JPH08219398A - 低温液体タンクのロールオーバー防止装置 - Google Patents

低温液体タンクのロールオーバー防止装置

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JPH08219398A
JPH08219398A JP4930195A JP4930195A JPH08219398A JP H08219398 A JPH08219398 A JP H08219398A JP 4930195 A JP4930195 A JP 4930195A JP 4930195 A JP4930195 A JP 4930195A JP H08219398 A JPH08219398 A JP H08219398A
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JP
Japan
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temperature liquid
low temperature
tank
gas
jet nozzle
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Pending
Application number
JP4930195A
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English (en)
Inventor
Tamio Sakurai
民雄 桜井
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温液体の層状化を防いでロールオーバーの
発生を未然に防止する。 【構成】 低温液体タンクとしての地下タンク1内に、
ガス供給源17より導かれてきたガス供給管18を導入
する。地下タンク1内に設けたタンク本体7底部の所要
位置に、水平方向のジェットノズル20を配置する。ジ
ェットノズル20にガス供給管18の先端を接続する。
ガス供給源17からガス供給管18を経て供給されたガ
スGを、ジェットノズル20を通してタンク本体7内の
低温液体12中へ噴射する。低温液体12中へ噴射され
たガスGは、浮力により低温液体12中を最下層から最
上層へと上昇していく。これにより、低温液体12に上
下の循環流が生じる。下層の重質分12aと上層の低温
液体12とが混合されて低温液体12の層状化を防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低温液体タンク内部に貯
留された液化天然ガス(LNG)や液化石油ガス(LP
G)等の低温液体が層状化してロールオーバーが生じる
ことを防止する低温液体タンクのロールオーバー防止装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5はLNG等の低温液体を貯留するた
めの低温液体タンクの一例として地下タンク1を示した
もので、地中2に掘削した竪穴内に底版4と側壁5によ
って形成された外構3を構築して該外構3の上部にドー
ム状のタンク屋根6を設置し、該外構3とタンク屋根6
とに囲まれた密閉空間内に底板8と側板9とからなるタ
ンク本体7を配置し、且つ該タンク本体7の底部に設け
たポンプ(サブマージドポンプ)10に上記タンク屋根
6を貫通させて地下タンク1内部へ導入した液取出管1
1の先端を接続した構成としてあり、タンク本体7内に
貯留されている低温液体12を、上記ポンプ10の吸引
吐出により液取出管11を通して地下タンク1の外部へ
送り出すようにしてある。13は液取出管11の開閉弁
を示す。
【0003】近頃、低温液体を貯留するための地下タン
ク1は大型化及び高深度化されており、しかもLNGの
如き極低温液体は、輸入元にて産出する天然ガスの成分
に応じてLNGの主成分であるメタンの他に元々LPG
やエタン成分が混入しているため、LNGの輸入元が異
なればその混入成分も異なり、密度も異なっている。し
たがって、前もって地下タンク1内に貯留されていたL
NGの如き低温液体12に対して、混入成分が異なり密
度の高いLNGを地下タンク1の下部に受け入れさせる
ようにすると、密度の高いLNGは重質分12aとして
下層に沈殿し、前もってタンク本体7内に貯留されてい
た低温液体12は上層に遊離することになるので、タン
ク本体7内の低温液体12が2層化されることになる。
【0004】その後、タンク本体7内部の低温液体12
が2層化した状態のまま放置しておくと、時間の経過と
共に、下層の重質分12aは地中2からの入熱蓄積によ
り体積が膨張されて密度がしだいに減少することにな
り、他方、上層の低温液体12ではその中に溶解してい
た気発性の高い成分が徐々に気化して密度がしだいに増
大することになるので、ある時点で下層の重質分12a
と上層の低温液体12との密度差がなくなり、タンク本
体7内に貯留されていた低温液体12全体に突然大きな
ロールオーバー(対流)が発生して下層の重質分12a
と上層の低温液体12とが混合され、低温液体12から
の気化量が激増して地下タンク1の内圧が急激に上昇す
ることによりタンク屋根6が破損してしまうことがあ
る。
【0005】従来、この点の改善策としてタンク本体7
内に貯留されている低温液体12の層状化を防止してロ
ールオーバーの発生を防止することができるような低温
液体タンクのロールオーバー防止装置が提案されてい
る。すなわち、図6に一例を示す如く、ポンプ10にて
吸引された低温液体12を地下タンク1外部へ送り出す
ための液取出管11の所要位置からバルブ15を介して
導管14を分岐して、該導管14の先端部をタンク本体
7の底部まで延長すると共に、該先端部に斜め上向きの
ジェットノズル16を取り付けた構成としてあり、ポン
プ10にて液取出管11に吸入した低温液体12を、導
管14によってタンク本体7の底部へ再送してジェット
ノズル16を通して斜め上向きに噴射させることによ
