特表 2024-541238 船倉又はタンクを充填するための液体ローディングアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-08

(54)【発明の名称】船倉又はタンクを充填するための液体ローディングアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   B63B 27/24 20060101AFI20241031BHJP

   B67D 9/00 20100101ALI20241031BHJP

   B67D 7/04 20100101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

B63B27/24 B

B67D9/00 Z

B67D7/04 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024525026

(86)(22)【出願日】2022-10-25

(85)【翻訳文提出日】2024-06-25

(86)【国際出願番号】 NO2022050241

(87)【国際公開番号】W WO2023075605

(87)【国際公開日】2023-05-04

(31)【優先権主張番号】20211279

(32)【優先日】2021-10-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NO

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508225978

【氏名又は名称】ジービーエイ・マリーン・アーエス

【氏名又は名称原語表記】ＧＢＡ ＭＡＲＩＮＥ ＡＳ

(74)【代理人】

【識別番号】110001508

【氏名又は名称】弁理士法人 津国

(72)【発明者】

【氏名】ベー，ルネ

(72)【発明者】

【氏名】アーセン，ヘルゲ・コー

【テーマコード（参考）】

3E083

【Ｆターム（参考）】

3E083AA20

3E083AH12

3E083BB20

(57)【要約】

船倉又はタンク（１２）に揮発性の液体を充填する液体ローディングアセンブリであって、その装置は、タンク（１２）に流体的に接続されたオイル供給導管（１１）を含み、導管（１１）の出口端部（１１１）がドロップライン（１３）内で垂直に延伸されている。ドロップラインは、オイル供給導管の出口端部（１１１）の下側に位置するドロップライン下側端部（１３１）から、オイル供給導管の出口端部（１１１）の上側に位置するドロップライン上側端部（１３２）まで、延伸されており、ドロップライン下側端部（１３１）は、バルブ（１４）によって、少なくとも部分的に塞がれている。バルブ（１４）は、ｉ）バルブ（１４）上の圧力の増加、及び、ｉｉ）バルブの上方の液体のレベル、のいずれかに応じて、最大開口まで徐々に開放されるように構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船倉又はタンク（１２）に、揮発性の液体を充填するための液体ローディングアセンブリであって、その装置は、
タンク（１２）に流体的に接続されたオイル供給導管（１１）であり、前記導管（１１）の出口端部（１１１）が、ドロップライン（１３）内で垂直に延伸されており、前記ドロップライン（１３）が、前記オイル供給導管の前記出口端部（１１１）の下側に位置するドロップライン下側端部（１３１）から、前記オイル供給導管の前記出口端部（１１１）の上側に位置するドロップライン上側端部（１３２）まで、延伸されており、前記ドロップライン下側端部（１３１）が、バルブ（１４）によって、少なくとも部分的に塞がれており、前記バルブが、ｉ）前記バルブ（１４）上の液体圧力の増加、及び、ｉｉ）前記バルブの上方の液体レベル、のうちの一つに応答して、最大開口まで徐々に開放される、ように配置されている、ことを特徴とするオイル供給導管（１１）、を含む、液体ローディングアセンブリ。

【請求項2】

前記オイル供給導管（１１）の前記出口端部（１１１）が、前記ドロップライン（１３）の前記下側端部から少なくとも４ｍ上方の垂直距離（ＯＳＣ_Ｖ）に配置される、請求項１に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項3】

前記ドロップラインの前記下側端部におけるバルブ（１４）の出口が、前記タンク（１２）の底壁（１２１）の上方３ｍ以下、好ましくは１～３ｍ、の範囲に位置している、請求項１又は２に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項4】

前記バルブ（１４）が、ｉ）前記ドロップライン（１３）内の前記液体の圧力に対抗して作用する圧力ばね、ｉｉ）前記ドロップライン（１３）内の前記液体レベルを概ね一定レベルに保持するのに十分な程度に、閉鎖部材を開放されるように配置された制御システムと通信するレベルセンサー、のうちの少なくとも一つの機構に従って開放される、ように配置された前記閉鎖部材、を備えて配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項5】

