JPH1061599A - 海底ｌｎｇ貯蔵システム - Google Patents
海底ｌｎｇ貯蔵システムInfo
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- JPH1061599A JPH1061599A JP8218802A JP21880296A JPH1061599A JP H1061599 A JPH1061599 A JP H1061599A JP 8218802 A JP8218802 A JP 8218802A JP 21880296 A JP21880296 A JP 21880296A JP H1061599 A JPH1061599 A JP H1061599A
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Landscapes
- Pipeline Systems (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、ＬＮＧを都市近郊で、大量にしかも
長期にわたり貯蔵する海底ＬＮＧ貯蔵システムを提供す
る。 【解決手段】本発明は、地上にＬＮＧ供給設備１を設
け、簡単な構造で高いプレストレスをもたらす深海の海
底に大型のコンクリート製の貯蔵タンク５を据付け、こ
れら両者間をガス用パイプライン１１、液体用ガスライ
ン１２で結び、地上のＬＮＧ供給設備１からガス用パイ
プライン１１を通じ貯蔵タンク５内の上部空間のガスを
強制吸引することで液相の液面から気化熱を奪い液化保
存に必要な冷却温度を維持し、またＬＮＧ供給設備１で
発生したＬＮＧ高圧ガスの一部をガス用パイプライン１
１を通し海底の貯蔵タンク５内へ還流させ液面を加圧す
ることで、故障のおそれのあるポンプを用いずに、液体
用パイプライン１２を通して地上へＬＮＧを輸送するよ
うにしたことにある。
長期にわたり貯蔵する海底ＬＮＧ貯蔵システムを提供す
る。 【解決手段】本発明は、地上にＬＮＧ供給設備１を設
け、簡単な構造で高いプレストレスをもたらす深海の海
底に大型のコンクリート製の貯蔵タンク５を据付け、こ
れら両者間をガス用パイプライン１１、液体用ガスライ
ン１２で結び、地上のＬＮＧ供給設備１からガス用パイ
プライン１１を通じ貯蔵タンク５内の上部空間のガスを
強制吸引することで液相の液面から気化熱を奪い液化保
存に必要な冷却温度を維持し、またＬＮＧ供給設備１で
発生したＬＮＧ高圧ガスの一部をガス用パイプライン１
１を通し海底の貯蔵タンク５内へ還流させ液面を加圧す
ることで、故障のおそれのあるポンプを用いずに、液体
用パイプライン１２を通して地上へＬＮＧを輸送するよ
うにしたことにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＬＮＧの貯
蔵に適用される海底ＬＮＧ貯蔵システムに関する。
蔵に適用される海底ＬＮＧ貯蔵システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＮＧを石油と同じように国家備蓄しよ
うとする動きがある。現在、ＬＮＧの国内年間消費量
は、４０００万ｍ3 であり、これを石油並の１００日分
の国家備蓄しようとすると１２００万ｍ3 の容量とな
る。
うとする動きがある。現在、ＬＮＧの国内年間消費量
は、４０００万ｍ3 であり、これを石油並の１００日分
の国家備蓄しようとすると１２００万ｍ3 の容量とな
る。
【０００３】これを満たすためには、現状の最大容量２
０ｍ3 のＬＮＧタンクだと、６０基、必要となるが、現
状ではそのＬＮＧタンクを建設できる場所が少なく立地
的に難であり、かつ経済的にも成立しにくい。特にＬＮ
Ｇ火力発電所が集中する湾ではＬＮＧを輸送するタンカ
ーが頻繁に往来し、衝突事故を起す危険が指摘されてい
る。
０ｍ3 のＬＮＧタンクだと、６０基、必要となるが、現
状ではそのＬＮＧタンクを建設できる場所が少なく立地
的に難であり、かつ経済的にも成立しにくい。特にＬＮ
Ｇ火力発電所が集中する湾ではＬＮＧを輸送するタンカ
ーが頻繁に往来し、衝突事故を起す危険が指摘されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、ＬＮＧの貯蔵
は、従来、地上又は半地下に設定されるＬＮＧタンク内
にＬＮＧを貯蔵しているが、同タンクは、タンク内圧力
に耐える都合上、プレストレスを与える構造、すなわち
プレストレス型コンクリート製を採用せざるを得ず、こ
れがタンク構造を複雑にして、経済的に成立しにくくし
ている。具体的には、従来のＬＮＧタンクは、タンク内
圧力が上昇してもコンクリート部に引張り応力が発生し
ないようプレストレスが与えられており、このためにコ
ンクリート部に配置した縦・横の鉄筋、テンドンがタン
ク構造を複雑にしている。
は、従来、地上又は半地下に設定されるＬＮＧタンク内
にＬＮＧを貯蔵しているが、同タンクは、タンク内圧力
に耐える都合上、プレストレスを与える構造、すなわち
