JPH059320B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メタン、エチレン、プロパン、ブタ
ンなどの低温液化ガス輸送用船舶に搭載される液
化ガスタンクに関するものである。

〔従来の技術〕

低温液化ガスを直接船体構造に接する様に、例
えば二重船殻の内側に積込む場合、貨物を適切に
防熱することが困難であり、また船体は貨物から
の熱影響を受けて過大な熱応力を生じるなどの問
題がある。このため、従来から船内に船体構造と
は別個の防熱したタンクを搭載し、このタンクに
低温液化ガスを積む事により、これらの問題に対
処することが行われていた。

これらの船に搭載される低温液化ガス用タンク
には、次の要件を満足することが期待されてい
る。

(1) 海上輸送貨物の対象となつている低温液化ガ
スは一般に密度が小さい。例えば、液化プロパ
ンは約0.58t／m³、液化天然ガスは約0.45t／m³
である。軽量崇高な貨物であるので限られたタ
ンク収容区画内に大容量が確保出来ること。

(2) タンク内の低温液化ガスは外部からの熱の侵
入により沸騰蒸発しているが、この量を低く保
つために熱の侵入し難い形状および構造である
こと。

(3) 合理的なタンク構造が構成出来るタンク形状
であること。すなわち、タンク構成部材が少な
く、タンク重量が軽く製造出来ること。これら
の船を搭載するタンクの形式として方形タンク
が広く使われているが、この形式のタンクはタ
ンク構成部材が多く、タンク重量が大きく、ま
た製造工数が多くかかるという欠点がある。ま
た、方形タンクはタンク容積に対するタンク表
面積が多く、更にタンク内の多くの防とう材は
タンク内への侵入熱の放熱フインの作用を有し
ており、タンク内への熱侵入が多い。

これらの欠点を解決するタンク形式として球形
タンクがあるが、この球形タンク形式には、また
次のような問題点がある。

(1) タンクを搭載する船内区画の容積に対するタ
ンク内容積の比が小さい。すなわち、容積効率
が悪い。

(2) タンクを支持するのに円筒形スカートを使用
しているが、これが重くしかも大きいものとな
る。

これら方形タンク又は球形タンクに代わるもの
として、立置き円筒形タンク方式の液化ガス船が
提案されあるいは建造されたことがあるが、球形
タンク方式の液化ガス船に比べて次の欠点があつ
た。

(1) 上甲板面より上方へのタンク突出量が球形タ
ンク方式の場合より小さく、船体の大きさに比
べてタンク容量が大きく確保出来ない。

すなわち、同一タンク容量を確保する船体が
小さくならない。

上甲板より上方へのタンク突出量を大きくす
るためには、船体動揺に対するタンクの支持対
策およびタンク重心上昇にともなう船の復元性
への対策等、総合的に対処する必要があるが、
適切な対策が得られていなかつた。

タンク支持についていえば、従来の円筒形タ
ンク方式では、船の動揺に対応するために、円
筒形タンクのできるかぎり側壁上部を船体で支
持する必要があると考えられていた。

(2) タンク容量当りのタンク表面積が大きくな
る。タンク容積およびタンク数が同一であれ
ば、円筒形タンク方式は幾何学的性質から、当
然に球形タンク方式よりもタンク表面積は大き
くなる。

(3) タンク構造およびタンク支持構造が複雑であ
り、性能の優れたものにならない。円筒形タン
クは側面からの荷重に対しては弱く、タンクの
側壁を支持する方式は、タンク側壁を補強する
必要があるが、その補強もかなり大がかりなも
のとなつていた。

その結果、円筒形タンク方式は普及しないまま
となつている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、前述の方形タンク方式、球形タンク
方式さらには従来の円筒形タンク方式の液化ガス
輸送船の欠点を解消し、タンク容積が大きく構造
簡単にして、船全体の見地から全く満足し得る低
温液化ガス輸送船を提供することを課題とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、液化ガス輸送船に搭載さ
れかつ貨物が収納されるとともに外周面のほぼ全
面に防熱材が施されている立置き円筒形の液化ガ
スタンクにおいて、天井が上方に凸な曲面を有し
タンクの容積の重心位置が、タンク高さの中間点
よりも下に位置し、上記液化ガスタンク本体の高
さが上記円筒の直径にほぼ等しくかつ上記液化ガ
スタンク本体の少なからぬ部分が上甲板面よりも
上方に突出して、タンクの底部が下方に凸な曲面
を有して船底部に設けられたタンク底防熱材に載
置されてタンク重量が支持され、上記タンクの円
筒側板の下方に円筒形のスカートが設けられてお
り、上記円筒形スカートの上部は上記タンクに結
合されかつ上記円筒形スカートの下部は船体に結
合されており、さらに上記円筒形スカートの上方
部分のみに上記防熱材が施されており、上記円筒
形スカートはその上方部分が上記円筒形タンクの
温度とほぼ同一の温度となり、その下方部分が上
記円筒形タンクを取巻く周囲空間の温度とほぼ同
一の温度となるようにしていることを特徴として
いる。

