JP6370195B2 - Method and apparatus for supplying LNG to LNG storage tank - Google Patents

Method and apparatus for supplying LNG to LNG storage tank Download PDF

Info

Publication number
JP6370195B2
JP6370195B2 JP2014225077A JP2014225077A JP6370195B2 JP 6370195 B2 JP6370195 B2 JP 6370195B2 JP 2014225077 A JP2014225077 A JP 2014225077A JP 2014225077 A JP2014225077 A JP 2014225077A JP 6370195 B2 JP6370195 B2 JP 6370195B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lng
storage tank
receiving
lng storage
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014225077A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016089951A (en
Inventor
隆志 山崎
隆志 山崎
渡辺 伸次
伸次 渡辺
石川 邦彦
邦彦 石川
Original Assignee
東京ガスケミカル株式会社
大陽日酸東関東株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京ガスケミカル株式会社, 大陽日酸東関東株式会社 filed Critical 東京ガスケミカル株式会社
Priority to JP2014225077A priority Critical patent/JP6370195B2/en
Publication of JP2016089951A publication Critical patent/JP2016089951A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6370195B2 publication Critical patent/JP6370195B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

本発明は、LNG貯槽へのLNG供給方法および装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for supplying LNG to an LNG storage tank.

近年、石油・石炭に代わるエネルギー資源として天然ガスが注目を集めている。シェールガス革命と相まって今後ますます液化天然ガス(以下、LNGという)化がますます促進されることが予想される。LNGサテライト設備において貯槽内にLNGを貯槽し、消費元に供給することがなされる。   In recent years, natural gas has attracted attention as an energy resource to replace oil and coal. Coupled with the shale gas revolution, liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG) is expected to be promoted more and more. In LNG satellite facilities, LNG is stored in storage tanks and supplied to consumers.

その際に、LNG 貯槽内のLNGは、その物性からロールオーバーという事象を生じることが知られている。LNGは、LNG 貯槽内で軽質分と重質分との間で層状化する可能性があることが知られている。上部のLNGは、入熱により重質化する。下部のLNGは、入熱により温度が上昇するものの上部の層状化したLNGのためBOG(ボイルオフガス)を発生することができないまま軽質化する。上下のLNGの密度差が一定以上になると、ロールオーバーと呼ばれる対流が生じる。ロールオーバーにより上部に上がったLNGからはBOGが急激に発生する。このために、貯槽内の圧力は急激に上昇し、貯槽の損傷に至ることが想定される。ロールオーバーの予防策のために、LNG貯槽内にジェットミキシングを発生させる装置を組み込み、境界層を破壊することを行なったり、あるいは貯槽下部のLNGを早期に外部に払い出し、ボイルオフガスの原因となるガスを消失させる方法などが提案されて来た。   At that time, LNG in the LNG storage tank is known to cause a rollover event due to its physical properties. LNG is known to be stratified between light and heavy components in LNG storage tanks. The upper LNG becomes heavier due to heat input. Although the temperature of the lower LNG rises due to heat input, the upper stratified LNG is lightened without being able to generate BOG (boil-off gas). When the density difference between the upper and lower LNG exceeds a certain level, convection called rollover occurs. BOG is generated abruptly from LNG that has risen to the top due to rollover. For this reason, it is assumed that the pressure in a storage tank rises rapidly and leads to damage of a storage tank. In order to prevent rollover, a device that generates jet mixing in the LNG storage tank is installed to destroy the boundary layer, or the LNG at the bottom of the storage tank is discharged to the outside at an early stage, causing boil-off gas. A method for eliminating gas has been proposed.

特許文献1には、LNG貯槽にLNGを供給する配管を上下に設け、圧力測定手段、各流量調整手段を設け、内部圧力に対応して制御量を調整して、LNG貯槽内圧力を調整し、もってボイルオフガス発生量をコントロールすることが記載されている。   In Patent Document 1, piping for supplying LNG to the LNG storage tank is provided above and below, pressure measuring means and flow rate adjusting means are provided, and the control amount is adjusted in accordance with the internal pressure to adjust the internal pressure of the LNG storage tank. Therefore, it is described that the boil-off gas generation amount is controlled.

特許文献2には、LNG液密度の大きさに依存してボトムフイード管を利用してボイルオフガス発生量をコントロールすることが記載されている。   Patent Document 2 describes that the amount of boil-off gas generated is controlled using a bottom feed pipe depending on the size of the LNG liquid density.

特開2008−95873号公報JP 2008-95873 A 特開2001−324096号公報JP 2001-324096 A

密度差の大きい異種LNGの混合受入時に、LNG境界層が形成されるリスクがあるとされている。LNG サテライト設備の場合には、大規模LNG基地内のLNGタンクで層状化防止対策になされたLNGをタンクローリーに充填し移送することのためにLNG貯槽が密度差の大きいLNGを受け入れる可能性は低い。しかしながら、LNG貯槽中に外部入熱による温度上昇や蒸発によるロールオーバーが発生することが完全に抑制されたわけではない。このため、タンクローリーを備えたLNG サテライト設備の場合にあっても、ロールオーバー対策は、重要な意味を有している。異種LNGを受け入れる場合には更にロールオーバー対策は、重要な意味を有している。特に今後ますますLNG貯槽が増加するに際してこのロールオーバー対策は重要となって来る。   It is said that there is a risk that an LNG boundary layer will be formed when receiving mixed LNG with different density differences. In the case of LNG satellite facilities, LNG storage tanks are unlikely to accept LNG with a large density difference because LNG tanks in large-scale LNG terminals are filled with LNG tanked tanks to prevent stratification. . However, the temperature rise due to external heat input and the occurrence of rollover due to evaporation in the LNG storage tank are not completely suppressed. For this reason, even in the case of an LNG satellite facility equipped with a tank lorry, rollover countermeasures have an important meaning. In the case of accepting different types of LNG, countermeasures for rollover have an important meaning. Especially when LNG storage tanks increase in the future, this rollover countermeasure becomes important.

特許文献1には、ボイルオフガス発生量をコントロールすることが記載されているが、その手段として圧力測定手段、各流量調整手段を設け、内部圧力に対応して制御量を調整することを行っている。 特許文献2には、LNG液密度の大きさに依存してボトムフイード管を利用してボイルオフガス発生量をコントロールすることが記載されている。   Patent Document 1 describes that the amount of boil-off gas generated is controlled. As the means, pressure measuring means and flow rate adjusting means are provided, and the control amount is adjusted according to the internal pressure. Yes. Patent Document 2 describes that the amount of boil-off gas generated is controlled using a bottom feed pipe depending on the size of the LNG liquid density.

今後ますますLNG貯槽の設置が見込まれている。増加が見込まれる多数のLNG貯槽に特許文献に記載されているような付加手段を設けることは、安価に市場に供給されることになるLNG供給のメリットを減らし、LNGが供給されるごとに圧力変化を測定し、圧力変化により頻繁に上部受入、下部受入の切り替えをしなければならない煩わしさがある。また、LNGは、その物性上、蒸発潜熱が大きいことから上部、下部からの受入で生じる圧力変化は小さく、上部、下部双方充填で圧力変化を調整することがほとんどなされていない。従来、下部からのLNG受入が一般的なものとなっている。受入られるLNGは、LNGサテライト設備のLNG貯槽内圧力よりも低い圧力の飽和液で輸送されるため、圧力調整され、下部受入がなされた時にLNGを積極的に流動させ、ミキシングを生じさせるということはなされていない。   LNG storage tanks are expected to be installed more and more in the future. Providing additional means such as those described in the patent literature in a large number of LNG storage tanks that are expected to increase reduces the merit of supplying LNG at a low price, and increases the pressure each time LNG is supplied. There is an inconvenience that the change must be measured and the upper and lower acceptances must be frequently switched due to pressure changes. In addition, LNG has a large latent heat of vaporization due to its physical properties, so the pressure change caused by receiving from the upper part and the lower part is small, and the pressure change is hardly adjusted by filling both the upper part and the lower part. Conventionally, LNG acceptance from the lower part has become common. The LNG that is received is transported with a saturated liquid whose pressure is lower than the pressure in the LNG storage tank of the LNG satellite facility, so that when the pressure is adjusted and the lower part is received, the LNG will actively flow and cause mixing. Has not been made.

さらにシエールガスのような在来型のガスと異なる非在来型ガスの中には、メタンの比率が大きく、現在多く輸入されているLNGに比べて密度が小さく、産地の異なるLNGをLNGサテライトのような小規模のタンクに日常的に受入れる時にはロールオーバーの発生確率が高くなることが予想され、密度が大きく異なる異種LNG混合充填に際に生ずる未混合が発生しないボイルオフガスの発生防止の出来る操作が求められることになる。   In addition, non-conventional gas such as Sierl gas, which is different from conventional gas, has a large proportion of methane, and has a lower density than LNG that is currently widely imported. It is expected that the probability of rollover will increase when it is routinely received in small tanks such as the above, and it is possible to prevent the occurrence of boil-off gas that does not cause unmixing that occurs when different types of LNG mixed with different density Operation will be required.

