JP2007530337A - 二重殻型タンカー - Google Patents

Abstract

本発明は、鋼製の外殻と、前記外殻に対して間隔をあけて個々の積荷空間を取り囲む鋼製の内殻とを有する二重殻型タンカーにおいて、外殻と内殻とが鉛直および水平に延びる要素を介して剛性に互いに連結されている二重殻型タンカーに関する。連結要素が目標破壊箇所または貫通部を備え、かつ内殻は高い破壊伸びを有する鋼から製造されている。

Description

本発明は、外殻と、前記外殻に対して間隔をあけて個々の積荷空間を取り囲む内殻とを有する二重殻型タンカーにおいて、外殻と内殻とが連結要素を介して剛性に互いに連結されている二重殻型タンカーに関する。

二重殻型タンカーは、海損事故発生時に船体の外殻が破壊されるだけでなく、内殻も破壊される危険がある。小規模の海損事故の場合にのみ単に外殻が破壊されるが、内殻は破壊されないことを期待できる。しかしながら、通常の損傷の発生は、衝突して破損する船舶の破壊力によって、たとえば該船舶の球状船首が外殻を損傷し、かつ外殻と内殻とのあいだの取付要素を介して積荷が流出するほど前記内殻が大きく変形し、かつ漏出被害が生じることもあり得る。石油の場合は十分に知られている破滅的な結末が生じる。

冒頭に挙げた形式の二重殻型タンカーは、本発明により、連結要素つまり少なくともいくつかの鉛直の内壁フレーム材および／または少なくともいくつかの水平ストリンガが目標破壊箇所または貫通部を設けて形成され、かつ内殻が高い破壊伸びを有する高弾性鋼から製造されていることを特徴とする。

本発明で実現されている基本的思想は、少なくともいくつかの、好ましくは全ての取付要素および／または連結要素が外殻と内殻とのあいだに目標破壊箇所を有することにみられる。つまり、海損事故の場合に外部から力が外殻にかけられ、かつ目標破壊箇所は力が作用する直接領域で応答するので内殻との機械的連結が遮断され、前記内殻が無傷の状態にとどまり、かつ荷物は流出することができない。より強い衝突の場合または不利な角度での力の作用の場合、力が内殻にかかることも生じ得るが、前記内殻が高い破壊伸びを有する高弾性鋼から製造されているので、内殻はその際に亀裂が発生しないように変形させることができる。特に大きい力の場合に内殻も破壊され得るが、これは統計から知られている事故の３％以下がこの場合とみられる。

本発明の原理は、多数の海損事故において本発明による船舶の外殻が、該海損事故を受容できる箇所で破壊されるが、内殻は単に変形されるだけであるという認識に基づく。

つまり本発明は、これまでに知られておりかつ評価された事故のほぼ１００％に荷物、特に石油の流出に対する保護を提供する。

二重殻型タンカーの場合、外殻と内殻とのあいだの連結要素は、実質的にいわゆるストリンガと、前記ストリンガに属す支持要素と、鉛直に整列されたフレーム材である。これは支承状の連結体と、前記支承体に取り付けされた水平および鉛直方向の薄金板部材とからなる蜂巣状構造である。

本発明により薄金板は貫通線または穴列によって目標破壊箇所を設けられている。すなわち丸穴または個々の長穴が遮断部を設けて線状に構成されており、その結果、貫通線が生じる。

貫通線は、好ましくは内殻の近傍に配設される。しかしながら、前記貫通線または目標破壊線を外殻の近傍に取り付け、またはさらに複数の前記のような線を外殻と内殻とのあいだで同じ連結要素に設けることも考えられる。また、前記穴は直線の伸長部に配設する必要がなく、該穴は完全に角形状または波形状に配設できる。外部から本発明による船舶の胴体部にかかる力の場合、目標破壊箇所が前記力作用の直接近傍で過大に負荷され、かつ所定の箇所で引裂させ、その際に内殻がそれによって損傷されず、かつその際に船舶の安定性が維持された状態にとどまることが実質的である。

長穴の形状の場合、実質的に面取部を有する方形を起用することができる。しかしまた同様に良好に長手方向に、つまり貫通線の方向へテーパしている穴を設けることもできる。その際に、隣接する長穴のあいだに残留するウェブは、該支承体が一定の力で破壊するように寸法決めされることが実質的であり、前記破壊力は予想される他の船舶との衝突の予想破壊力に調整されている。

