JPH0811804A - 液化ガス貯蔵槽への粉末断熱材の自動充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動を加えることなく、液化ガス貯蔵槽の充
填空間内に粉末断熱材を均等に自動充填する方法を提供
する。 【構成】 二重槽構造の液化ガス貯蔵槽(３)での内槽
(１)と外槽(２)との間の槽間空間(４)に真空ポンプ(８)
を連通接続する。槽間空間(４)と粉末断熱材貯蔵容器
(５)とを粉末断熱材供給路(９)で連通接続するととも
に、槽間空間(４)に加圧ガス貯溜容器(６)を加圧ガス供
給路(10)で接続する。粉末断熱材供給路(９)に粉末断熱
材充填弁(12)を配置し、加圧ガス供給路(10)にガス加圧
弁(13)を配置する。真空ポンプ(８)を作動させた状態で
粉末断熱材充填弁(12)を一定時間開弁して粉末断熱材を
槽間空間(４)に供給した後にガス加圧弁(13)を一定時間
開弁して加圧ガス貯溜容器(６)に貯蔵されている乾燥ガ
スを槽間空間(４)に供給する粉末断熱材加圧工程(Ｃ)と
を所定回数繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液化ガス貯蔵タンクや
液化ガス輸送用タンクローリの液化ガス貯蔵タンク等、
粉末真空断熱を行っている大型液化ガス貯蔵槽への粉末
断熱材の充填方法に関する。

【０００２】

【従来技術】タンクローリの液化ガス貯蔵槽や液化ガス
貯蔵タンク等の大型断熱貯槽では、液化ガスを貯溜する
内槽の外周を外槽で覆い、内外槽間の空間にパーライト
等の粉末断熱材を充填するとともに、この内外槽間の空
間を真空状態に維持した粉末真空断熱方式を採用してい
る。この場合、粉末断熱材の充填が不適当であると、断
熱不良や霜付の原因となる。また、パーライトの場合に
は、充填密度が断熱性能に影響を与え、充填空間容積の
約２倍の容量を充填した場合に良好な断熱性能が得られ
ることが知られている。

【０００３】従来、大型の断熱貯槽に粉末断熱材を充填
する場合、貯槽を振動台に載せたり、貯槽外面にバイブ
レータを取り付けたりして、粉末断熱材に振動を与えな
がら均等になるように充填していた。そしてこの場合、
粉末断熱材の供給系に配置されている充填弁の開閉操作
を人力で行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】貯槽を振動台に載せた
り、貯槽外面にバイブレータを取り付けたりして振動を
与えるようにしていた従来の充填方法では、振動に伴い
騒音が発生するという問題があるうえ、振動が構造部品
に悪影響を及ぼすという問題があった。また、貯槽を立
てた場合には高さ数十メートルという高所で、充填弁の
開閉作業を行うことになり作業性が悪いという問題もあ
った。本発明は、このような点に着目して、振動を加え
ることなく、充填空間内に粉末断熱材を均等に充填する
方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、内外二重槽で形成した貯槽の内外槽間の
空間を真空ポンプに連通接続し、槽間空間と粉末断熱材
貯蔵容器とを粉末断熱材供給路で連通接続するととも
に、槽間空間に加圧ガス貯溜容器を加圧ガス供給路で接
続し、粉末断熱供給路に粉末断熱材充填弁を配置し、加
圧ガス供給路にガス加圧弁を配置し、粉末断熱材充填弁
を一定時間開弁して粉末断熱材を真空引きされている槽
間空間に一定時間供給する粉末断熱材充填工程と、この
粉末断熱充填工程の終了後にガス加圧弁を一定時間開弁
して加圧ガス貯溜容器に貯蔵されている乾燥ガスを真空
引きされている槽間空間に供給する粉末断熱材加圧工程
とを所定回数繰り返すようにしたことを特徴としてい
る。

【０００６】

【作用】本発明では、粉末断熱材供給路に配置した粉末
断熱材充填弁を一定時間開弁することにより粉末断熱材
を粉末断熱材貯蔵容器から槽間空間に圧力差で移送す
る。次いで加圧ガス供給路に配置したガス加圧弁を一定
時間開弁することにより加圧ガス貯溜容器内の乾燥ガス
を槽間空間に供給することにより、槽間空間に送り込ま
れた粉末断熱材の架橋部分及び粉末断熱材内の空隙をガ
ス圧力で押し潰す。粉末断熱材の供給と加圧ガスの供給
とを交互に数回繰り返すことにより、槽間空間内に粉末
断熱材を均等に充填する。

