JP2023148277A

JP2023148277A - How to maintain liquefied gas tanks and pumps for liquefied gas tanks

Info

Publication number: JP2023148277A
Application number: JP2022056206A
Authority: JP
Inventors: 明博池崎; Akihiro Ikezaki
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-10-13
Anticipated expiration: 2042-03-30
Also published as: JP7833944B2

Abstract

To prevent an inappropriate gas from flowing in and out through a pump barrel when loading and unloading a pump.SOLUTION: A liquefied gas tank 1 comprises: a tank body 10 for storing a liquefied gas; a pump 3 arranged in the tank body 10 to pump out the liquefied gas; a cylindrical pump barrel 2 that includes a lower chamber 21 extending upward from a position of the pump 3 and reaching the outside of the tank body 10, an intermediate chamber 22 located above the lower chamber 21, and an upper chamber 23 located above the intermediate chamber 22; a first on-off valve 51 provided between the upper chamber 23 and the intermediate chamber 22; a second on-off valve 52 provided between the intermediate chamber 22 and the lower chamber 21; and a gas replacement device 6 capable of switching gas in the intermediate chamber 22 and the upper chamber 23 between gas corresponding to the liquefied gas and an inert gas.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、液化ガスを貯留する液化ガスタンクに関する。 The present disclosure relates to a liquefied gas tank that stores liquefied gas.

液化水素や液化天然ガスなどの液化ガスを貯留する液化ガスタンクには、タンク内の液化ガスを払い出すためのポンプが設けられる。タンク屋根を通じて液化ガスの払い出しを行う場合、ポンプはタンク内に配置され、タンク屋根を貫通する筒状のポンプバレルを通して液化ガスが外部に送り出される。 A liquefied gas tank that stores liquefied gas such as liquefied hydrogen or liquefied natural gas is provided with a pump for discharging the liquefied gas inside the tank. When discharging liquefied gas through the tank roof, a pump is placed inside the tank, and the liquefied gas is delivered to the outside through a cylindrical pump barrel that penetrates the tank roof.

ここで、例えば下記特許文献１に示されるように、タンク内のポンプをメンテナンス等のためにタンクから搬出する作業が行われる場合がある。具体的に、特許文献１では、タンク屋根上に設置されたウィンチを用いてポンプを吊り上げることにより、タンクからポンプバレルを通じてポンプを搬出することが行われている。 Here, for example, as shown in Patent Document 1 below, there are cases where work is performed to remove the pump inside the tank from the tank for maintenance or the like. Specifically, in Patent Document 1, the pump is lifted from the tank through a pump barrel by lifting the pump using a winch installed on the tank roof.

特開２０１７－１３２６１９号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-132619

前記のようにポンプをタンク内から搬出する際には、ポンプバレルの上端が開放されるので、この開放された上端を通じて不適切なガスの出入りが生じる可能性がある。例えば、タンク内の液化ガスに対応するガスがポンプバレルを通じて大気に飛散したり、ポンプバレルを通じてタンク内に空気等が混入することが懸念される。このことは、タンク内にポンプを搬入する際にも同様に起こり得る。 As described above, when the pump is taken out of the tank, the upper end of the pump barrel is opened, so that there is a possibility that gas may inappropriately flow in and out through this open upper end. For example, there are concerns that gas corresponding to the liquefied gas in the tank may scatter into the atmosphere through the pump barrel, or that air or the like may enter the tank through the pump barrel. This can similarly occur when transporting the pump into the tank.

本開示は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、ポンプの搬出入時にポンプバレルを通じて不適切なガスの出入りが生じるのを防止し得る液化ガスタンクを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a liquefied gas tank that can prevent inappropriate gas from flowing in and out through a pump barrel when a pump is carried in and out.

前記課題を解決するためのものとして、本開示の一局面に係る液化ガスタンクは、液化ガスを貯留するタンク本体と、前記液化ガスを払い出すために前記タンク本体内に配置されたポンプと、前記ポンプを収容するとともに当該ポンプの収容位置から上方に延びて前記タンク本体の外側へと至る下部室、当該下部室の上方に配置された中間室、及び当該中間室の上方に配置された上部室とを含む筒状のポンプバレルと、前記上部室と前記中間室との間に開閉可能に設けられた第１開閉弁と、前記中間室と前記下部室との間に開閉可能に設けられた第２開閉弁と、前記中間室及び前記上部室内のガスを前記液化ガスに対応するガスと不活性ガスとの間で切り替え可能なガス置換装置とを備えたものである。 In order to solve the above problem, a liquefied gas tank according to one aspect of the present disclosure includes a tank body that stores liquefied gas, a pump disposed within the tank body to discharge the liquefied gas, and a tank body that stores the liquefied gas. A lower chamber that accommodates the pump and extends upward from the housing position of the pump to the outside of the tank body, an intermediate chamber located above the lower chamber, and an upper chamber located above the intermediate chamber. a cylindrical pump barrel including a first on-off valve that is openable and closable between the upper chamber and the intermediate chamber; and a first on-off valve that is openable and closable between the intermediate chamber and the lower chamber. The apparatus includes a second on-off valve and a gas replacement device capable of switching the gas in the intermediate chamber and the upper chamber between a gas corresponding to the liquefied gas and an inert gas.

本開示の液化ガスタンクによれば、ポンプの搬出入時にポンプバレルを通じて不適切なガスの出入りが生じるのを防止することができる。 According to the liquefied gas tank of the present disclosure, it is possible to prevent inappropriate gas from flowing in and out through the pump barrel when the pump is carried in and out.

本開示の一実施形態に係る液化ガスタンクの構造を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the structure of a liquefied gas tank according to an embodiment of the present disclosure. ポンプバレル及びその周辺構造の詳細を示すための図１の一部拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 showing details of a pump barrel and its surrounding structure. ポンプを取り出す作業の手順を説明するための図である。It is a figure for explaining the procedure of work to take out a pump. ポンプを据え付ける作業の手順を説明するための図である。It is a figure for explaining the procedure of work to install a pump.

以下、図面に基づいて、本開示の実施形態に係る液化ガスタンクを詳細に説明する。本開示の液化ガスタンクは、低温の液化ガスを貯留するタンクである。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、液化アンモニア、液化天然ガス又は液化石油ガス等である。とりわけ、本開示に係る液化ガスタンクは、液化水素を貯留するタンクとして好適である。 Hereinafter, a liquefied gas tank according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail based on the drawings. The liquefied gas tank of the present disclosure is a tank that stores low-temperature liquefied gas. The stored liquefied gas is, for example, liquefied hydrogen, liquid helium, liquid nitrogen, liquefied ammonia, liquefied natural gas, or liquefied petroleum gas. In particular, the liquefied gas tank according to the present disclosure is suitable as a tank for storing liquefied hydrogen.

［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の構造を示す概略図である。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、タンク本体１０と、ポンプバレル２と、ポンプ３と、吊上げ装置４と、バルブ装置５と、ガス置換装置６とを備える。タンク本体１０は、液化水素ＬＨを貯留するドーム型の容器である。ポンプ３は、液化水素ＬＨに浸漬された状態でタンク本体１０内に配置される潜没式のポンプである。ポンプバレル２は、ポンプ３によってタンク本体１０から払い出される液化水素ＬＨが流通する上下方向に延びる筒状体である。吊上げ装置４は、メンテナンス等の必要時にポンプバレル２を通じてポンプ３を吊り上げる装置である。バルブ装置５は、ポンプバレル２の内部流路を開閉可能に遮断する装置である。ガス置換装置６は、ポンプバレル２の上部（後述する中間室２２及び上部室２３）内のガスを置換する装置である。 [Overall structure of tank]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of a liquefied gas tank 1 according to an embodiment of the present disclosure. The liquefied gas tank 1 is a tank for storing cryogenic liquefied hydrogen LH, and is a ground-mounted flat-bottomed tank with a multi-shell structure. The liquefied gas tank 1 includes a tank body 10, a pump barrel 2, a pump 3, a lifting device 4, a valve device 5, and a gas replacement device 6. The tank body 10 is a dome-shaped container that stores liquefied hydrogen LH. The pump 3 is a submerged pump that is placed inside the tank body 10 while being immersed in the liquefied hydrogen LH. The pump barrel 2 is a cylindrical body extending in the vertical direction through which the liquefied hydrogen LH discharged from the tank body 10 by the pump 3 flows. The lifting device 4 is a device for lifting the pump 3 through the pump barrel 2 when maintenance or the like is required. The valve device 5 is a device that opens and closes the internal flow path of the pump barrel 2. The gas replacement device 6 is a device that replaces gas in the upper part of the pump barrel 2 (an intermediate chamber 22 and an upper chamber 23 described later).

タンク本体１０は、液化水素ＬＨを貯留するための空間を内部に画成する密閉体である。図１ではタンク本体１０を簡略化して単殻構造のように表現しているが、実際のタンク本体１０は、二重殻構造又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。前記外槽と前記内槽との間には断熱空間としての保冷層が形成され、当該保冷層には、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。 The tank body 10 is a sealed body that defines a space therein for storing liquefied hydrogen LH. In FIG. 1, the tank body 10 is simplified and expressed as having a single-shell structure, but the actual tank body 10 has a multi-shell structure such as a double-shell structure or a triple-shell structure. In the case of a double shell structure, the tank body 10 is composed of an outer tank erected on a foundation and an inner tank enclosed in the outer tank. Liquefied hydrogen LH is stored inside the inner tank. A cold insulation layer as a heat insulating space is formed between the outer tank and the inner tank, and the cold insulation layer is filled with a powder heat insulating material such as granular perlite and a low boiling point gas. In the case of the triple shell structure, the tank body 10 has a structure further including an intermediate tank between the outer tank and the inner tank.

図２は、ポンプバレル２及びその周辺構造の詳細を示すための図１の一部拡大図である。図１及び図２に示すように、ポンプバレル２は、タンク本体１０の内外を連通するようにタンク屋根１１を貫通している。すなわち、ポンプバレル２は、タンク本体１０の内部における底面近傍の高さからタンク屋根１１の上方の高さまでに亘って、タンク屋根１１を貫通しつつ上下方向（鉛直方向）に延びるように形成されている。ポンプバレル２は、タンク本体１０内の液化水素ＬＨを外部へ払い出すための導出管として機能する。 FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 to show details of the pump barrel 2 and its surrounding structure. As shown in FIGS. 1 and 2, the pump barrel 2 penetrates the tank roof 11 so as to communicate the inside and outside of the tank body 10. That is, the pump barrel 2 is formed to extend in the vertical direction (vertical direction) from the height near the bottom inside the tank body 10 to the height above the tank roof 11 while penetrating the tank roof 11. ing. The pump barrel 2 functions as a discharge pipe for discharging the liquefied hydrogen LH inside the tank body 10 to the outside.

バルブ装置５は、第１開閉弁５１、第２開閉弁５２、及び第３開閉弁５３を備える。第１～第３開閉弁５１～５３はそれぞれ、ポンプバレル２の内部流路を開放する開状態と当該内部流路を閉塞する閉状態との間で切り替え可能なバルブである。第１～第３開閉弁５１～５３は、ポンプバレル２の途中において、上から第１開閉弁５１、第３開閉弁５３、第２開閉弁５２の順に並ぶように配置されている。すなわち、第１開閉弁５１の下方に第３開閉弁５３が配置され、かつ第３開閉弁５３の下方に第２開閉弁５２が配置されている。 The valve device 5 includes a first on-off valve 51, a second on-off valve 52, and a third on-off valve 53. The first to third on-off valves 51 to 53 are valves that can be switched between an open state in which the internal flow path of the pump barrel 2 is opened and a closed state in which the internal flow path is closed. The first to third on-off valves 51 to 53 are arranged in the middle of the pump barrel 2 in the order of the first on-off valve 51, the third on-off valve 53, and the second on-off valve 52 from the top. That is, the third on-off valve 53 is arranged below the first on-off valve 51, and the second on-off valve 52 is arranged below the third on-off valve 53.

