JPH0218479B2 - - Google Patents
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- JPH0218479B2 JPH0218479B2 JP7421882A JP7421882A JPH0218479B2 JP H0218479 B2 JPH0218479 B2 JP H0218479B2 JP 7421882 A JP7421882 A JP 7421882A JP 7421882 A JP7421882 A JP 7421882A JP H0218479 B2 JPH0218479 B2 JP H0218479B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
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-
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- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0104—Shape cylindrical
- F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
-
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- F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0146—Two-phase
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- F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
-
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- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
- F17C2223/041—Stratification
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液化天然ガス（以下LNGという）
を収容するタンク内におけるLNGの層化防止方
法に関し、更にはLNGの層化防止によりLNGタ
ンク内でのロールオーバー現象を防止する方法に
関する。
を収容するタンク内におけるLNGの層化防止方
法に関し、更にはLNGの層化防止によりLNGタ
ンク内でのロールオーバー現象を防止する方法に
関する。
メタンを主成分とするLNGには、エタン、プ
ロパン、ブタン等のより重質な成分も含まれてい
る。これ等重質分の混合割合は、天然ガスの産
地、液化及び運搬時の条件、受入基地での操作条
件等により異なり、従つてLNGの密度もこの重
質分の混合割合によつて変動する。今、タンク内
のLNGと密度の異なるLNGが新たに受入れられ
た場合を想定すると、２種のLNGは、密度の相
違に基いて２層に分離し、両層の界面では、熱の
移動が妨害される。この状態において、タンク内
LNGは、タンクの防熱壁を介して外気及び土中
からの入熱を受け、以下の如き過程からなるロー
ルオーバー現象が生ずる。
ロパン、ブタン等のより重質な成分も含まれてい
る。これ等重質分の混合割合は、天然ガスの産
地、液化及び運搬時の条件、受入基地での操作条
件等により異なり、従つてLNGの密度もこの重
質分の混合割合によつて変動する。今、タンク内
のLNGと密度の異なるLNGが新たに受入れられ
た場合を想定すると、２種のLNGは、密度の相
違に基いて２層に分離し、両層の界面では、熱の
移動が妨害される。この状態において、タンク内
LNGは、タンクの防熱壁を介して外気及び土中
からの入熱を受け、以下の如き過程からなるロー
ルオーバー現象が生ずる。
（） 下層のLNGは、外部からの入熱により
昇温され、密度が少さくなる。
昇温され、密度が少さくなる。
（） 上層のLNGからは、入熱により、メタ
ンが蒸発し、重質分の割合が増加する為、上層
のLNG密度は大きくなる。
ンが蒸発し、重質分の割合が増加する為、上層
のLNG密度は大きくなる。
（） 上下両層の密度差が減少し、やがて両者
の密度が等しくなると、二つの層は互いに混合
する。
の密度が等しくなると、二つの層は互いに混合
する。
（） この際、下層が保持している余剰の熱エ
ネルギーによりメタンが一気に気化蒸発せしめ
られ、タンク内の圧力が急激に上昇する。
ネルギーによりメタンが一気に気化蒸発せしめ
られ、タンク内の圧力が急激に上昇する。
この様なロールオーバー現象が発生すると、耐
圧が0.2Kg／cm2・Ｇ程度と低いタンクが破損した
り、安全弁からメタンが大気中に放出したりする
危険な事態の発生もあり得る。
圧が0.2Kg／cm2・Ｇ程度と低いタンクが破損した
り、安全弁からメタンが大気中に放出したりする
危険な事態の発生もあり得る。
従来からもロールオーバー防止の為、以下の如
き対策が講じられており、LNG密度の変動はど
うしても避け難い為、いずれの場合もタンク内で
