特開 2024-44539 フランジ接続部のパージ構造および液化ガスタンク

(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】P2024044539

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】フランジ接続部のパージ構造および液化ガスタンク

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/00 20060101AFI20240326BHJP

【ＦＩ】

F17C13/00 302Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022150118

(22)【出願日】2022-09-21

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100127797

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 晴洋

(72)【発明者】

【氏名】池崎 明博

【テーマコード（参考）】

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E172AA03

3E172AA06

3E172AB01

3E172AB04

3E172AB05

3E172AB11

3E172AB15

3E172AB20

3E172BA06

3E172BB04

3E172BB12

3E172BB17

3E172BD05

3E172CA03

3E172DA15

3E172DA47

3E172EB03

3E172EB10

3E172EB19

3E172KA03

(57)【要約】

【課題】フランジ接続部から漏洩することのある流体の外部への流出を抑制する。
【解決手段】液化ガスタンク１は、液化水素ＬＨを貯留するタンク本体１０と、トップフランジ２Ｆを備えたバレル開口２Ａを有し、タンク本体１０を垂直方向に貫通するポンプバレル２と、タンク本体１０内に設置され、ポンプバレル２を通して液化水素ＬＨを外部へ払い出すポンプ３と、トップフランジ２Ｆに重ね合わされるように取り付けられてフランジ接続部４を形成し、バレル開口２Ａを封止するヘッドプレート２５と、を備える。フランジ接続部４の周囲には、外気と隔離されたパージ空間６が形成されている。さらに、パージ空間６に対してパージガスを供給する供給配管６１と、パージ空間６からパージガスを漏洩ガスと共に排気する排気配管６２とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの管体のフランジ同士の重ね合わせ部、もしくは管体のフランジと封止プレートとの重ね合わせ部からなるフランジ接続部と、
前記フランジ接続部の重ね合わせ部の周囲に、外気と隔離されたパージ空間を区画するハウジングと、
前記パージ空間に対するパージガスの供給とその排気を可能とするパージ配管と、
を備えるフランジ接続部のパージ構造。

【請求項2】

請求項１に記載のフランジ接続部のパージ構造において、
前記パージ空間は、前記重ね合わせ部の外周に沿って環状に形成される空間である、フランジ接続部のパージ構造。

【請求項3】

請求項１または２に記載のフランジ接続部のパージ構造を備えた液化ガスタンクであって、
液化ガスを貯留するタンク本体と、
フランジを備えた上端開口を有し、前記タンク本体を垂直方向に貫通するポンプバレルと、
前記タンク本体内に設置され、前記ポンプバレルを通して前記液化ガスを外部へ払い出すポンプと、
前記フランジに重ね合わされるように取り付けられ、前記上端開口を封止するヘッドプレートと、を備え、
前記フランジ接続部は、前記上端開口の前記フランジと前記ヘッドプレートとの重ね合わせ部からなる、液化ガスタンク。

【請求項4】

請求項３に記載の液化ガスタンクにおいて、
前記フランジ接続部の外面を覆う保冷材をさらに備え、
前記パージ空間を区画するハウジングが、前記保冷材である、液化ガスタンク。

【請求項5】

請求項３に記載の液化ガスタンクにおいて、
前記フランジ接続部の前記重ね合わせ部に配設されるガス検知センサをさらに備える、液化ガスタンク。

【請求項6】

請求項５に記載の液化ガスタンクにおいて、
前記パージ配管を通して前記パージ空間に前記パージガスを供給するガス供給装置と、
前記ガス供給装置の動作を制御する制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記ガス検知センサがガスを検知したときに、前記ガス供給装置を動作させる、液化ガスタンク。

【請求項7】

請求項３に記載の液化ガスタンクにおいて、
前記パージ配管を通して前記パージ空間に前記パージガスを供給するガス供給装置と、
前記ガス供給装置の動作を制御する制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記ガス供給装置を常時動作させる、液化ガスタンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、フランジ接続部のパージ構造、および当該パージ構造が適用された液化ガスタンクに関する。

【背景技術】

【0002】

一般にフランジ接続部は、２つの管体のフランジ同士の重ね合わせ部からなる。管体のフランジと、当該フランジの管体開口を塞ぐ封止プレートとの重ね合わせ部からなるフランジ接続部も存在する。前記管体がガスや液体の流通用である場合、前記フランジ接続部においては前記重ね合わせ部からのガスや液体の漏洩が問題となる。