ポンプバレル２は、第２開閉弁５２の下側に位置する下部室２１と、第１開閉弁５１の上側に位置する上部室２３と、下部室２１と上部室２３との間（換言すれば第１開閉弁５１と第２開閉弁５２との間）に形成された中間室２２とを備える。 The pump barrel 2 has a lower chamber 21 located below the second on-off valve 52, an upper chamber 23 located above the first on-off valve 51, and a space between the lower chamber 21 and the upper chamber 23 (in other words, an intermediate chamber 22 formed between the first on-off valve 51 and the second on-off valve 52).

下部室２１は、上下方向に亘って断面が略一定とされたストレート状の円筒体であり、タンク本体１０の内部におけるポンプ３に対応する位置から上方に延びてタンク本体１０の外側（タンク屋根１１の上方）へと至るように形成されている。下部室２１は、ポンプ３を収容する下端部２１ａと、タンク屋根１１の上方に突出する上端部２１ｂとを有する。上端部２１ｂには、払い出しポート２４が突設されている。払い出しポート２４は、ポンプ３の稼働時に払い出される液化水素Ｌを外部に排出するためのポートである。 The lower chamber 21 is a straight cylindrical body with a substantially constant cross section in the vertical direction, and extends upward from a position corresponding to the pump 3 inside the tank body 10 to the outside of the tank body 10 (tank roof). 11). The lower chamber 21 has a lower end 21 a that accommodates the pump 3 and an upper end 21 b that projects above the tank roof 11 . A dispensing port 24 is provided protruding from the upper end portion 21b. The discharge port 24 is a port for discharging liquefied hydrogen L discharged when the pump 3 is in operation to the outside.

中間室２２は、下部室２１と同一の径を有する円筒体であり、下部室２１と上部室２３との間に同軸に取り付けられている。本実施形態において、中間室２２は、第１～第３開閉弁５１～５３によって２つの部屋に画成されている。すなわち、中間室２２は、第１開閉弁５１と第３開閉弁５３との間に形成された短円筒状の第１中間室２２１と、第２開閉弁５２と第３開閉弁５３との間に形成された短円筒状の第２中間室２２２とを有する。 The intermediate chamber 22 is a cylindrical body having the same diameter as the lower chamber 21 and is coaxially attached between the lower chamber 21 and the upper chamber 23. In this embodiment, the intermediate chamber 22 is divided into two chambers by first to third on-off valves 51 to 53. That is, the intermediate chamber 22 is a short cylindrical first intermediate chamber 221 formed between the first on-off valve 51 and the third on-off valve 53, and between the second on-off valve 52 and the third on-off valve 53. The second intermediate chamber 222 has a short cylindrical shape.

上部室２３は、断面積が途中で拡大するように形成された筒状体である。具体的に、上部室２３は、下部室２１及び中間室２２と同一の径を有する小径部２３ａと、小径部２３ａよりも径の大きい大径部２３ｂと、小径部２３ａと大径部２３ｂとを互いに接続する中間部２３ｃとを有する。小径部２３ａは、第１中間室２２１上に第１開閉弁５１を介して同軸に接続されている。中間部２３ｃは、大径部２３ｂに近い上方ほど内径が大きくなるように形成されている。大径部２３ｂは、中間部２３ｃの上端から当該上端と同一の径をもって上方に延びるように形成されている。 The upper chamber 23 is a cylindrical body formed so that its cross-sectional area increases halfway. Specifically, the upper chamber 23 includes a small diameter portion 23a having the same diameter as the lower chamber 21 and the intermediate chamber 22, a large diameter portion 23b having a larger diameter than the small diameter portion 23a, and a small diameter portion 23a and a large diameter portion 23b. and an intermediate portion 23c that connects the two to each other. The small diameter portion 23a is coaxially connected to the first intermediate chamber 221 via the first on-off valve 51. The intermediate portion 23c is formed such that the inner diameter increases toward the upper portion near the large diameter portion 23b. The large diameter portion 23b is formed to extend upward from the upper end of the intermediate portion 23c with the same diameter as the upper end.

上部室２３（大径部２３ｂ）の上端には、ヘッドプレート２５が着脱可能に取り付けられている。すなわち、ヘッドプレート２５は、上部室２３の上面開口を開閉可能に塞ぐプレートである。ヘッドプレート２５の上面には吊り手２５ａが突設されている。 A head plate 25 is detachably attached to the upper end of the upper chamber 23 (large diameter portion 23b). That is, the head plate 25 is a plate that opens and closes the top opening of the upper chamber 23 . A hanging hand 25a is provided protruding from the upper surface of the head plate 25.

ポンプ３は、ポンプバレル２（下部室２１）の下端部２１ａに収容されかつ液化水素Ｌに浸漬された状態でタンク本体１０内に配置されている。ポンプバレル２の下端部２１ａには、その下面開口である取込み口を開閉するためのフート弁２６が取り付けられている。フート弁２６の上にはポンプ３が載置されており、ポンプ３の自重を受けてフート弁２６が下降することにより、ポンプバレル２の前記取込み口が開放されるようになっている。ポンプ３は、このように取込み口が開放された状態で駆動されることにより、タンク本体１０内の液化水素ＬＨを前記取込み口から取り込んで上方に圧送し、ポンプバレル２（下部室２１）を通じて液化水素ＬＨを外部に払い出す。 The pump 3 is housed in the lower end 21a of the pump barrel 2 (lower chamber 21), and is placed in the tank body 10 while being immersed in the liquefied hydrogen L. A foot valve 26 is attached to the lower end 21a of the pump barrel 2 for opening and closing the intake port, which is an opening on the lower surface of the pump barrel 2. The pump 3 is mounted on the foot valve 26, and when the foot valve 26 descends under the weight of the pump 3, the intake port of the pump barrel 2 is opened. By being driven with the intake port open in this way, the pump 3 takes in the liquefied hydrogen LH in the tank body 10 from the intake port, pumps it upward, and pumps it through the pump barrel 2 (lower chamber 21). Discharge liquefied hydrogen LH to the outside.

吊上げ装置４は、ポンプバレル２の上部室２３内に配置されている。吊上げ装置４は、ポンプバレル２（下部室２１）の下端部２１ａに収容されたポンプ３を上部室２３まで吊り上げることが可能なウィンチである。具体的に、吊上げ装置４は、水平方向の軸回りに回転可能なドラム４１と、ドラム４１とポンプ３とを連結する吊りワイヤ４２とを備える。吊りワイヤ４２は、ドラム４１に巻回されるとともに、ドラム４１から下方に延びてポンプ３まで至るように配索されている。ドラム４１は、吊りワイヤ４２を巻き取る正転方向の回転と吊りワイヤ４２を引き出す反転方向の回転とが可能なドラムであり、ヘッドプレート２５の下面に固定された支持部材４３により支持されている。すなわち、ドラム４１は、支持部材４３を介してヘッドプレート２５の下面に取り付けられることにより、上部室２３の内部において回転可能に支持されている。なお、吊上げ装置４は、ドラム４１を正転方向及び反転方向に回転駆動するための駆動源をさらに含み得る。駆動源としては、気体を用いた気動式のものや、電力を用いた電動式のものなど、適宜のものを使用し得る。 The lifting device 4 is arranged in the upper chamber 23 of the pump barrel 2. The lifting device 4 is a winch that can lift the pump 3 housed in the lower end 21a of the pump barrel 2 (lower chamber 21) to the upper chamber 23. Specifically, the lifting device 4 includes a drum 41 that is rotatable around a horizontal axis, and a lifting wire 42 that connects the drum 41 and the pump 3. The suspension wire 42 is wound around the drum 41 and is wired so as to extend downward from the drum 41 and reach the pump 3. The drum 41 is a drum that can rotate in the forward direction to wind up the hanging wire 42 and in the reverse direction to pull out the hanging wire 42, and is supported by a support member 43 fixed to the lower surface of the head plate 25. . That is, the drum 41 is rotatably supported inside the upper chamber 23 by being attached to the lower surface of the head plate 25 via the support member 43. Note that the lifting device 4 may further include a drive source for rotationally driving the drum 41 in the normal rotation direction and the reverse rotation direction. As the driving source, an appropriate driving source may be used, such as a pneumatic type using gas or an electric type using electric power.

第１開閉弁５１は、上部室２３と第１中間室２２１との間に配置され、上部室２３と第１中間室２２１とを連通する開状態と両者の連通を遮断する閉状態との間で切り替え可能である。第２開閉弁５２は、第２中間室２２２と下部室２１との間に配置され、第２中間室２２２と下部室２１とを連通する開状態と両者の連通を遮断する閉状態との間で切り替え可能である。第３開閉弁５３は、第１中間室２２１と第２中間室２２２との間に配置され、第１中間室２２１と第２中間室２２２とを連通する開状態と両者の連通を遮断する閉状態との間で切り替え可能である。 The first on-off valve 51 is arranged between the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221, and is between an open state in which the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221 communicate with each other and a closed state in which communication between the two is cut off. It can be switched with . The second on-off valve 52 is arranged between the second intermediate chamber 222 and the lower chamber 21, and is between an open state in which the second intermediate chamber 222 and the lower chamber 21 communicate with each other and a closed state in which communication between the two is cut off. It can be switched with . The third on-off valve 53 is disposed between the first intermediate chamber 221 and the second intermediate chamber 222, and is in an open state where the first intermediate chamber 221 and the second intermediate chamber 222 communicate with each other, and in a closed state where the communication between the two is cut off. It is possible to switch between the states.

図中において、バルブを表す記号が黒塗りされていることは当該バルブが閉じていることを、バルブを表す記号が黒塗りされていないことは当該バルブが開いていることを示す。図１及び図２に示すように、液化ガスタンク１の運用中、第１～第３開閉弁５１～５３は開状態に維持される。吊りワイヤ４２は、この開状態の各開閉弁５１～５３をそれぞれ通って上部室２３から下部室２１へと延びるように配索され、下部室２１の下端部２１ａにあるポンプ３と上部室２３にあるドラム４１とを互いに連結する。一方、メンテナンス等のためにポンプ３をタンク本体１０から取り出す際には、吊上げ装置４によってポンプ３が下部室２１から上部室２３まで吊り上げられる。このとき、第１～第３開閉弁５１～５３は、ポンプ３の上部室２３への移動が完了するまで開状態に維持され、移動完了後に閉状態へと切り替えられる。下部室２１と上部室２３との間のポンプ３の移動が可能になるように、第１～第３開閉弁５１～５３は、それぞれ開状態においてポンプ３の通過を許容し得る弁体を有している。そのような開閉弁５１～５３としては、中空ボール状の弁体を有するボール弁が好適である。 In the figure, a black symbol representing a valve indicates that the valve is closed, and a non-black symbol representing a valve indicates that the valve is open. As shown in FIGS. 1 and 2, during operation of the liquefied gas tank 1, the first to third on-off valves 51 to 53 are maintained in the open state. The hanging wire 42 is routed so as to extend from the upper chamber 23 to the lower chamber 21 through each of the on-off valves 51 to 53 in the open state, and connects the pump 3 located at the lower end 21a of the lower chamber 21 to the upper chamber 23. The drums 41 located at On the other hand, when the pump 3 is taken out from the tank body 10 for maintenance or the like, the pump 3 is lifted from the lower chamber 21 to the upper chamber 23 by the lifting device 4. At this time, the first to third on-off valves 51 to 53 are maintained in the open state until the movement of the pump 3 to the upper chamber 23 is completed, and are switched to the closed state after the movement is completed. In order to enable movement of the pump 3 between the lower chamber 21 and the upper chamber 23, the first to third on-off valves 51 to 53 each have a valve body that allows the pump 3 to pass through in the open state. are doing. As such on-off valves 51 to 53, ball valves having hollow ball-shaped valve bodies are suitable.

