JPH0920283A - 固液混合物の輸送方法および輸送容器 - Google Patents

固液混合物の輸送方法および輸送容器

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JPH0920283A
JPH0920283A JP7173407A JP17340795A JPH0920283A JP H0920283 A JPH0920283 A JP H0920283A JP 7173407 A JP7173407 A JP 7173407A JP 17340795 A JP17340795 A JP 17340795A JP H0920283 A JPH0920283 A JP H0920283A
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JP
Japan
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solid
liquid
mixture
ceiling
liquid mixture
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JP7173407A
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English (en)
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Harumitsu Yanagimachi
治光 柳町
Hidekazu Nakamura
中村  英和
Takashige Omura
隆重 大村
Hiroki Usui
洋基 薄井
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JGC Corp
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JGC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CWM(石炭−水混合物)の輸送時に生じや
すい石炭粒子の沈降堆積を遅らせ、清掃の必要を軽減す
る。 【構成】 容器に収容されたCWMの液面上の空間をな
くし、液面を変形しないもので抑え込んだ状態で、つま
り液の流動を抑制しながら輸送を行なう。CWM用タン
カーにおいては、船倉の天井に上下動可能な吊り天井を
設けてCWM積載後この吊り天井を降下させるか、また
は浮き天井を配置してCWM積載後この浮き天井を船倉
に対して固定することによって、CWM液面をおさえ込
む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体中に固体粒子が懸
濁した固液混合物、代表的にはCWM(石炭−水混合
物)の輸送、とくに輸送船による輸送に関する。
【0002】
【従来の技術】石炭の粉末を水中に懸濁させたCWM
は、安価なエネルギー源として利用が盛んになりつつあ
る。 CWMの輸送は、産炭国で調製されたCWMを大
型の輸送船で国内の基地に輸入し、いったん陸地の大型
のタンクに貯蔵したのち、そこから小型の内航輸送船に
分けて利用地へ運ぶ、という手順によっている。
【0003】CWMの取扱いに関しては、石炭粒子が水
中で沈降分離する傾向をいかに抑えるかが大きな問題で
ある。 とくにCWM輸送船では船倉の底に堆積するC
WMを定期的に除去しなければならず、ひんぱんな除去
は輸送計画にとって不利であるばかりか、費用も嵩む。
【0004】そこで、こうした問題を解決する努力がな
されている。 最近の例を挙げれば、石炭スラリー輸送
船のタンクの船長方向の両端底部付近に吸入側ベルマウ
スと吐出側ベルマウスとを対向配設し、これらを循環ポ
ンプを介した配管で結んだ循環ラインを構成し、タンク
底部のスラリーを強制循環させることによって、堆積部
の発生を防ぐという提案がある。(特開平6−3126
88号)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、CW
Mの輸送船による輸送に代表される固液混合物の輸送に
おいて、循環ポンプのような、連続的または断続的な運
転を要する設備を使用することなく、固体粒子の沈降堆
積を効果的に防止ないし軽減できるような輸送方法を提
供することにある。 その方法の実施に適した輸送容器
