JP2010184578A - バラストタンクおよび液化ガス運搬船 - Google Patents

Abstract

【課題】バラスト航海時における乗り心地の悪化を防止するとともに、船体重量の増加を防止することができるバラストタンクおよび液化ガス運搬船を提供する。
【解決手段】船体２の内部における左右舷に対向して配置されるとともに、船首尾方向に間隔をあけて配置され、バラスト水が注排水される複数対の舷側タンク４１と、複数対の舷側タンク４１のうち、少なくとも左右舷に配置された一対の舷側タンク４１の間を、バラスト水の流通を可能に繋ぐ連結タンク４２と、が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、特に、モス方式に代表される球形タンク方式の液化ガス運搬船に用いて好適なバラストタンクおよび液化ガス運搬船に関する。

液化ガスを運搬する液化ガス船舶、特に液化天然ガス（ＬＮＧ）を運搬するＬＮＧ船は、一般的に、生産国から消費国へ液化ガスの輸送を行い、逆の消費国から生産国へは荷物を積まない状態で運行されている。言い換えると、ＬＮＧの一方通行の輸送を行っている。

上述のように、荷物であるＬＮＧを積まない状態、言い換えると、ＬＮＧタンクの内部が空の状態では、ＬＮＧ船の船体が浮き上がり、船尾の舵やプロペラなどが水面上に出てしまい、ＬＮＧ船の推進効率が低下する等という問題があった。

このような問題を解決するために、ＬＮＧ船の内部に設けられたバラストタンクに、海水を注水し、船体の浮き上がりを抑制して推進効率の低下などを抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
上述のように、ＬＮＧ船などの船舶が、バラストタンク内に海水を注水した状態で運行することをバラスト航海と呼ぶ。

特開平１１−１１５８８５号公報

近年、ＬＮＧの輸送効率等の向上を図るため、ＬＮＧ船の大型化が図られている。このように船の船体が大型化されると相対的に船幅が広くなり、ＬＮＧ船の復元力が大きくなっていた。

一般に、船舶の復元力は、キール上面（Ｋ）からメタセンター（Ｍ）までの距離（ＫＭ）と、キール上面（Ｋ）から重心位置（Ｇ）までの距離（ＫＧ）と、の差であるメタセンター高さ（ＧＭ＝ＫＭ−ＫＧ）により表すことができる。ＫＭは、およそ船幅（Ｂ）の２乗に比例する一方、ＫＧは幅（Ｂ）によってあまり変化がなく、幅が広い船ではＧＭが大きくなる。また、ローリングの周期（Ｔ）はＧＭの１／２乗に反比例するので、ＧＭが大きい程、ローリング周期（Ｔ）が小さくなる。
つまり、ＧＭの値が大きくなるほど復元力が大きくなり、ＧＭの値が小さくなるほど復元力が小さくなる。

その一方で、上述のように船幅が広くなりＧＭの値が大きくなったＬＮＧ船においては、バラスト航海時におけるＧＭの値が過大になることから、乗り心地が悪化するという問題があった。つまり、ＬＮＧ船がクイックローリングする（ローリングの周期が短くなる）といった問題点があった。

さらに、上述のようにＧＭの値が過大となって、ＬＮＧ船がクイックローリングすると、船体および船体に付属する構造物に作用する加速度も大きくなる。すると、上述の加速度により損傷することを防止するために、船体等に強度を高める補強を行う必要があり、当該補強を行うと船体重量が重くなるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、バラスト航海時における乗り心地の悪化を防止するとともに、船体重量の増加を防止することができるバラストタンクおよび液化ガス運搬船を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のバラストタンクは、船体の内部における左右舷に対向して配置されるとともに、船首尾方向に間隔をあけて配置され、バラスト水が注排水される複数対の舷側タンクと、該複数対の舷側タンクのうち、少なくとも左右舷に配置された一対の舷側タンクの間を、前記バラスト水の流通を可能に繋ぐ連結タンクと、が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、連結タンクを通じて左右舷に配置された一対の舷側タンクの間をバラスト水が流通するため、例えば、船体が揺動すると、バラスト水が左右舷に配置された舷側タンクの間を自由に移動する。
この時、連結された左右舷のタンクのバラスト水は満載ではなく、空気と触れている自由表面を有するレベルまでバラスト水を搭載することで、左右舷にバラスト水が船体運動によって行き来できるようになる。
すると、本発明のバラストタンクを備えた船舶の見かけ上の重心が上昇し、復元力が小さくなる。