ガス置換装置６は、ポンプ３の取出し時等の必要時に中間室２２（第１及び第２中間室２２１，２２２）及び上部室２３内のガスを置換する装置である。ガス置換装置６は、水素ガス供給源６０と、窒素ガス供給源６１と、第１水素ガス導入管６２と、第２水素ガス導入管６３と、第１窒素ガス導入管６４と、第２窒素ガス導入管６５と、第１～第４ガス導出管６６～６９と、第１～第８バルブ７０Ａ～７０Ｈとを備える。 The gas replacement device 6 is a device that replaces the gas in the intermediate chamber 22 (first and second intermediate chambers 221, 222) and the upper chamber 23 when necessary, such as when the pump 3 is taken out. The gas replacement device 6 includes a hydrogen gas supply source 60, a nitrogen gas supply source 61, a first hydrogen gas introduction pipe 62, a second hydrogen gas introduction pipe 63, a first nitrogen gas introduction pipe 64, and a second nitrogen gas introduction pipe. It includes a gas inlet pipe 65, first to fourth gas outlet pipes 66 to 69, and first to eighth valves 70A to 70H.

水素ガス供給源６０は、タンク本体１０に貯留されている液化ガス（ここでは液化水素ＬＨ）に対応するガスつまり水素ガスを供給する供給源であり、例えば水素ガスを圧送可能な送気ポンプ等を含む。窒素ガス供給源６１は、不活性ガスとしての窒素ガスを供給する供給源であり、例えば窒素ガスを圧送可能な送気ポンプ等を含む。なお、水素ガス供給源６０は本開示における第１供給源に相当し、窒素ガス供給源６１は本開示における第２供給源に相当する。 The hydrogen gas supply source 60 is a supply source that supplies a gas corresponding to the liquefied gas (liquefied hydrogen LH in this case) stored in the tank body 10, that is, hydrogen gas, and is, for example, an air pump capable of pumping hydrogen gas. including. The nitrogen gas supply source 61 is a supply source that supplies nitrogen gas as an inert gas, and includes, for example, an air pump capable of pumping nitrogen gas. Note that the hydrogen gas supply source 60 corresponds to a first supply source in the present disclosure, and the nitrogen gas supply source 61 corresponds to a second supply source in the present disclosure.

第１水素ガス導入管６２は、水素ガス供給源６０と上部室２３とを連結するパイプである。第２水素ガス導入管６３は、水素ガス供給源６０と第２中間室２２２とを連結するパイプである。第１窒素ガス導入管６４は、窒素ガス供給源６１と上部室２３とを連結するパイプである。第２窒素ガス導入管６５は、窒素ガス供給源６１と第１中間室２２１とを連結するパイプである。第１ガス導出管６６及び第２ガス導出管６７は、被置換ガスを排出するために上部室２３に接続されたパイプである。第３ガス導出管６８は、被置換ガスを排出するために第１中間室２２１に接続されたパイプである。第４ガス導出管６９は、被置換ガスを排出するために第２中間室２２２に接続されたパイプである。なお、第１及び第２水素ガス導入管６２，６３並びに第１及び第２窒素ガス導入管６４，６５は、本開示における導入部に相当する。中でも、第１及び第２水素ガス導入管６２，６３は、本開示における第１ガス導入管に相当し、第１及び第２窒素ガス導入管６４，６５は、本開示における第２ガス導入管に相当する。また、第１～第４ガス導出管６６～６９は、本開示における導出部に相当する。 The first hydrogen gas introduction pipe 62 is a pipe that connects the hydrogen gas supply source 60 and the upper chamber 23. The second hydrogen gas introduction pipe 63 is a pipe that connects the hydrogen gas supply source 60 and the second intermediate chamber 222. The first nitrogen gas introduction pipe 64 is a pipe that connects the nitrogen gas supply source 61 and the upper chamber 23 . The second nitrogen gas introduction pipe 65 is a pipe that connects the nitrogen gas supply source 61 and the first intermediate chamber 221. The first gas outlet pipe 66 and the second gas outlet pipe 67 are pipes connected to the upper chamber 23 for discharging the gas to be replaced. The third gas outlet pipe 68 is a pipe connected to the first intermediate chamber 221 for discharging the gas to be replaced. The fourth gas outlet pipe 69 is a pipe connected to the second intermediate chamber 222 for discharging the gas to be replaced. Note that the first and second hydrogen gas introduction pipes 62 and 63 and the first and second nitrogen gas introduction pipes 64 and 65 correspond to an introduction part in the present disclosure. Among them, the first and second hydrogen gas introduction pipes 62 and 63 correspond to the first gas introduction pipe in the present disclosure, and the first and second nitrogen gas introduction pipes 64 and 65 correspond to the second gas introduction pipe in the present disclosure. corresponds to Further, the first to fourth gas outlet pipes 66 to 69 correspond to the outlet section in the present disclosure.

第１バルブ７０Ａは、第１水素ガス導入管６２に開閉可能に設けられたバルブである。第２バルブ７０Ｂは、第１窒素ガス導入管６４に開閉可能に設けられたバルブである。第３バルブ７０Ｃは、第２窒素ガス導入管６５に開閉可能に設けられたバルブである。第４バルブ７０Ｄは、第２水素ガス導入管６３に開閉可能に設けられたバルブである。第５バルブ７０Ｅは、第１ガス導出管６６に開閉可能に設けられたバルブである。第６バルブ７０Ｆは、第２ガス導出管６７に開閉可能に設けられたバルブである。第７バルブ７０Ｇは、第３ガス導出管６８に開閉可能に設けられたバルブである。第８バルブ７０Ｈは、第４ガス導出管６９に開閉可能に設けられたバルブである。 The first valve 70A is a valve provided in the first hydrogen gas introduction pipe 62 so as to be openable and closable. The second valve 70B is a valve provided in the first nitrogen gas introduction pipe 64 so as to be openable and closable. The third valve 70C is a valve provided in the second nitrogen gas introduction pipe 65 so as to be openable and closable. The fourth valve 70D is a valve provided in the second hydrogen gas introduction pipe 63 so as to be openable and closable. The fifth valve 70E is a valve provided in the first gas outlet pipe 66 so as to be openable and closable. The sixth valve 70F is a valve provided in the second gas outlet pipe 67 so as to be openable and closable. The seventh valve 70G is a valve provided in the third gas outlet pipe 68 so as to be openable and closable. The eighth valve 70H is a valve provided in the fourth gas outlet pipe 69 so as to be openable and closable.

ガス置換装置６は、中間室２２（第１及び第２中間室２２１，２２２）及び上部室２３内のガスを、水素ガス供給源６０から供給される水素ガスと、窒素ガス供給源６１から供給される窒素ガスとの間で切り替えるガス置換を行うことが可能である。このガス置換の際、第１～第８バルブ７０Ａ～７０Ｈは必要に応じて開かれる。一方、液化ガスタンク１の運用中は、図１及び図２に示すように、第１～第８バルブ７０Ａ～７０Ｈはいずれも閉状態に維持される。 The gas replacement device 6 supplies gas in the intermediate chamber 22 (first and second intermediate chambers 221 and 222) and the upper chamber 23 with hydrogen gas supplied from a hydrogen gas supply source 60 and nitrogen gas supplied from a nitrogen gas supply source 61. It is possible to perform gas replacement by switching between nitrogen gas and nitrogen gas. During this gas replacement, the first to eighth valves 70A to 70H are opened as necessary. On the other hand, while the liquefied gas tank 1 is in operation, the first to eighth valves 70A to 70H are all maintained in a closed state, as shown in FIGS. 1 and 2.

［ポンプ取出し作業］
上述したとおり、ポンプ３は、例えばメンテナンスのためにタンク本体１０から取り出されることがある。この作業の詳細を図３を用いて説明する。 [Pump removal work]
As described above, the pump 3 may be removed from the tank body 10, for example, for maintenance. Details of this work will be explained using FIG. 3.

ポンプ３の取出し作業（図３）に先立って、まず、ポンプバレル２内の液化水素ＬＨをタンク本体１０内へ押し出す作業が行われる。液化ガスタンク１の運用中、ポンプバレル２の内部には液化水素ＬＨが入り込んでいる。一般に、液化水素ＬＨの払い出し時以外は、タンク本体１０の液面と同じ高さまでポンプバレル２内に液化水素ＬＨが存在している。ポンプ３の吊り上げ抵抗を小さくする、もしくは液体の抱き込みを抑制する等の観点から、ポンプ３の取出し時にはポンプバレル２内に液体が存在しないことが望ましい。そこで、本実施形態では、ポンプ３を取り出す前の準備として、払い出しポート２４からポンプバレル２内に対し、貯留されている液化ガス（ここでは液化水素ＬＨ）に対応するガスつまり水素ガスが供給される。このとき、第１～第８バルブ７０Ａ～７０Ｈはいずれも閉じておく。すると、払い出しポート２４から供給された水素ガスに押されて、ポンプバレル２内の液化水素ＬＨがタンク本体１０内へ戻される。これにより、ポンプバレル２内が全体的に水素ガスで満たされた状態が得られる。なお、このような液化水素ＬＨの押出し作業は、必要に応じて実施すればよく、省略することも可能である。 Prior to the removal operation of the pump 3 (FIG. 3), an operation is first performed to push out the liquefied hydrogen LH in the pump barrel 2 into the tank body 10. During operation of the liquefied gas tank 1, liquefied hydrogen LH enters inside the pump barrel 2. Generally, the liquefied hydrogen LH exists in the pump barrel 2 up to the same height as the liquid level of the tank body 10 except when the liquefied hydrogen LH is being dispensed. From the viewpoint of reducing the lifting resistance of the pump 3 or suppressing entrapment of liquid, it is desirable that no liquid be present in the pump barrel 2 when the pump 3 is taken out. Therefore, in this embodiment, in preparation before taking out the pump 3, a gas corresponding to the stored liquefied gas (liquefied hydrogen LH in this case), that is, hydrogen gas, is supplied from the discharge port 24 into the pump barrel 2. Ru. At this time, all of the first to eighth valves 70A to 70H are closed. Then, the liquefied hydrogen LH in the pump barrel 2 is pushed back into the tank body 10 by the hydrogen gas supplied from the discharge port 24. Thereby, a state is obtained in which the inside of the pump barrel 2 is completely filled with hydrogen gas. Note that such an operation for extruding liquefied hydrogen LH may be performed as necessary, and may be omitted.

次に、図３のステップ１－１のように、吊上げ装置４を用いてポンプ３を上部室２３まで吊り上げる。この吊り上げの際、第１～第３開閉弁５１～５３は、液化ガスタンク１の運用中と同じく開いておく。吊り上げられたポンプ３は、開状態にある各開閉弁５１～５３を通過してポンプバレル２の下部室２１から上部室２３まで移動する。また、上部室２３へのポンプ３の移動が完了するまで、第１～第８バルブ７０Ａ～７０Ｈはいずれも閉じておく。これにより、上部室２３、第１中間室２２１、及び第２中間室２２２は、ポンプ３の移動（吊り上げ）が完了するまで水素ガスで満たされた状態に維持される。 Next, as in step 1-1 in FIG. 3, the pump 3 is lifted up to the upper chamber 23 using the lifting device 4. During this lifting, the first to third on-off valves 51 to 53 are kept open in the same way as when the liquefied gas tank 1 is in operation. The lifted pump 3 moves from the lower chamber 21 to the upper chamber 23 of the pump barrel 2 by passing through the on-off valves 51 to 53 which are in an open state. Further, all of the first to eighth valves 70A to 70H are kept closed until the movement of the pump 3 to the upper chamber 23 is completed. Thereby, the upper chamber 23, the first intermediate chamber 221, and the second intermediate chamber 222 are maintained filled with hydrogen gas until the movement (lifting) of the pump 3 is completed.