を提供することも、本発明の目的に含まれる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の固液混合物の輸
送方法は、液体中に固体粒子が懸濁している固液混合物
を輸送するに当り、混合物を容器に収容したのち、容器
上部の空間に輸送中に加わる機械的な力では変形するこ
とのない充填材を充填し、液面の揺動が生じない状態に
保つことにより液体中の固体粒子の沈積を防止しつつ輸
送することを特徴とする。
【0007】上記の輸送方法の実施に使用する本発明の
固液混合物の輸送容器のひとつの態様は、図1に示すよ
うに、液体中に固体粒子が懸濁している固液混合物
(1)を収容する箱形のタンク(2)の天井に昇降可能
な吊り天井(3)を設けるとともに空気抜き孔(4)を
設け、固液混合物を送り込み、また抜き出すポンプ(図
示してない)を備え、固液混合物(1)をタンク内に収
容したのち、図2に示すように上記吊り天井(3)を降
下させて混合物液面(11)上の空気を追い出して空間
をなくし、液面の揺動を防止することにより液体中の固
体粒子の沈積を防止しつつ輸送することができるように
構成した容器である。
【0008】図1および図2に示した例は、CWM輸送
船の船倉の天井に、流体圧装置(5)により昇降可能な吊
り天井を設けたものである。
【0009】本発明の固液混合物の輸送容器のいまひと
つの態様は、図3に示すように、液体中に固体粒子が懸
濁している固液混合物(1)を収容する箱形のタンク
(2)の内部に固液混合物に浮く浮き天井(6)を配置
するとともに容器底部への浮き天井のアンカー手段
(7)を設け、固液混合物を送り込み、また抜き出すポ
ンプ(図示してない)を備え、固液混合物(1)をタン
ク内に収容したのち、図2に示すように上記アンカー手
段(7)により上記浮き天井(6)を容器底部に対して
固定し、液面(11)の揺動を防止することにより液体
中の固体粒子の沈積を防止しつつ輸送することができる
ように構成した容器である。
【0010】図3および図4に示した例は、CWM(石
炭−水混合物)輸送船の船倉の内部に、船倉底とアンカ
ー手段(チェーン)(7)で結ばれた浮き天井を設けた
ものである。
【0011】
【作用】CWMの石炭粒子の沈降堆積は、地上のタンク
に貯蔵している間よりも、輸送船で輸送している間の方
が進みやすいことが知られた。 その理由としては、水
中に分散懸濁している石炭粒子は、粒子同士が添加剤の
効果により緩いネットワークを構成し、その結果、比重
差のある固体粒子の沈降が防止されているところ、船の
運動に伴ってCWMが揺れ動き、ネットワークが破壊さ
れて沈降しやすくなる、という機構が考えられる。
【0012】地上のCWM貯蔵タンクにおいては、堆積
を防ぐために液を撹拌すること、とくに底面近くにおい
て液を流動させることが行なわれ、この目的のために、
プロペラによる撹拌やポンプによる循環流の形成が行な
われている。 発明者らは、撹拌機つきの貯蔵タンクに
おいて、停止状態のときに堆積量が少なくなることを見
出した。
【0013】次に発明者らは、船倉に存在する上部空間
に着目し、空間をなくすことで液面の揺動を抑えれば、
液全体の流動も少なくなり、上記のネットワークの破壊
が緩和されるのではないか、と考えて、つぎの実験を行
なった。
【0014】すなわち、縦7cm×横7cm×高さ12cmの
直方体で上部が開いた箱をステンレス鋼板でつくり、約
500mlのCWMを注いだ。 これを加振台にのせ、5
〜20Hzの範囲で種々の振動数の振動(振幅10mm、横
ゆれのみ)を加えて、その間のCWMの固体粒子の沈降
状況をしらべた。 加振に当っては、上部の空間を解放
しておき液面が揺動するにまかせた場合と、箱の内寸に
合わせて用意した落し蓋で液面を抑えた場合とを比較し
た。 24時間加振したのち内容物を容器から注ぎ出
し、10秒後までに流出したCWMは液体、10秒〜5
分間の間に流出したものはソフトパック、残りはハード
パックとした。 結果は、下記の表1および表2のとお
りであった。 ここで、「SC」は固形分濃度である。
【0015】 表 1 No. 上部 振動数 沈降速度 ハードパック発生率 ソフトパック発生率 空間 (Hz) (%/h) (%/h) SC(%) (%/h) SC(%) 1 解放 5 0.265 0.724 78.9 0.155 73.8 2 〃 10 0.204 0.368 78.9 0.394 75.5 3 充填 10 0.010 0.076 71.0 0.139 70.1 4 解放 20 0.143 0.192 79.2 0.356 75.6 5 充填 20 0.018 0.097 71.9 0.138 70.7 対象は低粘度(900cps:通常の出荷粘度、降伏値 2.0)のCWM。
