LNG接纳构造

摘要

有关本发明的LNG接纳构造采用了下述构造：具备导管（1），所述导管（1）设置在将LNG储罐的顶棚贯通的接纳管（102）的下方，延伸到上述LNG储罐的底部，上述导管的截面积设定得比上述接纳管的截面积大。根据该LNG接纳构造，在将密度不同的多个种类的LNG储藏到同一个LNG储罐中的情况下，能够使翻倒的发生风险成为最小限度。此外，能够抑制向LNG储罐内的LNG的接纳时的气体的卷入。

权利要求

1.一种LNG接纳构造，其特征在于，具备导管，所述导管设置在将LNG储罐的顶棚贯通的接纳管的下方，延伸到上述LNG储罐的底部；

上述导管的截面积设定得比上述接纳管的截面积大，在上述导管内设有导引部件、气体排出口以及分隔部件，所述导引部件承担从上述接纳管吐出的LNG的初始速度降低及LNG的向上述导管的内壁的导引的作用，所述气体排出口将从上述导管的下方上升来的气体向外部排出，所述分隔部件将上述导管的内部空间分隔为LNG流路和气体流路。

2.如权利要求1所述的LNG接纳构造，其特征在于，上述导管设置在泵筒构架内。

3.如权利要求2所述的LNG接纳构造，其特征在于，将上述导管的截面形状匹配于上述泵筒构架的内部空间的截面形状而设定。

4.如权利要求1所述的LNG接纳构造，其特征在于，上述导引部件是呈倒V字形状的V字板；

上述V字板以其顶部与上述接纳管的吐出口对置且V字板的内侧的空间与上述气体排出口连通的方式设置。

5.如权利要求2所述的LNG接纳构造，其特征在于，上述导引部件是呈倒V字形状的V字板；

上述V字板以其顶部与上述接纳管的吐出口对置且V字板的内侧的空间与上述气体排出口连通的方式设置。

6.如权利要求1所述的LNG接纳构造，其特征在于，还具备排气管，所述排气管与上述气体排出口连通，朝向上方延伸。

7.如权利要求2所述的LNG接纳构造，其特征在于，还具备排气管，所述排气管与上述气体排出口连通，朝向上方延伸。

8.如权利要求4所述的LNG接纳构造，其特征在于，还具备排气管，所述排气管与上述气体排出口连通，朝向上方延伸。

9.如权利要求5所述的LNG接纳构造，其特征在于，还具备排气管，所述排气管与上述气体排出口连通，朝向上方延伸。

说明书

LNG接纳构造

技术领域

[0001] 本发明涉及LNG（Liquefied Natural Gas）接纳构造。

[0002] 本申请基于2011年4月4日在日本提出申请的特愿2011－82770号主张优先权，这里引用其内容。

背景技术

[0003] LNG的组成、密度（重量）、物理性能等根据产地和处置而不同。近年来，随着LNG需求的增大，因为将密度不同的多个种类的LNG接纳到同一个LNG储罐中的需要，将不同种LNG混合储藏的技术的开发被不断推进。在该不同种LNG混合储藏技术中，具有能够促进LNG的交易及流通并削减设备成本等的较大的经济性优点，另一方面，需要采取起因于LNG储罐内的层状化而发生的翻倒的对策。

[0004] 所谓层状化，是指在将密度不同的多个种类的LNG导入到LNG储罐中时、因密度较大的（较重的）LNG积存在下方、密度较小的（较轻的）LNG积存在上方而形成密度不同的多个液层。所谓翻倒，是指在如上述那样层状化的LNG储罐内、当通过来自外部的热输入而上下层间的密度差减少、层边界消失时、到此为止储存在下层的热能以从液面的庞大的BOG（Boil Off Gas）发生的形式在短时间中被释放的现象。

[0005] 在通过该翻倒而发生了超过BOG压缩机的处理能力的BOG的情况下，需要使安全阀动作而将剩余BOG向储罐外排出，但如果发生也超过了该安全阀的剩余BOG的排出能力的BOG，则有可能导致储罐的损坏。为了避免翻倒的发生，需要尽可能抑制LNG储罐内的层状化。

