WO2018225762A1 - ガス漏洩検知システム及びガス漏洩検知方法 - Google Patents

ガス漏洩検知システム及びガス漏洩検知方法 Download PDF

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友章 梅村
潤 川口
峻太郎 海野
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Kawasaki Motors Ltd
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • the present invention relates to a gas leakage detection system and a gas leakage detection method for detecting leakage of a liquefied gas in an airtight chamber or an evaporated gas evaporated from the liquefied gas.
  • liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG) or liquid hydrogen to a tank or a gas combustion engine.
  • Patent Document 1 discloses a liquefied gas carrier ship having a system for supplying evaporative gas as a fuel gas from a cargo tank to a main engine.
  • the gas supply system of this liquefied gas carrier ship includes a first fuel gas supply line and a second fuel gas supply line.
  • the first fuel gas supply line is provided with a high-pressure gas compressor that compresses the evaporated gas generated in the cargo tank, and the second fuel gas supply line has a high pressure that pressurizes the liquefied gas pumped up from the cargo tank.
  • a pump and a heater for vaporizing the pressurized liquefied gas are provided.
  • the equipment as described above in the gas supply system is usually provided in a sealed room configured to be ventilated.
  • a gas detector for detecting gas leakage is installed in the sealed chamber.
  • the gas detector detects a gas leak, it is required to immediately deal with the leak point.
  • it takes time to specify the leakage place.
  • an object of the present invention is to provide a gas leak detection system and a gas leak detection method that can quickly identify a leak location.
  • a gas leakage detection system includes a sealed chamber configured to be ventilated with an air supply port and an exhaust port, and a liquefied gas or an evaporated gas vaporized from it flows.
  • a pipe having a plurality of leak-presumed locations scattered in the sealed chamber, a first gas detector installed at the exhaust port, and at least two second gases having a gas detection sensitivity lower than that of the first gas detector It is a detector, Comprising: At least 2 2nd gas detector each installed in the at least 2 vicinity of these some leak assumption locations is provided.
  • each of the plurality of possible leak locations is a valve, a joint, or a seal part of a device provided in the pipe.
  • the first gas detector installed at the exhaust port ensures that the leaked liquefied gas has vaporized or leaked evaporative gas. Can be detected.
  • each second gas detector has a lower gas detection sensitivity than the first gas detector, when liquefied gas or evaporative gas leaks from a certain leak assumption location in the sealed chamber, the vicinity of the location where the gas leaked It can arrange
  • the gas leak detection method according to the present invention is the first method that is installed at the exhaust port of the sealed chamber when gas leaks from one leak assumed location among a plurality of assumed leak locations scattered in the sealed chamber.
  • the leak-presumed location where gas has leaked among a plurality of second gas detectors that detect gas with one gas detector and have a gas detection sensitivity lower than that of the first gas detector installed in the sealed chamber The gas is detected by one second gas detector installed in the vicinity of.
  • the first gas detector installed at the exhaust port ensures that the leaked liquefied gas is vaporized or leaked evaporative gas. Can be detected.
  • each second gas detector has a lower gas detection sensitivity than the first gas detector, when liquefied gas or evaporative gas leaks from a certain leak assumption location in the sealed chamber, the vicinity of the location where the gas leaked It can arrange
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram of a liquefied gas carrier ship provided with the gas leak detection system concerning one embodiment of the present invention. It is the top view which showed typically the machine room shown in FIG. It is the top view which showed typically the machine room which concerns on a modification.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquefied gas carrier 1 including a gas leak detection system 10 according to an embodiment.
  • the hull 2 of the liquefied gas carrier 1 is provided with a tank 3 for storing liquefied gas.
  • the liquefied gas stored in the tank 3 is, for example, liquefied natural gas or liquid hydrogen.
  • the hull 2 is provided with a first discharge line 4 and a second discharge line 5 respectively configured by pipes through which liquefied gas or evaporated gas evaporated from the liquefied gas flows.
  • the 1st discharge line 4 and the 2nd discharge line 5 are each extended from the tank 3, and are arrange
  • positioned may be passed.
  • the gas leak detection system 10 in the present embodiment detects a leak of liquefied gas or evaporated gas in the machine room 20.
  • the compressor 11 in the machine room 20 is provided in the first discharge line 4.
  • the compressor 11 compresses the evaporated gas introduced from the tank 3 through the first discharge line 4 in order to effectively use the excess evaporated gas in the tank 3. That is, in the tank 3, the liquefied gas is vaporized by heat input from the outside, and evaporating gas (boil-off gas) is generated.
  • the evaporative gas compressed by the compressor 11 is sent to a not-illustrated marine main engine, marine auxiliary machine or reliquefaction device connected to the downstream portion of the first discharge line 4 from the compressor 11 for use.
