JP5142671B2 - 液化天然ガス受入システム及び受入方法 - Google Patents

Description

本発明は、タンクローリーから液化天然ガス（ＬＮＧ）をＬＮＧ貯槽（貯蔵タンク）に受け入れる際に用いられるＬＮＧ受入システム及び受入方法に関し、特に、タンクローリーからＬＮＧサテライト設備にＬＮＧを受け入れる際に用いられるＬＮＧ受入システム及び受入方法に関する。

一般に、地方都市等においては需要家にＬＮＧを供給するため、所謂ＬＮＧサテライト設備（サテライト基地）が配置されており、このＬＮＧサテライト設備には、ＬＮＧを貯蔵するＬＮＧ貯槽が設けられ、ＬＮＧ貯槽に貯蔵されたＬＮＧを気化器によって気化して、需要家に供給するようにしている。そして、ＬＮＧサテライト設備（つまり、ＬＮＧ貯槽）には定期的にタンクローリーによってＬＮＧが供給される。

タンクローリーからＬＮＧ貯槽にＬＮＧを供給する際には、タンクローリーのタンク（以下ローリータンクと呼ぶ）の内圧力とＬＮＧ貯槽の内圧力との圧力差を利用して、タンクローリーからＬＮＧ貯槽にＬＮＧを供給（移送）するようにしている。例えば、まず、ＬＮＧサテライト設備又はタンクローリーに備えられている加圧器によってＬＮＧをガス化し（体積膨張させて）、ローリータンク内に送り込み、ローリータンクの内圧力をＬＮＧ貯槽の内圧力以上に加圧して所定の圧力とした後、ローリータンクとＬＮＧ貯槽と連結し（例えば、移送用バルブを開く）、ローリータンクの内圧力とＬＮＧ貯槽の内圧力との圧力差によってローリータンクからＬＮＧをＬＮＧ貯槽に移送する。つまり、タンクローリーからＬＮＧを受け入れる際には、ＬＮＧローリータンク内圧力をＬＮＧ貯槽内圧力よりも高くする必要がある。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２０２９４号公報

ところで、ＬＮＧ貯槽にＬＮＧを移送する際には、ローリータンクの内圧力を所定の圧力まで上昇させる加圧が完了した後、移送用パイプライン（例えば、フレキシブルホース）によってローリータンクからＬＮＧ貯槽にＬＮＧを移送している。

また、ローリータンク内を加圧する際には、ローリータンク内のＬＮＧをガス化してローリータンクに戻す加圧パイプラインを構成し（この加圧パイプラインは、加圧器、配管及び各種弁類等で構成されている）、ローリータンクの内圧力を所定の圧力まで加圧している。前述の圧力差が大きいほど、ＬＮＧの受入に要する時間が短くできるが、圧力差を大きくすると、つまり、ローリータンクの内圧力（所定の圧力）を高くしようとすると、ローリータンク内の加圧開始の際に、ＬＮＧのガス化が安定せず、このため、加圧ライン内圧力の変動が大きくなる（圧力変動が発生する）。

そして、このような圧力変動が生じると、加圧パイプラインにおいて配管及び弁類に不要なストレスが加わって、配管及び弁類が劣化することがあり、さらには安全弁が誤動作を起こすという課題がある。

