JP2010521379A

JP2010521379A - セミメンブレンタンクの壁部のための自在支持構造

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Publication number: JP2010521379A
Application number: JP2009553572A
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Inventors: デイビッド・エル・ジョーダン; ウィリアム・イー・ミチョード
Original assignee: National Steel and Shipbuilding Co
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Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2010-06-24
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Abstract

本発明の種々の実施形態は、セミメンブレンタンクの壁部のための支持構造に関連し、より詳しくは熱膨張及び熱収縮が起こるタンクのための自在支持組立体に関連する。本発明の１つの実施形態は、少なくとも１つのタンク壁と、該壁と少なくとも部分的に隣り合う支持構造物と、タンクを支持構造物に連結する連結部材とを備えている。連結部材は、回転することにより、タンクと支持構造物との間の相対的な移動に適応するように構成されている。連結部材は、１つの玉継ぎ手によりタンク壁に連結されるとともに、もう１つの玉継ぎ手により支持構造物に連結されている。これにより、支持構造物に対する相対的なタンク壁の面内移動が実質的に無制限に可能となる。

Description

本発明の実施態様は、セミメンブレンタンク（semi-membrane tank）のための支持構造（support arrangement）に関するものであり、とくには熱膨張及び熱収縮が起こるタンクのための自在支持組立体（universal support assembly）に関するものである。

特許文献１は、液化天然ガス（「ＬＮＧ」）などの液化ガスを貯蔵することができるセミメンブレンタンクの一例を開示している。しかしながら、このような目的をもつセミメンブレンタンクは、自立するのに十分な壁の強度及び剛性が不足しているので、セミメンブレンタンクの壁部からその周囲の構造物へ負荷を伝達するための支持構造物を用いている。この支持構造物は、典型的には、セミメンブレンタンクの壁部に接続された格子状の梁を備えている。そして、格子状の梁は、該格子状の梁を周囲の構造物に接続する支持構造組立体に接続されている。セミメンブレンタンクが船又はその他の格納構造物に搭載されたときには、船の構造物は、支持組立体を接続する周囲の構造物として機能する。液化ガスを輸送又は貯蔵するために低温状態が必要とされるので、セミメンブレンタンクを周囲の構造物から熱的に孤立させために、典型的には、熱伝導性が低い断熱材料又は支持ブロックが用いられる。

セミメンブレンタンクが遭遇する温度は、周囲の温度と、液化ガスの非常な低温、例えばＬＮＧの場合は−１６１℃との間で、劇的に変化する。セミメンブレンタンクが冷却されるときには、この温度変化が、セミメンブレンタンクの材料の熱膨張係数（「ＣＴＥ」）に応じてセミメンブレンタンクに熱収縮を生じさせる結果となる。セミメンブレンタンクが周囲の構造物に堅固に固定して取り付けられた場合、タンクの温度が変化するときに、熱膨張及び熱収縮は、周囲の構造物に許容できない応力生じさせるであろう。この状態を緩和するために、セミメンブレンタンクと周囲の構造物とを接続する支持組立体は、セミメンブレンタンクとその周囲の構造物との間の相対的な移動を可能にするように構成される。

特許文献２は、セミメンブレンタンクの壁部とその周囲の構造物との間の相対的な移動を、互いに直交する２つの方向について可能にする支持組立体を有するＬＮＧ用のセミメンブレンタンクのための支持構造を開示している。より詳しく説明すれば、この支持組立体は、直線的な滑動動作において接続要素を受け入れるブラケット及び溝の複雑な集合体を備えている。この支持構造は、第１の方向については溝内における直線的な滑動動作を生じさせ、第２の方向についてはブラケット内における直線的な滑動動作を生じさせる。特許文献２に開示されたＬＮＧ用のタンクの水平方向に向く中心線は鉛直方向に支持されているものの、特許文献２に開示された支持組立体は、タンクが、該支持組立体の直線的な滑動形態を用いて鉛直方向及び水平方向に膨張及び収縮を行うことを可能にする。

米国特許第５，７２７，４９２号明細書米国特許第６，９７１，５３７号明細書

特許文献２に開示された支持組立体は、セミメンブレンタンクを覆う断熱物中に埋設されるので、柔軟なブーツ（flexible boot）を各支持組立体のまわりに搭載することを必要とする。この柔軟なブーツは、セミメンブレンタンクを使用する全期間を通して検査及びメンテナンスを行うことを必要とする。このような検査は、典型的にはタンクの断熱物の除去及び交換を必要とするので、そのコストが高くなるといった問題がある。さらに、この支持組立体は、互いに直交する方向に直線的に滑動するだけであるので、平面内における非制限的な移動を実現するためには、支持組立体の各列（row）を、タンクの中心から互いに異なる複数の放射状の経路（radial paths）に沿って搭載することが必要である。支持組立体を接続するセミメンブレンタンクへの支持ブロックの配置はまた、複雑な支持組立体の製造及び搭載を複雑化する。支持組立体が支持ブロックに対して相対的に滑動するので、熱膨張時及び熱収縮時における支持組立体の自由な移動を可能にするために、支持ブロックのまわりの断熱物に間隙（gap）を設けることが必要である。これは、液化ガスの格納システムの熱損失を増加させ、蒸発損の比率（boil-off rate）を増加させることになる。さらに、支持ブロックは、タンクからその周囲の構造物への熱的負荷及び力学的負荷（dynamic load）を伝達させることを必要とするので、装置及び操作が極めて複雑で大がかりなものとなり、設備コストあるいは建設コストが増加することになる。

