ込み、更に上昇されることにより、備蓄室100内に保管中の仕様液107を底水108で置換し、保護管101内に封じ込めることで、地上部において大気に放出される仕様液107の量を制限することで安全を確保している。
In the liquid storage device having the above configuration, when an unforeseen problem such as a crack in the welded part or a pinhole opening due to some cause in the
上記のように備蓄室100内の仕様液107を底水108で置換する方法は、置換までに長時間を覚悟せねばならないため、保護管101内に流入する仕様液107を遮断する遮断弁が使用される例が増えてきいる。図3はこの遮断弁を備えた液備蓄装置の構成を示す図である。図示するように、保護管101の先端部に遮断弁110を設け、該遮断弁110と保護管101の間をシール機構111でシールしている。遮断弁110が閉じた場合は、備蓄室100の仕様液107の保護管101内への流入は遮断される。
As described above, since the method of replacing the
図4は遮断弁110の構造例を示す図で、図4(a)は遮断弁110が開いている状態の断面図、図4(b)は遮断弁が閉じている状態の断面図である。遮断弁110は弁筐体112の中心部にピストン113を配置し、該ピストン113の軸方向に沿ってシリンダ(弁体)114が上下に摺動するようになっている。ピストン113とシリンダ114の間にはスプリング115が介在している。また、ピストン113の中心部には油圧通路116が設けられ、油圧ライン118から、圧油を供給することによりシリンダ114はスプリング115の弾性力に抗して押圧され、シリンダ114の上端部は弁座117から離間し、遮断弁110は開く。これにより仕様液107は破線Aで示すように流れる。圧油の供給を停止するとするシリンダ114はスプリング115の弾性力に押上げられ、その上端部が弁座117に密接して、遮断弁110は閉じて仕様液107は遮断される。
4A and 4B are diagrams showing a structure example of the shut-off
図5は遮断弁を用いた液備蓄装置の概略構成を示す図である。仕様液107を貯留する備蓄室100は地下数十メートル〜数百メートル(勿論数千メートルでも可能)の岩盤を掘り込んで大小様々なものが設けられている。地下水圧や人工的水圧付加構造をとり仕様液107のガス化を抑えて地下に閉じ込める構造となっており、岩盤に設けた備蓄室100と保護管101の間は水密・気密を考慮したプラグ120によってシールされ、該プラグ120上部の保護管101と地層122の間は水封121の水封圧により地上に対して仕様液107が遮断される構造となっている。事故の発生は岩盤に発生する亀裂を含む不具合に起因して起ることが多い。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid storage device using a shut-off valve. The
上記構成の液備蓄装置において、通常は遮断弁110が開放され、該遮断弁110の弁部(図4のシリンダ114と弁座117の間)を通って仕様液107は破線Bに示すよう保護管101内を通ってポンプ104により揚液される。事故が発生した場合、遮断弁110が急速(数秒内)に作動しポンプ保護管101が備蓄室100に対して閉構造となる。この場合ポンプ104の吸い込み液流入が止るため、適当にポンプの即停止、或いは流量制御、又は回転数制御により流量を絞り排出を図りながらポンプ104の停止にいたる様々な運転パターンが考えられる。ここで重要なのはポンプ104の保護であると共に、安全対策の実施である。緊急時遮断弁110が閉じた場合、ポンプ104が運転できるのはいずれにしても限られた時間でしかないため、保護管101内の引火性の仕様液107を安全に排出することが課題となる。
In the liquid storage apparatus having the above configuration, the
本願発明は上述の点に鑑みてなされたもので、緊急時遮断弁が閉じた場合に保護管内の仕様液を安全に且つ速やかに外部に排出できる液備蓄装置及びその運転方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a liquid storage device that can safely and quickly discharge the specification liquid in the protective tube when the emergency shut-off valve is closed, and an operation method thereof. Objective.
