KR20230044005A - 부체, 액화 이산화 탄소의 적재 방법, 액화 이산화 탄소의 양하 방법 - Google Patents

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가즈야 아베
신스케 모리모토
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미츠비시 조우센 가부시키가이샤
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Abstract

부체는, 부체 본체와, 부체 본체에 배치되고, 액화 이산화 탄소를 저류 가능한 탱크와, 외부로부터 공급되는 액화 이산화 탄소를 탱크 내에 방출하는 적재 배관을 구비하며, 적재 배관은, 탱크의 외부에 배치되고, 제1 내경을 갖는 제1 적재 배관과, 일단이 제1 적재 배관에 접속됨과 함께, 타단이 탱크 내에서 개구되며, 제1 내경보다 작은 제2 내경을 갖는 제2 적재 배관을 구비한다.

Description

부체, 액화 이산화 탄소의 적재 방법, 액화 이산화 탄소의 양하 방법
본 개시는, 부체(浮體), 액화 이산화 탄소의 적재 방법, 액화 이산화 탄소의 양하(揚荷) 방법에 관한 것이다.
본원은, 2020년 10월 28일에, 일본에 출원된 특허출원 2020-180559호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
예를 들면 특허문헌 1에 개시된 연료 탱크는, 액화 가스(LNG: Liquefied Natural Gas)를 연료 탱크에 적재하기 위한 적재 배관(파이프라인)을 구비하는 구성이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공표특허공보 2018-528119호
그런데, 탱크 내에 액화 이산화 탄소를 수용하는 경우, 이하와 같은 이유에 의하여, 액화 이산화 탄소가 응고되어 드라이 아이스가 생성될 가능성이 있다. 즉, 탱크 내에서 개구되는 적재 배관이나 양하 배관의 배관 하단(下端)에 있어서의 액화 이산화 탄소의 압력은, 탱크 운용압에 따른 것이 된다. 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 구성에서는, 적재 배관이나 양하 배관에 있어서 가장 높은 위치가 되는 배관 정부(頂部)는, 탱크 내의 최고 액위보다 상방에 위치한다. 배관 정부에 있어서의 액화 이산화 탄소의 압력은, 배관 하단에 있어서의 액화 이산화 탄소의 압력에 대하여, 탱크 내의 액화 이산화 탄소의 액면과 배관 정부의 고저차에 의한 헤드압에 따른 정도만큼 낮아진다. 즉, 적재 배관이나 양하 배관에 있어서는, 배관 정부에 있어서의 액화 이산화 탄소의 압력이, 탱크 내에 있어서의 액화 이산화 탄소의 압력보다 낮아진다.
액화 이산화 탄소는, 기상(氣相), 액상, 고상(固相)이 공존하는 삼중점의 압력(삼중점 압력)이, LNG나 LPG의 삼중점 압력과 비교하여 높고, 운용 시에 있어서의 탱크 운용압의 차이가 작다. 그 결과, 탱크 운용압(탱크의 설계 압력)에 따라서는, 액화 이산화 탄소의 압력이 가장 낮아지는 배관 정부에 있어서, 액화 이산화 탄소의 압력이 삼중점 압력 이하가 되어, 액화 이산화 탄소의 플래시 증발이 발생하는 경우가 있다. 그렇게 하면, 액화 이산화 탄소의 플래시 증발의 증발 잠열에 의하여, 증발하지 않고 남은 액화 이산화 탄소의 온도 저하가 발생하여, 배관 정부 내에서 액화 이산화 탄소가 응고되어 드라이 아이스가 생성된다. 적재 배관이나 양하 배관 내에서 드라이 아이스가 생성되면, 배관 내에 있어서의 액화 이산화 탄소의 흐름이 저해되어, 액화 이산화 탄소의 적재·양하 작업에 영향을 미치는 경우가 있다.
본 개시는, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 배관 내의 드라이 아이스 생성을 억제하고, 액화 이산화 탄소의 적재·양하 작업을 원활하게 행할 수 있는 부체, 액화 이산화 탄소의 적재 방법, 액화 이산화 탄소의 양하 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시에 관한 부체는, 부체 본체와, 탱크와, 적재 배관을 구비한다. 상기 탱크는, 상기 부체 본체에 배치되어 있다. 상기 탱크는, 액화 이산화 탄소를 저류 가능하다. 상기 적재 배관은, 외부로부터 공급되는 액화 이산화 탄소를 상기 탱크 내에 방출한다. 상기 적재 배관은, 제1 적재 배관과, 제2 적재 배관을 구비한다. 제1 적재 배관은, 상기 탱크의 외부에 배치되어 있다. 상기 제1 적재 배관은, 제1 내경을 갖고 있다. 상기 제2 적재 배관은, 일단(一端)이 상기 제1 적재 배관에 접속됨과 함께, 타단(他端)이 상기 탱크 내에서 개구되어 있다. 상기 제2 적재 배관은, 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 갖고 있다.
본 개시에 관한 부체는, 부체 본체와, 복수의 탱크와, 양하 배관과, 이송 배관을 구비하고 있다. 상기 탱크는, 상기 부체 본체에 배치되어 있다. 상기 탱크는, 액화 이산화 탄소를 저류 가능하다. 상기 양하 배관은, 복수의 상기 탱크의 각각에 마련되어 있다. 상기 양하 배관은, 상기 탱크 내의 액화 이산화 탄소를 상기 부체 본체의 외부에 송출한다. 상기 이송 배관은, 상기 제1 탱크와 상기 제2 탱크의 사이에 걸쳐지도록 배치되어 있다. 상기 이송 배관은, 상기 제1 탱크 내와 상기 제2 탱크 내를 연통시킨다. 상기 이송 배관은, 제1 이송 배관과, 제2 이송 배관을 구비하고 있다. 상기 제1 이송 배관은, 상기 제1 탱크 측에 배치되어 있다. 상기 이송 배관은, 제1 내경을 갖고 있다. 상기 제2 이송 배관은, 일단이 상기 제1 이송 배관에 접속됨과 함께, 타단이 상기 제2 탱크 내에서 개구되어 있다. 상기 제2 이송 배관은, 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 갖고 있다.
본 개시에 관한 액화 이산화 탄소의 적재 방법은, 상기한 바와 같은 부체에 있어서의, 액화 이산화 탄소의 적재 방법이다. 액화 이산화 탄소의 적재 방법은, 상기 제1 적재 배관으로부터 상기 제2 적재 배관을 통과하여 상기 탱크 내에 액화 이산화 탄소를 적재하는 공정과, 상기 탱크 내의 액화 이산화 탄소의 액위가 정해진 액위에 도달하면, 상기 제1 적재 배관으로부터 상기 제3 적재 배관을 통과하여 상기 탱크 내에 액화 이산화 탄소를 적재하는 공정을 포함한다.