【0016】 表 2 No. 上部 振動数 沈降速度 ハードパック発生率 ソフトパック発生率 空間 (Hz) (%/h) (%/h) SC(%) (%/h) SC(%) 6 解放 5 0.133 0.343 78.7 0.289 71.6 7 〃 10 0.109 0.172 77.2 0.414 73.6 8 〃 20 0.138 0.303 77.8 0.349 72.9 9 充填 20 0.010 0.102 70.6 0.219 69.6 対象は高粘度(1650cps:製造直後の高粘度、降伏値 2.0)のCWM。
【0017】CWM上の空間を充填して液面の揺動を抑
えたとき、CWM中の固体粒子の沈降が抑制されること
が、上のデータから明らかである。 ハードパックも、
ソフトパックに近い比較的軟いものであった。 振動数
の影響は、上記の範囲内ではほとんど認められなかっ
た。
【0018】
【実施例】
〔実施例1〕上記表1の試験対象のCWMを、容器20
0リットルのドラム缶(深さ約80cm)5本に、下記の
ように注入した。 A:上部に高さ約20cmの空間を残す B:Aと同量注入し、上部の高さ約20cmの空間を充填 C:高さ約40cmの空間を残す D:Cと同量注入し、上部の高さ約40cmの空間を充填 E:上部に空間を残さない BおよびDは、発泡スチロール成形体をドラム缶の内径
に合わせて円盤ないし円柱状に切断し、中央に細い孔を
あけたものを上から押し込んだ。 Eは空気が残らない
よう満杯に注入して密閉した。 AおよびCは、空間を
残したまま蓋をした。
【0019】これらのドラム缶をCWM輸送用の内航船
にのせ、4週間にわたる航海(1〜数日間の航行と1〜
数日間の停泊を6回繰り返した。)を経た後、ドラム缶
底部の堆積物とその上の液とを分離し、それぞれの量と
性状をしらべた。 結果は表3に示すとおりであって、
CWM液面を揺動させないことが固体粒子の沈降を抑え
る効果は、実航海においても実証された。
【0020】 表 3 注入量 沈殿量 沈殿率 堆積物 沈降速度 (kg) (kg) (%) の状態 (%/day) A 205.5 14.0 6.8 やや硬い 0.039 B 198.5 8.5 4.3 軟かい 0.026 C 138.5 13.5 9.7 硬い 0.061 D 140.5 8.5 6.0 軟かい 0.040 E 259.0 9.5 3.7 軟かい 0.022 〔実施例2〕CWMタンカー船の長さ方向に区画された
4箇の船倉を改造し、第二および第四の船倉の天井に、
図1に示したような、流体圧装置(油圧シリンダー)
(5)で上下動する吊り天井(3)を設けた。 吊り天井
の縁(31)と船倉の側壁(21)との間には、吊り天井
の縁にゴム製シールを設けて、一応の水密性が得られる
ようにした。 符号(4)は中央部に設けた空気抜き孔
である。
【0021】各船倉を規定量のCWMで満たし、未改造
の船倉はそのまま(上部に1〜2mの空間が残る)に
し、改造船倉は吊り天井を油圧シリンダーで降下させて
液面を抑えた。(空気抜き孔内を液が上昇しはじめるま
で降下) この状態で航海をし、輸送したCWMを払い出し、また
別のCWMを運ぶことを、15回にわたって繰り返し、
約2カ月を経過した。 CWMの堆積物は、未改造船倉
においては清掃を必要とする厚さに達していたが、改造
船倉の方は、その半分以下の厚さであって、少なくとも
それまでと同じ回数の航海を続けることが可能と考えら
れた。
【0022】〔実施例3〕実施例2で改造したものと同
型のCWMタンカーの4箇の船倉のうち、第二および第
四の船倉内に、その内壁形状に沿う形状の浮き天井をF
RP中空板と耐油ゴム板で製作して配置した。 アンカ
ー手段としては、船倉の底にチェーンの下端を固定し上
端を浮き天井を貫いて上部に出したものを使用した。
【0023】各船倉を規定量のCWMで満たし、浮き天
井を配置した船倉では上記チェーンの上端を上に引いて
緊張させ、その状態でクランプすることによって、浮き
天井でCWMの液面をおさえるようにした。 未改造の
船倉はそのままにした。
【0024】この状態で航海をし、払い出し/積み込み
を繰り返すことは実施例2と同様に行ない、やはり約2
ヵ月後に船倉の堆積物を調べた。 実施例2と同様、浮
き天井を配置した船倉のCWM堆積量は清掃を必要とす
る厚さの半分以下であった。
【0025】