その一方で、船首尾方向に間隔をあけて配置された複数対の舷側タンクのうち、連結タンクにより連結される舷側タンクの対の数を選択することにより、上述の見かけ上の重心の上昇量を調節することができ、復元力の大きさを調節することができる。

本発明の液化ガス運搬船は、船体と、該船体内に船首尾方向に並んで配置され、液化ガスを貯蔵する複数の球形タンクと、上記本発明のバラストタンクと、が設けられ、前記舷側タンクおよび前記連結タンクは、前記複数の球形タンクの間に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、液化ガス運搬船は、上記本発明のバラストタンクを備えるため、バラスト航海時における乗り心地の悪化を防止するとともに、船体重量の増加を防止することができる。
ここで、舷側タンクは、船首尾方向に並んで配置された複数の球形タンクの間における左右舷に配置されている。一方で、連結タンクは、複数の球形タンクの間を左右舷にわたって延び、左右舷に配置された一対の舷側タンクを繋ぐように配置されている。

上記発明においては、前記連結タンクは、前記船体における船底側の内面と間をあけて配置されていることが望ましい。

本発明によれば、例えば、船首尾方向に延びるパイプや配線などを、船底と連結タンクとの間の空間に配置することができる。

従来の液化ガスを貯蔵する球形タンクを備えた液化ガス運搬船の場合、船体における船底近傍には、船体と球形タンクとの間に空間が形成され、この空間に上述のパイプが配置されていた。言い換えると、球形タンクおよび舷側タンクを避けた位置に、上述のパイプが配置されていた。
ここで、連結タンクを船体における船底に配置し、舷側タンクとともにいわゆるＵ字状のバラストタンクを形成すると、上述のパイプなどを配置する空間がなくなるため、連結タンク内を貫通して上述のパイプなどを配置する必要があった。

そこで、船体における船底側の内面と間をあけて連結タンクを配置し、その空間に上述のパイプなどを配置することにより、上述のパイプなどが連結タンク内を貫通することによる不都合の発生を防止することができる。

本発明のバラストタンクおよび液化ガス運搬船によれば、連結タンクを通じて左右舷に配置された一対の舷側タンクの間をバラスト水が流通するため、バラスト航海時における乗り心地の悪化を防止するとともに、船体重量の増加を防止することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るＬＮＧ船の全体構成を説明する側面図である。 図１のＬＮＧ船の全体構成を説明する上面視図である。 図１のバラストタンクの形状を説明する部分拡大断面視図である。 図１のバラストタンクの形状を説明する斜視図である。 図１のバラストタンクの形状を説明する斜視図である。

この発明の一実施形態に係るＬＮＧ船について、図１から図５を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るＬＮＧ船の全体構成を説明する側面図である。図２は、図１の上面視図である。

本実施形態に係るＬＮＧ船（液化ガス運搬船）１は、液化天然ガス（ＬＮＧ）を生産国から消費国へ輸送する船舶である。
ＬＮＧ船１には、図１および図２に示すように、船体２と、球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと、バラストタンク４と、が設けられている。

船体２は、図１および図２に示すように、船体２における航行時の前方（図１の上側）が船首Ｂとされ、航行時の後方（図１の下側）が船尾Ｓとされている。
船体２には、船橋２１や、舵２２およびプロペラ２３などが配置されている。さらに、船体２の内部には、球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄや、バラストタンク４や、エンジン室２４などが配置されている。

球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、ＬＮＧを積載するタンクであって、球状に形成されたタンクである。球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、船体２とは独立したタンクであって、タンク自身で内部にＬＮＧを内部に閉じ込める圧力を維持するとともに、ＬＮＧの重量を受け止める構造を有するものである。

球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、船体２の船倉内に、船首Ｂと船尾Ｓとを結ぶ中心線の上に直列に並んで、言い換えると、船首尾方向に並んで配置されている。ここでは、４つの球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが、船首Ｂから船尾Ｓに向かって、球状タンク３Ａ、球状タンク３Ｂ、球状タンク３Ｃおよび球状タンク３Ｄの順に並んで配置されている例に適用して説明する。

なお、球状タンクの数は、上述のように４つであってもよいし、４つよりも多くても少なくてもよく、特に限定するものではない。

図３は、図１のバラストタンクの形状を説明する部分拡大断面視図である。図４および図５は、図１のバラストタンクの形状を説明する斜視図である。
バラストタンク４は、ＬＮＧ船１が生産国から消費国へＬＮＧを輸送した後、消費国から生産国に運行される際に、バラスト水が積み込まれるタンクである。
バラストタンク４には、図３から図５に示すように、舷側タンク４１と、連結タンク４２と、が設けられている。

