JP6389011B6 - Ｌｎｇタンクの弁システム - Google Patents
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Description
本発明は、一般に、液体燃料、特に液化天然ガス（LNG）を、船舶または対応する海上船の1つまたは複数のエンジンにおける海洋燃料として使用する分野に関する。特に、本発明は、LNGタンクの弁システムに関する。より詳細には、本発明は、弁システムの独立クレームのプリアンブルによるLNGタンクの弁システムに関する。
特許文献CN 202118517U には、二重安全弁を持つブローダウン防爆システムが開示されており、このシステムは、主としてティージョイント停止弁、左側安全弁、右側安全弁から成り、前記左側安全弁及び右側安全弁は、それぞれ、ティージョイント停止弁上に設けられている。
海洋燃料として使用される液体燃料は、通常、液化天然ガス、液化石油ガスまたは液体石油ガス（LPG）、メタノール、エチレンである。天然ガスは室温では気体状態である。天然ガスを燃料として使用する船舶では、天然ガスは一般に液体の形で貯蔵されているので、この海洋燃料は一般にLNG（Liquefied Natural Gas）という頭文字をとっている。天然ガスは、その温度を約−163℃である沸点以下に保つことによって液体の形態に保つことができる。
船上のLNGシステムは、典型的には、海上のLNGターミナル、またはLNGバンカーバージとの船舶の接続であるバンカーステーション（bunkering station）と、LNGを貯蔵するためのLNGタンクへのLNG導入用の断熱パイプと、LNGが 制御可能に蒸発され、そのエンジンへの分配が行われるタンクルームを含む。
燃料補給ステーションは、典型的には、各制御および安全弁およびフランジを有する1つの燃料補給ライン（LNGライン）、1つの戻りラインおよび1つの窒素パージラインを備える。戻りラインは、2つの接続されたホースを用いてバンカリング作業が行われ、おそらく蒸発したガスをバンカリングターミナルまたはバンカリングバージに戻すためにバンカリング作業が実行されるときに必要とされる。天然ガスはガスとしてエンジンに供給されるが、液体として貯蔵される。タンクルームまたはタンク接続スペースは、貯蔵タンクと連通しており、液体をガスに変換してエンジンに安全に送るための装置を含む。タンクルームは液状のパイプやバルブが内部にあるため、LNGの漏出がある場合に備えて「二次的障壁」とも考えられている。
LNG燃料船では、少なくとも2つの圧力解放安全弁と、LNGタンク用の各圧力解放安全弁用の安全弁ブランチを有することが国際規則によって要求されており、この2つの圧力解放安全弁は、圧力解放安全弁のメンテナンスのために、安全弁の各ブランチの圧力解放安全弁の前後に遮断弁を取り付けて設ける必要がある。従って、遮断弁は、少なくとも1つの圧力解放安全弁が常時作動するように、一度に1つの圧力解放安全弁及びその安全弁ブランチのみを閉じることができるように、連動させる必要がある。
図1は、従来技術によるLNGタンクの弁システムの簡略化された例を概略的に示しており、LNGタンク10からの出口ライン21は、2つの安全弁ブランチ23,24に分割され、各安全弁ブランチ23,24は、前側に遮断弁7,9を備え,
後側に遮断弁13,14を備えた圧力解放安全弁12,15を有している。後側の圧力解放安全弁12,15の後に位置する遮断弁13,14の後で、安全弁ブランチは換気マストへの換気のために共通出口管路22に接続される。圧力解放安全弁12,15は、LNGタンクの圧力が設定された安全限界を超えると安全のために開く。この従来技術のシステムでは、遮断弁7,9; 13,14はグローブバルブであり、フリーキーFA、FB、FD及びトラップキーTB、TC、TD、TEを有するキーおよびロックシステムと連動している。キーはメカニカルロック用のメカニカルキーである。安全弁ブランチ23内の圧力解放安全弁12を遮断するために、第1フリーキーFAを使用して閉鎖された遮断弁7を解放し、閉鎖されている遮断弁13を解放するため及びトラップキーTCを解放するために使用されるトラップキーTBを解放し、これらのキーは他の安全弁ブランチ24には使用できない。フリーキーFAが使用されているので、他の安全弁ブランチを閉じることはできない。圧力解放安全弁12が再び使用できる状態になると、安全弁ブランチ23は、キーを逆順に使用して再び開く。この後、フリーキーFAが解放され、例えば、対応する他の安全弁ブランチ24を閉じるための使用準備が整う。容易に理解できるように、このキー連動システムは非常に複雑である。