り、タンク本体7内の低温液体12中に循環流(対流)
を発生させて下層の重質分12aと上層の低温液体12
とを混合させるようにしている。
【0006】なお、図6において図5と同じものには同
じ符号が付してある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図6に示す
如き従来の低温液体タンクのロールオーバー防止装置の
場合、上向きの仰角を持つジェットノズル16よりジェ
ット流体をタンク本体7内へ噴射する方式のため、仰角
の下側及びジェット流体の下層周辺(図中クロスハッチ
ングで示す)に未混合層が残存し易くなってしまうとい
う問題があり、更に、タンク本体7の底部に設けたポン
プ10によって液取出管11に送られた低温液体12を
導管14を通して再送してジェットノズル16から噴射
するようにしているためにジェット流体として下層の重
質分12aを使用することになるので、密度の高いLN
Gである重質分12aと密度の低いLNGである低温液
体12の比率により二層境界面がタンク本体7の上方に
位置している場合には(図中一点鎖線で示す)、低温液
体12の噴射によって生じた循環流が二層境界面まで到
達できなかったり、あるいは上層側に妨げられる等して
二層境界面を突き破ることができず、下層の重質分12
aと上層の低温液体12とを充分に混合させることがで
きないという問題もある。
【0008】そこで、本発明は、未混合層の発生を防止
すると共に二層境界面の位置に影響されずに下層の重質
分と上層の低温液体とを充分に混合させ、低温液体貯留
時の層状化を防止してロールオーバーの発生を未然に防
ぐことができるような低温液体タンクのロールオーバー
防止装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、低温液体タンク内まで導かれてきたガス
供給管の先端にジェットノズルを接続し、該ジェットノ
ズルを低温液体タンク底部の所要位置に水平方向に配置
して、ガスを低温液体タンク底部で水平に吹き出して該
タンク内のLNGを混合させるようにした構成とする。
【0010】
【作用】ガス供給管を通して送られてきたガスを、仰角
をやめて水平方向としたジェットノズルにより低温液体
タンク内の低温液体中に噴射させるようにすると、仰角
の下側及びジェット流体の下層周辺に未混合層が残存し
てしまうことを防止でき、更に、ジェット流体としてガ
スを使用していることから、ジェットノズルより噴射さ
れたガスは自らの浮力により低温液体中を最下層から最
上層まで上昇していくことになるので、低温液体タンク
内に貯留されている低温液体全体を上下に掻き混ぜるよ
うな大きな循環流が発生される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0012】図1及び図2は本発明の一実施例を示すも
ので、図5に示したものと同様に、地中2に掘った竪穴
内に構築した外構3と該外構3の上部に設けたタンク屋
根6とによって形成した密閉空間の内部にタンク本体7
を配置して、該タンク本体7内にLNGの如き低温液体
12を貯留するようにしてある低温液体タンクとしての
地下タンク1において、所要のガス供給源17より地下
タンク1まで導かれてきたガス供給管18を、バルブ1
9を経て上記タンク屋根6を貫通させて地下タンク1内
部へ導入し、且つ上記タンク本体7底部の内周面付近位
置には、水平方向のジェットノズル20を配して該ジェ
ットノズル20の噴射口をタンク本体7の底部中心に向
けた状態でサポート部材21によって支持させて、該ジ
ェットノズル20の注入口に上記ガス供給管18の先端
を接続した構成とする。
【0013】なお、上記においてガス供給源から供給す
るガスGとしては、低温液体タンクに貯留されているL
NG等の一部が気化したガス(BOGという)を用いる
ようにする。
【0014】今、タンク本体7内に貯留されている低温
液体12中にジェットノズル20を通してジェット流体
としてのガスGを連続的に噴射させるようにすると、ガ
スGが低温液体中を浮上することに伴って低温液体12
中に循環流が発生する。この時、ジェットノズル20は
水平方向に向けてあることから、仰角に設置した場合の
仰角の下側及びジェット流体の下層周辺に未混合層が残
存してしまうことを防止でき、しかもジェット流体とし
てガスGを使用するようにしたことにより、ジェットノ
ズル20から噴射されたガスGの一部は低温液体12中
に溶解するものの多くのガスGは自らの浮力によって低
温液体12中を最下層から最上層まで上昇して地下タン
ク1内の気層まで到達していくことになるので、それに
伴なってタンク本体7内に貯留されている低温液体12
全体を上下に掻き混ぜるような大きな循環流が生じるこ
とになり、密度の高いLNGである重質分12aと密度
の低いLNGである低温液体12の比率により二層境界
面がタンク本体7の上方に位置している場合であっても
二層境界面を確実に破壊することができて下層の重質分
12aと上層の低温液体12を充分に混合させることが
でき、その結果、タンク本体7内の低温液体12は熱的
及び密度的に安定した中立状態となって層状化が防止さ
れ、ロールオーバーの発生を未然に防止することができ
る。
【0015】更に、前記した如く、タンク本体7内の低
温液体12中に噴射させるガスGとしてLNG等のBO
Gを利用するようにすると、BOG中にはメタン成分が
多量に含まれているので、ジェットノズル20よりガス
Gを噴射することにより下層の重質分12a中にメタン
成分が溶解されることになって重質分12aの改質効果
を得ることができ、早期且つ容易に二層境界面を解消す
ることができる。
【0016】次に、図3は本発明の他の実施例を示すも
ので、LNGの如き低温液体12を貯留するための低温
タンクとしての地下タンク1の下部に接続した液取出管
11の途中に、ポンプ10と、低温液体12を熱交換さ
せて気化させるための熱交換器22を備え、該熱交換器
22にて気化されたガスを取り出すためのガス管23を
