JPH0730952Y2 - 液化ガス汲上げ用サブマージド型ポンプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、液化天然ガス（略称LNG）などのような液化
ガスをタンクから汲上げるために用いられるサブマージ
ド型ポンプ装置に関する。

従来の技術 液化天然ガスなどの低温液化ガスをタンクから汲上げる
サブマージド型ポンプ装置において、そのポンプ本体の
保守点検のために、汲上げ管内のポンプ本体を引上げ、
またはその保守点検終了後のポンプ本体を汲上げ管内に
挿入する作業を行うにあたり、タンクに貯留されている
液化天然ガスと、外気とを遮断するために、汲上げ管の
下部にフート弁が設置されている。このフート弁が故障
して液化天然ガスが汲上げ管内に入込むと、ポンプ本体
を汲上げ管内で引上げる作業時または汲上げ管内にポン
プ本体を挿入する作業時において、外気に、液化天然ガ
スが気化した可燃性ガスが漏出すことになり、危険であ
る。

典型的な先行技術は、たとえば実公昭61−35757に開示
されている。この先行技術では汲上げ管の下部に固定さ
れているフート弁本体に、そのフート弁本体よりも下方
に配置された弁体をばねによつて上方に付勢し、ポンプ
本体が汲上げ管の下部に設置された状態では、このポン
プ本体によつて、弁体はばねのばね力に抗してフート弁
本体から下方に離間した状態となつて開弁し、ポンプ本
体の保守点検のためにポンプ本体を引上げたときまたは
保守点検終了後のポンプ本体を汲上げ管内に挿入する際
に、ポンプ本体の下端面に弁体が当接して液密性が確実
に達成するようにするために、汲上げ管と同心にフート
弁本体の下部に取付けられる環状密閉封唇片を設け、こ
れら一対の環状密閉封唇片は、半径方向に離間してお
り、これらの環状密閉封唇片間にパージガスを供給した
状態で、その環状密閉封唇片がフート弁本体の下端面と
弁体とに当接して液密状態が達成される。

考案が解決すべき課題 このような先行技術では、密閉状態を達成するためにパ
ージガスを供給しなければならず、面倒であるという問
題がある。またこの先行技術では、環状密閉封唇片にク
ラツクが生じたときには、液密が達成されなくなつてし
まうという問題がある。汲上げ管は一般には、長期間、
たとえば50年間にわたつて使用されるものであり、たと
えば長さ30mを有し、したがつてフート弁の信頼性が高
いことが必要である。

本考案の目的は、汲上げ管の下部に設けられたフート弁
のシール性能の信頼性を向上することができるようにし
た液化ガス汲上げ用サブマージド型ポンプ装置を提供す
ることである。

課題を解決するための手段 本考案は、液化ガスに下部が浸漬され、上下に延びる汲
上げ管と、 汲上げ管内に挿入され、汲上げ管の上部から取外すこと
ができ、汲上げ管の下部から液化ガスを吸引して汲上げ
管内を汲上げるポンプ本体と、 汲上げ管の下部に設けられるフート弁本体と、 弁体用ばねと、 弁体用ばねによつて上方にばね力が作用されており、ポ
ンプ本体が汲上げ管の下部に配置されている状態で、ポ
ンプ本体によつて押下げられ、弁体をばねのばね力に抗
してフート弁本体との間に間隔を形成して開弁状態とな
る弁体と、 汲上げ管と同心に配置され、フート弁本体の下部に設け
られ、半径方向外方に凹んだ大略的にＣ字状の断面を有
する環状の第１シール部材と、 第１シール部材に組合わされて設けられ、フート弁本体
の下端面と、弁体の上端面とに当接する方向にばね力を
作用させるシール部材用ばねと、 汲上げ管と同心に配置され、フート弁本体の下部に形成
され、弁体に向けて突出して弁体とシールをするための
精密加工面と、 汲上げ管と同心に配置され、フート弁本体に固定され、
弁体に上端面に当接してシールする第２シール部材とを
含むことを特徴とする液化ガス汲上げ用サブマージド型
ポンプ装置である。