  • the evaporator 12 and the heater 13 in the machine room 20 are provided in the second discharge line 5 in order from the side close to the tank 3.
  • One end of the second discharge line 5 is connected to a pump 6 disposed at the bottom of the tank 3, and the liquefied gas discharged from the pump 6 is sent to the evaporator 12.
  • the evaporative gas obtained by vaporizing the liquefied gas in the evaporator 12 is sent to the heater 13 and heated, and then connected to the downstream side of the heater 13 in the second discharge line 5. Sent to etc. and used.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the machine room 20.
  • the machine room 20 is a sealed chamber that forms a sealed space.
  • the machine room 20 is configured to be ventilated, and an air supply port 21 and an exhaust port 22 are provided at appropriate positions in the machine room 20. That is, the air in the machine room 20 is forcibly exhausted from the exhaust port 22 by the unillustrated ventilator, and the air is sent from the air supply port 21 into the machine room 20.
  • the first discharge line 4 and the second discharge line 5 have a plurality of possible leakage points 30 scattered in the machine room 20.
  • the assumed leakage location is a location where the possibility of leakage of liquefied gas or evaporated gas flowing through the piping is relatively high.
  • each of the plurality of assumed leakage points 30 is a valve, a joint, or a seal part of a device provided in a pipe constituting the first discharge line 4 and the second discharge line 5.
  • the seal portion is a component that seals leakage of liquefied gas or evaporative gas between sliding surfaces of a rotary machine such as a compressor or a pump or a reciprocating machine.
  • the first discharge line 4 has a flange joint 30a and a shut-off valve 30b located in the pipe portion 4a on the upstream side of the compressor 11 as a leakage assumed portion 30, and a seal portion 30c of the compressor 11.
  • the flange joint 30d located in the pipe part 4b downstream from the compressor 11 is provided.
  • a flange joint 30g, a flange joint 30h and a shut-off valve 30i located at 5b, and a flange joint 30j are provided on the pipe portion 5c downstream of the heater 13.
  • flange joint”, “shut-off valve”, and “seal part” are all referred to as “leakage assumed locations”, and indicate any possible leak location among the assumed leak locations 30a to 30j. Will be referred to as a “presumed leak point 30”.
  • these leak potential locations 30a to 30j are integrated and arranged at several locations in the machine room 20.
  • the leakage assumed places 30 a to 30 d are arranged in the vicinity of the compressor 11, and the leakage assumed places 30 e to 30 g are arranged in the evaporator 12.
  • the leak estimated locations 30 h to 30 j are arranged in the vicinity of the heater 13.
  • the gas leak detection system 10 includes a first gas detector 41 and a plurality of (three in this example) second gas detectors in order to detect leakage of liquefied gas or evaporative gas from the expected leak locations 30a to 30j. 42a to 42c.
  • the first gas detector 41 is installed at the exhaust port 22.
  • the gas evaporated from the leaked liquefied gas or the leaked evaporated gas (hereinafter also simply referred to as “leaked gas”) always passes through the exhaust port 22.
  • the detection sensitivity of the first gas detector 41 is set to high sensitivity (that is, the detection concentration is low) so that the gas is detected even when leaking from any leakage assumed location 30 in the machine room 20. By setting it, the leaked gas can be reliably detected.
  • the detection concentration of the first gas detector 41 is determined, for example, by performing a computational fluid dynamics (CFD) analysis. Specifically, first, the minimum leakage speed of the fluid to be leaked is estimated from the assumed leakage hole diameter and the operating pressure or design pressure at each of the estimated leakage locations 30a to 30j. Then, the minimum leakage amount Q1 per unit time is calculated from the estimated minimum leakage speed. Next, CFD analysis was performed using the calculated minimum leakage amount Q1 and ventilation amount Q2 (for example, the amount of air discharged from the exhaust port 22 per unit time) as a boundary condition, and the first gas detector 41 was installed. Predict the concentration of leaked gas at the location. In this way, a safety factor is set to the predicted gas concentration, and the detected concentration is determined so that the first gas detector 41 can detect the gas leakage even when leaking from any leaking location 30 in the machine room 20. .
  • CFD computational fluid dynamics
  • the second gas detectors 42a to 42c are respectively installed in the vicinity of the plurality of assumed leakage points 30. Specifically, the second gas detector 42a is installed in the vicinity of the leak potential portions 30a to 30d that are close to each other. The second gas detector 42b is installed in the vicinity of the possible leakage locations 30e to 30g that are close to each other. The second gas detector 42c is installed in the vicinity of the expected leakage locations 30h to 30j that are close to each other.
  • the second gas detector 42a is installed at a position where the leakage can be detected regardless of whether the evaporative gas leaks from any of the leak potential locations 30a to 30d.