対応する方法でストリンガ薄板用の支持台として利用される支承部材は目標屈曲箇所を設けて構成することができ、その結果、前記支承部材は破壊力への応答時に、力が内殻へ伝達され得ることを阻止し、あるいは力の主要部分が内殻へ伝達されず、もしくは内殻が比較的大きい範囲にわたって変形され得るにもかかわらず、該内殻が破壊されないように伝達される。

本発明の核心は、力の流れの遮断を目的としているだけでなく、外部から船体の胴体部にかかる破壊力が、内殻の外側の変形を除き、内殻の破壊が発生できないように内殻へ誘導することである。

本発明は、二重殻型タンカーに限定されず、あらゆる二重殻型船舶またはコンテナ船でも実現することができ、かつ一般的に、大多数の生じ得る衝突発生時に、積荷が船体から流出できないことを保証することができる。

本発明は、相互に連結されかつ船体を形成する、特に鋼製の外殻を有する二重殻型タンカーと鋼製の内殻に関する。欧州連合から積荷重量５０００トン以上のタンカーに対して２０１０年以降前記のような殻体が要求されており、それによって各々１つの中空部が船舶の外側のフロート外板と内部の積荷空間領域とのあいだに存在する。

公知のタンカー（米国特許第３，８４４，２３９号）の場合は、金属製の外殻と、前記外殻の内部にエラストマー材料から形成されかつそれに応じて屈撓性である液密の殻体とが設けられている。

米国特許第３，６９９，９１２号からタンカーが知られており、これは同様に通常の定義における二重殻型タンカーではない。公知のタンカーの場合は、内部空間の中にタンクがあり、該タンクの外方に向けられた壁は２つの障壁部からなる。パネルとも呼ばれる前記の両方の障壁は互いに可動性であり、かつ衝突の場合に互いに相対的に、たとえば原油がある内部空間が外方に対して密閉された状態にとどまるように変形させることができる。

日本国公開特許公報第０８２３０７７５号明細書による二重殻型構造の場合は典型的な二重殻型タンカーである。つまり外殻と内殻とが設けられており、それらのあいだにストリンガデッキが連結部としてある。耐衝突性を達成する目的は、内殻が二重殻型タンカーで通常行われているようにプレートから形成されず、波板部材から形成されることによって達成されるものであり、その結果、衝突発生時に内殻が膨張し、かつ波形によって衝突エネルギーを吸収することができる。

ケミカルプロダクトの輸送用の公知の船舶（ヨーロッパ公開特許公報第０７２３９０８号明細書）の場合は二重殻型タンカーではなく、外殻を有する船舶であり、内壁と外壁とを有する二重壁構造を設けている。これらの両方の部分は仕切壁としても利用される交差支承部を介して互いに連結されている。その際に外側連結部が固定されており、他方、内側連結部は、取付部が衝突の場合に破壊されるように講じられており、その結果、外殻内にいわゆる「膜応力」（“membrane stresses”）を生じることができず、そのために一定の限界負荷にのみ耐えることができる補強部を設けている。

日本国公開特許公報第０７１９６０７４号明細書は、二重殻型タンカーに関し、外壁および内壁の両方の壁のあいだに圧縮に対して耐性のある部材もしくは材料を設けたものであるが引張負荷には耐えることができない。したがって外殻が複数の防撓材料と水平の結合リベットによって長手方向に設けられている。このような方法で内殻を保護するために、前記の要素が衝突によって発生する圧縮力を吸収するものである。衝突時に大きい変形力が同時にトランスウエブ部材を介して内殻に伝達される場合、各トランスウエブ部材の両側に取り付けられた捩れ要素が捩れで受けることが可能で、前記捩れ要素は最終的に対応する応力で内殻から分離され、その結果、前記内殻はわずかにのみ変形されまたは曲げられる。この教示内容は、タンカーの殻体のあいだに特殊の縦構造体を配設し、前記縦構造体は圧力で負荷できるが、引張で負荷できず、かつ衝突によって発生する力を捩れ力に変換し、このような方法で内殻の僅かな変形または曲げを生ぜしめる更なる捩れ要素を提供することを目的としている。しかしながら、このような構造は相当の余剰費用を生ぜしめ、前記捩れ要素がそもそも起こり得る衝突とそこから生じる応力とに対応し得るように該捩れ要素を構成できるか否かに問題がある。

