JPH1086995A - 低温液化ガス貯槽の液受入れ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＮＧ等の低温液化ガスを低温液化ガス貯槽
に貯蔵する際に、ロート管内に貯蔵空間上側域の気相部
分からのガスの巻込みによるピストンフローが生じない
ようにし、又、上記の気相部分のガス圧が低下しないよ
うにする。 【解決手段】 吐出口１２を開口した受入れ管９の下端
を包囲するよう配設されたロート部１３と、該ロート部
１３の下端に接続されて貯蔵空間６底部まで延在するロ
ート管１０と、上端が閉塞され且つ下端がロート管１０
内に連通するよう前記ロート部１３内に収納された筒部
１７とを備え、前記ロート部１３と筒部１７との間に受
入れ管９から流下した受入れ液５’が流入する液溜め部
１６を形成し、筒部１７の外周に前記液溜め部１６と筒
部１７内とが連通するよう複数の開口１８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＮＧ等の低温液
化ガスを貯蔵する低温液化ガス貯槽の液受入れ構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５はＬＮＧ等の低温液化ガスを貯蔵す
る低温液化ガス貯槽の一例を示すもので、ドーム状のタ
ンク屋根１を備えた内槽２が、基礎スラブ３の上に立設
されており、該内槽２の外周囲は、ＰＣコンクリート
（プレストレスコンクリート）製外槽４により、図示し
ない側部保冷材を介して包囲されている。

【０００３】前記内槽２内には、ＬＮＧ等の低温液化ガ
スを貯蔵液５として収納する為の貯蔵空間６が形成され
ており、該貯蔵空間６の底部には、底部保冷材７が敷設
してある。

【０００４】このように外周囲をＰＣコンクリート製外
槽４で包囲した構造を採用した地上式の低温液化ガス貯
槽８においては、前記ＰＣコンクリート製外槽４に対し
保安上の理由から貫通構造を極力避けるようにしている
為、ＬＮＧ等の低温液化ガス運搬船からの受入れ液５’
を、受入れ管９とロート管１０とを備えた液受入れ構造
１１’によりタンク屋根１を貫通して貯蔵空間６底部へ
と搬入するようになっている。

【０００５】図６は前記液受入れ構造１１’の詳細を示
すもので、図５に示す如くタンク屋根１を貫通した受入
れ管９は、貯蔵空間６上側域に吐出口１２を開口してお
り、前記ロート管１０は、前記受入れ管９の吐出口１２
を包囲するロート部１３’を上端に備え且つ下端を前記
貯蔵空間６底部まで延ばした構造となっている。

【０００６】又、前記ロート管１０の下端には、前記貯
蔵空間６底部において受入れ液５’が直接、底面にあた
らず水平方向から貯蔵空間６へ流入し得る様、左右両方
向へ水平に延在する給液部１９が設けられている。

【０００７】液入れ構造１１’を上述のごとく受入れ管
９とロート管１０に分けずに、例えば仮にタンク屋根１
を貫通した受入れ管９を、そのまま貯蔵空間６底部まで
延ばしてしまうと、管内で受入れ液５’の落下速度が加
速されることによりロート管内の圧力が低下して管内で
沸騰現象が起こり、ガス５ｘと液の二相流状態となって
ロート管に振動が発生してしまう為、受入れ管９とロー
ト管１０とに分け、ロート管１０上端のロート部１３’
で受入れ液５’中からガス５ｘを解放し、受入れ管９と
ロート部１３’との間の隙間１４から抜き出せるように
しているのである。なお、図５中、１５は貯蔵空間６内
で発生したガス５ｘを抜くためのガス抜き出し管であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た如き液受入れ構造１１’において、貯蔵液５の液面レ
ベルが低下してロート部１３’から貯蔵液５の液面レベ
ルまでの落下距離が大きくなっているような状態で多量
の受入れ液５’の搬入を行うと、ロート管１０内での受
入れ液５’の落下速度が大きくなり、貯蔵空間６上側域
の気相部分のガス５ｘが、前記隙間１４からロート管１
０内に巻き込まれる現象が発生し、該ロート管１０内に
取り込まれたガス５ｘが栓のように介在して気液の二相
流状態で受入れ液５’が流下するピストンフローが起こ
り易くなり、このようなピストンフローが発生した際に
は、栓のように介在していたガス５ｘが途中で大きな気
泡に変形してロート管１０内を溯るといった不規則で不
安定な二相流状態が発生してしまい、ロート管１０に新
たな振動が発生するという不具合があった。