本発明の実施態様は、少なくとも１つのタンクの壁部（wall）と、該壁部と少なくとも部分的に隣り合う（adjacent）支持構造物（support structure）と、タンクを支持構造物に連結する（couple）連結部材（link member）とを備えている。連結部材は、タンクの少なくとも一部分と支持構造物との間の相対的な移動に適応する（accommodate）ように構成されていて（configured）もよい。連結部材は、上記壁部に連結され（coupled）かつ該壁部に対して相対的に回転移動するように構成された第１端部と、支持構造物に連結されかつ該支持構造物に対して相対的に回転移動するように構成された第２端部とを有していてもよい。

本発明のもう１つの実施態様は、第１壁部を有するセミメンブレンタンクと少なくとも部分的に隣り合う複数の第１支持部材（support members）と、第１壁部を複数の第１支持部材に連結する複数の第１支持組立体（support assemblies）とを備えている、セミメンブレンタンクのための支持構造物を備えていてもよい。複数の第１支持組立体の各々は、第１壁部に回転可能に連結された第１端部と複数の第１支持部材に回転可能に連結された第２端部とを有する第１連結部材を備えていてもよい。複数の第１支持組立体の各々は、第１壁部の少なくとも一部分と複数の第１支持部材との間の相対的な移動に適応するように構成されていてもよい。

本発明のもう１つの実施態様は、第１壁部を有するセミメンブレンタンクと、第１壁部と少なくとも部分的に隣り合う複数の支持部材と、第１壁部を複数の支持部材に連結するよう構成された複数の第１支持組立体とを備えている、液化ガスを貯蔵するための組立体（assembly）を備えていてもよい。複数の第１支持組立体の各々は、第１壁部に回転可能に連結された第１端部と複数の支持部材のうちの少なくとも１つのものに回転可能に連結された第２端部とを有する第１連結部材を備えていてもよい。複数の第１支持組立体の各々は、第１壁部の少なくとも一部分と複数の第１支持部材との間の相対的な回転運動（rotational movement）に適応するよう構成されていてもよい。

本発明のもう１つの実施態様は、第１端部及び第２端部を有する連結部材と、連結部材の第１端部に連結されかつセミメンブレンタンクの壁部に連結するよう構成された第１玉継ぎ手（ball and socket joint）と、連結部材の第２端部に連結されかつセミメンブレンタンク支持構造物（semi-membrane support structure）に連結するよう構成された第２玉継ぎ手とを備えていることを特徴とする、タンクの壁部のための支持組立体を備えていてもよい。

本発明の実施態様はまた、タンク壁を支持構造物に回転可能に連結する過程と、支持構造物に対して相対的にタンク壁の移動を適応させる（accommodate）過程とを備えている、タンク壁を支持する方法を含んでいてもよい。

本発明の１つの実施形態に係るセミメンブレンタンク及び支持構造物を模式的に示す斜視図である。本発明の実施形態に係るセミメンブレンタンクの４分の１の部分に対する支持構造物の一例を模式的に示す上面図である。本発明の実施形態に係るセミメンブレンタンクの４分の１の部分に対する支持構造物の一例を模式的に示す側面図である。本発明の実施形態に係るセミメンブレンタンクの４分の１の部分に対する支持構造物の一例を模式的に示す端面図である。本発明の１つの実施形態に係るセミメンブレンタンク及び輸送構造物の一例を模式的に示す図である。本発明の１つの実施形態に係る永久的な構造物に搭載された図３Ａに示すセミメンブレンタンク及び輸送構造物の一例を模式的に示す図である。本発明の１つの実施形態に係るセミメンブレンタンク及びその周囲の構造物の一部分を模式的に示す断面図である。本発明のいくつかの実施形態に係る自在支持組立体の一例を模式的に示す図である。本発明の１つの実施形態に係るセミメンブレンタンクの一部分を模式的に示す上面図である。本発明の１つの実施形態に係る補強部材の断面図である。本発明の１つの実施形態に係るセミメンブレンタンクの壁部の一部分を模式的に示す平面図である。図６のＡ−Ａ線断面図であり、断熱部を伴ったタンク壁の一部の模式的な断面を示している。本発明の１つの実施形態に係る自在支持組立体の模式的な断面図である。図８に示す自在支持組立体の模式的な斜視図である。本発明の１つの実施形態に係る支持ブロックを上側からみた模式的な平面図である。本発明の１つの実施形態に係る保持プレートを上側からみた模式的な平面図である。本発明の１つの実施形態に係るもう１つの保持プレートを上側からみた模式的な平面図である。本発明の１つの実施形態に係るもう１つの支持ブロック上側からみた模式的な平面図である。本発明の１つの実施形態に係る連結部材を模式的に示す斜視図である。

