JPH0634099A - 蒸発ガス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タンク内圧を安定に維持すると共に系外へ抜
き出される余剰の蒸発ガス量を少なくする低温液投入時
の蒸発ガス制御装置を提供する。 【構成】 低温タンクに受入ライン５からタンク気相中
の蒸発ガスを巻き込みながら液相内に新たな低温液化ガ
スを導入するためにリード管１２を有する低温液化ガス
導入管６を設けると共に、受入ライン５から分岐させて
タンク内気相部Ｇ中に低温液化ガスを散布させて蒸発ガ
スとして導入する蒸発ガス導入管１３を設け、この蒸発
ガス導入管１３に流量制御弁１５を設けると共にタンク
内気相中の蒸発ガス圧を検出する検出器１７を設け、検
出器１７により求まる蒸発ガス圧に応じて流量制御弁１
５を開度制御してタンク内気相の蒸発ガスを増減させる
蒸発ガス制御回路１８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンカから低温タンク
へ低温液化ガスを投入する際の蒸発ガス発生量を制御す
る蒸発ガス制御装置に係り、特に、タンク内圧を安定に
維持すると共に系外へ抜き出される余剰の蒸発ガス量を
少なくする低温液投入時の蒸発ガス制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＮＧ等の低温液化ガスを貯留する低温
タンクにおいては、貯液面上の蒸発ガスが多くなりタン
ク内圧を高めると危険なので、蒸発ガスを系外に抜き出
してタンク内圧を安定に維持することが必要になる。火
力発電所等のプラントでは、系外に抜き出された蒸発ガ
スを燃焼系へ送り込むことにより利用することができる
が、都市ガス等の製造設備にあっては、蒸発ガスを燃焼
させるわけにはいかないので、球形ガスタンク等のガス
タンクに蒸発ガスを貯留して都市ガス等の製造に利用す
る。逆にタンク内圧が低くなると、低温タンクが陥没等
の危険にさらされるので、結局、タンクは微圧を保つよ
うにするのが好ましいことになる。

【０００３】また、蒸発ガスの成分構成は、低温液化ガ
スの成分構成とは異なったものとなる。これは低温液化
ガスが気化するときに主に軽量成分が気化するためであ
る。従って低温液化ガスを払い出して都市ガス等を製造
する際に、この払い出しガスに抜き出された蒸発ガスを
単純に加えて使用することができない。このため前述の
ように球形ガスタンク等のガスタンクに蒸発ガスを貯留
しておき、必要に応じて利用できるようにしなければな
らない。あくまで蒸発ガスは、低温タンクにとって、不
要な生成物であり、発生量が少ないほうがよい。

【０００４】蒸発ガスは、タンカから低温タンクへＬＮ
Ｇ等の低温液化ガスを投入する際に多く発生する。これ
は航海中に発生して低温液化ガス内に含まれる蒸発ガス
が低温タンクに解放されることが主な原因である。従っ
て、低温タンクには、この投入時における蒸発ガス発生
量を少なくする構造が採用されている。以下に、従来の
低温タンク及び投入系の構造を述べる。

【０００５】図４に示した低温タンクａの構造は、上部
が開口されて有底筒体状に形成されたタンク躯体ｂに、
開口部を覆う屋根ｃを設けた構造である。この低温タン
クａとタンカｄとを受入ラインｅで結合するために、受
入ラインｅから低温タンクａに投入管ｆが導入される。
また、蒸発ガスが増加した時にこれを排出する蒸発ガス
排気管ｇが低温タンクａに接続される。この蒸発ガス排
気管ｇは、燃焼系や球形ガスタンク等のガスタンクに接
続される。

【０００６】投入管ｆは、低温液化ガスが気相に触れて
気化することを防ぐために低温液化ガスを貯液中に投入
する構造である。ただし、低温液化ガスを貯液中に直接
投入するには、上記投入管ｆをタンク底部まで延出して
貯液中に投入管を浸漬すれば可能であるが、貯液中に投
入管が浸漬した状態で投入を行うと、受入ラインｅ中で
発生した蒸発ガスが原因で、投入管ｆが振動することが
知られている。これを避けるために貯液中の流路を投入
管とは別体にした構造となっている。即ち、投入管ｆの
開口部はタンク躯体の上部に設けて貯液に浸漬しないよ
うにし、投入管ｆより落下する投入液を、漏斗状の受口
ｈを有しタンク底部まで延出されたリード管ｉで受け止
めて貯液中に流し込むようにしてある。リード管ｉは投
入管ｆとは別体になっており、それぞれタンク内の気相
部中に開口しているので、受入ラインｅ中で発生した蒸
発ガスがここで解放され、投入時の振動が起きない。