上記課題を解決するため請求項1に記載の発明は、地下に配設された仕様液を備蓄する備蓄室と、該備蓄室に連通する保護管と、該保護管内に備蓄室内の仕様液を汲み上げるポンプと該ポンプの吐出口に接続した揚液管を配設すると共に、該備蓄室内の仕様液が該保護管内に流入するのを遮断する遮断弁とを備えた液備蓄装置において、前記遮断弁を閉じた場合、前記保護管内の仕様液を外部に排出する排液手段を設け、前記排液手段は、前記保護管内に不活性ガスを送り該保護管内の仕様液を加圧する仕様液加圧手段と、該仕様液加圧手段で仕様液を加圧することにより該仕様液を該保護管内から該保護管外に排出する仕様液排出手段を備え、前記不活性ガスを供給するガス配管内のガス圧を測定する圧力センサと、備蓄室内の圧力を測定する圧力センサとを設け、前記ガス配管を通して供給する不活性ガスの圧力を制御することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to a storage room for storing specification liquid arranged underground, a protective pipe communicating with the storage room, and a specification liquid in the storage room in the protective pipe. In the liquid storage apparatus comprising a pump for pumping and a pumping pipe connected to a discharge port of the pump, and a shutoff valve for shutting off the specification liquid in the storage chamber from flowing into the protective pipe When the valve is closed, a drain means is provided for discharging the specification liquid in the protective tube to the outside. The drain means sends an inert gas into the protective pipe and pressurizes the specification liquid in the protective pipe. Pressure gas , and specification liquid discharge means for discharging the specification liquid from the inside of the protective tube by pressurizing the specification liquid by the specification liquid pressurizing means, and in the gas pipe for supplying the inert gas Pressure sensor to measure the gas pressure of the gas and measure the pressure in the storage room A pressure sensor is provided that, and controlling the pressure of the inert gas supplied through the gas pipe.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の液備蓄装置において、前記仕様液排出手段は、前記保護管内の仕様液を外部に排出する仕様液排出配管と、前記仕様液排出配管に接続され前記備蓄室に戻す仕様液戻し配管より構成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the liquid storage apparatus according to the first aspect, the specification liquid discharge means includes a specification liquid discharge pipe for discharging the specification liquid in the protective tube to the outside, and the specification liquid discharge pipe. It is comprised from the specification liquid return piping connected and returned to the said storage chamber .
請求項3に記載の発明は、地下に配設された仕様液を備蓄する備蓄室と、該備蓄室に連通する保護管と、該保護管内に備蓄室内の仕様液を汲み上げるポンプと該ポンプの吐出口に接続した揚液管を配設すると共に、該備蓄室内の仕様液が該保護管内に流入するのを遮断する遮断弁とを備えた液備蓄装置において、前記遮断弁を閉じた場合、前記保護管内の仕様液を外部に排出する排液手段を設け、前記排液手段は、前記保護管内に前記ポンプとは別の排液ポンプを備え、該排液ポンプで前記保護管内の仕様液を該保護管外に送出するように構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is a storage room for storing specification liquid disposed in the basement, a protection pipe communicating with the storage room, a pump for pumping specification liquid in the storage room in the protection pipe, In a liquid storage device that includes a pumping pipe connected to the discharge port, and a shutoff valve that shuts off the specification liquid in the storage chamber from flowing into the protective pipe, when the shutoff valve is closed, A drainage means for discharging the specification liquid in the protective tube to the outside is provided, and the drainage means includes a drainage pump different from the pump in the protection pipe, and the specification liquid in the protection pipe is provided by the drainage pump. Is configured to be delivered to the outside of the protective tube .
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の液備蓄装置において、前記仕様液排出手段は、前記保護管側壁に設けられ保護管内の仕様液を前記備蓄室内に戻す仕様液戻し弁から構成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the liquid storage device according to the first aspect, wherein the specification liquid discharge means is provided on a side wall of the protection tube and returns from a specification liquid return valve that returns the specification liquid in the protection tube to the storage chamber. It is configured .
