説明

防災遮断システム

【課題】メンテナンスの負担が少なく、しかも簡易な工事で耐震性等の防災機能を補強することができる、防災遮断システムを提供する。
【解決手段】LNG受入基地における防災遮断システム20である。LNG配管21中に設けられる防災遮断弁22と、防災遮断弁22を閉じるための閉止装置23と、閉止装置23の駆動源24とを備えてなる。閉止装置30は、水流によって回転するタービン26を収容したタービン室27と、タービン26の回転力を伝達する伝達手段28と、伝達手段28によってタービン26の回転に伴われて回転する回転翼29と、回転翼29の回転力を伝達して防災遮断弁22を閉じる閉止機構30とを有する。駆動源24は、LNG受入基地に設けられた消火水用の消火配管34から分岐してタービン室27に接続する分岐配管35と、分岐配管35中に設けられた電磁弁36とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LNG受入基地における、防災遮断システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、LNG(液化天然ガス)の受入基地では、既設設備の老巧化や手狭化等に伴い、新規設備の増設が行われている。また、今後についても、LNGの需要が増大する傾向にあることから、新規設備について多くの増設が見込まれている。
ところで、新規の設備については、新たな基準のもとで耐震設計を行っており、したがって十分な耐震性を備えるように施工されている。しかし、既設の設備では、必ずしも新たな基準を満たしているとは限らず、したがって、より耐震性を高めることが要望されている。
【0003】
例えば、従来、LNGを流すLNG配管については、特にLNGが可燃性であることから、LNG配管中に遮断弁を所定間隔毎に設置し、地震等の災害時にこれら遮断弁を閉じ、その流失を未然に防ぐといったことがなされている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、遮断弁を自動的に閉じるためにはアクチュエータが必要になるが、既設設備では、アクチュエータを動作させるための電源ケーブルや、計装コンプレッサー、計測用の光ファイバ網が設置されていない。すなわち、既設設備では信号として用いられる電気配線は設置されているものの、動力として使用可能な大容量の電源ケーブルや、容量の大きいコンプレッサーなどは設置されていない。そして、これら新規に設置しようとしても、コストの点や設置場所の問題があり、容易に設置できないのが現状である。
【0004】
このような背景のもとに、近年では、既設設備中の手動遮断弁に対し、その手動式の操作ハンドルに代えて、アクチュエータとしてのエアモータを取り付けたものが提案されている。このエアモータは、タービンを回転させることで手動弁を開くように構成されたものである。タービンを回転させる駆動源としては、LNGは極低温であって水は凍結してしまうことから、主に窒素ガスが用いられる。その場合、既設設備では通常は窒素配管が設備されていないことから、窒素ガス源、すなわち駆動源としては窒素ボンベが用いられる。また、その操作については、電磁弁を設けることでこれを遠隔操作するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭62−237175号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、窒素ボンベを駆動源とする前記のエアモータ付き遮断弁にあっては、メンテナンス上、窒素ボンベを例えば年に一回交換する必要がある。すなわち、実際にはボンベから窒素が抜けて所定圧以下になることは考えにくいものの、非常時に確実に作動させる必要上、信頼性を確保するためにはこのような交換が必須になっている。しかしながら、このような交換は、遮断弁の数が多くしたがって窒素ボンベの数も多くなると、負担が非常に大きくなってしまう。
【0007】
なお、駆動源としては、窒素に代えてドライエアを用いることも可能であるが、既設設備では計装コンプレッサーの容量が少ないことから、非常時において多量のエアを必要とするエアモータには、通常は適用されていない。また、新たに容量の大きいコンプレッサーを設置するのも、コストの点や設置場所の問題があり、現状では非常に困難である。
【0008】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、メンテナンスの負担が少なく、しかも簡易な工事で耐震性等の防災機能を補強することができる、防災遮断システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の防災遮断システムは、LNG受入基地における防災遮断システムであって、