また本考案は、フート弁本体に設けられ、液化ガスの上
下の液位を検出する手段を含むことを特徴とする。

作用 本考案に従えば、汲上げ管内にポンプ本体を挿入した状
態では、そのポンプ本体は弁体用ばねのばね力に抗して
弁体をフート弁本体の下方に押下げて、弁体とフート弁
本体との間に間隔を形成して開弁状態となる。したがつ
て液化ガスは前記間隔を経てフート弁本体内に入込み、
その液化ガスに浸漬されているポンプ本体によつて汲上
げられ、汲上げ管を経て、外部に輸送される。

ポンプ本体の保守点検のために、ポンプ本体を汲上げ管
から引上げると、弁体用ばねの働きによつて、弁体はフ
ート弁本体の下端面に向けて変位する。フート弁本体の
下部には、第１シール部材が設けられ、この第１シール
部材は大略的にＣ字状であつて、半径方向外方に凹んだ
断面を有している。したがつて汲上げ管内がたとえば大
気圧となつた状態では、フート弁が浸漬されている液化
ガスと大気圧との差圧およびシール部材用ばねのばね力
とによつて、第１シール部材はフート弁本体の下端面と
弁体の上端面との間に当接して密着し、液密性が達成さ
れる。

さらに本考案によれば、フート弁本体の下部には汲上げ
管と同心に、弁体に向けて突出して弁体とシールをする
ための精密加工面が形成されている。この環状突起によ
つてもまた、液密性が達成される。

さらに本考案に従えば、フート弁本体にはまた、弁体の
上端面に当接してシールするための表面が精密加工され
た部材から成つており、この第２シール部材によつても
また液密性が達成される。

このようにして第１シール部材と精密加工面と第２シー
ル部材との合計３つの構成要素によつて、個別的にシー
ル性能が達成され、したがつてそれら３つの構成要素の
うちの１つまたは２つに故障が生じても、残余の構成要
素によつて液密性が達成され、シール性能の信頼性の向
上を図ることができる。またこのような構成では、前述
の先行技術に関連して述べたパージガスを必要とせず、
構成が簡単である。

また本考案に従えば、フート弁本体内には液化ガスの上
下の液位を検出する手段が設けられている。したがつて
フート弁が開弁状態となつているとき、汲上げ管内にた
とえば窒素ガスを圧送することによつて汲上げ管内の液
化ガスを汲上げ管の外部に排出させることができ、その
後、前記検出手段によつてフート弁本体内、したがつて
汲上げ管内に液化ガスが漏洩して入込んだかどうかを検
出することができる。汲上げ管内にポンプ本体を挿入し
て装着する際には、汲上げ管内には液化ガスが侵入して
いない状態としなければならず、さもなければ、常温の
ポンプ本体と液化ガスとが接触して液化ガスが激しく気
化し、その気化した可燃性ガスが漏れ出すおそれがあ
る。このようなとき、前記検出手段によつてフート弁の
洩れ量を予測することによつて、発生する可燃ガスの対
策を取りやすくなる。

実施例 第１図は、本考案の一実施例の汲上げ管１の下部に設け
られたフート弁２が開弁している状態を示す断面図であ
る。このフート弁２は、上下に延びる直円筒状の汲上げ
管１の下部にフランジ３の接合によつて固定されるフー
ト弁本体４と、そのフート弁本体４の下方に設けられる
弁体５とを有する。汲上げ管１内にはサブマージド型ポ
ンプ本体６が設けられる。