次に、図３のステップ１－２のように、上部室２３及び第１中間室２２１内のガスを水素ガスから窒素ガスに置換する。詳しくは、第１開閉弁５１を開状態に維持しつつ、第２及び第３開閉弁５２，５３を開状態から閉状態に切り替える。また、第１、第２、及び第６バルブ７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｆを閉状態に維持しつつ、第３、第４、第５、第７及び第８バルブ７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｇ，７０Ｈを閉状態から開状態に切り替える。これにより、第１中間室２２１と第２中間室２２２との連通、及び第２中間室２２２と下部室２１との連通がそれぞれ遮断された状態で、第２窒素ガス導入管６５から第１中間室２２１に窒素ガスが導入されるとともに、第２水素ガス導入管６３から第２中間室２２２に水素ガスが導入される。このことは、上部室２３及び第１中間室２２１内のガスを置換する作用をもたらす。 Next, as in step 1-2 of FIG. 3, the gas in the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221 is replaced from hydrogen gas with nitrogen gas. Specifically, while maintaining the first on-off valve 51 in the open state, the second and third on-off valves 52 and 53 are switched from the open state to the closed state. Further, while maintaining the first, second, and sixth valves 70A, 70B, and 70F in a closed state, the third, fourth, fifth, seventh, and eighth valves 70C, 70D, 70E, 70G, and 70H are Switch from closed state to open state. As a result, in a state where communication between the first intermediate chamber 221 and the second intermediate chamber 222 and communication between the second intermediate chamber 222 and the lower chamber 21 are cut off, the second nitrogen gas introduction pipe 65 is connected to the first intermediate chamber. Nitrogen gas is introduced into the chamber 221, and hydrogen gas is introduced into the second intermediate chamber 222 from the second hydrogen gas introduction pipe 63. This brings about the effect of replacing the gas in the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221.

すなわち、第２窒素ガス導入管６５からの窒素ガスは、第１中間室２２１に導入されるだけでなく、開状態にある第１開閉弁５１を通じて第１中間室２２１から上部室２３にも導入される。このような窒素ガスの導入により、第１中間室２２１及び上部室２３の内部がそれぞれ窒素ガスによって満たされるとともに、第１中間室２２１及び上部室２３に存在していた水素ガスが第１ガス導出管６６及び第３ガス導出管６８へと押し出される。言い換えると、第１中間室２２１及び上部室２３の内部が、水素ガスで満たされる状態から窒素ガスで満たされる状態へと切り替えられる。一方、第２水素ガス導入管６３からの水素ガスは、第２中間室２２２を通じて第４ガス導出管６９へと排出される。これにより、第２中間室２２２の内部は水素ガスで満たされる状態に維持される。なお、詳細は省略するが、導出管６６～６９からガスが排出される場合（特に水素ガスが排出される場合）、この排出ガスを回収することが望ましい。このため、導出管６６～６９には適宜回収器を接続することが望ましい。 That is, the nitrogen gas from the second nitrogen gas introduction pipe 65 is not only introduced into the first intermediate chamber 221 but also introduced from the first intermediate chamber 221 into the upper chamber 23 through the first on-off valve 51 which is in the open state. be done. By introducing nitrogen gas in this manner, the interiors of the first intermediate chamber 221 and the upper chamber 23 are filled with nitrogen gas, and the hydrogen gas present in the first intermediate chamber 221 and the upper chamber 23 is removed from the first gas. It is pushed out to the pipe 66 and the third gas outlet pipe 68. In other words, the interiors of the first intermediate chamber 221 and the upper chamber 23 are switched from being filled with hydrogen gas to being filled with nitrogen gas. On the other hand, hydrogen gas from the second hydrogen gas inlet pipe 63 is discharged to the fourth gas outlet pipe 69 through the second intermediate chamber 222. Thereby, the inside of the second intermediate chamber 222 is maintained in a state filled with hydrogen gas. Although details are omitted, when gas is discharged from the outlet pipes 66 to 69 (particularly when hydrogen gas is discharged), it is desirable to recover this discharged gas. For this reason, it is desirable to connect a recovery device to the outlet pipes 66 to 69 as appropriate.

次に、図３のステップ１－３のように、上部室２３からヘッドプレート２５を取り外し、当該ヘッドプレート２５と共に吊上げ装置４及びポンプ３を搬出する。詳しくは、ヘッドプレート２５を固定しているボルト等の固定手段を解除し、予め用意されたウィンチ等の外部搬出装置を用いてヘッドプレート２５を搬出する。例えば、外部搬出装置から延びるワイヤＷをヘッドプレート２５の吊り手２５ａに掛けた状態で、外部搬出装置を操作してヘッドプレート２５を所定の搬出先まで搬出する。当該搬出によりヘッドプレート２５が取り外されると、上部室２３の上面が開放されるので、当該上部室２３内のガス（窒素ガス）は適宜空気に置換される。ここで、ヘッドプレート２５には吊上げ装置４が固定されており、かつ吊上げ装置４は吊りワイヤ４２によってポンプ３を保持している。このため、ヘッドプレート２５が搬出されると、このヘッドプレート２５と共に吊上げ装置４及びポンプ３も搬出される。 Next, as in step 1-3 in FIG. 3, the head plate 25 is removed from the upper chamber 23, and the lifting device 4 and pump 3 are carried out together with the head plate 25. Specifically, the fixing means such as bolts fixing the head plate 25 is released, and the head plate 25 is carried out using a previously prepared external carrying device such as a winch. For example, the head plate 25 is carried out to a predetermined destination by operating the external carrying out device while the wire W extending from the external carrying out device is hung on the hanger 25a of the head plate 25. When the head plate 25 is removed by the carrying out, the upper surface of the upper chamber 23 is opened, so that the gas (nitrogen gas) in the upper chamber 23 is appropriately replaced with air. Here, a lifting device 4 is fixed to the head plate 25, and the lifting device 4 holds the pump 3 by a lifting wire 42. Therefore, when the head plate 25 is carried out, the lifting device 4 and the pump 3 are also carried out together with the head plate 25.

上述したポンプ３の搬出（ヘッドプレート２５の取外し）は、第１～第３開閉弁５１～５３が全て閉じた状態で行われる。すなわち、先のステップ１－２の後、第２開閉弁５２及び第３開閉弁５３を閉状態に維持しつつ第１開閉弁５１を開状態から閉状態に切り替える操作が行われ、その状態でポンプ３が搬出される。また、ポンプ３の搬出前に、第５バルブ７０Ｅは開状態から閉状態に切り替えられる。一方、第５バルブ７０Ｅ以外の他のバルブ、つまり第１～第４バルブ７０Ａ～７０Ｄ及び第６～第８バルブ７０Ｆ～７０Ｈは、先のステップ１－２における状態から変更されない。これにより、ステップ１－２からステップ１－３にかけて、第２窒素ガス導入管６５からの窒素ガスの供給と、第２水素ガス導入管６３からの水素ガスの供給とがいずれも継続される。このようなガス供給により、ポンプ３の搬出の間、第１中間室２２１の内部が窒素ガスで満たされる状態に維持されるとともに、第２中間室２２２の内部が水素ガスで満たされる状態に維持される。 The above-described unloading of the pump 3 (removal of the head plate 25) is performed with all of the first to third on-off valves 51 to 53 closed. That is, after the previous step 1-2, an operation is performed to switch the first on-off valve 51 from the open state to the closed state while maintaining the second on-off valve 52 and the third on-off valve 53 in the closed state, and in that state, Pump 3 is carried out. Furthermore, before the pump 3 is unloaded, the fifth valve 70E is switched from the open state to the closed state. On the other hand, the other valves other than the fifth valve 70E, that is, the first to fourth valves 70A to 70D and the sixth to eighth valves 70F to 70H are not changed from the state in the previous step 1-2. As a result, from step 1-2 to step 1-3, both the supply of nitrogen gas from the second nitrogen gas introduction pipe 65 and the supply of hydrogen gas from the second hydrogen gas introduction pipe 63 are continued. With such gas supply, while the pump 3 is being carried out, the inside of the first intermediate chamber 221 is maintained in a state filled with nitrogen gas, and the inside of the second intermediate chamber 222 is maintained in a state filled with hydrogen gas. be done.

以上により、ポンプ３をタンク本体１０から取り出す作業が完了する。取り出されたポンプ３は、搬出先でメンテナンス等の所定の処置に供される。なお、以上のようなポンプ３の搬出作業（図３）において、ポンプ３を下部室２１から上部室２３に引き上げるステップ１－１の作業は、本開示における第１ステップに相当し、上部室２３及び第１中間室２２１内のガスを水素ガスから窒素ガスに置換しかつ第２中間室２２２内を水素ガスで満たすステップ１－２の作業は、本開示における第２ステップに相当し、上部室２３を開放して当該上部室２３からポンプ３を搬出するステップ１－３の作業は、本開示における第３ステップに相当する。 With the above steps, the work of taking out the pump 3 from the tank body 10 is completed. The pump 3 taken out is subjected to predetermined treatment such as maintenance at a destination. In addition, in the above-described work of carrying out the pump 3 (FIG. 3), the work of step 1-1 of lifting the pump 3 from the lower chamber 21 to the upper chamber 23 corresponds to the first step in the present disclosure, and the work of lifting the pump 3 from the lower chamber 21 to the upper chamber 23 corresponds to The operation in step 1-2 of replacing the gas in the first intermediate chamber 221 from hydrogen gas with nitrogen gas and filling the second intermediate chamber 222 with hydrogen gas corresponds to the second step in the present disclosure, and the operation in step 1-2 corresponds to the second step in the present disclosure. The work in step 1-3 of opening the upper chamber 23 and transporting the pump 3 from the upper chamber 23 corresponds to the third step in the present disclosure.

［ポンプ据付け作業］
続けて、ポンプ３をタンク本体１０に据え付ける作業を図４を用いて説明する。 [Pump installation work]
Next, the work of installing the pump 3 on the tank body 10 will be explained using FIG. 4.

まず、上部室２３の上面にヘッドプレート２５を固定するとともに、上部室２３の内部に吊上げ装置４及びポンプ３を挿入する。この作業は、図３のステップ１－３の逆手順の作業であり、吊上げ装置４及びポンプ３を伴ったヘッドプレート２５を上部室２３の上面に固定することで実現される。ヘッドプレート２５の固定により、上部室２３内には空気が閉じ込められる。 First, the head plate 25 is fixed to the upper surface of the upper chamber 23, and the lifting device 4 and the pump 3 are inserted into the upper chamber 23. This operation is a reverse procedure of step 1-3 in FIG. 3, and is achieved by fixing the head plate 25 together with the lifting device 4 and pump 3 to the upper surface of the upper chamber 23. By fixing the head plate 25, air is trapped in the upper chamber 23.