[0006] 以往，设置将LNG储罐的顶棚贯通的两根接纳管，在一个接纳管的下方设置延伸到LNG储罐的底部的导管，将较重的LNG经过接纳管从储罐上部接纳，而将较轻的LNG经过接纳管及导管从储罐下部接纳，由此，促进不同种LNG的混合而抑制了层状化。

[0007] 另外，关于以往的LNG储罐的LNG接纳构造，请参照下述专利文献1、2。

[0008] 专利文献1：日本特开昭63－135698号公报

[0009] 专利文献2：日本特开2000－281178号公报。

发明内容

[0010] 在导管的上端，设有承接从接纳管的下端吐出的LNG的料斗。在LNG储罐内积存有较重的LNG的状态下、经过导管将较轻的LNG导入的情况下，因为两LNG的密度差，不易从导管的下端将较轻的LNG吐出，有可能较轻的LNG会从料斗溢出。

[0011] 如果这样较轻的LNG从料斗溢出，则较轻的LNG积存到预先积存的较重的LNG之上，所以引起作为翻倒的原因的层状化。即，在以往的LNG接纳构造中，由于还残留有翻倒的发生风险，所以在LNG储罐内积存有较重的LNG的状态下将较轻的LNG导入的情况下，需要考虑上述风险而慎重地开展作业。

[0012] 本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是在将密度不同的多个种类的LNG储藏到同一个LNG储罐中的情况下抑制翻倒的发生风险。

[0013] 为了达到上述目的，有关本发明的第一技术方案的LNG接纳构造具备导管，所述导管设置在将LNG储罐的顶棚贯通的接纳管的下方，延伸到上述LNG储罐的底部。并且，上述导管的截面积设定得比上述接纳管的截面积大。

[0014] 此外，在有关本发明的第二技术方案的LNG接纳构造中，在上述第一技术方案中，上述导管设置在泵筒构架内。在此情况下，也可以将上述导管的截面形状匹配于上述泵筒构架的内部空间的截面形状而设定。

[0015] 此外，在有关本发明的第三技术方案的LNG接纳构造中，在上述第一或第二技术方案中，在上述导管内设有导引部件和气体排出口，所述导引部件承担从上述接纳管吐出的LNG的初始速度降低及LNG的向上述导管的内壁的导引的作用，所述气体排出口将从上述导管的下方上升来的气体向外部排出。

[0016] 此外，在有关本发明的第四技术方案的LNG接纳构造中，在上述第三技术方案中，上述导引部件是呈倒V字形状的V字板；上述V字板以其顶部与上述接纳管的吐出口对置且V字板的内侧的空间与上述气体排出口连通的方式设置。

[0017] 此外，在有关本发明的第五技术方案的LNG接纳构造中，在上述第三或第四技术方案中，还具备排气管，所述排气管与上述气体排出口连通，朝向上方延伸。

[0018] 根据有关本发明的LNG接纳构造，即使在LNG储罐内积存有较重的LNG的状态下经过导管将较轻的LNG向LNG储罐内导入，也能够抑制较轻的LNG从导管的上端的溢出。即，由于不易发生因溢出的轻质液积存在积存的较重的LNG的表层上带来的层状化，所以能够抑制起因于该情况的翻倒的发生风险。

