JP6571425B2 - 液化水素用緊急離脱システム - Google Patents

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Description

本発明は液化水素用ローディングアームに装備される液化水素用緊急離脱システムに関し、液体空気の落下防止のための貯留容器を設けたものに関する。
原油やガソリンや軽油、天然ガス（ＬＮＧ，ＬＰＧ）等の化石燃料輸送船と陸上の貯蔵タンクとの間で化石燃料をローディングしたり、アンローディングしたりする場合には通常ローディングアームが用いられる。ローディングアームをＬＮＧ運搬船のＬＮＧ配管のマニホールドに接続してローディングやアンローディング中に、突風・潮流等によるタンカーの急激な移動、地震や津波の襲来、火災等の不測の緊急事態が発生した場合、ローディングアームが破損するのを防止する為に、ローディングアームにＥＲＳ（緊急離脱システム）が装備されている。
ＬＮＧ等の移送に用いるローディングアームの場合、ＥＲＳを作動させると、その１対の緊急遮断弁を遮断してから離脱（分離）させるけれども、緊急遮断弁の接続開口部付近のＬＮＧ等が外部へ飛散してしまう。このため、緊急遮断弁の接続開口部から漏油が外部へ飛散するのを防止するためにＥＲＳに漏油飛散防止装置を設けることが提案されている。
特許文献１には、ＥＲＳ作動時の漏油の飛散防止、ローディングアームの切り離し後の漏油の滴下を防止するためのコンパクトな構成の漏油飛散防止装置が開示されている。この漏油飛散防止装置は、ローディングアームのアーム先端側の緊急遮断弁に取り付けられる外カバーと、被接続管側の緊急遮断弁の接続開口部を囲む油槽と、この油槽をその下方側から覆うように取り付けられた収納袋と、外カバーの先端部を絞り込みながら内側に引き上げる引上装置とで構成されている。
ＥＲＳが作動していないときは、外カバーを折り畳んで収納袋に収納した状態となっており、ＥＲＳが作動し、１対の緊急遮断弁が分離されたときに、外カバーによって、漏油が外部に飛散することを防止し、かつ、外カバーの内面に付着した油を油槽に導いている。
特開２０００−２３８８９８号公報
上記ＬＮＧ用ローディングアームの場合、ＬＮＧの液化温度が−１６１℃であり、ＥＲＳ作動時に緊急遮断弁の接続開口部に液体空気は発生しないため、ＬＮＧが飛散するのを防止すればよかった。しかし、液化水素用ローディングアームの場合、液化水素の温度が−２５３℃とＬＮＧより低いため、ＥＲＳ作動時にローディングアームの１対の緊急遮断弁を分離すると、緊急遮断弁の接続開口部において自身の冷熱により液体空気が生成される。生成された液体空気は海面に落下するが、海面上に液化空気（酸素）と反応する物質（例えば、油滴等）が存在する可能性がある。このため、液化水素用ローディングアームの場合は、緊急遮断弁の接続開口部側で生成された液体空気が海面に落下するのを確実に防止する必要がある。
本発明の目的は、液化水素用ローディングアームのＥＲＳ作動時に、ローディングアーム側(陸側)の緊急遮断弁の接続開口部に生成された液体空気が海面に落下するのを防止可能な貯留容器を設けた液化水素用緊急離脱システムを提供することである。
請求項１の液化水素用緊急離脱システムは、液化水素用ローディングアームに装備される緊急離脱システムにおいて、前記緊急離脱システムは、陸側の第１遮断弁ユニットと、この第１遮断弁ユニットに分離可能に接続された船側の第２遮断弁ユニットとを備え、前記第１遮断弁ユニットに、前記第２遮断弁ユニットが分離されたときに第１遮断弁ユニットに発生して滴下する液体空気を受ける貯留容器を設けたことを特徴としている。