のLNGの層化防止を主目的としている。
き対策が講じられており、LNG密度の変動はど
うしても避け難い為、いずれの場合もタンク内で
のLNGの層化防止を主目的としている。
(a) タンク内のLNGよりも受入れLNGが軽い場
合には、受入れLNGを底部からタンクに入れ、
逆の場合には受入れLNGをタンク頂部から散
布して、重力により両LNGを混合し、層化を
防止する。
合には、受入れLNGを底部からタンクに入れ、
逆の場合には受入れLNGをタンク頂部から散
布して、重力により両LNGを混合し、層化を
防止する。
(b) タンク内で層化を生じた場合には、下層部
LNGを抜出して他のタンクに移送するか、或
いは下層部LNGを抜出してタンク頂部に循環
散布して、上層部と下層部とを再度混合する。
LNGを抜出して他のタンクに移送するか、或
いは下層部LNGを抜出してタンク頂部に循環
散布して、上層部と下層部とを再度混合する。
しかしながら、LNGの密度を測定して受入れ
方法を決定することは、繁雑であつて運転管理上
の問題が大きく、又タンク頂部からの散布の場合
にはメタンの気化量が大きくなり、その吸引のコ
ンプレツサーの所要動力費が大となる等の難点が
存在する。
方法を決定することは、繁雑であつて運転管理上
の問題が大きく、又タンク頂部からの散布の場合
にはメタンの気化量が大きくなり、その吸引のコ
ンプレツサーの所要動力費が大となる等の難点が
存在する。
本発明者は、上記の如き問題点に留意しつつ
LNGタンク内での層化防止につき種々研究を進
めた。先ず、タンク内に送給される受入れLNG
の噴流速度を大きくすることにより、タンク内
LNGに乱流若しくは渦流を発生させ、もつて受
入れLNGとタンク内LNGとの混合を良好ならし
めることを着想したが、実用されているLNGタ
ンクの内径は通常40〜60ｍ程度にも達する為、受
入れLNGとタンク内LNGとの摩擦やタンク内
LNGの巻込みにより噴流速度が大きく減速され、
予期された程度の効果は得られないことが判明し
た。噴流速度を更に増大させれば、タンク内
LNGに十分な乱流若しくは渦流を発生させるこ
とも一応可能であるが、この場合には噴流エネル
ギーが過大となつて経済的に不利となり、又受入
れLNGの注入口（噴流口）の対向壁にエロージ
ヨンを生じさせやすい。本発明者は、更に研究を
重ねた結果、LNGタンクの受入れLNGの注入口
（噴流口）の前方に注入するLNGの水平方向流れ
を妨げる板状の障碍物を設ける場合には、該障碍
物と衝突したLNGの流れ方向が大きく乱され、
結果としてタンク内LNGと受入れLNGとの均一
な混合が行なわれて、LNGの層化が効果的に防
止されることを見出した。即ち、本発明は、
LNGタンクのLNG注入口の前方に設けた邪魔板
に注入されるLNGを衝突させ、LNGの流れ方向
を変えさせることを特徴とするタンク内における
LNGの層化防止方法を提供するものである。
LNGタンク内での層化防止につき種々研究を進
めた。先ず、タンク内に送給される受入れLNG
の噴流速度を大きくすることにより、タンク内
LNGに乱流若しくは渦流を発生させ、もつて受
入れLNGとタンク内LNGとの混合を良好ならし
めることを着想したが、実用されているLNGタ
ンクの内径は通常40〜60ｍ程度にも達する為、受
入れLNGとタンク内LNGとの摩擦やタンク内
LNGの巻込みにより噴流速度が大きく減速され、
予期された程度の効果は得られないことが判明し
た。噴流速度を更に増大させれば、タンク内
LNGに十分な乱流若しくは渦流を発生させるこ
とも一応可能であるが、この場合には噴流エネル
ギーが過大となつて経済的に不利となり、又受入
れLNGの注入口（噴流口）の対向壁にエロージ
ヨンを生じさせやすい。本発明者は、更に研究を
重ねた結果、LNGタンクの受入れLNGの注入口
（噴流口）の前方に注入するLNGの水平方向流れ
を妨げる板状の障碍物を設ける場合には、該障碍
物と衝突したLNGの流れ方向が大きく乱され、
結果としてタンク内LNGと受入れLNGとの均一
な混合が行なわれて、LNGの層化が効果的に防
止されることを見出した。即ち、本発明は、
LNGタンクのLNG注入口の前方に設けた邪魔板
に注入されるLNGを衝突させ、LNGの流れ方向
を変えさせることを特徴とするタンク内における
LNGの層化防止方法を提供するものである。
以下図面に示す実施態様に則つて本発明を更に
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図において、タンク１内にはLNG３が収
容されており、LNG供給管５を経て更にLNGが
注入されて来る。第２図に示す如く、LNG供給
管５の先端ノズル部７の前方には、保持具９を介
してLNG供給管５に取付けられた邪魔板１１が
設けられているので、該邪魔板１１に衝突した
LNGの流れ方向は、矢印１３で示されるほぼ水
平な方向から該矢印１３にほぼ垂直な方向に転向
せしめられる。かくして、タンク１内のLNG中
には大きな乱流若しくは渦流が発生して、LNG
全体が良好に撹拌混合されるので、LNGの層化
が効果的に防止され、延いてはLNGタンク内の
ロールオーバー現象が防止される。
容されており、LNG供給管５を経て更にLNGが