本発明は、かかる点に鑑みてLNGサテライト設備の設置件数が急激に増加している現況下、LNGの受入充填方法が新規にして工夫され、操作が簡単で、ロールオーバー回避に要する設備投資を少なくすることが出来て安価で、確実にロールオーバーの回避操作実行、ボイルオフガスの発生防止の出来る対策を提案することを目的とする。   In view of the above, the present invention has been devised with a new LNG receiving / filling method under the present situation where the number of LNG satellite installations is rapidly increasing, making the operation easy and reducing the capital investment required to avoid rollover. The purpose is to propose measures that can be reduced, are inexpensive, and can reliably perform rollover avoidance operations and prevent boil-off gas generation.

本発明は、LNG供給を行うLNG貯槽に接続されたパイプラインにLNG上部受入弁およびLNG下部受入弁が備えられて、LNG貯槽内圧力よりも高圧に調整されたLNGをLNG 貯槽に供給するLNG 貯槽へのLNG供給方法において、
LNG上部受入弁およびLNG下部受入弁がそれぞれ備えられたパイプラインのLNG貯槽への上部、下部接続口が垂直方向に対向配置されて該接続口からLNGがLNG貯槽へ供給され、
LNG上部受入弁およびLNG下部受入弁がスイッチング信号に基づいて、充填信号が交互に周期的に規則正しく切り替えられ、LNG受入経過時間に対する予め定めた計画受入流量からなる制御基本線上に山型形状で表わされる実際受入状態が形成され、
LNG下部受入弁からの実際受入流が、LNG 貯槽に下部接続口から供給されてLNG 貯槽内のLNGを、LNG 上下方向に周期的に規則的に撹拌させる撹拌領域を形成し、
LNG上部受入弁からの実際受入流が、LNG 貯槽に上部接続口から下部接続口に対応して供給されて、LNG 上下方向の撹拌領域の上面側に形成される最上層領域のLNGを周期的に規則的に撹拌させること
を特徴とするLNG貯槽へのLNG供給方法を提供する。
In the present invention, an LNG upper receiving valve and an LNG lower receiving valve are provided in a pipeline connected to an LNG storage tank for supplying LNG, and LNG adjusted to a pressure higher than the internal pressure of the LNG storage tank is supplied to the LNG storage tank. In the LNG supply method to the storage tank,
The upper and lower connection ports to the LNG storage tank of the pipeline provided with the LNG upper receiving valve and the LNG lower receiving valve, respectively, are vertically opposed so that LNG is supplied from the connection port to the LNG storage tank,
The LNG upper receiving valve and the LNG lower receiving valve are periodically and regularly switched based on the switching signal, and are expressed in a mountain shape on the control basic line consisting of a predetermined planned receiving flow rate with respect to the LNG receiving elapsed time. An actual acceptance state is formed,
The actual receiving flow from the LNG lower receiving valve is supplied to the LNG storage tank from the lower connection port to form an agitation zone that periodically and regularly agitates the LNG in the LNG storage tank in the vertical direction of the LNG,
The actual incoming flow from the LNG upper receiving valve is supplied to the LNG storage tank from the upper connection port to the lower connection port, and the LNG in the uppermost layer region formed on the upper surface side of the stirring region in the LNG vertical direction is periodically cycled. A method for supplying LNG to an LNG storage tank is provided.

本発明は、上述されたLNG貯槽へのLNG供給方法において、山型形状が対称の山同形であることを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給方法を提供する。   The present invention provides an LNG supply method to an LNG storage tank, characterized in that, in the above-described LNG supply method to an LNG storage tank, the mountain shape is a symmetrical mountain shape.

本発明は、上述されたLNG貯槽へのLNG供給方法において、LNG下部受入弁からの実際受入流量がLNG上部受入弁からの実際受入流量に比して大きな山型形状で表わされた形状であることを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給方法を提供する。   In the LNG supply method to the LNG storage tank described above, the present invention has a shape in which the actual receiving flow rate from the LNG lower receiving valve is expressed in a mountain shape larger than the actual receiving flow rate from the LNG upper receiving valve. A method for supplying LNG to an LNG storage tank is provided.

本発明は、上述されたLNG貯槽へのLNG供給方法において、LNG下部受入弁からの実際受入流量がLNG上部受入弁からの実際受入流量に比して2倍以上に設定されたことを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給方法を提供する。   The present invention is characterized in that, in the LNG supply method to the LNG storage tank described above, the actual receiving flow rate from the LNG lower receiving valve is set to be more than twice the actual receiving flow rate from the LNG upper receiving valve. Provides a method for supplying LNG to LNG storage tanks.

本発明は、LNG供給を行うLNG貯槽に接続されたパイプラインにLNG上部受入弁およびLNG下部受入弁が備えられて、LNG貯槽内圧力よりも高圧に調整されたLNGをLNG 貯槽に供給するLNG 貯槽へのLNG供給装置において、
LNG上部受入弁およびLNG下部受入弁がそれぞれ備えられたパイプラインのLNG貯槽への上部、下部接続口が垂直方向に対向配置され、
LNG上部受入弁およびLNG下部受入弁がスイッチング信号に基づいて、充填信号が交互に周期的に規則正しく切り替えられ、LNG受入経過時間に対する予め定めた計画受入流量からなる制御基本線上に山型形状で表わされる実際受入状態が形成され、
LNG 貯槽に下部接続口から実際受入流が供給されて、LNG 貯槽内のLNGを、LNG 上下方向に周期的に規則的に撹拌させる撹拌領域が形成され、
LNG 貯槽に上部接続口から実際受入流が下部接続口に対応して供給されて、LNG 上下方向の撹拌変動領域の上面側に形成される最上層領域のLNGを、周期的に規則的に撹拌させること
を特徴とするLNG貯槽へのLNG供給装置を提供する。
In the present invention, an LNG upper receiving valve and an LNG lower receiving valve are provided in a pipeline connected to an LNG storage tank for supplying LNG, and LNG adjusted to a pressure higher than the internal pressure of the LNG storage tank is supplied to the LNG storage tank. In LNG supply equipment to storage tanks,
The upper and lower connection ports to the LNG storage tank of the pipeline equipped with the LNG upper receiving valve and LNG lower receiving valve, respectively, are vertically opposed,
The LNG upper receiving valve and the LNG lower receiving valve are periodically and regularly switched based on the switching signal, and are expressed in a mountain shape on the control basic line consisting of a predetermined planned receiving flow rate with respect to the LNG receiving elapsed time. An actual acceptance state is formed,
An actual receiving flow is supplied to the LNG storage tank from the lower connection port, and an agitation zone is formed in which the LNG in the LNG storage tank is periodically and regularly agitated vertically.
The actual incoming flow is supplied to the LNG storage tank from the upper connection port correspondingly to the lower connection port, and the LNG in the uppermost layer area formed on the upper surface side of the stirring fluctuation area in the vertical direction of LNG is periodically and regularly stirred. An LNG supply system for LNG storage tanks is provided.

本発明は、上述されたLNG貯槽へのLNG供給装置において、山型形状が対称の山同形であることを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給装置を提供する。   The present invention provides an LNG supply apparatus for an LNG storage tank, characterized in that, in the above-described LNG supply apparatus for an LNG storage tank, the mountain shape is a symmetrical mountain shape.

本発明は、上述されたLNG貯槽へのLNG供給装置において、LNG下部受入弁からの実際受入流量がLNG上部受入弁からの実際受入流量に比して大きな山型形状で表わされた形状であることを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給装置を提供する。   In the LNG supply apparatus to the LNG storage tank described above, the present invention has a shape in which the actual receiving flow rate from the LNG lower receiving valve is expressed in a mountain shape larger than the actual receiving flow rate from the LNG upper receiving valve. An LNG supply device for an LNG storage tank is provided.

本発明は、上述されたLNG貯槽へのLNG供給装置において、LNG下部受入弁からの実際受入流量がLNG上部受入弁からの実際受入流量に比して2倍以上に設定した流量実際受入手段を備えたことを特徴とするLNG貯槽への供給装置を提供する。   According to the present invention, in the LNG supply apparatus for the LNG storage tank described above, the actual flow rate receiving means in which the actual received flow rate from the LNG lower receiving valve is set to more than twice the actual received flow rate from the LNG upper receiving valve is provided. Provided is a supply device for an LNG storage tank.