プレストレス型コンクリート製を採用せざるを得ず、こ
れがタンク構造を複雑にして、経済的に成立しにくくし
ている。具体的には、従来のＬＮＧタンクは、タンク内
圧力が上昇してもコンクリート部に引張り応力が発生し
ないようプレストレスが与えられており、このためにコ
ンクリート部に配置した縦・横の鉄筋、テンドンがタン
ク構造を複雑にしている。
【０００５】しかも、ＬＮＧは、使用する圧力は大気圧
に近い圧力（大気圧程度）であるのに対して、液化保存
のためには冷却温度を非常に低温な−１６２℃に維持す
ることが、安全上の絶対的な条件となっており、この温
度維持の点も障害の一つとなっている。すなわち、使用
圧力を大気圧以下、冷却温度を−１６２℃以下に長期に
わたって維持しようとすると、新たにエネルギーを用い
て強制冷却をせざるを得ない。
に近い圧力（大気圧程度）であるのに対して、液化保存
のためには冷却温度を非常に低温な−１６２℃に維持す
ることが、安全上の絶対的な条件となっており、この温
度維持の点も障害の一つとなっている。すなわち、使用
圧力を大気圧以下、冷却温度を−１６２℃以下に長期に
わたって維持しようとすると、新たにエネルギーを用い
て強制冷却をせざるを得ない。
【０００６】そのうえ、ＬＮＧタンク内からのＬＮＧの
取り出しは、同タンク内でＬＮＧに漬ったポンプを作動
して、−１６２℃のＬＮＧをタンク外に圧送している
が、ＬＮＧに漬ったポンプは一度、故障すると、プラン
トを止めざるを得ず、プラントの生命線になっておる。
取り出しは、同タンク内でＬＮＧに漬ったポンプを作動
して、−１６２℃のＬＮＧをタンク外に圧送している
が、ＬＮＧに漬ったポンプは一度、故障すると、プラン
トを止めざるを得ず、プラントの生命線になっておる。
【０００７】こうした立地的条件、経済的条件、冷却条
件、圧送条件の全ては解決しにくく、事実上、石油のよ
うに長期にわってＬＮＧを備蓄（貯蔵）できないとされ
ていた。
件、圧送条件の全ては解決しにくく、事実上、石油のよ
うに長期にわってＬＮＧを備蓄（貯蔵）できないとされ
ていた。
【０００８】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、ＬＮＧを都市近郊で、大
量にしかも長期にわたり貯蔵することが可能な海底ＬＮ
Ｇ貯蔵システムを提供することにある。
で、その目的とするところは、ＬＮＧを都市近郊で、大
量にしかも長期にわたり貯蔵することが可能な海底ＬＮ
Ｇ貯蔵システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した海底ＬＮＧ貯蔵システムは、地上
又は海上に設けられたＬＮＧ供給設備と、海底に据え付
けられ、ＬＮＧ供給設備とガス用パイプラインおよび液
体用パイプラインを介してつながり、該パイプラインを
通じてＬＮＧ供給設備から送られたＬＮＧを貯蔵するコ
ンクリート製の大型の貯蔵タンクと、ＬＮＧ供給設備で
ガス化された高圧ガスの一部をガス用パイプラインに還
流させて貯蔵タンク内の上部空間に導き該タンク内の液
面に圧力を加えることにより、液体用パイプラインを通
じて地上へＬＮＧを液体で取り出すポンプ手段と、ＬＮ
Ｇ供給設備からガス用パイプラインを通じ貯蔵タンク内
の上部空間のガスを吸引することによって、タンク内の
液体の気化熱でＬＮＧを冷却する冷却手段とを具備した
ことにある。
に請求項１に記載した海底ＬＮＧ貯蔵システムは、地上
又は海上に設けられたＬＮＧ供給設備と、海底に据え付
けられ、ＬＮＧ供給設備とガス用パイプラインおよび液
体用パイプラインを介してつながり、該パイプラインを
通じてＬＮＧ供給設備から送られたＬＮＧを貯蔵するコ
ンクリート製の大型の貯蔵タンクと、ＬＮＧ供給設備で
ガス化された高圧ガスの一部をガス用パイプラインに還
流させて貯蔵タンク内の上部空間に導き該タンク内の液
面に圧力を加えることにより、液体用パイプラインを通
じて地上へＬＮＧを液体で取り出すポンプ手段と、ＬＮ
Ｇ供給設備からガス用パイプラインを通じ貯蔵タンク内
の上部空間のガスを吸引することによって、タンク内の
液体の気化熱でＬＮＧを冷却する冷却手段とを具備した
ことにある。
【００１０】このように海底に貯蔵タンクを据え付け、
地上又は海上のＬＮＧ供給設備から送られるＬＮＧを貯
蔵することにより、立地的条件の制約は受けないように
なる。つまり、都市近郊の海底に設置することが可能と
なる。
地上又は海上のＬＮＧ供給設備から送られるＬＮＧを貯
蔵することにより、立地的条件の制約は受けないように
なる。つまり、都市近郊の海底に設置することが可能と
なる。
【００１１】しかも、コンクリート製のタンクの海底へ
の設置は、水深に応じた圧縮力がタンクに加わるので、
実質、プレストレス構造のタンクと同じ状態となり、外
圧と同程度の内圧が作用してもコンクリート部分に引張
応力は生じず、実質、タンク構造は特別なプレストレス
構造が不要な簡単となり、経済的条件が解決される。