後側に遮断弁13,14を備えた圧力解放安全弁12,15を有している。後側の圧力解放安全弁12,15の後に位置する遮断弁13,14の後で、安全弁ブランチは換気マストへの換気のために共通出口管路22に接続される。圧力解放安全弁12,15は、LNGタンクの圧力が設定された安全限界を超えると安全のために開く。この従来技術のシステムでは、遮断弁7,9; 13,14はグローブバルブであり、フリーキーFA、FB、FD及びトラップキーTB、TC、TD、TEを有するキーおよびロックシステムと連動している。キーはメカニカルロック用のメカニカルキーである。安全弁ブランチ23内の圧力解放安全弁12を遮断するために、第1フリーキーFAを使用して閉鎖された遮断弁7を解放し、閉鎖されている遮断弁13を解放するため及びトラップキーTCを解放するために使用されるトラップキーTBを解放し、これらのキーは他の安全弁ブランチ24には使用できない。フリーキーFAが使用されているので、他の安全弁ブランチを閉じることはできない。圧力解放安全弁12が再び使用できる状態になると、安全弁ブランチ23は、キーを逆順に使用して再び開く。この後、フリーキーFAが解放され、例えば、対応する他の安全弁ブランチ24を閉じるための使用準備が整う。容易に理解できるように、このキー連動システムは非常に複雑である。
本発明の目的は、上述の問題が解消されるか、または少なくとも最小化される燃料タンク、特にLNGタンクの改良された弁システムを提供することである。
本発明の1つの特定の目的は、簡単でコスト効率のよい燃料タンク、特にLNGタンクの弁システムを創出することである。
本発明の別の目的は、特にLNGタンクの燃料タンクの弁システムを創出することであり、このシステムは、場所および必要なスペースの点で最適化が容易であり、燃料システム構築の観点からも好ましい。
上記の目的および後で明らかになるであろう目的を達成するために、本発明による燃料補給ステーションは、独立弁システムクレームの特徴部分によって特徴付けられる。有利な実施形態および特徴は、従属請求項に規定されている。
本発明によれば、燃料タンク、特にLNGタンクの弁システムは、少なくとも2つの圧力解放安全バルブを備え、この弁システムでは、1つの圧力解放安全バルブは、LNGタンクからの出口ラインから分岐する1つの安全弁ブランチ内に配置されており、この弁システムは、安全弁ブランチのうちの1つを時間的に遮断する連動遮断弁をさらに備え、この遮断弁は、T−孔を有するダイバーター（分岐）弁である。
本発明の有利な実施形態によれば、遮断弁は、機械的コネクタによって連動される。
別の実施形態によれば、相互接続された遮断弁は、特に、位置及び必要な空間並びに燃料システム構造の観点から、機械式キーとフリーキー及びトラップされたキーを備えたロックシステムとインターロックされる。
本発明の有利な特徴によれば、安全弁ブランチは、LNGタンクからの出口ラインから分岐し、船舶の換気マストへの共通出口ラインに接続し、遮断弁の一つはLNGタンクからの排出管の分岐点に位置し、他方の遮断弁は共通の排出管への接続点に位置する。
本発明の有利な特徴によれば、LNGタンクの圧力解放安全弁のための遮断弁は、T−孔を持つダイバータ弁（方向転換弁）であり、一つの遮断弁が他の位置に、例えば、一つの安全弁ブランチを閉じ、他の安全弁ブランチを開にするために切換えられるとき、他の安全弁ブランチが同時に対応する位置、即ち、同じ安全弁ブランチを閉じ、他のブランチを開にする位置に切り換えるようにして、これらの遮断弁は機械的に連動される。したがって、2つの遮断弁のみが必要とされ、連動ははるかに簡単である。
遮断バルブが機械的コネクタによって連動される本実施形態の有利な特徴によれば、機械的コネクタとして、チェーンによって、またはバーによって、またはピニオンが使用される。有利な特徴によれば、弁システムは、船舶のタンク接続空間に配置される。
本発明により、いくつかの利点が達成され、第1に、LNGタンクの弁システムに必要とされる遮断バルブの数が半分に減少し、第2に、遮断バルブの連動がはるかに簡単になる。さらに、配管や溶接が少なくて済み、組立工数も削減できる。
以下に、本発明を添付の図面を参照してより詳細に説明する。