舷側タンク４１は、図３から図５に示すように、連結タンク４２とともにバラストタンク４を構成するタンクである。舷側タンク４１は、船体２における左右の舷側に分かれて配置されるとともに、船首尾方向に分かれて配置されたタンクである。言い換えると、船体２の内面と、球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄとの間の空間に配置されたタンクである。
ここで、船体２における左右の舷側に分かれて対向して配置された２つの舷側タンク４１を一対の舷側タンク４１と表記する。

舷側タンク４１は、図３に示すように、船体２におけるビルジ部分から上方向（図３の上方）および船体２の中央方向（図３の右方向）に延びるタンクである。さらに、図４および図５に示すように、舷側タンク４１における上方に延びる部分には、球状タンク３Ａなどから離れるに伴い、船体２の中央に近づく突出部が設けられている。

その一方で、舷側タンク４１における船体２の中央側の面であって、連結タンク４２と接続された面には、舷側タンク４１と連結タンク４２との間でバラスト水の流通を可能とする第１連通孔４３および第２連通孔４４が設けられている。

第１連通孔４３は、第２連通孔４４と比較して上方（図３の上側）に形成された貫通孔であって、第２連通孔４４よりも開口面積が大きな貫通孔である。その一方、第２連通孔４４は、第１連通孔４３と比較して下方（図３の下側）に形成された貫通孔であって、第１連通孔４３よりも開口面積が小さな貫通孔である。
なお、第２連通孔４４は、第１連通孔４３よりも開口面積が大きな貫通孔であってもよく、特に限定するものではない。

連結タンク４２は、図３から図５に示すように、舷側タンク４１とともにバラストタンク４を構成するタンクであって、一対の舷側タンク４１の間をバラスト水が流通可能に接続するタンクである。
連結タンク４２は、球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの間を、一方の舷側から他方の舷側に向かって延びて配置された板状に形成されたタンクである。

さらに、連結タンク４２の下面と、船体２の船倉における底面との間には、空間２Ｓが設けられている。当該空間２Ｓには、船体２の船首尾方向に沿って延びるパイプや配線など（図示せず）が配置されている。
その一方で、連結タンク４２は、球状タンク３Ａなどとの干渉を避けるため、舷側タンク４１と比較して、その上面が船底側に配置されるように構成されている。

なお、連結タンク４２は、ＬＮＧ船１に配置された全ての舷側タンク４１の対に対して配置されていてもよいし、一部の舷側タンク４１の対に対してのみ配置されていてもよく、特に限定するものではない。

次に、上記の構成からなるＬＮＧ船１におけるＬＮＧの運搬についてその概略を説明する。
ＬＮＧ船１は、ＬＮＧの生産国から消費国へ運行する際には、図１および図２に示すように、球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの内部にＬＮＧを積み込み、生産国から消費国へＬＮＧを輸送する。
このとき、ＬＮＧ船１は、積み込んだＬＮＧの重量により重心（Ｇ）が下がることから、メタセンタ高さ（ＧＭ）が確保されるため、乗り心地の悪化等を防止するために、バラストタンク４にバラスト水を注入して積み込む必要がない、または、少量のバラスト水を積み込むだけでよい。

ＬＮＧ船１は、消費国において輸送したＬＮＧの積み下ろしした後、消費国から生産国に運行される。このとき、球状タンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの内部には何も積み込まれておらず空となっている。

そのため、ＬＮＧ船１の喫水はＬＮＧの積み下ろしにより下がり、そのままでは、プロペラ２３の推進効率や、舵２２の利き等が低下する等の問題が発生するため、バラストタンク４にバラスト水が積み込まれる。このようにバラスト水を積み込むことにより、ＬＮＧ船１の喫水は上がり、プロペラ２３の推進効率や、舵２２の利き等が低下する等の問題が解消される。
バラスト水は、具体的には、図３から図５に示すように、舷側タンク４１および連結タンク４２の内部に積み込まれる。

バラスト水は、舷側タンク４１の第１連通孔４３および第２連通孔４４を通じて、舷側タンク４１と連結タンク４２との間を流通する。そのため、バラスト水は、ＬＮＧ船１の左右舷に配置された舷側タンクの間を自由に移動することができる。