の設置は、水深に応じた圧縮力がタンクに加わるので、
実質、プレストレス構造のタンクと同じ状態となり、外
圧と同程度の内圧が作用してもコンクリート部分に引張
応力は生じず、実質、タンク構造は特別なプレストレス
構造が不要な簡単となり、経済的条件が解決される。
【００１２】またガス用パイプラインでタンク内上部の
ＬＮＧガスを強制的に吸引すると、ガスはＬＮＧの液面
から気化熱を奪い取り液相を冷却するので、新たなエネ
ルギーを用いず、液化保存に必要な冷却温度が維持され
るようになる。つまり、タンク内部で冷却システムが構
成されて、自律的にＬＮＧの冷却を行うことが可能とな
るので、冷却条件も解決される。むろん、ガスの量をコ
ントロールすることにより、冷却能力はコントロールさ
れる。この冷却は、海底への据え付けによりタンクの耐
圧能力が実質、大きくなるから、実現されるものであ
る。
ＬＮＧガスを強制的に吸引すると、ガスはＬＮＧの液面
から気化熱を奪い取り液相を冷却するので、新たなエネ
ルギーを用いず、液化保存に必要な冷却温度が維持され
るようになる。つまり、タンク内部で冷却システムが構
成されて、自律的にＬＮＧの冷却を行うことが可能とな
るので、冷却条件も解決される。むろん、ガスの量をコ
ントロールすることにより、冷却能力はコントロールさ
れる。この冷却は、海底への据え付けによりタンクの耐
圧能力が実質、大きくなるから、実現されるものであ
る。
【００１３】またＬＮＧ供給設備で発生したＬＮＧ高圧
ガスの一部をガス用パイプラインを通して海底の貯蔵タ
ンク内に還流すると、同タンク内の液面にも圧力が加わ
るので、タンク下部から延びる液体用パイプラインを通
して地上へＬＮＧが圧送されるようになる。つまり、故
障のおそれのあるポンプを用いず、タンク内部で構成さ
れるポンプシステムにより自律的にＬＮＧの圧送（輸
送）を行うことが可能となるので、圧送条件も解決され
る。むろん、ガスの量をコントロールすることにより、
圧送量はコントロールされる。この圧送は、海底への据
え付けによりタンクの耐圧能力が実質、大きくなるか
ら、実現されるものである。
ガスの一部をガス用パイプラインを通して海底の貯蔵タ
ンク内に還流すると、同タンク内の液面にも圧力が加わ
るので、タンク下部から延びる液体用パイプラインを通
して地上へＬＮＧが圧送されるようになる。つまり、故
障のおそれのあるポンプを用いず、タンク内部で構成さ
れるポンプシステムにより自律的にＬＮＧの圧送（輸
送）を行うことが可能となるので、圧送条件も解決され
る。むろん、ガスの量をコントロールすることにより、
圧送量はコントロールされる。この圧送は、海底への据
え付けによりタンクの耐圧能力が実質、大きくなるか
ら、実現されるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明方法を図１ないし図
５に示す一実施形態にもとづいて説明する。図１は、本
発明を適用した海底ＬＮＧ貯蔵システムの構成を示し、
図中１は例えば陸上に据え付けたＬＮＧ地上設備（ＬＮ
Ｇ供給設備に相当）である。このＬＮＧ地上設備１に
は、例えば貯蔵に供されるＬＮＧを受けて圧送する圧送
手段２の施設が設けてある。またＬＮＧ地上設備１に
は、例えばＬＮＧを所望の高圧にガス化する機能や所望
の利用圧力にする機能を有するガス化手段３の施設が設
けてあり、この施設が、ライン４を通じて、利用事業
所、例えば発電所又は工場、家庭等に接続してある。
５に示す一実施形態にもとづいて説明する。図１は、本
発明を適用した海底ＬＮＧ貯蔵システムの構成を示し、
図中１は例えば陸上に据え付けたＬＮＧ地上設備（ＬＮ
Ｇ供給設備に相当）である。このＬＮＧ地上設備１に
は、例えば貯蔵に供されるＬＮＧを受けて圧送する圧送
手段２の施設が設けてある。またＬＮＧ地上設備１に
は、例えばＬＮＧを所望の高圧にガス化する機能や所望
の利用圧力にする機能を有するガス化手段３の施設が設
けてあり、この施設が、ライン４を通じて、利用事業
所、例えば発電所又は工場、家庭等に接続してある。
【００１５】また５は、例えば海底、例えば都市近郊の
水深５００m の深海の海底岩盤８に据え付けられた、Ｌ
ＮＧを貯蔵する横形円筒タイプのコンクリート製の貯蔵
タンクである。
水深５００m の深海の海底岩盤８に据え付けられた、Ｌ
ＮＧを貯蔵する横形円筒タイプのコンクリート製の貯蔵
タンクである。
【００１６】この貯蔵タンク５には、タンク自体が重厚
なコンクリートで覆われ、このコンクリート部分をタン
クの構成材料、さらには特に断熱材を用いず同コンクリ
ート部分をそのものを断熱材として有効に活用したコン
クリート製のタンクが採用されている。例えばタンク内
が空の状態でタンク外の海水５０ｋｇ／cm2 の圧力に耐
える圧縮型のコンクリート製の大型タンクが採用されて
いる。
なコンクリートで覆われ、このコンクリート部分をタン
クの構成材料、さらには特に断熱材を用いず同コンクリ
ート部分をそのものを断熱材として有効に活用したコン
