JP5716489B2

JP5716489B2 - Ｌｎｇタンクのパージ方法

Info

Publication number: JP5716489B2
Application number: JP2011073034A
Authority: JP
Inventors: 貴宏早瀬
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2031-03-29
Also published as: JP2012207710A

Description

本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ：ＬｉｑｕｅｆｉｅｄＮａｔｕｒａｌＧａｓ）タンクのパージ方法に関するものである。

ＬＮＧを貯留しておくために地上あるいは地下に設置されるＬＮＧタンクは、従前より知られている。一般的に、ＬＮＧを貯蔵するＬＮＧプラントでは、複数基のＬＮＧタンクが設置され、輸送する船舶（ＬＮＧ船）からＬＮＧを受け入れるためのパイプライン（ＬＮＧ受入ライン）、および、ＬＮＧタンク内においてＬＮＧが気化して発生したガス（ＢＯＧ：ＢｏｉｌＯｆｆＧａｓ）を取り出して燃料ガスとして使用するためのパイプライン（ＢＯＧ送出ライン）などが設けられている。また、これらのパイプラインは、複数のＬＮＧタンクをまとめて一系統とするなどして設計されていることが多い。

ここで、ＬＮＧプラントにＬＮＧタンクを増設する場合、ＬＮＧタンクの完成時にはタンク内部に空気が充満している。このような内部に空気が入っている状態のＬＮＧタンクに対してＬＮＧを貯蔵する場合は、まず、ＬＮＧタンク内の酸素濃度を低減させるために、タンクの内部に一旦窒素ガスを充満させるようにする。次に、ＬＮＧタンク内の窒素ガスをパージしてから、ＬＮＧの注入を行うようにしている。

この窒素ガスのパージ方法として、例えば、窒素ガスの充満されたＬＮＧタンク内にＬＮＧを供給し、該ＬＮＧガスの供給初期は、ＬＮＧタンク内におけるＬＮＧ濃度の低い天井側に存在するガスを排出させ、ＬＮＧの供給を継続している途中で、ＬＮＧ濃度が低くなるＬＮＧタンク内の底部側に存在するガスを排出させるように切り替えて、ＬＮＧタンク内の窒素ガスをＬＮＧによりパージさせるようにする方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、窒素ガスのパージ方法の別の方法としては、窒素ガスが充満している状態のＬＮＧタンク内に、窒素ガスよりも軽いガスである常温のメタンガスを供給することで、ＬＮＧタンク内に充満されている重い気体である窒素ガスをＬＮＧタンクの底部に集め、該底部に配した吸入口から外部へ排出する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１４０５７号公報特開平１１−３０１７８６号公報

ここで、ＬＮＧプラントを新設する場合は、ＬＮＧタンク内の窒素ガスをパージする際に、ＢＯＧ送出ラインを利用して窒素ガスをパージするのが一般的である。ところが、増設されたＬＮＧタンクは、既設の各パイプラインに接続されるため、ＬＮＧタンク内に充満した窒素ガスをパージする際に、ＢＯＧ送出ラインは既設のＬＮＧタンクからＢＯＧを送出するために既に利用されている。したがって、増設したＬＮＧタンクに充満した窒素ガスをＢＯＧ送出ラインに排出すると、ＢＯＧ送出ライン内のＢＯＧのカロリーが変動してしまい、ＢＯＧを利用している発電プラントの運転に支障をきたす、あるいは熱調設備の無いガス供給先のカロリー変動を引き起こす虞がある。

そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、既設プラントから送出されるＢＯＧに影響を与えることなく、窒素ガスをパージすることができるＬＮＧタンクのパージ方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明は、ＬＮＧタンク本体と、該ＬＮＧタンク本体内にＬＮＧを受け入れるためのＬＮＧ受入配管と、前記ＬＮＧタンク内のＬＮＧを払い出すためのＬＮＧ払出配管と、前記ＬＮＧタンク本体内においてＬＮＧが気化して発生したＢＯＧを取り出すためのＢＯＧ取出配管と、を備えたＬＮＧタンクのパージ方法であって、前記ＬＮＧ受入配管および前記ＢＯＧ取出配管の少なくともいずれか一方よりメタンガスを供給することで、前記ＬＮＧタンク内に充満された窒素ガスを、前記ＬＮＧ払出配管を経由して直接外気へ排出するようにしたことを特徴としている。

本発明のＬＮＧタンクのパージ方法によれば、ＬＮＧタンク内に充満された窒素ガスを直接外気に排出するため、窒素ガスを既設プラントに設置されたＢＯＧ送出ラインに送り込むことがなくなる。
また、ＬＮＧ払出配管は、通常ＬＮＧタンク内の下方にＬＮＧの吸入口が位置するように配され、窒素ガスより軽いメタンガスをＬＮＧタンク内に供給することで窒素ガスをＬＮＧタンク内の下方へと確実に導くことができるため、ＬＮＧタンク内から窒素ガスを確実にパージすることができる。
したがって、既設プラントから送出されるＢＯＧに影響を与えることなく、ＬＮＧタンク内から窒素ガスをパージすることができる。

また、前記ＬＮＧタンクに設けられた複数の前記ＬＮＧ払出配管のうち、予備として設けられた予備用ＬＮＧ払出配管を前記窒素ガスのパージ用配管として利用したことを特徴としてもよい。

このように構成することにより、予備用ＬＮＧ払出配管は既設プラントに設置されたＢＯＧ送出ラインに接続されていないため、予備用ＬＮＧ払出配管を有効利用することができ、簡易な構成でＬＮＧタンク内の窒素ガスをパージすることができる。

また、前記ＬＮＧ払出配管に、前記窒素ガスのパージ用配管が分岐して設けられていることを特徴としてもよい。

このように構成することにより、予備用ＬＮＧ払出配管が設けられていない小型の金属二重殻構造のＬＮＧタンクの場合であっても、簡易な構成でＬＮＧタンク内の窒素ガスをパージすることができる。

また、前記パージ用配管に、前記窒素ガスの排出位置を調整するための仮設放散塔が連結されていることを特徴としてもよい。

このようにパージ用配管に仮設放散塔を連結することにより、ＬＮＧタンク内の窒素ガスが排出される位置を容易に設定することができる。したがって、作業者の作業エリア近傍に窒素ガスが排出されるのを防止することができ、パージ中であっても作業者が安全に作業することができる。

本発明によれば、ＬＮＧタンク内に充満された窒素ガスを直接外気に排出するため、窒素ガスを既設プラントに設置されたＢＯＧ送出ラインに送り込むことがなくなる。また、ＬＮＧ払出配管は、通常ＬＮＧタンク内の下方にＬＮＧの吸入口が位置するように配され、窒素ガスより軽いメタンガスをＬＮＧタンク内に供給することで窒素ガスをＬＮＧタンク内の下方へと確実に導くことができるため、ＬＮＧタンク内から窒素ガスを確実にパージすることができる。したがって、既設プラントから送出されるＢＯＧに影響を与えることなく、ＬＮＧタンク内から窒素ガスをパージすることができる。

本発明の実施形態におけるＬＮＧタンクの概略構成図である。本発明の実施形態におけるＬＮＧタンクの別の態様を示す概略構成図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、大型のＰＣタンク仕様のＬＮＧタンクの場合について説明する。

図１は、本実施形態におけるＬＮＧタンクの構成図である。図１に示すように、ＬＮＧタンク１は、屋根１１と円筒部１２とを備えたタンク本体１０と、該タンク本体１０内にＬＮＧを受け入れるためのＬＮＧ受入配管１３と、タンク本体１０内においてＬＮＧが気化して発生したＢＯＧを取り出すためのＢＯＧ取出配管１９と、タンク本体１０内のＬＮＧを払い出すためのＬＮＧ払出配管１４と、を備えている。なお、ＬＮＧ払出配管１４は、タンク本体１０に複数本設置されており、そのうちの１本（または２本）は予備用として設けられている。この予備用のＬＮＧ払出配管がパージ用配管１５として構成されている。