請求項２の液化水素用緊急離脱システムは、請求項１の発明において、前記第１，第２遮断弁ユニットが接続状態のとき、前記貯留容器を第１，第２遮断弁ユニットの側方の退避位置に保持可能で且つ第１，第２遮断弁ユニットが分離されたとき前記貯留容器を第１遮断弁ユニットの直下の貯留位置に自動的に切換える容器支持機構を設けたことを特徴としている。
請求項３の液化水素用緊急離脱システムは、請求項２の発明において、前記貯留位置のとき貯留容器は水平姿勢に保持され、前記退避位置のとき貯留容器は鉛直姿勢に保持され、前記容器支持機構は、貯留容器の両側部に一端部が固定されて前記第１遮断弁ユニット側へ延び且つ他端部が第１遮断弁ユニットの両側部にヒンジ結合された１対のリンク部材と、第２遮断弁ユニットに固定され且つ退避位置の貯留容器を下方から受け止めるスティ部材とを有することを特徴としている。
請求項４の液化水素用緊急離脱システムは、請求項２の発明において、前記貯留位置のとき貯留容器は水平姿勢に保持され、前記退避位置のとき貯留容器は鉛直姿勢に保持され、前記容器支持機構は、貯留容器の側部に一端部が固定されたＬ形部材と、前記第１遮断弁ユニットの側部に固定された１対のブラケットと、これらブラケットの先端部にＬ形部材の他端部を連結する連結ピンと、この連結ピンに外装されて貯留容器を貯留位置側へ付勢するスプリング部材と、第２遮断弁ユニットに固定され且つ退避位置の貯留容器を下方から受け止めるスティ部材と、第１遮断弁ユニットに固定され且つ第１，第２遮断弁ユニットが分離したとき前記Ｌ形部材を受け止めて貯留容器を貯留位置に保持するストッパとを有することを特徴としている。
請求項５の液化水素用緊急離脱システムは、請求項１〜４の発明において、前記貯留容器にはその外面から突出する複数のフィンが一体形成されていることを特徴としている。
請求項６の液化水素用緊急離脱システムは、請求項１〜４の発明において、前記第１遮断弁ユニットの遮断弁の弁軸には電気ヒーターが取り付けられていることを特徴としている。
本願の発明は、課題解決手段の欄に記載の構成を有するため次の効果を奏する。
請求項１の発明によれば、第１遮断弁ユニットと第２遮断弁ユニットとを備えるため、不測の緊急事態が発生した際、緊急離脱システムを作動させて、第１，第２遮断弁ユニットの２つの遮断弁を閉弁し、ローディングアーム内の多量の液化水素が外部へ流出するのを防止することができる。
緊急離脱システムの第１遮断弁ユニットと第２遮断弁ユニットが分離されたとき、第１遮断弁ユニット側に液体空気が生成されて滴下する場合、その滴下する液体空気を受け止める貯留容器を第１遮断弁ユニットに設けたので、第１遮断弁ユニットに発生した液体空気が海面に滴下するのを確実に防止することができる。
請求項２の発明によれば、貯留容器を退避位置と貯留位置に自動的に切換える容器支持機構を設けたので、第１，第２遮断弁ユニットが接続状態の時には、貯留容器を第１，第２遮断弁ユニット側方の退避位置に保持することができる。
一方、不測の緊急事態が発生し、緊急離脱システムを作動させて、第１，第２遮断弁ユニットが分離された時には、貯留容器を第１遮断弁ユニットの直下の貯留位置に移動させて、第１遮断弁ユニットに発生して滴下する液体空気を受け止めることができるので、液体空気が海面に滴下するのを確実に防止することができる。
請求項３の発明によれば、容器支持機構は、貯留容器を支持する１対のリンク部材と、第２遮断弁ユニットに固定され且つ退避位置の貯留容器を下方から受け止めるスティ部材とを有するので、緊急離脱システムが作動していないときは前記スティ部材で貯留容器を受け止めることで貯留容器を鉛直姿勢の退避位置に保持することができる。一方、緊急離脱システムを作動させた貯留位置のときには前記スティ部材が機能しなくなるため、貯留容器を水平姿勢の貯留位置に保持することができる。