  • the second gas detector 42b is installed at a position where the leakage can be detected even when the liquefied gas or the evaporative gas leaks from any of the leakage assumed locations 30e to 30g.
  • the second gas detector 42c is installed at a position where the leakage can be detected even if the evaporative gas leaks from any of the leakage assumed locations 30h to 30j.
  • the second gas detectors 42a to 42c those having gas detection sensitivity lower than that of the first gas detector 41 are used. Then, when the liquefied gas or the evaporative gas leaks from a certain leak assumption location 30, one of the second gas detectors 42a to 42c detects the gas leak, and other than that, the gas leak is not detected. Two gas detectors 42a to 42c are arranged.
  • the second gas detector 42a does not detect the leakage of the liquefied gas or the evaporative gas from any of the assumed leak locations 30d to 30j, and the second gas detector 42b does not detect the leak expected locations 30a to 30d,
  • the leak of liquefied gas or evaporative gas from any of 30h to 30j is not detected, and the second gas detector 42c does not detect the leak of liquefied gas or evaporative gas from any of the assumed leak locations 30a to 30g.
  • this is not the case when the leakage amount of the liquefied gas or the evaporative gas from the assumed leakage location 30 exceeds the expected amount.
  • each of the second gas detectors 42a to 42c detects only gas leakage from the assumed leakage location 30 in the leakage estimated locations 30a to 30j, and leaks gas from the assumed leakage location 30 that is not located nearby. In order to prevent detection, not only the installation position but also the detection density is appropriately determined. In the present embodiment, the detected concentrations of the second gas detectors 42a to 42c are the same. However, the detected concentrations of the second gas detectors 42a to 42c may be different from each other. For example, the detection concentrations of the second gas detectors 42a to 42c are lower than the lower explosion limit (LEL), for example, 25% LEL, 30% LEL, 50% LEL, and the like.
  • LEL lower explosion limit
  • each installation of the second gas detectors 42a to 42c This is performed depending on the safety standards of the place and the method for determining the detected concentration of the first gas detector 41.
  • the leaked gas is detected by the first gas detector 41, and among the three second gas detectors 42a to 42c, The gas is detected by the second gas detector 42a in the vicinity of the assumed leakage point 30a.
  • the first gas detector 41 and the second gas detector 42a detect the gas, for example, a crew member in the bridge of the liquefied gas carrier 1 or the engine control room has a gas leak in the machine room 20 due to a visual audible alarm. I was informed. Since the second gas detector 42a has detected the gas, the sailor can specify that there is a leaking point in the vicinity of the second gas detector 42a including the leaking expected points 30a to 30d, and promptly deal with the leaking point. I do.
  • the leaked gas in the unlikely event that liquefied gas or evaporative gas leaks from places other than the expected leak locations 30a to 30j, the leaked gas can be detected by the highly sensitive first gas detector 41 installed at the exhaust port 22. . In such a case, even if none of the second gas detectors 42a to 42c having low sensitivity detects the leaked gas, the leaked gas in the machine room 20 can be reliably detected.
  • the leak detection system 10 when the liquefied gas or the evaporated gas leaks in the machine room 20, the leak is caused by the first gas detector 41 installed in the exhaust port 22. Gas can be detected reliably.
  • the second gas detectors 42a to 42c have lower gas detection sensitivity than the first gas detector 41, when liquefied gas or evaporative gas leaks from a certain leak point 30 in the machine room 20, the gas is detected. It can be arranged so that the second gas detector installed in the vicinity of the leaked point detects the leaked gas and the other second gas detectors do not detect the leaked gas. For this reason, it is possible to quickly identify from which of the plurality of possible leakage locations 30a to 30j gas leakage has occurred.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the machine room 20 according to the modification.
  • the machine room 20 shown in FIG. 3 is different from the above embodiment in the number and installation method of the second gas detectors installed in order to detect the leakage assumed location 30. That is, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, one second gas detector is installed in the vicinity of a plurality of assumed leakage points. On the other hand, one second gas detector is installed in the vicinity thereof. Specifically, each of the second gas detectors 43a to 43j is installed correspondingly in the vicinity of each of the possible leak locations 30a to 30j.
  • the installation position of the second gas detector is such that the concentration of the leaked gas that reaches the second gas detector is sufficiently high when gas leaks from an assumed leak location other than the assumed leak location that is the detection target. It is preferable to be determined to be low.
  • the detected concentration of the second gas detector may be lower than the concentration of the leaked gas that reaches the second gas detector when the gas leaks from the assumed leak location other than the assumed leak location that is the detection target. preferable. However, this does not apply when the amount of leakage of liquefied gas or evaporative gas from the assumed leakage point exceeds the expected amount.
  • the second gas detectors 43a to 43j may not be installed for all of the possible leak locations 30a to 30j.
  • the second gas detector may be installed only in the vicinity of two possible leak locations that are particularly likely to leak among the expected leak locations 30a to 30j. In this case, when one of the two second gas detectors detects leaked gas, it is possible to quickly identify from which of the two leak assumed locations that are particularly likely to leak. .
  • the liquefied gas carrier 1 shown in FIG. 1 is schematically shown, and the shape of the tank 3 and the machine room 20 and the size with respect to the hull 2 are limited to those shown in FIG. Not.
  • the number of tanks 3 provided in the hull 2 may be plural, and the tank 3 may be arranged in the hull 2 so that the upper part protrudes above the upper deck of the hull 2.
  • the machine room 20 may be provided above the upper deck of the hull 2.
  • the 1st discharge line 4 and the 2nd discharge line 5 were arrange
  • the number of pipes through which the liquefied gas or the evaporated gas vaporized in the machine chamber 20 flows may not be two, but may be one or three or more.
  • the pipe that passes through the machine room 20 may be a pipe that constitutes one of the first discharge line 4 and the second discharge line 5.
  • the present invention is configured to allow ventilation other than the machine room 20.
  • the present invention can also be applied to a sealed room, and the present invention can also be applied to a sealed room provided on land facilities.
  • Second discharge line 10 Gas leakage detection system 20: Machine room (sealed room) 21: Air supply port 22: Exhaust port 30 (30a-30j): Leakage expected location 41: First gas detectors 42a-42c: Second gas detectors 43a-42j: Second gas detectors

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Abstract

ガス漏洩検知システムは、給気口及び排気口を備えて換気可能に構成された密閉室と、液化ガス又はそれが気化した蒸発ガスが流れ、密閉室内に点在する複数の漏洩想定箇所を有する配管と、排気口に設置された第１ガス検知器と、第１ガス検知器よりもガス検知感度が低い少なくとも２つの第２ガス検知器であって、複数の漏洩想定箇所の少なくとも２つの近傍にそれぞれ設置された少なくとも２つの第２ガス検知器と、を備える。

Description

ガス漏洩検知システム及びガス漏洩検知方法
　本発明は、密閉室における液化ガス又はそれが気化した蒸発ガスの漏洩を検知するガス漏洩検知システム及びガス漏洩検知方法に関する。
　従来から、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液体水素などの液化ガスをタンクやガス燃焼機関等に供給するシステムが知られている。
　例えば特許文献１には、カーゴタンクから主機関へと燃料ガスとして蒸発ガスを供給するシステムを備える液化ガス運搬船が開示されている。この液化ガス運搬船のガス供給システムは、第１燃料ガス供給ラインと第２燃料ガス供給ラインを備える。第１燃料ガス供給ラインには、カーゴタンク内で発生する蒸発ガスを圧縮する高圧ガス圧縮機が設けられており、第２燃料ガス供給ラインには、カーゴタンクからくみ上げた液化ガスを加圧する高圧ポンプ、及び加圧された液化ガスを気化するヒーターが設けられている。
