JPH0417316B2 - - Google Patents
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- JPH0417316B2 JPH0417316B2 JP7421982A JP7421982A JPH0417316B2 JP H0417316 B2 JPH0417316 B2 JP H0417316B2 JP 7421982 A JP7421982 A JP 7421982A JP 7421982 A JP7421982 A JP 7421982A JP H0417316 B2 JPH0417316 B2 JP H0417316B2
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- lng
- tank
- obstacle
- supply pipe
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- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 claims description 90
- 238000013517 stratification Methods 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
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- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
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Classifications
-
- 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
- F17C13/004—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels for large storage vessels not under pressure
-
- 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
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/03—Mixtures
- F17C2221/032—Hydrocarbons
- F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F17C2223/01—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
- F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
- F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
-
- 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
- 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
Landscapes
- 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
移動が妨げられる。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
移動が妨げられる。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、密度が小さくなる。
され、密度が小さくなる。
() 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密度が大きくなる。
蒸発し、重質分の割合が増加する為、上層の
LNG密度が大きくなる。
() 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。
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。
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を検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を検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
を妨げる網状の障碍物を設ける場合には、該障碍
物と通過したLNGの流れが大きく乱され、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網状障碍物に
注入されるLNGを通過させ、LNG中に渦流又は
乱流を発生させることを特徴とするタンク内にお
けるLNGの層化を防止する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
を妨げる網状の障碍物を設ける場合には、該障碍
物と通過したLNGの流れが大きく乱され、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網状障碍物に
注入されるLNGを通過させ、LNG中に渦流又は
乱流を発生させることを特徴とするタンク内にお
けるLNGの層化を防止する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
供給されてくる。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に取付けられた網状障碍物１
１が配置されているので、該網状障碍物１１の網
目を通過したLNGは、激しい渦流若しくは乱流
を発生させるので、LNG全体が良好に撹拌混合
される。かくして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
供給されてくる。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に取付けられた網状障碍物１
１が配置されているので、該網状障碍物１１の網
目を通過したLNGは、激しい渦流若しくは乱流
を発生させるので、LNG全体が良好に撹拌混合
される。かくして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に取付けられた網状障碍物１１のより具
体的な１例を示す。この場合、網状障碍物１１の
平面形状は円形を呈しているが、正方形、長方形
等の任意の形状であつて良い。
保持具９に取付けられた網状障碍物１１のより具
体的な１例を示す。この場合、網状障碍物１１の
平面形状は円形を呈しているが、正方形、長方形
等の任意の形状であつて良い。
LNG中に十分な乱流又は渦流を発生させる為
には、網を構成する線の太さを直径３〜10mm程度
とし、網目の大きさを30〜200mm程度とすること
が好ましい。又、鉄板を打抜いた鉄格子を網状障
碍物として使用しても良い。
には、網を構成する線の太さを直径３〜10mm程度
とし、網目の大きさを30〜200mm程度とすること
が好ましい。又、鉄板を打抜いた鉄格子を網状障
碍物として使用しても良い。
LNG供給管５の先端ノズル部７と網状障碍物
１１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、網を構成す
る線の太さ、網目の大きさ等により異なり得る
が、通常50cm乃至２ｍ程度である。
１１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、網を構成す
る線の太さ、網目の大きさ等により異なり得る
が、通常50cm乃至２ｍ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の混合に有効に利用され
るので、LNGの層化及びロールオーバーが効
果的に防止される。
ギーの大部分がLNGの混合に有効に利用され
るので、LNGの層化及びロールオーバーが効
果的に防止される。
() LNG噴流速度が大きい場合にも、噴流エネ
ルギーがLNGの混合の為消費されるので、
LNG注入口に対向するタンク壁部の衝撃によ
る破損は生じない。
ルギーがLNGの混合の為消費されるので、
LNG注入口に対向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
における応力が、網状障碍物に対するLNGの
通過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。
における応力が、網状障碍物に対するLNGの
通過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LNGの注入操作を
行なう必要がないので、運転管理が容易とな
る。
行なう必要がないので、運転管理が容易とな
る。
() LNGタンク内での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所要動力
費が低減される。
ので、その吸引の為のコンプレツサー所要動力
費が低減される。
実施例 １
内径56ｍ、高さ25ｍのLNGタンク１に深さ８
ｍまでLNG３が収容されている状態において、
内径250mmのLNG供給管５から流速約７ｍ／sec
で1300m3／hrの割合で密度差が35Kg／m3のLNG
を注入する。LNG供給管５の前方約１ｍの位置
には、線の太さ５mm、網目の大きさ100mm、直径
２ｍの円形の網状障碍物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250mmのLNG供給管５から流速約７ｍ／sec
で1300m3／hrの割合で密度差が35Kg／m3のLNG
を注入する。LNG供給管５の前方約１ｍの位置
には、線の太さ５mm、網目の大きさ100mm、直径
２ｍの円形の網状障碍物１１が配置されている。
LNGの深さが21ｍ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
に網状障碍物を示す図面、第３図は邪魔板の一具
体例を示す斜視図である。 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……網状障碍物。
第２図は、LNG供給管とその先端ノズル部並び
に網状障碍物を示す図面、第３図は邪魔板の一具
体例を示す斜視図である。 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……網状障碍物。
Claims (1)
- １ 液化天然ガスタンクの液化天然ガス注入口前
方に設けた網状障碍物に注入される液化天然ガス
を通過させ、液化天然ガス中に渦流又は乱流を発
生させることを特徴とするタンク内における液化
天然ガスの層化を防止する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7421982A JPS58191400A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | タンク内における液化天然ガスの層化を防止する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7421982A JPS58191400A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | タンク内における液化天然ガスの層化を防止する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191400A JPS58191400A (ja) | 1983-11-08 |
| JPH0417316B2 true JPH0417316B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=13540854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7421982A Granted JPS58191400A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | タンク内における液化天然ガスの層化を防止する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191400A (ja) |
-
1982
- 1982-04-30 JP JP7421982A patent/JPS58191400A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58191400A (ja) | 1983-11-08 |
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