次に、図４のステップ２－１のように、上部室２３内のガスを空気から窒素ガスに置換する。詳しくは、第１～第３開閉弁５１～５３並びに第１及び第６バルブ７０Ａ，７０Ｆを閉状態に維持しかつ第３、第４、第７及び第８バルブ７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｇ，７０Ｈを開状態に維持しつつ、第２及び第５バルブ７０Ｂ，７０Ｅを閉状態から開状態に切り替える。これにより、第１窒素ガス導入管６４から上部室２３に窒素ガスが導入されるとともに、当該上部室２３から第１ガス導出管６６を通じて空気が排出される。すなわち、上部室２３の内部が、空気で満たされる状態から窒素ガスで満たされる状態へと切り替えられる。また、ここでの上部室２３のガス置換の間、第２窒素ガス導入管６５及び第２水素ガス導入管６３からはそれぞれガス（窒素ガス又は水素ガス）の供給が継続される。これにより、第１中間室２２１の内部が窒素ガスで満たされる状態に維持されるとともに、第２中間室２２２の内部が水素ガスで満たされる状態に維持される。 Next, as in step 2-1 of FIG. 4, the gas in the upper chamber 23 is replaced from air with nitrogen gas. Specifically, the first to third on-off valves 51 to 53 and the first and sixth valves 70A and 70F are maintained in a closed state, and the third, fourth, seventh and eighth valves 70C, 70D, 70G and 70H are maintained in a closed state. While maintaining the open state, the second and fifth valves 70B and 70E are switched from the closed state to the open state. As a result, nitrogen gas is introduced into the upper chamber 23 from the first nitrogen gas inlet pipe 64, and air is discharged from the upper chamber 23 through the first gas outlet pipe 66. That is, the inside of the upper chamber 23 is switched from being filled with air to being filled with nitrogen gas. Further, during this gas replacement in the upper chamber 23, gas (nitrogen gas or hydrogen gas) is continuously supplied from the second nitrogen gas introduction pipe 65 and the second hydrogen gas introduction pipe 63, respectively. Thereby, the inside of the first intermediate chamber 221 is maintained in a state filled with nitrogen gas, and the inside of the second intermediate chamber 222 is maintained in a state filled with hydrogen gas.

次に、図４のステップ２－２のように、上部室２３内のガスを窒素ガスから水素ガスに置換する。詳しくは、第１～第３開閉弁５１～５３を閉状態に維持しかつ第３、第４、第７及び第８バルブ７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｇ，７０Ｈを開状態に維持しつつ、第１バルブ７０Ａ及び第６バルブ７０Ｆを閉状態から開状態に切り替えかつ第２及び第５バルブ７０Ｂ，７０Ｅを開状態から閉状態に切り替える。これにより、第１水素ガス導入管６２から上部室２３に水素ガスが導入されるとともに、当該上部室２３から第２ガス導出管６７を通じて窒素ガスが排出される。すなわち、上部室２３の内部が、窒素ガスで満たされる状態から水素ガスで満たされる状態へと切り替えられる。また、ここでの上部室２３のガス置換の間、第２窒素ガス導入管６５及び第２水素ガス導入管６３からはそれぞれガス（窒素ガス又は水素ガス）の供給が継続される。これにより、第１中間室２２１の内部が窒素ガスで満たされる状態に維持されるとともに、第２中間室２２２の内部が水素ガスで満たされる状態に維持される。 Next, as in step 2-2 of FIG. 4, the gas in the upper chamber 23 is replaced from nitrogen gas with hydrogen gas. Specifically, while maintaining the first to third on-off valves 51 to 53 in a closed state and maintaining the third, fourth, seventh, and eighth valves 70C, 70D, 70G, and 70H in an open state, the first valve 70A and the sixth valve 70F are switched from the closed state to the open state, and the second and fifth valves 70B and 70E are switched from the open state to the closed state. As a result, hydrogen gas is introduced into the upper chamber 23 from the first hydrogen gas introduction pipe 62, and nitrogen gas is discharged from the upper chamber 23 through the second gas outlet pipe 67. That is, the inside of the upper chamber 23 is switched from being filled with nitrogen gas to being filled with hydrogen gas. Further, during this gas replacement in the upper chamber 23, gas (nitrogen gas or hydrogen gas) is continuously supplied from the second nitrogen gas introduction pipe 65 and the second hydrogen gas introduction pipe 63, respectively. Thereby, the inside of the first intermediate chamber 221 is maintained in a state filled with nitrogen gas, and the inside of the second intermediate chamber 222 is maintained in a state filled with hydrogen gas.

次に、図４のステップ２－３のように、第１中間室２２１内のガスを窒素ガスから水素ガスに置換する。詳しくは、第２及び第３開閉弁５２，５３並びに第２及び第５バルブ７０Ｂ，７０Ｅを閉状態に維持しかつ第１、第４、第７及び第８バルブ７０Ａ，７０Ｄ，７０Ｇ，７０Ｈを開状態に維持しつつ、第１開閉弁５１を閉状態から開状態に切り替えかつ第３及び第６バルブ７０Ｃ，７０Ｆを開状態から閉状態に切り替える。これにより、開状態にある第１開閉弁５１を通じて第１水素ガス導入管６２から第１中間室２２１に水素ガスが導入されるとともに、当該第１中間室２２１から第３ガス導出管６８を通じて窒素ガスが排出される。すなわち、第１中間室２２１の内部が、窒素ガスで満たされる状態から水素ガスで満たされる状態へと切り替えられる。なお、第２中間室２２２については、第２水素ガス導入管６３からの水素ガスの継続供給により、水素ガスで満たされる状態に維持される。 Next, as in step 2-3 of FIG. 4, the gas in the first intermediate chamber 221 is replaced from nitrogen gas with hydrogen gas. Specifically, the second and third on-off valves 52, 53 and the second and fifth valves 70B, 70E are kept closed, and the first, fourth, seventh and eighth valves 70A, 70D, 70G, 70H are closed. While maintaining the open state, the first on-off valve 51 is switched from the closed state to the open state, and the third and sixth valves 70C and 70F are switched from the open state to the closed state. As a result, hydrogen gas is introduced from the first hydrogen gas inlet pipe 62 into the first intermediate chamber 221 through the first on-off valve 51 which is in the open state, and nitrogen gas is introduced from the first intermediate chamber 221 into the third gas outlet pipe 68. Gas is emitted. That is, the inside of the first intermediate chamber 221 is switched from being filled with nitrogen gas to being filled with hydrogen gas. The second intermediate chamber 222 is maintained filled with hydrogen gas by continuous supply of hydrogen gas from the second hydrogen gas introduction pipe 63.

次に、吊上げ装置４を用いてポンプ３を上部室２３から下部室２１の下端部２１ａまで下降させる。この下降の前に、第１～第８バルブ７０Ａ～７０Ｈは全て閉じられるとともに、第１～第３開閉弁５１～５３は全て開かれる（図１及び図２参照）。ポンプ３は、開状態にある各開閉弁５１～５３を通過して上部室２３から下部室２１の下端部２１ａまで移動する。 Next, the pump 3 is lowered from the upper chamber 23 to the lower end 21a of the lower chamber 21 using the lifting device 4. Before this lowering, the first to eighth valves 70A to 70H are all closed, and the first to third on-off valves 51 to 53 are all opened (see FIGS. 1 and 2). The pump 3 moves from the upper chamber 23 to the lower end 21a of the lower chamber 21, passing through the on-off valves 51 to 53 that are in the open state.

以上により、ポンプ３がポンプバレル２内の正規の収容位置（下部室２１の下端部２１ａ）へと戻され、ポンプ３をタンク本体１０に据え付ける作業が完了する。なお、以上のようなポンプ３の搬入作業（図４）において、ポンプ３を上部室２３に挿入する作業（ステップ２－１の前段階の作業）は、本開示における第４ステップに相当し、上部室２３内のガスを空気から窒素ガスに置換するステップ２－１の作業は、本開示における第５ステップに相当し、上部室２３及び第１中間室２２１内のガスを窒素ガスから水素ガスに置換しかつ第２中間室２２２内を水素ガスで満たすステップ２－２及び２－３の作業は、本開示における第６ステップに相当し、上部室２３から下部室２１にポンプ３を下降させる作業（ステップ２－３の後続の作業）は、本開示における第７ステップに相当する。 As a result of the above, the pump 3 is returned to the normal housing position (the lower end 21a of the lower chamber 21) in the pump barrel 2, and the work of installing the pump 3 in the tank body 10 is completed. In addition, in the above-mentioned carrying-in work of the pump 3 (FIG. 4), the work of inserting the pump 3 into the upper chamber 23 (work before step 2-1) corresponds to the fourth step in the present disclosure, The operation in step 2-1 of replacing the gas in the upper chamber 23 from air with nitrogen gas corresponds to the fifth step in the present disclosure, and replaces the gas in the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221 from nitrogen gas to hydrogen gas. The operations of steps 2-2 and 2-3 of replacing hydrogen gas and filling the second intermediate chamber 222 with hydrogen gas correspond to the sixth step in the present disclosure, and lowering the pump 3 from the upper chamber 23 to the lower chamber 21. The work (the work subsequent to step 2-3) corresponds to the seventh step in the present disclosure.

［作用効果］
以上説明したとおり、本実施形態では、ポンプバレル２の下部室２１と上部室２３との間に、第１～第３開閉弁５１～５３によって仕切られた第１中間室２２１及び第２中間室２２２が形成されるとともに、各中間室２２１，２２２及び上部室２３の内部を水素ガス又は窒素ガスで満たすことが可能なガス置換装置６がポンプバレル２に適用される。このような構成によれば、ポンプ３の搬出入時にポンプバレル２を通じて不適切なガスの出入りが生じるのを防止できるという利点がある。 [Effect]
As explained above, in this embodiment, the first intermediate chamber 221 and the second intermediate chamber are partitioned off by the first to third on-off valves 51 to 53 between the lower chamber 21 and the upper chamber 23 of the pump barrel 2. 222 is formed, and a gas replacement device 6 capable of filling the interior of each intermediate chamber 221, 222 and upper chamber 23 with hydrogen gas or nitrogen gas is applied to the pump barrel 2. According to such a configuration, there is an advantage that it is possible to prevent inappropriate gas from flowing in and out through the pump barrel 2 when the pump 3 is carried in and out.

例えば、メンテナンス等のためにポンプ３をタンク本体１０から取り出す搬出時には、ポンプ３を下部室２１から上部室２３へと吊り上げた上で、ガス置換装置６を用いて第１中間室２２１及び上部室２３内のガスを不活性ガスである窒素ガスに置換し、その状態でポンプ３を上部室２３から搬出することにより（図３参照）、貯留されている液化ガス（液化水素ＬＨ）に対応するガスつまり水素ガスが大気に飛散するのを防止することができる。一方、ポンプ３をポンプバレル２の下部室２１に据え付ける搬入時には、ガス置換装置６を用いて第１及び第２中間室２２１，２２２並びに上部室２３内のガスを水素ガスに置換し、その状態で上部室２３から下部室２１へとポンプ３を下降させることにより（図４参照）、水素ガスとは異なるガスがタンク本体１０内に混入するのを防止することができる。 For example, when transporting the pump 3 from the tank body 10 for maintenance or the like, the pump 3 is lifted from the lower chamber 21 to the upper chamber 23, and then the gas exchanger 6 is used to remove the pump 3 from the first intermediate chamber 221 and the upper chamber. By replacing the gas in 23 with nitrogen gas, which is an inert gas, and in that state, transporting the pump 3 from the upper chamber 23 (see Figure 3), the stored liquefied gas (liquefied hydrogen LH) can be handled. Gas, that is, hydrogen gas, can be prevented from scattering into the atmosphere. On the other hand, when transporting the pump 3 to be installed in the lower chamber 21 of the pump barrel 2, the gas in the first and second intermediate chambers 221, 222 and the upper chamber 23 is replaced with hydrogen gas using the gas replacement device 6. By lowering the pump 3 from the upper chamber 23 to the lower chamber 21 (see FIG. 4), it is possible to prevent gases other than hydrogen gas from entering the tank body 10.

具体的に、本実施形態で用いられるガス置換装置６は、水素ガス供給源６０及び窒素ガス供給源６１と、各供給源から供給される水素ガス及び窒素ガスを選択的に中間室２２１，２２２又は上部室２３に導入するための複数の導入管６２～６５と、中間室２２１，２２２及び上部室２３からガスを排出するための複数の導出管６６～６９とを備える。このようなガス置換装置６を用いることにより、本実施形態では、ポンプ３の搬出入時に求められる上述したガス置換を適切に行うことができる。 Specifically, the gas replacement device 6 used in this embodiment uses a hydrogen gas supply source 60 and a nitrogen gas supply source 61, and selectively transfers the hydrogen gas and nitrogen gas supplied from each supply source to the intermediate chambers 221, 222. Alternatively, a plurality of inlet pipes 62 to 65 for introducing gas into the upper chamber 23 and a plurality of outlet pipes 66 to 69 for discharging gas from the intermediate chambers 221, 222 and the upper chamber 23 are provided. By using such a gas replacement device 6, in this embodiment, the above-mentioned gas replacement required when the pump 3 is carried in and out can be appropriately performed.