接続し、且つ地下タンク1内の低温液体12の気化ガス
をタンク屋根6頂部より取り出すための気化ガス管24
を設けて、該気化ガス管24を上記ガス管23にBOG
圧縮機25を介して接続してなる構成において、タンク
本体7の底部に水平に設置したジェットノズル20を先
端部に取り付けたガス供給管18を上記ガス管23から
分岐して、ジェット流体として地下タンク1内で気化し
たガスGを供給するようにしたものである。
【0017】図3の実施例の場合、図1及び図2に示し
た実施例と同様の作用効果を得ることができ、更に、地
下タンク1から取り出した低温液体の気化ガスを再利用
することができる。
【0018】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、たとえば、図4に示すように低温液体
タンクの大きさによっては複数のジェットノズル20を
それぞれのジェットノズル20から噴射されるガスGが
互いに重なり合わないようにしてタンク本体7内周面に
沿って円周状に配置するようにしてもよいこと、あるい
は、図1及び図2又は図3に示した実施例では、地下タ
ンクへの適用例を示したが地上タンクについても同様に
適用することができること等、その他本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。
【0019】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の低温液体タン
クのロールオーバー防止装置によれば、低温液体タンク
底部の所要位置にジェットノズルを水平方向に配置し、
該ジェットノズルにガス供給管を接続した構成として、
低温液体タンク内に貯留されている低温液体中へジェッ
ト流体としてのガスを水平方向に噴射するようにしてあ
るので、ジェットノズルから吹き出されるガスは低温液
体タンクの底部から浮上することから、従来のジェット
ノズルを上向きに設けた場合の如き仰角の下側やジェッ
ト流体の下層周辺に未混合層が発生することを防止でき
ると共に、低温液体タンク内の低温液体中を浮上するガ
スにより低温液体の上下方向の循環流を促進させること
ができて二層境界面の位置に影響されずに下層の重質分
と上層の低温液体とを充分に混合させることができ、し
かもジェットノズルから噴射されるガスとしてBOGを
用いるようにすると、BOG中に多量に含まれているメ
タン成分によって下層の重質分の改善効果を得ることが
できて早期且つ容易に二層境界面を解消することがで
き、これにより、低温液体タンク内に貯留されている低
温液体の層状化を防ぐことができてロールオーバーの発
生を未然に防止することができ、更に、低温液体タンク
底部にリング状にパイプを設置して、該パイプに多数の
孔をあけて気泡が出るようにしたものに比して、装置を
小型化できる上、リング上のパイプから散気を行うため
の減圧装置も削除できる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の低温液体タンクのロールオーバー防止
装置の一実施例を示す概要図である。
【図2】本発明におけるジェットノズルの拡大概要図で
ある。
【図3】本発明の他の実施例を示す概要図である。
【図4】本発明の応用例を示す概要平面図である。
【図5】低温液体タンクの一例としての地下タンクを示
す概略図である。
【図6】従来の低温液体タンクのロールオーバー防止装
置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 地下タンク(低温液体タンク) 18 ガス供給管 20 ジェットノズル G ガス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低温液体タンク内まで導かれてきたガス
    供給管の先端にジェットノズルを接続し、該ジェットノ
    ズルを低温液体タンク底部の所要位置に水平方向に配置
    して、ガスを低温液体タンク底部で水平に吹き出して該
    タンク内のLNGを混合させるようにした構成を有する
    ことを特徴とする低温液体タンクのロールオーバー防止
    装置。
JP4930195A 1995-02-15 1995-02-15 低温液体タンクのロールオーバー防止装置 Pending JPH08219398A (ja)

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JP4930195A JPH08219398A (ja) 1995-02-15 1995-02-15 低温液体タンクのロールオーバー防止装置

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JP4930195A JPH08219398A (ja) 1995-02-15 1995-02-15 低温液体タンクのロールオーバー防止装置

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JPH08219398A true JPH08219398A (ja) 1996-08-30

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007292180A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Chiyoda Corp 液化ガス設備の保冷循環システム
JP2007292178A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Chiyoda Corp 液化ガス設備の保冷循環システム
KR20130075257A (ko) * 2011-12-27 2013-07-05 대우조선해양 주식회사 부유식 액화천연가스 설비의 반전현상 방지장치

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