본 개시에 관한 액화 이산화 탄소의 양하 방법은, 상기한 바와 같은 부체에 있어서의, 액화 이산화 탄소의 양하 방법이다. 액화 이산화 탄소의 양하 방법은, 상기 제1 탱크 내를 가압함으로써, 상기 제1 탱크 내의 액화 이산화 탄소를, 상기 제1 이송 배관으로부터 상기 제2 이송 배관을 통과하여 상기 제2 탱크 내에 이송하는 공정과, 상기 제2 탱크 내의 액화 이산화 탄소의 액위가 정해진 액위에 도달하면, 상기 제1 탱크 내의 액화 이산화 탄소를, 상기 제1 이송 배관으로부터 상기 제3 이송 배관을 통과하여 상기 제2 탱크 내에 이송하는 공정과, 상기 제2 탱크 내의 상기 액화 이산화 탄소를, 상기 양하 배관에 의하여 상기 제2 탱크의 외부에 송출하는 공정을 포함한다.
본 개시의 부체, 액화 이산화 탄소의 적재 방법, 액화 이산화 탄소의 양하 방법에 의하면, 배관 내의 드라이 아이스 생성을 억제하여, 적재·양하 작업을 원활하게 행할 수 있다.
도 1은 본 개시의 각 실시형태에 관한 부체로서의 선박의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 선박에 마련된 탱크, 적재 배관, 양하 배관을 나타내는 도이며, 도 1의 II-II 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 3은 본 개시의 제2 실시형태에 관한 선박에 마련된 탱크, 적재 배관, 양하 배관을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 개시의 제2 실시형태에 관한 액화 이산화 탄소의 적재 방법의 수순을 나타내는 플로 차트이다.
도 5는 본 개시의 제2 실시형태에 관한 액화 이산화 탄소의 적재 방법이며, 제2 적재 배관을 통과하여 액화 이산화 탄소를 적재하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 개시의 제2 실시형태에 관한 액화 이산화 탄소의 적재 방법이며, 제3 적재 배관을 통과하여 액화 이산화 탄소를 적재하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 개시의 제3 실시형태에 관한 선박에 마련된 탱크, 적재 배관, 양하 배관을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 개시의 제4 실시형태에 관한 선박에 마련된 탱크, 적재 배관, 양하 배관을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 개시의 제4 실시형태에 관한 액화 이산화 탄소의 양하 방법의 수순을 나타내는 플로 차트이다.
도 10은 본 개시의 제4 실시형태에 관한 액화 이산화 탄소의 양하 방법이며, 제2 적재 배관을 통과하여 액화 이산화 탄소를 이송하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 개시의 제4 실시형태에 관한 액화 이산화 탄소의 양하 방법이며, 제3 적재 배관을 통과하여 액화 이산화 탄소를 이송하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시형태에 관한 부체, 액화 이산화 탄소의 적재 방법, 액화 이산화 탄소의 양하 방법에 대하여, 도 1~도 11을 참조하여 설명한다.
<제1 실시형태>
(선박의 구성)
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 개시의 실시형태에 있어서, 부체인 선박(1)은, 액화 이산화 탄소를 운반한다. 이 선박(1)은, 부체 본체로서의 선체(2)와, 탱크 설비(10A)를 적어도 구비하고 있다.
(선체의 구성)
선체(2)는, 그 외각(外殼)을 이루는, 한 쌍의 현측(舷側)(3A, 3B)과, 선저(船底)(도시하지 않음)와, 상갑판(5)을 갖고 있다. 현측(3A, 3B)은, 좌우 현측을 각각 형성하는 한 쌍의 현측 외판을 갖는다. 선저(도시하지 않음)는, 이들 현측(3A, 3B)을 접속하는 선저 외판을 갖는다. 이들 한 쌍의 현측(3A, 3B) 및 선저(도시하지 않음)에 의하여, 선체(2)의 외각은, 선수미(船首尾) 방향(Da)에 직교하는 단면에 있어서, U자상을 이루고 있다. 이 실시형태에서 예시하는 상갑판(5)은, 외부에 노출되는 전통(全通) 갑판이다. 선체(2)에는, 선미(2b) 측의 상갑판(5) 상에, 거주구(居住區)를 갖는 상부 구조(7)가 형성되어 있다.
선체(2) 내에는, 상부 구조(7)보다 선수(2a) 측에, 화물 탑재 구획(홀드)(8)이 형성되어 있다. 화물 탑재 구획(8)은, 상갑판(5)에 대하여 하방의 선저를 향하여 오목하게 파이고, 상방으로 개구되어 있다.
(탱크 설비의 구성)
탱크 설비(10A)는, 화물 탑재 구획(8) 내에, 선수미 방향(Da)을 따라, 복수가 배치되어 있다. 본 개시의 실시형태에 있어서, 탱크 설비(10A)는, 선수미 방향(Da)으로 간격을 두고 2개 배치되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 탱크 설비(10A)는, 탱크(11)와, 적재 배관(20A)과, 양하 배관(30)을 적어도 구비하고 있다.
이 실시형태에 있어서, 탱크(11)는, 선체(2)에 배치되어 있다. 탱크(11)는, 예를 들면, 수평 방향으로 뻗는 원통상을 이룬다. 탱크(11)는, 그 내부에 액화 이산화 탄소(L)를 수용한다. 탱크 본체는, 통상부(12)와, 단부(端部) 구상부(13)를 구비하고 있다. 통상부(12)는, 수평 방향을 길이 방향(Dx)으로 하여 뻗어 있다. 이 실시형태에 있어서, 통상부(12)는, 길이 방향(Dx)에 직교하는 단면 형상이 원형인, 원통상으로 형성되어 있다. 단부 구상부(13)는, 통상부(12)의 길이 방향(Dx)의 양 단부에 각각 배치되어 있다. 각 단부 구상부(13)는, 반구상이고, 통상부(12)의 길이 방향(Dx) 양단(兩端)의 개구를 폐쇄하고 있다. 또한, 탱크(11)는, 원통상에 한정되는 것은 아니며, 탱크(11)는 구형, 방형(方形) 등이어도 된다.
적재 배관(20A)은, 육상의 액화 이산화 탄소 공급 시설 등, 선외로부터 공급되는 액화 이산화 탄소(L)를 탱크(11) 내에 적재한다. 적재 배관(20A)은, 제1 적재 배관(21)과, 제2 적재 배관(22)을 구비하고 있다.
제1 적재 배관(21)은, 선외의 액화 이산화 탄소 공급 시설 등으로부터 액화 이산화 탄소가 공급되는 공급관(도시하지 않음)이 착탈 가능하게 접속된다. 제1 적재 배관(21)은, 탱크(11)의 외부에 배치되어 있다. 이 실시형태에 있어서의 제1 적재 배관(21)은, 탱크(11)의 상하 방향(Dv)의 상방에서, 수평 방향으로 뻗어 있다. 제1 적재 배관(21)은, 제1 내경(D1)을 갖고 있다.