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4に記載の液備蓄装置において、前記保護管の前記備蓄室から上部を内管と外管を備えた2重管構造とし、前記2重管構造の内管と外管の間の間隙に不活性ガスをパージガスとして供給する不活性ガス供給手段と、該間隙から不活性ガスを排出する不活性ガス排出手段と、該間隙から排出される不活性ガス中に含まれる仕様液ガスを検出する仕様液ガス検出手段を備え、更に、地上にガス検知装置を設置し前記仕様液ガス検出手段と併用しガス漏れを監視することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid storage device according to any one of the first to fourth aspects, the double pipe structure including an inner pipe and an outer pipe at an upper part from the storage chamber of the protective pipe is provided. An inert gas supply means for supplying an inert gas as a purge gas to the gap between the inner pipe and the outer pipe of the structure; an inert gas discharge means for discharging the inert gas from the gap; and an inert gas discharged from the gap. A specification liquid gas detection means for detecting a specification liquid gas contained in the active gas is provided. Further, a gas detection device is installed on the ground and used together with the specification liquid gas detection means to monitor gas leakage .
請求項8に記載の発明は、地下に配設された仕様液を備蓄する備蓄室と、該備蓄室に連通する保護管と、該保護管内に備蓄室内の仕様液を汲み上げるポンプ、該ポンプの吐出口に接続した揚液管を配設すると共に、該備蓄室内の仕様液が該保護管内に流入するのを遮断する遮断弁とを備えた液備蓄装置の運転方法において、前記保護管の前記備蓄室から上部を内管と外管を備えた2重管構造とし、該2重管構造の内管と外管の間の間隙に不活性ガスをパージガスとして供給すると共に、該間隙から排出される不活性ガスに含まれる仕様液ガスを監視して、仕様液ガスの漏洩を監視することを特徴とする。 The invention according to claim 8 is a storage room for storing specification liquid disposed in the basement, a protection pipe communicating with the storage room, a pump for pumping specification liquid in the storage room into the protection pipe, In the operation method of the liquid storage device, the liquid storage device including a pumping pipe connected to the discharge port and a shutoff valve for blocking the specification liquid in the storage chamber from flowing into the protective pipe. A double pipe structure having an inner pipe and an outer pipe at the upper part from the storage chamber, and an inert gas is supplied as a purge gas to the gap between the inner pipe and the outer pipe of the double pipe structure, and is discharged from the gap. The specification liquid gas contained in the inert gas is monitored, and leakage of the specification liquid gas is monitored.
請求項6に記載の発明は、地下に配設された仕様液を備蓄する備蓄室と、該備蓄室に連通する保護管と、該保護管内に備蓄室内の仕様液を汲み上げるポンプと該ポンプの吐出口に接続した揚液管を配設すると共に、該備蓄室内の引火性液が該保護管内に流入するのを遮断する遮断弁とを備え、備蓄室内の仕様液レベルを底水のレベルの上昇下降で調整できる構成の液備蓄装置の運転方法において、前記遮断弁が閉じた場合、前記保護管内の仕様液を外部に排出すると共に、該保護管内に前記底水を導入し、該底水レベルを可能な限り地表レベル位置にすることを特徴とする液備蓄装置の運転方法。 The invention of claim 6 includes a stockpile chamber stockpiling disposed specifications liquid underground, the protective tube communicating with said reserve chamber, the pump and the pump for pumping specifications liquid stockpiling chamber to the protective tube A pumping pipe connected to the discharge port and a shut-off valve for blocking the inflow of flammable liquid in the storage chamber into the protective pipe, and the specified liquid level in the storage chamber is adjusted to the bottom water level. In the operation method of the liquid storage apparatus configured to be adjusted by ascending and descending, when the shutoff valve is closed, the specification liquid in the protective pipe is discharged to the outside, and the bottom water is introduced into the protective pipe, A method for operating a liquid storage device, wherein the level is set to a surface level position as much as possible.