前記機構が圧力ばねを含む場合、前記ばねは、前記ドロップラインが空のときには、前記閉鎖部材を閉鎖位置に保持するが、前記ドロップラインが、０．６ｋｇ／ｌより高い密度の揮発性流体で、前記オイル供給導管（１１）の前記出口端部（１１１）の上方のレベルまで充填されているときには、前記閉鎖部材を閉鎖位置に保持することができない、ように設計されている、請求項４に記載の液体ローディングアセンブリにおいて、

【請求項6】

前記バルブ（１４）が、前記閉鎖と指定された位置においても、限定された開放流体通路を確保するように配置された閉鎖部材を備えて構成される、請求項１～５のいずれか一項に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項7】

前記バルブ（１４）が、充填中に前記ドロップライン（１３）内に充填されるべき前記流体を、一定のレベルに保持するように適合された最大開口及び閉鎖力を有するように設計されており、前記レベルが、流体の密度に依存する、請求項１～６のいずれか一項に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項8】

バイパス導管（３０）が、ドロップライン（１３）からの、タンク（１２）の上壁（１２２）に隣接する入口と、タンク（１２）の前記底壁（１２１）に近接する出口又は共通の分配管（５１）への入口と、を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項9】

逆止バルブ（１７）を備えたアセンブリ（１６）が、前記ドロップライン（１３）の頂部と前記タンク（１２）との間に配置され、前記タンクから前記ドロップラインへの蒸気の流れを許容するが、前記ドロップラインから前記タンクへの蒸気の流れを許容しない、請求項１～８のいずれか一項に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項10】

前記バルブ（１４）が、前記タンク（１２）の前記底部（１２１）に近接した出口端部を有する導管（１８）に接続される、請求項１～９のいずれか一項に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項11】

前記導管（１８）が、複数のタンクを通して延伸される分配管（５１）に接続される、請求項１０に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項12】

前記導管（１１）の前記出口端部（１１１）が、前記タンク（１２）内に配置される、
請求項１～１１のいずれか一項に記載の液体ローディングアセンブリ。

【請求項13】

前記導管（１１）の前記出口端部（１１１）及び前記ドロップライン（１３）が、前記タンクの外側に配置される一方で、前記バルブ（１４）からの出口導管（４１）が、前記タンク（１２）の前記底壁（１２１）に近接して前記タンク（１２）に接続される、請求項１から７のいずれか一項に記載の液体ローディングアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積荷移送配管システム（cargo transfer piping system）内のフラッシング（flashing）により、オイル蒸気の放出を低減する方法で、タンカーにオイルをローディング（loading）するためのアセンブリに関する。より具体的には、本発明は、請求項１の前文に記載されたようなアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

背景
積荷移送中のオイルからの軽質留分炭化水素成分（light end hydrocarbon components）のフラッシングは、タンカーからの揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds：ＶＯＣ）排出に大きく寄与し、通常、積荷移送配管システム内の、垂直落下の上流、及びノズル又はその他の流れの擾乱（disturbances）の下流で発生する。積荷移送作業中、オイルは、ポンプ、配管曲折部、バルブ、計量スキッド(metering skids)、様々な高さの配管を流れる。これらのすべての障害物は、オイルからのガス（ＶＯＣ）の放出に寄与する。ガスの一部は、オイルに再吸収され、一部は、二相流の気泡として、積荷移送システムに運ばれる。

【0003】

二相流からのガス気泡は、最終的に表面に浮上し、ＶＯＣとして、タンク雰囲気に放出される。表面に到達する途中過程で、これらのガス気泡は、オイルからのＶＯＣ放出をさらに促進するストリッピング効果を引き起こす。表面に到達すると、気泡はオイルとタンク雰囲気の界面を激しく攪拌し、オイルから放出されるＶＯＣをさらに増加させる。

【0004】

この炭化水素蒸気の大部分は、従来のドロップライン（drop line）、甲板レベル（deck level）から積荷タンクの底部へ直接オイルを移送するため、又は、甲板レベルの積荷移送ラインをタンカーの底部の分配システムに接続し、個々の積荷タンクにオイルを導くため、に使用される垂直のオイル供給導管、の上部でのフラッシングによって発生する。このようなドロップラインの一般的な高さは、２０～３０ｍである。