クリート製のタンクが採用されている。例えばタンク内
が空の状態でタンク外の海水５０ｋｇ／cm2 の圧力に耐
える圧縮型のコンクリート製の大型タンクが採用されて
いる。
【００１７】具体的には、図４に示されるように貯蔵タ
ンク５は、互いに対向するタンク外表面とタンク内表面
を鋼板（あるいはステンレス）で構成し、これら外鋼板
５ｘと内鋼板５ｙとの間に高強度コンクリート（８００
ｋｇ／cm2 ）５ｚを打ち込んで周壁を構成してなる、例
えば内径ｒ1 が５３．３ｍ、外径ｒ2 が７０．０ｍ、全
長が３６３．３２m という、３３０万Ｋｌ／ｌの貯蔵能
力を有する横型の円筒タンクから構成してある。
ンク５は、互いに対向するタンク外表面とタンク内表面
を鋼板（あるいはステンレス）で構成し、これら外鋼板
５ｘと内鋼板５ｙとの間に高強度コンクリート（８００
ｋｇ／cm2 ）５ｚを打ち込んで周壁を構成してなる、例
えば内径ｒ1 が５３．３ｍ、外径ｒ2 が７０．０ｍ、全
長が３６３．３２m という、３３０万Ｋｌ／ｌの貯蔵能
力を有する横型の円筒タンクから構成してある。
【００１８】この貯蔵タンク５の据え付けには、例えば
あらかじめ海底の据付位置にタンクの外形に応じた大き
さを有する横型のタンク受架台６を、基礎台板７を介し
て、海底岩盤８に据え付けておき、例えば海上クレーン
で海上から貯蔵タンク全体を保持しながら貯蔵タンク５
に設けた設置用バラストタンク５ａに注水して浮力調整
しながらタンク全体を海中に水させて、タンク受架台６
の凹部６ａに嵌まるように据え付けることにより行われ
る。
あらかじめ海底の据付位置にタンクの外形に応じた大き
さを有する横型のタンク受架台６を、基礎台板７を介し
て、海底岩盤８に据え付けておき、例えば海上クレーン
で海上から貯蔵タンク全体を保持しながら貯蔵タンク５
に設けた設置用バラストタンク５ａに注水して浮力調整
しながらタンク全体を海中に水させて、タンク受架台６
の凹部６ａに嵌まるように据え付けることにより行われ
る。
【００１９】この深海への設置により、水深に応じた圧
縮力が外部からタンク全体に加わり、実質、プレストレ
ス構造のタンクと同じ状態となる。つまり、貯蔵タンク
５は外圧と同程度の内圧が作用してもコンクリート部分
には引張応力が生じない構造となる。
縮力が外部からタンク全体に加わり、実質、プレストレ
ス構造のタンクと同じ状態となる。つまり、貯蔵タンク
５は外圧と同程度の内圧が作用してもコンクリート部分
には引張応力が生じない構造となる。
【００２０】そして、この挙動を利用して、貯蔵タンク
５を、簡単なコントリート製の構造でありながら、空の
ときでもＬＮＧが満杯で臨海状態になっても強度的に安
定する構造にしてある。
５を、簡単なコントリート製の構造でありながら、空の
ときでもＬＮＧが満杯で臨海状態になっても強度的に安
定する構造にしてある。
【００２１】この貯蔵タンク５の上部にはガス体出入口
９が設けてあり、下部には液体出入口１０が設けてあ
る。そして、ガス体出入り口９とＬＮＧ地上設備１、液
体出入口１０とＬＮＧ地上設備１とは、ガス用パイプラ
イン１１、液体用パイプライン１２の２系統で接続され
ていて、ＬＮＧ地上設備１から送られたＬＮＧを貯蔵で
きるようにしてある。そして、ＬＮＧ地上設備１で、必
要に応じてガス又は液体で還元できるようにしてある。
９が設けてあり、下部には液体出入口１０が設けてあ
る。そして、ガス体出入り口９とＬＮＧ地上設備１、液
体出入口１０とＬＮＧ地上設備１とは、ガス用パイプラ
イン１１、液体用パイプライン１２の２系統で接続され
ていて、ＬＮＧ地上設備１から送られたＬＮＧを貯蔵で
きるようにしてある。そして、ＬＮＧ地上設備１で、必
要に応じてガス又は液体で還元できるようにしてある。
【００２２】また２系統のパイプライン１１，１２のう
ち、少なくとも液体用パイプライン１２には、外界の海
水温度又は大気温度を遮断する多層型の断熱構造が採用
されている。
ち、少なくとも液体用パイプライン１２には、外界の海
水温度又は大気温度を遮断する多層型の断熱構造が採用
されている。
【００２３】具体的には、例えば液体用パイプライン１
２には、図５に示されるようにパイプラインの内表面と
外表面とにパイプ内筒１３、パイプ外筒１４を用い、ま
たこれらパイプ間にパイプ中筒１５を設け、パイプ内筒
１３とパイプ中筒１５との間に断熱材１６を設け、パイ
プ中筒１５とパイプ外筒１４との間に高強度コンクリー
ト１７を設けて構成されるパイプ構造が採用されてい
て、断熱材１６で形成される空気層、高強度コンクリー
ト１７で形成されるコンクリート層を含む多層の断熱構
造で、内部と外界の海水、大気とを遮断する構造にして
ある。
２には、図５に示されるようにパイプラインの内表面と
外表面とにパイプ内筒１３、パイプ外筒１４を用い、ま
たこれらパイプ間にパイプ中筒１５を設け、パイプ内筒
１３とパイプ中筒１５との間に断熱材１６を設け、パイ
プ中筒１５とパイプ外筒１４との間に高強度コンクリー
ト１７を設けて構成されるパイプ構造が採用されてい