本発明の実施形態（embodiments）は、液化天然ガス（「ＬＮＧ」）などの液化ガスを保留する（hold）ことができるセミメンブレンタンクの壁部（semi-membrane tank wall）とともに用いるための支持組立体（support assemblies）及び支持組立体の配置構造（arrangement）に関するものである。この支持組立体の配置構造は、セミメンブレンタンクにおける内容物の充填又は払い出しに起因する温度変化により、セミメンブレンタンクの壁部の熱膨張及び熱収縮を許容する（allow）よう構成されている。支持組立体は、セミメンブレンタンクとその周囲の支持構造物との間の断熱性を確保しつつ、周囲の支持構造物に対するセミメンブレンタンクの壁部の相対的な移動を許容する（permit）セミメンブレンタンクの壁部のための支持配置構造物（support arrangement）を実現するよう構成されている。

図１は、本発明の１つの実施形態に係るセミメンブレンタンク２０のための支持構造物１０（support arrangement）の一例を模式的に示している。セミメンブレンタンク２０は、１つの上壁２１（top wall）と、４つの側壁２２と、１つの底壁２３（図１中には示されていない）とを備えていてもよい。セミメンブレンタンク２０はまた、１つの円柱状鉛直コーナー部２４（cylindrical vertical corner）と、上側及び下側の円柱状水平コーナー部２５（cylindrical horizontal corner）と、球状コーナーキャップ２６（spherical corner cap）とを備えていてもよい。セミメンブレンタンク２０は、例えば９％ニッケル鋼又はアルミニウム合金「呼称（grade）５０８３番」などといった種々の金属で製作することができ、上壁２１、側壁２２及び底壁２３は、平坦なパネル（flat panel）で製作することができる。セミメンブレンタンク２０はまた、上壁２１の中心部又は端部のいずれかに配置されセミメンブレンタンク２０における充填及び払い出しを促進することができるパイプ状塔部２７（pipe tower）を備えていてもよい。

上壁２１は、格子状パターンで配置された補強部材３０（stiffener）を備えていてもよい。同様に、側壁２２は、図１に示すような格子状パターンで配置された補強部材３２と格子状パターンで配置された補強部材３４とを備えていてもよい。これらの補強部材３０、３２、３４は、後でより詳しく説明するように、「Ｔ字形」の部材として形成されてもよい。補強部材３０、３２、３４はまた、上壁２１の上の自在支持組立体４０（universal support assemblies）と、１つの側壁２２の上の自在支持組立体４２と、もう１つの側壁２２の上の自在支持組立体４４とのための取り付け構造物（attachment structure）となる。側壁２２はまた、該側壁２２の水平方向に向く中心線及び鉛直方向に向く中心線の各々に配置されたアンカー支持組立体４６（anchor support assemblies）を備えている。図１中には示されていないが、側壁２２の各々は、補強部材及び支持組立体を備えている。

後でより詳しく説明するように、自在支持組立体４０、４２、４４は、セミメンブレンタンク２０とその周囲の支持構造物との間の相対的な移動ないしは運動を生じさせる。支持組立体４６は、中心線に沿っての相対的な移動を許容しつつ、面内及びこれと垂直な支持（in-plane and normal support）を行うアンカー支持具（anchor supports）として構成されていてもよい。例えば、図１中に記載された水平方向に向く中心線上に配置された支持組立体４６は、水平方向に向く中心線の伸びる方向に沿う相対的な移動を許容しつつ、鉛直方向の支持と、側壁２２に垂直な支持とを実現するよう構成されていてもよい。支持組立体４０、４２、４４、４６の複合的な相対移動（combined relative movement）は、セミメンブレンタンク２０の熱膨張及び熱収縮に対応する（accommodate）よう構成されていてもよい。図１中に示された支持組立体４０、４２、４４、４６及び補強部材３０、３２、３４の配置形態及び数は、セミメンブレンタンク２０の寸法及び形状に応じて変更され、あるいは再構成される（reconfigured）ことができるということを理解すべきである。