【発明の効果】本発明に従ってCWMを液面の揺動を抑
えつつ輸送すれば、輸送中の液の流動が少なくなる結
果、石炭粒子の沈降が緩和され、堆積の進行が従来より
遅くなるから、輸送船でいえば、船倉の清掃のインター
バルが長くなって、より多い航海回数を稼ぐことができ
る。 このことは、輸送船のやりくりを容易にするとと
もに、清掃に要するコストを低減し、ひいてはCWM使
用のコストを低減するのに役立つ。
【0026】この効果は、CWMに限らず、水または有
機溶媒のような液体中に固体粒子が懸濁していて、両者
の比重差のゆえに固体粒子の沈降が避け難い固液混合物
一般に関しても、多かれ少なかれ得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の固液混合物の輸送容器の一例であっ
て、CWM輸送船の船倉の構造を示す垂直断面(船に関
しては横断面)図。
【図2】 図1の船倉にCWMを収容したのち、吊り天
井を降下させてCWM液面上の空間を充填した状態を示
す図。
【図3】 本発明の固液混合物の輸送容器の別の例であ
って、CWM輸送船の船倉の構造を示す、図1と同様な
図。
【図4】 図3の船倉にCWMを収容し、アンカー手段
により浮き天井を固定してCWM液面上の空間を充填し
た状態を示す図。
【符号の説明】
1 固液混合物(CWM) 2 タンク 3 吊り天井 4 空気抜き孔 5 流体圧装置(油圧シリンダー) 6 浮き天井 7 アンカー手段(チェーン)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薄井 洋基 山口県宇部市常盤台2557 山口大学工学部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体中に固体粒子が懸濁している固液混
    合物を輸送するに当り、混合物を容器に収容したのち、
    容器上部の空間に、輸送中に加わる機械的な力では変形
    することのない充填材を充填し、液面の揺動が生じない
    状態に保つことにより液体中の固体粒子の沈積を防止し
    つつ輸送することを特徴とする固液混合物の輸送方法。
  2. 【請求項2】 固液混合物がCWM(石炭−水混合物)
    である請求項1の輸送方法。
  3. 【請求項3】 液体中に固体粒子が懸濁している固液混
    合物を収容する箱形のタンクの天井に昇降可能な吊り天
    井を設けるとともに空気抜き孔を設け、固液混合物を送
    り込み、また抜き出すポンプを備え、固液混合物をタン
    ク内に収容したのち、上記吊り天井を降下させて混合物
    液面上の空気を追い出して空間をなくし、液面の揺動を
    防止することにより液体中の固体粒子の沈積を防止しつ
    つ輸送することができるように構成した固液混合物の輸
    送容器。
  4. 【請求項4】 CWM(石炭−水混合物)輸送船の船倉
    の天井に、流体圧装置により昇降可能な吊り天井を設け
    た請求項3の輸送容器。
  5. 【請求項5】 液体中に固体粒子が懸濁している固液混
    合物を収容する箱形のタンクの内部に固液混合物に浮く
    浮き天井を配置するとともに容器底部への浮き天井のア
    ンカー手段を設け、固液混合物を送り込み、また抜き出
    すポンプを備え、固液混合物をタンク内に収容したの
    ち、アンカー手段により上記浮き天井を容器底部に対し
    て固定し、液面の揺動を防止することにより液体中の固
    体粒子の沈積を防止しつつ輸送することができるように
    構成した固液混合物の輸送容器。
  6. 【請求項6】 CWM(石炭−水混合物)輸送船の船倉
    の内部に、船倉底とチェーンで結ばれた浮き天井を設け
    た請求項5の輸送容器。
JP7173407A 1995-07-10 1995-07-10 固液混合物の輸送方法および輸送容器 Pending JPH0920283A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101358326B1 (ko) * 2011-12-22 2014-02-12 삼성중공업 주식회사 슬로싱 억제 장치와 이를 포함하는 선박 및 그 방법
CN110949617A (zh) * 2019-12-11 2020-04-03 中国海洋石油集团有限公司 一种减晃装置及薄膜型液舱

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