タンク本体１０は、ＬＮＧタンカーなどからＬＮＧ受入配管１３を介して移送されたＬＮＧを貯蔵する略中空円筒状のタンクである。具体的に、タンク本体１０は、コンクリート製躯体として構築された外槽（外殻）と、ステンレス製のメンブレンとして構築された内槽（内殻）とからなる二重殻構造物である。外槽と内槽との間には、貯蔵物としてのＬＮＧを保冷するためにポリウレタンフォーム（ＰＵＦ）などの保冷材が充填されている。屋根１１は、円筒部１２を上方から覆うように設置される円形ドーム状のものである。

ＬＮＧ受入配管１３は、タンク本体１０の屋根１１を貫通してタンク内部の上方まで導かれている。ＬＮＧ受入配管１３は、その上流側を、ＬＮＧを貯蔵している陸上やＬＮＧタンカー上の別のＬＮＧガス供給源（不図示）に接続される。

ＢＯＧ取出配管１９は、タンク本体１０の屋根１１を貫通してタンク内部の上方まで導かれている。ＢＯＧ取出配管１９は、その上流側を、ＬＮＧを貯蔵している陸上やＬＮＧタンカー上の別のＬＮＧガス供給源（不図示）に接続されるとともに、その途中で分岐されて火力発電所などの需要側に延設されたＢＯＧ送出ラインに接続され、ＢＯＧを燃料ガスとして利用できるように構成されている。

ＬＮＧ払出配管１４は、タンク本体１０の屋根１１から円筒部１２内の底部近傍まで略垂直状態に配設されており、貯蔵物であるＬＮＧを外部に払い出すために設けられている。ＬＮＧ払出配管１４の下端部には吸入口１７が形成されており、吸入口１７の内側にはポンプ（不図示）が収納されている。このポンプを駆動することにより、ＬＮＧをタンク本体１０の外部へと払い出されるように構成されている。

パージ用配管１５は、タンク本体１０に複数本設けられたＬＮＧ払出配管１４のうちの予備用に設けられた配管を利用している。パージ用配管１５は、タンク本体１０の屋根１１から円筒部１２内の底部近傍まで略垂直状態に配設されており、その下端部に吸入口１７が形成されている。なお、この吸入口１７はポンプなどの重量物が所定の位置に配されることにより開口し、重量物が所定の位置に配されていない場合は閉鎖するように構成されている。また、パージ用配管１５の上端は、タンク本体１０の上方に設置された作業用のデッキ１８の床面上に位置するように配設されている。通常、予備用のＬＮＧ払出配管１５は、配管内にポンプを設置せず、さらに、配管の上端をマンホールなどにより閉塞した状態で保持される。本実施形態では、配管の上端を開放することにより、パージ用配管１５として利用する。

また、本実施形態のパージ用配管１５には、筒状の仮設放散塔２０が連結されている。仮設放散塔２０は、パージ用配管１５の上端からさらに上方に延設するように構成され、先端部分が略水平方向または若干下方を向くように湾曲形成されている。つまり、パージ用配管１５の吸入口１７から吸い込まれた窒素ガスを、パージ用配管１５および仮設放散塔２０を経由して外部へ放出することができるように構成されている。この仮設放散塔２０は、例えばデッキ１８から数ｍ程度上方へ立ち上げるように設けるとよい。つまり、仮設放散塔２０を設けることにより、タンク内から排出された窒素ガスがデッキ１８上で作業している作業員に直接吹付けられることを防止することができ、作業員が安全に作業することができるように構成されている。