て、断熱材１６で形成される空気層、高強度コンクリー
ト１７で形成されるコンクリート層を含む多層の断熱構
造で、内部と外界の海水、大気とを遮断する構造にして
ある。
【００２４】またＬＮＧ地上設備１には、ガス用パイプ
ライン１１でタンク内上部のＬＮＧガスを強制的に吸引
するための吸引手段１８（冷却手段に相当）の設備が設
けてある。この吸引手段１８は、例えば制御手段１８ａ
により、ＬＮＧ温度を監視するセンサ１８ｂの検出温度
が許容以上の温度に前に作動するように設定されてい
て、許容以上の温度にはならないようにしてある。
ライン１１でタンク内上部のＬＮＧガスを強制的に吸引
するための吸引手段１８（冷却手段に相当）の設備が設
けてある。この吸引手段１８は、例えば制御手段１８ａ
により、ＬＮＧ温度を監視するセンサ１８ｂの検出温度
が許容以上の温度に前に作動するように設定されてい
て、許容以上の温度にはならないようにしてある。
【００２５】さらにＬＮＧ地上設備１には、同ＬＮＧ地
上設備１で発生した高圧ガスの一部をガス用パイプライ
ン１１を通して貯蔵タンク５内に還流させるための還流
手段１９（ポンプ手段に相当）の設備が設けてある。
上設備１で発生した高圧ガスの一部をガス用パイプライ
ン１１を通して貯蔵タンク５内に還流させるための還流
手段１９（ポンプ手段に相当）の設備が設けてある。
【００２６】しかして、このように構成された海底貯蔵
システムによると、ＬＮＧを貯蔵するときは、地上に在
るＬＮＧ地上設備１の圧送手段２を用いて、ＬＮＧを地
上から例えばガス用パイプライン１１、液体用パイプラ
イン１２を通じて、都市近郊の深海（例えば水深５００
ｍ）に据え付けた貯蔵タンク５に圧送すれば、立地的条
件を満たす深海を活用して、ＬＮＧの貯蔵が行われる。
システムによると、ＬＮＧを貯蔵するときは、地上に在
るＬＮＧ地上設備１の圧送手段２を用いて、ＬＮＧを地
上から例えばガス用パイプライン１１、液体用パイプラ
イン１２を通じて、都市近郊の深海（例えば水深５００
ｍ）に据え付けた貯蔵タンク５に圧送すれば、立地的条
件を満たす深海を活用して、ＬＮＧの貯蔵が行われる。
【００２７】このとき深海に据え付けられた貯蔵タンク
５は、既にタンク外から海水５０ｋｇ／cm2 で押され
て、プレストレス構造のタンクと同じ状態になっている
から、ＬＮＧの供給を受けても、コンクリート部分の圧
縮力が軽減されるだけで、コンクリート部分には引張応
力が生じない。
５は、既にタンク外から海水５０ｋｇ／cm2 で押され
て、プレストレス構造のタンクと同じ状態になっている
から、ＬＮＧの供給を受けても、コンクリート部分の圧
縮力が軽減されるだけで、コンクリート部分には引張応
力が生じない。
【００２８】つまり、深海への設置により貯蔵タンク５
は簡単な構造で必要な強度が確保され、難点とされてい
たタンクの経済的条件も解決される。ここで、水深５０
０ｍの貯蔵タンク５は、つぎの表からも分かるように、
許容内圧力５０ｋｇ／cm2 が、ＬＮＧの主成分のメタン
の臨海圧力４６ｋｇ／cm2 を上回るため、液体で保持さ
れる。
は簡単な構造で必要な強度が確保され、難点とされてい
たタンクの経済的条件も解決される。ここで、水深５０
０ｍの貯蔵タンク５は、つぎの表からも分かるように、
許容内圧力５０ｋｇ／cm2 が、ＬＮＧの主成分のメタン
の臨海圧力４６ｋｇ／cm2 を上回るため、液体で保持さ
れる。
【００２９】すなわち、ＬＮＧはメタンが主成分であ
り、メタンの沸点が他の成分より低いため、メタンを液
化すれば他の成分も冷却される上、ＬＮＧ温度が−１６
２℃から−８２．５℃となっても、臨海圧以上に加圧し
ていれば液相になる。
り、メタンの沸点が他の成分より低いため、メタンを液
化すれば他の成分も冷却される上、ＬＮＧ温度が−１６
２℃から−８２．５℃となっても、臨海圧以上に加圧し
ていれば液相になる。
【００３０】
【表１】
【００３１】ここで、タンク円筒断面の単位長さ当たり
の断熱性能を試算すれば、まず円筒断面の単位当たりの
入熱量Ｑ／Ｌは、 Ｑ／Ｌ＝２π（θ1 −θ2 ）／（１／λ）ｌｎ（ｒ2 ／ｒ1 ） 但し、Ｌ：円筒長、ｒ1 ：５３．３ｍ、ｒ2 ：７０．０
ｍ、λ：高強度コンクリートで、０．８〜１．４w/m ・
ｋ（１．０とする）、θ1 ：ＬＮＧ温度で、−１６２
℃、θ2 ：海水温度で、４℃。
の断熱性能を試算すれば、まず円筒断面の単位当たりの
入熱量Ｑ／Ｌは、 Ｑ／Ｌ＝２π（θ1 −θ2 ）／（１／λ）ｌｎ（ｒ2 ／ｒ1 ） 但し、Ｌ：円筒長、ｒ1 ：５３．３ｍ、ｒ2 ：７０．０
ｍ、λ：高強度コンクリートで、０．８〜１．４w/m ・
ｋ（１．０とする）、θ1 ：ＬＮＧ温度で、−１６２
℃、θ2 ：海水温度で、４℃。
【００３２】から、 ＝２π（−１６２−４）／（１／１）ｌｎ（７０／５３．３） ＝３８２７w/m で、 またタンクの外でガス化させる場合（蒸発僣熱の冷却効
果を期待できない場合）の円筒断面単位長さ・単位温度