連結された左右舷のタンクのバラスト水は満載ではなく、空気と触れている自由表面を有するレベルまでバラスト水を搭載することで、左右舷にバラスト水が船体運動によって行き来できるようになる。
このようにすることで、ＬＮＧ船１における見かけ上の重心（Ｇ）が上昇し、メタセンタ高さ（ＧＭ）の値が小さくなる。

例えば、連結タンク４２が設けられていないバラストタンクを備えたＬＮＧ船であって、メタセンタ高さ（ＧＭ）の値が、１５ｍから１６ｍの範囲であったものが、本実施形態のバラストタンク４に交換することにより、メタセンタ高さ（ＧＭ）の値を９ｍから１０ｍの範囲に低減することができる。

言い換えると、本実施形態のバラストタンク４を用いることにより、ＬＮＧ船などの船舶のメタセンタ高さ（ＧＭ）を約６ｍ低減することができる。

上記の構成によれば、連結タンク４２を通じて左右舷に配置された一対の舷側タンク４１の間をバラスト水が流通するため、船体２が揺動してローリングすると、バラスト水が左右舷に配置された舷側タンク４１の間を自由に移動する。そのため、本実施形態のＬＮＧ船１の見かけ上の重心（Ｇ）が上昇し、復元力が小さくなる。言い換えると、ＧＭの値が小さくなる。
そのため、ＬＮＧ船１におけるローリング（横揺れ）の周期が長くなり、乗り心地の悪化を防止することができる。

例えば、実際に運用されているメタセンタ高さ（ＧＭ）の値が１３ｍから１４ｍ程度のＬＮＧ船などの船舶、言い換えると、後述する船舶よりも大型の船舶では、横揺れ周期が早いため、乗り心地が悪く感じられることが運用者から報告されている。
その一方で、実際に運用されているメタセンタ高さ（ＧＭ）の値が１１ｍから１２ｍ程度のＬＮＧ船などの船舶、言い換えると、上述の船舶よりも小型の船舶では、上述のような、乗り心地の悪さについて報告はされていない。

本実施形態のＬＮＧ船１では、乗り心地の悪化が報告された大きさの船舶であっても、メタセンタ高さ（ＧＭ）の値を、乗り心地の悪化が報告されていない大きさの船舶にけるメタセンタ高さ（ＧＭ）の値に抑えることができる。

さらに、ローリングの周期が長くなることから、船体２、および、船体２に付属する構造物に作用する加速度が小さくなる。すると、上述の加速度により損傷することを防止するために、船体２等に強度を高める補強を行う必要がなくなり、当該補強による船体重量の増加を防止することができる。

その一方で、船首尾方向に間隔をあけて配置された複数対の舷側タンク４１のうち、連結タンク４２により連結される舷側タンク４１の対の数を選択することにより、上述の見かけ上の重心の上昇量を調節することができ、復元力の大きさを調節することができる。

連結タンク４２の下面と、船体２の船倉における底面との間には、空間２Ｓが設けられているため、船首尾方向に延びるパイプや配線などを空間２Ｓに配置することができる。
そのため、従来のいわゆるＵ字状のバラストタンクと比較して、バラストタンク内に、上述のパイプなどを貫通させることなく配置することができる。言い換えると、バラストタンク内に、上述のパイプなどを貫通させることによる不都合の発生を防止することができる。

１ ＬＮＧ船（液化ガス運搬船）
２ 船体
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 球状タンク
４ バラストタンク
４１ 舷側タンク
４２ 連結タンク
２Ｓ 空間

Claims (3)

1. 船体の内部における左右舷に対向して配置されるとともに、船首尾方向に間隔をあけて配置され、バラスト水が注排水される複数対の舷側タンクと、
   該複数対の舷側タンクのうち、少なくとも左右舷に配置された一対の舷側タンクの間を、前記バラスト水の流通を可能に繋ぐ連結タンクと、
   が設けられていることを特徴とするバラストタンク。
2. 船体と、
   該船体内に船首尾方向に並んで配置され、液化ガスを貯蔵する複数の球形タンクと、
   請求項１記載のバラストタンクと、
   が設けられ、
   前記舷側タンクおよび前記連結タンクは、前記複数の球形タンクの間に配置されていることを特徴とする液化ガス運搬船。
3. 前記連結タンクは、前記船体における船底側の内面と間をあけて配置されていることを特徴とする請求項２記載の液化ガス運搬船。

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