附图说明

[0019] 图1A是第1实施方式的LNG接纳构造的立体图。

[0020] 图1B是第1实施方式的LNG接纳构造的、图1A的A－A向视剖视图。

[0021] 图2A是关于第1实施方式的LNG接纳构造LS的作用效果的说明图。

[0022] 图2B是关于第1实施方式的LNG接纳构造的作用效果的说明图。

[0023] 图2C是关于第1实施方式的LNG接纳构造LS的作用效果的说明图。

[0024] 图3A是表示第2实施方式的LNG接纳构造的整体像的侧视图。

[0025] 图3B是第2实施方式的LNG接纳构造的、图3A的B－B向视剖视图。

[0026] 图3C是第2实施方式的LNG接纳构造的、图3B的C－C向视剖视图。

[0027] 图4是关于第2实施方式的LNG接纳构造的作用效果的说明图。

具体实施方式

[0028] 以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。

[0029] 〔第1实施方式〕

[0030] 图1A是第1实施方式的LNG接纳构造LS的立体图，图1B是LNG接纳构造LS的图1A中的A－A向视剖视图。

[0031] 在这些图中，附图标记1是设置在将LNG储罐的顶棚贯通的接纳管102的下方、延伸到LNG储罐的底部的导管。附图标记2是设在导管1内、承担从接纳管102吐出的LNG的初始速度降低及LNG的向导管1的内壁的导引的作用的导引部件（V字板）。附图标记3是设在导管1上、将从导管1的下方上升来的气体向外部排出的气体排出口。附图标记4是与气体排出口3连通、朝向上方延伸的排气管。

[0032] 导管1的截面积设定得比接纳管102的截面积大。具体而言，优选的是将导管1的口径D设定为接纳管102的口径d的2.5倍以上5倍以下，即将导管1的截面积设定为接纳管102的截面积的6.25倍以上25倍以下。

[0033] 更详细地讲，导管1的口径D（截面积）设定为满足以下的条件。

[0034] （1）在从接纳管102吐出的LNG中混杂有闪发气体的情况下，该闪发气体在导管1内的V字板2及液面到达前后被分离，比V字板2靠下部的闪发气体在导管1内被整流而被从V字板2的内侧排出，成为足够使导管1内的闪发气体的气泡上升的流速。

[0035] （2）在导管1内不使气液的流动紊乱而形成恒常稳定的液面，能够使从液面到气泡形成上端（气相与液相混合的区域的上端）的距离变短（使气泡的形成高度变低）（结果，LNG不易从导管1溢出）。

[0036] V字板2呈倒V字形状，以V字板2的顶部2a与接纳管102的吐出口102a对置、并且V字板2的内侧的空间2b（由一对倾斜部2c和2d夹着的空间）与气体排出口3连通的方式设置。

[0037] 接着，对如上述那样构成的LNG接纳构造LS的作用效果进行说明。

[0038] 从LNG油轮卸货的LNG经过接纳管102及导管1被向LNG储罐移送。该LNG为以饱和蒸汽压的关系含有闪发气体（以下，有简记作气体的情况）的气液混合流体的情况较多。卸货的LNG相对较轻，在含有闪发气体的情况下，从接纳管102的吐出口102a吐出的较轻的LNG碰撞在V字板2上，分流为沿着V字板2的一个倾斜部2c流动的部分、和沿着另一个倾斜部2d流动的部分。由V字板2分流后的较轻的LNG分别沿着导管1的内壁落下。

[0039] 另一方面，混入到从接纳管102的吐出口102a吐出的较轻的LNG中的闪发气体与LNG一起碰撞在V字板2上，分流为沿着V字板2的一个倾斜部2c流动的部分、和沿着另一个倾斜部2d流动的部分，在碰撞到导管1上的过程中初始速度被降低，并且一部分被从LNG分离。

[0040] 此外，在较轻的LNG沿着导管1的内壁落下的过程中，较轻的（在较重的情况下也相同）LNG形成薄膜，通过使与气体的接触面积增加，进一步促进了气液分离，气体从较轻的LNG分离。分离后的气体在导管1内上升，到达V字板2的内侧的空间2b。到达了V字板2的内侧的空间2b的气体被从与该空间2b连通的气体排出口3经过排气管4向外部排出。

[0041] 在本实施方式中，通过导管1的截面积及内周表面积的增加，能够实现从接纳管102在导管1内流下的混有闪发气体的LNG（接纳液）的流速降低和闪发气体的分离上升性提高、分离后的闪发气体的上升和流下的接纳液的流路的确保、以及导管1的内部的压力损失的降低。此外，通过流入液及气体的速度压及内压的上升抑制，能够实现过度的气体的溶入（再液化）及卷入的抑制。