本発明は、上述のような圧力変動の発生を防止することのできる液化天然ガス受入システム及び受入方法を提供することを目的とする。

（１） 本発明は、ンクローリーに備えられたタンクから液化天然ガスを液化天然ガス貯槽に受け入れる際に用いられる液化天然ガス受入システムであって、前記タンクに接続可能な加圧手段であって前記タンクの内圧力を加圧する加圧手段と、前記タンクに接続可能な移送手段であって前記タンクから前記液化天然ガスを前記液化天然ガス貯槽に移送するための移送手段と、を有し、前記移送手段及び前記加圧手段を前記タンクに接続した後、前記移送手段によって前記タンクと前記液化天然ガス貯槽とを連通状態として前記タンクをバッファタンクとし、前記加圧手段によって前記タンクの内圧力を加圧し、前記移送手段によって前記液化天然ガスを、前記タンクの内圧力と前記液化天然ガス貯槽の圧力差に応じて前記液化天然ガス貯槽に移送し、前記加圧手段は、前記液化天然ガスを気化させて前記タンクに送り込む加圧器を備え、当該加圧器の下流側に配置された圧力調整弁を有し、前記タンクには第１のポート、第２のポート及び第３のポートが備えられ、前記加圧手段は配管を有する加圧用パイプラインであり、前記加圧用パイプラインが閉回路として前記第１のポート及び前記第２のポートに接続し、前記移送手段は配管を有する移送用パイプラインであり、前記移送用パイプラインによって前記第３のポートが前記液化天然ガス貯槽に接続されることを特徴とするものである。

（１）に記載の液化天然ガス受入システムでは、タンクローリーのタンクと液化天然ガス貯槽とを予め連通状態とした後、タンクローリーのタンク内を加圧するようにしたので、タンクローリーのタンクがバッファタンク、つまり、圧力変動吸収装置として機能するから、タンクの内圧力を加圧する際に生じる圧力変動を、このバッファタンクで吸収できる。その結果、配管及び弁類に加わるストレスを軽減でき、しかも安全弁が誤動作することもない。また、別に圧力変動吸収装置を設置する必要がないから、ＬＮＧサテライト設備に要する費用を削減できる。

また、（１）に記載の液化天然ガス受入システムでは、加圧器を用いて液化天然ガスを気化（ガス化）してタンクの内圧力を加圧するようにし、タンクローリーのタンクをバッファタンクとして機能させているので、タンクの内圧力を加圧する際に生じる圧力変動を吸収できる。

また、（１）に記載の液化天然ガス受入システムでは、圧力調節弁を備えているので、タンクの内圧力を容易に調整することができる。

また、（１）に記載の液化天然ガス受入システムでは、加圧用パイプライン及び移送用パイプラインをタンクローリーのタンクに接続すればよいから、液化天然ガスの移送作業を容易に行える。

（２） 本発明は、（１）に記載の液化天然ガス受入システムにおいて、前記加圧手段は前記第１のポートと前記加圧器との間に配置された第１の開閉弁と、前記圧力調整弁と前記第２のポートとの間に配置された第２の開閉弁とを有し、前記第２の開閉弁を開制御した後前記第１の開閉弁を開制御する制御手段を有することを特徴とするものである。

（２）に記載の液化天然ガス受入システムでは、第２の開閉弁を開いた後、第１の開閉弁を開くようにしたので、圧力変動があっても安全弁等が誤動作することがない。

（３） 本発明は、（２）に記載の液化天然ガス受入システムにおいて、前記制御手段は前記圧力調整弁を制御して前記タンクの内圧力を予め設定された設定圧力に調整することを特徴とするものである。

（３）に記載の液化天然ガス受入システムでは、制御手段が圧力調整弁を制御してタンクの内圧力を予め設定された設定圧力とするようにしたので、容易にタンクの内圧力を制御することができる。

（４） 本発明は、（３）に記載の液化天然ガス受入システムにおいて、前記移送手段には移送用開閉弁が備えられ、前記制御手段は前記第２の開閉弁を開く前に前記移送用開閉弁を開状態とし、前記移送用パイプラインによって前記タンクと前記液化天然ガス貯槽とを連通状態とすることを特徴とするものである。

（４）に記載の液化天然ガス受入システムでは、タンクローリーのタンク内を加圧する前に、移送用開閉弁を開制御して、タンクローリーのタンクと液化天然ガス貯槽とを連通状態としたから、タンクローリーのタンクがバッファタンクとして機能する結果、タンクローリーのタンクの内圧力を最大許容圧力としても配管内に圧力変動が生じることが殆どない。従って、タンクローリーのタンクの内圧力と液化天然ガス貯槽の内圧力との圧力差を大きくでき、液化天然ガスの受け入れ時間を短縮することができる。