제2 적재 배관(22)의 일단(22a)(바꾸어 말하면, 상하 방향(Dv)에 있어서의 상측단(上側端))은, 제1 적재 배관(21)에 접속되어 있다. 제2 적재 배관(22)은, 탱크(11)의 정부를 관통하여 탱크(11)의 외부로부터 내부로 뻗어 있다. 제2 적재 배관(22)은, 탱크(11) 내에서 상하 방향(Dv)으로 뻗어 있다. 제2 적재 배관(22)의 타단(22b)(바꾸어 말하면, 상하 방향(Dv)에 있어서의 하측단(下側端))은, 탱크(11) 내의 하부에서 하방을 향하여 개구되어 있다. 제2 적재 배관(22)은, 제1 내경(D1)보다 작은 제2 내경(D2)을 갖고 있다. 이 실시형태에 있어서, 제2 적재 배관(22)은, 그 전체 길이에 걸쳐 제2 내경(D2)을 갖고 있다. 제2 적재 배관(22)은, 타단(22b) 측의 일정 길이만을, 제2 내경(D2)으로 형성하고, 일단(22a) 측은, 제1 적재 배관(21)과 동일한 제1 내경(D1)으로 형성해도 된다.
양하 배관(30)은, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)를, 육상의 액화 이산화 탄소 공급 시설 등, 선외에 송출한다. 양하 배관(30)은, 탱크(11)의 외부로부터 탱크(11)의 정부를 관통하여, 탱크(11)의 내부로 뻗어 있다. 양하 배관(30)의 선단부(先端部)는, 탱크(11) 내의 하부에 배치되어 있다. 양하 배관(30)의 선단부에는, 펌프(31)가 마련되어 있다. 펌프(31)는, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)를 흡입한다. 양하 배관(30)은, 펌프(31)에서 흡입된 액화 이산화 탄소(L)를, 탱크(11) 외부(선외)에 송출한다.
(작용 효과)
상술한 바와 같은 선박(1)에서는, 액화 이산화 탄소(L)가, 제1 적재 배관(21)으로부터 제2 적재 배관(22)을 통과하여 탱크(11) 내에 적재된다. 제2 적재 배관(22)의 제2 내경(D2)은, 제1 적재 배관(21)의 제1 내경(D1)보다 작다. 그 때문에, 제2 적재 배관(22)에서는, 제1 적재 배관(21)보다, 압력 손실 ΔP가 커진다.
여기에서, 적재 배관(20A)의 배관 정부에 있어서의 액화 이산화 탄소(L)의 압력 PL은, 하기 식 (1)로 나타난다.
PL=PT-ρg(h2-h1)/1000+ΔP …(1)
단, PL: 적재 배관(20A)의 배관 정부에 있어서의 액화 이산화 탄소(L)의 압력(kPaG)
PT: 탱크(11)의 상부에 있어서의 액화 이산화 탄소(L)의 압력(kPaG)
ρ: 액화 이산화 탄소(L)의 액밀도(kg/m3)
g: 중력 가속도(m/s2)
h2: 탱크(11)의 최하부로부터 적재 배관(20A)의 배관 정부까지의 높이(m)
h1: 탱크(11)의 최하부로부터 액화 이산화 탄소(L)의 액면까지의 높이(m)
상기 식 (1)에 의하여, 적재 배관(20A)의 배관 정부에 있어서의 액화 이산화 탄소(L)의 압력 PL은, 압력 손실 ΔP의 정도만큼 높아진다. 적재 배관(20A)의 배관 정부에 있어서의 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 높아짐으로써, 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 삼중점 압력에 가까워지는 것이 억제된다. 이로써, 적재 배관(20A) 내에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되어 드라이 아이스가 생성되는 것이 억제된다. 그 결과, 탱크(11) 내에 액화 이산화 탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(20A) 내의 드라이 아이스 생성을 억제하여, 적재 작업을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
<제2 실시형태>
다음으로, 본 개시에 관한 부체, 액화 이산화 탄소의 적재 방법의 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 제2 실시형태에 있어서는, 제1 실시형태와 제3 적재 배관(23)을 구비하는 구성만이 상이하므로, 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 탱크 설비(10B)는, 탱크(11)와, 적재 배관(20B)과, 양하 배관(30)을 적어도 구비하고 있다.
적재 배관(20B)은, 육상의 액화 이산화 탄소 공급 시설 등, 선외로부터 공급되는 액화 이산화 탄소(L)를 탱크(11) 내에 적재한다. 적재 배관(20B)은, 제1 적재 배관(21)과, 제2 적재 배관(22)과, 제3 적재 배관(23)를 구비하고 있다.
제1 적재 배관(21)은, 선외의 액화 이산화 탄소 공급 시설 등으로부터 액화 이산화 탄소가 공급되는 공급관(도시하지 않음)이 착탈 가능하게 접속된다. 제1 적재 배관(21)은, 탱크(11)의 외부에 배치되어 있다. 제1 실시형태와 동일하게, 제1 적재 배관(21)은, 탱크(11)의 상하 방향(Dv)의 상방에서, 수평 방향으로 뻗어 있다. 제1 적재 배관(21)은, 제1 내경(D1)을 갖고 있다.
제2 적재 배관(22)의 일단(22a)(바꾸어 말하면, 상하 방향(Dv)에 있어서의 상측단(上側端))은, 제1 적재 배관(21)에 접속되어 있다. 제2 적재 배관(22)은, 탱크(11)의 정부를 관통하여 탱크(11)의 외부로부터 내부로 뻗어 있다. 제2 적재 배관(22)은, 탱크(11) 내에서 상하 방향(Dv)으로 뻗어 있다. 제2 적재 배관(22)의 타단(22b)(바꾸어 말하면, 상하 방향(Dv)에 있어서의 상측단)은, 탱크(11) 내의 하부에서 하방을 향하여 개구되어 있다. 제2 적재 배관(22)은, 제1 내경(D1)보다 작은 제2 내경(D2)을 갖고 있다.
제3 적재 배관(23)의 기단(基端)(23a)(바꾸어 말하면, 상하 방향(Dv)에 있어서의 상측단)은, 제1 적재 배관(21)에 접속되어 있다. 제3 적재 배관(23)은, 탱크(11)의 정부를 관통하여 탱크(11)의 외부로부터 내부로 뻗어 있다. 제3 적재 배관(23)은, 탱크(11) 내에서 상하 방향(Dv)으로 뻗어 있다. 제3 적재 배관(23)의 선단(23b)(바꾸어 말하면, 상하 방향(Dv)에 있어서의 하측단)은, 탱크(11) 내의 하부에서 하방을 향하여 개구되어 있다. 제3 적재 배관(23)은, 제2 내경(D2)보다 큰 제3 내경(D3)을 갖고 있다. 또한, 제3 내경(D3)은, 제1 적재 배관(21)의 제1 내경(D1)과 동일해도 된다.
제2 적재 배관(22)에는, 개폐 밸브(24)가 마련되어 있다. 이 개폐 밸브(24)는, 제2 적재 배관(22)을 개폐한다. 동일하게, 제3 적재 배관(23)에는, 개폐 밸브(25)가 마련되어 있다. 개폐 밸브(25)는, 제3 적재 배관(23)을 개폐한다.