【０００７】この投入方法によれば、低温液化ガスが上
記受口ｈからリード管ｉを通ってタンク底部に流入する
ので、低温液化ガスが比較的高温の気相部に晒されるこ
とがなく、蒸発ガスの発生が防止できると考えられてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では大
都市向けの都市ガス製造設備だけではなく、地方都市の
ように小規模の都市ガス製造設備にも、上記のようなＬ
ＮＧ投入方法が利用されつつある。しかし、小規模の都
市ガス製造設備には、蒸発ガス用に球形ガスタンク等の
ガスタンクを多く設けることができない。従って、蒸発
ガス発生量を少なくしなければならない。また、蒸発ガ
スを利用できるような系があったとしても、低温タンク
の利用目的は、低温液化ガスを貯留することであり、余
剰の蒸発ガスが発生することを抑制する必要がある。前
述のリード管を介して貯液中に投入する方法であれば、
蒸発ガス発生量が比較的少なく、好適であると考えられ
ていた。

【０００９】ところが、最近になってリード管ｉによる
投入方法には欠点があることが分かった。この方法によ
れば、蒸発ガスの発生が防止されるどころか、蒸発ガス
が減少してタンク内圧が低下することがあるということ
が分かった。この観測によれば、投入管ｆより落下する
低温液化ガスが、受口ｈ周囲の蒸発ガスを巻き込んでリ
ード管ｉに混ざり合って流入する。そして、貯液中に合
流した時に、蒸発ガスが貯液の冷熱を受けて液化する。
液化した分だけ、蒸発ガスが減少することになる。従っ
て、投入を続けると、気相部の蒸発ガスがどんどん減少
してタンク内圧が低下することになる。タンク内圧が低
くなると、低温タンクが陥没等の危険にさらされるので
問題である。

【００１０】低温液化ガスの投入時の蒸発ガスの増加量
或いは減少量は、貯液の量にも左右される。貯液が少な
い場合、リード管ｉから貯液中に合流した蒸発ガスは、
充分に液化する前に貯液中を浮上して気相部に到達して
しまうので、その結果蒸発ガスの減少量は少ない。貯液
が多い場合はこの逆で、リード管ｉから貯液中に合流し
た蒸発ガスは、ほとんど液化するので蒸発ガスは大きく
減少する。このため、タンク内圧を安定に維持すること
は困難である。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、タンク内圧を安定に維持すると共に系外へ抜き出さ
れる余剰の蒸発ガス量を少なくする低温液投入時の蒸発
ガス制御装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、低温タンクに上記受入ラインからタンク気
相中の蒸発ガスを巻き込みながら液相内に新たな低温液
化ガスを導入するためにリード管を有する低温液化ガス
導入管を設けると共に上記受入ラインから分岐させてタ
ンク内気相中に低温液化ガスを散布させて蒸発ガスとし
て導入する蒸発ガス導入管を設け、この蒸発ガス導入管
に流量制御弁を設けると共にタンク内気相中の蒸発ガス
圧を検出する検出器を設け、この検出器により求まる蒸
発ガス圧に応じて上記流量制御弁を開度制御してタンク
内気相の蒸発ガスを増減させる蒸発ガス制御回路を設け
たものである。

【００１３】

【作用】上記構成により、液相内に新たな低温液化ガス
を導入するとタンク気相中の蒸発ガスが巻き込まれ、こ
の蒸発ガスは液相内で液化するので、タンク内気相中の
蒸発ガス圧が低下する。タンク内気相中の蒸発ガス圧が
低下すると、蒸発ガス制御回路により流量制御弁が開度
制御され、蒸発ガス導入管からの低温液化ガス散布量が
増加する。タンク内気相中に散布された低温液化ガスは
気化して蒸発ガスを増加させる。この結果、タンク内気
相中の蒸発ガス圧が上昇する。

【００１４】逆に、タンク内気相中の蒸発ガス圧が上昇
するときには、流量制御弁が抑制され蒸発ガス導入管か
らの低温液化ガス散布量が減少し、気化量が少なくなる
のでタンク内気相中の蒸発ガス圧は低下する。

【００１５】このような制御により、タンク内気相中の
蒸発ガス圧は一定に維持される。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

【００１７】低温タンク１は、上部が開口されて有底筒
体状に形成されたタンク躯体２に、開口部を覆うドーム
状の屋根３を設けて構成されている。低温タンクに貯留
される低温液化ガスは、液相部Ｌを形成し、一部が気化
して液面上に気相部Ｇを形成する。

