JPH0574760B2 - - Google Patents
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- JPH0574760B2 JPH0574760B2 JP18503388A JP18503388A JPH0574760B2 JP H0574760 B2 JPH0574760 B2 JP H0574760B2 JP 18503388 A JP18503388 A JP 18503388A JP 18503388 A JP18503388 A JP 18503388A JP H0574760 B2 JPH0574760 B2 JP H0574760B2
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Landscapes
- Pipeline Systems (AREA)
Description
発明の目的
本発明は、液化ガスなどの低温の流体を移送す
る配管をクールダウンする方法の改良に関する。
る配管をクールダウンする方法の改良に関する。
LNGやLPGのような低温の流体を移送する配
管は、移送開始時の急激な冷却による局部的収縮
がひきおこすトラブルを防ぐため、使用に先立つ
て安全な温度まで配管を冷却する、クールダウン
の操作を行なわなければならない。 配管のクールダウンは、一般に液化ガス(通常
は輸移送しようとする液化ガスが用いられるが、
液化窒素ガスでもよい)をガス化したクールダウ
ン用冷却媒体(以下「冷却媒体」という)を、配
管に流すことによつて実施されている。このと
き、冷却媒体は、比重が大きいため配管内の下部
を流れる傾向がある上に、ガス化せず霧状で含ま
れている液体分が配管内で落下して、管の下部を
流れるため、配管の上部と下部で温度差が大きく
なる。それがはなはだしくなると、配管が弓状に
反る、いわゆるボウイング現象が生じる。 ボウイングが生じると、配管の支持されている
部分の応力が増加し、それが許容限度を超える
と、配管が損傷し、場合によつては破壊に至る。 これまで、配管の損傷を防止するためにとられ
てきた対策は、配管の冷却速度および配管上下の
温度差を監視し、これらがあらかじめ設定した許
容値を超えたときは、冷却媒体の導入量を減少さ
せるか、一時的に止めて、配管にその許容限度を
超える応力が生じないようブレーキをかけながら
クールダウンを行なうものである。(たとえば、
特公昭62−9794号) このような従来法を実施してみると、次のよう
な問題点があることが明らかになつた。 まず、冷却媒体の流量を調整して配管の上下温
度差を制御することは容易でない。温度差を小さ
くしよようとして冷却媒体の流量を少なくする
と、冷却媒体は配管の上部に行きわたらず下部し
か流れないから、配管の上下温度差がかえつて大
きくなる。流量を増すことは、配管に許容される
最大の冷却速度や冷却媒体の供給能力の面で制約
がある。こうした問題はは、配管の口径が大きく
なるほど深刻である。 これに加えて、配管上下温度差の制御が優先し
て行なわれるため、配管の冷却を促進して冷却に
要する時間を短縮することは二の次になり、能率
がよくない。
管は、移送開始時の急激な冷却による局部的収縮
がひきおこすトラブルを防ぐため、使用に先立つ
て安全な温度まで配管を冷却する、クールダウン
の操作を行なわなければならない。 配管のクールダウンは、一般に液化ガス(通常
は輸移送しようとする液化ガスが用いられるが、
液化窒素ガスでもよい)をガス化したクールダウ
ン用冷却媒体(以下「冷却媒体」という)を、配
管に流すことによつて実施されている。このと
き、冷却媒体は、比重が大きいため配管内の下部
を流れる傾向がある上に、ガス化せず霧状で含ま
れている液体分が配管内で落下して、管の下部を
流れるため、配管の上部と下部で温度差が大きく
なる。それがはなはだしくなると、配管が弓状に
反る、いわゆるボウイング現象が生じる。 ボウイングが生じると、配管の支持されている
部分の応力が増加し、それが許容限度を超える
と、配管が損傷し、場合によつては破壊に至る。 これまで、配管の損傷を防止するためにとられ
てきた対策は、配管の冷却速度および配管上下の