〔作用〕

上述の構成により、従来の球形タンクに比べて
容積的に極めて優れたものとなり、また、容積当
りの表面積は従来の球形タンクの場合よりも小さ
くしたがつて防熱性からも優れたものとなる。

さらに、満載状態において、トリムを実質的に
零にするためには、貨物を含めた船の重心位置と
浮心の位置とを一致するように設計する必要があ
るが、本発明に係る液化ガス輸送船では船の船長
方向の配置にゆとりがあるので、貨物を含めた船
の重心位置を広範囲に自由に設定される。したが
つて、船の線図計画に当つては、船の抵抗・推進
性能上の配慮を優先的に行つて浮心の設定をする
ことが出来ることとなり、船の性能向上をもたら
すこととなる。

また、球形タンクの容積の重心はタンクの最上
点と最下点との中間に位置しているが、本発明の
円筒タンクの容積の重心位置は、タンク高さの中
間点よりも下に位置しており、これはタンクを搭
載している液化ガス船の重心が従来の流形タンク
の場合よりも低くなることを意味しており、船の
安定性の観点からも好ましい特性を有している。

〔実施例〕

以下、本発明の最も好ましい一実施例を第１図
乃至第５図に図示する実施例に基づいて詳述す
る。

第１図乃至第５図において、１は船体の全体的
な概略を表わし、２は船の機関室、３は前部コツ
フアダム、４は後部コツフアダム、５は二重底タ
ンク、６，６ａ，６ｂは隔壁、７はタンクカバ
ー、８は上甲板、９はアフトピークタンク、１０
はフオアピークタンク、１１ｂ，１１ｃは本発明
の一実施例としての円筒形タンクの全体図を示
し、１１ａ，１１ｄはその他の円筒形タンクの全
体を示し、１２は中央部深水タンク、１３は再液
化装置室、１４は円筒形タンク１１ｃの頂板、１
５は円筒形タンク１１ｃの側板、１６は円筒形タ
ンク１１ｃの底板、１７は円筒形スタート、１８
は船の二重底頂板、１９，１９ａ，１９ｂ，１９
ｃは防熱材、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃはタ
ンク底防熱材（なお、２０ａ，２０ｃはタンク支
持材と兼用している）、２１はタンクドーム、２
２は二重底内ガーダ、２３はサイドタンク、２４
は球形タンクを示す。

そして、船体１は前部コツフアダム３と後部コ
ツフアダム４との間の区画が貨物タンク区画とな
つている。

貨物タンク区画はそのほぼ中央を中央部深水タ
ンク１２によつては２分され、それぞれが隔壁６
ａ，６ｂによりさらに２分されて合計４つの区画
に分けられている。

そして４個の円筒形タンク１１，１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄが１個づつ格納されている。
そして第３図に示すように、円筒形タンク１１の
格納区画の船側にはサイドタンク２３が設けら
れ、船体側部は二重構造となつている。

また、円筒形タンク１１ｃを覆うように、タン
クカバー７が設けられ、タンクカバー７は上甲板
８に固着されている。

本発明の一実施例としての中央部の二つの円筒
形タンク１１ｂおよび１１ｃは同形であり、その
形状断面を第３図に示している。また最船首部の
円筒形タンク１１ａおよび最船尾部の円筒形タン
ク１１ｄは、円筒形タンク１１ｃとほぼ類似の構
造であるが、それぞれ船体形状が船首部および船
尾部において前後方向に向かうにしたがつてやせ
て行くのに適合するように、タンク下部をやせさ
た形状となつている。

本実施例のタンク形状を第３図において具体的
に説明すれば、円筒タンクの水平断面の円の直径
（図中におけるタンクの幅と同じ）の船幅に対す
る比は約80％、タンクドーム２１を除くタンク本
体の高さはタンクの幅と略同寸法であり、タンク
の円筒側板１５の高さはタンク本体の高さの約60
％を占めており、その内の約10％は上甲板面より
も上にあり、タンク全体ではタンク本体高さの内
約40％が上甲板面よりも上部に位置している。

タンク高さはタンク幅とほぼ同じにするのが総
合的にバランスの良い結果となるが、個々のタン
ク設計においては、その事情において適宜選定す
るのは当然である。タンク高さをタンク幅に比べ
大幅に低くすればタンク容積の減少という不利益
が生じ、また大幅に高くすれば船の安定性が悪く
なるとともに、操舵室からの前方見通しが悪くな
る等の不具合を生じる。