図1〜図2Cの以下の説明の過程で、別段の記載がない限り、対応する参照番号および符号は、同様の要素、部品および部品を識別するために使用される。
図面では、明確にするためにいくつかの参照符号が繰り返されていない。以下では、開示を簡略化する観点から、主に海洋船のLNGタンクを例に挙げて説明するが、この例の代わりに、LNGタンクまたはLPGタンクまたはエタンタンクの任意のタイプの弁システムが、本発明による類似の特徴および特性を有することができることに留意されたい。
図1には、従来技術によるLNGタンクの弁システムの簡略化された例が示されており、LNGタンク10からの出口ライン21が2つの安全弁ブランチ23,24に分割されており、
各ブランチは、それぞれの圧力解放安全弁12,15の前に遮断弁7,9を備え、それぞれの圧力解放安全弁12,15の後に遮断弁13,14を備えている。
各ブランチは、それぞれの圧力解放安全弁12,15の前に遮断弁7,9を備え、それぞれの圧力解放安全弁12,15の後に遮断弁13,14を備えている。
圧力解放安全弁12,15の後に配置された遮断弁13,14の後で、安全弁ブランチは換気マストへの換気のために共通の出口ライン22に接続される。圧力解放安全弁12,15は、LNGタンクの圧力が設定された安全限界を超えると、安全上の理由から開放する。この従来技術のシステムでは、遮断弁7,9; 13,14はグローブバルブであり、フリーキーFA、FB、FDおよびトラップされたキーTB、TC、TD、TEを有するキーおよびロックシステムと連動している。これらのキーはメカニカルロック用のメカニカルキーである。
安全弁ブランチ23内の圧力解放安全弁12を遮断するために、第1のフリーキーFAを使用して閉鎖している遮断弁7を解放し、閉鎖弁13を解放するために使用するトラップされたキーTBを解放し、トラップされたキーTCを解放するが、キーTB及びキーTCは他の安全弁ブランチ24には使用できない。
フリーキーFAが使用されているので、他の安全弁ブランチを閉じることはできない。圧力解放安全弁12が再び使用できる状態になると、安全弁ブランチ23は、キーを逆順に使用して再び開かれる。この後、フリーキーFAが解放され、例えば、対応する他の安全弁ブランチ24を閉じるための使用準備が整う。
図2A〜図2Cは、LNGタンクの弁システムの簡略化した例を概略的に示しており、この弁システムは、本発明の有利な実施例によれば、船舶のタンク接続スペースに有利に配置される。
図2Aでは、弁システムは通常の状態で使用されているものであり、図2Bでは、圧力解放安全弁の1つがメンテナンス中であり；この図では、左側の安全弁の分岐部の圧力解放安全弁が示されている。図2Cにおいて、他方の圧力解放安全弁がメンテナンス中の場合であり、；この図では、右側の安全弁ブランチの安全弁が示されている。
図2A〜図2Cにおいて、ガスは、LNGタンク10から弁システムを通って、換気マストを介して出口ライン22に流れ、矢印によって示されている。
図2A〜図2Cに示すように、LNGタンク10からの出口ライン21は、それぞれ圧力解放安全弁12,15を含む2つの安全弁ブランチ23,24に分割され、安全弁分岐23,24はデッキと空気の換気のための共通の出口ライン22に接続されている。圧力解放安全弁12,15は、LNGタンクの圧力が設定された安全限界を超えると、安全上の理由から解放する。弁システムは、T−ボア、すなわち三方弁を有するダイバータ弁である2つの遮断弁11,16を含む。1つの遮断弁11は、LNGタンク10からの出口ラインが圧力解放安全弁12,15が配置されている安全弁ブランチ23,24に分岐する分岐点に配置されている。他の遮断弁16は、安全弁ブランチ23,24が互いに接続して弁システムからの共通出口ライン22に接続する接続点に配置されている。遮断弁11,16は、この実施形態では、例えばチェーン、バーまたはピニオンによる機械的コネクタ18によって機械的に接続されている。
このように、遮断弁11,16は機械的に連動されており、一方の遮断弁11を他の位置に回して例えば一方の安全弁分岐23を閉じ、他方の弁分岐24を開いたままにすると、他方の弁16は 同時に対応する位置、即ち、同じ安全弁ブランチ23を閉じ、他の安全弁ブランチ24を開いた状態に維持する。
図2Aでは、弁システムは通常の状態で使用されるものであり、遮断弁11,16のTボアが安全弁ブランチ23,24のそれぞれに流れることを可能にし、両方の圧力解放安全弁12,15が使用されているため、ガスは両方の安全弁分岐23,24を通って流れることができる。