当たりの熱容量Ｔは、 Ｔ＝π・ｒ1 2 ・ρ・ＣP 但し、ρ：比重、ＣP ：比
熱（３．５１７kJ/kg K） ＝π５３．３2 ・１０3 ・０．７２・３．５１７ ＝２．２６・１０7 kJ/(k ・m) =2.26・1010 w ・SEC/(k ・m)となる。
果を期待できない場合）の円筒断面単位長さ・単位温度
当たりの熱容量Ｔは、 Ｔ＝π・ｒ1 2 ・ρ・ＣP 但し、ρ：比重、ＣP ：比
熱（３．５１７kJ/kg K） ＝π５３．３2 ・１０3 ・０．７２・３．５１７ ＝２．２６・１０7 kJ/(k ・m) =2.26・1010 w ・SEC/(k ・m)となる。
【００３３】ここから、上昇単位温度当たりの時間Δｔ
を求めれば、 で、５℃上昇するのに要する日数は、３４０日となり、
１ヶ月に一度は、ＬＮＧを補強すれば、タンクの運営上
ほとんど温度上昇しないことになる。
を求めれば、 で、５℃上昇するのに要する日数は、３４０日となり、
１ヶ月に一度は、ＬＮＧを補強すれば、タンクの運営上
ほとんど温度上昇しないことになる。
【００３４】これは、貯蔵タンク５の壁厚が１６．７m
のコンクリートにより非常に大きな断熱効果がもたらせ
られた結果である。そして、さらにタンク内でガス化さ
せれば、事実上、温度上昇しないどころか、冷却が始ま
り、ついには固体化されるようになる。
のコンクリートにより非常に大きな断熱効果がもたらせ
られた結果である。そして、さらにタンク内でガス化さ
せれば、事実上、温度上昇しないどころか、冷却が始ま
り、ついには固体化されるようになる。
【００３５】具体的には、許容以上の温度にＬＮＧ温度
がなる前に吸引手段１８が作動して、ＬＮＧ地上設備１
から、図２に示されるようにガス用パイプライン１１を
通じてタンク内上部のＬＮＧガスを強制的に吸引する。
がなる前に吸引手段１８が作動して、ＬＮＧ地上設備１
から、図２に示されるようにガス用パイプライン１１を
通じてタンク内上部のＬＮＧガスを強制的に吸引する。
【００３６】これにより、ガスがＬＮＧの液面から気化
熱を奪い取り、液相を冷却するという、冷却システムが
タンク内部で構成される。そして、吸引されるガスの量
をコントロールして、タンク内外それぞれでバランスを
とりながらガス化していけば、タンクの温度調整をとり
ながら年単位の貯蔵が可能となる。
熱を奪い取り、液相を冷却するという、冷却システムが
タンク内部で構成される。そして、吸引されるガスの量
をコントロールして、タンク内外それぞれでバランスを
とりながらガス化していけば、タンクの温度調整をとり
ながら年単位の貯蔵が可能となる。
【００３７】具体的には、入熱による温度上昇をガス化
時の蒸発潜熱で防ぐには、最低１秒あたり気化させる重
量は、 （Ｑ／Ｌ）／５１０＝７．５ｇ／（m ・sec ） となる
ので、タンク全長３６３．３２ｍにわたると、一秒あた
り約２．７kgのメタンを気化させれば、新たなエネルギ
ーを用いず、液化保存に必要な冷却温度が維持されるの
で、完全な保冷が行われることになる。
時の蒸発潜熱で防ぐには、最低１秒あたり気化させる重
量は、 （Ｑ／Ｌ）／５１０＝７．５ｇ／（m ・sec ） となる
ので、タンク全長３６３．３２ｍにわたると、一秒あた
り約２．７kgのメタンを気化させれば、新たなエネルギ
ーを用いず、液化保存に必要な冷却温度が維持されるの
で、完全な保冷が行われることになる。
【００３８】ここで、貯蔵タンク５は３３０万ｍ3 ・２
３８万ｔのメタンが貯蔵可能であるから、かなり長期に
渡って安定的に消費されることとなる。こうした自律的
なＬＮＧの冷却により、難点とされていた冷却条件の点
も解決される。
３８万ｔのメタンが貯蔵可能であるから、かなり長期に
渡って安定的に消費されることとなる。こうした自律的
なＬＮＧの冷却により、難点とされていた冷却条件の点
も解決される。
【００３９】むろん、こうしたタンク内部で行われる自
律的な冷却は、海底への据え付けによりタンクの耐圧能
力が大きくなっていることが前提となって実現されるも
のである。
律的な冷却は、海底への据え付けによりタンクの耐圧能
力が大きくなっていることが前提となって実現されるも
のである。
【００４０】また還流手段１９を用い、図３に示される
ようにＬＮＧ供給設備１で発生したＬＮＧ高圧ガスの一
部をガス用パイプライン１１を通して海底の貯蔵タンク
５内に還流してタンク上部空間を加圧すれば、同タンク
内の液相の液面に圧力が加わり、タンク下部から液体用
パイプラインを通じて、地上へＬＮＧが輸送（圧送）さ
れる。
ようにＬＮＧ供給設備１で発生したＬＮＧ高圧ガスの一
部をガス用パイプライン１１を通して海底の貯蔵タンク
５内に還流してタンク上部空間を加圧すれば、同タンク
内の液相の液面に圧力が加わり、タンク下部から液体用
パイプラインを通じて、地上へＬＮＧが輸送（圧送）さ
れる。
【００４１】これにより、故障のおそれのあるポンプを
用いず、タンク内部で構成される自己のポンプシステム
により、自律的にＬＮＧの圧送が行えるようになり、圧
送条件も解決される。