特開２０１７－２５７３６号公報
　ガス供給システムにおける上述したような機器は、通常、換気可能に構成された密閉室に配備されている。これら機器に接続された配管からの漏洩に対応するために、密閉室には、ガスの漏洩を検知するためのガス検知器が設置される。ガス検知器がガスの漏洩を検知した場合には、速やかに漏洩箇所に対して処置することが求められる。ところが、密閉室内に漏洩が想定される箇所が複数ある場合、漏洩箇所を特定するのに時間がかかる。
　そこで、本発明は、漏洩箇所の特定を速やかに行うことができるガス漏洩検知システム及びガス漏洩検知方法を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明に係るガス漏洩検知システムは、給気口及び排気口を備えて換気可能に構成された密閉室と、液化ガス又はそれが気化した蒸発ガスが流れ、前記密閉室内に点在する複数の漏洩想定箇所を有する配管と、前記排気口に設置された第１ガス検知器と、前記第１ガス検知器よりもガス検知感度が低い少なくとも２つの第２ガス検知器であって、前記複数の漏洩想定箇所の少なくとも２つの近傍にそれぞれ設置された少なくとも２つの第２ガス検知器と、を備える。
　上記のガス漏洩検知システムにおいて、例えば、前記複数の漏洩想定箇所のそれぞれは、前記配管に設けられた、弁、継手、又は機器のシール部である。
　上記の構成によれば、密閉室内において配管から液化ガス又は蒸発ガスが漏洩した場合に、排気口に設置した第１ガス検知器により、漏洩した液化ガスが気化したガス又は漏洩した蒸発ガスを確実に検知することができる。また、各第２ガス検知器は、第１ガス検知器よりもガス検知感度が低いため、密閉室内のある漏洩想定箇所から液化ガス又は蒸発ガスが漏洩した場合に、ガスが漏洩した箇所の近傍に設置された第２ガス検知器がガスを検知し、それ以外は漏洩したガスを検知しないように配置できる。このため、複数の漏洩想定箇所のうちのいずれからガス漏洩があったかを速やかに特定することができる。
　また、本発明に係るガス漏洩検知方法は、密閉室に点在する複数の漏洩想定箇所のうちの１つの漏洩想定箇所からガスが漏洩した場合に、前記密閉室の排気口に設置された第１ガス検知器によりガスを検知するとともに、前記密閉室内に設置された、前記第１ガス検知器よりもガス検知感度が低い複数の第２ガス検知器のうち、ガスが漏洩した前記漏洩想定箇所の近傍に設置された１つの第２ガス検知器によりガスを検知する。
　上記の方法によれば、密閉室内において配管から液化ガス又は蒸発ガスが漏洩した場合に、排気口に設置した第１ガス検知器により、漏洩した液化ガスが気化したガス又は漏洩した蒸発ガスを確実に検知することができる。また、各第２ガス検知器は、第１ガス検知器よりもガス検知感度が低いため、密閉室内のある漏洩想定箇所から液化ガス又は蒸発ガスが漏洩した場合に、ガスが漏洩した箇所の近傍に設置された第２ガス検知器がガスを検知し、それ以外は漏洩したガスを検知しないように配置できる。このため、複数の漏洩想定箇所のうちのいずれからガス漏洩があったかを速やかに特定することができる。
　本発明によれば、漏洩箇所の特定を速やかに行うことができるガス漏洩検知システム及びガス漏洩検知方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るガス漏洩検知システムを備える液化ガス運搬船の概略構成図である。 図１に示す機械室を模式的に示した平面図である。 変形例に係る機械室を模式的に示した平面図である。
　（実施形態）
　以下、本発明の一実施形態に係るガス漏洩検知システムを図面に基づいて説明する。
　図１は、一実施形態に係るガス漏洩検知システム１０を備える液化ガス運搬船１の概略構成図である。液化ガス運搬船１の船体２には、液化ガスを貯留するタンク３が設けられている。タンク３に貯留される液化ガスは、例えば液化天然ガス、液体水素などである。
　船体２には、液化ガス又はそれが気化した蒸発ガスが流れる配管によりそれぞれ構成された第１排出ライン４及び第２排出ライン５が設けられている。第１排出ライン４及び第２排出ライン５は、それぞれタンク３から延びており、様々な機器が配備された機械室２０の内部を通過するように船体２に配設されている。本実施形態におけるガス漏洩検知システム１０は、機械室２０での液化ガス又は蒸発ガスの漏洩を検知する。
　機械室２０内では、第１排出ライン４及び第２排出ライン５に様々な機器が設けられている。本実施形態では、第１排出ライン４に、機械室２０内の圧縮機１１が設けられている。圧縮機１１は、タンク３内で余剰となった蒸発ガスを有効利用するために、第１排出ライン４を通じてタンク３から導かれた蒸発ガスを圧縮する。即ち、タンク３では、外部からの入熱によって液化ガスが気化して蒸発ガス（ボイルオフガス）が発生する。圧縮機１１にて圧縮された蒸発ガスは、第１排出ライン４における圧縮機１１より下流側部分に接続された図略の舶用主機、舶用補機又は再液化装置等に送られて、使用される。