【０００７】

【実施例】図１は液化ガス貯蔵槽への粉末断熱材充填装
置の系統図である。この粉末断熱材貯蔵装置は、内槽
(１)と外槽(２)とで二重槽構造に形成した液化ガス貯蔵
槽(３)と、この液化ガス貯蔵槽(３)の内外槽間の槽間空
間(４)内に充填するパーライト(粉末断熱材)を貯蔵して
いる粉末断熱材貯蔵容器(５)と、槽間空間(４)に供給す
る加圧用ガスを貯蔵する加圧ガス貯溜容器(６)と、加圧
ガス貯溜容器(６)に加圧用ガスを供給する加圧用ガス発
生装置(７)と、液化ガス貯蔵槽(３)の槽間空間(４)に連
通接続された真空ポンプ(８)とからなり、粉末断熱貯蔵
容器(５)と液化ガス貯蔵槽(３)の槽間空間(４)とを粉末
断熱材供給路(９)で連通接続し、加圧ガス貯溜容器(６)
と液化ガス貯蔵槽(３)の槽間空間(４)とを加圧ガス供給
路(10)とで連通接続し、加圧用ガス発生装置(７)と加圧
ガス貯溜容器(６)とをガス補給路(11)で連通接続してあ
る。

【０００８】そして、粉末断熱材供給路(９)にはガス圧
作動式の粉末断熱材充填弁(12)が配置してあり、加圧ガ
ス供給路(10)にはガス圧作動式のガス加圧弁(13)が配置
してある。両ガス圧作動弁(12)(13)にはガス補給路(11)
から分岐導出した作動ガス通路(14)(15)がそれぞれ接続
してあり、各作動ガス通路(14)(15)に三方電磁弁(16)(1
7)がそれぞれ配置してある。また、ガス補給路(11)に
は、加圧ガス補給元弁(18)と電磁弁(19)が配置してあ
る。

【０００９】加圧用ガス発生装置(７)は、液体窒素貯蔵
容器(20)と、液体窒素貯蔵容器(20)から導出した液体窒
素を気化させる気化器(21)と、気化器(21)の導出路に配
置した開閉弁(22)及び減圧弁(23)とで構成してある。

【００１０】また、加圧用ガス発生装置(７)から粉末断
熱材貯蔵容器(５)にガス注入路(24)が配管してあり、こ
のガス注入路(24)には電磁弁(25)が配置してある。そし
て、この電磁弁(25)は粉末断熱材貯蔵容器(５)の内圧を
検知して作動する圧力スイッチ(26)の圧力検知に基づき
電磁弁(25)を開閉操作して粉末断熱材貯蔵容器(５)内を
わずかな正圧(例えばゲージ圧０.２Kg／cm²)に維持する
ようにしてある。つまり、この電磁弁(25)と圧力スイッ
チ(26)とで圧力制御ユニット(27)を構成している。

【００１１】図中符号(28)は液化ガス貯蔵槽(３)での槽
間空間(４)の圧力を検知して信号を発信する圧力発信
機、(29)は加圧ガス貯溜容器(６)の内圧を検知して信号
を発信する圧力発信機、(30)は加圧ガス貯溜容器(６)の
内圧を表示する圧力計、(31)は粉末断熱材供給路(９)の
粉末断熱材の流れを検知する光電管装置(パーライトセ
ンサー)である。

【００１２】次に、上述の構成からなる粉末断熱材貯蔵
装置を使用しての粉末断熱材充填手順を述べる。この充
填手順は図２に示すように運転開始処理(Ａ)、パーライ
ト充填処理(Ｂ)、パーライト加圧処理(Ｃ)、運転終了処
理(Ｄ)からなるメインの処理手順と、このメインの処理
手順と平行して作動する加圧ガス補給処理(Ｅ)、及びメ
インの処理手順におけるパーライト充填処理時での異常
時に作動するパーライト供給系異常処理(Ｆ)とで構成さ
れている。

【００１３】運転開始処理(Ａ)とパーライト充填処理
(Ｂ)は図３に示すように、運転開始処理(Ａ)を終了して
パーライト充填処理(Ｂ)と後述する加圧ガス補給処理
(Ｅ)に進行するようにしてあり、運転開始処理(Ａ)は、
運転スイッチを操作する(ステップＡ１)と、カウンター
がリセットされ(ステップＡ２)、運転スイッチ灯が点灯
(ステップＡ３)されるプログラムで構成されている。な
お、真空ポンプは常時作動状態にほじされている。