【0003】

液化水素や液化天然ガスなどの低温の液化ガスを貯留する液化ガスタンクにおいても、前記フランジ接続部が存在する。液化ガスタンクは、タンク本体を垂直方向に貫通するポンプバレルと、前記タンク本体内に設置されるポンプとを備える。前記ポンプバレルの上端には、前記ポンプのメンテナンス時に前記タンク本体内のポンプを取り出すバレル開口が設けられている。前記バレル開口は、ポンプバレルの上端フランジとフランジ接続部を構成するヘッドプレートにて、タンク運用時には「閉」とされる（例えば特許文献１）。液化ガスタンクにおいては、貯留している液化ガスもしくはその気化ガスの、前記フランジ接続部からの漏洩が問題となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－６９４６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

フランジ接続部からのガスや液体の漏洩に対しては、前記重ね合わせ部におけるシール構造の強化により抑止するというアプローチが一般に取られる。しかし、例えば大口径のフランジ接続部や、分子サイズの小さいガス、あるいは高圧の流体の流通用管路のフランジ接続部では、前記シール構造の強化を図っても漏洩を十分に抑制できない場合を想定しておく必要がある。

【0006】

本開示の目的は、フランジ接続部から漏洩する流体の外部への流出を抑制できるフランジ接続部のパージ構造、および当該パージ構造が適用された液化ガスタンクを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一局面に係るフランジ接続部のパージ構造は、２つの管体のフランジ同士の重ね合わせ部、もしくは管体のフランジと封止プレートとの重ね合わせ部からなるフランジ接続部と、前記フランジ接続部の重ね合わせ部の周囲に、外気と隔離されたパージ空間を区画するハウジングと、前記パージ空間に対するパージガスの供給とその排気を可能とするパージ配管と、を備える。

【0008】

本開示の他の局面に係る液化ガスタンクは、上記のフランジ接続部のパージ構造を備えた液化ガスタンクであって、液化ガスを貯留するタンク本体と、フランジを備えた上端開口を有し、前記タンク本体を垂直方向に貫通するポンプバレルと、前記タンク本体内に設置され、前記ポンプバレルを通して前記液化ガスを外部へ払い出すポンプと、前記フランジに重ね合わされるように取り付けられ、前記上端開口を封止するヘッドプレートと、を備え、前記フランジ接続部は、前記上端開口の前記フランジと前記ヘッドプレートとの重ね合わせ部からなる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、フランジ接続部から漏洩する流体の外部への流出を抑制できるフランジ接続部のパージ構造、および当該パージ構造が適用された液化ガスタンクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本開示のフランジ接続部のパージ構造が適用された液化ガスタンクを概略的に示す断面図である。

【図2】図２は、前記液化ガスタンクのポンプバレル上端付近を、一部断面にて示す側面図である。

【図3】図３は、ポンプバレル上端を、一部断面にて示す上面図である。

【図4】図４は、本開示のフランジ接続部のパージ構造の他の例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、本開示に係るフランジ接続部のパージ構造の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、前記パージ構造が液化ガスタンクに適用される例を示す。ここで例示する液化ガスタンクは、低温の液化ガスを貯留する平底タンクである。貯留される液化ガスは、例えば液化水素、液体ヘリウム、液体窒素、液化天然ガス、液化石油ガスまたは液化アンモニア等である。

【0012】

［液化ガスタンクの全体構造］
図１は、本開示の一実施形態に係る液化ガスタンク１を概略的に示す断面図である。液化ガスタンク１は、極低温の液化水素ＬＨを貯留するタンクであって地上据え置き式の多重殻構造を備えた平底タンクである。液化ガスタンク１は、液化水素ＬＨを貯留するタンク本体１０と、液化水素ＬＨをタンク本体１０から払い出すための構造体であるポンプバレル２（管体）と、タンク本体１０内において液化水素ＬＨに浸漬された状態で設置される潜没式のポンプ３と、を備える。