第２図は、汲上げ管１が設けられた貯槽７の全体の断面
図である。この貯槽７は、外槽８と内槽９との間に断熱
材10が設けられて貯槽本体11が構成され、外槽８の外周
には、コンクリート製防液堤12が形成される。この貯槽
７内には液化天然ガス13が貯留される。汲上げ管１はこ
の貯槽７内に浸漬され、フート弁２は貯槽７の底部付近
に配置される。フート弁２が開弁状態にあるとき、ポン
プ本体６によつて汲上げられる液化ガスは、汲上げ管１
内を輸送され、払出し管14を経て外部に排出されて輸送
される。この払出し管14の途中には、窒素ガスを供給す
る窒素ガス挿入口15が設けられる。

再び第１図を参照して、汲上げ管１の下部には下方にな
るにつれて小径となる中空円錐台状の受け部16が形成さ
れており、この受け部16には、ポンプ本体６の円錐台状
の支持面17が当接して、汲上げ管１の下部にポンプ本体
６が装着される。

この第１図に示されるポンプ本体６の装着された状態に
おいて、弁体５の当接片18はポンプ本体６の下端面28に
当接し、これによつて弁体５はばね19のばね力に抗して
下方に押下げられ、フート弁本体４との下端面20と弁体
５の上端面21との間に間隔l1が形成される。ばね19は、
フート弁本体４に立設されたばね案内棒22を挿通し、そ
のフート弁本体４と弁体５に取付けられたばね受け部材
23との間に介在され、このばね19によつて弁体５は上方
へのばね力が作用される。フート弁本体４と弁体５との
間の間隔l1を有する空間からは、矢符24で示されるよう
にして液化ガスが吸引され、ポンプ本体６のインデユー
サ26を経て、液化ガスが吸引され、汲上げ管１内を経
て、液化ガスが汲上げられ、前述のように払出し管14か
ら外部に輸送される。

ポンプ本体６の保守点検をするために、そのポンプ本体
６を汲上げ管１内で上方に引上げた状態は第３図に示さ
れている。ポンプ本体６の支持面17が汲上げ管１の受け
面16から離間し、しかもそのポンプ本体６の下端面28と
弁体５の当接片18とが離間した状態では、弁体５は、フ
ート弁２が浸漬されている液化ガスの圧力と汲上げ管１
内の圧力との差圧によつて、およびばね19のばね力によ
つて、この弁体５が上方に変位し、フート弁本体４の下
端面20と弁体５の上端面21とが近接ないし当接し、シー
ル手段30によつて、液密性が達成される。

第４図は、シール手段30の拡大断面図である。このシー
ル手段30は基本的には、第１シール部材31と、第２シー
ル部材33と、精密加工面32とが半径方向内方から外方に
この順序で配置されて構成される。第１シール部材31
は、たとえば四弗化エチレン樹脂などの材料から成り、
その断面が大略的にＣ字状であり、半径方向外方（第４
図の右方）に凹んだ形状を有し、汲上げ管１と同心に配
置され、フート弁本体４の下部に設けられる。この第１
シール部材31は、フート弁本体４の凹所34の下端面35に
当接する突起36と、その突起36に連なる連結部37と、上
下に延びる短筒状の支持部38と、この支持部38の下部に
連なる連結部39と、弁体５の上端面21である弁座に当接
することができる環状突起40とを有する。第１シール部
材31には、ステンレス鋼などの材料から成る大略的にＯ
字状または円形状の断面を有するばね41が設けられてい
る。この支持部38は、フート弁本体４の内部にテーパ部
34を設け、それによつて取付けられている。ばね41は、
第１シール部材31の環状突起36,40に相互の離反方向、
すなわち第４図の上下方向にばね力を作用させる。した
がつてフート弁本体４と弁体５とが当接している状態
で、突起36はフート弁本体４の凹所34の下端面35にばね
41のばね力によつて当接するとともに、突起40は弁体５
の下端面21にばね41のばね力によつて当接し、液密性が
達成される。しかもこの第１シール部材31は、半径方向
外方に凹んで凹み44を有しており、この凹み44にばね41
が収納されている。凹み44は上述のように半径方向外方
に臨み、したがつてこの凹み44に汲上げ管１内の空間27
よりも高圧力である液化ガスが接触した状態で、突起3
6,40は前記上下の端面35,21に大きな力で圧接されるこ
とになり、したがつて液密性が一層向上されることにな
る。