温度差を監視し、これらがあらかじめ設定した許
容値を超えたときは、冷却媒体の導入量を減少さ
せるか、一時的に止めて、配管にその許容限度を
超える応力が生じないようブレーキをかけながら
クールダウンを行なうものである。(たとえば、
特公昭62−9794号) このような従来法を実施してみると、次のよう
な問題点があることが明らかになつた。 まず、冷却媒体の流量を調整して配管の上下温
度差を制御することは容易でない。温度差を小さ
くしよようとして冷却媒体の流量を少なくする
と、冷却媒体は配管の上部に行きわたらず下部し
か流れないから、配管の上下温度差がかえつて大
きくなる。流量を増すことは、配管に許容される
最大の冷却速度や冷却媒体の供給能力の面で制約
がある。こうした問題はは、配管の口径が大きく
なるほど深刻である。 これに加えて、配管上下温度差の制御が優先し
て行なわれるため、配管の冷却を促進して冷却に
要する時間を短縮することは二の次になり、能率
がよくない。
本発明の目的は、従来の技術を一歩前進させ
て、配管の上下温度差を確実に許容値内に保つて
ボウイング現象を起こすことなく、しかも冷却に
要する時間を短縮した配管のクールダウン方法を
提供することにある。 発明の構成
て、配管の上下温度差を確実に許容値内に保つて
ボウイング現象を起こすことなく、しかも冷却に
要する時間を短縮した配管のクールダウン方法を
提供することにある。 発明の構成
本発明の低温流体を移送する配管のクールダウ
ン方法は、低温流体を移送する配管に冷却媒体を
供給して配管を使用可能な低温流体までクールダ
ウンする方法であつて、基本的には、配管の上部
において適宜の間隔でえらんだ数個の点の温度お
よび配管の下部においてえらんだ少なくとも1個
の点の温度を測定し、供給する冷却媒体の温度を
配管の上部の温度にもとづいて制御するととも
に、供給する冷却媒体の流量を配管の下部の温度
にもどづいて制御することを特徴とする。 好ましい態様においては、供給する冷却媒体の
温度を配管の上部の温度にもとづいて制御するこ
とが、冷却媒体の温度Tを、 TH−ΔTa 〔ただし、THは冷却媒体により実質的に降下
しつつある配管の上部の温度であり、ΔTaは配管
に許容される上下の温度差の最大値である。〕 に近いがそれより低くはない温度に制御しつつ低
下させて行くことであり、供給する冷却媒体の流
量を配管の下部の温度にもとづいて制御すること
が、供給する冷却媒体の流量Fを、配管の下部の
温度が、配管に許容される温度降下速度の最大値
を超えないように制御する。 ここで、「配管上部の温度が実質的に降下しつ
つある点」とは、周囲温度と同じであつた配管に
冷却媒体が供給された結果、明白に周囲より低い
温度となり、かつ速たかに温度低下が進行をはじ
めた点を意味する。 温度の低下が進行している間は、配管上下の温
度差は軸方向において一様ではない。配管には立
上り部分もあり、そこでは温度が均一化され、水
平部分では温度差が生じる。このように配管の温
度低下傾向は配管の敷設状況によつても異ななつ
てくるが、重要なことは、どのようなな状況下で
も配管のすべて個所において上下の温度差が許容
値以上にならないようにすることなので、供給す
る冷却媒体の温度が大きく影響する複数個所の配
管上部の温度にもとづいて媒体の温度を制御する
ことが必要なのである。 図面を参照して具体的に説明すれば、第1図に
示すように、液化ガスをタンク2から取り出し、
その一部を気化器3で気化してガス状とし、液化
ガスを混合器4で適当な割合で混合することによ
り、ある温度の冷却媒体を用意する。これを低温
流体を移送する配管1に導入してクールダウンを
行なうに当り、配管上部の諸点の温度T1,T2,
T3,…Toを測定し、そのデータに基づき、温度
コントローラーTCにより、または手動で、適切
な冷却媒体温度を算出し、それを与えるような上
記の液化ガス/ガスの混合比を決定してバルブ5
を操作する。それにより適切な温度に調節された
冷却媒体が供給される。 一方、配管下部のある点の温度tの変化をみ
て、流量コントローラーFCで適切な流領量を求
め、バルブ6を調節する。それにより、適切な流
量の冷却媒体を配管1に供給する。 低温のガスが直接得られる場合は、もちろん気