注入されて来る。第２図に示す如く、LNG供給
管５の先端ノズル部７の前方には、保持具９を介
してLNG供給管５に取付けられた邪魔板１１が
設けられているので、該邪魔板１１に衝突した
LNGの流れ方向は、矢印１３で示されるほぼ水
平な方向から該矢印１３にほぼ垂直な方向に転向
せしめられる。かくして、タンク１内のLNG中
には大きな乱流若しくは渦流が発生して、LNG
全体が良好に撹拌混合されるので、LNGの層化
が効果的に防止され、延いてはLNGタンク内の
ロールオーバー現象が防止される。
第３図は、LNG供給管５の先端ノズル部７に
保持具９により取付けられた邪魔板１１の一具体
例を示す。この場合、邪魔板１１は円板として形
成されているが、正方形、長方形等の任意の形状
であつて良い。
保持具９により取付けられた邪魔板１１の一具体
例を示す。この場合、邪魔板１１は円板として形
成されているが、正方形、長方形等の任意の形状
であつて良い。
第４図及び第５図は、邪魔板の変形例を示す。
第４図に於ては、邪魔板１５は、球面状に形成さ
れており、水平方向に注入されてきたLNGの流
れ方向を球面沿いに斜め方向に転換させる。第５
図に示す実施態様においては、邪魔板１７は、断
面において“く”の字型に形成されており、注入
されるLNGの過半量を斜め上方に転流させるの
で、タンク内のLNGの量が増大した場合にも優
れた混合効果を発揮する。
第４図に於ては、邪魔板１５は、球面状に形成さ
れており、水平方向に注入されてきたLNGの流
れ方向を球面沿いに斜め方向に転換させる。第５
図に示す実施態様においては、邪魔板１７は、断
面において“く”の字型に形成されており、注入
されるLNGの過半量を斜め上方に転流させるの
で、タンク内のLNGの量が増大した場合にも優
れた混合効果を発揮する。
尚、LNG供給管５の先端ノズル部７と邪魔板
１１，１５又は１７との間隔は、LNG供給管５
の内径LNGの注入又は噴流速度、タンク１の容
量等により異なり得るが、通常50〜200cm程度で
ある。
１１，１５又は１７との間隔は、LNG供給管５
の内径LNGの注入又は噴流速度、タンク１の容
量等により異なり得るが、通常50〜200cm程度で
ある。
本発明方法によれば、以下の如き効果が奏され
る。
る。
（） LNG注入口の先端ノズルからの噴流エ
ネルギーの大部分がLNGの混合エネルギーに
利用されるので、LNGの層化及びロールオー
バー現象が効果的に防止される。
ネルギーの大部分がLNGの混合エネルギーに
利用されるので、LNGの層化及びロールオー
バー現象が効果的に防止される。
（） LNG噴流速度が大きい場合にも、LNG
注入口の先端ノズルに対するタンク壁部の衝撃
による破損は生じない。
注入口の先端ノズルに対するタンク壁部の衝撃
による破損は生じない。
（） LNGの注入により生ずる先端ノズル取
付部に対する応力が、邪魔板に対する衝突によ
り生ずる反発力により緩和されるので、ノズル
取付部の機械的疲労が防止される。
付部に対する応力が、邪魔板に対する衝突によ
り生ずる反発力により緩和されるので、ノズル
取付部の機械的疲労が防止される。
（） LNGの密度に依存して操作を行なう必
要がないので、運転管理が容易となる。
要がないので、運転管理が容易となる。
（） メタンの気化量が少ないので、その吸引
の為のコンプレツサーの所要動力費が低減され
る。
の為のコンプレツサーの所要動力費が低減され
る。
実施例 １
内径56ｍ、高さ28ｍのLNGタンク１に深さ７
ｍまでLNG３が収容されている状態において、
内径500mmのLNG供給管５から流速約６ｍ／sec
で4000m2／hrの割合で密度差が35Kg／m2のLNG
を注入する。LNG供給管５の前方約１ｍの位置
には直径１ｍの円板状邪魔板１１が配置されてい
る。
ｍまでLNG３が収容されている状態において、
内径500mmのLNG供給管５から流速約６ｍ／sec
で4000m2／hrの割合で密度差が35Kg／m2のLNG
を注入する。LNG供給管５の前方約１ｍの位置
には直径１ｍの円板状邪魔板１１が配置されてい
る。
LNGの深さが16ｍとなつた時点で、LNGの注
入を停止し、３日間そのままの状態で静置した
が、LNGの層化は認められず、ロールオーバー
現象は完全に防止された。
入を停止し、３日間そのままの状態で静置した
が、LNGの層化は認められず、ロールオーバー
現象は完全に防止された。
第１図は、LNGタンクの概要を示す断面図、
第２図は、LNG供給管とその先端ノズル部並び
に板状邪魔板を示す図面、第３図は邪魔板の一具
体例を示す斜面図、第４図及び第５図は、邪魔板
の異なる形状を示す図面である。 １…LNGタンク、５…LNG供給管、７…LNG
供給管の先端ノズル部、９…保持具、１１，１
５，１７…邪魔板。
第２図は、LNG供給管とその先端ノズル部並び
に板状邪魔板を示す図面、第３図は邪魔板の一具
体例を示す斜面図、第４図及び第５図は、邪魔板
の異なる形状を示す図面である。 １…LNGタンク、５…LNG供給管、７…LNG
供給管の先端ノズル部、９…保持具、１１，１
５，１７…邪魔板。
Claims (1)
- １ 液化天然ガスタンクの液化天然ガス注入口の
前方に設けた邪魔板に注入される液化天然ガスを