請求項４の発明によれば、容器支持機構は、貯留容器の側部に一端部が固定されたＬ形部材と、第１遮断弁ユニットの側部に固定された１対のブラケットと、これらブラケットの先端部にＬ形部材の他端部を連結する連結ピンと、この連結ピンに外装されて貯留容器を貯留位置側へ付勢するスプリング部材と、第２遮断弁ユニットに固定され且つ退避位置の貯留容器を下方から受け止めるスティ部材と、第１遮断弁ユニットに固定され且つ第１，第２遮断弁ユニットが分離したときＬ形部材を受け止めて貯留容器を貯留位置に保持するストッパとを有するので、第１，第２緊急遮断弁が接続状態のときは、貯留容器をスティ部材で受け止めて退避位置に保持でき、第１，第２緊急遮断弁が分離したときは、貯留容器をスプリング部材で貯留位置側へ付勢すると共にストッパで受け止めることにより、第１遮断弁ユニットの直下の貯留位置に保持することができる。
請求項５の発明によれば、貯留容器にはその外面から突出する複数のフィンが一体形成されているので、外気熱を貯留容器に吸収しやすくなり、生成されて貯留容器で受け止められた液体空気の蒸発を促進することができる。
請求項６の発明によれば、第１遮断弁ユニットの遮断弁の弁軸には電気ヒーターが取り付けられているので、第１遮断弁ユニットの接続開口部での液体空気の生成を抑制することができる。
本発明の実施例１に係る液化水素輸送船とローディングアームの説明図である。 前記ローディングアームの緊急離脱システム（接続状態）の斜視図である。 前記ローディングアームの緊急離脱システム（分離状態）の斜視図である。 実施例２に係るローディングアームの緊急離脱システム（接続状態）の正面図である。 図４の緊急離脱システム（分離状態）の正面図である。 図４、図５の容器支持機構１３Ａの要部拡大平面図である。 実施例２に係る貯留容器の要部拡大正面図である。
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
図１に示すように、液化水素運搬船１の液化水素タンク１ａから陸上の液化水素タンク（図示略）に液化水素をアンローディングしたり、或いはその反対に陸上の液化水素タンクから液化水素運搬船１に液化水素をローディングするために、陸上側には液化水素用ローディングアーム２であって、その内部に可撓性の真空断熱二重管（図示略）を備えた液化水素用ローディングアーム２が装備され、このローディングアーム２の真空断熱二重管は陸上の液化水素用配管を介して液化水素タンク(図示略)に接続されている。
このローディングアーム２は、液化水素を流通させる二真空断熱重管を覆って支持する外筒構造として、アウタライザ３と、インボードブーム４と、アウトボードブーム５とを備え、ローディングアーム２の先端側には、真空断熱ニ重管に接続された緊急離脱システム６（ＥＲＳ）と、この緊急離脱システム６に接続された真空断熱二重接続管7とを備えている。
このローディングアーム２を介して液化水素のローディングやアンローディングを行う場合、真空断熱二重接続管7の先端の継手部を液化水素運搬船１上の液化水素配管のマニホールド８の継手部９に接続してから液化水素の移送を行う。
ローディングアーム２をマニホールド８の継手部９に接続した状態のとき、天候が悪化して液化水素運搬船１が激しく揺動したり、地震や津波が発生すると、ローディングアーム２が破損する虞があるため、このローディングアーム２には緊急離脱システム６（ＥＲＳ）が装備されている。
次に、緊急離脱システム６（ＥＲＳ）について図２，図３に基づいて説明する。
緊急離脱システム６は、陸側の第１遮断弁ユニット１０と、この第１遮断弁ユニット１０に分離可能に接続された船側の第２遮断弁ユニット１１とを備え、第１遮断弁ユニット１０には、第２遮断弁ユニット１１が分離されたときに第１遮断弁ユニット１０の接続開口部に発生して滴下する液体空気を受ける貯留容器１２が設けられている。