【０００９】さらに、斯かるガス巻き込み現象によりロ
ート管１０内に取り込まれたガス５ｘは、受入れ液５’
が貯蔵液５の液面に対し落下衝突する際に生じる衝撃圧
力、貯蔵液５の液圧（液深）、貯蔵液５と受入れ液５’
の熱交換等を要因として再び液化し、受入れ液５’の搬
入作業を進めるうちに貯蔵空間６上側域の気相部分のガ
ス５ｘが連続的に液化されてしまって貯蔵空間６の気相
ガス圧が低下し、受入れ液５’の搬入作業が不可能にな
る虞れがあった。

【００１０】即ち、ＬＮＧ船等の低温液化ガス運搬船か
ら受入れ液５’の搬入作業を行う際には、受入れ液５’
は低温液化ガス運搬船側と比較して相対的に圧力の低い
低温液化ガス貯槽８側に搬入されることにより、貯蔵液
５に加えられた受入れ液５’の一部が貯蔵空間６内でガ
ス化するので、このとき発生したガス５ｘをガス抜き出
し管１５を介して低温液化ガス運搬船側にリターンガス
として戻し、低温液化ガス運搬船側で減少する低温液化
ガスの容積分を前記リターンガスで補いながら搬入作業
を行うようにしている為、前述した如く貯蔵空間６上側
域の気相部分のガス圧が低下してしまうと、低温液化ガ
ス運搬船側に戻すべきリターンガスが不足して受入れ液
５’の搬入作業が困難となるのである。

【００１１】本発明は上述の実情に鑑み、ＬＮＧ等の低
温液化ガスを低温液化ガス貯槽に貯蔵する際に、ロート
管内での受入れ液の落下速度が大きくならない様にし
て、ロート管内に貯蔵空間上側域の気相部分からのガス
の巻込みによる二相流状態であるピストンフローが生じ
ないようにし、しかもガス巻き込みによる貯蔵空間上側
域の気相部分のガス圧の低下をもたらさないようにする
ことを目的としてなしたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、タンク屋根を
貫通して貯蔵空間上側域に吐出口が開口した受入れ管
と、該受入れ管の下端を包囲するよう配設されたロート
部を上端に有し且つ貯蔵空間底部まで延在するロート管
と、上端が閉塞され且つ下端がロート管内と連通するよ
う開口されて前記ロート部内に収納された筒部とを備
え、前記ロート部と筒部との間に前記受入れ管から流下
した受入れ液が流入する液溜め部を形成し、筒部の外周
に前記液溜め部と筒部内とが連通するよう複数の開口を
設けたことを特徴とするものである。

【００１３】本発明では、複数の開口を筒部の外周に周
方向及び上下方向へ所定の間隔で設けると良い。

【００１４】受入れ管から流下した受入れ液は、ロート
部と筒部との間に形成された液溜め部へ流入し、液溜め
部から、筒部外周に設けた開口を通り、ロート管内へ流
入する。

【００１５】受入れ液の流下速度は液溜め部で一旦低減
され、自由落下することがないため、貯蔵空間上側域の
気相部分から液溜め部及び開口を経てロート管内へ巻き
込まれるガスの量が減少する。

【００１６】又、複数の開口を筒部の外周に上下方向へ
所定の間隔で設けた場合には、液溜め部の液面よりも上
部に位置する開口部分からは、ロート管内からのガスが
貯蔵空間上側域の気相部分に戻される。

【００１７】従って、ロート管へのガスの巻込み量が減
少することにより、ロート管を降下する受入れ液にガス
が栓のように介在するピストンフローが生じることがな
く、このため、ガスが途中で大きな気泡に変形して、ロ
ート管内を上昇する不規則で不安定な二相流状態が発生
することがなく、ロート管に振動が生じることがない。