【0013】

タンク本体１０は、液化水素ＬＨを貯留する貯留空間を有する。図１では簡略化して単殻構造を示しているが、実際のタンク本体１０は、二重殻構造または三重殻構造 などの多重殻構造を備えている。二重殻構造の場合、タンク本体１０は、基礎の上に立設される外槽と、この外槽に内包される内槽と、外槽と内槽との間の保冷層とで構成される。液化水素ＬＨは、前記内槽の内部に貯留される。前記保冷層には、例えば粒状パーライトのような粉体断熱材と低沸点ガスとが充填される。三重殻構造の場合、タンク本体１０は、前記外槽と前記内槽との間にさらに中間槽を備える構造となる。この他、タンク本体１０は、平底以外の形状を備えるタンク、あるいは地中埋め込み式のタンク等であっても良い。

【0014】

ポンプバレル２は、タンク本体１０を垂直方向に貫通するように設置された円筒体であり、タンク本体１０内の液化水素ＬＨを外部へ払い出す際の導出管である。ポンプバレル２は、液化水素ＬＨが流通する内部空間であるバレル内空間２０を有する。ポンプバレル２は、タンク本体１０内に収容される内側部分と、タンク本体１０から上方へ延び出す突出部分とを含む。ポンプバレル２の下端部２１は、タンク本体１０の底板付近に配置され液化水素ＬＨ内に没入されている。ポンプバレル２の上端部２２は、タンク屋根１１を貫通して所定高さ位置に配置されている。バレル内空間２０は、下端部２１と上端部２２との間において鉛直方向に延び、ポンプ３を通過させ得る内径を有している。

【0015】

ポンプ３は、下端部２１付近のバレル内空間２０に収容されている。ポンプバレル２の下端部２１の取り入れ開口には、フート弁２３が取り付けられている。ポンプ３はフート弁２３の上に載置された状態で配置されている。ポンプ３の自重によってフート弁２３が垂下することで、下端部２１の前記取り入れ開口が開放された状態となる。ポンプ３は、図１に矢印で示すように、タンク本体１０内の液化水素ＬＨを取り込み、圧力を上げてバレル内空間２０へ液化水素ＬＨを送り出す。ポンプバレル２の上端部２２付近の側面には、液化水素ＬＨを外部へ払い出す払い出しポート２４が突設されている。ポンプ３の稼働により、バレル内空間２０から払い出しポート２４を通して、液化水素ＬＨが払い出される。

【0016】

ポンプバレル２の上端には、バレル内空間２０と外部空間とを連通させるバレル開口２Ａ（上端開口）と、当該バレル開口２Ａの外周縁に配置されたトップフランジ２Ｆ（管体のフランジ）とが設けられている。バレル開口２Ａは、フランジ接続部４によって封止されている。フランジ接続部４は、トップフランジ２Ｆとヘッドプレート２５（封止プレート）との重ね合わせ部からなる。液化ガスタンク１の運用時、トップフランジ２Ｆにヘッドプレート２５が取り付けられることで、バレル開口２Ａが封止される。

【0017】

ヘッドプレート２５は、例えばポンプ３のメンテナンス時に取り外される。メンテナンスの際、バレル開口２Ａを通してポンプ３の出し入れが行われる。この出し入れは、バレル開口２Ａの上方に設置した吊り上げ装置による、ポンプ３に繋がれたリフティングワイヤの巻き取り・繰り出しによって実行される。

【0018】

ポンプバレル２のタンク本体１０からの突出部分およびフランジ接続部４の外面は、保冷材５によって覆われている。保冷材５としては、硬質ウレタンフォーム等の固体断熱材、粒状パーライト等の粉体断熱材やグラスウール等をパッケージングしてなる断熱ブロック材などを用いることができる。保冷材５の周囲を、例えばステンレス鋼帯等の金属帯でバインドし、さらにその外周を防湿テープ等で覆う構成としても良い。

【0019】

フランジ接続部４には、当該フランジ接続部４の前記重ね合わせ部から漏洩することのあるガスを、外部への流出を抑制することのできるパージ構造が付設されている。前記パージ構造は、保冷材５の内側であってフランジ接続部４の周囲に配置されたパージ空間６と、当該パージ空間６に連通する供給配管６１および排気配管６２を含む。以下、このパージ構造について詳述する。

【0020】

［パージ構造］
図２は、液化ガスタンク１のポンプバレル２の上端部２２付近を、一部断面にて示す側面図、図３はその上面図であって、前記パージ構造を示す図である。図３には、前記パージ構造の付帯構成がブロックで示されている。前記パージ構造は、フランジ接続部４、保冷材５およびパージ空間６と、パージ配管である供給配管６１および排気配管６２とから構成されている。前記付帯構成は、ガス供給装置７１、ガス検知センサ７２および制御部８を含む。