(액화 이산화 탄소의 적재 방법의 수순)
도 4에 나타내는 바와 같이, 본 개시의 실시형태에 관한 액화 이산화 탄소의 적재 방법(S1)은, 제2 적재 배관(22)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 적재하는 공정(S2)과, 제3 적재 배관(23)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 적재하는 공정(S3)을 포함하고 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 적재 배관(22)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 적재하는 공정(S2)에서는, 개폐 밸브(24)를 개방 상태, 개폐 밸브(25)를 폐쇄 상태로 한다. 이로써, 제1 적재 배관(21)과 제2 적재 배관(22)이 연통된 상태가 된다. 이 상태에서, 선외로부터 공급되는 액화 이산화 탄소(L)는, 제1 적재 배관(21)으로부터 제2 적재 배관(22)을 통과하여 탱크(11) 내에 도입된다. 이때, 제2 적재 배관(22)의 제2 내경(D2)은, 제1 적재 배관(21)의 제1 내경(D1)보다 작다. 그 때문에, 제2 적재 배관(22)에 있어서의 압력 손실 ΔP가 커져, 적재 배관(20A) 내에서 드라이 아이스가 생성되는 것을 억제하면서, 액화 이산화 탄소(L)의 적재가 행해진다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 그 후, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가, 미리 정한 규정 액위에 도달하면, 제3 적재 배관(23)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 적재하는 공정(S3)으로 이행한다. 이것에는, 개폐 밸브(24)를 폐쇄 상태, 개폐 밸브(25)를 개방 상태로 한다. 이로써, 제1 적재 배관(21)과 제3 적재 배관(23)이 연통된 상태가 된다. 상기와 같이 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 상승하고, 규정 액위에 도달하면, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)와 적재 배관(20B)의 배관 정부의 차압이 작아진다. 이로써, 적재 배관(20B)의 배관 정부에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되기 어려운 상태가 된다.
이와 같은 상태에서 실시되는 공정(S3)에서는, 선외로부터 공급되는 액화 이산화 탄소(L)를, 제1 적재 배관(21)으로부터 제3 적재 배관(23)을 통과하여 탱크(11) 내에 도입할 수 있다. 제3 적재 배관(23)의 제3 내경(D3)은, 제2 적재 배관(22)의 제2 내경(D2)보다 크다. 그 때문에, 공정(S2)과 비교하여, 제3 적재 배관(23)을 통과하여 탱크(11) 내에 공급하는 액화 이산화 탄소(L)의 유량을 증대시킬 수 있다.
(작용 효과)
상술한 제2 실시형태의 선박(1), 액화 이산화 탄소(L)의 적재 방법(S1)에서는, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 낮을 때에는, 액화 이산화 탄소(L)를, 제1 적재 배관(21)으로부터 제2 적재 배관(22)을 통과하여 탱크(11) 내에 적재하도록 하고 있다. 그리고, 제2 적재 배관(22)의 제2 내경(D2)은, 제1 적재 배관(21)의 제1 내경(D1)보다 작기 때문에, 제2 적재 배관(22)에서 발생하는 압력 손실 ΔP에 의하여, 적재 배관(20B)의 배관 정부에 있어서의 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 높아진다. 이로써, 적재 배관(20B) 내에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되어 드라이 아이스가 생성되는 것이 억제된다. 그 결과, 탱크(11) 내에 액화 이산화 탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(20B) 내의 드라이 아이스 생성을 억제하여, 적재 작업을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
또, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 상승하여, 규정 액위에 도달한 후에는, 제3 적재 배관(23)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 탱크(11)에 적재한다. 이로써, 액화 이산화 탄소(L)의 적재를 단시간에 행하는 것이 가능해진다.
<제3 실시형태>
다음으로, 본 개시에 관한 부체, 액화 이산화 탄소의 적재 방법의 제3 실시형태에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 제3 실시형태에 있어서는, 상술한 제1, 제2 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 탱크 설비(10C)는, 복수의 탱크(11)와, 적재 배관(20C)과, 양하 배관(30)과, 이송 배관(40C)을 적어도 구비하고 있다.
적재 배관(20C)은, 육상의 액화 이산화 탄소 공급 시설 등, 선외로부터 공급되는 액화 이산화 탄소(L)를 탱크(11) 내에 적재한다. 이 제3 실시형태의 적재 배관(20C)은, 복수의 탱크(11)의 각각에 하나씩 마련되어 있다.
양하 배관(30)은, 각 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)를, 육상의 액화 이산화 탄소 공급 시설 등, 선외에 송출한다. 양하 배관(30)은, 탱크(11)의 외부로부터 탱크(11)의 정부를 관통하여, 탱크(11)의 내부로 뻗어 있다. 양하 배관(30)의 선단부(先端部)는, 탱크(11) 내의 하부에 배치되어 있다. 양하 배관(30)의 선단부에는, 펌프(31)가 구비되어 있다. 펌프(31)는, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)를 흡입한다. 양하 배관(30)은, 펌프(31)에서 흡입된 액화 이산화 탄소(L)를, 탱크(11) 외부(선외)에 송출한다. 이 제3 실시형태의 양하 배관(30)도, 적재 배관(20C)과 동일하게, 복수의 탱크(11)의 각각에 하나씩 마련되어 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 복수의 탱크(11)로서 제1 탱크(11P)와 제2 탱크(11Q)의 2개를 구비하는 경우를 일례로 하여 설명한다.
이송 배관(40C)은, 제1 탱크(11P)와 제2 탱크(11Q)의 사이에 걸쳐지도록 배치되어 있다. 이송 배관(40C)은, 제1 탱크(11P) 내와 제2 탱크(11Q) 내를 연통시키고 있다. 이 이송 배관(40C)에 의하여, 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 액화 이산화 탄소(L)를 이송하는 것이 가능하게 되어 있다. 이송 배관(40C)은, 제1 이송 배관(41)과, 제2 이송 배관(42)을 구비하고 있다.
제1 이송 배관(41)은, 제1 탱크(11P) 측에 배치되어 있다. 이 제1 이송 배관(41)의 제1 단(41a)은, 제1 탱크(11P) 내에 삽입되고, 제1 탱크(11P) 내의 하부에서 하방을 향하여 개구되어 있다. 제1 이송 배관(41)은, 제1 단(41a)으로부터 상방을 향하여 뻗어, 제1 탱크(11P)의 외부에 이르고 있다. 제1 이송 배관(41) 중 제1 탱크(11P)와 제2 탱크(11Q)의 쌍방의 외부에 배치되어 있는 중간부(41b)는, 제1 탱크(11P) 및 제2 탱크(11Q)의 상방에서 수평 방향으로 뻗어 있다. 상기 제1 이송 배관(41)은, 제1 내경(D11)을 갖고 있다.