衝突させ、液化天然ガスの流れ方法を変えさせる
ことを特徴とするタンク内における液化天然ガス
の層化防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7421882A JPS58191399A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | タンク内における液化天然ガスの層化防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7421882A JPS58191399A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | タンク内における液化天然ガスの層化防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191399A JPS58191399A (ja) | 1983-11-08 |
| JPH0218479B2 true JPH0218479B2 (ja) | 1990-04-25 |
Family
ID=13540824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7421882A Granted JPS58191399A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | タンク内における液化天然ガスの層化防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191399A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0412483U (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-31 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006335449A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Nomura Micro Sci Co Ltd | 超純水貯槽 |
| US8425149B2 (en) * | 2010-06-10 | 2013-04-23 | Praxair Technology, Inc. | Hydrogen storage method and system |
| US8950419B2 (en) | 2012-02-16 | 2015-02-10 | Praxair Technology, Inc. | Hydrogen supply method and system |
| US8690476B2 (en) | 2012-05-25 | 2014-04-08 | Praxair Technology, Inc. | Method and system for storing hydrogen in a salt cavern with a permeation barrier |
| US9284120B2 (en) | 2012-05-25 | 2016-03-15 | Praxair Technology, Inc. | Methods for storing hydrogen in a salt cavern with a permeation barrier |
| US9718618B2 (en) | 2014-09-02 | 2017-08-01 | Praxair Technology, Inc. | System and method for treating hydrogen to be stored in a salt cavern and supplying therefrom |
| US9707603B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-07-18 | Praxair Technology, Inc. | System and method for purging contaminants from a salt cavern |
| US9950927B2 (en) | 2015-12-18 | 2018-04-24 | Praxair Technology, Inc. | Method of supplying hydrogen through an integrated supply system |
-
1982
- 1982-04-30 JP JP7421882A patent/JPS58191399A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0412483U (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-31 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58191399A (ja) | 1983-11-08 |
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