図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、本発明の１つの実施形態に係るセミメンブレンタンク５０の４分の１の部分及び該セミメンブレンタンク５０の上記４分の１の部分のための支持配置構造物の一例を模式的に示している。図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに示すセミメンブレンタンク５０は、図１に示すセミメンブレンタンク２０よりも大型のセミメンブレンタンクの具体例である。本発明の実施形態に係る支持構造物は、寸法及び形状が異なるセミメンブレンタンクでも用いることができるということを理解すべきである。例えば、図１に示すセミメンブレンタンク２０は、容量が２２５立方メートルである１／４縮尺（1/4 scale）の試験用タンクである。タンクの大きさ（dimension）は、船舶（ship）、浮遊船（floating barge）又はその他の浮遊型又は陸上設置型の支持構造物内に適切に配置する（fit）ために変更されるので、保留容量の範囲は限定されるものではないということを理解すべきである。さらに、図２Ａ〜２Ｃに示すタンク構造は、実在する寸法の積荷タンク（cargo tank）の容量とほぼ同様である４００００ｍ^３の内容積を有するセミメンブレンタンクに応用される、本発明の実施形態の具体例を示している。図２Ａ〜２Ｃは、規則正しい角柱形状（regular prismatic shape）を示しているが、全体の保留容積を最大にするために、セミメンブレンタンクを、船舶、浮遊船又はその他の支持構造物に応じた形状及び寸法にしてもよい。

図２Ａは、セミメンブレンタンク５０の４分の１の部分及び複数の補強部材５２を上側からみた模式的な平面図である。図２Ｂは、セミメンブレンタンク５０の２分の１の部分及びこれに結合された複数の補強部材５４の模式的な側面立面図である。同様に、図２Ｃは、セミメンブレンタンク５０の１つの側部の２分の１の部分及びこれに結合された補強部材５６の模式的な端面立面図（end elevation）である。

図２Ａにおいて、自在支持組立体６０（典型的に影付きの円（shaded circle）で示されている）は、典型的には、タンクの負荷に応じて間隔を設けることができる補強部材のための格子状パターンの交差部に配置することができる。同様に、図２Ｂに示す自在支持組立体６２は、補強部材５４のための格子状パターンの交差部に配置することができる。さらに、図２Ｃに示す自在支持組立体６４は、補強部材５６のための格子状パターンの交差部に配置することができる。

図２Ｂ及び図２Ｃに示す支持組立体６６（典型的に影付きの四角形（shaded square）で示されている）は、セミメンブレンタンク５０の側壁の水平方向に向く中心線に沿って配置してもよい。支持組立体６８は、セミメンブレンタンク５０の側壁の鉛直方向に向く中心線に沿って配置してもよい。これらの支持組立体６６、６８は、側壁の面内及び側壁に垂直な方向の支持を行う。例えば、図２Ｂ中の水平方向に向く中心線上に配置された支持組立体６６は、水平方向におけるタンクの相対的な移動を許容しつつ、鉛直方向における支持及び側壁に垂直な方向の支持を行うように構成してもよい。同様に、当業者であれば、図２Ｂ中の鉛直方向に向く中心線上に配置された支持組立体６８は、鉛直方向におけるタンクの相対的な移動を許容しつつ、水平方向における支持及び側壁に垂直な方向の支持を行うように構成してもよいということが分かるであろう。図２Ｃに示す支持組立体６６、６８についても同様の構造を用いてもよい。後でより詳しく説明するように、支持組立体のための基本構造は、支持組立体６０、６２、６４及び支持組立体（又はアンカーブロック）６６、６８の両方とともに用いるように構成してもよい。

西暦２００６年２月１４日に出願され、その内容が参照により本願明細書に全面的に組み入れられている米国特許出願第１１／３５３，２２号明細書に開示されているように、セミメンブレンタンクを、該セミメンブレンタンクを少なくとも部分的に囲むとともに、構造物を該セミメンブレンタンクの上部又は側部に取り付けられた支持組立体に接続する支持台車（support carriage）に組み付けてもよい。このように組み付けた後、セミメンブレンタンク及び支持台車を移動させ、あるいは予め組み付けられた単一のユニットとして輸送してもよい。図３Ａは、包囲支持構造物（surrounding support structure）又は包囲支持台車１００（surrounding support carriage）によって包囲された、組み立てられたセミメンブレンタンク７０を模式的に示している。図３Ａに示すように、セミメンブレンタンク７０は、該セミメンブレンタンク７０の１つの側部に配置されたパイプ状塔部７６を有していてもよい。セミメンブレンタンク７０はまた、側壁７２と、底壁７３と、水平コーナー壁部７５と、鉛直コーナー壁部７４とを備えていてもよい。セミメンブレンタンク７０は、補強部材と支持組立体の配列（array）とによって支持構造物１００に接続してもよい（図１、図２Ａ〜２Ｃにその具体例が示されている）。補強部材及び支持組立体は、包囲支持構造物１００が存在するので、図３Ａではみえていない。包囲支持構造又は包囲支持台車１００は、Ｉ字形梁、Ｔ字形梁又はその他の構造物で構成することができる。このように組み付けた後、セミメンブレンタンク７０及び支持構造物１００は、船舶、浮遊船又はその他の構造物内の最終的な装置に輸送してもよい。