（５） 本発明は、（１）〜（４）のいずれかに記載の液化天然ガス受入システムにおいて、前記加圧手段には安全弁が備えられていることを特徴とするものである。

（５）に記載の液化天然ガス受入システムでは、安全弁を有しているので、圧力の異常上昇を防止することができる。

以上のように、本発明によれば、パイプライン等の移送手段によってタンクローリーのタンクと液化天然ガス貯槽とを接続して、このタンクと液化天然ガス貯槽とを連通状態とした後、タンクローリーのタンクの内圧力を加圧するようにしたので、タンクローリーのタンクを圧力変動吸収装置であるバッファタンクとして機能させることができる。その結果、タンクの内圧力を加圧する際の圧力変動を吸収できるという効果がある。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態によるＬＮＧ受入システムの一例を示す図であり、このＬＮＧ受入システム１０は、例えば、ＬＮＧサテライト設備に備えられている。

このＬＮＧ受入システム１０は、加圧パイプライン２０及び移送用パイプライン（フレキシブルパイプライン）３０を有しており、加圧パイプライン２０は、配管２１で構成され、この配管２１には第１及び第２の開閉弁２２及び２３、第１及び第２の安全弁２４及び２５、圧力調整弁２６及び加圧器（ＬＮＧローリー加圧器）２７が備えられている。そして、後述するように、この加圧パイプライン２０は、タンクローリー４０のローリータンク４１に接続される。また、図示のように、移送用パイプライン３０は配管３１で構成され、この配管３１には開閉弁３２が備えられている。

タンクローリー４０からＬＮＧをＬＮＧサテライト設備に備えられたＬＮＧ貯槽に移送する際には、ローリータンク４１に移送用パイプライン３０を接続するとともに、加圧パイプライン２０をローリータンク４１に接続する。ローリータンク４１には第１のポートＡ及び第２のポートＢと第３のポートＣとが備えられており、第１のポートＡ及び第２のポートＢに加圧パイプライン２０が接続され、第３のポートＣに移送用パイプライン３０が接続される。

図示のように、加圧パイプライン２０においては、第１のポートＡから第２のポートＢに向かって、第１の開閉弁２２、ＬＮＧローリー加圧器２７、第１の安全弁２４、圧力調整弁２６、第２の安全弁２５及び第２の開閉弁２３の順に配列されており、後述するようにして、加圧パイプライン２０によってＬＮＧをガス化して、ローリータンク４１に送り込んで、ローリータンク４１内圧力を加圧する。

ここで、図２も参照して、ＬＮＧの受入制御について説明する。タンクローリー４０からＬＮＧ貯槽にＬＮＧを移送する際には、前述のように、ローリータンク４１に加圧パイプライン２０及び移送用パイプライン３０を接続する。まず、移送用パイプライン３０の開閉弁３２を開く（ステップＳ１）。つまり、予めローリータンク４１からＬＮＧ貯槽に至る移送ラインを構成しておくことになる。この場合、移送ラインは構成されているが、ローリータンクの内圧力が高くないため、ローリータンク４１からＬＮＧ貯槽にＬＮＧは移送されない。

その後、第２の開閉弁２３を開き（ステップＳ２）、続いて第１の開閉弁２２を開く（ステップＳ３）。これによって、ローリータンク４１からＬＮＧが配管２１を通ってＬＮＧローリー加圧器２７に供給され、ＬＮＧはＬＮＧローリー加圧器２７で気化（ガス化）される（ステップＳ４）。

