特開 2023-101955 ポンプの昇降装置、ポンプ搬入方法、ポンプ引き上げ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023101955

(43)【公開日】2023-07-24

(54)【発明の名称】ポンプの昇降装置、ポンプ搬入方法、ポンプ引き上げ方法

(51)【国際特許分類】

   F04D 13/08 20060101AFI20230714BHJP

   F17C 9/00 20060101ALI20230714BHJP

   F04D 7/02 20060101ALI20230714BHJP

   F04D 29/60 20060101ALI20230714BHJP

【ＦＩ】

F04D13/08 N

F17C9/00 A

F04D7/02 A

F04D29/60 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022002216

(22)【出願日】2022-01-11

(71)【出願人】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100091498

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 勇

(74)【代理人】

【識別番号】100174089

【弁理士】

【氏名又は名称】郷戸 学

(74)【代理人】

【識別番号】100186749

【弁理士】

【氏名又は名称】金沢 充博

(72)【発明者】

【氏名】本田 修一郎

(72)【発明者】

【氏名】笠谷 哲司

(72)【発明者】

【氏名】池田 隼人

(72)【発明者】

【氏名】渡次 圭

(72)【発明者】

【氏名】菊池 日向

(72)【発明者】

【氏名】石見 光隆

【テーマコード（参考）】

3E172

3H130

【Ｆターム（参考）】

3E172AA03

3E172AA06

3E172AB01

3E172AB04

3E172AB20

3E172BA06

3E172BB03

3E172BB12

3E172BB17

3E172BD05

3E172EB10

3H130AA06

3H130AB23

3H130AB50

3H130AB52

3H130AB60

3H130AC01

3H130BA53Z

3H130BA95Z

3H130DJ01Z

3H130DJ06Z

3H130ED02Z

(57)【要約】

【課題】潜没式ポンプのポンプコラムへの搬入およびポンプコラムからの引き上げ時に、ボイルオフガス（ＢＯＧ）のポンプコラムからの放出を防止するために使用されるパージガスの量を削減することができる昇降装置を提供する。
【解決手段】昇降装置６０は、巻き上げ機６１と、巻き上げ機６１に連結された吊りケーブル２３と、潜没式ポンプ２に取り付けられた連結構造体２８と、潜没式ポンプ２の上方に配置され、パージ容器１の上部開口を覆う形状を有するヘッドプレート２０と、連結構造体２８をヘッドプレート２０に係止させる係止部材６５を備えている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液化ガスを移送するために使用される潜没式ポンプを、パージ容器、および該パージ容器に連結されたポンプコラム内で上昇および下降させる昇降装置であって、
巻き上げ機と、
前記巻き上げ機に連結された吊りケーブルと、
前記潜没式ポンプに取り付けられた連結構造体と、
前記潜没式ポンプの上方に配置され、前記パージ容器の上部開口を覆う形状を有するヘッドプレートと、
前記連結構造体を前記ヘッドプレートに係止させる係止部材を備えている、昇降装置。

【請求項2】

前記ヘッドプレートは、前記連結構造体の上部および前記吊りケーブルが通過可能な通孔を有している、請求項１に記載の昇降装置。

【請求項3】

前記通孔を閉じる封止リンクをさらに備えている、請求項１または２に記載の昇降装置。

【請求項4】

液化ガスを移送するために使用される潜没式ポンプを、パージ容器に連結されたポンプコラム内に搬入する方法であって、
巻き上げ機に連結された吊りケーブルを、前記潜没式ポンプの上方に配置されたヘッドプレートに連結し、
前記潜没式ポンプ、前記ヘッドプレート、前記潜没式ポンプに取り付けられた連結構造体、および前記連結構造体を前記ヘッドプレートに係止させる係止部材を一体に下降させて、前記ヘッドプレートで前記パージ容器の上部開口を覆い、
前記吊りケーブルを前記連結構造体に連結し、
前記係止部材を取り外し、
前記パージ容器および前記ポンプコラムの少なくとも一方にパージガスを供給しながら、前記吊りケーブルに吊り下げられた前記連結構造体および前記潜没式ポンプを、前記パージ容器および前記ポンプコラム内で下降させる、方法。

【請求項5】

前記連結構造体および前記潜没式ポンプを、前記パージ容器および前記ポンプコラム内で下降させるとき、前記吊りケーブルは前記ヘッドプレートに形成されている通孔内を延びている、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記潜没式ポンプが前記ポンプコラム内の所定位置に配置された後、封止リンクにより前記通孔を閉じる工程をさらに含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

液化ガスを移送するために使用される潜没式ポンプを、パージ容器に連結されたポンプコラムから引き上げる方法であって、
巻き上げ機から延びる第１吊りケーブルを第２吊りケーブルに連結し、前記第２吊りケーブルは前記潜没式ポンプに取り付けられた連結構造体に連結されており、
前記パージ容器の上部開口がヘッドプレートで覆われた状態で、前記パージ容器および前記ポンプコラムの少なくとも一方にパージガスを供給しながら、前記連結構造体および前記潜没式ポンプを、前記ポンプコラムから前記パージ容器内まで引き上げ、
係止部材により前記連結構造体を前記ヘッドプレートに係止させ、
前記第１吊りケーブルを前記ヘッドプレードに連結し、
前記ヘッドプレート、前記連結構造体、前記係止部材、および前記潜没式ポンプを一体に上昇させて、前記潜没式ポンプを前記パージ容器の外に移動させる、方法。