さらに、パージ用配管１５および仮設放散塔２０の経路上には、排出する窒素ガスの流量を計測するための流量計２１および排出する窒素ガスの流量を調整するためのバルブ２２が設けられている。この流量計２１およびバルブ２２は、作業員がデッキ１８上で作業する際に容易に届く位置に設けられていることが望ましい。

このように構成されたＬＮＧタンク１のパージ方法について説明する。なお、ＬＮＧタンク１のタンク本体１０内には窒素ガスが充満されており、タンク本体１０内にメタンガスを供給して窒素ガスをパージし、タンク本体１０内をメタンガスに置換する場合の説明を行う。

まず、常時は閉塞されている吸入口１７を開口する。具体的には、作業員がデッキ１８上からパージ用配管１５または仮設放散塔２０に形成された点検口（不図示）を開けて、例えばチェーンの先端につながれた錘（不図示）をパージ用配管１５の下端部まで移動して、吸入口１７を開口状態に保持する。

続いて、ＬＮＧ受入配管１３またはＢＯＧ取出配管１９からメタンガスをタンク本体１０内に供給する。メタンガスと窒素ガスを比べると、メタンガスの方が軽いため、メタンガスはタンク本体１０内の上部に貯蔵され、窒素ガスはタンク本体１０内の下部へ導かれる。

タンク本体１０内の下部に導かれた窒素ガスは、吸入口１７に吸い込まれ、パージ用配管１５および仮設放散塔２０を経由して外気へ直接排出される。このとき、作業員は流量計２１の数値を確認しながら、バルブ２２の開度を調整することで、適正な流量で窒素ガスをＬＮＧタンク１外へ排出することができる。

そして、タンク本体１０内の窒素ガスがメタンガスに置換されるまで継続することでＬＮＧタンク１のパージを行うことができる。

本実施形態によれば、ＬＮＧタンク１のタンク本体１０内に充満された窒素ガスを直接外気に排出するため、窒素ガスを既設プラント（不図示）に設置されたＢＯＧ送出ラインに送り込むことがなくなる。

また、ＬＮＧ払出配管１４は、通常タンク本体１０内の底部近傍にＬＮＧの吸入口１７が位置するように配され、窒素ガスより軽いメタンガスをタンク本体１０内に供給することで窒素ガスをタンク本体１０内の底部近傍へと確実に導くことができるため、ＬＮＧタンク１のタンク本体１０内から窒素ガスを確実にパージすることができる。したがって、既設プラントから送出されるＢＯＧに影響を与えることなく、ＬＮＧタンク１のタンク本体１０内から窒素ガスをパージすることができる。

また、ＬＮＧタンク１のタンク本体１０に設けられた複数のＬＮＧ払出配管１４のうち、予備として設けられた予備用ＬＮＧ払出配管を窒素ガスのパージ用配管１５として利用した。つまり、予備用ＬＮＧ払出配管（パージ用配管１５）は既設プラントに設置されたＢＯＧ送出ラインに接続されていないため、予備用ＬＮＧ払出配管を有効利用することができ、簡易な構成でＬＮＧタンク１のタンク本体１０内の窒素ガスをパージすることができる。

また、パージ用配管１５に、窒素ガスの排出位置を調整するための仮設放散塔２０を連結することにより、タンク本体１０内の窒素ガスが排出される位置を容易に設定することができる。したがって、作業者の作業エリア近傍に窒素ガスが排出されるのを防止することができ、パージ中であっても作業者が安全に作業することができる。

尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

例えば、本実施形態では、大型のＰＣタンク仕様のＬＮＧタンクの場合について説明したが、図２に示すように、小型の金属二重殻構造のＬＮＧタンクであってもよい。具体的には、小型のＬＮＧタンク３１には、予備用のＬＮＧ払出配管は一般的に設けられていない。そこで、ＬＮＧタンク３１の場合には、本設として利用するＬＮＧ払出配管４４の途中でパージ用配管４５を分岐して設ける。ＬＮＧ払出配管４４とパージ用配管４５との分岐箇所には、三方弁４６を設け、タンク本体４０内から払い出すガスの種類に応じて、三方弁４６を切り替え、タンク本体４０内の窒素ガスをパージする場合には、パージ用配管４５に窒素ガスが流れるようにする。パージ用配管４５の先端は、上述した実施形態と同様に作業員の作業に影響のない位置に窒素ガスを排出するように仮設放散塔５０が設けられている。また、パージ用配管４５および仮設放散塔５０の経路上には流量計５１およびバルブ５２が設けられている。このように構成しても、ＬＮＧ受入配管４３またはＢＯＧ取出配管４９からメタンガスを供給することで窒素ガスをパージすることができ、上記実施形態と略同じ作用効果を得ることができる。

また、本実施形態では、仮設放散塔を鉛直上方へ延設されたものを採用したが、作業員の作業に影響のない位置であれば鉛直上方へ延設する必要はなく、適宜仮設放散塔の開放箇所は選定すればよい。
さらに、本実施形態では、仮設放散塔を設置した場合の説明をしたが、仮設放散塔は設けなくてもよい。
そして、本実施形態では、ＬＮＧ受入配管またはＢＯＧ取出配管からメタンガスをタンク本体内に供給してパージする場合の説明をしたが、ＬＮＧ受入配管およびＢＯＧ取出配管の両方から同時にメタンガスをタンク本体内に供給してもよい。

１，３１…ＬＮＧタンク１０，４０…タンク本体（ＬＮＧタンク本体）１３，４３…ＬＮＧ受入配管１４，４４…ＬＮＧ払出配管１５…予備用ＬＮＧ払出配管（パージ用配管）１９，４９…ＢＯＧ取出配管２０，５０…仮設放散塔４５…パージ用配管

Claims

ＬＮＧタンク本体と、該ＬＮＧタンク本体内にＬＮＧを受け入れるためのＬＮＧ受入配管と、前記ＬＮＧタンク内のＬＮＧを払い出すためのＬＮＧ払出配管と、前記ＬＮＧタンク本体内においてＬＮＧが気化して発生したＢＯＧを取り出すためのＢＯＧ取出配管と、を備えたＬＮＧタンクのパージ方法であって、
前記ＬＮＧ受入配管および前記ＢＯＧ取出配管の少なくともいずれか一方よりメタンガスを供給することで、前記ＬＮＧタンク内に充満された窒素ガスを、前記ＬＮＧ払出配管を経由して直接外気へ排出するようにし、
前記ＬＮＧタンクに設けられた複数の前記ＬＮＧ払出配管のうち、予備として設けられた予備用ＬＮＧ払出配管を前記窒素ガスのパージ用配管として利用したことを特徴とするＬＮＧタンクのパージ方法。
ＬＮＧタンク本体と、該ＬＮＧタンク本体内にＬＮＧを受け入れるためのＬＮＧ受入配管と、前記ＬＮＧタンク内のＬＮＧを払い出すためのＬＮＧ払出配管と、前記ＬＮＧタンク本体内においてＬＮＧが気化して発生したＢＯＧを取り出すためのＢＯＧ取出配管と、を備えたＬＮＧタンクのパージ方法であって、
前記ＬＮＧ受入配管および前記ＢＯＧ取出配管の少なくともいずれか一方よりメタンガスを供給することで、前記ＬＮＧタンク内に充満された窒素ガスを、前記ＬＮＧ払出配管を経由して直接外気へ排出するようにし、
前記ＬＮＧ払出配管に、前記窒素ガスのパージ用配管が分岐して設けられていることを特徴とするＬＮＧタンクのパージ方法。
前記パージ用配管に、前記窒素ガスの排出位置を調整するための仮設放散塔が連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＮＧタンクのパージ方法。