図３Ｂは、船舶、浮遊船又はその他の恒久的な保留構造物に属する壁部１１０に搭載された、組み立てられたセミメンブレンタンク及び支持台車１００を模式的に示している。壁部１１０は、セミメンブレンタンク７０及び支持台車１００を少なくとも部分的に包囲する横向き（transverse）又は縦向き（longitudinal）の隔壁（bulkhead）を備えていてもよい。構造物１１０は、液化ガスを保留又は輸送するためのセミメンブレンタンクを保持することが可能なその他の構造物を備えていてもよいということを理解すべきである。例えば、構造物１１０は、ＬＮＧなどの液化ガスを保留又は輸送するよう構成された浮遊船又は陸上に設置された構造物を備えていてもよい。

図４Ａは、図３Ｂに示す構造物の一部分の断面を模式的に示している。この構造物は、セミメンブレンタンク７０の一部分と、３つの自在支持組立体２００と、包囲支持構造物１００の一部分と、支持壁１１０の一部分とを備えている。これらの自在支持組立体２００は、一例として、タンク２０を包囲支持構造物１００に接続する、図１、図２Ｂ及び図２Ｃ中の側壁の上に示された３つの自在支持組立体を示している。図４Ａは、タンク７０の側壁７２の上に配置され該側壁７２に取り付けられた補強部材の配列１２０（array）を示している。図４Ａに示すように、自在支持組立体２００は、構造物１００を、タンク７０を効果的に支持する補強部材１２０に接続している。また、図４Ａに示すように、タンク７０は、該タンク７０の底壁７３に沿うとともに側壁７２に沿って配設された一連の断熱パネル１３０を備えている。この断熱材は、セミメンブレンタンクのあらゆる壁部に配設されているということを理解すべきである。

図４Ｂは、図４Ａ中に示された本発明の実施形態に係る複数の自在支持組立体のうちの
１つのものの具体例を模式的に示している。全体的には、各自在支持組立体２００は、留め具２４０（fastener）を用いてタンク７０の補強部材１２０に取り付けられた支持ブロック２０５（support block）を備えていてもよい。この組立体は、留め具２４０を用いて包囲支持構造物１００に取り付けられたもう１つの支持ブロック２１０を備えていてもよい。これらの支持ブロック２０５、２１０の各々は、ブロックに機械加工され又は形成され、連結部材２３０（link member）を受け入れる円形又は部分的に球形の開口部を備えていてもよい。連結部材２３０は、両ブロック２０５、２１０内の開口部にぴったり嵌る（fit）よう構成された複数の球形端部２３１、２３２（spherical ball ends）を備えていてもよい。球形端部２３１を、保持プレート（keeper plate）又は固定プレート２１５（retainer plate）を用いてブロック２０５内に保持してもよい。同様に、球形端部２３２を、保持プレート又は固定プレート２２０を用いてブロック２１０内に保持してもよい。本発明の１つの実施形態においては、支持構造物１００とタンク補強部材１２０との間の自在支持組立体２００のためのスペースは、およそ４００ｍｍであってもよい。自在支持組立体２００及び支持構造物１００の装置（installation）は、シムが入れられてもよい（shimmed）。

タンクが熱膨張及び熱収縮するのに伴って、連結部材２３０及び球形端部２３１、２３２は、支持ブロック２０５、２１０内で回転し、タンクの壁部が包囲支持構造物に対して相対的に移動することを可能にする。これらがともに動作するときに、図４Ａ中に示された自在支持組立体２００は、タンクの壁部２２の膨張及び収縮による実質的に面内での移動を許容するよう動作し、これにより許容されない熱応力の発生を防止し、連結部材２３０内における軸方向の負荷担持機能（axial load carrying capability）を生じさせる。球形端部２３１、２３２は玉継ぎ手構造物（ball and socket arrangement）であるので、自在支持組立体２００は、タンク７０の壁部の非制限的な面内移動（すなわち３６０°の面内移動）を許容する。タンクの壁部２２の面内移動は、連結部材２３０の固有の回転移動（inherent rotational movement）のため、タンクの壁部直交する方向における、タンクの壁部２２の少しの移動により達成されるということを理解すべきである。当業者であれば、タンクの壁部と直交する方向の移動は、どのような面内移動よりも大幅に少ないということが分かるであろう。

タンク２０内に保留された液化ガスを低温に維持するために、熱損失を低減すべく支持ブロック２０５、２１０の熱伝導度を小さくし、これにより当該保留システム（containment system）に対する特定の蒸発損の比率（specified boil-off rate）を達成することを確実化するようにしてもよい。断熱ブロックとして、ノースカロライナ州ガストニアのロエクリング・ハラン（Roechling Haran）により製造されているリグノストン（Lignostone）などの薄板状の木材（laminated wood material）を用いてもよい。また、支持ブロック２０５、２１０のために、種々の複合材料などといった、良好な圧縮強度を有するその他の熱伝導度の低い材料を用いてもよい。連結部材２３０は、ステンレススチール３０４Ｌなどの市販のステンレススチール、又はその他のこのような金属で製作してもよい。ステンレススチール製の連結部材２３０は、アルミニウムのタンク材料に比べて伝熱係数が小さいので、熱遮断部として機能することができる。留め具２４０は、その最終的な強度の要求に応じて、ステンレススチール、Ｋモネル（K-monel）、又は、その他の適切な高強度の留め具材料で製作することができる。