【請求項8】

前記連結構造体および前記潜没式ポンプを、前記ポンプコラムから前記パージ容器内まで引き上げるとき、前記第２吊りケーブルは前記ヘッドプレートに形成されている通孔内を延びている、請求項７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液化アンモニアや液化天然ガス（ＬＮＧ）や液体水素などの液化ガスを昇圧するための潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入、およびポンプコラムから引き上げるための昇降装置に関する。さらに、本発明はそのような昇降装置を用いて、潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入する方法、および潜没式ポンプをポンプコラムから引き上げる方法に関する。

【背景技術】

【0002】

天然ガスは、火力発電や化学原料として広く利用されている。また、アンモニアや水素は、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を発生しないエネルギーとして期待されている。エネルギーとしての水素の用途には、燃料電池およびタービン発電などが挙げられる。天然ガス、アンモニア、および水素は、常温では気体の状態であるため、これらの貯蔵および運搬のために、天然ガス、アンモニア、および水素は冷却され、液化される。液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化アンモニアや液体水素などの液化ガスは、一旦液化ガス貯槽に貯蔵された後、ポンプによって発電所や工場などに移送される。

【0003】

図１５は、液化ガスが貯蔵された液化ガス貯槽と、液化ガスを汲み上げるためのポンプの従来例を示す模式図である。ポンプ５００は、液化ガス貯槽５０１に設置された縦型ポンプコラム５０５内に設置される。ポンプコラム５０５の上端開口は、上蓋５１０で閉じられている。ポンプコラム５０５内は液化ガスで満たされ、ポンプ５００の全体は液化ガス中に浸漬される。したがって、ポンプ５００は、液化ガス中で運転可能な潜没式ポンプである。

【0004】

ポンプ５００が運転されると、液化ガス貯槽５０１内の液化ガスはポンプコラム５０５内に吸い込まれ、ポンプコラム５０５を上昇し、そしてポンプコラム５０５から液化ガス排出ポート５０９を通じて排出される。ポンプコラム５０５には、パージガス導入ポート５１２が設けられている。このパージガス導入ポート５１２は、ポンプ５００の運転時には閉じられている。

【0005】

図１６は、ポンプ５００をポンプコラム５０５内に搬入する作業、およびポンプ５００をポンプコラム５０５から引き上げる作業を説明する図である。ポンプ５００をポンプコラム５０５内に設置するとき、およびメンテナンスなどの目的でポンプ５００をポンプコラム５０５から引き上げるとき、上蓋５１０が外され、ケーブル５０８は巻き上げ機５１３に接続される。ポンプ５００はケーブル５０８に吊り下げられ、巻き上げ機５１３によってポンプコラム５０５内を上昇および下降される。

【0006】

ポンプコラム５０５内に残留する液化ガスはガス化して、ボイルオフガス（ＢＯＧ）を形成する。ポンプ５００の搬入および引き上げの間は、このボイルオフガス（ＢＯＧ）が大気に放出されることを防ぐために、パージガス導入ポート５１２を通じてパージガスがポンプコラム５０５内に導入される。パージガスは、ポンプコラム５０５内への空気の侵入を防ぐ役割も持つ。パージガスには、Ｎ_２ガス、Ｈｅガスなどの不活性ガスが使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許３１９７６４５号公報

【特許文献2】特許３１９８２４８号公報

【特許文献3】特許３４７２３７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、ポンプコラム５０５の上部開口は、ポンプ５００の幅よりも大きいため、ボイルオフガス（ＢＯＧ）のポンプコラム５０５外への放出を防ぎつつ、空気のポンプコラム５０５内への侵入を防ぐためには、大量のパージガスが必要となる。特に、Ｈｅガスは高価であり、ポンプ５００の搬入および引き上げ作業のコストが上昇してしまう。

【0009】

そこで、本発明は、潜没式ポンプのポンプコラムへの搬入およびポンプコラムからの引き上げ時に、ボイルオフガス（ＢＯＧ）のポンプコラムからの放出を防止するために使用されるパージガスの量を削減することができる昇降装置を提供する。また、本発明は、そのような昇降装置を用いて、潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入する方法、および潜没式ポンプをポンプコラムから引き上げる方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

一態様では、液化ガスを移送するために使用される潜没式ポンプを、パージ容器、および該パージ容器に連結されたポンプコラム内で上昇および下降させる昇降装置であって、巻き上げ機と、前記巻き上げ機に連結された吊りケーブルと、前記潜没式ポンプに取り付けられた連結構造体と、前記潜没式ポンプの上方に配置され、前記パージ容器の上部開口を覆う形状を有するヘッドプレートと、前記連結構造体を前記ヘッドプレートに係止させる係止部材を備えている、昇降装置が提供される。