請求項1に記載の発明によれば、緊急時に遮断弁が閉じた場合、排液手段で保護管内の仕様液を外部に排出するので、保護管内に仕様液が存在しないから、保護管から仕様液やその液化ガスが漏洩することがなく、高い安全性が確保でき、排液手段が仕様液加圧手段と仕様液排出手段で構成されるので、仕様液加圧手段で保護管内にN 2 ガス等の不活性ガスを供給するだけで、仕様液を該保護管内から該保護管外に排出することができると共に、保護管内を不活性ガスで満たすことができ、安全性が更に向上した液備蓄装置を提供できる。 According to the first aspect of the present invention, when the shut-off valve is closed in an emergency, the specification liquid in the protective tube is discharged to the outside by the drainage means, so the specification liquid does not exist in the protective tube. without liquid or its liquefied gas leaks, high safety can be ensured, since drainage means is composed of a specification fluid pressure means and specifications liquid discharge means, N 2 protection tube specifications fluid pressure means A liquid whose specifications can be discharged from the inside of the protective tube to the outside of the protective tube only by supplying an inert gas such as a gas, and the inside of the protective tube can be filled with an inert gas. A stockpile device can be provided.
請求項2に記載に発明によれば、保護管内の仕様液はN 2 ガスのガス圧により押圧され、仕様液排出配管及び仕様液戻し配管を通って備蓄室に戻される。 According to the second aspect of the present invention, the specification liquid in the protective tube is pressed by the gas pressure of N 2 gas, and returned to the storage chamber through the specification liquid discharge pipe and the specification liquid return pipe.
請求項3に記載の発明によれば、排液手段は保護管内に楊液用のポンプとは別の排液ポンプを備えているから、緊急時に遮断弁が閉じた場合でも排液ポンプを起動し保護管内の仕様液を該保護管外に排出できる。この仕様液の排出に伴って保護管内にN2ガス等の不活性ガスを供給すると高圧の不活性ガスを用いることなく、保護管内を不活性ガスで満たすことができ、安全性が更に向上した液備蓄装置を提供できる。 According to the invention described in claim 3, since the drainage means is provided with a drainage pump different from the liquid pump in the protective tube, the drainage pump is activated even when the shutoff valve is closed in an emergency. the specification solution of protecting tube can be discharged to the protective irrigation. When an inert gas such as N 2 gas is supplied into the protective tube along with the discharge of the specification liquid, the protective tube can be filled with the inert gas without using a high-pressure inert gas, and safety is further improved. A liquid storage device can be provided.
請求項4に記載に発明によれば、保護管側壁に仕様液戻し弁を設けたので、保護管内の仕様液を備蓄室内に直接戻すことが可能となる。 According to the invention described in claim 4, since the specification liquid return valve is provided on the side wall of the protective tube, the specification liquid in the protective tube can be returned directly to the storage chamber.
請求項5に記載に発明によれば、保護管の備蓄室から上部を内管と外間を備えた2重管構造としたことにより、内管及び外管の双方に亀裂又はピンホールが発生しないかぎり、仕様液や仕様液ガスの漏れがなく、2重管構造の内管と外管の間の間隙に不活性ガスをパージガスとして供給する不活性ガス供給手段と、該間隙から不活性ガスを排出する不活性ガス排出手段と、該間隙から排出される不活性ガス中に含まれる仕様液ガスを検出する仕様液ガス検出手段を備え、地上設置のガス検出手段を併用するので、仕様液や仕様液ガスの漏れを常時監視でき、また、ガス漏れ箇所の特定も容易にできるなど安全性が更に向上した液備蓄装置を提供できる。 According to the invention described in claim 5, since the upper part of the protective pipe storage chamber is a double pipe structure having an inner pipe and an outer part, neither an inner pipe nor an outer pipe is cracked or pinholed. As long as there is no leakage of the specified liquid or the specified liquid gas, an inert gas supply means for supplying an inert gas as a purge gas to the gap between the inner pipe and the outer pipe of the double pipe structure, and the inert gas from the gap Since the inert gas discharging means for discharging and the specified liquid gas detecting means for detecting the specified liquid gas contained in the inert gas discharged from the gap are used together with the gas detecting means installed on the ground, It is possible to provide a liquid storage device with further improved safety, such as being able to monitor the leakage of the specified liquid gas at all times and easily identify the location of the gas leak .