例えば、ポンプ３の搬出前に第１中間室２２１及び上部室２３の内部を窒素ガスに置換する際には、第１開閉弁５１を開きかつ第３開閉弁５３を閉じた状態で、例えば第２窒素ガス導入管６５から第１中間室２２１及び上部室２３に窒素ガスを導入し、かつ導入した窒素ガスを第１及び第３ガス導出管６６，６８から排出することにより（図３のステップ１－２参照）、前記窒素ガスへの置換を適切に行うことができる。そして、当該ガス置換の後にポンプ３を上部室２３から搬出することにより（図３のステップ１－３参照）、上部室２３から水素ガスが大気に飛散するのを防止することができる。 For example, when replacing the inside of the first intermediate chamber 221 and the upper chamber 23 with nitrogen gas before transporting the pump 3, the first on-off valve 51 is opened and the third on-off valve 53 is closed. 2. By introducing nitrogen gas into the first intermediate chamber 221 and the upper chamber 23 from the nitrogen gas inlet pipe 65, and discharging the introduced nitrogen gas from the first and third gas outlet pipes 66, 68 (step in FIG. 1-2), the replacement with nitrogen gas can be performed appropriately. By removing the pump 3 from the upper chamber 23 after the gas replacement (see step 1-3 in FIG. 3), hydrogen gas can be prevented from scattering from the upper chamber 23 into the atmosphere.

一方、ポンプ３の搬入前に第１及び第２中間室２２１，２２２並びに上部室２３の内部を水素ガスに置換する際には、第１開閉弁５１を開きかつ第２及び第３開閉弁５２，５３を閉じた状態で、例えば第１及び第２水素ガス導入管６２，６３から上部室２３並びに第１及び第２中間室２２１，２２２に水素ガスを導入し、かつ導入した窒素ガスを第３及び第４ガス導出管６８，６９から排出することにより（図４のステップ２－３参照）、前記水素ガスへの置換を適切に行うことができる。そして、当該ガス置換の後にポンプ３を上部室２３から下部室２１に移動させることにより、水素ガスとは異なるガスがタンク本体１０内に混入するのを防止することができる。 On the other hand, when replacing the insides of the first and second intermediate chambers 221, 222 and the upper chamber 23 with hydrogen gas before carrying in the pump 3, the first on-off valve 51 is opened and the second and third on-off valves 52 are opened. , 53 are closed, hydrogen gas is introduced into the upper chamber 23 and the first and second intermediate chambers 221, 222 from, for example, the first and second hydrogen gas introduction pipes 62, 63, and the introduced nitrogen gas is introduced into the upper chamber 23 and the first and second intermediate chambers 221, 222. By discharging from the third and fourth gas outlet pipes 68 and 69 (see step 2-3 in FIG. 4), replacement with the hydrogen gas can be appropriately performed. By moving the pump 3 from the upper chamber 23 to the lower chamber 21 after the gas replacement, it is possible to prevent gases other than hydrogen gas from entering the tank body 10.

また、本実施形態では、第１中間室２２１の下側に第２中間室２２２が形成されるので、ポンプ３の搬出入時に当該第２中間室２２２の内部を水素ガスで満たすことにより、ポンプバレル２を通じた不適切なガスの出入りが生じる可能性をより低減することができる。 In addition, in this embodiment, since the second intermediate chamber 222 is formed below the first intermediate chamber 221, the second intermediate chamber 222 is filled with hydrogen gas when the pump 3 is carried in and out. The possibility of inappropriate gas inflow and outflow through the barrel 2 can be further reduced.

例えば、第２開閉弁５２及び第３開閉弁５３を共に閉じた状態で、第２水素ガス導入管６３から第２中間室２２２に水素ガスを導入し、かつ導入した水素ガスを第４ガス導出管６９から排出することにより、第２中間室２２２の内部を水素ガスで満たされる状態に維持することができる。このように、本実施形態では、下部室２１の直ぐ上側の第２中間室２２２を水素ガスで継続的に満たしつつポンプ３を搬出入できるので、上部室２３から水素ガスが大気に飛散すること、及び水素ガス以外のガス（窒素ガス）が下部室２１を通じてタンク本体１０内に混入するのをそれぞれ効果的に防止することができる。 For example, with both the second on-off valve 52 and the third on-off valve 53 closed, hydrogen gas is introduced from the second hydrogen gas introduction pipe 63 into the second intermediate chamber 222, and the introduced hydrogen gas is led out to the fourth gas. By discharging hydrogen gas from the pipe 69, the inside of the second intermediate chamber 222 can be maintained in a state filled with hydrogen gas. In this way, in this embodiment, the pump 3 can be carried in and out while continuously filling the second intermediate chamber 222 immediately above the lower chamber 21 with hydrogen gas, so that hydrogen gas does not scatter into the atmosphere from the upper chamber 23. , and gas other than hydrogen gas (nitrogen gas) can be effectively prevented from entering the tank body 10 through the lower chamber 21.

具体的に、ポンプ３の搬入時には、第２中間室２２２を水素ガスで満たしながら、上部室２３及び第１中間室２２１内のガスを窒素ガスから水素ガスへと置換し（図４参照）、その状態でポンプ３を上部室２３から下部室２１へと下降させることにより、窒素ガスがタンク本体１０内に混入するのを的確に防止することができる。この場合において、第１中間室２２１と第２中間室２２２とを仕切る閉状態の第３開閉弁５３のシール性が完全でなければ、当該第３開閉弁５３を介して第１中間室２２１から第２中間室２２２に少量の窒素ガスが漏洩することが想定されるが、漏洩した窒素ガスは、第２中間室２２２を満たす水素ガスの中で希釈される。これにより、第２中間室２２１から下部室２１へとさらに窒素ガスが漏洩する可能性が可及的に低減されるので、窒素ガスが下部室２１を通じてタンク本体１０内に混入するのを的確に防止することができる。 Specifically, when the pump 3 is brought in, the gas in the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221 is replaced from nitrogen gas to hydrogen gas while filling the second intermediate chamber 222 with hydrogen gas (see FIG. 4). By lowering the pump 3 from the upper chamber 23 to the lower chamber 21 in this state, it is possible to accurately prevent nitrogen gas from entering the tank body 10. In this case, if the sealing performance of the third on-off valve 53 in the closed state that partitions the first intermediate chamber 221 and the second intermediate chamber 222 is not completely sealed, the air will be removed from the first intermediate chamber 221 through the third on-off valve 53. Although it is assumed that a small amount of nitrogen gas leaks into the second intermediate chamber 222, the leaked nitrogen gas is diluted in the hydrogen gas that fills the second intermediate chamber 222. As a result, the possibility that nitrogen gas further leaks from the second intermediate chamber 221 to the lower chamber 21 is reduced as much as possible, so that it is possible to accurately prevent nitrogen gas from entering the tank body 10 through the lower chamber 21. It can be prevented.

一方、ポンプ３の搬出時には、第２中間室２２２を水素ガスで満たしながら、上部室２３及び第１中間室２２１内のガスを水素ガスから窒素ガスに置換し（図３のステップ１－２参照）、その状態でポンプ３を上部室２３から搬出することにより、当該上部室２３から水素ガスが大気に飛散するのを的確に防止することができる。この場合において、第１中間室２２１と第２中間室２２２とを仕切る閉状態の第３開閉弁５３のシール性が完全でなければ、当該第３開閉弁５３を介して第２中間室２２２から第１中間室２２１に少量の水素ガスが漏洩することが想定されるが、漏洩した水素ガスは、第１中間室２２１を満たす窒素ガスの中で希釈される。これにより、第１中間室２２１から上部室２３へとさらに水素ガスが漏洩する可能性が可及的に低減されるので、上部室２３から水素ガスが大気に飛散するのを的確に防止することができる。 On the other hand, when transporting the pump 3, the gas in the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221 is replaced from hydrogen gas with nitrogen gas while filling the second intermediate chamber 222 with hydrogen gas (see step 1-2 in FIG. 3). ), by removing the pump 3 from the upper chamber 23 in this state, it is possible to accurately prevent hydrogen gas from scattering into the atmosphere from the upper chamber 23. In this case, if the sealing performance of the third on-off valve 53 in the closed state that partitions the first intermediate chamber 221 and the second intermediate chamber 222 is not completely sealed, the air will be removed from the second intermediate chamber 222 through the third on-off valve 53. Although it is assumed that a small amount of hydrogen gas leaks into the first intermediate chamber 221, the leaked hydrogen gas is diluted in the nitrogen gas filling the first intermediate chamber 221. As a result, the possibility that hydrogen gas further leaks from the first intermediate chamber 221 to the upper chamber 23 is reduced as much as possible, so that it is possible to accurately prevent hydrogen gas from scattering into the atmosphere from the upper chamber 23. I can do it.

このように、第１中間室２２１及び第２中間室２２２からなる中間室２２が下部室２１と上部室２３との間に形成される本実施形態によれば、窒素ガス又は水素ガスによって当該中間室２２を選択的に満たすことにより、下部室２１と上部室２３との間で異種のガスが直接出入りするのを防ぐバッファとして中間室２２を有効利用することができる。これにより、水素ガスの大気への飛散、及び水素ガス以外のガスのタンク本体１０への混入をそれぞれ効果的に防止することができる。 According to this embodiment, in which the intermediate chamber 22 consisting of the first intermediate chamber 221 and the second intermediate chamber 222 is formed between the lower chamber 21 and the upper chamber 23, the intermediate chamber 22 is formed between the lower chamber 21 and the upper chamber 23. By selectively filling the chamber 22, the intermediate chamber 22 can be effectively used as a buffer that prevents different types of gases from directly entering and exiting between the lower chamber 21 and the upper chamber 23. Thereby, it is possible to effectively prevent hydrogen gas from scattering into the atmosphere and from mixing gases other than hydrogen gas into the tank body 10.

また、本実施形態では、ポンプバレル２の下部室２１から上部室２３へとポンプ３を吊り上げ可能な吊上げ装置４が上部室２３に配置されるので、タンク本体１０内からポンプ３を取り出す作業を比較的簡単に行うことができる。 In addition, in this embodiment, the lifting device 4 that can lift the pump 3 from the lower chamber 21 to the upper chamber 23 of the pump barrel 2 is arranged in the upper chamber 23, so that the work of taking out the pump 3 from inside the tank body 10 is simplified. This can be done relatively easily.

例えば、ポンプ３をタンク本体１０から取り出す際には、第１～第３開閉弁５１～５３をいずれも開いた状態で吊上げ装置４によりポンプ３を吊り上げることで、ポンプバレル２の下部室２１から上部室２３へとポンプ３を移動させることができ、当該上部室２３からポンプ３を搬出することができる。また、ポンプ３を上部室２３まで吊り上げた後は、第１～第３開閉弁５１～５３を開状態から閉状態に切り替えることにより、上部室２３と下部室２１との連通を遮断することができる。これにより、上部室２３から下部室２１へと空気が流入するのを防止しながら、上部室２３からヘッドプレート２５を取り外して上部室２３を開放することができ、当該上部室２３からポンプ３を容易に搬出することができる。 For example, when taking out the pump 3 from the tank body 10, the pump 3 is lifted from the lower chamber 21 of the pump barrel 2 by lifting it with the lifting device 4 with the first to third on-off valves 51 to 53 open. The pump 3 can be moved to the upper chamber 23, and the pump 3 can be taken out from the upper chamber 23. Furthermore, after the pump 3 is lifted up to the upper chamber 23, communication between the upper chamber 23 and the lower chamber 21 can be cut off by switching the first to third on-off valves 51 to 53 from the open state to the closed state. can. As a result, the head plate 25 can be removed from the upper chamber 23 to open the upper chamber 23 while preventing air from flowing into the lower chamber 21 from the upper chamber 23, and the pump 3 can be removed from the upper chamber 23. It can be easily transported.