LNG配管中に設けられる防災遮断弁と、該防災遮断弁を閉じて前記LNG配管を遮断するための閉止装置と、該閉止装置の駆動源と、を備え、
前記閉止装置は、水流によって回転するタービンを収容したタービン室と、前記タービンの回転力を伝達する伝達手段と、該伝達手段によって前記タービンの回転に伴われて回転する回転翼と、該回転翼の回転力を伝達して前記防災遮断弁を閉じる閉止機構と、を有し、
前記駆動源は、前記LNG受入基地に設けられた消火水用の消火配管から分岐して前記タービン室に接続する分岐配管と、該分岐配管中に設けられた電磁弁と、を有することを特徴としている。
【0010】
この防災遮断システムによれば、LNG受入基地では防災上必須となっている消火配管を利用して、駆動源を構成しているので、従来のごとく駆動源として窒素ボンベを用いる場合に比べ、メンテナンスの負担を大幅に少なくすることができ、また、既存の手動遮断弁に対して簡易な工事を行うことで、耐震性等の防災機能を補強することができる。さらに、電磁弁については遠隔操作できるように構成しておくことで、地震等の災害時に、コントロールセンター等から遠隔操作によって防災遮断弁を閉止することができる。
【0011】
また、前記防災遮断システムにおいて、前記伝達手段は、前記タービンに設けられた永久磁石と、前記回転翼に設けられた永久磁石とからなるのが好ましい。
このようにすれば、タービンに対して回転翼を機械的に連結することなく、タービンの回転力を回転翼に伝えることができるため、タービンを収容するタービン室を水密に形成するのが容易になる。したがって、水漏れしてこの水が凍結し、防災遮断弁が作動不良となるといったおそれがなくなる。
【0012】
また、前記防災遮断システムにおいて、前記防災遮断弁には、該防災遮断弁を手動で開くための、手動式の操作ハンドルが設けられているのが好ましい。
このようにすれば、復旧時に防災遮断弁を、操作ハンドルを用いて手動で容易に開くことができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明の防災遮断システムにあっては、メンテナンスの負担を大幅に少なくし、また、既存の手動遮断弁に対して簡易な工事を行うことで、耐震性等の防災機能を補強できるようにしたので、設置に要するイニシャルコストやメンテナンに要するランニングコストを十分に低減することができる。また、地震等の災害時に遠隔操作によって防災遮断弁を閉止することができ、したがって、操作が確実に行えるため高い信頼性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明に係るLNG受け入れ基地の概略構成図である。
【図2】本発明の防災遮断システムの一実施形態の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の防災遮断システムについて詳しく説明する。
まず、本発明に係るLNG受け入れ基地について、図1を参照して説明する。図1に示すようにこのLNG受け入れ基地では、海外のLNG貯蔵基地からLNG船1によって輸送されたLNGが、LNG配管(LNG受入母管)2を通ってLNGタンク3に貯蔵される。
【0016】
そして、貯蔵されたLNGは、その一部がLNGポンプ4によってLNG配管5に送られ、気化器6で気化された後、導管7を通って工場等の消費地8に輸送される。導管7はベントスタック9側に分岐されており、緊急時には気化器6で気化されたLNGがこのベントスタック9側に流され、大気中に放出されるようになっている。
LNGポンプ4によってLNG配管5に送られたLNGの残部は、LNGローリー10に充填され、消費地に出荷される。
【0017】
LNGタンク3に貯蔵されたLNGの一部は、LNG配管11に導かれ、その一部がリターンガスブロア12を経て戻りガスとされ、戻りガス母管13を通ってLNG船1に返送される。
LNG配管11に導かれたLNGの他の一部は、BOG(ボイルオフガス)圧縮機14を経て前記消費地8に輸送され、あるいはベントスタック9に送られるようになっている。
【0018】
LNG配管11に導かれたLNGの他の一部は、フレアスタック15に流され、ここで燃焼させられるようになっている。
なお、このようなLNG受け入れ基地において、LNG配管2やLNG配管5、LNG配管11等には、それぞれ所定の間隔毎に、地震等の防災用の遮断弁(図示せず)が設けられている。
【0019】
このような構成からなるLNG受け入れ基地において、特に既設設備に対して新規設備を増設し、例えば前記のLNG配管2やLNG配管5、LNG配管11を延長した場合、新規設備に接続する既設設備の前記LNG配管2、LNG配管5、LNG配管11等についても、例えばその耐震性が新たな耐震基準を満たすよう、前述したように防災性を補強しておくことが望まれている。