請求項6に記載の発明によれば、遮断弁が閉じた場合、保護管内の仕様液を外部に排出すると共に、該保護管内に底水を導入し、該底水レベルを可能な限り地表レベル位置にするので、保護管内が底水で満たされ、安全性が向上する液備蓄装置の運転方法を提供できる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the shutoff valve is closed, the specification liquid in the protective pipe is discharged to the outside, the bottom water is introduced into the protective pipe, and the bottom water level is set to the ground level as much as possible. Since it is in the position, it is possible to provide a method for operating the liquid storage device in which the inside of the protective tube is filled with bottom water and safety is improved.
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図6は本発明に係る液備蓄装置の構成例を示す図である。図において、10は地下岩盤を掘り込んで設けた備蓄室(岩盤タンク)であり、該備蓄室10内に地上から地層11を貫通して保護管12の下端が開口している。該保護管12の上端は地上に設置されたヘッドプレート18に接続されている。保護管12の下端部の内側には遮断弁14が配置され、該遮断弁14と保護管12の間にはシール機構13が介在しシールされている。遮断弁14の構造は、例えば図4に示す遮断弁と同一構造であり、遮断弁14を開くことにより保護管12内と備蓄室10が連通し、閉じることにより保護管12内と備蓄室10は隔離(遮断)されるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the liquid storage apparatus according to the present invention. In the figure,
保護管12内にはモータ15、該モータ15により駆動されるポンプ16、該ポンプ16の吐出口に接続された揚液管17が配置され、該揚液管17はヘッドプレート18を貫通し、その吐出口17aが該ヘッドプレート18の上部に突出している。保護管12の下端部は備蓄室10の底面に立設する所定高さの堰(スカート)19で囲まれており、該堰19の上端を越えて備蓄室10内の仕様液20や底水21が該スカートで囲まれた領域に流入するようになっている。
A
備蓄室10の上部地層11(岩盤を含む)と保護管12の間には水密・気密を考慮したプラグ22が設けられ、該プラグ22の上部の地層11の間には水封23が設けられ、該水封23の水封圧により地上(地層11の上部)に対して仕様液20が遮断される構造となっている。
A
24は保護管12内にN2ガスを供給するガス配管であり、該ガス配管24にはバルブV1が設けられており、該バルブV1を開くことにより図示しないN2ガス源から適当なガス圧のN2ガスが供給できるようになっている。26は保護管12内の仕様液20を外部に排出するための仕様液排出配管であり、その上端はヘッドプレート18を貫通し、地上に延在し、下端は保護管12の下端近傍まで延在して開口しいる。27は仕様液20を備蓄室10内に戻す仕様液戻し配管であり、仕様液戻し配管27の上端は地上に延在し、バルブV2を介して仕様液排出配管26の上端に接続されている。25はガス配管24内のガス圧P1を測定する圧力センサ、28は備蓄室10内の圧力P2を測定する圧力センサである。
上記構成の液備蓄装置において、備蓄室10には石油やLPG等の水より比重の軽い引火性の液が仕様液20として貯留されている。通常は遮断弁14は開かれ、保護管12内と備蓄室10は連通している。モータ15を起動することにより、ポンプ16が駆動され、仕様液20は揚液管17を通って吐出口17aから所定の場所に送液される。緊急時遮断弁14が閉じると保護管12内と備蓄室10は遮断(隔離)される。この状態でバルブV1を開き、N2ガス源から圧力の調整されたN2ガスを供給すると共に、バルブV2を開くことにより、保護管12内の仕様液20はN2ガスのガス圧により押圧され、仕様液排出配管26及び仕様液戻し配管27を通って備蓄室10に戻される。
In the liquid storage apparatus having the above-described configuration, a flammable liquid having a specific gravity lighter than that of water such as petroleum or LPG is stored in the
このとき圧力センサ25でガス配管24内のN2ガスのガス圧、圧力センサ28の備蓄室10内の圧力を測定し、その圧力情報を得ることにより、ガス配管24を通して供給するN2ガスの圧力制御が容易となる。ガス配管24を通して供給するN2ガスの圧力P1は概ね、下式で示される圧力以上必要となる。
P1=(仕様液の飽和蒸気圧力)
+(仕様液液面とヘッドプレート位置までの最大距離に相当する仕様液ヘッド
による圧力)
At this time, the
P1 = (saturated vapor pressure of the specified liquid)
+ (Specified liquid head corresponding to the maximum distance between the specified liquid level and the head plate position.