ガス化されたＬＮＧは第１の安全弁２４を介して圧力調整弁２６に至り、ここで圧力調整される（ステップＳ５）。なお、圧力調整弁２６は、ローリータンク４１内圧力が予め設定された圧力となるようにガス化されたＬＮＧの圧力を調整する。そして、圧力調整弁２６を通過したＬＮＧは第２の開閉弁２３を通ってローリータンク４１に戻される。そして、ローリータンク４１内の圧力を設定圧力に上昇させる（ステップＳ６）。開閉弁３２は既に開かれているから、ローリータンク４１内の圧力の上昇に応じてローリータンク４１から配管３１を通ってＬＮＧ貯槽にＬＮＧが移送されることになる（ステップＳ７）。

このようにして、予め移送用パイプライン３０をローリータンク４１に接続して、移送用パイプライン３０によってローリータンク４１とＬＮＧ貯槽とを連通した状態としてから、ローリータンク４１内の加圧を行うようにしたので、ＬＮＧ貯槽と加圧装置との間にローリータンク４１が位置付けられた状態となって、あたかもローリータンク４１が圧力変動吸収装置（バッファタンク）として機能することになる。その結果、バッファタンクによって、ＬＮＧをガス化してローリータンク４１内を加圧する際に生じる圧力変動を防止することができる。

このように、予めローリータンク４１とＬＮＧ貯槽とを連通した後、ローリータンク４１内を加圧するようにしたので、ローリータンク４１がバッファタンクとして機能し、ローリータンク４１において圧力変動を吸収することができるため、配管及び弁類に加わるストレスを軽減でき、しかも安全弁が誤動作することもない。

さらに、ローリータンク４１の設定加圧力を最高使用圧力（この最高使用圧力では、安全弁動作設定圧力との差が最も小さくなる）としても、バッファタンクが存在するから、安全弁が誤動作することがない。そして、最大使用圧力とすれば、ローリータンクの内圧力とＬＮＧ貯槽の内圧力との圧力差が大きくなり、つまり、ローリータンクからＬＮＧ貯槽にＬＮＧを移送するのに要する受入時間を短縮することができる。

加えて、加圧パイプラインに圧力変動吸収装置を別に設置する必要がないから、ＬＮＧサテライト設備に要する費用を削減できることになる。

ところで、上述のＬＮＧ受入制御は、図３に示すように、制御装置５０に行わせるようにしてもよい。つまり、上述のステップＳ１〜Ｓ６を制御装置５０に行わせるようにしてもよい。この際には、ローリータンク４１内に備えられた圧力センサ５１が制御装置５０に接続されるとともに、第１及び第２の開閉弁２２及び２３と開閉弁３２、そして、圧力調整弁２６が制御装置５０に接続される。なお、タンクローリー４０の外面には圧力センサ５１の出力端が設けられている。

制御装置５０は、加圧パイプライン２０及び移送用パイプライン３０がローリータンク４１に接続された後、操作卓５２からＬＮＧ受入制御指令信号が与えられると動作を開始し、順次ステップＳ１〜Ｓ６を実行する。

制御装置５０は、開閉弁制御部５０ａ、調整弁制御部５０ｂ、メモリ部５０ｃ、圧力検知部５０ｄ及び圧力比較部５０ｅを有しており、メモリ部５０ｃには予め加圧圧力設定値が設定されている。開閉弁制御部５０ａはＬＮＧ受入制御指令信号に応答して、開閉弁３２を開いて、ローリータンク４１とＬＮＧ貯槽とを配管３１によって連通する。その後、開閉弁制御部５０ａは、第２の開閉弁２３を開いた後、続いて第１の開閉弁２２を開く。これによって、ローリータンク４１からＬＮＧが配管２１を通ってＬＮＧローリー加圧器２７に供給され、ＬＮＧはＬＮＧローリー加圧器２７で気化（ガス化）されることになる。

一方、圧力検知部５０ｄはローリータンク４１内の圧力センサ５１で検知された圧力検知値を受け、この圧力検知値を圧力比較部５０ｅに与える。圧力比較部５０ｅでは、メモリ部５０ｃに記憶された加圧圧力設定値と圧力検知値とを比較して比較結果を得て、この比較結果を調整弁制御部４０ｂに与える。