【００１８】タンカ４から低温液化ガスを受入れる受入
ライン５には、低温液化ガス導入管６が接続されてい
る。低温液化ガス導入管６には低温タンクへの流量を調
整する調整弁７が介設されている。低温液化ガス導入管
６は、低温タンクの屋根３に挿通され、その端部開口部
８はタンク内気相部より下方に臨んでいる。この低温液
化ガス導入管の開口部８を囲うようにして液面上で上方
に臨む上部開口部９を有し、且つ上部開口部より下方に
向かって縮径された漏斗状の受口１０を設けると共にタ
ンク底部に反対側の底部開口部１１を設けてリード管１
２が構成されている。受口１０と底部開口部１１とを結
ぶリード管１２の径は、低温液化ガス導入管６の径より
充分に大きい。リード管１２は、下端部で左右にＴ字状
に分岐し、その両側が底部開口部１１となっている。

【００１９】また、受入ライン５には、蒸発ガス導入管
１３が接続されている。蒸発ガス導入管１３は、低温タ
ンク１の屋根３に挿通され、屋根内で、多数の放出口を
有する管をリング状に形成したスプレーリング１４に接
続されている。スプレーリング１４は、水平に設けら
れ、多数の放出口から低温液化ガスを散布することがで
きる。蒸発ガス導入管１３には、低温液化ガスの流量を
制御する流量制御弁１５が設けられている。

【００２０】低温タンク１内には、気相部中に圧力計１
６が設けられている。圧力計１６は、タンク内気相中の
蒸発ガス圧を検出する検出器１７を構成している。この
圧力計１６の出力信号は、蒸発ガス制御回路１８に接続
されている。蒸発ガス制御回路１８には、調整弁７、流
量制御弁１５を開度制御する回路が設けられ、検出器１
７により求まる蒸発ガス圧に応じて低温液化ガス導入管
６及び蒸発ガス導入管１３の流量を制御することができ
る。

【００２１】屋根３には蒸発ガス排気管１９が設けられ
ている。この蒸発ガス排気管１９は、燃焼系や球形ガス
タンク等のガスタンクに接続されるほか、タンカ４にも
接続される。蒸発ガス排気管１９には、低温タンクから
排出される蒸発ガス量を検出する流量計２０が設けられ
ている。

【００２２】次に実施例の作用を述べる。

【００２３】タンカ４より低温タンク１に低温液化ガス
を移送する際には、調整弁７が解放され、受入ライン５
から低温液化ガス導入管６を介して低温タンク１内に低
温液化ガスが導入される。この低温液化ガスは、低温液
化ガス導入管６の開口部で気相部Ｇに解放されリード管
１２の受口に向かって落下する。受口１０に入った低温
液化ガスは、リード管１２を通って底部開口部１１に至
り、そこで液相部Ｌに合流する。この時、受口１０付近
でタンク気相部Ｇ中の蒸発ガスが巻き込まれ、巻き込ま
れた蒸発ガスは低温液化ガスに伴ってリード管１２を通
り液相部Ｌ内に運ばれる。この蒸発ガスは、液相部Ｌを
液面に向かって上昇する間に冷却されて液化する。その
結果、巻き込まれた蒸発ガスの分だけ、気相部Ｇの蒸発
ガスが減少する。

【００２４】検出器１７を構成する圧力計１６は、蒸発
ガスが減少したことによるタンク内気相部Ｇ中の蒸発ガ
ス圧低下を検知する。蒸発ガス圧低下が検知されると、
蒸発ガス制御回路１８は、流量制御弁１５を開く方向に
制御する。そして、流量制御弁１５の開度が大きくなる
と、受入ライン５から蒸発ガス導入管１３を介して導入
される低温液化ガスが多くなる。蒸発ガス導入管１３か
ら導入される低温液化ガスは、スプレーリング１４によ
り気相部Ｇ中に散布される。気相部Ｇ中に散布された低
温液化ガスは気化して蒸発ガスを増加させる。この結
果、タンク内気相部Ｇ中の蒸発ガス圧が上昇する。

【００２５】逆に、タンク内気相部Ｇ中の蒸発ガス圧が
上昇するときには、流量制御弁１５が抑制され蒸発ガス
導入管１３からの低温液化ガス散布量が減少し、気化量
が少なくなるのでタンク内気相部Ｇ中の蒸発ガス圧は低
下する。

【００２６】このように蒸発ガス制御回路１８が蒸発ガ
ス圧に応じて流量制御弁１５を開度制御するので、蒸発
ガス圧は安定に維持されることになる。

【００２７】また、蒸発ガス圧が高いときには、蒸発ガ
ス排気管１９により蒸発ガスがタンカ等の他の系に移送
される。これはタンカ４から低温タンクへ低温液化ガス
を移送すると、タンカ４内は逆に内圧が減少して危険と
なるので、この蒸発ガス排気管１９からタンカ４内に適
当な量の蒸発ガスを戻してやる目的で行われる。蒸発ガ
ス排気管１９からの排出量は流量計２０で検出される。
このように系外へ抜き出される余剰の蒸発ガスの量は、
蒸発ガス圧が安定に維持されているので、最小限に抑え
ることができる。