用いず、タンク内部で構成される自己のポンプシステム
により、自律的にＬＮＧの圧送が行えるようになり、圧
送条件も解決される。
【００４２】むろん、還流するガスの量をコントロール
することにより、圧送量はコントロールされる。もちろ
ん、この圧送も海底への据え付けによりタンクの耐圧能
力が大きくなっているから実現されるものである。
することにより、圧送量はコントロールされる。もちろ
ん、この圧送も海底への据え付けによりタンクの耐圧能
力が大きくなっているから実現されるものである。
【００４３】かくして、海底ＬＮＧ貯蔵システムは、立
地的条件、経済的条件、冷却条件、圧送条件の全てが解
決可能で、ＬＮＧを都市近郊で、大量にしかも長期にわ
たり貯蔵することができる。
地的条件、経済的条件、冷却条件、圧送条件の全てが解
決可能で、ＬＮＧを都市近郊で、大量にしかも長期にわ
たり貯蔵することができる。
【００４４】しかも、液体用パイプライン１２を、外界
の海水温度又は大気温度を遮断する空気層、コンクリー
ト層を含む多層の断熱構造としたので、パイプライン周
辺の海水、大気に及ぼす凍害を防ぐことができる。
の海水温度又は大気温度を遮断する空気層、コンクリー
ト層を含む多層の断熱構造としたので、パイプライン周
辺の海水、大気に及ぼす凍害を防ぐことができる。
【００４５】なお、一実施形態では、陸上にＬＮＧ地上
基地を設けて、深海の貯蔵タンクにＬＮＧを貯蔵させる
ようにしたが、海上にＬＮＧ地上基地を設けて、深海の
貯蔵タンクにＬＮＧを貯蔵させるようにしてもよい。
基地を設けて、深海の貯蔵タンクにＬＮＧを貯蔵させる
ようにしたが、海上にＬＮＧ地上基地を設けて、深海の
貯蔵タンクにＬＮＧを貯蔵させるようにしてもよい。
【００４６】またこのような貯蔵システムは余剰電力を
貯蔵する深海電力貯蔵システムに適用しても、石油の備
蓄をする海底石油貯蔵システムに適用してもよい。また
好ましい実施形態として、ある大きさの貯蔵タンクを用
いた例を挙げたが、これに限らずの他の異なる形状、異
なる大きさの大型タンクを貯蔵タンクとして用いてもよ
い。
貯蔵する深海電力貯蔵システムに適用しても、石油の備
蓄をする海底石油貯蔵システムに適用してもよい。また
好ましい実施形態として、ある大きさの貯蔵タンクを用
いた例を挙げたが、これに限らずの他の異なる形状、異
なる大きさの大型タンクを貯蔵タンクとして用いてもよ
い。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、大量のＬＮＧを貯蔵するに際し難点とされ
ていた、立地的条件、経済的条件、冷却条件、圧送条件
といった各種の条件が解決されるので、ＬＮＧを都市近
郊で、大量にしかも長期にわたり貯蔵することができ
る。
明によれば、大量のＬＮＧを貯蔵するに際し難点とされ
ていた、立地的条件、経済的条件、冷却条件、圧送条件
といった各種の条件が解決されるので、ＬＮＧを都市近
郊で、大量にしかも長期にわたり貯蔵することができ
る。
【図１】本発明の一実施形態の海底ＬＮＧ貯蔵システム
の全体を説明するための図。
の全体を説明するための図。
【図２】タンク内のＬＮＧガスを吸引してＬＮＧを冷却
している状況を説明するための断面図。
している状況を説明するための断面図。
【図３】タンク内に高圧ガスを圧送（還流）してＬＮＧ
を地上へ輸送する状況を説明するための断面図。
を地上へ輸送する状況を説明するための断面図。
【図４】貯蔵タンクの側断面図。
【図５】同貯蔵タンクの下部から延びている液体用パイ
プラインの側断面図。
プラインの側断面図。
１…ＬＮＧ地上設備（ＬＮＧ供給設備） ５…貯蔵タンク ５ｘ…外鋼板 ５ｙ…内鋼板 ５ｚ…高強度コンクリート ６…タンク受台 １１…ガス用パイプライン １２…液体用パイプライン １６…断熱材 １７…高強度コンクリート １８…吸引手段（冷却手段） １９…還流手段（ポンプ手段）。
Claims (1)
- 【請求項１】 地上又は海上に設けられたＬＮＧ供給設
備と、 海底に据え付けられ、前記ＬＮＧ供給設備とガス用パイ
プラインおよび液体用パイプラインを介してつながり、
該パイプラインを通じて前記ＬＮＧ供給設備から送られ
たＬＮＧを貯蔵するコンクリート製の大型の貯蔵タンク
と、 前記ＬＮＧ供給設備でガス化された高圧ガスの一部を前
記ガス用パイプラインに還流させて前記貯蔵タンク内の
上部空間に導き該タンク内の液面に圧力を加えることに
より、前記液体用パイプラインを通じて地上へＬＮＧを
液体で取り出すポンプ手段と、 前記ＬＮＧ供給設備から前記ガス用パイプラインを通じ
前記貯蔵タンク内の上部空間のガスを吸引することによ