【0021】

フランジ接続部４には、シール性を確保するため、ガスケット２６が組み入れられている。ガスケット２６は、バレル開口２Ａの径方向外側において、トップフランジ２Ｆとヘッドプレート２５との間に介在されるリング状のシール部材である。極低温の液化水素ＬＨへの耐性を有し、且つ、分子サイズの小さい水素に対して、完全なシール性を発揮するガスケット２６を準備することが困難な場合がある。とりわけ、バレル開口２Ａが大口径である場合や高圧が加わる場合には、よりシール性の確保が困難化する。従って、フランジ接続部４からのある程度の水素ガスまたは液化水素ＬＨの漏洩を想定せねばならない場合がある。

【0022】

この点に鑑み、本実施形態では、フランジ接続部４におけるトップフランジ２Ｆとヘッドプレート２５との重ね合わせ部の周囲に、外気と隔離されたパージ空間６が配設されている。パージ空間６は、外気と隔離された空間を区画することが可能なハウジングにて形成される。本実施形態では、パージ空間６を区画するハウジングが保冷材５である例を示している。パージ空間６は、トップフランジ２Ｆとヘッドプレート２５との重ね合わせ部の外周に沿って環状に形成される空間である。このようなパージ空間６の配置により、前記重ね合わせ部から漏洩した水素ガスあるいは液化水素ＬＨを、当該パージ空間６に閉じ込めることができる。なお、パージ空間６には、グラスウールや粒状パーライト等の保冷材やシールガスを充填しても良い。

【0023】

保冷材５は、フランジ保冷材５１とバレル保冷材５２とを含む。フランジ保冷材５１は、フランジ接続部４の上面、下面および側面を包み込むように覆っている。バレル保冷材５２は、ポンプバレル２の上端部２２からタンク屋根１１（図１）に至る部分の側面を覆っている。フランジ保冷材５１の、フランジ接続部４の側面に対応する箇所には、環状の窪みが設けられている。窪みの形成により、フランジ保冷材５１の側方部分とフランジ接続部４の側面とは密着していない。

【0024】

フランジ保冷材５１の前記窪みが、パージ空間６を区画するハウジングの役目を果たしている。すなわち、本実施形態ではフランジ保冷材５１が、フランジ接続部４の保冷の役目と、前記ハウジングとしての役目とを兼用している。このため、ハウジング専用の部材が不要となり、パージ構造を簡素化することができる。なお、前記窪みに代えて、別途準備されたダクト状のハウジングを、フランジ接続部４の側面に付設し、その外周をフランジ保冷材５１で覆うようにしても良い。

【0025】

供給配管６１および排気配管６２は、パージ空間６に対するパージガスの供給とその排気を可能とするパージ配管である。供給配管６１は、供給側連結管６３と供給ターミナル管６４とを含む。供給側連結管６３は、パージガスの供給源であるガス供給装置７１から、当該パージガスをフランジ接続部４まで導く配管である。パージガスとしては、不活性ガスを用いることができる。ここでは、ガス供給装置７１が窒素ガスの供給源であり、当該窒素ガスが供給側連結管６３によりフランジ接続部４の近傍まで導かれる例を示す。

【0026】

供給ターミナル管６４は、パージガスを実際にパージ空間６へ導入するための配管である。供給ターミナル管６４の先端の端縁開口６４Ｅは、フランジ保冷材５１を貫通してパージ空間６に入り込んでいる。供給ターミナル管６４の基端側は、フランジ保冷材５１の側周面から突出しており、供給側連結管６３の終端部とフランジ接続されている。供給ターミナル管６４の突出部分の外周面は、補助保冷材５３によって覆われている。なお、供給側連結管６３および供給ターミナル管６４は常設管としても良いが、供給側連結管６３は必要に応じて取り付けられる仮設管としても良い。また、補助保冷材５３による被覆を省いても良い。さらに、供給側連結管６３には、ガスの非漏洩時にパージ空間６を密閉化することが可能な開閉弁を設けることが望ましい。