【0020】
そこで、本発明では、前記LNG配管2、LNG配管5、LNG配管11等の配管中に新規に防災遮断弁を設け、あるいは既存の防災遮断弁を用いて、防災遮断システムを構築している。
【0021】
図2は、本発明の防災遮断システムの一実施形態を示す図であり、図2中符号20は防災遮断システムである。この防災遮断システム20は、前記LNG配管2、LNG配管5、LNG配管11等のLNG配管21中に設けられる防災遮断弁22と、この防災遮断弁22を閉じてLNG配管21を遮断するための閉止装置23と、この閉止装置23の駆動源24と、を備えて構成されたものである。
【0022】
防災遮断弁22は、バタフライ弁22aを備えた低温仕様のもので、バタフライ弁22aを閉じることによってLNG配管21を閉止し、該LNG配管21中を流れる液化したLNGの流れを停止するためのものである。また、この防災遮断弁22には、後述する自動の閉止装置23とは別に、この防災遮断弁22を手動で開くための、手動式の操作ハンドル25が設けられている。
【0023】
閉止装置23は、水流によって回転するタービン26と、これを収容したタービン室27と、タービン26の回転力を伝達する伝達手段28と、該伝達手段28によってタービン26の回転に伴われて回転する回転翼29と、前記防災遮断弁22を閉じる閉止機構30と、を有して構成されたものである。
【0024】
タービン26は、水流を受ける複数の翼部26aと、該翼部26aの一方の側に設けられた背板26bとを有したもので、タービン室27に回転可能に軸支されたことにより、後述する分岐配管から供給される水流を受けて回転するよう構成されたものである。また、このタービン26には、複数の背板26bのそれぞれの背面側に、前記伝達手段28を構成する第1の永久磁石28aが設けられている。
【0025】
タービン室27は、その内部にタービン26を収容し、これを回転可能に軸支したもので、後述する分岐配管に接続し、さらに排水管31に接続してものである。排水管31は、タービン室27に供給され、タービン26を回転させた後の水流を、図示しない排水設備に移送し、ここに排出するためのものである。なお、このタービン室27は、その内部はもちろん、分岐配管や排水管31との連結部分も水密に形成されており、これによってタービン室27に供給される水が外に漏れないようになっている。
【0026】
回転翼29は、タービン室27の側方に配設されてこのタービン室27の側板27aに回転可能に軸支されたもので、複数の翼部29aを有したものである。これら翼部29aのそれぞれには、前記タービン26の背板26bの背面に対向する側に、前記伝達手段28を構成する第2の永久磁石28bが設けられている。第2の永久磁石28bは、前記第1の永久磁石28aとともに伝達手段28を構成するもので、これら第1の永久磁石28aと第2の永久磁石28bとが互いに引き付けられ、あるいは反発し合うことにより、タービン26の回転力が回転翼29に伝達され、タービン26の回転に伴われて回転翼29も回転するようになっている。
【0027】
閉止機構30は、回転翼29の軸部29bに設けられた第1の歯車32と、前記防災遮断弁22のバタフライ弁22aの回動軸22bに設けられ、第1の歯車32に歯合する第2の歯車33と、から構成されたものである。このような構成のもとに開閉機構30は、回転翼29が回転して第1の歯車32が回転した際、その回転力を伝達して第2の歯車33を回転させ、バタフライ弁22aを回動させて防災遮断弁22を閉じるようになっている。
【0028】
駆動源24は、消火水用の消火配管34から分岐して前記タービン室27に接続する分岐配管35と、この分岐配管35中に設けられた電磁弁36と、を有して構成されたものである。消火配管34は、LNG受入基地では防災上必須となっているもので、地震等の災害に備え、水圧が常時所定値以上に補圧されている。電磁弁36は、通常時には分岐配管35を遮断し、消火配管34から分岐配管35を通ってタービン室27に水が流れるのを停止させるものである。
【0029】
また、この電磁弁36は、アクチュエータを動作させるような大容量の電源ケーブルを必要とすることなく、既設設備にも配備されている一般的な100Vの電源から送られる電気信号で作動するもので、その作動が遠隔操作で制御されるように構成されたものである。すなわち、この電磁弁36は、例えばコントロールセンターに電気的に接続されたもので、ここからの遠隔操作により、地震等の災害時に電磁弁36を開くことができるようになっている。
【0030】
このような構成の防災遮断システム20にあっては、通常時には、電磁弁36が閉じていることで閉止装置23が作動せず、したがって防災遮断弁20は開いた状態となり、LNG配管21中を液化したLNGが流れるようになっている。