弁操作信号によるLNG貯槽へのLNG上部受入弁およびLNG下部受入弁の操作に基づき、LNG貯槽内圧力よりも高圧に調整されたLNG のLNG貯槽への交互充填が、LNG 貯槽内のLNGに、上下方向に交互に脈動するLNG 変動が形成され、LNGサテライト設備の設置件数が急激に増加している現況下、LNGの受入充填方法、装置が上述されたように新規にして工夫され、操作が簡単で、ロールオーバー回避に要する設備投資を少なくすることが出来て安価であり、確実にロールオーバーの回避操作実行、さらに密度差が大きく異なる異種LNG混合充填に際に生ずる未混合が発生しないボイルオフガスの発生を防止することの出来る対策が提案される。   Based on the operation of the LNG upper receiving valve and LNG lower receiving valve to the LNG storage tank by the valve operation signal, the LNG storage tank is alternately filled with LNG adjusted to a pressure higher than the LNG storage tank pressure. Under the present situation where LNG fluctuations pulsating alternately in the vertical direction are formed and the number of LNG satellite facilities installed is increasing rapidly, the LNG receiving and filling method and equipment have been newly devised as described above, and the operation has been improved. It is simple, can reduce the capital investment required to avoid rollover, is inexpensive, reliably performs rollover avoidance operation, and boil-off does not cause unmixing that occurs when mixing different LNG with greatly different density differences Measures that can prevent the generation of gas are proposed.

本発明の実施例の全体システムを示す図。The figure which shows the whole system of the Example of this invention. 本発明の実施例をブロックで示す図。The figure which shows the Example of this invention with a block. 本発明の実施例の概念を説明する図。The figure explaining the concept of the Example of this invention. 本発明の実施例の制御目標線を示す座標図。The coordinate diagram which shows the control target line of the Example of this invention. 本発明の実施例のタイムチャート図。The time chart figure of the Example of this invention. 本発明の実施例のLNG貯槽 LNG 受入時の液量と受入流量を示す図。The figure which shows the liquid quantity and acceptance flow rate at the time of LNG storage tank LNG acceptance of the Example of this invention. 本発明の他の実施例のLNG貯槽 LNG 受入時の液量と受入流量を示す図。The figure which shows the liquid quantity and acceptance flow rate at the time of LNG storage tank LNG acceptance of the other Example of this invention. 下部から充填した場合の異種LNG混合解析を示す図。The figure which shows the heterogeneous LNG mixing analysis at the time of filling from the lower part. 上部から充填した場合の異種LNG混合解析を示す図。The figure which shows the heterogeneous LNG mixing analysis at the time of filling from the upper part. 下部および上部双方から周期的に充填した場合の異種LNG混合解析を示す図。The figure which shows the heterogeneous LNG mixing analysis at the time of filling periodically from both the lower part and the upper part.

以下、本発明を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例の全体システムを示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an overall system of an embodiment of the present invention.

図1は、LNG貯槽へのLNG供給装置100を示す。図1において、タンク形態のLNG 貯槽1には、LNG ローリー2からのLNGが供給される。図では、1つの事例としてLNGローリー自体がLNG供給タンクとして構成され、供給圧力調整機能を持つ。LNG貯槽1は、タンク構成とされ、その内部には、LNG3が貯蔵され、ロールオーバー回避にための何も操作されない時には上部LNG層4および下部LNG層5の2層形態を示す。そしてこれらの2層の間にはLNG境界層6が多くの場合形成される。上部LNG層4の上方部には、気相部7が形成される。   FIG. 1 shows an LNG supply device 100 for an LNG storage tank. In FIG. 1, LNG from an LNG lorry 2 is supplied to a tank-type LNG storage tank 1. In the figure, as one example, the LNG lorry itself is configured as an LNG supply tank and has a supply pressure adjustment function. The LNG storage tank 1 has a tank configuration, in which LNG 3 is stored, and when there is no operation for avoiding rollover, a two-layer configuration of an upper LNG layer 4 and a lower LNG layer 5 is shown. In many cases, the LNG boundary layer 6 is formed between these two layers. A gas phase portion 7 is formed above the upper LNG layer 4.

LNG貯槽1には、パイプライン11が配設される。パイプライン11は、一方が設置型LNGローリー2の接続口に接続される。パイプライン11は、その途中の箇所で下部受入用の下部パイプライン12と上部受入用の上部パイプライン13に分岐される。分岐点は、任意である。下部パイプライン12は、LNG貯槽1の下部に接続口18を介して接続され、LNG貯槽内LNGに向けて開口する。このように、LNG供給を行うLNG貯槽に接続されたパイプラインにLNG上部受入弁およびLNG下部受入弁が備えられて、LNG貯槽内圧力よりも高圧に調整されたLNGをLNG 貯槽に供給するLNG 貯槽へのLNG供給装置100が形成される。   A pipeline 11 is disposed in the LNG storage tank 1. One side of the pipeline 11 is connected to the connection port of the installation type LNG lorry 2. The pipeline 11 is branched into a lower pipeline 12 for receiving a lower part and an upper pipeline 13 for receiving an upper part at a halfway point. The branch point is arbitrary. The lower pipeline 12 is connected to the lower part of the LNG storage tank 1 via a connection port 18 and opens toward the LNG storage tank LNG. In this way, the pipeline connected to the LNG storage tank that supplies LNG is equipped with an LNG upper receiving valve and an LNG lower receiving valve, and supplies LNG adjusted to a pressure higher than the internal pressure of the LNG storage tank to the LNG storage tank An LNG supply device 100 for the storage tank is formed.

上部パイプライン13は、LNG貯槽のタンク壁を貫通して気相部7に開口する。また、下部には消費施設14に接続されたLNG導出用のLNG供給パイプライン15が接続される。上部パイプライン13のLNG貯槽への接続は、タンク壁を貫通して気相部7へ開口する接続口を設けてもよいし、図に示すようにタンク壁に接続口19を設けてもよい。   The upper pipeline 13 passes through the tank wall of the LNG storage tank and opens to the gas phase part 7. In addition, an LNG supply pipeline 15 for LNG derivation connected to the consumption facility 14 is connected to the lower part. The connection of the upper pipeline 13 to the LNG storage tank may be provided with a connection port that passes through the tank wall and opens to the gas phase part 7 or may be provided with a connection port 19 on the tank wall as shown in the figure. .

LNG貯槽上部に形成される気相部7には、検液用の配管16およびガス引抜用の配管17が気相部内に開口して接続してある。   The gas phase section 7 formed in the upper part of the LNG storage tank is connected to a test solution pipe 16 and a gas extraction pipe 17 which open into the gas phase section.

以上に記載した構成において、LNG供給装置100が次にようにして構成される。   In the configuration described above, the LNG supply device 100 is configured as follows.

下部受入用のパイプライン12には、受け充填制御弁である下部受入制御弁21が設置され、上部受入用のパイプライン13には、上部受入制御弁22が設置される。制御装置25で形成された信号によって、上部受入制御弁22によって受入圧力Aが、そして下部受入制御弁21によって受入圧力Bが形成される。このように、これらの圧力信号形成は、パソコンに形成した制御装置25によってなされる。制御装置25は、パソコンが具有する演算処理手段、記憶手段および通信手段を有しており、管理、制御のためのプログラムを有している。制御装置25に通信手段を設けることができる。制御装置25には、計測データが入力され、また制御信号が出力されるが、これらの信号授受は無線方式であっても有線方式のいずれであってもよい。制御装置25、すなわち制御装置25を備えたパソコンをLNGローリーに積み込んで置き、LNG受け入れ時に該当の設備について用いるようにしてもよいし、中央制御室に設置した制御本体からの制御指示に従って制御するようにしてもよい。この場合、端末は、設置型でもよいし、携帯型でもよい。要は、LNGローリーからのLNG供給状況が通信される端末であるということである。端末の種類は問わない。   A lower receiving control valve 21 that is a receiving and filling control valve is installed in the lower receiving pipeline 12, and an upper receiving control valve 22 is installed in the upper receiving pipeline 13. The reception pressure A is formed by the upper reception control valve 22 and the reception pressure B is formed by the lower reception control valve 21 by the signal formed by the control device 25. Thus, these pressure signals are formed by the control device 25 formed on the personal computer. The control device 25 has arithmetic processing means, storage means, and communication means included in the personal computer, and has a program for management and control. Communication means can be provided in the control device 25. Measurement data is input to the control device 25 and a control signal is output. These signals may be exchanged by either a wireless system or a wired system. The control device 25, that is, a personal computer equipped with the control device 25, may be placed in an LNG lorry and used for the corresponding equipment when receiving the LNG, or controlled according to a control instruction from a control body installed in the central control room. You may do it. In this case, the terminal may be a stationary type or a portable type. In short, it is a terminal to which the LNG supply status from the LNG lorry is communicated. The type of terminal does not matter.