円筒形タンク１１ｃの主要構造は、上方に凸な
曲面となつているタンク頂板１４、円筒形のタン
ク側板１５および下方に凸な曲面となつているタ
ンク底板１６からなつており、これらの板には防
とう材が実質的に設けられていない。

円筒形タンク１１ｃは防熱材１９，２０により
実質的に全面が防熱されている。

円筒形タンクの側板１５の下方延長には連続し
た円筒形スタート１７が設けられており、円筒形
スカート１７の上部は円筒形タンクの側板１５
に、下部は船体１の二重底頂板１８に固着されて
いる。なお、円筒形スカート１７は第１図では図
示省略をしているが、第３図および第４図には図
示している。円筒形タンク１１ｃおよび円筒形ス
カート１７は積載される液化ガスに適応した低温
用鋼板又はアルミ材にて製作されている。

第４図に図示するように、円筒形スカート１７
は上部のみ防熱材１９ｂ，１９ｃが施されてお
り、円筒形スカート１７の上部は円筒形タンク１
１ｃとほぼ同一の温度に保たれており、下方部分
は防熱材が施されておらず、円筒形スカート１７
の下部は円筒形タンク１１ｃを取巻く周囲温度と
ほぼ同一に保たれている。防熱材１９ｂ，１９ｃ
の施工範囲および厚みは、円筒形スカート１７の
上下の温度差に基づく変形および温度勾配が熱応
力発生の問題が実質的に避けられるように選定さ
れる。

このため、円筒形タンク１１ｃに液化ガスが積
込まれるに際して、その低温により円筒形タンク
１１ｃは収縮するとともに円筒形スカート１７の
上部も同様に収縮するが、円筒形タンク１１ｃの
収縮が円筒形スカート１７により無理に拘束され
ることもなく円筒形スカート１７の熱変形にも無
理が生じない。

タンク底板１６と二重底頂板１８との間には適
当な間隔をもつて、よく乾燥した木質集成材２０
ａ，２０ｃが防熱兼タンク荷重支持材として配置
されており、その間をポリウレタンフオーム防熱
材２０ｂが施されて、防熱材２０ａ，２０ｃとと
もにタンク底板熱材２０を構成している。

タンク重量および貨物重量の大部分は、タンク
底板１６およびタンク荷重支持材と兼用のタンク
底防熱材２０ａ，２０ｃを通じて二重底頂板１８
により支えられており、一部分は円筒形スカート
１７を通じて二重底頂板１８に支えられている。

船の動揺などにより、円筒形タンク１１ｃには
船内において横方向に移動および転倒させようと
する力が加わるが、上部はタンク１１ｃに下部は
船体１に固着している円筒形スカート１７によ
り、タンク１１ｃは実質的に移動することがなく
正しい位置に保持される。

第５図に図示するものは、本発明に係る円筒形
タンクと球形タンクとの比較を説明したものであ
る。

第５図において、本発明に係る一実施例の円筒
形タンク１１ｃと球形タンク２４とを重ねて図示
しているが、両タンクの幅と高さとは同一であ
り、円筒形タンク１１ｃは球形タンク２４に外接
する形状である。この円筒形タンク１１ｃは球形
タンクの約1.33倍の容積を有しており、容積的に
本発明に係るタンクが極めて優れていることを示
している。

また、球形タンク２４の容積の重心２７はタン
クの最上点25と最下点26との中間に位置している
が、この円筒形タンク１１ｃの容積の重心位置２
８は、タンク高さの中間点よりも下に位置してお
り、これはタンクを搭載している液化ガス船の重
心が球形タンク２４の場合よりも低くなることを
意味しており船の安定性の観点からも好ましい特
性を有している。

さらに、この円筒形タンク１１ｃの表面積は球
形タンク表面積の約1.30倍であり、容積当りの表
面積は球形タンクの場合よりも小さく、球形タン
ク２４の約0.98倍となり防熱性からも優れている
事を示している。

次に、本発明に係る一実施例の設計例を示す。

貨物タンク容積82000m³の液化ガス船について、
船の長さ200.00ｍ、巾40.00ｍ、深さ21.00ｍであ
り、全体配置の概要は第１図および第２図に図示
したものである。

船の大きさに比し、タンク容積が大きく確保出
来ているが、容積効率を（貨物タンク容積／船の
長さ×幅×深さ）で表わすと、この設計例では
0.488となる。これは従来の方形タンク方式、球
形タンク方式又は従来の円筒形タンク方式では達
成不能な値である。