Pressure by)
例えば、地下200mの深さにある岩盤に設けた備蓄室10にLPG液を受け入れた場合、飽和蒸気圧を約1MPaとすれば、液ヘッドによる圧力は概ね1MPaである。従って、耐圧設計上保護管12の肉厚は2MPaで設計すれば6mm程度となり、可能範囲な肉厚となる。なお、上記例では、保護管12内の仕様液20を仕様液排出配管26及び仕様液戻し配管27を通って備蓄室10に戻す例を示したが、ガス配管を揚液管17の吐出口17aから分岐して接続し、揚液管17に所定圧のN2ガスを供給し、保護管12内に配置された仕様液排出配管26から排出される仕様液を図示しない適当な仕様液受入容器に収容するようにしてもよい。また、仕様液排出配管26を備蓄室10の仕様液受入配管に接続してもよい。また、仕様液排出配管26で排出される仕様液を別の備蓄室10や地上のタンクに供給するように仕様液供給配管を設けてもよい。
For example, when the LPG liquid is received in the
上記のように高圧のN2ガスの供給を避ける場合は、更にいくつかの手段がある。図7は高圧のN2ガスの供給を避ける液備蓄装置の構成例を示す図である。図7において、図6と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本液備蓄装置では、図示するように保護管12内に緊急排液用ポンプ29を設け、該緊急排液用ポンプ29の吐出口に仕様液排出配管26を接続している。なお、30は仕様液戻し配管27から分岐し仕様液排出配管であり、該仕様液排出配管30にはバルブV3が設けられている。
In order to avoid the supply of high-pressure N 2 gas as described above, there are several further means. FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a liquid storage device that avoids the supply of high-pressure N 2 gas. In FIG. 7, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIG. 6 indicate the same or corresponding parts. In this liquid storage device, as shown in the figure, an
上記構成の液備蓄装置において、緊急時遮断弁14が閉じて保護管12内と備蓄室10が隔離された際、バルブV1、バルブV2を開くと共に、バルブV3を閉じ、緊急排液用ポンプ29を起動することにより、保護管12内の仕様液20は該緊急排液用ポンプ29により仕様液排出配管26及び仕様液戻し配管27を通って備蓄室10に戻される。仕様液20が排出された保護管12内にはガス配管24を通してN2ガスで満たされる。
In the liquid storage apparatus having the above-described configuration, when the emergency shut-off
図8及び図9は本発明に係る液備蓄装置の他の構成例を示す図である。図8及び図9において、図6及び図7と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本液備蓄装置は図示するように、緊急時遮断弁14が閉じ保護管12内と備蓄室10が隔離された際、保護管12内の仕様液20を備蓄室10内に戻すための仕様液戻し弁31を設けている。本仕様液戻し弁31は図9に示すように、保護管12内に連通する仕様液戻し口管31−1の先端に固定された弁座31−2と弁体31−3を具備している。該弁体31−3には複数のロッド31−4の一端が固定され、該ロッド31−4は弁座31−2に設けた貫通孔を通ってその他端がスプリング31−5の弾性力で保護管12側に常時付勢されている。また、弁座31−2の弁体31−3側の面には円環状のシール部材31−6が設けられいる。仕様液戻し弁31は常時、スプリング31−5の弾性力で弁体31−3が弁座31−2側に引張られシール部材31−6に密着することにより、仕様液戻し弁31は閉じた状態となっている。
8 and 9 are diagrams showing another configuration example of the liquid storage apparatus according to the present invention. 8 and 9, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 6 and 7 indicate the same or corresponding parts. As shown in the figure, this liquid storage device is a specification liquid for returning the