【0011】

一態様では、前記ヘッドプレートは、前記連結構造体の上部および前記吊りケーブルが通過可能な通孔を有している。
一態様では、前記昇降装置は、前記通孔を閉じる封止リンクをさらに備えている。

【0012】

一態様では、液化ガスを移送するために使用される潜没式ポンプを、パージ容器に連結されたポンプコラム内に搬入する方法であって、巻き上げ機に連結された吊りケーブルを、前記潜没式ポンプの上方に配置されたヘッドプレートに連結し、前記潜没式ポンプ、前記ヘッドプレート、前記潜没式ポンプに取り付けられた連結構造体、および前記連結構造体を前記ヘッドプレートに係止させる係止部材を一体に下降させて、前記ヘッドプレートで前記パージ容器の上部開口を覆い、前記吊りケーブルを前記連結構造体に連結し、前記係止部材を取り外し、前記パージ容器および前記ポンプコラムの少なくとも一方にパージガスを供給しながら、前記吊りケーブルに吊り下げられた前記連結構造体および前記潜没式ポンプを、前記パージ容器および前記ポンプコラム内で下降させる、方法が提供される。

【0013】

一態様では、前記連結構造体および前記潜没式ポンプを、前記パージ容器および前記ポンプコラム内で下降させるとき、前記吊りケーブルは前記ヘッドプレートに形成されている通孔内を延びている。
一態様では、前記方法は、前記潜没式ポンプが前記ポンプコラム内の所定位置に配置された後、封止リンクにより前記通孔を閉じる工程をさらに含む。

【0014】

一態様では、液化ガスを移送するために使用される潜没式ポンプを、パージ容器に連結されたポンプコラムから引き上げる方法であって、巻き上げ機から延びる第１吊りケーブルを第２吊りケーブルに連結し、前記第２吊りケーブルは前記潜没式ポンプに取り付けられた連結構造体に連結されており、前記パージ容器の上部開口がヘッドプレートで覆われた状態で、前記パージ容器および前記ポンプコラムの少なくとも一方にパージガスを供給しながら、前記連結構造体および前記潜没式ポンプを、前記ポンプコラムから前記パージ容器内まで引き上げ、係止部材により前記連結構造体を前記ヘッドプレートに係止させ、前記第１吊りケーブルを前記ヘッドプレードに連結し、前記ヘッドプレート、前記連結構造体、前記係止部材、および前記潜没式ポンプを一体に上昇させて、前記潜没式ポンプを前記パージ容器の外に移動させる、方法が提供される。
一態様では、前記連結構造体および前記潜没式ポンプを、前記ポンプコラムから前記パージ容器内まで引き上げるとき、前記第２吊りケーブルは前記ヘッドプレートに形成されている通孔内を延びている。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ヘッドプレートによりパージ容器の上部開口が覆われた状態で、潜没式ポンプのポンプコラムへの搬入および引き上げを行うことができる。したがって、ボイルオフガス（ＢＯＧ）のポンプコラムからの放出を防止するために使用されるパージガスの量を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】液化ガスを移送するためのポンプシステムの一実施形態を示す図である。

【図2】ヘッドプレートおよび封止リンクの一実施形態を示す断面図である。

【図3】潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入する前のポンプシステムと、潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入するために使用される昇降装置の一実施形態を示す図である。

【図4】係止部材の一実施形態を示す斜視図である。

【図5】潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入する方法の一実施形態を説明する図である。

【図6】潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入する方法の一実施形態を説明する図である。

【図7】潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入する方法の一実施形態を説明する図である。

【図8】潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入する方法の一実施形態を説明する図である。

【図9】潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入する方法の一実施形態を説明する図である。

【図10】潜没式ポンプをポンプコラム内に搬入する方法の一実施形態を説明する図である。

【図11】潜没式ポンプをポンプコラムから引き上げる方法の一実施形態を説明する図である。

【図12】潜没式ポンプをポンプコラムから引き上げる方法の一実施形態を説明する図である。

【図13】潜没式ポンプをポンプコラムから引き上げる方法の一実施形態を説明する図である。

【図14】潜没式ポンプをポンプコラムから引き上げる方法の一実施形態を説明する図である。

【図15】液化ガスが貯蔵された液化ガス貯槽と、液化ガスを汲み上げるためのポンプの従来例を示す模式図である。

【図16】ポンプをポンプコラム内に搬入する作業、およびポンプをポンプコラムから引き上げる作業を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、液化ガスを移送するためのポンプシステムの一実施形態を示す図である。図１に示すポンプシステムによって移送される液化ガスの例としては、液化アンモニア、液体水素、液体窒素、液化天然ガス、液化エチレンガス、液化石油ガスなどが挙げられる。