下部および上部におけるLNG状態を計測してLNG圧力を検出する圧力計23および液面計24が設けられる。圧力計24および液面計23からの検出信号は、貯槽圧力信号Cおよび貯槽液面信号Dとして制御装置25に入力される。   A pressure gauge 23 and a liquid level gauge 24 that measure the LNG state at the lower part and the upper part to detect the LNG pressure are provided. Detection signals from the pressure gauge 24 and the liquid level gauge 23 are input to the control device 25 as a storage tank pressure signal C and a storage tank liquid level signal D.

各パイプラインおよび配管には、図に示すようにして逆止弁、止弁、三方弁、降圧調整弁、遮断弁、自動制御弁、三岐弁が設けられる。   Each pipeline and piping is provided with a check valve, a stop valve, a three-way valve, a step-down adjustment valve, a shut-off valve, an automatic control valve, and a three-way valve as shown in the figure.

図2は、制御装置25による受入制御を行うための受入制御ブロック図である。   FIG. 2 is an acceptance control block diagram for performing acceptance control by the control device 25.

制御装置25は、構築された後述する自動受入制御曲線31を格納する。自動受入制御曲線31およびタイマー手段32からのタイマー信号および自動受入開始信号DI1がスイッチング手段SW33に入力され、自動受入制御曲線31およびタイマー信号がSV信号として、PID比例制御演算手段PID34に送られる。PID比例制御演算手段34には、プロセスバリユーPVとして認識された貯槽液面信号AI1が入力される。PID比例制御演算手段34は、入力されたSVおよびPV信号から偏差を演算して制御信号を生成し、制御信号MVとして出力する。出力されたMV信号は、乗算器35,36で大流量の流量信号、例えば制御目標流量値の2.0倍の信号と、小流量の流量信号、例えば制御目標流量値の0.25倍の信号に演算作成される。そのどちらの制御信号で操作するかは、タイマー手段39からの信号を基に一定時間でスイッチング演算手段37によって切り替えられ、操作用の大流量信号と小流量信号とされる。さらに、下部受入制御弁21および上部受入制御弁22のどちらかで受入れるかがタイマー手段40からの信号を基に一定時間でスイッチング演算手段38によって切り替えられ、プログラムに予め設定した条件を基に、上部受入制御弁22の制御信号Aおよび下部受入制御弁21の制御信号Bが生成される。タイマー手段40は、制御装置25内に組み込んでおくことが出来るし、外部設置方式のものとしてよいが、演算手段が具有する計時手段を使用することが勧められる。   The control device 25 stores an automatic acceptance control curve 31 that will be described later. The automatic acceptance control curve 31 and the timer signal from the timer means 32 and the automatic acceptance start signal DI1 are input to the switching means SW33, and the automatic acceptance control curve 31 and the timer signal are sent as SV signals to the PID proportional control calculation means PID34. The PID proportional control calculation means 34 is supplied with the tank liquid level signal AI1 recognized as the process bar PV. The PID proportional control calculation means 34 calculates a deviation from the input SV and PV signals, generates a control signal, and outputs it as a control signal MV. The output MV signal is obtained by the multipliers 35 and 36 with a large flow rate signal, for example, 2.0 times the control target flow rate value and a small flow rate signal, for example 0.25 times the control target flow rate value. An operation is created on the signal. Which of the control signals is used for the operation is switched by the switching operation means 37 at a predetermined time based on the signal from the timer means 39, and is used as a large flow signal and a small flow signal for operation. Furthermore, whether the lower receiving control valve 21 or the upper receiving control valve 22 receives is switched by the switching calculation means 38 based on a signal from the timer means 40 in a certain time, and based on conditions preset in the program, A control signal A for the upper receiving control valve 22 and a control signal B for the lower receiving control valve 21 are generated. The timer means 40 can be incorporated in the control device 25 and may be of an external installation type, but it is recommended to use a time measuring means included in the calculation means.

制御方法は、PID比例制御方法に限定されない。他の制御方法を採用してもよい。   The control method is not limited to the PID proportional control method. Other control methods may be employed.

図3は、LNG 貯槽1への上下方向からのLNG供給方法を示す。   FIG. 3 shows a method of supplying LNG to the LNG storage tank 1 from above and below.

図3において、LNG下部受入弁21およびLNG上部受入弁22がそれぞれ備えられたパイプライン12、13のLNG貯槽1への下部、上部接続口18,19が垂直方向に対向配置される。下部、上部接続口18,19は、LNG貯槽1の中央部に設置され、これらを中心とした対称軸が形成される。すなわち、LNGは、図3に示されるように対称軸上に下側そして上側から交互に供給される。この下側、上側からの交互の供給によって図3に示されるように、撹拌混合領域A〜Gが形成されつつ下方にあるLNGと撹拌していく。対向配置された下部、上部接続口18,19の設置によって、LNG貯槽1内に対称軸を中心とした対流がLNG貯槽1内いっぱいに広範囲で形成され、撹拌が継続されることになる。   In FIG. 3, the lower and upper connection ports 18 and 19 of the pipelines 12 and 13 provided with the LNG lower receiving valve 21 and the LNG upper receiving valve 22 to the LNG storage tank 1 are arranged to face each other in the vertical direction. The lower and upper connection ports 18 and 19 are installed in the central portion of the LNG storage tank 1, and an axis of symmetry is formed around these. That is, LNG is alternately supplied from the lower side and the upper side on the axis of symmetry as shown in FIG. As shown in FIG. 3 by this alternate supply from the lower side and the upper side, the lower LNG is stirred while the stirring and mixing regions A to G are formed. Due to the installation of the lower and upper connection ports 18 and 19 arranged opposite to each other, a convection centered on the symmetry axis is formed in the LNG storage tank 1 over a wide area and the stirring is continued.

図4は、自動受入制御曲線31を示す。自動受入制御曲線31は、Y軸を貯槽液面(%)とし、X軸を経過時間(min)とした座標軸表に表示され得る。この座標軸表には、制御目標線、現貯蔵量,満液量が表示される。現状液面データからの受入量と、予め入力されている最高充填量とから自動受入液面制御曲線が予め格納されたプログラムによって演算され、制御目標線が自動受入液面制御曲線として構築される。自動受入液面制御曲線は、例えば次の制御事項が予め設定されることで構築される。
1)原貯蔵量〜満液量までの時間を設定する。例えば、60分とする。
2)液面上昇制御曲線は、リニア制御とする。
3)下部受入リード制御を行う。
4)上部受入は、受入時間内に三回強制的に織り込む。また、受入中に上部圧力が上昇した場合にも強制的に上部受入を行う。
5)定期的に挿入する上部受入時間は、5分/回とする。5分以上としてもよい。
6)受入量を自動受入液面制御曲線による制御目標流量値の0.25倍(25%)ー2.0(200%)倍に定期的に振るLNG振動形成方式とする。
FIG. 4 shows an automatic acceptance control curve 31. The automatic acceptance control curve 31 can be displayed in a coordinate axis table in which the Y axis is the storage tank liquid level (%) and the X axis is the elapsed time (min). In this coordinate axis table, the control target line, the current storage amount, and the full liquid amount are displayed. An automatic receiving liquid level control curve is calculated from a received amount from the current liquid level data and a prefilled maximum filling amount by a program stored in advance, and a control target line is constructed as an automatic receiving liquid level control curve. . The automatic receiving liquid level control curve is constructed, for example, by setting the following control items in advance.
1) Set the time from the original storage amount to the full liquid amount. For example, 60 minutes.
2) The liquid level rise control curve is linear control.
3) Perform lower receiving lead control.
4) Upper acceptance is forcibly weaved three times within the acceptance time. Also, if the upper pressure rises during reception, the upper reception is forcibly performed.
5) The upper receiving time for regular insertion is 5 minutes / time. It may be 5 minutes or longer.
6) An LNG vibration forming method is adopted in which the received amount is periodically shaken 0.25 times (25%)-2.0 (200%) times the control target flow rate value based on the automatic receiving liquid level control curve.

ここに示す数値は、1つの例を示すものであって、任意に変更設定が可能である。   The numerical value shown here shows one example, and can be arbitrarily changed.

自動受入液面制御曲線による液面上昇制御曲線は、液面上昇直線であってもよい。このようにして制御目標線が構築される。   The liquid level rising control curve by the automatic receiving liquid level control curve may be a liquid level rising straight line. In this way, a control target line is established.

図5は、タイムスケジュールの例を示す。   FIG. 5 shows an example of a time schedule.