【0027】

排気配管６２は、排気ターミナル管６５と排気側連結管６６とを含む。排気ターミナル管６５は、供給ターミナル管６４からパージ空間６へ供給されたパージガスを、パージ空間６から導出するための配管である。排気ターミナル管６５の先端の端縁開口６５Ｅは、フランジ保冷材５１を貫通してパージ空間６に入り込んでいる。図２および図３では、排気ターミナル管６５が供給ターミナル管６４と対極の位置に配置されている例を示している。この配置は一例であり、両ターミナル管６４、６５が極端に接近し過ぎない限りにおいて、これらフランジ接続部４に周方向の任意の位置に配置して良い。但し、図例の通り両ターミナル管６４、６５を対極配置とすれば、パージの効率を高めることができる。排気ターミナル管６５のフランジ保冷材５１からの突出部分も、補助保冷材５３にて覆われている。この補助保冷材５３による被覆も省いても良い。

【0028】

排気側連結管６６は、パージガスとフランジ接続部４から漏洩したガスを外部へ排出する配管である。本実施形態では、窒素ガスおよび水素ガスが排気側連結管６６により排出される。排気側連結管６６の始端と排気ターミナル管６５の基端とは、フランジ接続されている。排気側連結管６６の終端は、排出ガスを回収するタンクに接続される、あるいは大気への放散処理や他の適宜な処理を行う設備に導かれる。排気側連結管６６は、仮設管としても良く、また開閉弁を設けることが望ましい。

【0029】

ガス供給装置７１は、既述の通り、窒素ガス等のパージガスの供給源である。ガス供給装置７１は、パージガスを貯留するタンクと、このタンクから供給配管６１を通してパージガスをパージ空間６へ供給するポンプ装置とを含む。

【0030】

ガス検知センサ７２は、フランジ接続部４からのガス漏れを検知するセンサである。ガス検知センサ７２は、プローブチューブ７３を備える。プローブチューブ７３は、フランジ接続部４の外周面４１からパージ空間６を経て、フランジ保冷材５１を貫通して外部へ引き出されるように配設されている。フランジ接続部４付近の気体成分は、プローブチューブ７３を介してガス検知センサ７２にて検出される。

【0031】

プローブチューブ７３の先端７４は、トップフランジ２Ｆとヘッドプレート２５との重ね合わせ部の外周、もしくはガスケット２６の外周面付近に配置される。先端７４は、検知対象のガス、本実施形態では水素ガスの取り入れ口である。図３では、先端７４が供給ターミナル管６４の端縁開口６４Ｅに対向する位置に配置された例を示している。これに代えて、排気ターミナル管６５の端縁開口６５Ｅに対向する位置、もしくは端縁開口６４Ｅ、６５Ｅに対して周方向に９０度シフトした位置に配置しても良い。

【0032】

プローブチューブ７３のフランジ保冷材５１からの引き出し部には、検知ノズル７５が取り付けられている。検知ノズル７５は、配管等を介してガス検知センサ７２と接続される。ガス検知センサ７２としては、例えば金属酸化物半導体が水素ガスを吸着することによる電気伝導度の変化を利用する熱線半導体式センサを用いることができる。

【0033】

制御部８は、ガス供給装置７１の動作を制御することで、パージ空間６のパージ動作を制御する。制御部８が稼働指令を与えると、ガス供給装置７１は供給配管６１に窒素ガスをパージガスとして送り出す。当該パージガスは、供給配管６１からパージ空間６へ供給される。パージガスの供給圧に押されて、パージ空間６に存在する気体はパージガスと共に排気配管６２から排出される。フランジ接続部４から水素ガスが漏洩している場合、窒素ガスと水素ガスとが排気配管６２から排出されることになる。

【0034】

制御部８によるガス供給装置７１の制御態様として、次の２つの制御を例示することができる。第１の制御例では、制御部８は、ガス検知センサ７２がフランジ接続部４からの水素ガスの漏洩を検知したときに、ガス供給装置７１を動作させる。フランジ接続部４にはガスケット２６が組み込まれているので、一応のシール性は確保されている。従って、常時パージ動作を行わせるのではなく、何らかの原因でシール性が低下して水素ガスの漏洩がガス検知センサ７２によって検出されたときに、ガス供給装置７１を稼働させてパージ動作を実行させる。第１の制御例によれば、フランジ接続部４からのガス漏洩が検知されたときだけ、タイムリーにパージ動作を行わせることができる。