【００１４】パーライト充填処理(Ｂ)では、液化ガス貯
蔵容器(３)の槽間空間(４)内の圧力が設定圧力以下にな
ったか否かを判断し(ステップＢ１)、槽間空間(４)内の
圧力が設定圧力以下である場合に、パーライトの充填時
間を設定した第１タイマーが計時作動を開始し(ステッ
プＢ２)、粉末断熱材供給路(９)に配置した粉末断熱材
充填弁(12)を開弁作動させて(ステップＢ３)粉末断熱材
を槽間空間(４)に供給する。そして、粉末断熱材断熱材
充填弁(12)を開弁作動させた後一定時間(例えば３秒)経
過後(ステップＢ４)、粉末断熱材供給路(９)に配置した
光電管装置(31)からの出力でパーライトが正常に流動し
ているか否かを判断し(ステップＢ５)、光電管装置(31)
がパーライトを検出しなかった場合は後述するパーライ
ト供給系異常処理(Ｆ)に入る。一方、光電管装置(31)が
パーライトを検出すると、第２タイマーが作動し(ステ
ップＢ６)、次いで槽間空間(４)内の圧力が設定圧力よ
りも高いか否かを判断し(ステップＢ７)、槽間空間(４)
内の圧力が設定圧力よりも高い場合には、第１タイマー
の設定時間が経過するまでその状態を維持し、第１タイ
マーでの設定時間が経過すると粉末断熱材充填弁(12)を
閉じて(ステップＢ８)、パーライトの充填を停止してパ
ーライト充填処理(Ｂ)が終了し、次のパーライト加圧処
理(Ｃ)に進行する。

【００１５】一方、ステップＢ７おいて、槽間空間(４)
の圧力が設定圧力よりも低い場合には、第２タイマーの
設定時間が経過したか否かを判断し(ステップＢ１０)、
設定定時間が経過しても槽間空間(４)の圧力が上昇しな
い場合には、パーライト供給系でパーライト閉塞が生じ
たものとして、後述するパーライト供給系異常処理(Ｆ)
の供給系閉塞処理に入る。

【００１６】パーライト加圧処理(Ｃ)と運転終了処理
(Ｄ)は図４に示すように、前記パーライト充填処理(Ｂ)
の終了後、加圧ガス貯溜容器(６)の内圧が設定圧力(例
えばゲージ圧２Kg／cm²)以上に昇圧しているか否かを判
断し(ステップＣ１)、加圧ガス貯溜容器(６)の内圧が設
定圧力以上になると、加圧ガス供給路(10)に装着したガ
ス加圧弁(13)を急開弁作動させ(ステップＣ２)、加圧ガ
ス貯溜容器(６)内に貯溜されている加圧用ガスを急激に
槽間空間(４)に注入し、この加圧用ガスのガス圧力で槽
間空間(４)に充填されているパーライト粉末の架橋を潰
したり、パーライト粉末内の空洞を潰して圧縮する。そ
して、ガス加圧弁(13)の開弁とほぼ同時に第３タイマー
が計時を開始し(ステップＣ３)、加圧用ガス貯溜容器
(６)内の圧力が設定圧力以下に降圧したか否かを判断し
(ステップＣ４)、加圧用ガス貯溜容器(６)の内圧が設定
圧力以下に低下した場合には、ガス加圧弁(13)を閉弁作
動させる(ステップＣ５)。そして、このガス加圧を予め
設定した回数だけ行ったか否かを判断し(ステップＣ
６)、設定した回数のガス加圧操作が終了するまでガス
加圧を繰り返し、設定回数のガス加圧が終了するとカウ
ンターを更新し(ステップＣ７)、更新したカウンター数
が設定数に達したか否かを判断し(ステップＣ８)、更新
したカウンター数が設定数に達しない場合には、パーラ
イト充填処理のステップＢ１に戻り、パーライト充填処
理(Ｂ)とパーライト加圧処理(Ｃ)を繰り返す。

【００１７】そして、更新したカウンター数が設定数に
達した場合には、運転終了処理(Ｄ)に進行する。運転終
了処理(Ｄ)は、回転灯を点灯(ステップＤ１)した後、充
填終了ランプを点灯(ステップＤ２)して、充填終了を作
業者に告知する。そして、作業者がリセットボタンを操
作(ステップＤ３)すると、運転スイッチ灯が消灯(ステ
ップＤ４)し、充填終了ランプが消灯(ステップＤ５)し
て運転を完了する。