LNGをLNG 貯槽に供給し、LNG貯槽内へLNGを充填する充填制御信号を取得し、
LNG貯槽内へLNGを充填する充填制御信号を取得する。制御装置25が、LNG貯槽内へLNGを充填する充填制御信号を生成する場合もあるし、他所で生成された充填制御信号を入力、取得する場合もある。LNGローリー2からLNG貯槽へのLNGを供給する場合を「LNG供給」、LNG貯槽への充填する時を「LNG充填」、LNG貯槽から見た時のLNG充填を「LNG受入」と表現して使用する。
LNG is supplied to the LNG storage tank, and a filling control signal for filling the LNG storage tank is obtained.
Acquires a filling control signal for filling LNG into the LNG storage tank. The control device 25 may generate a filling control signal for filling LNG into the LNG storage tank, or may input and acquire a filling control signal generated elsewhere. When LNG is supplied from the LNG lorry 2 to the LNG storage tank, it is expressed as “LNG supply”, when filling the LNG storage tank is expressed as “LNG filling”, and when viewed from the LNG storage tank, LNG filling is expressed as “LNG reception”. use.

タイマー手段からの信号を基に、スイッチング信号を生成する。   A switching signal is generated based on the signal from the timer means.

スイッチング信号に基づいて、充填制御信号を交互に切り替えられ、組とされた充填制御信号であって、充填制御信号の組に対応し、LNG上部受入制御弁およびLNG下部受入制御弁のそれぞれを制御する弁制御信号を生成する。   Based on the switching signal, the filling control signal can be switched alternately, and the filling control signal is a set, and each of the LNG upper receiving control valve and the LNG lower receiving control valve is controlled corresponding to the filling control signal set A valve control signal is generated.

弁制御信号によるLNG貯槽へのLNG上部受入制御弁およびLNG下部受入制御弁の制御に基づき、LNG貯槽内圧力よりも高圧に調整されたLNG のLNG貯槽への交互充填が、LNG 貯槽内のLNGに、上下方向に交互に脈動するLNG 変動を形成することになる。   Based on the control of the LNG upper receiving control valve and the LNG lower receiving control valve to the LNG storage tank by the valve control signal, the LNG storage tank is alternately filled with LNG adjusted to a pressure higher than the LNG storage tank pressure. In addition, LNG fluctuations that alternately pulsate vertically are formed.

この脈動するLNG変動によってLNG貯槽内のLNG境界層形成を抑制し、あるいは緩和することが出来る。   This pulsating LNG fluctuation can suppress or alleviate the formation of an LNG boundary layer in the LNG storage tank.

LNG貯槽充填は、上述したように制御目標が定められ、この構成された制御目標線に沿って充填実績線が形成される。制御目標線に沿って充填実績線が形成されるように制御装置、パソコンによって制御される。この制御目標線および充填実績線の例を図5に示す。LNG貯槽へのLNG充填に当たって、このような充填方法の採用で、目標とした充填を行いながら、充填するという操作自体で時々ロールオーバーを回避することができる。   In the LNG storage tank filling, a control target is determined as described above, and a filling result line is formed along the configured control target line. It is controlled by the control device and the personal computer so that the actual filling line is formed along the control target line. Examples of the control target line and the filling result line are shown in FIG. When filling the LNG storage tank with LNG, by using such a filling method, it is possible to avoid rollover sometimes by the operation itself of filling while performing the targeted filling.

上述したように、充填制御信号を大流量の充填信号と小流量の充填信号からなる大小組とされた大小充填制御信号に生成し、大小充填制御信号の二つの大流量の充填信号がLNG貯槽内の上下方向に交互に脈動するLNG 変動を形成させ、充填制御信号の内の小流量の充填信号が予め定められた時間内のLNG貯槽内のLNG充填量を調整させるように演算処理される。大流量のみで形成してもよい。   As described above, the filling control signal is generated into a large and small filling control signal composed of a large flow filling signal and a small flow filling signal, and the two large flow filling signals of the large and small filling control signals are the LNG storage tanks. The LNG fluctuation that alternately pulsates in the vertical direction is formed, and the small flow rate filling signal in the filling control signal is processed to adjust the LNG filling amount in the LNG storage tank within a predetermined time . It may be formed only with a large flow rate.

図6は、LNG貯槽 受入時の液量と受入流量を示す図である。Y軸を貯槽内液量(ton)とし、X軸を受入経過時間(min)として、自動受入制御曲線31である制御目標線に対する受入時の液量と受入流量を示している。   FIG. 6 is a diagram showing the amount of liquid and the reception flow rate when receiving the LNG storage tank. The Y-axis is the amount of liquid in the storage tank (ton), and the X-axis is the elapsed time (min) of reception.

図6は、Y軸に貯槽内液量(ton)、受入流量(kg/h)受け充填制御弁開度(%)とし、X軸に受入経過時間(min)からなる座標であって、この座標内に充填されて形成された貯槽内液量、制御目標線である制御基本線、下部側Bへの弁開度、上部側Aへの弁開度、下部側Bへの弁開度に基づく受入流量B,上部側Aへの弁開度に基づく受入流量Aから形成された線図で形成された受入時の液量と受入流量を示す。   FIG. 6 is a coordinate in which the Y-axis indicates the amount of liquid in the storage tank (ton), the receiving flow rate (kg / h), the receiving filling control valve opening degree (%), and the X-axis indicates the receiving elapsed time (min). The amount of liquid in the storage tank formed by filling the coordinates, the control basic line that is the control target line, the valve opening to the lower side B, the valve opening to the upper side A, the valve opening to the lower side B The liquid amount and the receiving flow rate at the time of receiving formed by the diagram formed from the receiving flow rate B based on and the receiving flow rate A based on the valve opening degree to the upper side A are shown.

制御装置25は、充填制御信号を大流量の充填信号と小流量の充填信号からなる大小組とされた大小充填制御信号に生成し、該大小充填制御信号の二つの大流量の充填信号がLNG貯槽内の上下方向に交互に脈動するLNG 変動を形成させ、該充填制御信号の内の小流量の充填信号が予め定められた時間内のLNG貯槽内のLNG充填量を調整させるように演算処理する。   The control device 25 generates a filling control signal as a large and small filling control signal composed of a large flow filling signal and a small flow filling signal, and the two large flow filling signals of the large and small filling control signals are LNG. Arithmetic processing is performed so that LNG fluctuations that alternately pulsate in the vertical direction in the storage tank are formed, and the filling signal with a small flow rate in the filling control signal adjusts the LNG filling amount in the LNG storage tank within a predetermined time. To do.

組とされた充填制御信号が、同一大きさの二つの形状から形成され、大小充填制御信号が、同一大きさの二つの形状から形成され、LNG貯槽1への充填方法として、反対方向に同一大きさの二つの形状から形成され、大小充填制御信号が、反対方向に同一大きさの二つの形状となる。同一の大きさにすることに限定されない。   The set filling control signals are formed from two shapes having the same size, and the large and small filling control signals are formed from two shapes having the same size, and are the same in opposite directions as the filling method to the LNG storage tank 1. The small and large filling control signals are formed in two shapes having the same size in opposite directions. It is not limited to making it the same magnitude | size.

図6に示される受入時の液量と受入流量に代えて図7に示される受入時の液量と受入流量が採用されてもよい。   Instead of the liquid amount and the reception flow rate shown in FIG. 6, the liquid amount and the reception flow rate shown in FIG. 7 may be adopted.

図7に示される受入時の液量と受入流量は、上部側Aへの弁開度に基づく受入流量Aが下部側Bへの弁開度に基づく受入流量Bに比べて少なく設定された。下部側Bへの弁開度に基づく受入流量Bは、図6に示される下部側Bへの弁開度に基づく受入流量Bと同じである。このようにすることによって、図6に示される上部側Aからの受入流量Aと下部側B受入流量Bとの充填回数が3回組であるのに対して図7に示される充填回数を4回組として回数を増加することができる。   The liquid amount and the reception flow rate at the time of reception shown in FIG. 7 are set so that the reception flow rate A based on the valve opening degree to the upper side A is smaller than the reception flow rate B based on the valve opening degree to the lower side B. The received flow B based on the valve opening to the lower side B is the same as the received flow B based on the valve opening to the lower side B shown in FIG. By doing so, the number of fillings of the receiving flow rate A from the upper side A and the lower side B receiving flow rate B shown in FIG. The number of times can be increased as a group.

LNG貯槽内のLNG量は、制御基本線に対して上述したいずれかの貯槽内液量のように制御される。受入量は、上部、下部から各大流量−小流量に自動的に切り替えられ、LNG貯槽内のLNGにLNG振動変動運動が充填されるLNGの持つエネルギーによって形成される。LNG振動変動運動を起させる運動エネルギーは、充填操作に基づいたLNGの持つエネルギーによって付与される。このため、LNG貯槽内圧力よりも高圧に適宜調整されたLNGがLNG 貯槽に供給される。   The amount of LNG in the LNG storage tank is controlled like any of the liquid volumes in the storage tank described above with respect to the control basic line. The received amount is automatically switched from the upper part and the lower part to each large flow-small flow, and is formed by the energy of the LNG in which the LNG in the LNG storage tank is filled with the LNG vibration fluctuation motion. The kinetic energy causing the LNG vibration fluctuation motion is given by the energy of LNG based on the filling operation. For this reason, LNG adjusted appropriately to a pressure higher than the internal pressure of the LNG storage tank is supplied to the LNG storage tank.