【００２８】次に本発明の他の実施例を説明する。

【００２９】図２の低温タンクは、図１の低温タンク１
と同様にタンク躯体２、屋根３、受入ライン５、低温液
化ガス導入管６、調整弁７、リード管１２、検出器１
７、蒸発ガス排気管１９を備えている。蒸発ガス導入管
１３には、低温液化ガスを気化させるためのヒータ２１
が取り付けられている。そしてヒータ２１の下流には、
低温タンク内に送り込まれる蒸発ガス量を検出するため
の流量計２２が設けられている。この実施例では、蒸発
ガス導入管１３からは蒸発ガスのみが供給でき、蒸発ガ
スの増加量が検知できるので、蒸発ガス制御回路１８は
流量制御弁１５を制御しやすくなる。

【００３０】図３の低温タンクは、リード管１２の受口
の上部開口部９を閉鎖すると共に液面近傍の蒸発ガスを
受口１０に導入する伸縮管２３を設けたものである。こ
の低温タンク１は、図１の低温タンク１に、リード管１
２の受口１０の上部開口部９を閉鎖する蓋２４と、液面
に浮上するフロート２５と、フロート２５の昇降に伴っ
て伸縮し開口部を液面近傍に保持する伸縮管２３とを備
えている。低温液化ガス導入管６は、蓋２４に挿通され
て開口部が受口１０内に設けられている。伸縮管２３は
例えば二重管で構成され一方の端部はフロート２５に取
り付けられている。伸縮管２３は、一旦屋根３上方に突
き出され、Ｕ字状に折り返されて屋根内に戻されてい
る。このＵ字状部には流量計２６が設けられている。伸
縮管２３は、蓋２４に挿通されて他方の端部が受口１０
内に配置されている。

【００３１】図３の構成にあっては、低温液化ガス導入
管６から低温液化ガスが導入されると、開口部付近の蒸
発ガスが巻き込まれることにより受口１０が負圧にな
り、伸縮管２３を介して気相部Ｇの蒸発ガスが導入され
る。この蒸発ガスは、液面近傍の蒸発ガスであるため、
温度が比較的に低温液化ガスに近い。従って、この蒸発
ガスは液化しやすい。このことは、貯液の量による蒸発
ガスの増減傾向の差異を緩和する効果がある。

【００３２】なお、上記実施例中、検出器１７を気相部
Ｇ中に設けた圧力計１６で構成したが、低温タンクから
排出される蒸発ガス量を検出する流量計２０で構成して
もよい。また、蒸発ガス制御回路１８は、蒸発ガス圧に
応じて蒸発ガス導入管１３の流量を制御する流量制御弁
１５のみを制御するものとしたが、低温液化ガス導入管
６の流量を調整する調整弁７をも制御するようにしても
よい。

【００３３】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００３４】（１）タンク内圧が安定に維持されるの
で、低温液化ガスの投入が安全になる。

【００３５】（２）系外へ抜き出される余剰の蒸発ガス
量が少なくなるので、低温タンクの効率が向上すると共
に蒸発ガス用のガスタンクを小規模にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す低温タンクの断面図で
ある。

【図２】本発明の他の実施例を示す低温タンクの断面図
である。

【図３】本発明の他の実施例を示す低温タンクの部分断
面図である。

【図４】従来例を示す低温タンクの断面図である。

【符号の説明】 ５ 受入ライン ６ 低温液化ガス導入管 １２ リード管 １３ 蒸発ガス導入管 １５ 流量制御弁 １７ 検出器 １８ 蒸発ガス制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫本 広男 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンカ等から低温タンクにＬＮＧ等の低
   温液化ガスを受入ラインにより投入する装置において、
   上記低温タンクに上記受入ラインからタンク気相中の蒸
   発ガスを巻き込みながら液相内に新たな低温液化ガスを
   導入するためにリード管を有する低温液化ガス導入管を
   設けると共に上記受入ラインから分岐させてタンク内気
   相中に低温液化ガスを散布させて蒸発ガスとして導入す
   る蒸発ガス導入管を設け、該蒸発ガス導入管に流量制御
   弁を設けると共にタンク内気相中の蒸発ガス圧を検出す
   る検出器を設け、該検出器により求まる蒸発ガス圧に応
   じて上記流量制御弁を開度制御してタンク内気相の蒸発
   ガスを増減させる蒸発ガス制御回路を設けたことを特徴
   とする蒸発ガス制御装置。