　また、本実施形態では、第２排出ライン５に、タンク３に近い側から順に、機械室２０内の蒸発器１２とヒーター１３が設けられている。第２排出ライン５は、その一端がタンク３内の底部に配設されたポンプ６に接続されており、当該ポンプ６から吐出された液化ガスは、蒸発器１２に送られる。蒸発器１２にて液化ガスが気化した蒸発ガスは、ヒーター１３に送られて加熱された後、第２排出ライン５におけるヒーター１３より下流側部分に接続された図略の舶用主機又は舶用補機等に送られて、使用される。
　図２は、機械室２０を模式的に示した平面図である。機械室２０は、密閉された空間を形成する密閉室である。機械室２０は換気可能に構成されており、機械室２０の適所には、給気口２１及び排気口２２が設けられている。即ち、図略の換気装置によって、機械室２０内の空気が排気口２２から強制的に排気され、給気口２１から機械室２０内に空気が送られる。
　第１排出ライン４及び第２排出ライン５は、機械室２０内に点在する複数の漏洩想定箇所３０を有する。ここで、漏洩想定箇所とは、配管を流れる液化ガス又は蒸発ガスが漏洩する可能性が比較的高い箇所のことである。本実施形態では、複数の漏洩想定箇所３０のそれぞれは、第１排出ライン４及び第２排出ライン５を構成する配管に設けられた、弁、継手、又は機器のシール部である。シール部は、例えば圧縮機やポンプ等の回転機械や往復動機械等における摺動面間で液化ガス又は蒸発ガスの漏洩をシールする部品である。
　具体的には、第１排出ライン４には、漏洩想定箇所３０として、圧縮機１１より上流側の管部４ａに位置するフランジ継手３０ａ及び遮断弁３０ｂと、圧縮機１１のシール部３０ｃと、圧縮機１１より下流側の管部４ｂに位置するフランジ継手３０ｄとが設けられている。また、第２排出ライン５には、漏洩想定箇所３０として、蒸発器１２より上流側の管部５ａに位置するフランジ継手３０ｅ及び遮断弁３０ｆと、蒸発器１２とヒーター１３との間の管部５ｂに位置するフランジ継手３０ｇ、フランジ継手３０ｈ及び遮断弁３０ｉと、ヒーター１３より下流側の管部５ｃにフランジ継手３０ｊとが設けられている。なお、以下の説明では、「フランジ継手」、「遮断弁」及び「シール部」はいずれも「漏洩想定箇所」と称し、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊのうち、任意の漏洩想定箇所を示す場合には「漏洩想定箇所３０」と称する。
　本実施形態では、これら漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊが、機械室２０内におけるいくつかの箇所に集積されて配置されている。図２に示した例では、漏洩想定箇所３０の配置の一例として、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｄが圧縮機１１の近傍に集積して配置されており、漏洩想定箇所３０ｅ～３０ｇが蒸発器１２の近傍に集積して配置されており、漏洩想定箇所３０ｈ～３０ｊがヒーター１３の近傍に集積して配置されている。
　ガス漏洩検知システム１０は、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊからの液化ガス又は蒸発ガスの漏洩を検知するために、第１ガス検知器４１と、複数（本例では３つ）の第２ガス検知器４２ａ～４２ｃとを備える。
　第１ガス検知器４１は、排気口２２に設置されている。機械室２０内において液化ガス又は蒸発ガスが漏洩した場合、漏洩した液化ガスが気化したガス又は漏洩した蒸発ガス（以下、単に「漏洩したガス」ともいう。）は、必ず排気口２２を通過する。このため、第１ガス検知器４１の検知感度を、機械室２０内のいずれの漏洩想定箇所３０から漏洩した場合でもガスを検知するように高感度に（即ち、検知濃度を低く）設定しておくことにより、漏洩したガスを確実に検知することができる。
　第１ガス検知器４１の検知濃度は、例えば数値流体力学（ＣＦＤ：computational fluid dynamics）解析を実施することにより決定する。具体的には、まず漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊのそれぞれにおいて、想定される漏洩孔径と運用圧若しくは設計圧等から、漏洩する流体の最低漏洩速度を推算する。そして、推算された最低漏洩速度から、単位時間当たりの最小漏洩量Ｑ１を算出する。次に、算出した最小漏洩量Ｑ１と換気量Ｑ２（例えば排気口２２からの排出される単位時間当たりの空気量）を境界条件としてＣＦＤ解析を実施し、第１ガス検知器４１が設置された位置における漏洩したガスの濃度を予測する。こうして、予測したガス濃度に安全率を設定して、機械室２０内のいずれの漏洩想定箇所３０から漏洩した場合でも第１ガス検知器４１によりガスの漏洩を検知できるように検知濃度を決定する。
　第２ガス検知器４２ａ～４２ｃは、複数の漏洩想定箇所３０の近傍にそれぞれ設置されている。具体的には、第２ガス検知器４２ａは、互いに近接している漏洩想定箇所３０ａ～３０ｄの近傍に設置されている。第２ガス検知器４２ｂは、互いに近接している漏洩想定箇所３０ｅ～３０ｇの近傍に設置されている。第２ガス検知器４２ｃは、互いに近接している漏洩想定箇所３０ｈ～３０ｊの近傍に設置されている。