LNG上部受入弁およびLNG下部受入弁がスイッチング信号に基づいて、充填信号が交互に周期的に規則正しく切り替えられ、LNG受入経過時間に対する予め定めた計画受入流量からなる制御基本線に対する、LNG下部受入弁からの実際受入流量がLNG上部受入弁からの実際受入流量に比して同一もしくは大きくされた山型形状で表わされる実際受入状態が形成される。   Based on the switching signal, the LNG upper receiving valve and the LNG lower receiving valve are periodically and regularly switched, and the LNG lower receiving valve for the control basic line consisting of a predetermined planned receiving flow rate for the LNG receiving elapsed time. An actual receiving state is formed which is expressed by a mountain shape in which the actual receiving flow rate from the LNG is the same or larger than the actual receiving flow rate from the LNG upper receiving valve.

LNG下部受入弁からの実際受入流が、LNG 貯槽内のLNGを、LNG 上下方向に周期的に規則的に撹拌させる撹拌領域を形成する。すなわち、LNG下部受入弁からの実際受入流が、LNG 貯槽に下部接続口から供給されてLNG 貯槽内のLNGを、LNG 上下方向に周期的に規則的に撹拌させる撹拌領域を形成する。   The actual receiving flow from the LNG lower receiving valve forms an agitation zone where the LNG in the LNG storage tank is periodically and regularly agitated vertically. That is, the actual receiving flow from the LNG lower receiving valve is supplied from the lower connection port to the LNG storage tank to form an agitation region that periodically and regularly agitates the LNG in the LNG storage tank in the vertical direction of the LNG.

LNG上部受入弁からの実際受入流量が、LNG 上下方向の撹拌領域の上面側に形成される、LNG 上下方向の撹拌では撹拌に時間を要する上層領域のLNGを、LNG 上下方向の撹拌変動領域のLNGに、LNG下部受入弁からの実際受入に対応して周期的に規則的に撹拌させる。すなわち、LNG上部受入弁からの実際受入流が、LNG 貯槽に上部接続口から下部接続口に対応して供給されて、LNG 上下方向の撹拌領域の上面側に形成される最上層領域のLNGを周期的に規則的に撹拌させる。   The actual incoming flow rate from the LNG upper receiving valve is formed on the upper surface side of the stirring area in the LNG vertical direction. The LNG is periodically and regularly agitated in response to the actual reception from the LNG lower receiving valve. That is, the actual receiving flow from the LNG upper receiving valve is supplied to the LNG storage tank from the upper connection port to the lower connection port, and the LNG in the uppermost layer region formed on the upper surface side of the stirring region in the LNG vertical direction is reduced. Stir periodically and regularly.

このような特徴を有するLNG貯槽へのLNG供給方法が形成される。   An LNG supply method to the LNG storage tank having such characteristics is formed.

このような操作制御を行うことで、LNG貯槽への受入操作による下部切り替え受入で貯槽されたLNGに流動が形成され、LNG振動変動が形成される。受入流量に大きな変化、脈動を与えることでさらに流動を促進し、LNG貯槽内での層状化される境界の形成を抑制し、LNG境界層が形成されたような場合には早期にこれを破壊する。これによって、ロールオーバー現象の発生が抑制される。   By performing such operation control, a flow is formed in the LNG stored by the lower switching acceptance by the receiving operation to the LNG storage tank, and the LNG vibration fluctuation is formed. The flow is further promoted by giving a large change and pulsation to the incoming flow rate, and the formation of the layered boundary in the LNG storage tank is suppressed, and when the LNG boundary layer is formed, it is destroyed early. To do. Thereby, the occurrence of the rollover phenomenon is suppressed.

LNGタンクの異種LNG受入方法において、性状が大きく異なるような場合にLNG 上下方向の撹拌変動領域の上面側に形成される、LNG 上下方向の撹拌によっては撹拌困難なLNG上層領域の拡大を防止するために、LNG 上下方向の撹拌領域のLNGに撹拌することが求められることが生じる。   In the LNG receiving method for different types of LNG in the LNG tank, the LNG upper layer area, which is formed on the upper surface side of the LNG up-and-down agitation fluctuation area and is difficult to agitate due to the LNG up-and-down agitation, is prevented. Therefore, the LNG in the stirring area in the vertical direction of LNG is required to be stirred.

本実施例にあっては、LNG上層領域の拡大を防止するために上部側Aへの弁開度に基づく受入流量Aが採用される。   In the present embodiment, the received flow rate A based on the valve opening to the upper side A is employed to prevent the LNG upper layer region from expanding.

図8−図10は、異種LNG混合解析を示す図である。図8は、90VOl%→40VOl%下部から充填した場合の異種LNG混合解析を示す図、図9は、90VOl%→40VOl%上部から充填した場合の異種LNG混合解析を示す図、そして図10は、90VOl%→40VOl%下部および上部の双方から充填した場合の異種LNG混合解析を示す図である。 8 to 10 are diagrams showing a heterogeneous LNG mixture analysis. FIG. 8 is a diagram showing a heterogeneous LNG mixture analysis when filling from the lower part of 90 VOL % → 40 VOL %, and FIG. 9 is a figure showing a heterogeneous LNG mixture analysis when filling from the upper part of 90 VOL % → 40 VOL %. FIG. 10 is a diagram showing a heterogeneous LNG mixture analysis in the case of filling from both the lower and upper portions of 90 VOL % → 40 VOL %.

◆仮定
LNG90=充填率90VOl%時のLNG
LNG40=充填率40VOl%時のLNG
液相部分を解析領域とする
LNG90を5分間、LNG40に導入させる
乱流拡散により撹拌混合状態を形成する
◆LNG90
組成(体積分率):CH4 0.888、C2H6 0.056、C3H8 0.037
C4H10 0.018、N2 0.001
平均分子量:18.63
密度(kg/m):459.35
粘性係数(μPa sec):98.68
図8において、非定常流体解析を実施することで、以下に示すLNG貯槽内における異種LNG撹拌混合状態が把握された。なお、図8は、LNG貯槽を横置きして、中心線である対象軸を中心としてLNG貯槽の左半分が示してあり、全体を見るためには画面を右側にも展開することが求められる。
◆ Assumption LNG90 = filling rate 90 VOL % LNG
LNG40 = LNG at a filling rate of 40 VOL %
The liquid phase part is set as the analysis region. LNG90 is introduced into LNG40 for 5 minutes. A stirring and mixing state is formed by turbulent diffusion ◆ LNG90
Composition (volume fraction): CH4 0.888, C2H6 0.056, C3H8 0.037
C4H10 0.018, N2 0.001
Average molecular weight: 18.63
Density (kg / m 3 ): 459.35
Viscosity coefficient (μPa sec): 98.68
In FIG. 8, by performing the unsteady fluid analysis, the different LNG stirring and mixing states in the LNG storage tank shown below were grasped. In addition, FIG. 8 shows the left half of the LNG storage tank with the LNG storage tank placed horizontally and centering on the target axis as the center line, and in order to see the whole, it is required to expand the screen to the right side. .

◆60〜300sec経過
液面近傍において、充填開始から時間が経つにつれて、対象軸付近から液面に沿うように、LNG90体積濃度が濃度A〜Fに示すように高くなる撹拌混合状態となる。
◆ 60 to 300 sec elapsed In the vicinity of the liquid level, as the time passes from the start of filling, the LNG 90 volume concentration increases as shown by the concentrations A to F along the liquid level from the vicinity of the target axis.

濃度Hは、LNG40を示している。   The concentration H indicates LNG40.

充填開始から時間が経つにつれて、液面まで対象軸に沿うように、ついで、対称軸付近から液面に沿うように、LNG90体積濃度が高くなる撹拌混合状態となる。最上層は、LNG90体積濃度のみとなっていく。     As time elapses from the start of filling, the LNG 90 volume concentration is increased so as to follow the target axis from the liquid level to the liquid level, and from the vicinity of the symmetry axis to the liquid level. The uppermost layer is only LNG 90 volume concentration.

◆300sec以降
LNG 上下方向の撹拌によっては撹拌困難なLNG上層領域が形成され、拡大する。
◆ After 300 sec
LNG The upper layer region of LNG that is difficult to stir is formed and expanded by stirring in the vertical direction.