って、タンク内の液体を冷却する冷却手段と、 を具備したことを特徴する海底ＬＮＧ貯蔵システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8218802A JPH1061599A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 海底ｌｎｇ貯蔵システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8218802A JPH1061599A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 海底ｌｎｇ貯蔵システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1061599A true JPH1061599A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16725593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8218802A Withdrawn JPH1061599A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 海底ｌｎｇ貯蔵システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1061599A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015108915A1 (en) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | Underwater energy storage using compressed fluid |
| KR20150115230A (ko) * | 2014-04-03 | 2015-10-14 | 대우조선해양 주식회사 | 복합형 lng 이송라인 |
| WO2015167131A1 (ko) * | 2014-05-01 | 2015-11-05 | 대우조선해양 주식회사 | 발전플랜트 시스템, 그 발전플랜트 시스템의 잠수식 저장탱크, 및 그 잠수식 저장탱크 설치구조 |
| KR20150126086A (ko) * | 2014-05-01 | 2015-11-11 | 대우조선해양 주식회사 | 잭업식 발전플랜트 시스템 |
| KR20210066995A (ko) * | 2019-11-28 | 2021-06-08 | 삼성중공업 주식회사 | 액상유기화합물 해저저장시스템 |
| GB2607617A (en) * | 2021-06-09 | 2022-12-14 | Equinor Energy As | Subsea chemical storage system and method |
-
1996
- 1996-08-20 JP JP8218802A patent/JPH1061599A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015108915A1 (en) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | Underwater energy storage using compressed fluid |
| US10364938B2 (en) | 2014-01-15 | 2019-07-30 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | Underwater energy storage using compressed fluid |
| KR20150115230A (ko) * | 2014-04-03 | 2015-10-14 | 대우조선해양 주식회사 | 복합형 lng 이송라인 |
| WO2015167131A1 (ko) * | 2014-05-01 | 2015-11-05 | 대우조선해양 주식회사 | 발전플랜트 시스템, 그 발전플랜트 시스템의 잠수식 저장탱크, 및 그 잠수식 저장탱크 설치구조 |
| KR20150126086A (ko) * | 2014-05-01 | 2015-11-11 | 대우조선해양 주식회사 | 잭업식 발전플랜트 시스템 |
| KR20210066995A (ko) * | 2019-11-28 | 2021-06-08 | 삼성중공업 주식회사 | 액상유기화합물 해저저장시스템 |
| GB2607617A (en) * | 2021-06-09 | 2022-12-14 | Equinor Energy As | Subsea chemical storage system and method |
| GB2607617B (en) * | 2021-06-09 | 2023-10-11 | Equinor Energy As | Subsea chemical storage system and method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |