JP7292576B2

JP7292576B2 - メタノール送液用配管支持部材

Info

Publication number: JP7292576B2
Application number: JP2019017960A
Authority: JP
Inventors: 慶一内藤
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2023-06-19
Anticipated expiration: 2039-02-04
Also published as: JP2020125798A

Description

本発明は、海洋構造物上のメタノール送液用配管を支持するメタノール送液用配管支持部材に関する。

硫化水素ガス製造の原料となる水素は、メタノールを熱分解させることで発生させている。ここで用いられるメタノールについては海上輸送にて受け入れる事が一般的であり、運搬船から配管を用いて受入れを行う。

運搬船からの受け入れに用いる配管（メタノール受入配管）は海洋上に設置された構脚橋上に配置されているが、メタノール受入配管は温度差による配管の伸縮や船からのメタノールの圧送による配管の動きによって、配管を支持している構造部材と配管下部とが擦れて磨耗する為、最終的には配管の穴あきが発生する。

配管の穴あきによる液漏れの防止に関して、例えば特許文献１には、輸送用鋼管や鋼製容器の外面に下地処理を行う下地処理工程と、下地処理された輸送用鋼管や鋼製容器の外面を樹脂含浸繊維で被覆し所定厚さの繊維強化樹脂層を形成する繊維強化樹脂層形成工程とを備えていることを特徴とする配管や鋼製容器の防食施工方法が記載されている。

特開２００６－５７７９０号公報

しかしながら、メタノール送液用配管は、数ｋｍにも及ぶ長さになるため、配管の全てに対して防食施工処理を施すことは困難である。また、メタノールは可燃性液体であるため、火花が生じるような配管の切断や火気を用いた溶接補修は内部のメタノール又は残留メタノールガスに引火する可能性があり危険である。

また、ＦＲＰ等を穴あき箇所をカバーするように施工することも考えられるが、受入時の送液圧力で破損する可能性やメタノール耐性のあるＦＲＰを用いなければならないため採用は難しい。

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、簡易な構成で配管の摩耗による損傷（穴あきや割れなど、メタノール漏洩を生じるものを指す。以下同じ）を防止することのできるメタノール送液用配管支持部材を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、配管を支持する鋼材（構脚橋の鋼材）と配管との間にさらに支持部材を設けることで配管が直接摩耗により損傷するのを防止できることを見出し、本発明の完成に至ったものである。

すなわち、本発明の一態様は、一端がメタノールを分解して水素を発生する設備に設置された海洋構造物上のメタノール送液用配管を支持するメタノール送液用配管支持部材であって、メタノール送液用配管の円周面の一部に沿うように湾曲した補強プレートと、水平面を有する鋼材で形成され、荷重を水平面に分散する底面部と、底面部から離れて補強プレートを一定高さに保持する保持部とを備え、補強プレートには空気抜き穴が設けられている。

本発明の一態様によれば、配管を支持する鋼材（構脚橋の鋼材）と配管との間にさらに支持部材を設けることで配管が直接摩耗により損傷することを防止できる。また、補強プレートに空気抜き穴を設けることにより、配管と補強プレート溶接時の溶接品質不良を防止することができる。

また、本発明の一態様は、一端がメタノールを分解して水素を発生する設備に設置された海洋構造物上のメタノール送液用配管を支持するメタノール送液用配管支持部材であって、メタノール送液用配管の円周面の一部に沿うように湾曲した補強プレートと、水平面を有する鋼材で形成され、荷重を水平面に分散する底面部と、底面部から離れて補強プレートを一定高さに保持する保持部とを備え、底面部には摺動材が備えられている。

本発明の一態様によれば、配管を支持する鋼材（構脚橋の鋼材）と配管との間にさらに支持部材を設けることで配管が直接摩耗により損傷することを防止できる。また、底面部に摺動材を備えることで、底面部と配管を支持する鋼材との間の摩耗を低減することができる。

また、本発明の一態様では、メタノール送液用配管支持部材は、長手方向の長さが０．３ｍ以上１．０ｍ以下であるとすることができる。

長手方向の長さを上記長さとすることで、メタノール送液用配管支持部材が配管を支持する鋼材（横桁など）から脱落するのを防止することができる。

また、本発明の一態様では、補強プレートは、メタノール送液用配管の円周の４分の１以上２分の１以下を覆うように湾曲していてもよい。

配管の上記範囲を覆うように補強プレートを湾曲させることにより、配管と補強プレートとを強固に接合することができる。

本発明によれば、簡易な構成で配管の摩耗による損傷を防止することのできるメタノール送液用配管支持部材を提供することができる。したがって、海洋構造物上の配管摩耗が抑えられ、メタノールの海洋漏洩リスクを抑えることができる。

本発明の一実施形態に係るメタノール送液用配管支持部材の配管接合時の正面断面図である。本発明の一実施形態に係るメタノール送液用配管支持部材の配管接合時の側面図である。メタノール送液操業における従来の配管支持方法を示した模式図である。本発明の一実施形態に係るメタノール送液用配管支持部材を適用した配管の状態を表す模式図である。

本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることが可能である。

上述したように硫化水素ガスは、硫化水素ガス製造プラント等により製造されるが、この時使用する水素ガスの原料としてメタノールが用いられる。メタノールは、引火性のある常温で液体の化合物である。硫化水素ガス製造プラントで用いるメタノールは、船舶等により海上輸送された後、海洋上に設置された構脚橋上の配管を通して受け入れを行う。

メタノール送液用配管は、温度差による配管の伸縮やメタノールの圧送によって送液方向の前後にずれるように移動する状況にあるが、海洋上の構脚橋の鋼材上に本発明の一実施形態に係るメタノール送液用配管支持部材を介して載置することで、このような状況において、簡易な構成で配管の摩耗による損傷を防止することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るメタノール送液用配管支持部材の配管接合時の正面断面図であり、図２は、本発明の一実施形態に係るメタノール送液用配管支持部材の配管接合時の側面図である。本発明の一態様は、一端がメタノールを分解して水素を発生する設備に設置された海洋構造物上のメタノール送液用配管を支持するメタノール送液用配管支持部材１０であって、メタノール送液用配管１１の円周面の一部に沿うように湾曲した補強プレート１２と、荷重を分散する底面部１３と、底面部１３に対して補強プレート１２を一定高さに保持する保持部１４とを備える。

このように、構脚橋の鋼材１５とメタノール送液用配管１１との間にさらにメタノール送液用配管支持部材１０を設け、メタノール送液用配管１１とメタノール送液用配管支持部材１０とを接合することにより、配管伸縮時等には、メタノール送液用配管支持部材１０がメタノール送液用配管１１とともに移動するため、メタノール送液用配管支持部材１０と構脚橋の鋼材１５との間でのみ摩耗が生じる。これにより、メタノール送液用配管１１が直接摩耗するのを防止することができる。なお、ここで構脚橋の鋼材１５とは、構脚橋の一部（好ましくは上部や最上部）をなすものであり、Ｈ鋼などのチャンネル鋼を接合又は組み合わせることにより、構脚橋の強度を向上する形状であってもよい。

補強プレート１２は、メタノール送液用配管１１の円周面の一部に沿うように湾曲した部材であり、メタノール送液用配管１１と溶接等により接合される。メタノール送液用配管１１と補強プレート１２溶接時の溶接品質不良を防ぐため、補強プレート１２には空気抜き穴１６が設けられていることが好ましい。補強プレート１２の材質は特に限定されないが、例えば、鉄鋼材やステンレス鋼材などとし、メタノール送液用配管１１と同じ材質とすることが好ましい。

底面部１３は、メタノール送液用配管支持部材１０にかかる荷重を構脚橋へ分散する。メタノール送液用配管支持部材１０をメタノール送液用配管１１と接合することにより、底面部１３が構脚橋の鋼材１５との間で摩耗することになるため、底面部１３は耐摩耗性に優れた部材で構成することが好ましい。

保持部１４は、底面部１３に対して補強プレート１２を一定高さに保持する。保持部１４の材質は特に限定はなく、補強プレート１２や底面部１３と同一の部材で良い。保持部１４は、図１や図２に示すように、メタノール送液用配管支持部材１０の側壁を構成するものでもよく、あるいは複数の支柱状の形状となっていてもよい。

メタノール送液用配管支持部材１０は、長手方向の長さＬが０．３ｍ以上１．０ｍ以下であることが好ましい。上述したように、メタノール送液用配管１１は、温度差による配管の伸縮やメタノールの圧送によって送液方向の前後にずれるように移動するため、メタノール送液用配管支持部材１０は、前後の移動によって構脚橋の鋼材１５から脱落しない程度の長さが必要である。長手方向の長さＬが０．３ｍ未満の場合は、メタノール送液用配管支持部材１０が構脚橋の鋼材１５から脱落するおそれがあり、長さＬが１．０ｍを超える場合には、メタノール送液用配管支持部材１０が長くなりすぎて、製造や運搬の際にコストが増加して無駄である。なお、メタノール送液用配管支持部材１０は、送液方向を前後とした場合の左右方向に動くことはほとんどないが、図１に示すように構脚橋の鋼材１５にメタノール送液用配管支持部材１０が左右方向に動かないようにするためのガイド１７を設置しておくことが好ましい。

また、底面部１３には犠牲材または摺動材が備えられていてもよい。底面部１３は、構脚橋の鋼材１５との間で摩耗する部分であるため、例えば底面部１３の構脚橋の鋼材１５側にゴム板などが接着されていてもよい。

また、補強プレート１２は、メタノール送液用配管１１の円周の４分の１以上２分の１以下を覆うように湾曲させることが好ましい。すなわち、図１において、９０°≦θ≦１８０°とすることが好ましい。補強プレート１２が覆う部分が円周の４分の１未満の場合は、メタノール送液用配管１１と補強プレート１２の接触面積が少なくなるため、配管の荷重が補強プレート１２に十分に分散されない恐れがある。また、補強プレート１２が覆う部分が円周の２分の１を超える場合には、補強プレート１２がメタノール送液用配管１１の上半分の一部まで覆うことになるため、取り付けや溶接等の接合が困難となる。

本発明の一実施形態では、補強プレート１２とメタノール送液用配管１１を溶接する態様としたが、本発明の他の実施形態では、この溶接個所を溶接せず自由に動かせる態様、この溶接個所のかわりに底面部１３と構脚橋の鋼材１５を溶接する態様、この溶接個所に加えて底面部１３と構脚橋の鋼材１５を溶接する態様であってもよい。

以下に示す実施例及び比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。

（比較例）
比較例では、図３に示すように、従来通りの方法で配管１１１（材質SS400、直径20ｃｍ）と構脚橋の鋼材１１５の間にゴム板１１３を敷設してメタノールの送液を行った。定期点検の際に配管１１１と構脚橋の鋼材１１５との接触箇所のあたりで配管の損傷が発見された。当該配管の損傷は、配管１１１と構脚橋の鋼材１１５との間の摩耗による損傷に加え、海水によって損傷部分にさびが生じ腐食されたことによるものと考えられる。

（実施例）
メタノール送液操業において、本発明の一実施形態に係るメタノール送液用配管支持部材を適用した。すなわち、図４に示すように、メタノール溶液用配管１１と構脚橋の鋼材１５との間にメタノール送液用配管支持部材１０（材質SS400、鋼材から配管までの高さ20ｃｍ）を設置した。なお、メタノール送液用配管支持部材１０の補強プレート１２とメタノール送液用配管１１とが溶接されている。

メタノール送液用配管支持部材を設置してメタノール送液操業を実施することにより、メタノール送液用配管支持部材の底面部は多少摩耗することはあったが、メタノール送液用配管自体には摩耗による損傷が生じることはなかった。

以上の結果から、本発明の一実施形態に係るメタノール送液用配管支持部材を適用することにより、簡易な構成で配管の摩耗による損傷を防止することが可能になることが確認された。

なお、上記のように本発明の一実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、メタノール送液用配管支持部材の構成も本発明の一実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１０メタノール送液用配管支持部材、１１メタノール送液用配管、１２補強プレート、１３底面部、１４保持部、１５，１１５構脚橋の鋼材、１６空気抜き穴、１７ガイド、１１１配管、１１３ゴム板

Claims

一端がメタノールを分解して水素を発生する設備に設置された海洋構造物上のメタノール送液用配管を支持するメタノール送液用配管支持部材であって、
前記メタノール送液用配管の円周面の一部に沿うように湾曲した補強プレートと、
水平面を有する鋼材で形成され、荷重を前記水平面に分散する底面部と、
前記底面部から離れて前記補強プレートを一定高さに保持する保持部
とを備え、
前記補強プレートには空気抜き穴が設けられていることを特徴とするメタノール送液用配管支持部材。
一端がメタノールを分解して水素を発生する設備に設置された海洋構造物上のメタノール送液用配管を支持するメタノール送液用配管支持部材であって、
前記メタノール送液用配管の円周面の一部に沿うように湾曲した補強プレートと、
水平面を有する鋼材で形成され、荷重を前記水平面に分散する底面部と、
前記底面部から離れて前記補強プレートを一定高さに保持する保持部
とを備え、
前記底面部には摺動材が備えられていることを特徴とするメタノール送液用配管支持部材。
前記補強プレートには空気抜き穴が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のメタノール送液用配管支持部材。
当該メタノール送液用配管支持部材は、長手方向の長さが０．３ｍ以上１．０ｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のメタノール送液用配管支持部材。
前記補強プレートは、前記メタノール送液用配管の円周の４分の１以上２分の１以下を覆うように湾曲していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のメタノール送液用配管支持部材。