【0018】

図１に示すように、ポンプシステムは、液化ガスを移送するための潜没式ポンプ２と、潜没式ポンプ２が内部に収容されたポンプコラム３と、ポンプコラム３の上端に連結されたパージ容器１と、パージ容器１の上端に固定されたカバー壁１０と、カバー壁１０の上部開口を閉じる上蓋１２を備えている。ポンプコラム３は、液化ガスが貯留される液化ガス貯槽５内に設置されている。ポンプコラム３は、鉛直方向に延びた中空状の容器であり、その上部は液化ガス貯槽５から上方に突出している。パージ容器１は、ポンプコラム３に連通している。ポンプコラム３はパージガス導入ポート８および吐出しポート９を有している。

【0019】

ポンプコラム３の底部には吸込み弁６が設けられている。潜没式ポンプ２はポンプコラム３の吸込み弁６上に設置される。吸込み弁６は、ポンプコラム３の下部開口を覆う弁体６Ａと、弁体６Ａを上方に付勢する複数のばね６Ｂを有している。潜没式ポンプ２が弁体６Ａ上の置かれていないときは、弁体６Ａは複数のばね６Ｂによってポンプコラム３の下端に押し付けられ、ポンプコラム３の下部開口を閉じる。潜没式ポンプ２が弁体６Ａ上に置かれると、潜没式ポンプ２の自重により弁体６Ａはばね６Ｂの力に抗って下方に移動し、これにより吸込み弁６が開く。吸込み弁６は、アクチュエータ駆動型弁（例えば電動弁）でもよい。

【0020】

パージ容器１は、潜没式ポンプ２をポンプコラム３に搬入する前、および潜没式ポンプ２をポンプコラム３から引き上げた後に、潜没式ポンプ２をパージガスにさらすための装置である。パージ容器１は、ポンプコラム３の上端に固定されている。パージ容器１は、その内部空間１５に連通するパージガス入口ポート１７およびガス出口ポート１８を備えている。パージ容器１の上部開口はヘッドプレート２０で覆われ、パージ容器１の下部開口はゲート弁２１によって閉じることが可能である。本実施形態のゲート弁２１は、ハンドル２１ａを手動で操作することで開閉させる手動タイプであるが、電動で開閉するように構成されてもよい。

【0021】

ヘッドプレート２０は、パージ容器１の上端に着脱可能に固定されている。吊りケーブル２３および連結構造体２８は、ヘッドプレート２０に固定された封止リンク３０から吊り下げられている。吊りケーブル２３は、複数の分割吊りケーブル２３Ｂ、およびこれら分割吊りケーブル２３Ｂを連結する連結リンク２４を含む。各分割吊りケーブル２３Ｂの長さは、ポンプコラム３の長さよりも短い。複数の分割吊りケーブル２３Ｂは、連結リンク２４により直列に繋がれている。

【0022】

連結構造体２８は、潜没式ポンプ２に取り付けられている。連結構造体２８は、その上端に連結リンク３３を有しており、この連結リンク３３は吊りケーブル２３の下端に連結されている。連結構造体２８の具体的な構成は特に限定されず、ケーブルまたはロッドなどを備えてもよい。吊りケーブル２３および連結構造体２８は、パージ容器１およびポンプコラム３内を鉛直方向に延びている。

【0023】

ヘッドプレート２０は、カバー壁１０および上蓋１２によって覆われている。上蓋１２の上面には電気端子３５が取り付けられている。この電気端子３５は、図示しない電源に接続されている。潜没式ポンプ２の電動機に電力を供給するための電力ケーブル３６は、吊りケーブル２３および連結構造体２８に沿ってポンプコラム３、パージ容器１、およびカバー壁１０内を鉛直方向に延び、電気端子３５に電気的に接続されている。

【0024】

潜没式ポンプ２の運転中は、パージガス導入ポート８、パージガス入口ポート１７、ガス出口ポート１８は、図示しない弁によりそれぞれ閉じられており、ゲート弁２１は開かれている。

【0025】

潜没式ポンプ２の運転中は、液化ガス貯槽５内の液化ガスは、吸込み弁６を通じてポンプコラム３内に導入され、ポンプコラム３内は液化ガスで満たされる。潜没式ポンプ２の運転中、潜没式ポンプ２の全体は液化ガス中に浸漬される。したがって、潜没式ポンプ２は、液化ガス中で運転可能なように構成されている。潜没式ポンプ２によって昇圧された液化ガスは、吐出しポート９を通じて外部に移送される。

【0026】

図２は、ヘッドプレート２０および封止リンク３０の一実施形態を示す断面図である。ヘッドプレート２０は、パージ容器１の上部開口を覆う形状を有したプレート本体４０と、プレート本体４０から上部に延びる突出部４１と、突出部４１の周りを囲む可動フランジ４２と、突出部４１の外面と可動フランジ４２の内面との隙間を封止するシール４４（例えば、グランドパッキン）を備えている。突出部４１および可動フランジ４２は円筒形状を有している。可動フランジ４２は、突出部４１およびプレート本体４０に対して相対的に上下方向に移動可能である。ヘッドプレート２０は、プレート本体４０の両側に固定されたケーブルポート４７を備えている。各ケーブルポート４７は、吊りケーブル２３が通過可能な孔（図示せず）を有している。