図9において、非定常流体解析を実施することで、以下に示すLNG貯槽内における異種LNG撹拌混合状態が把握された。
◆60〜300sec経過
液面近傍において、充填開始から時間が経つにつれて、液面に沿うように、LNG90体積濃度が濃度M〜Qで示すように高くなる液面撹拌混合状態となる。そして液面撹拌混合状態が拡大する。
図10において、非定常流体解析を実施することで、以下に示すLNG貯槽内における異種LNG撹拌混合状態が把握された。図10に示される状態が図3に示される状態に対応する。液面近傍において、充填開始から時間が経つにつれて、対称軸付近から液面に沿うように、LNG90体積濃度が濃度A〜G示すように高くなる撹拌混合状態となり、液面層においても撹拌混合が形成される。 充填開始から時間が経つにつれて、液面まで対称軸に沿うように、ついで、対称軸付近から液面に沿うように、LNG90体積濃度が高くなる撹拌混合状態となる撹拌混合状態は、LNG貯槽の底部まで達することになる。
In FIG. 9, by performing the unsteady fluid analysis, the different types of LNG stirring and mixing states in the LNG storage tank shown below were grasped.
◆ 60 to 300 sec elapsed In the vicinity of the liquid level, as the time passes from the start of filling, the LNG 90 volume concentration becomes higher as indicated by the concentrations M to Q along the liquid level. And a liquid level stirring mixing state expands.
In FIG. 10, by performing the unsteady fluid analysis, the different LNG stirring and mixing states in the LNG storage tank shown below were grasped. The state shown in FIG. 10 corresponds to the state shown in FIG. In the vicinity of the liquid surface, as time passes from the start of filling, the LNG 90 volume concentration increases as shown by the concentrations A to G along the liquid surface from the vicinity of the symmetry axis. It is formed. As time passes from the start of filling, the stirring / mixing state in which the volume concentration of LNG 90 is increased so that the liquid level is along the axis of symmetry and then along the liquid level from the vicinity of the axis of symmetry is the LNG storage tank. It will reach the bottom.

充填開始時初期LNG 上方向の撹拌によっては撹拌困難なLNG上層領域が形成されたが、上部側Aへの弁開度に基づく受入流量Aの充填によって、240sec経過で示すように、充填開始から時間が経つにつれて、液面まで対称軸に沿うように、ついで、対称軸付近から液面に沿うように、LNG90体積濃度が高くなっているが、LNG上層領域の液面層にあっても撹拌混合状態となった。   LNG upper layer region that is difficult to stir by the initial LNG upward stirring at the start of filling was formed, but from the start of filling as shown in 240 seconds by filling the receiving flow rate A based on the valve opening to the upper side A As time passes, the volume concentration of LNG90 increases so as to follow the axis of symmetry up to the liquid level, and then from the vicinity of the axis of symmetry to the liquid level. It became a mixed state.

上部側Aへの弁開度に基づく受入流量Aの採用は、LNG 上下方向の撹拌によっては撹拌困難なLNG上層領域の拡大を防止するためであり、図7に示される充填方によって十分に目的が達成されるので、図6に示される充填方法よりは図7に示される充填方法が、ロールオーバー現象の発生の抑制のためにも推奨される。   Adoption of the receiving flow rate A based on the valve opening to the upper side A is to prevent the expansion of the LNG upper layer area, which is difficult to stir by stirring in the vertical direction of LNG, and is sufficiently aimed by the filling method shown in FIG. Therefore, the filling method shown in FIG. 7 is recommended for suppressing the occurrence of the rollover phenomenon rather than the filling method shown in FIG.

このように、境界を形成することになる層状化を抑制し、ロールオーバー現象の発生を防止し、ボイルオフガスの発生を抑制することができる。   Thus, the layering that forms the boundary can be suppressed, the occurrence of the rollover phenomenon can be prevented, and the generation of boil-off gas can be suppressed.

従来、タンク内のLNG境界層形成を抑制するためにジェットポンプをタンク内に設置して運動エネルギーを付与する方法が提案されて来たが、本発明では、通常必ず行うLNG貯槽内受入という操作の際に、その操作を活用してLNGに上下運動エネルギーを付与しているので、ジェットポンプなどの特別な装置をLNG貯槽内に設置することなくLNGに上下運動エネルギーを付与出来、LNGの内部にLNG境界を形成することになる層状化を抑制し、ロールオーバー現象の発生が抑制され、異種LNG充填の際に、LNG 上下方向の撹拌によっては撹拌困難なLNG上層領域の発生を防止することが達成される。   Conventionally, in order to suppress the formation of the LNG boundary layer in the tank, a method of providing a kinetic energy by installing a jet pump in the tank has been proposed. In this case, the operation is used to give the LNG vertical kinetic energy, so it is possible to give the LNG vertical kinetic energy without installing a special device such as a jet pump in the LNG storage tank. The layering that will form the LNG boundary is suppressed, the occurrence of the rollover phenomenon is suppressed, and the LNG upper layer region, which is difficult to stir by the stirring of the LNG in the vertical direction, is prevented when filling different types of LNG. Is achieved.

本実施例によれば、弁操作信号によるLNG貯槽へのLNG上部受入弁およびLNG下部受入弁の操作に基づき、LNG貯槽内圧力よりも高圧に調整されたLNG のLNG貯槽への交互充填が、LNG 貯槽内のLNGに、上下方向に交互に脈動するLNG 変動が形成され、LNGサテライト設備の設置件数が急激に増加している現況下、LNGの受入充填方法、装置が上述されたように新規にして工夫され、操作が簡単で、ロールオーバー回避に要する設備投資を少なくすることが出来て安価であり、確実にロールオーバーの回避操作実行、さらに密度が大きく異なる異種LNG混合充填の際に生ずる未混合が発生しないボイルオフガスの発生を防止することの出来る対策が提案される。   According to this embodiment, the LNG storage tank is alternately filled with LNG adjusted to a pressure higher than the internal pressure of the LNG storage tank based on the operation of the LNG upper receiving valve and the lower LNG receiving valve in the LNG storage tank by the valve operation signal. Under the current situation where LNG fluctuations that alternately pulsate in the vertical direction are formed in the LNG in the LNG storage tank, and the number of installations of LNG satellite facilities is increasing rapidly, the LNG receiving and filling method and equipment are new as described above. It is devised, easy to operate, can reduce the capital investment required to avoid rollover, is inexpensive, and reliably performs the rollover avoidance operation, and also occurs when mixing different types of LNG with greatly different densities A countermeasure is proposed that can prevent the generation of boil-off gas in which no unmixing occurs.

1…LNG貯槽、2…LNGローリー、3…貯槽されたLNG,4…上部LNG、5…下部LNG、6…LNG境界層、7…気相部、11…パイプライン、12…下部パイプライン、13…上部パイプライン、15…LNG供給パイプライン、21…下部受入制御弁、22…上部受入制御弁、23…圧力計、24…液面計、25…制御装置、100…LNG貯槽へのLNG供給装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... LNG storage tank, 2 ... LNG lorry, 3 ... Stored LNG, 4 ... Upper LNG, 5 ... Lower LNG, 6 ... LNG boundary layer, 7 ... Gas phase part, 11 ... Pipeline, 12 ... Lower pipeline, DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Upper pipeline, 15 ... LNG supply pipeline, 21 ... Lower receiving control valve, 22 ... Upper receiving control valve, 23 ... Pressure gauge, 24 ... Liquid level gauge, 25 ... Control apparatus, 100 ... LNG to LNG storage tank Feeding device.

Claims (8)