제2 이송 배관(42)의 일단(42a)은, 제1 이송 배관(41)에 접속되어 있다. 제2 이송 배관(42)은, 제2 탱크(11Q)의 정부를 관통하여 제2 탱크(11Q)의 외부로부터 내부로 뻗어 있다. 제2 이송 배관(42)은, 제2 탱크(11Q) 내에서 상하 방향(Dv)으로 뻗어 있다. 제2 이송 배관(42)의 타단(42b)은, 제2 탱크(11Q) 내의 하부에서 하방을 향하여 개구되어 있다. 제2 이송 배관(42)은, 제1 내경(D11)보다 작은 제2 내경(D12)을 갖고 있다. 이 제3 실시형태에 있어서, 제2 이송 배관(42)은, 그 전체 길이에 걸쳐 제2 내경(D12)을 갖고 있다. 제2 이송 배관(42)은, 타단(42b) 측의 일정 길이만을, 제2 내경(D12)으로 형성하고, 일단(42a) 측은, 제1 이송 배관(41)과 동일한 제1 내경(D11)으로 형성해도 된다.
이송 배관(40C)에는, 개폐 밸브(45)가 마련되어 있다. 개폐 밸브(45)는, 이송 배관(40C)을 개폐한다. 개폐 밸브(45)는, 통상 시에는 폐쇄 상태로 되어 있다.
각 탱크(11)(제1 탱크(11P), 제2 탱크(11Q))에 있어서, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)를 양하하는 경우는, 각 탱크(11) 내에서, 양하 배관(30)에 마련된 펌프(31)를 작동시킨다. 그렇게 하면, 펌프(31)에 의하여, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)가 흡입되고, 양하 배관(30)을 통과하여 선외에 송출된다.
제1 탱크(11P)의 펌프(31)가, 고장 등에 의하여 필요한 기능을 발휘할 수 없는 상태가 된 경우, 개폐 밸브(45)를 개방 상태로 한다. 그렇게 하면, 이송 배관(40C)을 통과하여, 제1 탱크(11P) 내와 제2 탱크(11Q) 내가 연통된다. 이 상태에서, 제1 탱크(11P) 이외의 다른 탱크(예를 들면, 제2 탱크(11Q)) 내의 가압용 가스(Gp)(예를 들면 보일 오프 가스)를, 도시하지 않은 가압용 가스관을 통과하여 제1 탱크(11P)에 이송한다. 그렇게 하면, 제1 탱크(11P) 내의 기상의 압력이 높아져, 제1 탱크(11P) 내의 액화 이산화 탄소(L)가 가압된다. 이로써, 제1 탱크(11P) 내의 기상의 압력과 제2 탱크(11Q) 내의 기상의 압력의 압력차에 의하여, 제1 탱크(11P) 내의 액화 이산화 탄소(L)가, 이송 배관(40C)(제1 이송 배관(41), 제2 이송 배관(42))을 통과하여, 제2 탱크(11Q) 내에 도입된다. 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q) 내에 이송된 액화 이산화 탄소(L)는, 제2 탱크(11Q)의 양하 배관(30)에 마련된 펌프(31)에 의하여, 양하 배관(30)을 통과하여 선외에 송출된다.
(작용 효과)
상술한 바와 같은 선박(1)에서는, 액화 이산화 탄소(L)가, 제1 이송 배관(41)으로부터 제2 이송 배관(42)을 통과하여 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 이송된다. 제2 탱크(11Q)에 이송된 액화 이산화 탄소(L)는, 제2 탱크(11Q)의 양하 배관(30)을 통과하여 외부에 도입된다. 이와 같이 하여, 제1 탱크(11P)의 양하 배관(30)으로 양하 작업을 행할 수 없는 경우이더라도, 제1 탱크(11P) 내의 액화 이산화 탄소(L)를, 제2 탱크(11Q)를 통하여 외부에 양하할 수 있다.
그리고, 제2 이송 배관(42)의 제2 내경(D12)이, 제1 이송 배관(41)의 제1 내경(D11)보다 작기 때문에, 제2 이송 배관(42)에서는, 제1 이송 배관(41)보다, 압력 손실 ΔP가 커져, 이송 배관(40C)을 유통하는 액화 이산화 탄소(L)의 압력을 압력 손실 ΔP의 정도만큼 높일 수 있다. 그 때문에, 이송 배관(40C)의 배관 정부에 있어서의 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 높아져, 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 삼중점 압력에 가까워지는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 적재 배관(40C) 내에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되어 드라이 아이스가 생성되는 것이 억제된다. 그 결과, 이송 배관(40C)에 의하여 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 액화 이산화 탄소(L)를 이송하는 경우에 있어서도, 이송 배관(40C) 내의 드라이 아이스 생성을 억제하여, 이송 작업 및 양하 작업을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
<제4 실시형태>
다음으로, 본 개시에 관한 부체, 액화 이산화 탄소의 양하 방법의 제4 실시형태에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 제4 실시형태에 있어서는, 제3 실시형태에 대하여, 제3 이송 배관(43)을 구비하는 구성만이 상이하므로, 제3 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 탱크 설비(10D)는, 복수의 탱크(11)와, 복수의 적재 배관(20C)과, 복수의 양하 배관(30)과, 이송 배관(40D)을 적어도 구비하고 있다. 또한, 이 제4 실시형태에 있어서도, 탱크(11)가 2개(제1 탱크(11P) 및 제2 탱크(11Q))인 경우를 일례로 하여 설명한다.
이송 배관(40D)은, 제1 탱크(11P)와 제2 탱크(11Q)의 사이에 걸쳐지도록 배치되어 있다. 이송 배관(40D)은, 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 액화 이산화 탄소(L)를 이송한다. 이송 배관(40D)은, 제1 이송 배관(41)과, 제2 이송 배관(42)과, 제3 이송 배관(43)을 구비하고 있다.
제1 이송 배관(41)은, 제1 탱크(11P) 측에 배치되어 있다. 이 제1 이송 배관(41)의 제1 단(41a)은, 제1 탱크(11P) 내에 삽입되고, 제1 탱크(11P) 내의 하부에서 하방을 향하여 개구되어 있다. 제1 이송 배관(41) 중, 제1 탱크(11P)와 제2 탱크(11Q)의 쌍방의 외부에 배치되어 있는 중간부(41b)는, 제1 탱크(11P) 및 제2 탱크(11Q)의 상방에서 수평 방향으로 뻗어 있다. 상기 제1 이송 배관(41)은, 제1 내경(D11)을 갖고 있다.
제2 이송 배관(42)의 일단(42a)(바꾸어 말하면, 상하 방향(Dv)에 있어서의 상측단)은, 제1 이송 배관(41)에 접속되어 있다. 제2 이송 배관(42)은, 제2 탱크(11Q)의 정부를 관통하여 제2 탱크(11Q)의 외부로부터 내부로 뻗어 있다. 제2 이송 배관(42)은, 제2 탱크(11Q) 내에서 상하 방향(Dv)으로 뻗어 있다. 제2 이송 배관(42)의 타단(42b)은, 제2 탱크(11Q) 내의 하부에서 하방을 향하여 개구되어 있다. 제2 이송 배관(42)은, 제1 내경(D11)보다 작은 제2 내경(D12)을 갖고 있다.