図５Ａは、２つの側壁７２の一部分を伴ったタンク７０の円柱状鉛直コーナー部７４を模式的に示す図である。図５Ａに示すように、複数の補強部材１２０が、側壁７２の外部に取り付けられている。図５Ｂは、図１、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに示す格子状パターンを形成するＴ字形の断面（cross section）をもつ補強部材１２０を示している。鉛直コーナー部７４のまわりの自在支持組立体の配置構造を示すために、該自在支持組立体は、格子状パターンの複数の交差部において補強部材１２０に取り付けている。自在支持組立体２００は、交互のパターン又は配置位置で配置してもよいということを理解すべきである。さらに、補強部材１２０のパターン及び配置位置を変更し又は変化させてもよい。

図６は、セミメンブレンタンク７０の壁部の一部と、タンク７０及び補強部材１２０に利用することができる断熱材の一部の具体例とを模式的に示す平面図である。図６に示すように、断熱パネル１３０は、複数の補強部材の上又は間において、自在支持組立体２００のブロック２０５のまわりに配設することができる。断熱パネル１３０は、蒸発損の比率を許容できる水準に低減するために、タンク２０の壁部を覆うよう構成してもよい。断熱パネル１３０は、自在支持組立体２００間の補強部材１２０を、その全長にわたって覆っている。図６中には示していないが、断熱材（insulation）はタンク７０の全体を覆うように構成してもよい。

図７は、図６中のＡ−Ａ線に沿って切断した、タンクの壁部の一部分の断面を模式的に示している。断熱パネル１３０はタンク７０に装着され、タンク７０はＴ字形の複数の補強部材１２０の頂部の上及び間に断熱パネルの配置部（placement of insulation panels）を備えている。断熱パネル１３０は、複数の自在支持組立体２００間の補強部材１２０をその全長にわたって覆っている。図６及び図７に示すように、タンクの壁部には支持ブロック２０５のまわりに間隙（gap）を設ける必要はない。なぜなら、ブロック２０５と球形端部２３１とは、タンクの壁部に対して互いに相対的に滑動（slide）しないからである。むしろ、球形端部２３１は、断熱パネル１３０の配置を制限することなく、又は断熱材における間隙を必要とすることなく、玉継ぎ手構造の中で回転（rotate）又は旋回する（pivot）。断熱材は、ポリウレタン（polyurethane）又はポリイソシアヌレート（polyisocyanurate）の発泡体パネル（foam panel）で製作してもよく、また例えばタンクの壁部への鋲打ち（shot studs）により固定してもよい。

図８は、本発明の１つの実施形態に係る自在支持組立体２００の断面を拡大して模式的に示す図である。同様に、図９は、自在支持組立体２００の図８と同一の断面を模式的に示す斜視図である。球形端部２３１、２３２と、支持ブロック２３１、２３２と固定プレート２１５、２２０（retainer plate）を組み合わせることによって形成されたソケット（socket）との間に形成された玉継ぎ手構造は、任意の方向の移動を生じさせ、その移動が従来技術で開示されているような溝に沿う滑動運動に制限されることはない。図８及び図９に示すように、固定プレート２１５、２２０の開口部の直径は、球形端部２３１、２３２の直径よりも小寸法に設定されている。固定プレートにおけるこのような小寸法の開口部は、連結部材の回転を許容するのに十分な間隙（clearance）を伴う寸法とされ、これによりタンク２０の制限されない膨張及び収縮に適応する（accommodate）。連結部材とブロックとの間の移動（motion）の範囲には制限がないので、タンクの中心からの移動の半径方向の線（radial lines）に沿って支持ブロックを装着する必要はない。このような配置構造は、タンク構造物及び包囲支持構造物に惹起される応力を低減し、材料の疲労を低減し、タンクの使用可能期間（usable tank life）を増加させる。

図１０は、例えば他の図中に示された支持ブロック２０５、２１０をあらわす（represent）支持ブロック３００を上側からみた模式的な平面図である。このブロック３００は、留め具２４０を受け入れるとともに、固定プレート及び支持ブロックをそれぞれの配置位置に固定する貫通穴３１０（through holes）を備えている。さらに、ブロック３００は、開口部ないしは穴部３２０を備えている。これらのブロック３００及び穴部３２０は。１つの材料ブロックの機械加工により製作し、また単一の要素（unitary element）として形成してもよい。穴部３２０は、ブロック３００の内部に単純な円柱形の穴として形成してもよく、またその底部に、連結部材２３０の上の球形端部の表面及び形状と整合する（match）部分的な輪郭表面（partial contoured surface）を有していてもよい。