[0042] 此外，通过由V字板2带来的导管1内的接纳液的初始速度降低和向导管1的内周表面的接纳液的导引，能够提高闪发气体从接纳液的分离性，能够实现分离而上升的闪发气体和流下的接纳液的整流化、分离后的闪发气体的向导管1外的排出和接纳液的流路的确保。进而，通过设置朝向上方延伸的排气管4，能够在LNG储罐内的液面到达气体排出口3的情况下，防止液体从气体排出口3向导管1内侵入而阻碍气体的排出及较轻的LNG的导入。

[0043] 图2A及图2B作为一例是将导管1的口径D设定为接纳管102的口径d的2.5倍以上5倍以下的情况下的蒸汽体积分率的分布图，图2A换算为实物设备是D=3m，图2B换算为实物设备是D=2m。此外，图2C是将导管1的口径D设定为接纳管102的口径d的2倍的情况下（换算为实物设备是D=1.5m）的导管1内的蒸汽体积分率的分布图。

[0044] 如这些图所示，可知在将导管1的口径D设定为接纳管102的口径d的5倍到2.5倍的情况下，形成恒常稳定的液面，从液面到气泡形成上端的距离变短（气泡的形成高度变低）（即，不易从导管1溢出）。另一方面，可知在将导管1的口径D设定为接纳管102的口径d的2倍的情况下，形成不稳定的液面，从液面到气泡形成上端的距离变长（气泡的形成高度变高）（即，LNG容易从导管1溢出）。

[0045] 因而，根据本实施方式，即使在LNG储罐内积存有较重的LNG的状态下经过导管1将较轻的LNG导入到LNG储罐内，较轻的LNG也不易从导管1的上端溢出，即，不易发生因溢出的轻质液积存在较重的LNG的表层上形成的层状化，所以能够抑制起因于此的翻倒的发生风险。

[0046] 〔第2实施方式〕

[0047] 接着，对本发明的第2实施方式进行说明。图3A是表示第2实施方式的LNG接纳构造LS’的整体像的侧视图，图3B是图3A的B－B向视剖视图。此外，图3C是图3B的C－C向视剖视图。

[0048] 在图3A中，附图标记201是LNG储罐的底板，附图标记202是垂直地设置在底板201的上表面上的圆筒形状的侧壁，此外，附图标记203是以将上部开口堵塞的方式设置的圆顶形状的顶棚。

[0049] 如图3A及图3B所示，有在LNG储罐内设置有沿着侧壁202将顶棚203贯通而延伸到LNG储罐的底部（即底板201）的泵筒211、212、213的情况。具体而言，泵筒211、212、213中的泵筒211和212经由支承部件204固定在侧壁202上，并且泵筒211、212、213经由固定部件205相互连结，以俯视观察呈三角形状。

[0050] 泵筒211、212、213是为了将由设置在LNG储罐内的送出泵（图示省略）吸引的LNG向储罐外送出（运送）而设置的配管。一般而言，如图3A及图3B所示，将3条泵筒211、212、213相互连结而构成1组泵筒构架。另外，在图3A及图3B中，为了说明的方便而仅图示了
1组泵筒构架，但也有根据LNG储罐的规模及送出泵的设置数而设置多个泵筒构架的情况。

[0051] 此外，本实施方式的导管10设置在将LNG储罐的顶棚203贯通的接纳管102的下方，并且以在上述泵筒构架内延伸到LNG储罐的底部的方式设置。

[0052] 具体而言，如图3B所示，由泵筒211、212、213构成的泵筒构架的截面形状是三角形状，所以也可以将导管10的截面形状做成与泵筒构架的内部空间的截面形状匹配的梯形状（也可以是三角形状）。进而，使导管10的截面积尽可能（以不接触在泵筒构架的部件上的程度）接近于泵筒构架的截面积，以便能够有效利用泵筒构架的截面积、即内部空间。

[0053] 另外，在图3A及图3B中省略了图示，但导管10以在泵筒构架内延伸到LNG储罐的底部的方式，经由未图示的导管固定部件固定支承在泵筒211、212、213上。

[0054] 此外，如图3C所示，在导管10的内部，设置有承担从接纳管102吐出的LNG的初始速度降低及LNG的向导管10的内壁的导引的作用的导引部件11、和将导管10的内部空间分隔为LNG流路FL和气体流路FG的分隔部件12。进而，在图3A～图3C中省略了图示，但与第1实施方式同样，在导管10的壁面上设有将从导管10的下方上升来的气体向外部排出的气体排出口。