【００１８】更にロート管内へ巻き込まれるガスの減少
により貯蔵空間上側域の気相部分のガス圧が低下するこ
とがなく、低温液化ガス運搬船側に戻すべきリターンガ
スが不足することがないため、低温液化ガス運搬船から
の受入れ液の搬入作業を良好に行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００２０】図１〜図４は本発明の実施の形態の一例で
あり、図１〜図４中と、図５及び図６と同一の符号を付
した部分は同一物を表わしている。

【００２１】本実施の形態例における低温液化ガス貯槽
の液受入れ構造１１は、前述した図５と同様に構成した
低温液化ガス貯槽８において、タンク屋根１を貫通して
貯蔵空間６上側域で吐出口１２を開口した受入れ管９
と、前記受入れ管９の吐出口１２を包囲するロート部１
３を上端に備え且つ貯蔵空間６底部まで延在してその下
端に水平な給液部１９を設けたロート管１０と、ロート
部１３に収納された円筒部１７により構成されている。

【００２２】円筒部１７の上端は受入れ管９の下端より
も下方に位置し、円筒部１７の外周とロート部１３の内
周との間には、所要のクリアランスが液溜め部１６とし
て形成され、円筒部１７の下端は、ロート部１３の逆截
頭円錐部上に固設されている。

【００２３】円筒部１７の頂部は、中心側から外周部へ
向けて下り勾配に形成された傘状の蓋部により閉塞され
ていると共に、下端は、ロート管１０内に連通するよう
開放されており、外周には、円周方向及び上下方向へ所
要の間隔で四角形のスリット状の開口１８が設けられて
いる。

【００２４】又、開口１８を複数段にしたのは、ロート
管１０への受入れ液５’の受入れ流量は受入れ開始時と
終了時で多少異なり、液溜め部１６の液面高さが変動す
る為、液面の高さが変動した場合でも常に液溜め部１６
に液が溜まった状態で受入れ液５’の導入を円滑に行い
得るようにするためである。

【００２５】更に、ロート部１３は、受入れ液５’が多
量に液溜め部１６へ流下してもオバーフローしない高さ
となっている。

【００２６】次に本実施の形態例の作用を説明する。

【００２７】受入れ管９から流下した受入れ液５’は、
ロート部１３と円筒部１７との間の液溜め部１６に流入
した後、円筒部１７の開口１８からロート管１０内へ流
入し、ロート管１０を流下して給液部１９から貯蔵空間
６へ供給される。又、液溜め部１６で発生したガス５ｘ
は、隙間１４を通って貯蔵空間６上側域の気相部分に戻
される。

【００２８】受入れ液５’は円筒部１７とロート部１３
との間の液溜り部１６に一時的に溜まった後、開口１８
を通ってロート管１０内へ流入するため、受入れ液５’
の流入抵抗が増し、さらに円筒部１７の液面よりも上方
部の開口１８はガス抜き用として働くので、ロート管１
０の上層部における受入れ液５’のガス巻き込みによる
ピストンフローが防止され、貯蔵空間６上側域の気相部
分からロート管１０へのガス５ｘの巻き込み量が低減さ
れる。

【００２９】また受入れ液５’は液溜め部１６に落下し
た後、開口１８からロート管１０へ流入するため、受入
れ液５’の自由落下による加速が抑制され、従ってロー
ト管１０の下側部において、受入れ液５’が貯蔵液５の
液面レベルで激しく液面に落下衝突してガス５ｘを同伴
するような事態が回避され、貯蔵液５の液面レベルにお
けるガス５ｘの同伴量が低減される。

【００３０】上記形態例によれば、貯蔵空間６上側域の
気相部分から円筒部１７の開口１８を介しロート管１０
へ巻き込まれるガス５ｘの量は少ないので、ロート管１
０の上側部における受入れ液５’のピストンフローを防
止することができ、このため、ピストンフローが生じた
際に栓のように介在していたガス５ｘが途中で大きな気
泡に変化してロート管１０内を遡るといった不規則で不
安定な二相流状態が発生することがなく、ロート管１０
に振動が生ずるおそれがない。