化器は必要なく、第1図の鎖線で囲んだ部分を第
2図にに示すように変更すればよい。すなわち、
低温ガス源7からの低温ガスを、ヒータ8で適宜
の熱源からの熱により加熱して所望の温度にす
る。 配管に許容される上下温度差の最大値は、その
管の材質、口径、使用温度、設置条件とくにサポ
ートの状況などによつても異なるが、通常50〜
100℃の範囲にある。 配管に許容できる冷却速度の最大値は、これも
上記した諸条件によつて同じでないが、40〜70
℃/Hrの範囲に設定すればよい。
ン方法は、低温流体を移送する配管に冷却媒体を
供給して配管を使用可能な低温流体までクールダ
ウンする方法であつて、基本的には、配管の上部
において適宜の間隔でえらんだ数個の点の温度お
よび配管の下部においてえらんだ少なくとも1個
の点の温度を測定し、供給する冷却媒体の温度を
配管の上部の温度にもとづいて制御するととも
に、供給する冷却媒体の流量を配管の下部の温度
にもどづいて制御することを特徴とする。 好ましい態様においては、供給する冷却媒体の
温度を配管の上部の温度にもとづいて制御するこ
とが、冷却媒体の温度Tを、 TH−ΔTa 〔ただし、THは冷却媒体により実質的に降下
しつつある配管の上部の温度であり、ΔTaは配管
に許容される上下の温度差の最大値である。〕 に近いがそれより低くはない温度に制御しつつ低
下させて行くことであり、供給する冷却媒体の流
量を配管の下部の温度にもとづいて制御すること
が、供給する冷却媒体の流量Fを、配管の下部の
温度が、配管に許容される温度降下速度の最大値
を超えないように制御する。 ここで、「配管上部の温度が実質的に降下しつ
つある点」とは、周囲温度と同じであつた配管に
冷却媒体が供給された結果、明白に周囲より低い
温度となり、かつ速たかに温度低下が進行をはじ
めた点を意味する。 温度の低下が進行している間は、配管上下の温
度差は軸方向において一様ではない。配管には立
上り部分もあり、そこでは温度が均一化され、水
平部分では温度差が生じる。このように配管の温
度低下傾向は配管の敷設状況によつても異ななつ
てくるが、重要なことは、どのようなな状況下で
も配管のすべて個所において上下の温度差が許容
値以上にならないようにすることなので、供給す
る冷却媒体の温度が大きく影響する複数個所の配
管上部の温度にもとづいて媒体の温度を制御する
ことが必要なのである。 図面を参照して具体的に説明すれば、第1図に
示すように、液化ガスをタンク2から取り出し、
その一部を気化器3で気化してガス状とし、液化
ガスを混合器4で適当な割合で混合することによ
り、ある温度の冷却媒体を用意する。これを低温
流体を移送する配管1に導入してクールダウンを
行なうに当り、配管上部の諸点の温度T1,T2,
T3,…Toを測定し、そのデータに基づき、温度
コントローラーTCにより、または手動で、適切
な冷却媒体温度を算出し、それを与えるような上
記の液化ガス/ガスの混合比を決定してバルブ5
を操作する。それにより適切な温度に調節された
冷却媒体が供給される。 一方、配管下部のある点の温度tの変化をみ
て、流量コントローラーFCで適切な流領量を求
め、バルブ6を調節する。それにより、適切な流
量の冷却媒体を配管1に供給する。 低温のガスが直接得られる場合は、もちろん気
化器は必要なく、第1図の鎖線で囲んだ部分を第
2図にに示すように変更すればよい。すなわち、
低温ガス源7からの低温ガスを、ヒータ8で適宜
の熱源からの熱により加熱して所望の温度にす
る。 配管に許容される上下温度差の最大値は、その
管の材質、口径、使用温度、設置条件とくにサポ
ートの状況などによつても異なるが、通常50〜
100℃の範囲にある。 配管に許容できる冷却速度の最大値は、これも
上記した諸条件によつて同じでないが、40〜70
℃/Hrの範囲に設定すればよい。
本発明のクールダウン方法は、冷却媒体の温度
調節によつて配管の上下温度差の制御を、また流
量調節によつて配管の冷却速度の制御を、それぞ
れ行なう。つまり、従来はこれら制御をもつぱら
冷却媒体の流量調節によつていたところを改め、
温度調節をも利用したのである。 配管の冷却速度を、上下温度差とは独立して制