【0005】

オイル供給導管の垂直部分のオイルは、重力（gravity）によって加速され、導管の上部で望ましくない圧力低下をもたらすサイフォン効果を引き起こす。この挙動は、流体力学の既知の原理、例えば、ベルヌーイの方程式、に従って流れる流体の自然な特性によるものである。これに関連する一般的な問題は、圧力低下によるＶＯＣの過剰排出である。

【0006】

EP 1 463 683 B1（ＮＯ特許第３１５４１７号）は、積荷タンク又は貯蔵タンクへの、液体石油製品の積み込み中の、ＶＯＣの蒸発を低減する方法を教示している。この方法の中核となるのは、供給配管の断面積よりもかなり大きな断面積を有する積み込みカラム(loading column)内で終端する供給配管を使用することである。

【0007】

この技術分野における他の刊行物としては、EP 1 576 313 B1、EP 1 373 062 B1、及びEP 1 509 721 A1が挙げられる。

【発明の概要】

【0008】

目的
従って、本発明の目的は、タンカーにローディングする際の、オイルからのＶＯＣ蒸発を大幅に低減するシステム、装置、方法、又はアセンブリを提供することである。

【0009】

本発明
請求項１によって規定される本発明に係る液体ローディングアセンブリは、上述の目的を満足する。

【0010】

好ましい実施形態は、従属する請求項によって開示される。

【0011】

本発明では、オイル供給導管を取り囲む垂直ドロップライン内の液体レベルを上昇させるために、出口に流量制御バルブを使用する。このドロップラインは、積荷タンクの上部からほぼ底部まで延伸されている。液体レベルの増加により、オイル供給導管の落下高さが大幅に減少するため、サイフォン効果とオイルからのＶＯＣの排出が大幅に減少する。

【0012】

本発明に係るアセンブリは、又、非常に短時間で、ドロップラインがオイル供給導管の自由端のレベルまで、及びそれ以上のレベルまで、充填されるという事実と、ドロップラインの下側端部における出口配管設計と組み合わされた流量制御バルブの位置及び機能により、気泡の形成及び飛散を低減する。

【0013】

さらに、供給導管がオイル中に没した時点から、垂直のオイル供給導管の上部で放出された蒸気は、導管出口で静水圧に打ち勝って通過しなければならなくなる。オイルの流れからより多くの蒸気が放出されると、オイル供給導管内のガス圧が上昇し、それによってオイル供給導管の上部の典型的な低圧領域がさらに減少することが予想される。

【0014】

本明細書で使用される近接とは、通常、２ｍ未満、より好ましくは１ｍ未満、さらに好ましくは０．５ｍ未満の（距離）と理解される。

【0015】

本発明を、気体／液体分離装置（商業的に入手可能な技術であり、本発明の一部ではないもの）と組み合わせることにより、典型的には、オイルターミナル、浮体式貯蔵船又は生産プラットフォーム、からのオイルタンカーの外側のオイル供給導管の部分を含む、ドロップラインの前の石油供給導管内で発生したガス気泡の大部分を、供給導管内のオイルから除去して、このＶＯＣ排出源をさらに低減することができる。

【0016】

以下では、本発明を、図面によって例示される、非限定的な例示的実施形態の形で、さらに詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る、第１の流体を有するドロップラインの一実施形態を示す横断面図である。

【図2】本発明に係る、第２の流体を用いたドロップラインの一実施形態を示す横断面図である。

【図3】本発明に係る、バイパス導管及びセンサーベースの制御システムを備えたドロップラインの一実施形態を示す横断面図である。

【図4】図３に示す実施形態の変形例を示す横断面図である。

【図5】個々の積荷タンクに充填するための積荷分配システムと組み合わされた、本発明に係る、ドロップラインが配置された一連のタンクを示す横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本発明に係る、液体ローディングアセンブリの一実施形態の横断面図である。オイル充填アセンブリ１０は、主に、出口端部１１１を有するオイル供給導管１１の下部を含み、ドロップライン１３によって取り囲まれ、後者はバルブ１４によって終端されており、その機能は以下に説明される。この装置は、底壁１２１と上壁１２２を有するオイルタンク１２内に配置される。