【0035】

第２の制御例では、制御部８は、水素ガスの漏洩の如何に関わらず、ガス供給装置７１を常時動作させる。すなわち、常にガス供給装置７１からパージガスをパージ空間６に供給させる。本実施形態では、フランジ保冷材５１によってパージ空間６を区画するハウジングが構成されている。フランジ保冷材５１とフランジ接続部４との界面のシール性を万全にすることが困難な場合、前記界面からのガス漏洩の可能性を拭いきれない。このため、ガス検知センサ７２がガス漏洩を検知する段階では、既に前記界面から外気へのガス漏洩が生じ得る。この問題は、パージ動作が常時行われる状態とすることで解決できる。従って、ガス供給装置７１を常時動作させる第２の制御例によれば、パージ空間６から外部へのガスの流出を未然に抑止できる。

【0036】

以上は制御部８による制御例であるが、制御部８を省いた態様でのオペレーションも可能である。例えば、上記の第１の制御例において、ガス検知センサ７２がガス漏洩を検出した場合に、作業者等がガス供給装置７１を手動で起動させて、上記のパージ動作を行わせても良い。また、上記の第２の制御例において、制御部８のようなコントロール系統を外して、単純にガス供給装置７１を常時動作させても良い。

【0037】

［他の実施形態］
図４は、本開示のフランジ接続部のパージ構造の他の実施形態を示す模式図である。上記実施形態では、管体のフランジと封止プレートとの重ね合わせ部からなるフランジ接続部４に適用されるパージ構造を例示した。ここでは、２つの管体のフランジ同士の重ね合わせ部からなるフランジ接続部４０に適用されるパージ構造を例示する。

【0038】

フランジ接続部４０は、第１管内空間２０Ａを有する第１管体２０１（管体）と、第２管内空間２０Ｂを有する第２管体２０２（管体）との接続部である。ここでは、両者の直線接続部を例示している。第１管体２０１の終端には第１フランジＦ１が、第２管体２０２の終端には第２フランジＦ２が、各々備えられている。第１フランジＦ１と第２フランジＦ２とは、間にガスケット２６０を挟んで突き合わせ接続されている。フランジ接続部４０により、第１管内空間２０Ａと第２管内空間２０Ｂとは密閉状態で連通している。第１管体２０１および第２管体２０２は、例えば液化水素や液体ヘリウム等の極低温の液化ガスを輸送する配管である。

【0039】

フランジ接続部４０の外周面４１０は、ハウジング６Ｈにより覆われている。ハウジング６Ｈは、第１フランジＦ１と第２フランジＦ２との重なり部分の周囲に、外気と隔離されたパージ空間６を区画するハウジングである。ハウジング６Ｈに対して、パージ配管として供給配管６１０および排気配管６２０が取り付けられている。供給配管６１０は、パージ空間６へパージガスを供給する配管、排気配管６２０はパージ空間６から排気ガスを導出する配管である。

【0040】

フランジ接続部４０から液化ガスの漏洩が生じた場合、その気化ガスは外部へ漏出することなく、ハウジング６Ｈ内のパージ空間６に閉じ込められる。そして、供給配管６１０から供給されるパージガスの供給圧により、漏洩した気化ガスはパージガスと共に排気配管６２０から排出させることができる。従って、気化ガスを外部へ流出させることなく、排気配管６２０に接続された回収タンクに回収する、あるいは所定の処理設備で処理することができる。

【0041】

［本開示のまとめ］
以上説明した具体的実施形態には、以下の構成を有する開示が含まれている。

【0042】

本開示の第１の態様に係るフランジ接続部のパージ構造は、２つの管体のフランジ同士の重ね合わせ部、もしくは管体のフランジと封止プレートとの重ね合わせ部からなるフランジ接続部と、前記フランジ接続部の重ね合わせ部の周囲に、外気と隔離されたパージ空間を区画するハウジングと、前記パージ空間に対するパージガスの供給とその排気を可能とするパージ配管と、を備える。

【0043】

上記のフランジ接続部のパージ構造によれば、フランジ接続部の重ね合わせ部の周囲に、パージ空間が配置される。このため、前記重ね合わせ部から管体内の流体が漏洩したとしても、当該流体を外部へ流出させずに前記パージ空間内に閉じ込めることができる。さらに、前記パージ空間にはパージ配管が接続されているので、パージガスにより漏洩した流体を回収または処理することができる。従って、フランジ接続部から流体が漏洩しても、当該流体の外部への流出を抑制できる。