上記構成の液備蓄装置において、緊急時に遮断弁14が閉じて保護管12内と備蓄室10が隔離された際、バルブV1を開け、N2ガス源からガス配管24を通して圧力N2ガスを供給し、保護管12内を加圧する。保護管12内圧が上昇し、戻し弁31の弁体31−3の保護管12側の面に加わる仕様液20の液圧が、弁体31−3の外側面に加わる備蓄室10内の仕様液20の液圧+スプリング31−5の弾性力を越えると、弁体31−3は弁座31−2(シール部材31−6)から離間し、弁座31−2と弁体31−3の間隙を通って破線Cに示すように保護管12内の仕様液20が備蓄室10に戻る。これにより保護管12内の仕様液20を備蓄室10内に直接戻すことが可能となる。
In the liquid storage device having the above configuration, when the
上記例は、遮断弁14とは別に、戻し弁31を設けた場合を説明したが、遮断弁14に図4に示す構造の遮断弁を用いた場合、保護管12内にN2ガスを供給し加圧し、シリンダ114の内側に加わる保護管12内の仕様液圧力がシリンダ(弁体)114の外側に加わる備蓄室10内の仕様液20の液圧+スプリング115の弾性力を越えると、シリンダ114が弁座117から離間し、保護管12内の仕様液20を直接備蓄室10内に戻すことができる。この場合、今備蓄室10の深さは関係なく、備蓄室10内の仕様液20レベルと保護管12内の仕様液20レベルの最大差を50m(通常地下の岩盤に設けた備蓄室(岩盤タンク)10の高さは50m程度である)であるとするとこの分だけで0.25MPaである。従って遮断弁14のスプリング115の弾性力をN2ガスで加圧可能圧−0.25MPaになるように設計しておけばよい。逆にいえば絶対的に必要なスプリング115の弾性力に打ち勝つN2ガス圧を算定すればよい。
In the above example, the case where the
図6乃至図8に示す構成の液備蓄装置によれば、緊急時遮断弁14が閉じ保護管12内と備蓄室10内が隔離された場合、保護管12内の仕様液20を排除すると共に、保護管12内にN2ガスを注入することで、保護管12内の雰囲気がN2ガスの不活性状態になり、更に保護管12から外部にリークする仕様液ガスの希釈作用も期待でき、安全性は更に向上するというメリットもある。
6 to 8, when the
図10は本発明に係る液備蓄装置の他の構成例を示す図である。図10において、図6乃至図9と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。図示するように、本液備蓄装置は保護管12の上部の地層11を貫通する部分の外側に囲むように外管37を設け、2重管構造としている。そして2重構造の外管37と内管に相当する保護管12の間隙にバルブV4を備えたパージガス供給配管32を通してパージガスとしてN2ガスを供給するようになっている。また、外管37と保護管12の間隙にパージガス排出配管34の一端が開口しており、該パージガス排出配管34の他端はヘッドプレート18を通って上部に突出し、途中にバルブV5が備えられている。
FIG. 10 is a diagram showing another configuration example of the liquid storage apparatus according to the present invention. 10, parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 6 to 9 indicate the same or corresponding parts. As shown in the figure, the liquid storage device has a double pipe structure in which an
また、プラグ22の上部で外管37の地層(岩盤を含む)11の間には水封23が設けられ、該水封23の水封圧により地上に対して仕様液が遮断される構造となっている。33はパージガス供給配管32の内圧を検出する圧力センサ、35はパージガス排出配管34の内圧を検出する圧力センサである。36はガス検出装置である。
In addition, a
上記構成の液備蓄装置において、緊急時遮断弁14が閉じて保護管12内と備蓄室10が隔離された際、バルブV1、バルブV2を開くと共に、バルブV3を閉じることにより、保護管12内の仕様液20がガス配管24を通して供給されるN2ガスにより加圧され、該仕様液20は仕様液排出配管26及び仕様液戻し配管27を通って備蓄室10に戻される。仕様液20が排出された保護管12内にN2ガスが封入されることは図7の場合と同じである。
In the liquid storage apparatus having the above-described configuration, when the
上記のように保護管12の上部を外管37で囲んだ2重構造とすることにより、保護管12又は外管37のいずれか一方が破損しても仕様液ガスが漏れることなく、安全性が向上する。また、常時、バルブV5を開き、バルブV4を開いて外管37と保護管12の間隙にパージガスとしてN2ガスを所定の圧力で供給する。その際、該間隙圧力は圧力センサ35で監視する。また、外管37と保護管12の間隙のN2ガスはパージガス排出配管34を通して外部の処理施設に送られる。パージガス排出配管34を通るN2ガスの仕様液ガスはガス検出装置36で検知され、外管37と保護管12の間隙に漏れる仕様液ガス及び量が常時監視されている。