御することにより、冷却を許容限界界に近い速度
で実施でき、その結果、冷却に要する時間を短縮
できる。 配管下部の温度は、冷却速度の監視のために必
要なデータであつて、その測定は適宜の1点で足
りる。冷却速度は、流量が一定であれば配管の軸
方向においてどの点でも、ほとんど変らない。配
管の元の方、つまり冷却媒体の供給部に近い点で
温度を測定し、そこがあらかじめ定めた速度で冷
却されるような冷却媒体の流量を見出し、その流
量を維持すれば、他の部分もほぼ同じ速度で冷却
される。実際には冷却媒体の流量をある程度は変
動させるので、それに伴つて冷却速度は若干変動
するが、その幅ま小さく、ある点で冷却速度の測
定をすれば、他の点における冷却速度も、それと
大差ないものと考えてよい。 実施例 直径0.86m、長さ500mのLNG輸送用配管のク
ールダウンを実施した。冷却媒体に液化N2を使
用し、配管に許容される上下温度差の最大値を80
℃、配管の冷却速度を50℃/Hrとした。 温度測定は、配管上部では100m間隔の各点に
おいて、配管下部では冷却媒体の供給点から100
mの点で行なつた。 配管のボウイングによる損傷は全くなく、クー
ルダウン要した時間は約5時間で、従来の方法に
比べ約30%短縮できた。 このクールダウンは、液化LNGを使用して直
接行なつた場合ににも、同じ結果が得られた。 発明の効果 本発明のクールダウン方法は、ボウイングによ
つて配管が破損する必要がなく、冷却に要する時
間を短縮できる。クールダウンは、被冷却物のも
つている熱と外部から入る熱とを冷却媒体で吸収
することによつて行なわれるから、冷却時間の短
縮は、冷却の間に外部から入る熱量を少なくで
き、クールダウン用の冷却媒体の使用量を節約で
きる。 配管下部の温度測定は、前記した理由で簡略化
でき、設備費の低減が図れる。
調節によつて配管の上下温度差の制御を、また流
量調節によつて配管の冷却速度の制御を、それぞ
れ行なう。つまり、従来はこれら制御をもつぱら
冷却媒体の流量調節によつていたところを改め、
温度調節をも利用したのである。 配管の冷却速度を、上下温度差とは独立して制
御することにより、冷却を許容限界界に近い速度
で実施でき、その結果、冷却に要する時間を短縮
できる。 配管下部の温度は、冷却速度の監視のために必
要なデータであつて、その測定は適宜の1点で足
りる。冷却速度は、流量が一定であれば配管の軸
方向においてどの点でも、ほとんど変らない。配
管の元の方、つまり冷却媒体の供給部に近い点で
温度を測定し、そこがあらかじめ定めた速度で冷
却されるような冷却媒体の流量を見出し、その流
量を維持すれば、他の部分もほぼ同じ速度で冷却
される。実際には冷却媒体の流量をある程度は変
動させるので、それに伴つて冷却速度は若干変動
するが、その幅ま小さく、ある点で冷却速度の測
定をすれば、他の点における冷却速度も、それと
大差ないものと考えてよい。 実施例 直径0.86m、長さ500mのLNG輸送用配管のク
ールダウンを実施した。冷却媒体に液化N2を使
用し、配管に許容される上下温度差の最大値を80
℃、配管の冷却速度を50℃/Hrとした。 温度測定は、配管上部では100m間隔の各点に
おいて、配管下部では冷却媒体の供給点から100
mの点で行なつた。 配管のボウイングによる損傷は全くなく、クー
ルダウン要した時間は約5時間で、従来の方法に
比べ約30%短縮できた。 このクールダウンは、液化LNGを使用して直
接行なつた場合ににも、同じ結果が得られた。 発明の効果 本発明のクールダウン方法は、ボウイングによ
つて配管が破損する必要がなく、冷却に要する時
間を短縮できる。クールダウンは、被冷却物のも
つている熱と外部から入る熱とを冷却媒体で吸収
することによつて行なわれるから、冷却時間の短
縮は、冷却の間に外部から入る熱量を少なくで
き、クールダウン用の冷却媒体の使用量を節約で
きる。 配管下部の温度測定は、前記した理由で簡略化
でき、設備費の低減が図れる。
第1図は、本発明の原理を説明するため、概念
的なフローチヤートである。第2図は、第1図の
鎖線で囲まれた部分の別の態様を示す同様な図で
ある。 1…配管、2…液化ガスのタンク、3…気化
器、4…混合器、5,6…流量調節バルブ、7…