제3 이송 배관(43)의 기단(43a)(바꾸어 말하면, 상하 방향(Dv)에 있어서의 상측단)은, 제1 이송 배관(41)에 접속되어 있다. 제3 이송 배관(43)은, 제2 탱크(11Q)의 정부를 관통하여 제2 탱크(11Q)의 외부로부터 내부로 뻗어 있다. 제3 이송 배관(43)은, 제2 탱크(11Q) 내에서 상하 방향(Dv)으로 뻗어 있다. 제3 이송 배관(43)의 선단(43b)(바꾸어 말하면, 상하 방향(Dv)에 있어서의 하측단)은, 탱크(11) 내의 하부에서 하방을 향하여 개구되어 있다. 제3 이송 배관(43)은, 제2 내경(D2)보다 큰 제3 내경(D13)을 갖고 있다. 또한, 제3 내경(D13)은, 제1 이송 배관(41)의 제1 내경(D11)과 동일해도 된다.
제2 이송 배관(42)에는, 개폐 밸브(46)가 마련되어 있다. 개폐 밸브(46)는, 제2 이송 배관(42)을 개폐한다. 제3 이송 배관(43)에는, 개폐 밸브(47)가 마련되어 있다. 개폐 밸브(47)는, 제3 이송 배관(43)을 개폐한다. 개폐 밸브(46, 47)는, 통상 시에는 폐쇄 상태로 되어 있다.
각 탱크(제1 탱크(11P), 제2 탱크(11Q))에 있어서, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)를 양하하는 경우는, 각 탱크(11) 내에서, 양하 배관(30)에 마련된 펌프(31)를 작동시킨다. 그렇게 하면, 펌프(31)에 의하여, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)가 흡입되고, 양하 배관(30)을 통과하여 선외에 송출된다.
(액화 이산화 탄소의 양하 방법의 수순)
제1 탱크(11P)의 펌프(31)가, 고장 등에 의하여 필요한 기능을 발휘할 수 없는 상태가 된 경우, 이하의 액화 이산화 탄소의 양하 방법(S11)을 실행한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 본 개시의 실시형태에 관한 액화 이산화 탄소의 양하 방법(S11)은, 제2 이송 배관(42)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 이송하는 공정(S12)과, 제3 이송 배관(43)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 이송하는 공정(S13)과, 액화 이산화 탄소(L)를 외부에 송출하는 공정(S14)을 포함하고 있다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 제2 이송 배관(42)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 이송하는 공정(S12)에서는, 개폐 밸브(46)를 개방 상태, 개폐 밸브(47)를 폐쇄 상태로 한다. 이로써, 제1 이송 배관(41)과 제2 이송 배관(42)이 연통된 상태가 된다. 이 상태에서, 가압용 가스(Gp)로서, 제1 탱크(11P) 이외의 다른 탱크(예를 들면, 제2 탱크(11Q)) 내의 보일 오프 가스를, 도시하지 않는 가압용 가스관을 통과하여 제1 탱크(11P)에 도입한다. 그렇게 하면, 제1 탱크(11P) 내의 기상의 압력이 높아져, 제1 탱크(11P) 내의 기상의 압력과, 제2 탱크(11Q) 내의 기상의 압력의 압력차가 발생한다. 이로써, 제1 탱크(11P) 내의 액화 이산화 탄소(L)가, 제1 이송 배관(41), 제2 이송 배관(42)을 통과하여, 제2 탱크(11Q) 내에 도입된다. 이때, 제2 이송 배관(42)의 제2 내경(D2)은, 제1 이송 배관(41)의 제1 내경(D1)보다 작다. 그 때문에, 제2 이송 배관(42)에 있어서의 압력 손실 ΔP가 커져, 이송 배관(40D) 내에서 드라이 아이스가 생성되는 것을 억제하면서, 액화 이산화 탄소(L)의 적재가 행해진다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 제2 탱크(11Q) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가, 미리 정한 규정 액위에 도달하면, 제3 이송 배관(43)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 이송하는 공정(S13)으로 이행한다. 이것에는, 개폐 밸브(46)를 폐쇄 상태, 개폐 밸브(47)를 개방 상태로 한다. 이로써, 제1 이송 배관(41)과 제3 이송 배관(43)이 연통된 상태가 된다.
상기와 같이 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 상승하여, 규정 액위에 도달하면, 제2 탱크(11Q) 내의 액화 이산화 탄소(L)와 이송 배관(40D)의 배관 정부의 차압이 작아진다. 이로써, 이송 배관(40D)의 배관 정부에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되기 어려운 상태가 된다.
이와 같은 상태에서 공정(S13)이 실시된다. 이 공정(S13)에서는, 상기와 동일하게 가압용 가스(Gp)를 이용하여, 제1 이송 배관(41)으로부터 제3 이송 배관(43)을 통과하여, 제1 탱크(11P) 내의 액화 이산화 탄소(L)를 제2 탱크(11Q) 내에 이송한다. 이때, 제3 이송 배관(43)의 제3 내경(D3)은, 제2 이송 배관(42)의 제2 내경(D2)보다 크다. 그 때문에, 공정(S12)과 비교하여, 제3 이송 배관(43)을 통과하여 제2 탱크(11Q) 내에 공급하는 액화 이산화 탄소(L)의 유량을 증대시킬 수 있다.
액화 이산화 탄소(L)를 제2 탱크(11Q)의 외부에 송출하는 공정(S14)에서는, 제2 탱크(11Q) 내의 액화 이산화 탄소(L)를, 양하 배관(30)에 의하여 탱크(11)의 외부에 송출한다. 이와 같은 공정(S14)은, 상기의 공정(S12, S13)과 병행하여 실시해도 된다.
(작용 효과)
상술한 바와 같은 선박(1), 액화 이산화 탄소(L)의 양하 방법(S11)에서는, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 낮을 때에는, 제2 이송 배관(42)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 이송함으로써, 이송 배관(40D) 내에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되어 드라이 아이스가 생성되는 것이 억제된다. 또, 제2 탱크(11Q) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 상승하고, 제2 탱크(11Q) 내의 액화 이산화 탄소(L)와 이송 배관(40D)의 배관 정부의 차압이 작아져, 배관 정부에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되기 어려운 상태가 된 경우에는, 제3 이송 배관(43)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 이송한다. 이로써, 액화 이산화 탄소(L)의 이송을 단시간에 행할 수 있다. 그 결과, 이송 배관(40D)에 의하여 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 액화 이산화 탄소(L)를 이송하는 경우에 있어서도, 이송 배관(40D) 내의 드라이 아이스 생성을 억제하여, 이송 작업 및 양하 작업을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
(그 외의 실시형태)
이상, 본 개시의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 2개의 탱크(11)를 구비하는 구성으로 했지만, 탱크(11)의 개수나 배치는 이에 한정되지 않는다. 3개 이상의 탱크(11)를 구비하고 있어도 된다. 또, 상기 각 실시형태에서는, 복수의 탱크(11)를 선수미 방향(Da)으로 나열하여 배치하는 경우를 예시했지만, 탱크(11)는, 선폭 방향(바꾸어 말하면, 좌우현 방향)으로 나열하여 배치해도 된다.
또, 상기 각 실시형태에서는, 부체로서 선박(1)을 예시했지만, 이에 한정되지 않는다. 부체는, 추진 기구를 구비하지 않는 양상(洋上) 부체 설비여도 된다.