そして、調整弁制御部５０ｂでは、この比較結果に応じて圧力調整弁２６を制御する。つまり、調整弁制御部５０ｂは、圧力調整弁２６を制御して、ローリータンク４１内圧力を加圧圧力設定値に調整することになる。言い換えると、加圧圧力設定値と圧力検知値との偏差がゼロとなるように圧力調整弁２６を制御する。そして、ローリータンク４１内圧力が上昇するにつれてローリータンク４１からＬＮＧ貯槽に配管３１を介してＬＮＧが移送されることになる。

このようにして、制御装置５０によって開閉弁２２、２３及び３２の開制御を行うとともに、圧力調整弁２６を制御するようしたので、短時間で自動的にＬＮＧの移送を実行することができる。

本発明の実施の形態によるＬＮＧ受入システムの一例を示す図である。 図１に示すＬＮＧ受入システムの動作を説明するためのフロー図である。 図１に示すＬＮＧ受入システムで用いられる制御系の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１０ ＬＮＧ受入システム
２０ 加圧パイプライン
２１，３１ 配管
２２，２３，３２ 開閉弁
２４，２５ 安全弁
２６ 圧力調整弁
２７ 加圧器（ＬＮＧローリー加圧器）
４０ タンクローリー
４１ タンク（ローリータンク）
５０ 制御装置
５１ 圧力センサ
５３ 操作卓

Claims (5)

1. タンクローリーに備えられたタンクから液化天然ガスを液化天然ガス貯槽に受け入れる際に用いられる液化天然ガス受入システムであって、
   前記タンクに接続可能な加圧手段であって前記タンクの内圧力を加圧する加圧手段と、
   前記タンクに接続可能な移送手段であって前記タンクから前記液化天然ガスを前記液化天然ガス貯槽に移送するための移送手段と、を有し、
   前記移送手段及び前記加圧手段を前記タンクに接続した後、前記移送手段によって前記タンクと前記液化天然ガス貯槽とを連通状態として前記タンクをバッファタンクとし、前記加圧手段によって前記タンクの内圧力を加圧し、前記移送手段によって前記液化天然ガスを、前記タンクの内圧力と前記液化天然ガス貯槽の圧力差に応じて前記液化天然ガス貯槽に移送し、
   前記加圧手段は、前記液化天然ガスを気化させて前記タンクに送り込む加圧器を備え、当該加圧器の下流側に配置された圧力調整弁を有し、
   前記タンクには第１のポート、第２のポート及び第３のポートが備えられ、
   前記加圧手段は配管を有する加圧用パイプラインであり、
   前記加圧用パイプラインが閉回路として前記第１のポート及び前記第２のポートに接続し、
   前記移送手段は配管を有する移送用パイプラインであり、
   前記移送用パイプラインによって前記第３のポートが前記液化天然ガス貯槽に接続されることを特徴とする液化天然ガス受入システム。
2. 前記加圧手段は前記第１のポートと前記加圧器との間に配置された第１の開閉弁と、前記圧力調整弁と前記第２のポートとの間に配置された第２の開閉弁とを有し、
   前記第２の開閉弁を開制御した後に、前記第１の開閉弁を開制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液化天然ガス受入システム。
3. 前記制御手段は前記圧力調整弁を制御して前記タンクの内圧力を予め設定された設定圧力に調整することを特徴とする請求項２に記載の液化天然ガス受入システム。
4. 前記移送手段には移送用開閉弁が備えられ、
   前記制御手段は前記第２の開閉弁を開く前に前記移送用開閉弁を開状態とし、前記移送用パイプラインによって前記タンクと前記液化天然ガス貯槽とを連通状態とすることを特徴とする請求項３に記載の液化天然ガス受入システム。
5. 前記加圧手段には安全弁が備えられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液化天然ガス受入システム。

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