図2Bでは、1つの圧力解放安全弁12がメンテナンス中であり、安全弁ブランチ23は、遮断弁11,16によって遮断され、これらの遮断弁11,16は、遮断弁11,16のTボアが安全弁ブランチ23を閉じ、他方の安全弁枝路24を開いたままにするように回転されるれる。
図2Cでは、もう1つの圧力解放安全弁15がメンテナンス中であり、安全弁ブランチ24は、遮断弁11,16によって遮断され、これらの遮断弁11,16は、遮断弁11,16のTボアが安全弁ブランチ24を閉じ、他の安全弁ブランチ23を開いたままにするように回転される。遮断弁11,16は、手動またはアクチュエータ（図示せず）によって操作される。
別の実施形態では、メカニカルコネクタ18の代わりに、遮断弁11,16は、図1を参照して説明したように、フリーキーおよびトラップされたキーを備えたキーおよびロックシステムと連動する。この実施形態では、遮断弁11,16を左または右に回転させることを防止または許容するために、両方の遮断弁11,16の左右両側に機械的なロックが設けられている。
キーはメカニカルロック用のメカニカルキーである。安全弁ブランチ23,24のいずれかに設けられている圧力解放安全弁12,15の一つを遮断するため、キーは、図1に関連して説明したように対応して使用される。圧力逃がし安全弁12; 15が再び使用する準備ができているとき、安全弁ブランチ23,24は キーを逆順に使用して開かれる。
7 遮断弁
9 遮断弁
10 LNGタンク
11 遮断弁
12 圧力解放安全弁
13 遮断弁
14 遮断弁
15 圧力解放安全弁
16 遮断弁
18 機械的コネクタ
21 LNGタンクからの出口ライン
22 弁システムからの出口ライン
23 圧力解放安全弁
24 圧力解放安全弁
FA, FB, FD フリーキー
TB, TC, TD, TE トラップキー
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FA, FB, FD フリーキー
TB, TC, TD, TE トラップキー
Claims (6)
- LNG燃料タンク(10)の弁システムであって、前記弁システムは、２つの圧力開放安全弁(12,15)を有し、前記LNGタンク(10)からの出口ライン(21)が、それぞれが１つの圧力解放安全弁（12,15）を有する２つの安全弁ブランチ(23,24)に分岐し、
前記弁システムは、前記安全弁ブランチ(23,24)の一つを一時的に遮断するために連結された遮断弁(11,16)を更に有し、
前記圧力解放安全弁(12,15)の少なくとも１つが常に作動状態であり、前記安全弁ブランチ(23,24)は共通の出口ライン(22)に接続し、前記遮断弁(11,16)の１つは前記LNG燃料タンク(10)の前記出口ライン(21)の分岐点に位置し、前記遮断弁(11,16)の１つは共通の前記出口ライン(22)の接続点に位置し、
前記遮断弁(11.16)はT−穴を有するダイバータ弁であることを特徴とする、弁システム。 - 前記遮断弁(11,16)は、機械的連結具(18)により連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の弁システム。
- 連結された前記遮断弁(11,16)は、機械的キー及びフリーキーとトラップキーを備えるロックシステムに連動していることを特徴とする、請求項１に記載の弁システム。
- 前記圧力解放安全弁(12,15)のための前記LNG燃料タンク(10)の前記遮断弁(11,16)はT−穴を有するダイバータ弁であり、前記遮断弁は、一つの遮断弁(11)が、例えば一つの安全弁ブランチを閉じ、他の安全弁ブランチを開とする位置に回されるとき、他の遮断弁(16)は、同時に対応する位置、即ち、同じ安全弁ブランチ(23)を閉じ、他の安全弁ブランチ(24)を開にするように、機械的に連動していることを特徴とする、請求項１に記載の弁システム。
- 前記弁システムは、海洋船舶のタンク連結スペース内に配置されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の弁システム。
- 請求項１乃至５のいずれかに記載の弁システムを備える海洋船舶。
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