【0044】

第２の態様に係るパージ構造は、第１の態様のパージ構造において、前記パージ空間は、前記重ね合わせ部の外周に沿って環状に形成される空間として良い。

【0045】

第２の態様によれば、流体の漏洩の可能性のある箇所である重ね合わせ部の外周を覆いつつ、パージ空間を最小限のスペースで形成することができる。

【0046】

本開示の第３の態様係る液化ガスタンクは、上記のフランジ接続部のパージ構造を備えた液化ガスタンクであって、液化ガスを貯留するタンク本体と、フランジを備えた上端開口を有し、前記タンク本体を垂直方向に貫通するポンプバレルと、前記タンク本体内に設置され、前記ポンプバレルを通して前記液化ガスを外部へ払い出すポンプと、前記フランジに重ね合わされるように取り付けられ、前記上端開口を封止するヘッドプレートと、を備え、前記フランジ接続部は、前記上端開口の前記フランジと前記ヘッドプレートとの重ね合わせ部からなる。

【0047】

第３の態様の液化ガスタンクによれば、ポンプバレルのフランジと当該ポンプバレルの上端開口を封止するヘッドプレートとのフランジ接続部の重ね合わせ部の周囲に、パージ空間が配置される。ポンプバレルの上端付近には、タンク本体内に貯留されている液化ガスの気化ガスが滞留し得る。前記重ね合わせ部からポンプバレル内のガスが漏洩したとしても、上記のパージ構造が付設されているので、当該ガスをパージ空間内に閉じ込め且つパージガスにより漏洩したガスを回収または処理することができる。従って、フランジ接続部からガスが漏洩しても、当該ガスの外部への流出を抑制できる。

【0048】

第４の態様に係る液化ガスタンクは、第３の態様の液化ガスタンクにおいて、前記フランジ接続部の外面を覆う保冷材をさらに備え、前記パージ空間を区画するハウジングが、前記保冷材であっても良い。

【0049】

第４の態様によれば、保冷材が、フランジ接続部の保冷の役目と、パージ空間を区画するハウジングとしての役目とを兼用する。このため、ハウジング専用の部材が不要となり、構造を簡素化することができる。

【0050】

第５の態様に係る液化ガスタンクは、第３または第４の態様の液化ガスタンクにおいて、前記フランジ接続部の前記重ね合わせ部に配設されるガス検知センサをさらに備えていても良い。

【0051】

第５の態様によれば、ガス検知センサの配設により、前記重ね合わせ部から実際にガスの漏液が生じているか否かを判別することができる。

【0052】

第６の態様に係る液化ガスタンクは、第５の態様上記の液化ガスタンクにおいて、前記パージ配管を通して前記パージ空間に前記パージガスを供給するガス供給装置と、前記ガス供給装置の動作を制御する制御部と、をさらに備え、前記制御部は、前記ガス検知センサがガスを検知したときに、前記ガス供給装置を動作させても良い。

【0053】

第６の態様によれば、フランジ接続部からパージ空間へのガス漏洩が検知されたときに、タイムリーにパージガスを前記パージ空間へ供給させることができる。

【0054】

第７の態様に係る液化ガスタンクは、第３～第５のいずれかの態様の液化ガスタンクにおいて、前記パージ配管を通して前記パージ空間に前記パージガスを供給するガス供給装置と、前記ガス供給装置の動作を制御する制御部と、をさらに備え、前記制御部は、前記ガス供給装置を常時動作させても良い。

【0055】

第７の態様によれば、常時パージ空間にパージガスが供給されるので、ハウジングから外部へのガスの流出を未然に抑止できる。

【符号の説明】

【0056】

１ 液化ガスタンク
１０ タンク本体
２ ポンプバレル（管体）
２Ａ バレル開口（上端開口）
２Ｆ トップフランジ（管体のフランジ）
２５ ヘッドプレート（封止プレート）
２０１ 第１管体（管体）
２０２ 第２管体（管体）
３ ポンプ
４、４０ フランジ接続部
５ 保冷材
５１ フランジ保冷材（保冷材）
６ パージ空間
６Ｈ ハウジング
６１、６１０ 供給配管（パージ配管）
６２、６２０ 排気配管（パージ配管）
７１ ガス供給装置
７２ ガス検知センサ
８ 制御部
ＬＨ 液化水素（液化ガス）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】