【0019】

本発明の一つの課題は、バルブ１４を通る流量を調整することである。典型的な構成は、制御システム及びセンサーに基づくドロップライン１３のレベル監視と共に作動バルブを使用することである。これは、又、圧力バネで補助された閉鎖部材に作用する液圧によって開放されるバルブを用いて機械的に解決することもでき、これは本発明にとって好ましいバルブ設計である。

【0020】

バルブ１４が圧力ばねを含む場合、ばねは、ドロップラインが空のときに、閉鎖部材を閉鎖位置に保持するように設計されるが、ドロップラインがオイル供給導管１１の出口端部１１１の上方のレベルまで、通常、０．６ｋｇ／ｌより高い密度の揮発性流体で充填されたときには、閉鎖部材を閉鎖位置に保持することができない。

【0021】

図１に示されるように、ドロップライン内の液体レベル１５は非常に高く、オイル供給導管１１の出口端部１１１の上方の高さＨ_Ｔ１まで延伸されており、液体の密度が比較的低くて、バルブ１４が完全に開放されるためには、かなりの高さの液体が必要であることを示している。

【0022】

図１にも示されているように、オイル供給導管１１は、流入するオイルの流れによって引き起こされる出口バルブ１４の周辺の擾乱を制限するために、ドロップラインの下側端部から少なくとも４ｍ、好ましくは６～８ｍ、上方の、有意な距離ＯＳＣｖである位置１１１までしか延伸されない。

【0023】

ドロップラインの出口における局所的な圧力低下又はサイフォン効果を回避するために、バルブ１４の出口は、タンクの底壁１２１からわずかな距離Ｄ_ｖ、通常、１～２ｍ、そして３ｍを超えない程度、に配置される。バルブ１４の出口端部には、非必須の導管１８が接続されるように示されている。容器の構成によっては、導管１８は、図５に示されるように、共通の積荷分配システムにルーティングされるか、又は、タンク底部から０．２５～０．５ｍの垂直距離を有する水平出口として直接に使用され、それにより、タンク１２に積み込まれるオイルの飛散を低減させる。

【0024】

予防措置として、バルブ１４は、通常、閉鎖と指定された位置においても、限定された開放流体通路を確保するように構成された閉鎖部材を備える。

【0025】

先に示したように、ドロップライン１３を終端するバルブの開度を、そこに作用する液圧以外の手段、例えば、ドロップライン１３の液体レベルを継続的に監視し、制御システムと組み合わせて、ドロップライン１３内の液体レベルが上昇するにつれて、バルブを徐々に多く開放されるようにするレベルセンサー、によって制御することも、本発明の一般的な態様における選択肢又は代替手段である。そのようにして、センサーベースのシステムは、圧力決定バルブの場合と同様に、液体レベルをほぼ一定に保つように試みる。センサーベースのシステムの利点は、液体レベルが液体の密度に依存しないことであるが、欠点は、より複雑であり、センサー自体又は制御システム及びバルブへの接続における故障のリスクが高くなることである。

【0026】

ドロップライン１３は、タンク１２の上部１２２の上方の、その上側端部１３２まで延伸される。ドロップライン１３の上側端部１３２の付近には、配管１６及び逆止バルブ１７を含むアセンブリが配置され、タンク１２の上部からの蒸気がドロップライン１３に入ることができるようになっている。逆止バルブ１７は、蒸気が反対方向に通過できないことを確実にする。これは、ドロップライン１３内の液体レベル１５より上のガス圧力が、常に周囲のタンク１２内のガス圧力より高いか又は等しいことを確実にし、通常、ドロップライン１３の重力ドレイン中の圧力不足を避けるために有効である。

【0027】

図２は、ほとんどの点で図１と同じであるが、一つの例外は、バルブに作用する液圧によってバルブが開かれる種類の場合、チューブ内の液体レベル１５がより低く、オイル供給導管１１の出口端部１１１の上方の高さＨ_Ｔ２まで延伸されており、より高密度の液体を示していることである。もう一つの例外は、配管１６及び逆止バルブ１７のアセンブリの異なる実施形態であり、図２では、閉鎖可能なバルブ２０を備えた導管１９をさらに含んでいる。この配置により、検査又は保守のために、ドロップライン１３内部の雰囲気を、不活性ガス又は呼吸可能な空気で置換することができる。