また、タンク表面積がタンク数が同一の方形タ
ンク方式又はタンク数が多い従来の円筒形タンク
方式で設計したものよりも小さな値となることは
一見して明らかであるが、世界で多数建造実積の
ある球形タンク５個搭載の方式で82000m³を設計
した場合よりも、本発明に係る実施例の場合の円
筒形タンク４個搭載の82000m³船のタンク表面積
の方が２％小さな値となる。

〔発明の効果〕

以上、本発明に係る実施例を第１図乃至第５図
に基づいて詳述したように本発明によつて次のよ
うな効果が得られる。

(1) 従来の球形タンクに比べて容積的に極めて優
れたものである。

(2) 容積当りの表面積は従来の球形タンクの場合
よりも小さくしたがつて防熱性からも優れてい
る。

(3) 満載状態において、トリムを実質的に零にす
るためには、貨物を含めた船の重心位置と浮心
の位置とを一致するように設計する必要がある
が、本発明に係る液化ガス輸送船では船の船長
方向の配置にゆとりがあるので、貨物を含めた
船の重心位置を広範囲に自由に設定出来る。し
たがつて、船の線図計画に当つては、船の抵
抗・推進性能上の配慮を優先的に行つて、浮心
の設定をすることが出来ることとなり、船の性
能向上をもたらすこととなる。

(4) また、球形タンクの容積の重心はタンクの最
上点と最下点との中間に位置しているが、本発
明の円筒形タンクの容積の重心位置は、タンク
高さの中間点よりも下に位置しており、これは
タンクを搭載している液化ガス船の重心が従来
の球形タンクの場合よりも低くなることを意味
しており、船の安定性が観点からも好ましい特
性を有している。

(5) さらに、従来の円筒形タンクの様に、タンク
の側壁で支持されていないため、側壁の補強材
が不用となり円筒形タンクの構造が極めて簡素
になる。

(6) 円筒形タンクの支持装置をタンク底面部のみ
に集約して、円筒形タンクと船体との接続部に
加わる力を、タンク荷重支持材兼用のタンク底
防熱材と円筒形スカートにより、分担している
ため、支持構造が極めて簡素になる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係る一実施例であ
り、第１図は液化ガス輸送船全体の縦断面図、第
２図はその平面図、第３図は第１図および第２図
における−線矢視断面拡大図、第４図は第３
図の円筒形スカート附近の拡大断面図、第５図は
本発明に係るタンクと球形タンクとの比較説明図
である。 １……船体、５……二重底タンク、６，６ａ，
６ｂ……隔壁、７……タンクカバー、８……上甲
板、１１……円筒形タンク、１１ｂ，１１ｃ……
本発明の円筒形タンク、１１ａ，１１ｄ……その
他の円筒形タンク、１４……円筒形タンクの頂
板、１５……円筒形タンクの側板、１６……円筒
形タンクの底板、１７……円筒形スカート、１８
……船の二重底頂板、１９，１９ａ，１９ｂ，１
９ｃ……防熱材、２０……タンク底防熱材、２０
ｂ……タンク底面の防熱材、２０ａ，２０ｃ……
タンク支持材と兼用のタンク底防熱材、２１……
タンクドーム、２２……二重底内ガーダ、２３…
…サイドタンク、２４……球形タンク、２５……
タンクの最上点、２６……タンクの最下点、２７
……球形タンクの容積の重心、２８……円筒形タ
ンクの容積の重心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液化ガス輸送船に搭載されかつ貨物が収納さ
   れるとともに外周面のほぼ全面に防熱材が施され
   ている立置き円筒形の液化ガスタンクにおいて、
   天井が上方に凸な曲面を有しタンクの容積の重心
   位置が、タンク高さの中間点よりも下に位置し、
   上記液化ガスタンク本体の高さが上記円筒の直径
   にほぼ等しくかつ上記液化ガスタンク本体の少な
   からぬ部分が上甲板面よりも上方に突出して、タ
   ンクの底部が下方に凸な曲面を有して船底部に設
   けられたタンク底防熱材に載置されてタンク重量
   が支持され、上記タンクの円筒側板の下方に円筒
   形のスカートが設けられており、上記円筒形スカ
   ートの上部は上記タンクに結合されかつ上記円筒
   形スカートの下部は船体に結合されており、さら
   に上記円筒形スカートの上方部分のみに上記防熱
   材が施されており、上記円筒形スカートはその上
   方部分が上記円筒形タンクの温度とほぼ同一の温
   度となり、その下方部分が上記円筒形タンクを取
   巻く周囲空間の温度とほぼ同一の温度となるよう
   にしていることを特徴とする液化ガスタンク。