低温ガスのタンク、8…加熱器、TC…温度コン
トローラー、FC…流量コントローラー。
的なフローチヤートである。第2図は、第1図の
鎖線で囲まれた部分の別の態様を示す同様な図で
ある。 1…配管、2…液化ガスのタンク、3…気化
器、4…混合器、5,6…流量調節バルブ、7…
低温ガスのタンク、8…加熱器、TC…温度コン
トローラー、FC…流量コントローラー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 低温流体を移送する配管に冷却媒体を供給し
て配管を使用可能な低温度までクールダウンする
方法であつて、配管の上部において適宜の間隔で
えらんだ数個の点の温度および配管の下部におい
てえらんだ少なくとも1個の点の温度を測定し、
供給する冷却媒体の温度を配管の上部の温度にも
とづいて制御するとともに、供給する冷却媒体の
流量を配管の下部の温度にもとづいて制御するこ
とを特徴とする低温流体移送用配管のクールダウ
ン方法。 2 供給する冷却媒体の温度を配管の上部の温度
にもとづいて制御することが、冷却媒体の温度T
を、 TH−ΔTa 〔ただし、THは冷却媒体により実質的に降下
しつつある配管の上部の温度であり、ΔTaは配管
に許容される上下の温度差の最大値である。〕 に近いがそれより低くはない温度に制御しつつ低
下させて行くことであり、供給する冷却媒体の流
量を配管の下部の温度にもとづいて制御すること
が、供給する冷却媒体の流量Fを、配管の下部の
温度が配管に許容される温度降下速度の最大値を
超えないように制御することである特許請求の範
囲第1項の低温流体移送用配管のクールダウン方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18503388A JPH0235300A (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 低温流体移送用配管のクールダウン方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18503388A JPH0235300A (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 低温流体移送用配管のクールダウン方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0235300A JPH0235300A (ja) | 1990-02-05 |
JPH0574760B2 true JPH0574760B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=16163611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18503388A Granted JPH0235300A (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 低温流体移送用配管のクールダウン方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0235300A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5008920A (en) * | 1989-11-27 | 1991-04-16 | Liebel-Flarsheim Company | X-ray film cassette with flexible grid bonded to prestressed cover |
-
1988
- 1988-07-25 JP JP18503388A patent/JPH0235300A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0235300A (ja) | 1990-02-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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