　ここで、「漏洩想定箇所３０の近傍」とは、漏洩想定箇所３０から漏洩したガスの漏洩を検知できる範囲であることを意味する。即ち、第２ガス検知器４２ａは、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｄのいずれから蒸発ガスが漏洩した場合でもその漏洩を検知できる位置に設置されている。第２ガス検知器４２ｂは、漏洩想定箇所３０ｅ～３０ｇのいずれから液化ガス又は蒸発ガスが漏洩した場合でもその漏洩を検知できる位置に設置されている。第２ガス検知器４２ｃは、漏洩想定箇所３０ｈ～３０ｊのいずれから蒸発ガスが漏洩した場合でもその漏洩を検知できる位置に設置されている。
　本実施形態では、第２ガス検知器４２ａ～４２ｃとして、第１ガス検知器４１よりもガス検知感度が低いものが用いられている。そして、ある漏洩想定箇所３０から液化ガス又は蒸発ガスが漏洩した場合に、第２ガス検知器４２ａ～４２ｃのうちの１つがガス漏洩を検知し、それ以外はガス漏洩を検知しないように、第２ガス検知器４２ａ～４２ｃは配置されている。
　具体的には、第２ガス検知器４２ａは、漏洩想定箇所３０ｄ～３０ｊのいずれからの液化ガス又は蒸発ガスの漏洩も検知せず、第２ガス検知器４２ｂは、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｄ，３０ｈ～３０ｊのいずれからの液化ガス又は蒸発ガスの漏洩も検知せず、第２ガス検知器４２ｃは、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｇのいずれからの液化ガス又は蒸発ガスの漏洩も検知しない。但し、漏洩想定箇所３０からの液化ガス又は蒸発ガスの漏洩量が想定を超えたものである場合には、この限りでない。このように、第１ガス検知器４１よりもガス検知感度が低い（検知濃度が高い）第２ガス検知器４２ａ～４２ｃをそれぞれ適宜配置させることにより、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｄと、漏洩想定箇所３０ｅ～３０ｇと、漏洩想定箇所３０ｇ～３０ｊのいずれからガス漏洩があったかが特定される。
　なお、第２ガス検知器４２ａ～４２ｃのそれぞれは、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊのうち、近傍の漏洩想定箇所３０からのガス漏洩のみを検知し、近傍に位置しない漏洩想定箇所３０からのガス漏洩は検知しないように、設置位置だけでなく、検知濃度も適宜決定される。本実施形態では、第２ガス検知器４２ａ～４２ｃの検知濃度は、互いに同じである。但し、第２ガス検知器４２ａ～４２ｃの検知濃度は、互いに異なってもよい。例えば、第２ガス検知器４２ａ～４２ｃの検知濃度は、爆発下限界（ＬＥＬ：Lower Explosion Limit）より低い濃度であり、例えば２５％ＬＥＬ、３０％ＬＥＬ、５０％ＬＥＬなどである。第２ガス検知器４２ａ～４２ｃの検知濃度の決定には、上述したようにいずれの漏洩想定箇所３０からのガス漏洩を検知するかを考慮する他、第２ガス検知器４２ａ～４２ｃの各設置場所の安全基準や第１ガス検知器４１の検知濃度の決定方法に依存して行われる。
　次に、本実施形態における機械室２０内でのガス漏洩を検知する流れについて、例を挙げて説明する。
　例えば漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊのうちの漏洩想定箇所３０ａから蒸発ガスが漏洩した場合、第１ガス検知器４１により漏洩したガスが検知されるとともに、３つの第２ガス検知器４２ａ～４２ｃのうち、漏洩想定箇所３０ａの近傍にある第２ガス検知器４２ａによりガスが検知される。第１ガス検知器４１及び第２ガス検知器４２ａがガスを検知すると、例えば可視可聴警報により液化ガス運搬船１の船橋やエンジン制御室等にいる船員に、機械室２０内でガスの漏洩があったことが知らされる。船員は、第２ガス検知器４２ａがガス検知したことから、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｄを含む第２ガス検知器４２ａの近傍に漏洩箇所があることを特定でき、速やかに漏洩箇所に対して処置を行う。
　例えば漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊ以外から液化ガス又は蒸発ガスが漏洩する万一の場合にも、排気口２２に設置した高感度の第１ガス検知器４１によって、漏洩したガスを検知することができる。このような場合、低感度である第２ガス検知器４２ａ～４２ｃのいずれも漏洩したガスを検知しなかったとしても、機械室２０内で漏洩したガスを確実に検知することができる。
　以上説明したように、本実施形態に係るガス漏洩検知システム１０では、機械室２０内において液化ガス又は蒸発ガスが漏洩した場合に、排気口２２に設置した第１ガス検知器４１により、漏洩したガスを確実に検知することができる。また、第２ガス検知器４２ａ～４２ｃは、第１ガス検知器４１よりもガス検知感度が低いため、機械室２０内のある漏洩想定箇所３０から液化ガス又は蒸発ガスが漏洩した場合に、ガスが漏洩した箇所の近傍に設置された第２ガス検知器が漏洩したガスを検知し、それ以外の第２ガス検知器が漏洩したガスを検知しないように配置できる。このため、複数の漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊのうちのいずれからガス漏洩があったかを速やかに特定することができる。
　（変形例）