【００１８】一方、パーライト加圧処理(Ｃ)のステップ
Ｃ４で加圧ガス貯溜容器(６)の内圧が設定圧力まで降圧
しない場合には、第３タイマーの設定時間に達したか否
かを判断し(ステップＣ９)、第３タイマーの設定時間が
経過しても加圧ガス貯溜容器(６)のガス圧力が設定圧力
まで降下しない場合には、槽間空間(４)に所定量パーラ
イトが充填できたものとして、ガス加圧弁(13)を閉弁作
動(ステップＣ１０)させた後、運転終了処理(Ｄ)のステ
ップＤ１に進行する。

【００１９】加圧ガス補充処理(Ｅ)は、パーライト充填
処理(Ｂ)やガス加圧処理(Ｃ)と並行して作動するもの
で、図５に示すように、加圧ガス貯溜容器(６)の内圧が
設定圧以下か否かを判断し(ステップＥ１)、内圧が設定
圧以下に降下した場合には、ガス加圧弁(13)が閉弁して
いるか否かを判断し(ステップＥ２)、ガス加圧弁(13)が
閉弁状態であれば、加圧ガス補給路(11)に配置した加圧
ガス補給用電磁弁(19)を開弁して(ステップＥ３)加圧ガ
ス貯溜容器(６)の加圧ガス発生装置(７)から加圧ガス
(乾燥窒素ガス)を槽間空間(４)に供給する。そして、加
圧ガス貯溜容器(６)の内圧が設定圧以上に昇圧したか否
かを判断し(ステップＥ４)、加圧ガス貯溜容器(６)の内
圧が設定圧以上に昇圧すると、加圧ガス補給用電磁弁(1
9)を閉弁作動(ステップＥ５)させた後、全体のシステム
が運転停止か否かを判断し(ステップＥ６)、運転停止で
ないと判断した場合には、ステップＥ１に戻って、ルー
プを形成する。

【００２０】また、パーライト充填処理のステップＢ５
で粉末断熱材供給路(９)内をパーライトが流れていない
と判断した場合には、図６に示すパーライト供給系異常
処理(Ｆ)に入る。粉末断熱材供給路(９)内をパーライト
が流れない場合は、粉末断熱材貯蔵容器(５)でのパーラ
イト切れと、粉末断熱材供給路(９)内でのパーライト閉
塞とが考えられる。そして、粉末断熱材貯蔵容器(５)に
パーライトがなくなった場合には、粉末断熱材貯蔵容器
(５)内を加圧しているガス体が抵抗なく槽間空間(４)に
流入することから、槽間空間(４)の圧力が設定圧力より
も高くなるのに対し、粉末断熱材供給路(９)内でパーラ
イトが閉塞した場合には、槽間空間(４)の圧力が設定圧
力よりも低くなることから、槽間圧力を検出して供給路
閉塞かパーライト切れかを判断するようにしてある。

【００２１】そして、このパーライト供給系異常処理
(Ｆ)は、パーライト充填処理のステップＢ４で粉末断熱
材供給路(９)内をパーライトが流れていないと判断する
と、第２タイマーが計時作動を開始し(ステップＦ１)、
次いで槽間空間(４)の内圧が設定圧力よりも高いか低い
かを判断し(ステップＦ２)、槽間空間(４)の内圧が設定
圧力よりも高い場合には、粉末断熱材貯蔵容器(５)での
パーライト切れとして、パーライト供給路(９)に配置し
た粉末断熱材充填弁(12)を閉弁し(ステップＦ３)、回転
灯を点灯し(ステップＦ４)、パーライト切れを表示する
警告灯を点灯する(ステップＦ５)。そして、粉末断熱材
貯蔵容器(５)にパーライトを充填あるいは、粉末断熱材
貯蔵容器(５)を交換した後、リセットボタンを操作する
(ステップＦ６)。リセットボタンを操作すると、パーラ
イト切れを表示する警告灯が消灯し(ステップＦ７)、再
スタートの待機状態になる(ステップＦ８)。

【００２２】一方、ステップＦ２で槽間空間(４)の内圧
が設定圧力よりも低いと判断した場合は、粉末断熱材供
給路(６)での閉塞状態として、第２タイマーの設定時間
が経過したか否かを判断し(ステップＦ９)、設定時間が
経過すると、パーライト供給路(９)に配置した粉末断熱
材充填弁(12)を閉弁し(ステップＦ１０)、回転灯を点灯
し(ステップＦ１１)、パーライト供給路閉塞を表示する
警告灯を点灯する(ステップＦ１２)。

【００２３】そして、粉末断熱材供給路(６)でのパーラ
イト閉塞を解除した後、リセットボタンを操作する(ス
テップＦ１３)。リセットボタンを操作すると、パーラ
イト供給路閉塞を表示する警告灯が消灯し(ステップＦ
１４)、再スタートの待機状態になる(ステップＦ１
５)。