By adopting a double structure in which the upper part of the
地上に仕様液ガスを検出するガス検出装置36を設置し、保護管12から漏れる仕様液ガスを検出するようにした場合、風向き等の外的要因により漏れた仕様液ガスを検出できない場合があるが、上記のようにパージガス排出配管34を通るN2ガス中の仕様液ガスを検出する方法を採用することにより、外的要因に左右されることなく、外管37と保護管12の間隙に漏れる仕様液ガスを検出できる。なお、上記2重管とパージガス供給機構は、図6、図7、図8に示す構成の液備蓄装置に採用することもできる。
Established the
また、上記パージガス排出配管34を通るN2ガス中の仕様液ガスを検出するガス検出装置36と地上設置のガス検知装置とを併用すれば、ガス漏れ箇所の特定が容易となる。例えば、ガス検出装置36で仕様液ガスの検出がないのに地上設置のガス検知装置で仕様液ガスの検出があった場合、保護管以外の例えば岩盤に亀裂があることになる。また、ガス検出装置36と地上設置のガス検知装置で仕様液ガスの検出があった場合、保護管12と外管37の両方に亀裂があることになる。更にガス検出装置36で仕様液ガスの検出があったが地上設置のガス検知装置で仕様液ガスの検出がなかった場合は保護管12に亀裂があることがわかる。
Further, if a
上記2重管構造はコスト面を除き技術的に可能である。全て溶接構造としなくとも適当なフランジ、伸縮機構を組合わせることで2重構造とすることが容易にできる。また、安全上から遮断弁14が作動した場合、底水21のレベルを上げ堰(スカート)19内の仕様液を底水21に置換しておくことも考慮すべきである。
The double pipe structure is technically possible except for the cost. A double structure can be easily formed by combining an appropriate flange and an expansion / contraction mechanism without using a welded structure. In addition, when the
底水21のレベルを上げることにより仕様液(一般に水より軽い)を上昇させることにより、ガス配管24から保護管12内に供給するN2ガスが低圧でも、仕様液戻し弁31や遮断弁14を開いて保護管12内の仕様液20を地表近くまで押し上げることが可能である。この場合、仕様液排出配管34の下端を地表近くの保護管12内に開口させて設置することにより、保護管12内を底水21で置換されるから、極めて安全に保護管内を安全な雰囲気とすることができる。
Even if the N 2 gas supplied from the
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、備蓄室(岩盤タンク)に貯留される仕様液は、石油やLPGに限定されるものではなく、水より比重の小さい液の貯留に利用できることは当然である。また、保護管内仕様液を加圧する不活性ガス、2重管構造のパージガスとしてN2ガスを用いる例を示したが、不活性ガスであれば、N2ガスに限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. For example, the specification liquid stored in the storage room (rock tank) is not limited to petroleum or LPG, and can naturally be used for storing liquid having a specific gravity smaller than that of water. Further, the inert gas to pressurize the protective tube specifications solution, although an example of using the N 2 gas as a purge gas for double pipe structure, any inert gas, but is not limited to the N 2 gas.
10 備蓄室(岩盤タンク)
11 地層
12 保護管
13 シール機構
14 遮断弁
15 モータ
16 ポンプ
17 揚液管
18 ヘッドプレート
19 堰(スカート)
20 仕様液
21 底水
22 プラグ
23 水封
24 ガス配管
25 圧力センサ
26 仕様液排出配管
27 仕様液戻し配管
28 圧力センサ
29 緊急排液用ポンプ
30 仕様液排出配管
31 仕様液戻し弁
32 パージガス供給配管
33 圧力センサ
34 パージガス排出配管
35 圧力センサ
36 ガス検出装置
37 外管
10 Stockpiling room (bedrock tank)
DESCRIPTION OF
20 Specified liquid 21
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