第１，第２遮断弁ユニット１０，１１にはそれら内部の第１，第２緊急遮断弁を開閉するために回動操作される弁軸１０ａ，１１ａが夫々設けられ、不測の緊急事態が発生し緊急離脱システム６を作動させる場合には、弁軸１０ａ，１１ａを回動操作することで第１，第２緊急遮断弁を閉弁状態に切換えてから第１，第２遮断弁ユニット１０，１１を分離し、ローディングアーム２及び液化水素タンク１ａから多量の液化水素を外部へ流出させないようになっている。
第１遮断弁ユニット１０側の第１遮断弁の弁軸１０ａには電気ヒーター１０ｂが巻装されており、緊急離脱システム６を作動させた場合に、電気ヒーター１０ｂに通電することにより、第１遮断弁ユニット１０の接続開口部に生成する液体空気の生成を抑制するように構成してある。但し、電気ヒーター１０ｂは必須のものではなく省略可能である。
貯留容器１２は、短円筒形状の筒部材１２ａと、この筒部材１２ａの底面を塞ぐ平坦な底部材１２ｂとを有し、後述する容器支持機構１３によって、緊急離脱システム６を作動させた場合に退避位置から貯留位置に自動的に切換えるように構成してある。この貯留容器１２は、極低温用のＳＵＳやアルミニウム等の金属材料で製作されている。
貯留容器１２が退避位置のとき、貯留容器１２は第１，第２遮断弁ユニット１０，１１の側方で鉛直姿勢（底部材１２ｂが鉛直になる）に保持され、貯留容器１２が貯留位置のとき、貯留容器１２は第１遮断弁ユニット１０の直下に水平姿勢（底部材１２ｂが水平になる）に保持される。
通常時、即ち緊急離脱システム６が作動していないときは、第１，第２遮断弁ユニット１０，１１は接続状態であり、貯留容器１２は退避位置に保持される。一方、不測の緊急事態が発生した場合には緊急離脱システム６が作動して、第１遮断弁ユニット１０が第２遮断弁ユニット１１から連結解除されて分離され、貯留容器１２は貯留位置に自動的に移動して保持される。
次に、上記の容器支持機構１３について図２，図３に基づいて説明する。
容器支持機構１３は、貯留容器１２を支持し且つ退避位置から貯留位置に自動的に切換えるものであり、１対のリンク部材１４と、スティ部材１５とを備えている。この１対のリンク部材１４と、スティ部材１５は、ＳＵＳやアルミニウム等の金属材料で製作されている。
１対のリンク部材１４は、貯留容器１２を第１遮断弁ユニット１０に揺動可能に連結するものである。この１対のリンク部材１４は底部材１２ｂと直交方向へ第１遮断弁ユニット１０側へ延び、１対のリンク部材１４は貯留容器１２の筒部材１２ａの両側部にその一端部が溶接により固定され、その他端部は第１遮断弁ユニット１０の両側部にピン部材１６を介してヒンジ結合されている。
スティ部材１５は、貯留容器１２が退避位置のとき、筒部材１２ａの下端部を下方から受け止めて退避位置に保持するものであり、その一端部（上端部）に支持台１５ａを備え、その他端部（下端部）は第２遮断弁ユニット１１の一側部に溶接により固定されている。
上記の液化水素用ローディングアーム２の緊急離脱システム６の作用、効果について説明する。通常時は緊急離脱システム６が作動せず、第１，第２遮断弁ユニット１０，１１が接続状態のときは、図２に示すように、貯留容器１２の筒部材１２ａの下端部がスティ部材１５の支持台１５ａで下方から受け止められるので、貯留容器１２は第１，第２遮断弁ユニット１０，１１側方の退避位置に保持されている。
他方、不測の緊急事態が発生して緊急離脱システムが作動すると、図３に示すように、第１，第２遮断弁ユニット１０，１１が瞬時に連結解除されて分離され、ローディングアーム２で支持された第１遮断弁ユニット１０が上方移動するため、スティ部材１５が貯留容器１２を退避位置に保持しなくなり、貯留容器１２と容器支持機構１３はそれらに作用する自重によりピン部材１６を支点として下方に自動的に揺動していき、貯留容器１２は第１遮断弁ユニット１０の直下の貯留位置に移動して水平姿勢で停止し、第１遮断弁ユニット１０に生成されて滴下する液体空気を受け止めるため、液体空気が海面に滴下するのを確実に防止することができる。