【００２４】また、パーライト充填処理(Ｂ)のステップ
Ｂ７において、第２タイマーの設定時間が経過しても槽
間空間(４)の圧力が設定圧力よりも上昇しない場合に
は、ステップＢ１０から、直接パーライト供給系異常処
理のステップＦ１０に進行する。そして、再スタートを
する際には、運転スイッチを作動させると(ステップＡ
５)、運転開始処理(Ａ)のステップＡ３に入り、パーラ
イト充填処理(Ｂ)を再び進行させる。

【００２５】上述のような流れをとるパーライト充填処
理では、パーライト充填作業を全自動でおこなうことが
できるから、昼夜作業でパーライト充填を行うことがで
きることになる。

【００２６】なお上記実施例では、粉末断熱材としてパ
ーライトを使用するものについて説明したが、粉末断熱
材としては、マイクロセル等の粉末真空断熱に使用する
粉末断熱材が使用できる。また、粉末断熱材の加圧処理
に使用する加圧ガスとしては、前記実施例で使用した液
体窒素の気化ガスのほかカードル等に充填されている窒
素ガスや乾燥空気等の水分や油分のない乾燥ガスを使用
することができる。さらに、上記粉末断熱材供給路(９)
に配置した粉末断熱材充填弁(12)やガス加圧路(10)に配
置したガス加圧弁(13)は電動式であってもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明では、真空ポン
プで吸引されている液化ガス貯蔵槽の槽間空間に粉末断
熱材と乾燥ガスとを一定時間ごとに切り換えて供給する
ことにより、粉末断熱材の充填操作と乾燥ガスによる加
圧操作とを自動的に繰り返して行うようにしていること
から、槽間空間に所定密度の粉末断熱材を均一に自動充
填することができる。これにより、昼夜作業で粉末断熱
材を槽間空間に充填することができる。

【００２８】また、粉末断熱材を均一密度で充填するた
めに、ガス加圧を利用しているので、液化ガス貯蔵槽に
振動を与えなくてもよく、振動に伴う騒音発生や構造部
品の振動による悪影響がなくなる。さらに、粉末断熱材
の供給路や加圧ガス配管を接続した後の粉末断熱材充填
弁やガス加圧弁の開閉は自動的に行われることになるか
ら、高所作業が大幅に減少し、作業の安全性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液化ガス貯蔵槽への粉末断熱材充填装置の系統
図である。

【図２】断熱材充填手順の全体を示す概略流れ図であ
る。

【図３】運転開始処理とパーライト充填処理のフローチ
ャートである。

【図４】パーライト加圧処理と運転終了処理のフローチ
ャートである。

【図５】加圧ガス補給処理のフローチャートである。

【図６】パーライト供給系異常処理のフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１…内槽、２…外槽、３…液化ガス貯蔵槽、４…槽間空
間、５…粉末断熱材貯蔵容器、６…加圧ガス貯溜容器、
８…真空ポンプ、９…粉末断熱材供給路、10…加圧ガス
供給路、12…粉末断熱材充填弁、13…ガス加圧弁、Ｂ…
粉末断熱材充填工程、Ｃ…粉末断熱材加圧工程。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液化ガスを貯蔵する内槽(１)とこの内槽
   (１)の外周を覆う外槽(２)との間を粉末真空断熱してい
   る液化ガス貯蔵槽(３)の槽間空間(４)に粉末断熱材を充
   填するに当たり、 槽間空間(４)を真空ポンプ(８)に連通接続し、槽間空間
   (４)と粉末断熱材貯蔵容器(５)とを粉末断熱材供給路
   (９)で連通接続するとともに、槽間空間(４)に加圧ガス
   貯溜容器(６)を加圧ガス供給路(10)で接続し、粉末断熱
   材供給路(９)に粉末断熱材充填弁(12)を配置し、加圧ガ
   ス供給路(10)にガス加圧弁(13)を配置し、粉末断熱材充
   填弁(12)を一定時間開弁して粉末断熱材を真空引きされ
   ている槽間空間(４)に供給する粉末断熱材充填工程(Ｂ)
   と、この粉末断熱充填工程(Ｂ)の終了後にガス加圧弁(1
   3)を一定時間開弁して加圧ガス貯溜容器(６)に貯蔵され
   ている乾燥ガスを真空引きされている槽間空間(４)に供
   給する粉末断熱材加圧工程(Ｃ)とを所定回数繰り返すよ
   うにした液化ガス貯蔵槽への粉末断熱材の自動充填方
   法。