［変形例］
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示はこれに限定されるわけではなく、例えば次のような変形が可能である。 [Modified example]
Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited thereto, and for example, the following modifications are possible.

前記実施形態では、上部室２３及び第１中間室２２１内のガスを水素ガスから窒素ガスに置換する図３のステップ１－２において、第７バルブ７０Ｇを閉状態から開状態に切り替えたが、第７バルブ７０Ｇは閉状態のままとしてもよい。この場合、第１中間室２２１からの水素ガスの排出は、第３ガス導出管６８ではなく第１ガス導出管６６を通じて行われることになる。つまり、第１中間室２２１内の水素ガスは、第２窒素ガス導入管６５から導入される窒素ガスに押されることにより、第１中間室２２１から開状態にある第１開閉弁５１を通じて上部室２３へと移動し、さらに当該上部室２３から第１ガス導出管６６を通じて外部に排出される。窒素ガスは水素ガスよりも重いので、このような水素ガスの排出は支障なく行われ得る。 In the embodiment, the seventh valve 70G was switched from the closed state to the open state in step 1-2 of FIG. 3 in which the gas in the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221 was replaced with nitrogen gas from hydrogen gas. The seventh valve 70G may remain closed. In this case, hydrogen gas is discharged from the first intermediate chamber 221 through the first gas outlet pipe 66 instead of the third gas outlet pipe 68. In other words, the hydrogen gas in the first intermediate chamber 221 is pushed by the nitrogen gas introduced from the second nitrogen gas introduction pipe 65, and is transferred from the first intermediate chamber 221 to the upper chamber through the first on-off valve 51 which is in the open state. 23, and is further discharged from the upper chamber 23 to the outside through the first gas outlet pipe 66. Since nitrogen gas is heavier than hydrogen gas, such evacuation of hydrogen gas can be performed without any problem.

また、前記のように図３のステップ１－２で第７バルブ７０Ｇを閉状態に維持した場合、続くステップ１－３では第７バルブ７０Ｇを閉状態から開状態に切り替えるようにする。これにより、上部室２３を大気開放しつつ、第１中間室２２１を窒素ガスで満たされる状態に維持することができる。 Furthermore, when the seventh valve 70G is maintained in the closed state in step 1-2 of FIG. 3 as described above, the seventh valve 70G is switched from the closed state to the open state in the subsequent step 1-3. Thereby, it is possible to maintain the first intermediate chamber 221 filled with nitrogen gas while opening the upper chamber 23 to the atmosphere.

前記実施形態では、上部室２３内のガスを窒素ガスから水素ガスに置換する作業（図４のステップ２－２）と、第１中間室２２１内のガスを窒素ガスから水素ガスに置換する作業（図４のステップ２－３）とをこの順に行ったが、これら上部室２３及び第１中間室２２１に対するガス置換を同時に行ってもよい。すなわち、上部室２３内のガスを空気から窒素ガスに置換するステップ２－１の後、第１開閉弁５１及び第１バルブ７０Ａを閉状態から開状態に切り替えるとともに、第２、第３及び第５バルブ７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｅを開状態から閉状態に切り替えることにより、ステップ２－２を経ずにステップ２－３に直接移行してもよい。このようにすれば、上部室２３及び第１中間室２２１に対する窒素ガスから水素ガスへの置換を同時に行うことができる。 In the embodiment, the work of replacing the gas in the upper chamber 23 from nitrogen gas with hydrogen gas (step 2-2 in FIG. 4) and the work of replacing the gas in the first intermediate chamber 221 from nitrogen gas with hydrogen gas are performed. (Step 2-3 in FIG. 4) were performed in this order, but the gas replacement in the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221 may be performed simultaneously. That is, after step 2-1 of replacing the gas in the upper chamber 23 from air to nitrogen gas, the first on-off valve 51 and the first valve 70A are switched from the closed state to the open state, and the second, third and third valves are switched from the closed state to the open state. By switching the five valves 70B, 70C, and 70E from the open state to the closed state, the process may directly proceed to step 2-3 without passing through step 2-2. In this way, the nitrogen gas in the upper chamber 23 and the first intermediate chamber 221 can be replaced with hydrogen gas at the same time.

前記実施形態では、液化ガスタンク１に貯留される液化ガスが液化水素ＬＨであることを前提に、ポンプバレル２の中間室２２（第１及び第２中間室２２１，２２２）及び上部室２３内のガスを水素ガス又は窒素ガスに置換可能なガス置換装置６をポンプバレル２に適用したが、ガス置換装置は、中間室及び上部室内のガスを液化ガスに対応するガス又は不活性ガスに置換可能なものであればよく、その限りにおいて置換ガスの種類は適宜変更可能である。 In the embodiment, on the premise that the liquefied gas stored in the liquefied gas tank 1 is liquefied hydrogen LH, the intermediate chamber 22 (first and second intermediate chambers 221, 222) and the upper chamber 23 of the pump barrel 2 are A gas replacement device 6 capable of replacing gas with hydrogen gas or nitrogen gas is applied to the pump barrel 2, but the gas replacement device can replace the gas in the intermediate chamber and the upper chamber with a gas corresponding to liquefied gas or an inert gas. The type of replacement gas may be changed as long as it is suitable.

前記実施形態では、ポンプバレル２の下部室２１から上部室２３までポンプ３を吊り上げ可能な吊上げ装置４をポンプバレル２の上部室２３に配置するために、当該上部室２３の天井を構成するヘッドプレート２５の下面に吊上げ装置４を取り付けたが、これに代えて、上部室２３の内壁に吊上げ装置４を着脱可能に取り付けてもよい。さらに、上部室２３への吊上げ装置４の配置自体を省略してもよい。例えば、ポンプ３の搬出入時に、ポンプバレル２の外部にウィンチ等からなる外部吊上げ装置を設置し、当該外部吊上げ装置を用いてポンプ３の搬出入を行ってもよい。 In the embodiment, in order to arrange the lifting device 4 capable of lifting the pump 3 from the lower chamber 21 to the upper chamber 23 of the pump barrel 2 in the upper chamber 23 of the pump barrel 2, a head forming the ceiling of the upper chamber 23 is installed. Although the lifting device 4 is attached to the lower surface of the plate 25, the lifting device 4 may be detachably attached to the inner wall of the upper chamber 23 instead. Furthermore, the arrangement itself of the lifting device 4 in the upper chamber 23 may be omitted. For example, when carrying in and out the pump 3, an external lifting device such as a winch may be installed outside the pump barrel 2, and the pump 3 may be carried in and out using the external lifting device.

前記実施形態では、下部室２１と上部室２３との間に、第１～第３開閉弁５１～５３によって仕切られた２つの部屋（第１中間室２２１及び第２中間室２２２）からなる中間室２２を設けたが、３つ以上の部屋からなる中間室を設けてもよい。逆に、中間室を単一の部屋から構成してもよい。言い換えると、ポンプバレルは、上部室と、上部室の下方に第１開閉弁を挟んで配置された単一の中間室と、当該中間室の下方に第２開閉弁を挟んで配置された下部室とを含むものであってもよい。この場合でも、ガス置換装置を用いて、ポンプの搬出時に中間室及び上部室内のガスを窒素ガスに置換し、かつポンプの搬入時に中間室及び上部室内のガスを水素ガスに置換することにより、ポンプの搬出入時にポンプバレルを通じて不適切なガスの出入りが生じるのを防止することができる。 In the embodiment, there is an intermediate chamber between the lower chamber 21 and the upper chamber 23, which is composed of two chambers (a first intermediate chamber 221 and a second intermediate chamber 222) partitioned by first to third on-off valves 51 to 53. Although the chamber 22 is provided, an intermediate chamber consisting of three or more chambers may be provided. Conversely, the intermediate chamber may consist of a single chamber. In other words, the pump barrel includes an upper chamber, a single intermediate chamber arranged below the upper chamber with a first on-off valve in between, and a lower part arranged below the intermediate chamber with a second on-off valve in between. It may also include a chamber. Even in this case, by using a gas replacement device to replace the gas in the intermediate chamber and upper chamber with nitrogen gas when the pump is carried out, and by replacing the gas in the intermediate chamber and upper chamber with hydrogen gas when the pump is carried in, It is possible to prevent inappropriate gas from flowing in and out through the pump barrel when loading and unloading the pump.

［まとめ］
前記実施形態及びその変形例には、以下の開示が含まれる。 [summary]
The embodiment and its modifications include the following disclosures.

本開示の一局面に係る液化ガスタンクは、液化ガスを貯留するタンク本体と、前記液化ガスを払い出すために前記タンク本体内に配置されたポンプと、前記ポンプを収容するとともに当該ポンプの収容位置から上方に延びて前記タンク本体の外側へと至る下部室、当該下部室の上方に配置された中間室、及び当該中間室の上方に配置された上部室とを含む筒状のポンプバレルと、前記上部室と前記中間室との間に開閉可能に設けられた第１開閉弁と、前記中間室と前記下部室との間に開閉可能に設けられた第２開閉弁と、前記中間室及び前記上部室内のガスを前記液化ガスに対応するガスと不活性ガスとの間で切り替え可能なガス置換装置とを備える。 A liquefied gas tank according to an aspect of the present disclosure includes a tank body that stores liquefied gas, a pump that is disposed within the tank body to discharge the liquefied gas, and a housing position of the pump that accommodates the pump. A cylindrical pump barrel including a lower chamber extending upward from the tank body to the outside of the tank body, an intermediate chamber disposed above the lower chamber, and an upper chamber disposed above the intermediate chamber; a first on-off valve that is openable and closable between the upper chamber and the intermediate chamber; a second on-off valve that is openable and closable between the intermediate chamber and the lower chamber; A gas replacement device capable of switching the gas in the upper chamber between a gas corresponding to the liquefied gas and an inert gas is provided.

この液化ガスタンクによれば、ポンプの搬出入時にポンプバレルを通じて不適切なガスの出入りが生じるのを防止することができる。 According to this liquefied gas tank, it is possible to prevent inappropriate gas from flowing in and out through the pump barrel when the pump is carried in and out.

例えば、メンテナンス等のためにポンプをタンク本体から取り出す搬出時には、ポンプを下部室から上部室へと吊り上げた上で、ガス置換装置を用いて中間室及び上部室の内部を不活性ガスに置換し、その状態でポンプを上部室から搬出することにより、貯留されている液化ガスに対応するガスが大気に飛散するのを防止することができる。一方、ポンプをポンプバレルの下部室に据え付ける搬入時には、ガス置換装置を用いて中間室及び上部室内のガスを液化ガスに対応するガスに置換し、その状態で上部室から下部室へとポンプを下降させることにより、液化ガスに対応するガスとは異なるガスがタンク本体内に混入するのを防止することができる。 For example, when transporting the pump from the tank body for maintenance, etc., the pump is lifted from the lower chamber to the upper chamber, and the inside of the intermediate chamber and upper chamber are replaced with inert gas using a gas replacement device. By removing the pump from the upper chamber in this state, it is possible to prevent the gas corresponding to the stored liquefied gas from scattering into the atmosphere. On the other hand, when transporting the pump to be installed in the lower chamber of the pump barrel, a gas replacement device is used to replace the gas in the intermediate and upper chambers with a gas corresponding to the liquefied gas, and in this state the pump is moved from the upper chamber to the lower chamber. By lowering it, it is possible to prevent a gas different from the gas corresponding to the liquefied gas from entering the tank body.