【００３１】又、ロート管１０へ巻き込まれるガス５ｘ
の巻き込み量を低減することができるため、受入れ液
５’の搬入作業を進めるうちに貯蔵空間６上側域の気相
部分のガス５ｘが連続的に液化されてしまって貯蔵空間
６の気相ガス圧が低下するといった不具合を解消するこ
とができ、従って低温液化ガス運搬船側に戻すべきリタ
ーンガスが不足することなく、受入れ液５’の搬入作業
を良好に継続することができる。

【００３２】なお、本発明の低温液化ガス貯槽の液受入
れ構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではな
く、タンク屋根以外を地中に埋設した地下式の低温液化
ガス貯槽においてもタンク屋根を貫通して受入れ液を貯
蔵空間部へと搬入する方法が採用されているので、この
ような地下式の低温液化ガス貯槽に対しても本発明の液
受入れ構造を適用できること、その他、円筒部に設ける
スリット状の開口形状は四角形に限るものではないこ
と、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。

【００３３】

【発明の効果】本発明の低温液化ガス貯槽の液受入れ構
造によれば、請求項１、２の何れにおいても下記の如
き、種々の優れた効果を奏し得る。

【００３４】Ｉ）貯蔵空間上側域の気相部分からロート
部へのガスの巻き込み量を低減することができるので、
ロート管内にガスが栓のように介在する受入れ液のピス
トンフローの発生を抑制することができ、このため栓の
ように介在していたガスが途中で大きな気泡に変化して
ロート管内を遡るといった不規則で不安定な二相流状態
が発生することなく、延いてはロート管の振動を防止す
ることが可能となる。

【００３５】ＩＩ）又、受入れ液の搬入作業を進めるう
ちに貯蔵空間上側域の気相部分のガスが連続的に液化さ
れてしまって貯蔵空間上側域の気相部分のガス圧が低下
するといった不具合を解消することができ、このため低
温液化ガス運搬船側に戻すべきリターンガスが不足する
ことなく受入れ液の搬入作業を良好に継続することがで
きる。

【００３６】ＩＩＩ）受入れ液の自由落下による加速を
抑制することができ、受入れ液が貯蔵液の液面レベルで
激しく液面に落下衝突してガスを同伴するような事態を
回避することができるので、貯蔵液の液面レベルにおけ
るガスの同伴量を低減することができ、結果として、貯
蔵液の液面レベルで受入れ液に同伴されるガスの再液化
を防止でき、これによって、貯蔵空間の気相ガス圧力が
低下する不具合を一層確実に解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例を示す断面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の拡大矢視図である。

【図３】図２に示す液受入れ構造において、ロート管及
びロート部を縦断して示す正面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向の断面図である。

【図５】従来例を示す断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ方向の拡大矢視図である。

【符号の説明】

１ タンク屋根 ５’ 受入れ液 ６ 貯蔵空間 ８ 低温液化ガス貯蔵 ９ 受入れ管 １０ ロート管 １１ 液受入れ構造 １２ 吐出口 １３ ロート部 １６ 液溜め部 １７ 円筒部（筒部） １８ 開口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク屋根を貫通して貯蔵空間上側域に
   吐出口が開口した受入れ管と、該受入れ管の下端を包囲
   するよう配設されたロート部を上端に有し且つ貯蔵空間
   底部まで延在するロート管と、上端が閉塞され且つ下端
   がロート管内と連通するよう開口されて前記ロート部内
   に収納された筒部とを備え、前記ロート部と筒部との間
   に前記受入れ管から流下した受入れ液が流入する液溜め
   部を形成し、筒部の外周に前記液溜め部と筒部内とが連
   通するよう複数の開口を設けたことを特徴とする低温液
   化ガス貯槽の液受入れ構造。
2. 【請求項２】 複数の開口を筒部の外周に周方向及び上
   下方向へ所定の間隔で設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の低温液化ガス貯槽の液受入れ構造。