LNG供給を行うLNG貯槽に接続されたパイプラインにLNG上部受入弁およびLNG下部受入弁が備えられて、LNG貯槽内圧力よりも高圧に調整されたLNGをLNG 貯槽に供給するLNG 貯槽へのLNG供給方法において、
LNG上部受入弁およびLNG下部受入弁がそれぞれ備えられたパイプラインのLNG貯槽への上部、下部接続口が垂直方向に対向配置されて該接続口からLNGがLNG貯槽へ供給され、
LNG上部受入弁およびLNG下部受入弁がスイッチング信号に基づいて、充填信号が交互に周期的に規則正しく切り替えられ、LNG受入経過時間に対する予め定めた計画受入流量からなる制御基本線上に山型形状で表わされる実際受入状態が形成され、
LNG下部受入弁からの実際受入流が、LNG 貯槽に下部接続口から供給されてLNG 貯槽内のLNGを、LNG 上下方向に周期的に規則的に撹拌させる撹拌領域を形成し、
LNG上部受入弁からの実際受入流が、LNG 貯槽に上部接続口から下部接続口に対応して供給されて、LNG 上下方向の撹拌領域の上面側に形成される最上層領域のLNGを周期的に規則的に撹拌させること
を特徴とするLNG貯槽へのLNG供給方法。
An LNG upper receiving valve and an LNG lower receiving valve are provided in the pipeline connected to the LNG storage tank that supplies LNG, and LNG adjusted to a pressure higher than the internal pressure of the LNG storage tank is supplied to the LNG storage tank. In the supply method,
The upper and lower connection ports to the LNG storage tank of the pipeline provided with the LNG upper receiving valve and the LNG lower receiving valve, respectively, are vertically opposed so that LNG is supplied from the connection port to the LNG storage tank,
The LNG upper receiving valve and the LNG lower receiving valve are periodically and regularly switched based on the switching signal, and are expressed in a mountain shape on the control basic line consisting of a predetermined planned receiving flow rate with respect to the LNG receiving elapsed time. An actual acceptance state is formed,
The actual receiving flow from the LNG lower receiving valve is supplied to the LNG storage tank from the lower connection port to form an agitation zone that periodically and regularly agitates the LNG in the LNG storage tank in the vertical direction of the LNG,
The actual incoming flow from the LNG upper receiving valve is supplied to the LNG storage tank from the upper connection port to the lower connection port, and the LNG in the uppermost layer region formed on the upper surface side of the stirring region in the LNG vertical direction is periodically cycled. The LNG supply method to the LNG storage tank is characterized by regular stirring.
請求項1に記載されたLNG貯槽へのLNG供給方法において、山型形状が対称の山同形であることを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給方法。   2. The LNG supply method to an LNG storage tank according to claim 1, wherein the mountain shape is a symmetrical mountain shape. 請求項1に記載されたLNG貯槽へのLNG供給方法において、LNG下部受入弁からの実際受入流量がLNG上部受入弁からの実際受入流量に比して大きな山型形状で表わされた形状であることを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給方法。   The method for supplying LNG to an LNG storage tank according to claim 1, wherein the actual receiving flow rate from the LNG lower receiving valve is larger than the actual receiving flow rate from the LNG upper receiving valve. An LNG supply method to an LNG storage tank characterized by 請求項1に記載されたLNG貯槽へのLNG供給方法において、LNG下部受入弁からの実際受入流量がLNG上部受入弁からの実際受入流量に比して2倍以上に設定されたことを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給方法。   The LNG supply method to the LNG storage tank according to claim 1, wherein the actual receiving flow rate from the LNG lower receiving valve is set to be twice or more as compared with the actual receiving flow rate from the LNG upper receiving valve. LNG supply method to the LNG storage tank. LNG供給を行うLNG貯槽に接続されたパイプラインにLNG上部受入弁およびLNG下部受入弁が備えられて、LNG貯槽内圧力よりも高圧に調整されたLNGをLNG 貯槽に供給するLNG 貯槽へのLNG供給装置において、
LNG上部受入弁およびLNG下部受入弁がそれぞれ備えられたパイプラインのLNG貯槽への上部、下部接続口が垂直方向に対向配置され、
LNG上部受入弁およびLNG下部受入弁がスイッチング信号に基づいて、充填信号が交互に周期的に規則正しく切り替えられ、LNG受入経過時間に対する予め定めた計画受入流量からなる制御基本線上に山型形状で表わされる実際受入状態が形成され、
LNG 貯槽に下部接続口から実際受入流が供給されて、LNG 貯槽内のLNGを、LNG 上下方向に周期的に規則的に撹拌させる撹拌領域が形成され、
LNG 貯槽に上部接続口から実際受入流が下部接続口に対応して供給されて、LNG 上下方向の撹拌変動領域の上面側に形成される最上層領域のLNGを、周期的に規則的に撹拌させること
を特徴とするLNG貯槽へのLNG供給装置。
An LNG upper receiving valve and an LNG lower receiving valve are provided in the pipeline connected to the LNG storage tank that supplies LNG, and LNG adjusted to a pressure higher than the internal pressure of the LNG storage tank is supplied to the LNG storage tank. In the supply device,
The upper and lower connection ports to the LNG storage tank of the pipeline equipped with the LNG upper receiving valve and LNG lower receiving valve, respectively, are vertically opposed,
The LNG upper receiving valve and the LNG lower receiving valve are periodically and regularly switched based on the switching signal, and are expressed in a mountain shape on the control basic line consisting of a predetermined planned receiving flow rate with respect to the LNG receiving elapsed time. An actual acceptance state is formed,
An actual receiving flow is supplied to the LNG storage tank from the lower connection port, and an agitation zone is formed in which the LNG in the LNG storage tank is periodically and regularly agitated vertically.
The actual incoming flow is supplied to the LNG storage tank from the upper connection port correspondingly to the lower connection port, and the LNG in the uppermost layer area formed on the upper surface side of the stirring fluctuation area in the vertical direction of LNG is periodically and regularly stirred. LNG supply equipment for LNG storage tanks.
請求項5に記載されたLNG貯槽へのLNG供給装置において、山型形状が対称の山同形であることを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給装置。   6. The apparatus for supplying LNG to an LNG storage tank according to claim 5, wherein the shape of the mountain is a symmetrical mountain shape. 請求項5に記載されたLNG貯槽へのLNG供給装置において、LNG下部受入弁からの実際受入流量がLNG上部受入弁からの実際受入流量に比して大きな山型形状で表わされた形状であることを特徴とするLNG貯槽へのLNG供給装置。   The apparatus for supplying LNG to the LNG storage tank according to claim 5, wherein the actual receiving flow rate from the LNG lower receiving valve is larger than the actual receiving flow rate from the LNG upper receiving valve. An LNG supply device to an LNG storage tank, characterized by being. 請求項5に記載されたLNG貯槽へのLNG供給装置において、LNG下部受入弁からの実際受入流量がLNG上部受入弁からの実際受入流量に比して2倍以上に設定した流量実際受入手段を備えたことを特徴とするLNG貯槽への供給装置。   In the LNG supply device to the LNG storage tank according to claim 5, the actual flow receiving means in which the actual received flow rate from the LNG lower receiving valve is set to be more than twice the actual received flow rate from the LNG upper receiving valve. A supply device for an LNG storage tank, characterized by comprising.
JP2014225077A 2014-11-05 2014-11-05 Method and apparatus for supplying LNG to LNG storage tank Active JP6370195B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014225077A JP6370195B2 (en) 2014-11-05 2014-11-05 Method and apparatus for supplying LNG to LNG storage tank

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014225077A JP6370195B2 (en) 2014-11-05 2014-11-05 Method and apparatus for supplying LNG to LNG storage tank

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016089951A JP2016089951A (en) 2016-05-23
JP6370195B2 true JP6370195B2 (en) 2018-08-08

Family

ID=56018139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014225077A Active JP6370195B2 (en) 2014-11-05 2014-11-05 Method and apparatus for supplying LNG to LNG storage tank

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6370195B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6123760Y2 (en) * 1981-01-13 1986-07-16
US4641690A (en) * 1981-12-10 1987-02-10 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method and apparatus for preventing stratification of liquefied gases in a storage tank
JP6295620B2 (en) * 2013-11-25 2018-03-20 株式会社Ihi Method and apparatus for preventing stratification of low temperature liquefied gas tank

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016089951A (en) 2016-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Song et al. Investigation of hydrate plugging in natural gas+ diesel oil+ water systems using a high-pressure flow loop
Pedersen et al. Challenges in slug modeling and control for offshore oil and gas productions: A review study
CA2948303C (en) Fuel gas filling system and fuel gas filling method
CA2869013C (en) Method and system to volumetrically control additive pump
US20150135797A1 (en) Device and method for multiphase flow meter calibration using a closed loop multiphase flow system
Islam et al. Effect of orifice size and bond number on bubble formation characteristics: A CFD study
Sivertsen et al. Small-scale experiments on stabilizing riser slug flow
JP6370195B2 (en) Method and apparatus for supplying LNG to LNG storage tank
JP2015169262A (en) Fuel gas charging system, control device, fuel gas charging method, control method and computer program
Pedersen et al. Influence of riser-induced slugs on the downstream separation processes
Mahrous Experimental study of airlift pump performance with s-shaped riser tube bend
US20190024849A1 (en) Control device, control system, control method, and non-transitory computer-readable recording medium
JP6695194B2 (en) Fuel gas filling system and fuel gas filling method
Mahrous Performance study of an air-lift pump with bent riser tube
CN107829954B (en) A kind of dry running protection device and method of motor-operated well pump
EP2821588A1 (en) Pipeline-riser system and method of operating the same
CA2568940A1 (en) Method for monitoring fluid levels in a tank
Li et al. Three-dimensional numerical analysis of horizontal and vertical coalescence of bubbles at two submerged horizontal orifices on the wall
CN104503519A (en) Boiler drum water level control method and boiler drum water level control device
CN204855130U (en) A device for determining fill ground paste resistance of ducting loss parameter
Sivertsen et al. Anti-slug control experiments on a small-scale two-phase loop
KR20150050600A (en) Seawater cooling system of fpso and back pressure control method
CN103833096A (en) Defoaming-agent adding device and adding method
Sano et al. Development of Simulation Tool for the Prediction of Large Particles Transport in Liquid Flow
Ping et al. Progress of interfacial shear stress in the gas-liquid stratified flow in horizontal pipes

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170920

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180615

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180703

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180710

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6370195

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250