図１１は、例えば他の図中に示された固定プレート２１５、２２０をあらわす（represent）固定プレート４００を上側からみた模式的な平面図である。この固定プレート４００は、留め具を受け入れるとともに、固定プレート及び支持ブロックをそれぞれの配置位置に固定する貫通穴４１０（through holes）を備えている。また、固定プレート４００は、連結部材２３０の上の球形端部のための保持機構（retaining mechanism）として機能する穴部ないしは開口部４２０を備えている。図８及び図９に示すように、固定プレートの下側（underside）は、開口部４２０のまわりに傾斜縁部（beveled edge）ないしは輪郭表面（contoured surface）を備えていてもよい。開口部４２０の下側のまわりの輪郭表面は、球形端部の円滑な回転を促進するため、球形端部の寸法及び形状と整合する（match）よう構成してもよい。

球形端部２３１、２３２の寸法及び形状、さらには穴部ないしは開口部３２０、４２０の寸法及び形状は、取り付け（installation）の位置に応じて異なるようにしてもよいが、種々の要素の寸法及び形状は、部品点数（part count）を低減し及び取り付けの複雑さを緩和するために、組み立てられたセミメンブレンタンクの大部分については標準化され（standardized）てもよい。さらに、自在支持組立体は、連結部材の中心部（center section）が開口部４２０内に滑動することを可能にするのに十分な固定プレート４００（点線で示されている）内にスロット（slot）を設けることにより組み付けてもよい。連結部材２３０が開口部４２０内に配置された後、固定プレートを支持ブロックに固定し、自在支持組立体の玉継ぎ手構造を形成してもよい。これに代えて、連結部材２３０の上の球形端部２３１、２３２を個別の部品として製作し、固定プレートが連結部材２３０の上に配置された後に組み立てるようにしてもよい。

さらに、前記の玉継ぎ手構造は、図１中の支持組立体４６及び図２中の支持組立体６６、６８などといった、１つの方向のみの相対運動を許容するよう構成された支持組立体又はアンカー支持組立体を用いるために容易に修正することができるということが分かるであろう。図１２は、アンカー支持組立体に用いるための固定プレート５００を上側からみた模式的な平面図である。自在支持組立体２００の上の固定プレートは、図１０中に示された支持ブロック３００の上に取り付けられた、図１２中に示された固定プレート５００を備えていてもよいということが分かるであろう。固定プレート５００は、１つの方向のみの相対運動を許容する支持組立体をつくる（create）ための、例えば他の図中に示された固定プレート２１５、２２０をあらわしている（represent）。全体として、固定プレート５００は、留め具を受け入れるとともに、固定プレート及び支持ブロックをそれぞれの配置位置に固定するための貫通穴５１０を備えていてもよい。しかしながら、固定プレート５００は、連結部材２３０の上の球形端部のための保持機構として機能するとともに、連結部材２３０の中心部（center section）への案内部（guide）として機能するスロット開口部５２０を備えていてもよい。スロット開口部５２０を、該スロット開口部５２０の幅（Ｗ）が連結部材２３０の中心部の幅又は直径とほぼ同様となるような寸法に形成することにより、スロット開口部５２０を、該スロット開口部５２０の長さ（Ｌ）の方向において、１つの方向のみの移動を許容するよう構成してもよい。スロット開口部５２０の寸法及び形状を、予定された可能移動量に応じて変えてもよい。図８又は図９に示されたプレート２１５、２２０の内の１つ又は複数のものの上に固定プレート５００を配置することにより、支持組立体２００を、図１及び図２中の支持組立体４６、６６、６８に関して説明したように、単一方向の支持組立体（unidirectional support assembly）として構成してもよい。固定プレート５００は球形端部を有する連結部材とともに用いることができるということを理解すべきである。

上記の構成に代えて、支持組立体を、スロット開口部内に滑動するよう構成された円く平坦な端部（rounded flat ends）を有する連結部材と、スロット開口部を有する支持ブロックからの支持組立体とを組み付けることにより、１つの方向のみの相対移動を許容するよう構成してもよい。図１３は、単一方向の支持組立体で用いるように構成された支持ブロック６００を上側からみた模式的な平面図である。支持ブロック３００と同様に、支持ブロック６００は、留め具を受け入れるとともに、固定プレート及び支持ブロックをそれぞれの配置位置に固定するための貫通穴６１０を備えていてもよい。図１４は、図１３に示された支持ブロック６００とともに用いられるよう構成された連結部材７００の一例の模式的な斜視図である。連結部材７００の円くかつ平坦な端部７１０、７２０（rounded and flat ends）は、スロット開口部６２０内に挿入することができる。端部７１０、７２０が円い形状とされているので、連結部材７００は、１つの方向にのみ回転することができる。支持ブロック６００及び連結部材７００は、固定プレート４００又は固定プレート５００のいずれかとともに用いることができるということを理解すべきである。連結部材７００の両方の端部が単一の軸のまわりのみに回転するよう構成されているものの、支持組立体は、連結部材の一方の端部では、（例えば固定プレート４００を用いて）自在回転部（universal rotation）を支持するよう構成され、連結部材の他方の端部では、（例えば固定プレート５００を用いて）実質的に１つの軸のみのまわりで回転するよう構成されてもよい。