<부기(付記)>
각 실시형태에 기재된 부체(1), 액화 이산화 탄소(L)의 적재 방법, 액화 이산화 탄소(L)의 양하 방법은, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.
(1) 제1 양태에 관한 부체(1)는, 부체 본체(2)와, 상기 부체 본체(2)에 배치되고, 액화 이산화 탄소(L)를 저류 가능한 탱크(11)와, 외부로부터 공급되는 액화 이산화 탄소(L)를 상기 탱크(11) 내에 방출하는 적재 배관(20A, 20B)을 구비하며, 상기 적재 배관(20A, 20B)은, 상기 탱크(11)의 외부에 배치되고, 제1 내경(D1)을 갖는 제1 적재 배관(21)과, 일단(22a)이 상기 제1 적재 배관(21)에 접속됨과 함께, 타단(22b)이 상기 탱크(11) 내에서 개구되며, 상기 제1 내경(D1)보다 작은 제2 내경(D2)을 갖는 제2 적재 배관(22)을 구비한다.
부체(1)의 예로서는, 선박이나 양상 부체 설비를 들 수 있다. 부체 본체(2)의 예로서는, 선체나 양상 부체 설비의 부체 본체(2)를 들 수 있다.
이 부체(1)에서는, 액화 이산화 탄소(L)가, 제1 적재 배관(21)으로부터 제2 적재 배관(22)을 통과하여 탱크(11) 내에 적재된다. 제2 적재 배관(22)의 제2 내경(D2)은, 제1 적재 배관(21)의 제1 내경(D1)보다 작다. 그 때문에, 제2 적재 배관(22)에서는, 제1 적재 배관(21)보다, 압력 손실 ΔP가 커진다. 이로써, 적재 배관(20A, 20B)을 유통하는 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 압력 손실 ΔP의 정도만큼 높아진다. 적재 배관(20A, 20B)의 배관 정부에 있어서의 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 높아짐으로써, 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 삼중점 압력에 가까워지는 것이 억제된다. 이로써, 적재 배관(20A, 20B) 내에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되어 드라이 아이스가 생성되는 것이 억제된다. 그 결과, 탱크(11) 내에 액화 이산화 탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 적재 배관(20A, 20B) 내의 드라이 아이스 생성을 억제하여, 적재 작업을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
(2) 제2 양태에 관한 부체(1)는, (1)의 부체(1)로서, 상기 적재 배관(20B)은, 기단(23a)이 상기 제1 적재 배관(21)에 접속되고, 선단(23b)이 상기 탱크(11) 내에서 개구되며, 상기 제2 내경(D2)보다 큰 제3 내경(D3)을 갖는 제3 적재 배관(23)을 더 구비한다.
이로써, 제2 적재 배관(22)보다 큰 제3 내경(D3)을 갖는 제3 적재 배관(23)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 탱크(11) 내에 적재하면, 액화 이산화 탄소(L)의 적재를 단시간에 행할 수 있다.
(3) 제3 양태에 관한 부체(1)는, 부체 본체(2)와, 상기 부체 본체(2)에 배치되고, 액화 이산화 탄소(L)를 저류 가능한 복수의 탱크(11)와, 복수의 상기 탱크(11)의 각각에 마련되며, 상기 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)를 상기 부체 본체(2)의 외부에 송출하는 양하 배관(30)과, 상기 복수의 탱크(11)를 이루는 제1 탱크(11P)와 제2 탱크(11Q)의 사이에 걸쳐지도록 배치되고, 상기 제1 탱크(11P) 내와 상기 제2 탱크(11Q) 내를 연통시키는 이송 배관(40C, 40D)을 구비하며, 상기 이송 배관(40C, 40D)은, 상기 제1 탱크(11P) 측에 배치되고, 제1 내경(D11)을 갖는 제1 이송 배관(41)과, 일단(42a)이 상기 제1 이송 배관(41)에 접속됨과 함께, 타단(42b)이 상기 제2 탱크(11Q) 내에서 개구되며, 상기 제1 내경(D11)보다 작은 제2 내경(D12)을 갖는 제2 이송 배관(42)을 구비한다.
이로써, 이송 배관(40C, 40D)을 통과하여, 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 액화 이산화 탄소(L)를 이송할 수 있다. 제2 탱크(11Q)에 이송된 액화 이산화 탄소(L)는, 제2 탱크(11Q)의 양하 배관(30)을 통과하여 외부에 도입된다. 이와 같이 하여, 제1 탱크(11P)의 양하 배관(30)으로 양하 작업을 행할 수 없는 경우이더라도, 제1 탱크(11P) 내의 액화 이산화 탄소(L)를, 제2 탱크(11Q)를 통하여 외부에 양하할 수 있다.
제2 이송 배관(42)의 제2 내경(D12)은, 제1 이송 배관(41)의 제1 내경(D11)보다 작다. 그 때문에, 제2 이송 배관(42)에서는, 제1 이송 배관(41)보다, 압력 손실 ΔP가 커진다. 이로써, 이송 배관(40C, 40D)을 유통하는 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 압력 손실 ΔP의 정도만큼 높아진다. 적재 배관(40C, 40D)의 배관 정부에 있어서의 액체 이산화 탄소(L)의 압력이 높아짐으로써, 액화 이산화 탄소(L)의 압력이 삼중점 압력에 가까워지는 것이 억제된다. 이로써, 적재 배관(40C, 40D) 내에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되어 드라이 아이스가 생성되는 것이 억제된다. 그 결과, 탱크(11) 내에 액화 이산화 탄소(L)를 수용하는 경우에 있어서, 이송 배관(40C, 40D) 내의 드라이 아이스 생성을 억제하여, 이송 작업 및 양하 작업을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
(4) 제4 양태에 관한 부체(1)는, (3)의 부체(1)로서, 상기 이송 배관(40D)은, 기단(43a)이 상기 제1 이송 배관(41)에 접속되고, 선단(43b)이 상기 제2 탱크(11Q) 내에서 개구되며, 상기 제2 내경(D12)보다 큰 제3 내경(D13)을 갖는 제3 이송 배관(43)을 더 구비한다.
이로써, 제2 이송 배관(42)보다 큰 제3 내경(D13)을 갖는 제3 이송 배관(43)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 이송하면, 액화 이산화 탄소(L)의 이송을 단시간에 행할 수 있다.
(5) 제5 양태에 관한 액화 이산화 탄소(L)의 적재 방법(S1)은, (2)의 부체(1)에 있어서의, 액화 이산화 탄소(L)의 적재 방법(S1)으로서, 상기 제1 적재 배관(21)으로부터 상기 제2 적재 배관(22)을 통과하여 상기 탱크(11) 내에 액화 이산화 탄소(L)를 적재하는 공정(S2)과, 상기 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 정해진 액위에 도달하면, 상기 제1 적재 배관(21)으로부터 상기 제3 적재 배관(23)을 통과하여 상기 탱크(11) 내에 액화 이산화 탄소(L)를 적재하는 공정(S3)을 포함한다.