【0027】

ヘッドプレート２０は、突出部４１に形成された通孔５０を有している。この通孔５０は上下方向に延びている。通孔５０の幅は、吊りケーブル２３および連結構造体２８（図１参照）の上部の幅よりも大きく、連結構造体２８（連結リンク３３含む）の上部および吊りケーブル２３（連結リンク２４を含む）は通孔５０を通過することが可能である。ヘッドプレート２０は、ボルトおよびナットなどの締結具５３によりパージ容器１の上端に取り外し可能に固定されている。封止リンク３０は、可動フランジ４２にねじなどの締結具（図示せず）により取り外し可能に固定されている。通孔５０の上端は、封止リンク３０によって閉じられている。電力ケーブル３６は封止リンク３０を貫通して延びている。吊りケーブル２３を構成する分割吊りケーブル２３Ｂおよび電力ケーブル３６は、通孔５０を通って延びている。

【0028】

次に、潜没式ポンプ２をポンプコラム３内に搬入する方法の一実施形態について説明する。図３は、潜没式ポンプ２をポンプコラム３内に搬入する前のポンプシステムと、潜没式ポンプ２をポンプコラム３内に搬入するために使用される昇降装置６０の一実施形態を示す図である。カバー壁１０および上蓋１２は、潜没式ポンプ２をポンプコラム３内に搬入する前に取り外される。ゲート弁２１は閉じられる。

【0029】

昇降装置６０は、ホイスト、ウインチなどの巻き上げ機６１と、巻き上げ機６１に連結された上記吊りケーブル２３と、潜没式ポンプ２から上方に延びる上記連結構造体２８と、潜没式ポンプ２の上方に配置され、パージ容器１の上部開口を覆う形状を有する上記ヘッドプレート２０と、連結構造体２８をヘッドプレート２０に係止させる係止部材６５を備えている。巻き上げ機６１は、ポンプコラム３およびパージ容器１の上方に配置されている。

【0030】

連結構造体２８の下端は潜没式ポンプ２に連結され、連結構造体２８の上端は連結リンク３３から構成されている。この連結リンク３３は、横方向に張り出したフランジ部３３ａを有している。係止部材６５は、連結リンク３３のフランジ部３３ａに係合している。連結リンク３３は、係止部材６５を貫通して延びており、係止部材６５に支持されている。係止部材６５は、ヘッドプレート２０上に置かれている。より具体的には、係止部材６５は、ヘッドプレート２０の通孔５０の一部を覆うように配置されている。連結構造体２８および電力ケーブル３６は、通孔５０を通って延びている。

【0031】

図４は係止部材６５の一実施形態を示す斜視図である。この実施形態では、係止部材６５は、連結リンク２４，３３（図１参照）に係合する形状を有する。本実施形態の係止部材６５は、その中央に開口６６を有しており、複数の部材６５Ａ，６５Ａに分割されている。開口６６は、連結リンク２４，３３（図１参照）の通過を許容しない大きさを有する。

【0032】

本実施形態では、連結リンク２４，３３のストッパとして機能する係止部材６５は、複数の（典型的には２つの）部材からなる分割リング（例えば２つ割りリング）である。しかしながら、連結リンク２４，３３および係止部材６５の構成は、それらの意図した機能を奏することができる限り、本実施形態に限定されない。例えば、係止部材６５は、その中心から外側に延びる切り欠きを有した単一の部材（例えば、Ｕ字型の部材）であってもよい。さらに、連結リンク２４，３３は、シャックルのような構造体であってもよい。他の例では、連結リンク２４，３３は、横方向に張り出す突出部を有する代わりに水平方向に延びる通孔を有し、係止部材６５は通孔に挿入される棒状の部材であってもよい。

【0033】

図３に戻り、係止部材６５の幅は、ヘッドプレート２０の通孔５０の幅よりも大きく、係止部材６５はこの通孔５０を通過することはできない。一方、連結リンク３３の幅は、ヘッドプレート２０の通孔５０の幅よりも小さく、連結リンク３３は通孔５０を通過することができる。しかしながら、連結リンク３３は係止部材６５に支持されている限りにおいて、連結リンク３３は通孔５０を通過することができない。したがって、潜没式ポンプ２は、連結リンク３３を含む連結構造体２８によって、ヘッドプレート２０上の係止部材６５から吊り下げられる。潜没式ポンプ２の荷重は、連結リンク３３を含む連結構造体２８および係止部材６５を介して、ヘッドプレート２０によって支持されている。電力ケーブル３６は、連結構造体２８に沿って延びており、連結リンク３３を貫通している。

【0034】

潜没式ポンプ２がパージ容器１内に搬入される前、パージガス入口ポート１７には、パージガス供給源７０から延びるパージガス供給ライン７１が連結され、ガス出口ポート１８には、真空ライン７４が連結される。真空ライン７４は、真空ポンプなどの真空源（図示せず）に接続されている。パージガス供給源７０の例としては、窒素ガス供給源、ヘリウムガス供給源、水素ガス供給源、またはこれらの組み合わせが挙げられる。一実施形態では、パージガス供給源７０は、異なる種類の複数のパージガス供給源、例えば窒素ガス供給源およびヘリウムガス供給源および水素ガス供給源のうちの少なくとも２つを含んでもよい。この場合は、複数のパージガス供給源は、選択的にパージガス供給ライン７１に接続されてもよい。