【0028】

両方の代替案の主な機能は、揮発性の液体、典型的にはオイル、のローディングが、タンクが空又は空に近いときに、すでに制御された許容性のある方法で実行されることができることである。オイル供給導管１１の自由端１１１の上方にある液体レベル１５は、液体がわずかな圧力下で添加されることを確実にし、一方、タンク１２の低い位置に配置されたバルブ１４は、過剰な気化を引き起こすようなドロップライン１３又は導管１８からの液体の飛散がほとんど又は全くないことを確実にする。

【0029】

図３は、オイル充填アセンブリ１０’が若干異なるように構成された本発明の実施形態を示している。図１及び図２とほとんどの点で類似しているが、一つの例外は、ドロップライン１３内の液体レベルを継続的に監視し、制御ユニット３２との組み合わせにより、チューブ内の液体レベルが上昇するにつれて、バルブ１４を徐々に多く開放するようにし、又、その逆も同様である、センサー３１である。そのようにして、センサーに基づくシステムは、圧力で決定されるバルブの場合と同様に、液体レベルをほぼ一定に保つように試みる。別の例外は、タンク１２の上壁１２２のすぐ下のドロップライン１３の上部からの入口と、タンク１２の底壁１２１に近い出口とを有するバイパス導管３０である。図３では、バイパス導管３０は、導管１８に接続されて示されている。これは可能性であり、必須条件ではない。センサーの故障等の、何らかの理由で、ドロップライン１３内の液体レベルが、バイパス導管入口より上に上昇した場合、オイルは、単にバイパス導管３０を通って積荷タンクに、又は、配管の配置によっては積荷分配システムに、流れる。バイパス導管には、いかなる種類の制限、バルブ、又は、監視もないため、故障の可能性はない。バイパス導管３０は、本発明の任意の実施形態で使用することができるが、一般的には、重力作動式の流量制御装置よりも故障のリスクが高いと予想されるため、図３に記載されたようなセンサーベースのシステムでより有用である。

【0030】

図１～３に示された実施形態では、導管１８に接続されたバルブ１４を示しているが、バルブ１４は、他の実施形態では、導管又は他の配管に接続されていない、ドロップラインの末端を構成するようにしてもよい。

【0031】

図４は、オイル充填アセンブリ１０’が、積荷タンクの外側に配置されている、本発明の実施形態の横断面図である。バルブ１４からの出口導管４１は、タンク１２に、その底壁に近接して接続される。一方、図４のオイル充填アセンブリ１０’は、図３のものと類似しているが、図１及び図２に示す実施形態でも、タンク１２の外部に配置することもできる。図４の実施形態は、図２及び図３に示すようなアセンブリ１６、１７、１９、２０、及び／又は、図３のバイパス導管３０、と組み合わることができる。

【0032】

図５は、本発明による一つのオイル充填アセンブリを備える、より詳細には図３に示すものを備える、一連のタンクＴ１、Ｔ２、Ｔ３、の横断面図である。オイル充填アセンブリの寸法に関して、図５のタンクＴ１～Ｔ３の寸法は、縮尺バランスがとれていないことに留意されたい。この設計の特別な特徴は、共通のドロップラインから複数のタンクへの分配を可能にするタンク間の分配管５１である。分配管５１は、典型的には、各タンク内に、どのタンクをローディングするかを決定するためのバルブ５２を備える。当業者であれば、そのような分配管は、オイル充填アセンブリの出口バルブに接続される必要がないことを理解する。その一方で、同じ分配管が、複数のドロップライン／オイル充填アセンブリに接続されてもよい。さらに、そのような分配管は、図４に示されるような、タンクの外側に配置された一つ以上のオイル充填アセンブリと組み合わせて適用されることもできる。

【0033】

上記でコメントした利点は、本発明のすべての実施形態に共通であるが、図面に示された特定の特徴は、本発明の単なる実施形態に過ぎず、その範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】