もう１つの典型的な二重殻型タンカーは、日本国公開特許公報第０８３０１１８０号明細書に見られる。そこでは鋼製の外殻と、同様に鋼製の内殻とが配設されており、前記部分のあいだにストリンガがある。衝突発生時に内部タンクからの油の流出を防ぐために、内殻の内側に鋼板パネルを設けている。これは厚さ１．５〜３ｍｍの薄板、すなわち内殻よりも明らかに薄い材料である。この鋼板パネルはスペーサを介して取り付けされる。この構造の思想は、外殻と内殻とが強く破壊される場合でも充分に衝突エネルギーを吸収でき、かつそれにもかかわらず内殻を液密状態にとどめることである。

全体的に、実際に本発明の基礎をなす類似の問題の解決策の可能性を提供する従来技術の考察において、いずれの箇所にも二重殻型構造の場合で外殻と内殻との連結要素にまったく目標破壊箇所または貫通部を具備する指摘が与えられていないことが確認される。このような目標破壊箇所または貫通部によって、衝突発生時に回避できない船体の変形は、前記変形が内殻を破壊しない箇所にのみ発生するように吸収されることを達成できる。目標破壊箇所の破壊によって衝突エネルギーが変形エネルギーとして吸収される。さらに外殻と内殻とのあいだの機械的連結が遮断され、その結果、外力がいずれの場合でも内殻に作用できなくなる。

本発明にさらに別の特徴すなわち内殻の材料の選択が属しており、これは高い破壊伸びを有する高弾性鋼とするものである。これは衝突なしの通常の状態のときは、二重殻型構造が前記材料の選択によっていかなるようにも弱体化されないことを意味する。

本発明は、以下、図面を利用して例で説明する。

図面に、二重殻型タンカーの外殻１０ならびに内殻１１が識別される。外殻１０と内殻１１とのあいだに蜂巣状−または格子状構造で実質的に鉛直に配向したフレーム部材または連結要素１２ならびに実質的に水平に形成される連結要素１３いわゆるストリンガがある。要素１０〜１３は剛性の構造体を形成する。

拡大尺度で表した図４に、水平の連結要素１３および鉛直の連結要素１２が識別される。外殻はこの図で省略しているが、内殻１１は識別される。図４は、衝突後の状態を示し、目標破壊箇所２０が局所に支配する力によってどのように応答したかが識別され、その結果、内殻１１は変形しているが、これは図示しない外殻もしくは連結要素１２および１３の変形と同様の仕方では変形しない。

図４は、内殻１１が柔軟に変形されているが、破壊には至らないことも識別される。このような負荷に対して好適であり、かつ特に高い破壊伸びを有する鋼がある。

図５は、連結要素１２もしくは１３の一部に並設される３つの凹部を示す。３つの長穴２０が一列に識別され、これら相互の間隔は、該長穴が対応する負荷で引裂するように選択されている。長穴の形状は、面取部を有する方形または丸穴と異なり、貫通線での所望の亀裂が保証できるように選択されている。

本発明の枠組の中で、完全に充填されない積荷空間（通常は充填率９７％である）で海損事故の発生時に、変形によって縮小される積荷空間の内部空間が、図１ないし３に示しているように、荷物が破裂板を介して二重中間縦隔壁の領域へ漏出できるように変形できることが保証される。

本発明による二重殻型タンカーの胴体部の外観図である。 対応する図を示し、かつ海損事故発生時の状態を示す。 例として海損事故後に発生する胴体部の損害である。 本発明による二重タンカーの外殻と内殻とのあいだの空間の拡大図である。 ストリンガもしくはフレーム部材の部分における貫通部の拡大図である。

Claims (4)

1. 外殻と、前記外殻に対して間隔をあけて個々の積荷空間を取り囲む内殻とを有する二重殻型タンカーにおいて、外殻と内殻とが実質的に鉛直および水平に延びる連結要素を介して剛性に互いに連結されている二重殻型タンカーであって、
   連結要素（１２、１３）と少なくともいくつかの鉛直の内壁フレーム部材および／または少なくともいくつかの水平のストリンガが目標破壊箇所または貫通部（２０）を備えており、かつ内殻（１１）が高い破壊伸びを有する高弾性鋼から製造されていることを特徴とする二重殻型タンカー。
2. 貫通部（２０）が鉛直に延びる連結要素（１２）、フレーム部材において内殻の近傍に形成されていることを特徴とする請求項１記載の二重殻型タンカー。
3. 貫通部（２０）が水平に延びる連結要素（１３）、ストリンガにおいて内殻の近傍に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の二重殻型タンカー。
4. 貫通部（２０）が丸穴の列から形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の二重殻型タンカー。

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