【0035】

図５乃至図１０は、潜没式ポンプ２をポンプコラム３内に搬入する方法の一実施形態を説明する図である。図５乃至図１０に示す一連の動作は、潜没式ポンプ２をパージ容器１内でパージガスにさらすドライアップと、潜没式ポンプ２をポンプコラム３内で下降させる動作と、複数の分割吊りケーブル２３Ｂを１つずつ吊りケーブル２３に継ぎ足す動作を含む。以下に説明する搬入動作の前に、ポンプコラム３から液化ガスが排出される。具体的には、パージガスをパージガス供給ライン７１および／またはパージガス導入ポート８からポンプコラム３内に供給し、パージガスの圧力により液化ガスをポンプコラム３から吸込み弁６を通じて排出する。

【0036】

ステップ１０１では、巻き上げ機６１に連結された吊りケーブル２３を、ヘッドプレート２０に連結する。より具体的には、吊りケーブル２３を、ヘッドプレート２０のケーブルポート４７に連結する。潜没式ポンプ２は、連結リンク３３を含む連結構造体２８と、係止部材６５によって、ヘッドプレート２０から吊り下げられる。
ステップ１０２では、巻き上げ機６１により、潜没式ポンプ２、ヘッドプレート２０、連結構造体２８、および係止部材６５を一体に下降させて、ヘッドプレート２０でパージ容器１の上部開口を覆う。ヘッドプレート２０は、図２に示す締結具５３によりパージ容器１の上端に固定される。

【0037】

ステップ１０３では、巻き上げ機６１に接続されている吊りケーブル（第１吊りケーブル）２３Ａは、ケーブルポート４７から切り離される。さらに、予め用意された複数の分割吊りケーブル（第２吊りケーブル）２３Ｂのうちの１つを、吊りケーブル２３に追加する。より具体的には、新たに追加された分割吊りケーブル２３Ｂの上端を、巻き上げ機６１に接続されている吊りケーブル２３Ａに連結リンク２４を介して連結し、新たに追加された分割吊りケーブル２３Ｂの下端を、連結構造体２８の連結リンク３３に連結する。本実施形態では、吊りケーブル２３は、巻き上げ機６１から延びる第１吊りケーブル２３Ａと、第１吊りケーブル２３Ａから切り離し可能な複数の分割吊りケーブル（第２吊りケーブル）２３Ｂを含む。

【0038】

パージ容器１の上部開口がヘッドプレート２０で覆われ、かつパージ容器１の下部開口がゲート弁２１で閉じられた状態で、潜没式ポンプ２が収容されたパージ容器１の内部空間１５をガス出口ポート１８を通じて真空引きする。その後、パージガス（例えば、不活性ガス、および／または液化ガスの成分と同じ成分からなるガスを含む）をパージガス入口ポート１７から内部空間１５に供給し、内部空間１５をパージガスで満たす。潜没式ポンプ２はパージ容器１内でパージガスにさらされ（接触し）、これによって潜没式ポンプ２の表面から空気および水分が排除される。この工程は、潜没式ポンプ２から空気および水分を追い払うドライアップである。内部空間１５の真空引きと、内部空間１５へのパージガスの供給は繰り返し行われてもよい。

【0039】

使用されるパージガスは、潜没式ポンプ２が汲み上げる対象の液化ガスの沸点以下の沸点を持つ成分からなるガスである。これは、パージガスが液化ガスに接触したときに、パージガスが液化しないようにするためである。パージガスの例としては、窒素ガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスが挙げられる。例えば、潜没式ポンプ２が汲み上げる対象の液化ガスが液化天然ガスである場合、液化天然ガスの沸点（－１６２℃）よりも低い沸点（－１９６℃）を持つ窒素からなるガスである窒素ガスがパージガスに使用される。他の例では、潜没式ポンプ２が汲み上げる対象の液化ガスが液体水素である場合、水素の沸点（－２５３℃）よりも低い沸点（－２６９℃）を持つヘリウムからなるガスであるヘリウムガスがパージガスに使用される。

【0040】

パージガスの一部は、液化ガスの成分と同じ成分からなるガスであってもよい。ガス出口ポート１８がガス処理装置に連結されている場合には、パージガスの全ては、液化ガスの成分と同じ成分からなるガスであってもよい。例えば、液化ガスが液体水素である場合は、パージガスの一部または全ては、水素ガスであってもよい。他の例では、液化ガスが液化アンモニアである場合は、パージガスの一部または全てはアンモニアガスであってもよい。

【0041】

ステップ１０４では、巻き上げ機６１により、吊りケーブル２３および潜没式ポンプ２を少しだけ引き上げ、係止部材６５をヘッドプレート２０から取り外す。潜没式ポンプ２の荷重は巻き上げ機６１によって支持される。ヘッドプレート２０の通孔５０からの空気の流入を防ぐために、パージガス入口ポート１７を通じてパージ容器１内へのパージガスの供給は継続される。その一方で、ガス出口ポート１８を通じたパージ容器１の内部空間１５の真空引きは停止される。さらに、ゲート弁２１が開かれる。