本実施例においては、前記実施例１の容器支持機構１３に代えて、図４〜図６に示すような容器支持機構１３Ａを備えている。尚、容器支持機構１３Ａ以外の構成は、実施例１と同様であるので、同様の構成要素に同様の符号を付して説明を省略する。
容器支持機構１３Ａは、貯留容器１２に一端部が固定されたＬ形部材２０と、第１遮断弁ユニット１０の側部に固定された１対のブラケット２１と、これらブラケット２１の先端部にＬ形部材２０の他端部を連結する連結ピン２２と、この連結ピン２２に外装されて貯留容器１２を貯留位置側へ付勢するスプリング部材２３と、第２遮断弁ユニット１１に固定され且つ退避位置の貯留容器１２を下方から受け止めるスティ部材２４と、第１遮断弁ユニット１０に固定され且つ第１，第２遮断弁ユニット１０，１１が分離したとき前記Ｌ形部材２０を受け止めて貯留容器１２を貯留位置に保持するストッパ２５とを備えている。
前記Ｌ形部材２０は、第１腕部２０ａと第２腕部２０ｂとからなり、第１腕部２０ａの先端部が貯留容器１２の筒部材１２ａに溶接により固定され、第２腕部２０ｂの端部は、１対のブラケット２１に連結ピン２２を介して回動可能に連結されている。尚、図６に示すように、スプリング部材２３は、右ねじ方向に十分に巻き締めた捩じりバネであり、スプリング部材２３の先端部は第２腕部２０ｂの上面に係止され、スプリング部材２３の基端部は片方のブラケット２１に係止されており、このスプリング部材２３によりＬ形部材２０と貯留容器１２を図５において反時計回り方向へ付勢している。
図４に示すように、通常時は緊急離脱システム６Ａが作動せず、第１，第２遮断弁ユニット１０，１１が接続状態のときには、Ｌ形部材２０の第２腕部２０ｂの途中部が、スティ部材２４の先端で下方から受け止められ、貯留容器１２が第１，第２遮断弁ユニット１０，１１側方の退避位置に保持されている。この退避位置のとき、貯留容器１２は底部材１２ｂが鉛直となる鉛直姿勢になっている。
不測の緊急事態が発生して緊急離脱システムが作動すると、第１，第２遮断弁ユニット１０，１１が瞬時に連結解除されて分離され、ローディングアーム２で支持される第１遮断弁ユニット１０は上方へ移動するため、スティ部材２４は機能しなくなるため、貯留容器１２は、スプリング部材２３の弾性付勢力によって連結ピン２２を回転中心として下方へ揺動していく。
そして、図５に示すように、貯留容器１２は第１遮断弁ユニット１０の直下の貯留位置まで移動し、Ｌ形部材２０の第２腕部２０ｂの内面がストッパ２５の先端面に係止されるため、水平姿勢で貯留位置に保持される。このため、第１遮断弁ユニット１０の接続開口部に発生して滴下する液体空気を貯留容器１２によって受け止めることができるので、液体空気が海面に滴下するのを確実に防止することができる。
本実施例においては、前記実施例２の貯留容器１２に代えて、図７に示すような貯留容器１２Ａを備えている。尚、貯留容器１２Ａ以外の構成は、実施例２と同様であるので、同様の構成要素に同様の符号を付して説明を省略する。
貯留容器１２Ａには、貯留容器１２Ａの底部材１２ｂＡの外面から突出する複数のフィン３０が一体形成されている。フィン３０は、正面視にて先細り形状であって、側面視にて前後方向に延びる矩形帯状に形成され、複数のフィン３０が左右方向に一定の間隔をあけて平行に形成されている。
このフィン３０によって外気熱を貯留容器１２Ａに吸収しやすくなり、生成されて貯留容器１２Ａで受け止められた液体空気の蒸発を促進することができる。その他の構成、作用及び効果については、実施例２と同様であるので説明は省略する。なお、実施例１の貯留容器１２の底部材１２ｂにフィン３０を一体形成してもよい。