また、地震等の災害発生時には、コントロールセンター等からの遠隔操作により、電磁弁36を開く。
【0031】
すると、消火配管35は水圧が常時所定値以上に補圧されているので、分岐配管35を通って水流がタービン室27に入り込み、タービン26を回転させる。このようにしてタービン26が回転すると、このタービン26に設けられた第1の永久磁石28aとタービン室27の外に配設された回転翼29の第2の永久磁石28bとが互いに引き付けられ、あるいは反発し合うことにより、回転翼29も回転する。
【0032】
このようにして回転翼29が回転すると、閉止機構30を構成する第1の歯車32が回転し、これに歯合する第2の歯車33も回転することによってバタフライ弁22aも回動し、防災遮断弁22が閉じる。したがって、LNG配管21中を流れるLNGの流れが遮断され、これによってLNG配管21からのLNGの流出が防止される。
なお、このような地震等の災害が収まった後の復旧時には、電磁弁36を閉じ、さらに操作ハンドル25を手動で操作してバタフライ弁22aを閉じる。
【0033】
この防災遮断システム1にあっては、LNG受入基地では防災上必須となっている消火配管34を利用して、駆動源24を構成しているので、従来のごとく駆動源として窒素ボンベを用いる場合に比べ、メンテナンスの負担を大幅に少なくすることができ、これによってランニングコストを大幅に削減することができる。また、既存設備に設けられていた手動遮断弁に対して、駆動源24や閉止装置23を付加する簡易な工事を行うことで、耐震性等の防災機能を補強することができ、したがって設置に要するイニシャルコストも十分に少なくすることができる。さらに、電磁弁36については遠隔操作できるように構成しておくことで、地震等の災害時にコントロールセンター等から遠隔操作で防災遮断弁22を閉止することができ、したがって操作を確実に行えるため高い信頼性を確保することができる。
【0034】
なお、本発明の防災遮断システム1は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、閉止機構30の構成や伝達手段28の構成については、前記の一対の歯車32、33を用いる構成や、第1及び第2の永久磁石28a、28bを用いる構成に限定されることなく、従来公知の種々の構成を採用することができる。
また、LNG受入基地についても図1に示したものに限定されることなく、したがって図2に示した防災遮断弁22を設けるLNG配管21についても、図1に示したLNG配管2、5、11以外の箇所に配設される種々のLNG配管に適用することができる。
【符号の説明】
【0035】
20…防災遮断システム、21…LNG配管、22…防災遮断弁、23…閉止装置、24…駆動源、25…操作ハンドル、26…タービン、27…タービン室、28…伝達手段、29…回転翼、30…閉止機構、32…第1の歯車、33…第2の歯車、34…消火配管、35…分岐配管、36…電磁弁

【特許請求の範囲】
【請求項1】
LNG受入基地における防災遮断システムであって、
LNG配管中に設けられる防災遮断弁と、該防災遮断弁を閉じて前記LNG配管を遮断するための閉止装置と、該閉止装置の駆動源と、を備え、
前記閉止装置は、水流によって回転するタービンを収容したタービン室と、前記タービンの回転力を伝達する伝達手段と、該伝達手段によって前記タービンの回転に伴われて回転する回転翼と、該回転翼の回転力を伝達して前記防災遮断弁を閉じる閉止機構と、を有し、
前記駆動源は、前記LNG受入基地に設けられた消火水用の消火配管から分岐して前記タービン室に接続する分岐配管と、該分岐配管中に設けられた電磁弁と、を有することを特徴とする防災遮断システム。
【請求項2】
前記伝達手段は、前記タービンに設けられた永久磁石と、前記回転翼に設けられた永久磁石とからなることを特徴とする請求項1記載の防災遮断システム。
【請求項3】
前記防災遮断弁には、該防災遮断弁を手動で開くための、手動式の操作ハンドルが設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の防災遮断システム。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate


【公開番号】特開2011−98154(P2011−98154A)
【公開日】平成23年5月19日(2011.5.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−256085(P2009−256085)
【出願日】平成21年11月9日(2009.11.9)
【出願人】(000000099)株式会社IHI (5,014)
【Fターム(参考)】