【0042】

ステップ１０５では、巻き上げ機６１によって吊りケーブル２３、連結構造体２８、および潜没式ポンプ２をさらに下降させる。潜没式ポンプ２を下降させている間、パージガスをパージガス導入ポート８からポンプコラム３内に供給してもよい。最も上にある連結リンク２４がパージ容器１内に入る前に、係止部材６５をヘッドプレート２０上に再び置く。電力ケーブル３６は、図示しない電力ケーブル繰り出し器に接続されており、潜没式ポンプ２の下降とともに電力ケーブル３６が繰り出される。潜没式ポンプ２が下降されるとき、分割吊りケーブル２３Ｂおよび電力ケーブル３６は、ヘッドプレート２０の通孔５０を通って延びる。

【0043】

ステップ１０６では、分割吊りケーブル２３Ｂの上端に連結されている連結リンク２４が係止部材６５に係合するまで（接触するまで）、吊りケーブル２３、連結構造体２８、および潜没式ポンプ２を巻き上げ機６１によって下降させる。連結リンク２４が係止部材６５に係合すると、潜没式ポンプ２の荷重は、係止部材６５およびヘッドプレート２０によって支持される。

【0044】

そして、潜没式ポンプ２がポンプコラム３の底部に近づくまで、上記ステップ１０３から上記ステップ１０６と同様のステップを、複数の分割吊りケーブル２３Ｂの残りを１つずつ追加（連結）しながら、繰り返す。潜没式ポンプ２を下降させている間、パージガスはパージガス入口ポート１７および／またはパージガス導入ポート８からポンプコラム３内に供給される。

【0045】

ステップ１０７では、潜没式ポンプ２がポンプコラム３の底部に近づいたとき、最後の分割吊りケーブル２３Ｂを吊りケーブル２３に追加する。この最後の分割吊りケーブル２３Ｂの上端には、図２を参照して説明した封止リンク３０が連結されている。
ステップ１０８では、係止部材６５をヘッドプレート２０から取り外し、その後、封止リンク３０がヘッドプレート２０の直上位置に達するまで、潜没式ポンプ２を下降させる。潜没式ポンプ２は、ポンプコラム３内の吸込み弁６の直上にある所定位置に配置される。
ステップ１０９では、ヘッドプレート２０の可動フランジ４２を上方に持ち上げて、可動フランジ４２を封止リンク３０にねじなどの締結具（図示せず）により固定する。

【0046】

ステップ１１０では、封止リンク３０がヘッドプレート２０に接触するまで、封止リンク３０、可動フランジ４２、および潜没式ポンプ２を下降させる。潜没式ポンプ２は吸込み弁６上に置かれる。吸込み弁６は、潜没式ポンプ２の自重により開く。
ステップ１１１では、吊りケーブル２３Ａが封止リンク３０から切り離され、その後、カバー壁１０がパージ容器１の上端に固定される。電力ケーブル３６は、上蓋１２の上面に設置されている電気端子３５に接続され、さらに上蓋１２がカバー壁１０に固定される。

【0047】

本実施形態によれば、ヘッドプレート２０によりパージ容器１の上部開口が覆われた状態で、潜没式ポンプ２のポンプコラム３への搬入を行うことができる。したがって、液化ガスが気化することによって発生したボイルオフガス（ＢＯＧ）の大気放出を防止するため、および／または空気のポンプコラム３への流入を防ぐために使用されるパージガスの量を削減することができる。

【0048】

次に、潜没式ポンプ２をポンプコラム３から引き上げる方法の一実施形態について、図１１乃至図１４を参照して説明する。潜没式ポンプ２の引き上げでは、基本的に、図５乃至図１０を参照して説明した工程が逆の順序で行われる。図１１乃至図１４に示す一連の動作は、潜没式ポンプ２をポンプコラム３内で上昇させる動作と、複数の分割吊りケーブル２３Ｂを１つずつ吊りケーブル１３から取り外す動作と、潜没式ポンプ２をパージ容器１内でパージガスにさらすホットアップを含む。

【0049】

ステップ２０１では、上蓋１２がカバー壁１０から外され、電力ケーブル３６は電気端子３５から切り離される。さらに、カバー壁１０がパージ容器１から外される。その後、吊りケーブル２３Ａが封止リンク３０に連結され、これにより吊りケーブル２３Ａは、潜没式ポンプ２に連結されている連結構造体２８から延びる吊りケーブル２３Ｂに封止リンク３０を介して連結される。巻き上げ機６１により、封止リンク３０、可動フランジ４２、吊りケーブル２３Ｂ、連結構造体２８、潜没式ポンプ２を少しだけ引き上げ、吸込み弁６を閉じる。さらに、パージガスをパージガス入口ポート１７を通じてパージ容器１およびポンプコラム３内に供給する。ポンプコラム３内の圧力が上昇し、これに伴って吸込み弁６が開く。これにより液化ガスがポンプコラム３から吸込み弁６を通って排出される。