　図３は、変形例に係る機械室２０を模式的に示した平面図である。図３に示した機械室２０は、上記実施形態とは、漏洩想定箇所３０を検知するために設置する第２ガス検知器の数及び設置方法が異なる。即ち、上記実施形態では、図２に示したように、複数の漏洩想定箇所に対して、それらの近傍に１つの第２ガス検知器を設置したが、変形例では、１つの漏洩想定箇所に対して、その近傍に１つの第２ガス検知器を設置している。具体的には、第２ガス検知器４３ａ～４３ｊのそれぞれは、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊのそれぞれの近傍に、対応して設置されている。
　この場合、第２ガス検知器の設置位置は、その検知対象である漏洩想定箇所以外の漏洩想定箇所からガスが漏洩したときに、当該第２ガス検知器に到達する漏洩ガスの濃度が十分に低くなるように決定されることが好ましい。また、第２ガス検知器の検知濃度は、その検知対象である漏洩想定箇所以外の漏洩想定箇所からガスが漏洩したときに、当該第２ガス検知器に到達する漏洩ガスの濃度より低いことが好ましい。但し、漏洩想定箇所からの液化ガス又は蒸発ガスの漏洩量が想定を超えたものである場合には、この限りでない。
　このように、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊのそれぞれに対して、その近傍に１つずつ第２ガス検知器を設置するため、複数の漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊのうちのいずれからガス漏洩があったかの特定がより速やかになる。
　また、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊの全てについて、第２ガス検知器４３ａ～４３ｊを設置しなくてもよい。例えば、漏洩想定箇所３０ａ～３０ｊのうち、特に漏洩する可能性の高い２つの漏洩想定箇所の近傍にのみ、第２ガス検知器が設置されてもよい。この場合、２つの第２ガス検知器のどちらかが漏洩したガスを検知したときに、特に漏洩する可能性の高い２つの漏洩想定箇所のどちらからガス漏洩があったかを速やかに特定することができる。
　（その他の実施形態）
　本発明は上記の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
　例えば、図１に示された液化ガス運搬船１は、概略的に示されたものであり、タンク３及び機械室２０の形状や船体２に対する大きさなどは、図１に示されたものに限定されない。例えば、船体２に設けられたタンク３の数は、複数であってもよいし、タンク３は、その上部が船体２の上甲板より上方に突き出るように船体２に配置されてもよい。また、例えば、機械室２０は、船体２の上甲板より上部に設けられてもよい。
　また、上記実施形態及び変形例では、第１排出ライン４及び第２排出ライン５（即ちそれらを構成する２つの配管）が機械室２０の内部を通過するように船体２に配設されていたが、機械室２０において液化ガス又はそれが気化した蒸発ガスが流れる配管は２つでなくてもよく、１つ又は３つ以上であってもよい。例えば、機械室２０を通過する配管は、第１排出ライン４及び第２排出ライン５のいずれか一方を構成する配管であってもよい。
　また、上記実施形態及び変形例では、複数の漏洩想定箇所が点在する密閉室として液化ガス運搬船が備える機械室２０を例に挙げたが、本発明は、機械室２０以外の換気可能に構成された密閉室にも適用可能であり、また、本発明は、陸上設備が備える密閉室にも適用可能である。
１　　　：液化ガス運搬船
２　　　：船体
３　　　：タンク
４　　　：第１排出ライン
５　　　：第２排出ライン
１０　　：ガス漏洩検知システム
２０　　：機械室（密閉室）
２１　　：給気口
２２　　：排気口
３０（３０ａ～３０ｊ）　：漏洩想定箇所
４１　　：第１ガス検知器
４２ａ～４２ｃ　：第２ガス検知器
４３ａ～４２ｊ　：第２ガス検知器

Claims (3)

  1. 　給気口及び排気口を備えて換気可能に構成された密閉室と、
    　液化ガス又はそれが気化した蒸発ガスが流れ、前記密閉室内に点在する複数の漏洩想定箇所を有する配管と、
    　前記排気口に設置された第１ガス検知器と、
    　前記第１ガス検知器よりもガス検知感度が低い少なくとも２つの第２ガス検知器であって、前記複数の漏洩想定箇所の少なくとも２つの近傍にそれぞれ設置された少なくとも２つの第２ガス検知器と、を備える、ガス漏洩検知システム。
  2. 　前記複数の漏洩想定箇所のそれぞれは、前記配管に設けられた、弁、継手、又は機器のシール部である、請求項１に記載のガス漏洩検知システム。
  3. 　密閉室に点在する複数の漏洩想定箇所のうちの１つの漏洩想定箇所からガスが漏洩した場合に、
    　前記密閉室の排気口に設置された第１ガス検知器によりガスを検知するとともに、
    　前記密閉室内に設置された、前記第１ガス検知器よりもガス検知感度が低い複数の第２ガス検知器のうち、ガスが漏洩した前記漏洩想定箇所の近傍に設置された１つの第２ガス検知器によりガスを検知する、ガス漏洩検知方法。
PCT/JP2018/021652 2017-06-06 2018-06-06 ガス漏洩検知システム及びガス漏洩検知方法 Ceased WO2018225762A1 (ja)

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