이로써, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 낮을 때에는, 제1 적재 배관(21)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 탱크(11)에 적재함으로써, 적재 배관(20B) 내에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되어 드라이 아이스가 생성되는 것이 억제된다. 또, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 상승하여, 탱크(11) 내의 액화 이산화 탄소(L)와 적재 배관(20B)의 배관 정부의 차압이 작아져, 배관 정부에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되기 어려운 상태가 된 경우에는, 제3 적재 배관(23)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 탱크(11)에 적재한다. 이로써, 액화 이산화 탄소(L)의 적재를 단시간에 행할 수 있다.
(6) 제6 양태에 관한 액화 이산화 탄소(L)의 양하 방법(S11)은, (4)의 부체(1)에 있어서의, 액화 이산화 탄소(L)의 양하 방법(S11)으로서, 상기 제1 탱크(11P) 내를 가압함으로써, 상기 제1 탱크(11P) 내의 액화 이산화 탄소(L)를, 상기 제1 이송 배관(41)으로부터 상기 제2 이송 배관(42)을 통과하여 상기 제2 탱크(11Q) 내에 이송하는 공정(S12)과, 상기 제2 탱크(11Q) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 정해진 액위에 도달하면, 상기 제1 탱크(11P) 내의 액화 이산화 탄소(L)를, 상기 제1 이송 배관(41)으로부터 상기 제3 이송 배관(43)을 통과하여 상기 제2 탱크(11Q) 내에 이송하는 공정(S13)과, 상기 제2 탱크(11Q) 내의 상기 액화 이산화 탄소(L)를, 상기 양하 배관(30)에 의하여 상기 제2 탱크(11Q)의 외부에 송출하는 공정(S14)을 포함한다.
이로써, 제2 탱크(11Q) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 낮을 때에는, 제2 이송 배관(42)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 이송함으로써, 이송 배관(40D) 내에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되어 드라이 아이스가 생성되는 것이 억제된다. 또, 제2 탱크(11Q) 내의 액화 이산화 탄소(L)의 액위가 상승하고, 제2 탱크(11Q) 내의 액화 이산화 탄소(L)와 이송 배관(40D)의 배관 정부의 차압이 작아져, 배관 정부에서 액화 이산화 탄소(L)가 응고되기 어려운 상태가 된 경우에는, 제3 이송 배관(43)을 통과하여 액화 이산화 탄소(L)를 제1 탱크(11P)로부터 제2 탱크(11Q)에 이송한다. 이로써, 액화 이산화 탄소(L)의 이송을 단시간에 행할 수 있다.
본 개시의 부체, 액화 이산화 탄소의 적재 방법, 액화 이산화 탄소의 양하 방법에 의하면, 배관 내의 드라이 아이스 생성을 억제하여, 적재·양하 작업을 원활하게 행할 수 있다.
1…선박(부체)
2…선체(부체 본체)
2a…선수
2b…선미
3A, 3B…현측
5…상갑판
7…상부 구조
8…화물 탑재 구획
10A~10D…탱크 설비
11…탱크
11P…제1 탱크
11Q…제2 탱크
12…통상부
13…단부 구상부
20A~20C…적재 배관
21…제1 적재 배관
22…제2 적재 배관
22a…일단
22b…타단
23…제3 적재 배관
23a…기단
23b…선단
24, 25…개폐 밸브
30…양하 배관
31…펌프
40C, 40D…이송 배관
41…제1 이송 배관
41a…제1 단
41b…중간부
42…제2 이송 배관
42a…일단
42b…타단
43…제3 이송 배관
43a…기단
43b…선단
45~47…개폐 밸브
Gp…가압용 가스
L…액화 이산화 탄소

Claims (6)

  1. 부체 본체와,
    상기 부체 본체에 배치되고, 액화 이산화 탄소를 저류 가능한 탱크와,
    외부로부터 공급되는 액화 이산화 탄소를 상기 탱크 내에 방출하는 적재 배관을 구비하며, 상기 적재 배관은,
    상기 탱크의 외부에 배치되고, 제1 내경을 갖는 제1 적재 배관과,
    일단이 상기 제1 적재 배관에 접속됨과 함께, 타단이 상기 탱크 내에서 개구되며, 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 갖는 제2 적재 배관을 구비하는 부체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적재 배관은,
    기단이 상기 제1 적재 배관에 접속되고, 선단이 상기 탱크 내에서 개구되며, 상기 제2 내경보다 큰 제3 내경을 갖는 제3 적재 배관을 더 구비하는 부체.
  3. 부체 본체와,
    상기 부체 본체에 배치되고, 액화 이산화 탄소를 저류 가능한 복수의 탱크와,
    복수의 상기 탱크의 각각에 마련되며, 상기 탱크 내의 액화 이산화 탄소를 상기 부체 본체의 외부에 송출하는 양하 배관과,
    상기 복수의 탱크를 이루는 제1 탱크와 제2 탱크의 사이에 걸쳐지도록 배치되고, 상기 제1 탱크 내와 상기 제2 탱크 내를 연통시키는 이송 배관을 구비하며,
    상기 이송 배관은,
    상기 제1 탱크 측에 배치되고, 제1 내경을 갖는 제1 이송 배관과,
    일단이 상기 제1 이송 배관에 접속됨과 함께, 타단이 상기 제2 탱크 내에서 개구되며, 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 갖는 제2 이송 배관을 구비하는 부체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 이송 배관은,
    기단이 상기 제1 이송 배관에 접속되고, 선단이 상기 제2 탱크 내에서 개구되며, 상기 제2 내경보다 큰 제3 내경을 갖는 제3 이송 배관을 더 구비하는 부체.
  5. 청구항 2에 기재된 부체에 있어서의, 액화 이산화 탄소의 적재 방법으로서,
    상기 제1 적재 배관으로부터 상기 제2 적재 배관을 통과하여 상기 탱크 내에 액화 이산화 탄소를 적재하는 공정과,
    상기 탱크 내의 액화 이산화 탄소의 액위가 정해진 액위에 도달하면, 상기 제1 적재 배관으로부터 상기 제3 적재 배관을 통과하여 상기 탱크 내에 액화 이산화 탄소를 적재하는 공정을 포함하는 액화 이산화 탄소의 적재 방법.
  6. 청구항 4에 기재된 부체에 있어서의, 액화 이산화 탄소의 양하 방법으로서,
    상기 제1 탱크 내를 가압함으로써, 상기 제1 탱크 내의 액화 이산화 탄소를, 상기 제1 이송 배관으로부터 상기 제2 이송 배관을 통과하여 상기 제2 탱크 내에 이송하는 공정과,
    상기 제2 탱크 내의 액화 이산화 탄소의 액위가 정해진 액위에 도달하면, 상기 제1 탱크 내의 액화 이산화 탄소를, 상기 제1 이송 배관으로부터 상기 제3 이송 배관을 통과하여 상기 제2 탱크 내에 이송하는 공정과,
    상기 제2 탱크 내의 상기 액화 이산화 탄소를, 상기 양하 배관에 의하여 상기 제2 탱크의 외부에 송출하는 공정을 포함하는 액화 이산화 탄소의 양하 방법.
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