【0050】

ステップ２０２では、可動フランジ４２を封止リンク３０から切り離す。さらに、最も上にある分割吊りケーブル２３Ｂの全体がパージ容器１の上方に位置するまで、複数の分割吊りケーブル２３Ｂ、連結構造体２８、潜没式ポンプ２を巻き上げ機６１によって引き上げる。その後、係止部材６５をヘッドプレート２０の上に置く。潜没式ポンプ２が引き上げられるとき、吊りケーブル２３Ｂおよび電力ケーブル３６は、ヘッドプレート２０の通孔５０を通って延びる。

【0051】

ステップ２０３では、係止部材６５の直上にある連結リンク２４が係止部材６５に係合（接触）するまで、分割吊りケーブル２３Ｂ、連結構造体２８、潜没式ポンプ２を巻き上げ機６１によって少しだけ下降させる。潜没式ポンプ２の荷重は、係止部材６５およびヘッドプレート２０によって支持される。
ステップ２０４では、パージ容器１の外にある最も上の分割吊りケーブル２３Ｂを吊りケーブル２３から取り外す。封止リンク３０は、分割吊りケーブル２３Ｂとともに、吊りケーブル２３から外される。

【0052】

ステップ２０５では、巻き上げ機６１から延びる吊りケーブル２３Ａを、係止部材６５に係合している連結リンク２４に連結する。これにより、吊りケーブル２３Ａは分割吊りケーブル２３Ｂを介して潜没式ポンプ２に再び連結される。
そして、巻き上げ機６１によって潜没式ポンプ２がパージ容器１内に引き上げられるまで、上記ステップ２０２から上記ステップ２０５と同様のステップを、複数の分割吊りケーブル２３Ｂを１つずつ取り外し（切り離し）ながら、繰り返す。潜没式ポンプ２を引き上げている間、パージガスはパージガス入口ポート１７および／またはパージガス導入ポート８からポンプコラム３内に供給される。

【0053】

ステップ２０６では、潜没式ポンプ２がパージ容器１内に位置している状態で、ゲート弁２１で閉じられる。パージ容器１の上部開口がヘッドプレート２０で覆われ、かつパージ容器１の下部開口がゲート弁２１で閉じられた状態で、パージガス（例えば、不活性ガス、および／または液化ガスの成分と同じ成分からなるガスを含む）をパージガス入口ポート１７から内部空間１５に供給し、内部空間１５をパージガスで満たす。潜没式ポンプ２はパージ容器１内でパージガスにさらされ（接触し）、これによって潜没式ポンプ２が加温される。この工程は、潜没式ポンプ２を加温するホットアップである。

【0054】

ステップ２０７では、ヘッドプレート２０をパージ容器１に固定しているボルトおよびナットなどの締結具５３（図２参照）を取り外す。その後、吊りケーブル２３Ａをヘッドプレート２０のケーブルポート４７に連結する。そして、巻き上げ機６１により、ヘッドプレート２０、連結構造体２８、係止部材６５、および潜没式ポンプ２を一体に上昇させて、潜没式ポンプ２をパージ容器１の外に移動させる。

【0055】

本実施形態によれば、ヘッドプレート２０によりパージ容器１の上部開口が覆われた状態で、潜没式ポンプ２のポンプコラム３からの引き上げを行うことができる。したがって、ポンプコラム３に残留する液化ガスが気化することによって発生したボイルオフガス（ＢＯＧ）の大気放出を防止するため、および／または空気のポンプコラム３への流入を防ぐために使用されるパージガスの量を削減することができる。

【0056】

上述した各実施形態では、複数の分割吊りケーブル２３Ｂが使用されているが、ポンプコラム３が短ければ、単一の吊りケーブルが使用されてもよい。上述したヘッドプレート２０を含む昇降装置６０は、単一の吊りケーブルを使用したポンプシステムにも適用することができる。

【0057】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0058】

１ パージ容器
２ 潜没式ポンプ
３ ポンプコラム
５ 液化ガス貯槽
６ 吸込み弁
８ パージガス導入ポート
９ 吐出しポート
１０ カバー壁
１２ 上蓋
１５ 内部空間
１７ パージガス入口ポート
１８ ガス出口ポート
２０ ヘッドプレート
２１ ゲート弁
２３ 吊りケーブル
２３Ａ 第１吊りケーブル
２３Ｂ 分割吊りケーブル（第２吊りケーブル）
２４ 連結リンク
２８ 連結構造体
３０ 封止リンク
３３ 連結リンク
３３ａ フランジ部
３５ 電気端子
３６ 電力ケーブル
４０ プレート本体
４１ 突出部
４２ 可動フランジ
４４ シール
４７ ケーブルポート
５０ 通孔
５３ 締結具
６０ 昇降装置
６１ 巻き上げ機
６５ 係止部材
６６ 開口
７０ パージガス供給源
７１ パージガス供給ライン
７４ 真空ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】