特に、下部室と上部室との間に中間室が形成される本態様によれば、液化ガスに対応するガス又は不活性ガスによって当該中間室を選択的に満たすことにより、下部室と上部室との間で異種のガスが直接出入りするのを防ぐバッファとして中間室を利用することができ、上述した不適切なガスの出入りを効果的に防止することができる。 In particular, according to this embodiment in which the intermediate chamber is formed between the lower chamber and the upper chamber, the intermediate chamber is selectively filled with a gas corresponding to the liquefied gas or an inert gas, so that the lower chamber and the upper chamber The intermediate chamber can be used as a buffer to prevent different types of gases from directly entering and exiting between the two, and the inappropriate gases mentioned above can be effectively prevented from entering and exiting.

好ましくは、前記液化ガスタンクは、前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間に配置された第３開閉弁をさらに備え、前記中間室は、前記第１開閉弁と前記第３開閉弁との間に画成された第１中間室と、前記第２開閉弁と前記第３開閉弁との間に画成された第２中間室とを含む。 Preferably, the liquefied gas tank further includes a third on-off valve disposed between the first on-off valve and the second on-off valve, and the intermediate chamber is arranged between the first on-off valve and the third on-off valve. and a second intermediate chamber defined between the second on-off valve and the third on-off valve.

このように、開閉弁で仕切られた２つの部屋（第１中間室及び第２中間室）を中間室として設けた場合には、中間室に期待される上述したバッファとしての機能をより高めることができ、ポンプバレルを通じた不適切なガスの出入りを高い確率で阻止することができる。 In this way, when two rooms (first intermediate chamber and second intermediate chamber) separated by an on-off valve are provided as an intermediate chamber, the above-mentioned buffer function expected of the intermediate chamber can be further enhanced. This makes it possible to prevent inappropriate gas inflow and outflow through the pump barrel with a high probability.

好ましくは、前記ガス置換装置は、前記液化ガスに対応するガスを供給する第１供給源と、前記不活性ガスを供給する第２供給源と、前記第１及び第２供給源から供給されるガスを選択的に前記第１及び第２中間室並びに前記上部室に導入するための導入部と、前記第１及び第２中間室並びに前記上部室からガスを排出するための導出部とを含む。 Preferably, the gas replacement device is supplied with a first supply source that supplies a gas corresponding to the liquefied gas, a second supply source that supplies the inert gas, and the first and second supply sources. an introduction section for selectively introducing gas into the first and second intermediate chambers and the upper chamber; and an outlet section for discharging gas from the first and second intermediate chambers and the upper chamber. .

この態様では、ポンプの搬出入時に、下部室に近い第２中間室の内部を液化ガスに対応するガスで満しつつ、上部室に近い第１中間室内のガスを液化ガスに対応するガスと不活性ガスとの間で適宜入れ替えることができる。これにより、液化ガスに対応するガスが大気に飛散すること、及び当該ガス以外のガスがタンク本体に混入するのをそれぞれ効果的に防止することができ、ポンプバレルを通じた不適切なガスの出入りを高い確率で阻止することができる。 In this aspect, when the pump is carried in and out, the second intermediate chamber near the lower chamber is filled with gas corresponding to the liquefied gas, while the gas in the first intermediate chamber near the upper chamber is filled with the gas corresponding to the liquefied gas. It can be replaced with an inert gas as appropriate. This can effectively prevent gases corresponding to liquefied gas from scattering into the atmosphere and gases other than the relevant gases from entering the tank body, and prevent inappropriate gas entry and exit through the pump barrel. can be prevented with high probability.

具体的に、前記導入部は、前記上部室及び前記第２中間室に前記液化ガスに対応するガスを導入する第１ガス導入管と、前記上部室及び前記第１中間室に前記不活性ガスを導入する第２ガス供給管とを有するものとすることができる。 Specifically, the introduction section includes a first gas introduction pipe that introduces a gas corresponding to the liquefied gas into the upper chamber and the second intermediate chamber, and a first gas introduction pipe that introduces the inert gas into the upper chamber and the first intermediate chamber. and a second gas supply pipe for introducing the gas.

この態様では、第１及び第２ガス導入管を用いて上述したガス置換を適切に行うことができる。 In this aspect, the above-mentioned gas replacement can be performed appropriately using the first and second gas introduction pipes.

本開示の他の局面に係る液化ガスタンク用ポンプのメンテナンス方法は、上述した液化ガスタンクにおける前記ポンプをメンテナンスする方法であって、前記第１～第３開閉弁を開いた状態で前記ポンプを前記下部室から前記上部室へ引き上げる第１ステップと、前記第２及び第３開閉弁を閉じた状態で、前記ガス置換装置を用いて、前記上部室及び前記第１中間室内のガスを前記液化ガスに対応するガスから前記不活性ガスに置換しかつ前記第２中間室を前記液化ガスに対応するガスで満たす第２ステップと、前記第１～第３開閉弁を閉じた状態で前記上部室を開放し、当該上部室から前記ポンプを搬出する第３ステップとを含む。 A maintenance method for a liquefied gas tank pump according to another aspect of the present disclosure is a method for maintaining the pump in the liquefied gas tank described above, in which the pump is moved to the lower part of the liquefied gas tank while the first to third on-off valves are opened. In a first step of lifting the gas from the chamber to the upper chamber, and with the second and third on-off valves closed, the gas in the upper chamber and the first intermediate chamber is converted to the liquefied gas using the gas replacement device. a second step of replacing the corresponding gas with the inert gas and filling the second intermediate chamber with the gas corresponding to the liquefied gas; and opening the upper chamber with the first to third on-off valves closed. and a third step of carrying out the pump from the upper chamber.

さらに、前記メンテナンス方法は、前記第３ステップの後、前記ポンプを前記上部室に挿入する第４ステップと、前記第１開閉弁を閉じた状態で、前記ガス置換装置を用いて前記上部室内のガスを空気から前記不活性ガスに置換する第５ステップと、前記第２及び第３開閉弁を閉じた状態で、前記ガス置換装置を用いて、前記上部室及び前記第１中間室内のガスを前記不活性ガスから前記液化ガスに対応するガスに置換しかつ前記第２中間室を前記液化ガスに対応するガスで満たす第６ステップと、前記第１～第３開閉弁を開いた状態で前記ポンプを前記上部室から前記下部室へ下降させる第７ステップとをさらに含んでいてもよい。 Furthermore, the maintenance method includes, after the third step, a fourth step of inserting the pump into the upper chamber, and using the gas replacement device to move the pump into the upper chamber with the first on-off valve closed. a fifth step of replacing gas from air with the inert gas, and using the gas replacement device to replace the gas in the upper chamber and the first intermediate chamber with the second and third on-off valves closed; a sixth step of replacing the inert gas with a gas corresponding to the liquefied gas and filling the second intermediate chamber with the gas corresponding to the liquefied gas; and a sixth step of replacing the inert gas with a gas corresponding to the liquefied gas; The method may further include a seventh step of lowering the pump from the upper chamber to the lower chamber.

このような方法によれば、ポンプバレルを通じた不適切なガスの出入りを防止しつつタンク本体から適切にポンプを搬出入することができる。 According to such a method, the pump can be appropriately transported in and out of the tank body while preventing inappropriate gas from entering and exiting through the pump barrel.

ＬＨ液化水素（液化ガス）
１液化ガスタンク
２ポンプバレル
３ポンプ
６ガス置換装置
１０タンク本体
２１下部室
２２中間室
２３上部室
５１第１開閉弁
５２第２開閉弁
５３第３開閉弁
６０水素ガス供給源（第１供給源）
６１窒素ガス供給源（第２供給源）
６２第１水素ガス導入管（第１ガス供給管；導入部）
６３第２水素ガス導入管（第１ガス供給管；導入部）
６４第１窒素ガス導入管（第２ガス供給管；導入部）
６５第２窒素ガス導入管（第２ガス供給管；導入部）
６６第１ガス導出管（導出部）
６７第２ガス導出管（導出部）
６８第３ガス導出管（導出部）
６９第４ガス導出管（導出部）
２２１第１中間室
２２２第２中間室 LH Liquefied hydrogen (liquefied gas)
1 Liquefied gas tank 2 Pump barrel 3 Pump 6 Gas replacement device 10 Tank body 21 Lower chamber 22 Intermediate chamber 23 Upper chamber 51 First on-off valve 52 Second on-off valve 53 Third on-off valve 60 Hydrogen gas supply source (first supply source)
61 Nitrogen gas supply source (second supply source)
62 First hydrogen gas introduction pipe (first gas supply pipe; introduction part)
63 Second hydrogen gas introduction pipe (first gas supply pipe; introduction part)
64 First nitrogen gas introduction pipe (second gas supply pipe; introduction part)
65 Second nitrogen gas introduction pipe (second gas supply pipe; introduction part)
66 First gas outlet pipe (outlet part)
67 Second gas outlet pipe (outlet part)
68 Third gas outlet pipe (outlet part)
69 Fourth gas outlet pipe (outlet part)
221 First intermediate chamber 222 Second intermediate chamber

Claims

A tank body that stores liquefied gas,
a pump disposed within the tank body to pump out the liquefied gas;
A lower chamber that accommodates the pump and extends upward from the housing position of the pump to the outside of the tank body, an intermediate chamber disposed above the lower chamber, and an upper chamber disposed above the intermediate chamber. a cylindrical pump barrel including a chamber;
a first on-off valve that is openable and closable between the upper chamber and the intermediate chamber;
a second on-off valve that is openable and closable between the intermediate chamber and the lower chamber;
A liquefied gas tank comprising a gas replacement device capable of switching gas in the intermediate chamber and the upper chamber between a gas corresponding to the liquefied gas and an inert gas.

The liquefied gas tank according to claim 1,
Further comprising a third on-off valve disposed between the first on-off valve and the second on-off valve,
The intermediate chamber includes a first intermediate chamber defined between the first on-off valve and the third on-off valve, and a first intermediate chamber defined between the second on-off valve and the third on-off valve. a liquefied gas tank comprising two intermediate chambers;

The liquefied gas tank according to claim 2,
The gas replacement device selects a first supply source that supplies a gas corresponding to the liquefied gas, a second supply source that supplies the inert gas, and gases supplied from the first and second supply sources. A liquefied gas tank, comprising: an introduction section for introducing gas into the first and second intermediate chambers and the upper chamber; and an outlet section for discharging gas from the first and second intermediate chambers and the upper chamber. .

The liquefied gas tank according to claim 3,
The introduction section includes a first gas introduction pipe that introduces a gas corresponding to the liquefied gas into the upper chamber and the second intermediate chamber, and a first gas introduction pipe that introduces the inert gas into the upper chamber and the first intermediate chamber. A liquefied gas tank having two gas supply pipes.

A method for maintaining the pump in the liquefied gas tank according to any one of claims 2 to 4, comprising:
a first step of lifting the pump from the lower chamber to the upper chamber with the first to third on-off valves open;
With the second and third on-off valves closed, the gas in the upper chamber and the first intermediate chamber is replaced with the inert gas from the gas corresponding to the liquefied gas, and a second step of filling the second intermediate chamber with a gas corresponding to the liquefied gas;
A method for maintaining a liquefied gas tank pump, the method comprising: opening the upper chamber with the first to third on-off valves closed, and transporting the pump from the upper chamber.

The method for maintaining a liquefied gas tank pump according to claim 5,
After the third step, a fourth step of inserting the pump into the upper chamber;
a fifth step of replacing the gas in the upper chamber from air with the inert gas using the gas replacement device with the first on-off valve closed;
With the second and third on-off valves closed, the gas in the upper chamber and the first intermediate chamber is replaced from the inert gas with a gas corresponding to the liquefied gas, and a sixth step of filling the second intermediate chamber with a gas corresponding to the liquefied gas;
A method for maintaining a liquefied gas tank pump, further comprising a seventh step of lowering the pump from the upper chamber to the lower chamber with the first to third on-off valves open.