[0055] 导引部件11是呈倒V字形状的V字板，以其顶部11a与接纳管102的吐出口102a对置且内侧的空间11b（被一对倾斜部11c和11d夹着的空间）与未图示的气体排出口连通的方式设置。

[0056] 分隔部件12是将自身的外壁与导管10的内壁之间的空间作为LNG流路FL、将自身的内部空间作为气体流路FG的筒状部件。另外，在图3C中，图示了分隔部件12在导管10的内部仅设有1个的状态，但也可以沿着导管10的长度方向以一定间隔设置多个分隔部件12。此外，根据需要，与第1实施方式同样，也可以设置与气体排出口连通、朝向上方延伸的排气管4。

[0057] 接着，对如上述那样构成的LNG接纳构造LS’的作用效果进行说明。

[0058] 与第1实施方式同样，从LNG油轮卸货的较轻的LNG经过接纳管102及导管10被向LNG储罐移送。该较轻的LNG是含有闪发气体的气液混合流体。从接纳管102的吐出口102a吐出的较轻的LNG碰撞在导引部件11上而初始速度被降低，并且分流为沿着导引部件
11的一个倾斜部11c流动的部分和沿着另一个倾斜部11d流动的部分。由导引部件11分流后的较轻的LNG分别沿着导管10的内壁落下。

[0059] 在这样较轻的LNG沿着导引部件11及导管10的内壁落下的过程中，较轻的LNG的流速减速而促进气液分离，从较轻的LNG中分离气体。分离后的气体在导管10内上升，经过分隔部件12的气体流路FG到达导引部件11的内侧的空间11b。上升到导引部件11的内侧的空间11b的气体被从与该空间11b连通的气体排出口向导管10的外部排出。

[0060] 即，通过采用第2实施方式的LNG接纳构造LS’，能够得到与第1实施方式同样的效果（在导管10内流下的混有闪发气体的接纳液的流速降低和闪发气体的分离上升性提高、分离后的闪发气体的上升和流下的接纳液的流路的确保、导管10的内部的压力损失的降低、以及由流入液及气体的速度压及内压的上升抑制带来的气体的溶入（再液化）及卷入的抑制）。

[0061] 图4是将导管10从图3C所示的方向观察的情况下的导管10内的蒸汽体积分率的分布图。如该图所示，可知在第2实施方式中，也能够实现由导引部件11带来的导管10内的接纳液的初始速度降低、并且通过接纳液的向导管10的内周表面的导引能够提高闪发气体的分离性、分离后的闪发气体的上升和流下的接纳液的整流化、分离后的闪发气体的向导管10外的排出和接纳液的流路的确保。

[0062] 如以上那样，根据第2实施方式，与第1实施方式同样，即使在LNG储罐内积存有较重的LNG的状态下经过导管10导入较轻的LNG，较轻的LNG也不易从导管10的上端溢出，即不易发生因溢出的轻质液积存在较重的LNG的表层上带来的层状化，所以能够在抑制翻倒的发生风险的同时、有效利用泵筒构架的内部空间。

[0063] 另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围中适当变更。例如，在上述第1及第2实施方式中，例示了作为导引部件2或11而使用V字板的情况，但只要能够承担从接纳管102吐出的LNG的初始速度降低及LNG的向导管1或10的内壁的导引的作用，使用怎样的形状的导引部件都可以。此外，该导引部件并不一定需要设置。

[0064] 此外，在上述第2实施方式中，例示了截面形状为三角形状的泵筒构架，但泵筒构架的截面形状也并不限定于此。

[0065] 产业上的可利用性

[0066] 根据有关本发明的LNG接纳构造，在将密度不同的多个种类的LNG储藏到同一个LNG储罐中的情况下，能够使翻倒的发生风险成为最小限度。

[0067] 附图标记的说明

[0068] LS、LS’ LNG接纳构造，1、10 导管，2、11 V字板（导引部件），12 分隔部件，3 气体排出口，4 排气管，102 接纳管，211、212、213 泵筒。