この第１シール部材31の半径方向外方には、精密加工面
32が、フート弁本体４の下部に形成される。この面32
は、弁体５の精密加工面に向けて突出し、上端面21に当
接して、液密性が達成される。

精密加工面32の半径方向外方にはさらに、第２シール部
材33が配置される。この第２シール部材33は四弗化エチ
レン樹脂などの材料から成り、突起45は、弁体５に向け
て下方に突出し、弁体５の上端面21に当接して液密性を
達成することができる。第２シール部材33は突起45に連
なる取付部46を有し、この取付部46を挿通するボルト47
によつて、第２シール部材33がフート弁本体４に固定さ
れる。汲上げ管１の内部空間27がフート弁２の外部の液
化ガスの圧力よりも低い状態では、第２シール部材33の
突起45は、フート弁２の閉弁時に、弁体５の上端面21に
押圧される方向に、液化ガスの圧力が作用し、これによ
つて液密性が一層確実に達成される。

本考案の他の実施例として、第１シール部材31と精密加
工面32と、第２シール部材33の半径方向の順序が、上述
の実施例以外の順序で配置されていてもよい。

フート弁本体４および弁体５は、たとえばアルミニウ
ム、ステンレス鋼などの金属材料から成る。

第３図および第４図に示されるようにフート弁２が閉じ
た状態で、ポンプ本体６を汲上げ管１内でさらに上方に
変位して、汲上げ管１からポンプ本体６を引上げて取外
し、たとえば地上で、そのポンプ本体６の保守点検を行
うことができる。

ポンプ本体６を汲上げ管１内に挿入して装着するに先立
ち、払出し管14に取付けられている挿入口15から窒素ガ
スを圧送する。これによつて汲上げ管１内に残留してい
る液化ガスまたはフート弁２を漏洩して汲上げ管１内に
入込んだ液化ガスは、窒素ガスの圧力によつて、フート
弁２の弁体５がばね19のばね力に抗して下方に押下げら
れることによつて、貯槽７内に押戻され、こうして汲上
げ管１内は窒素ガスを含む気体のみとすることができ
る。この状態で、汲上げ管１内にポンプ本体６を下降し
て挿入し、再び第１図の状態とすることができる。こう
して汲上げ管１内には、液化ガスが存在していないの
で、その液化ガスが常温のポンプ本体６に接触して激し
く気化することを防ぐことができる。

フート弁２のフート弁本体４内には、上下に間隔をあけ
て複数の検出手段48が設けられる。この検出手段48は、
フート弁本体４内における液化ガスの液位を検出するた
めのものであり、たとえば静電容量式液面計、光フアイ
バを用いる液面計、または温度を検出する温度計などで
あつてもよい。第３図に示されるようにフート弁２を閉
じた状態で、挿入口15から窒素ガスを圧送して汲上げ管
１内の空間27に存在している液化ガスを貯槽７内に押戻
して、汲上げ管１およびフート弁本体４内に液化ガスが
存在しない状態とした後、この閉弁状態にあるフート弁
２の液化ガスを漏洩するかどうか、およびその漏洩時の
液化ガスの洩れ量を検出手段48によつて予測することが
できる。したがつて汲上げ管１内へのポンプ本体６の挿
入作業時における液化ガスの発生を、事前に推測するこ
とができる。そのため発生する気化した液化ガスによる
危険を予測して、安全対策を図ることができる。