前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１）前記貯留容器１２は円筒形状に限定されるものでなく、矩形の箱形など、滴下する液体空気を貯留できる形状のものであればよい。
２）本発明の低温流体用ローディングアームの緊急離脱システムは、タンクローリから陸上の液化水素ステーションへ液化水素をアンローディングするローディングアームにも同様に適用可能である。
３）その他、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変形を付加して実施可能であり、本発明はその種の変更形態も包含するものである。
１ 液化水素運搬船
２ 低温流体用ローディングアーム
６ 緊急離脱システム
１０ 第１遮断弁ユニット
１０ｂ 電気ヒーター
１１ 第２遮断弁ユニット
１２ 貯留容器
１３，１３Ａ 容器支持機構
１４ リンク部材
１５ スティ部材
２０ Ｌ形部材
２１ １対のブラケット
２２ 連結ピン
２３ スプリング部材
２４ スティ部材
２５ ストッパ
３０ フィン

Claims (6)

  1. 液化水素用ローディングアームに装備される緊急離脱システムにおいて、
    前記緊急離脱システムは、陸側の第１遮断弁ユニットと、この第１遮断弁ユニットに分離可能に接続された船側の第２遮断弁ユニットとを備え、
    前記第１遮断弁ユニットに、前記第２遮断弁ユニットが分離されたときに第１遮断弁ユニットに発生して滴下する液体空気を受ける貯留容器を設けたことを特徴とする液化水素用緊急離脱システム。
  2. 前記第１，第２遮断弁ユニットが接続状態のとき、前記貯留容器を第１，第２遮断弁ユニットの側方の退避位置に保持可能で且つ第１，第２遮断弁ユニットが分離されたとき前記貯留容器を第１遮断弁ユニットの直下の貯留位置に自動的に切換える容器支持機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の液化水素用緊急離脱システム。
  3. 前記貯留位置のとき貯留容器は水平姿勢に保持され、前記退避位置のとき貯留容器は鉛直姿勢に保持され、
    前記容器支持機構は、貯留容器の両側部に一端部が固定されて前記第１遮断弁ユニット側へ延び且つ他端部が第１遮断弁ユニットの両側部にヒンジ結合された１対のリンク部材と、第２遮断弁ユニットに固定され且つ退避位置の貯留容器を下方から受け止めるスティ部材とを有することを特徴とする請求項２に記載の液化水素用緊急離脱システム。
  4. 前記貯留位置のとき貯留容器は水平姿勢に保持され、前記退避位置のとき貯留容器は鉛直姿勢に保持され、
    前記容器支持機構は、貯留容器の側部に一端部が固定されたＬ形部材と、前記第１遮断弁ユニットの側部に固定された１対のブラケットと、これらブラケットの先端部にＬ形部材の他端部を連結する連結ピンと、この連結ピンに外装されて貯留容器を貯留位置側へ付勢するスプリング部材と、第２遮断弁ユニットに固定され且つ退避位置の貯留容器を下方から受け止めるスティ部材と、第１遮断弁ユニットに固定され且つ第１，第２遮断弁ユニットが分離したとき前記Ｌ形部材を受け止めて貯留容器を貯留位置に保持するストッパとを有することを特徴とする請求項２に記載の液化水素用緊急離脱システム。
  5. 前記貯留容器にはその外面から突出する複数のフィンが一体形成されていることを特徴とする請求項１〜４に記載の液化水素用緊急離脱システム。
  6. 前記第１遮断弁ユニットの遮断弁の弁軸には電気ヒーターが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４に記載の液化水素用緊急離脱システム。
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