本考案は、液化天然ガスだけでなく、液化石油ガス（LP
G）、エチレンなどの可燃性低温液化ガスなどの液化ガ
スに関連して広範囲に実施することができる。

また検出手段48を設けることによつて、作業者の五感に
頼ることなく、汲上げ管１内に存在している液化ガスを
貯槽７側に完全に押込んだかどうかを確認することがで
き、またポンプ本体６を汲上げ管１内に挿入するに先立
ち、汲上げ管１内に存在している液化ガスを前述の窒素
ガスによつて貯槽７側に押込んだ後におけるフート弁２
からの液化ガスの漏洩速度を予想することができ、した
がつて常温のポンプ本体６が汲上げ管１内にフート弁２
を介して漏洩した低温の液化ガスと接触するかどうかを
予測することができ、したがつて大量の低温ガスが大気
側に排出するために対策を立てることができ、安全が確
保される。

考案の効果 以上のように本考案によれば、ポンプ本体を汲上げ管か
ら引上げた状態では、第１シール部材と精密加工面と第
２シール部材との合計３つの構成要素によつてシール性
能が達成されるので、そのフート弁のシール性能の信頼
性を高めることができるとともに、前述の先行技術に関
連関して述べたパージガスなどを必要としないので、取
扱いが容易である。しかも本考案によれば、フート弁本
体内に液化ガスの上下の液位を検出する手段を設け、こ
れによつてフート弁の洩れ量を予測することができ、ポ
ンプ本体を汲上げ管内に挿入する作業時に、常温のポン
プ本体と漏洩して汲上げ管内に入込んでいる液化ガスと
の接触による液化ガスの気化したガスの発生を、事前に
推測することができ、これによつて可燃性ガスが外部に
洩れ出すことを確実に防ぐ対策を取りやすくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフート弁２が開弁状態である汲上げ管１の下部
の拡大断面図、第２図は貯槽７に汲上げ管１を取付けた
状態で液化天然ガスを貯槽７から排出する状態を示す断
面図、第３図はフート弁２が閉弁状態である汲上げ管１
の下部の拡大断面図、第４図はシール手段30の拡大断面
図である。 １…汲上げ管、２…フート弁、４…フート弁本体、５…
弁体、６…ポンプ本体、７…貯槽、16…受け面、18…当
接片、19…ばね、20…下端面、21…上端面、31…第１シ
ール部材、32…精密加工面、33…第２シール部材、41…
ばね、42…取付部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 樫本 広男 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)考案者 久保 尚重 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)考案者 淵元 洋一 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)考案者 高松 直實 広島県広島市佐伯区五月が丘２丁目９番８ 号 (56)参考文献 特開 昭59−54796（ＪＰ，Ａ) 実公 昭61−35757（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】液化ガスに下部が浸漬され、上下に延びる
   汲上げ管と、 汲上げ管内に挿入され、汲上げ管の上部から取外すこと
   ができ、汲上げ管の下部から液化ガスを吸引して汲上げ
   管内を汲上げるポンプ本体と、 汲上げ管の下部に設けられるフート弁本体と、 弁体用ばねと、 弁体用ばねによつて上方にばね力が作用されており、ポ
   ンプ本体が汲上げ管の下部に配置されている状態で、ポ
   ンプ本体によつて押下げられ、弁体をばねのばね力に抗
   してフート弁本体との間に間隔を形成して開弁状態とな
   る弁体と、 汲上げ管と同心に配置され、フート弁本体の下部に設け
   られ、半径方向外方に凹んだ大略的にＣ字状の断面を有
   する環状の第１シール部材と、 第１シール部材に組合わされて設けられ、フート弁本体
   の下端面と、弁体の上端面とに当接する方向にばね力を
   作用させるシール部材用ばねと、 汲上げ管と同心に配置され、フート弁本体の下部に形成
   され、弁体に向けて突出して弁体とシールをするための
   精密加工面と、 汲上げ管と同心に配置され、フート弁本体に固定され、
   弁体の上端面に当接してシールする第２シール部材とを
   含むことを特徴とする液化ガス汲上げ用サブマージド型
   ポンプ装置。
2. 【請求項２】フート弁本体に設けられ、液化ガスの上下
   の液位を検出する手段を含むことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の液化ガス汲上げ用サブマー
   ジド型ポンプ装置。