本明細書に開示されている支持組立体は、その他のタンク構造とともに用いることができ、またこれと代替的にセミメンブレンタンクの上に構築することができるということを理解すべきである。同様に、支持組立体の寸法、数及び配置は変えることができる。また、セミメンブレンタンク及びその周囲の構造物は、種々の方法を用いて組み付けることができるということを理解すべきである。前記のとおり、本発明の実施形態は、ＬＮＧなどの液化ガスを保留又は輸送することができる、船舶、浮遊構造物又はその他の陸上に設置された構造物に用いることができる。

本明細書に記載された実施形態は、本発明を実施するための例示である。したがって、これらの実施形態に対して、特許請求の範囲に規定された本発明の技術範囲から離脱することなく種々の修正ないしは変形を行うことが可能である。

１０支持構造物、２０セミメンブレンタンク、２１上壁、２２側壁、２３底壁、２４円柱形鉛直コーナー部、２５円柱形水平コーナー部、２６球形コーナーキャップ、２７パイプタワー、３０補強部材、３２補強部材、３４補強部材、４０自在支持組立体、４２自在支持組立体、４４自在支持組立体、４６アンカー支持組立体。

Claims

少なくとも１つの壁部を有するタンクと、
上記壁部と少なくとも部分的に隣り合う支持構造物と、
上記タンクを上記支持構造物に連結する連結部材とを備えていて、
上記連結部材は、上記タンクの少なくとも一部分と上記支持構造物との間の相対的な移動に適応するように構成され、
上記連結部材は、上記壁部に連結されかつ上記壁部に対して相対的に回転移動するように構成された第１端部と、上記支持構造物に連結されかつ上記支持構造物に対して相対的に回転移動するように構成された第２端部とを有していることを特徴とするタンク組立体。
上記連結部材の上記第１端部は、少なくともその一部分において、上記連結部材と上記壁部との間に第１玉継ぎ手を形成していることを特徴とする、請求項１に記載のタンク組立体。
上記連結部材の上記第２端部は、少なくともその一部分において、上記連結部材と上記支持構造物との間に第２玉継ぎ手を形成していることを特徴とする、請求項２に記載のタンク組立体。
上記少なくとも１つの壁部は実質的に水平な壁を含み、
上記連結部材は、上記タンクの上記実質的に水平な壁部の少なくとも一部分に配置された複数の第１連結部材を含み、
上記複数の第１連結部材は、上記実質的に水平な壁部の少なくとも一部分を上記支持構造物に連結するよう構成されていることを特徴とする、請求項３に記載のタンク組立体。
上記少なくとも１つの壁部は実質的に鉛直な壁部を含み、
上記連結部材は、上記タンクの上記実質的に鉛直な壁部の少なくとも一部分に配置された複数の第２連結部材を含み、
上記複数の第２連結部材は、上記実質的に鉛直な壁部の少なくとも一部分を上記支持構造物に連結するよう構成されていることを特徴とする、請求項４に記載のタンク組立体。
上記連結部材の上記第１端部を上記壁部に連結するＴ字形の補強部材をさらに備えていることを特徴とする、請求項３に記載のタンク組立体。
第１壁部を有するセミメンブレンタンクと少なくとも部分的に隣り合う複数の第１支持部材と、
上記第１壁部を上記複数の第１支持部材に連結する複数の第１支持組立体とを備えている、セミメンブレンタンクのための支持構造物であって、
上記複数の第１支持組立体の各々は、上記第１壁部に回転可能に連結された第１端部と上記複数の第１支持部材に回転可能に連結された第２端部とを有する第１連結部材を備えていて、
上記複数の第１支持組立体の各々は、上記第１壁部の少なくとも一部分と上記複数の第１支持部材との間の相対的な移動に適応するように構成されていることを特徴とする支持構造物。
上記複数の第１支持組立体の各々がさらに、
上記第１壁部に連結され、上記第１連結部材の上記第１端部を受け入れるように構成された第１支持ブロックと、
上記複数の第１支持部材のうちの少なくとも１つのものに連結され、上記第１連結部材の上記第２端部を受け入れるように構成された第２支持ブロックと、
上記第１支持ブロックに連結され、上記第１連結部材の上記第１端部を、上記第１支持ブロックによって画成された第１開口部内に保持するように構成された第１プレートと、
上記第２支持ブロックに連結され、上記第１連結部材の上記第２端部を、上記第２支持ブロックによって画成された第２開口部内に保持するように構成された第２プレートとを備えていることを特徴とする、請求項７に記載の支持構造物。
上記第１連結部材の上記第１端部は、少なくともその一部分において第１玉継ぎ手を形成し、
上記第１連結部材の上記第２端部は、少なくともその一部分において第２玉継ぎ手を形成していることを特徴とする、請求項８に記載の支持構造物。
上記第１プレートは、上記第１連結部材の上記第１端部を保持するよう構成された実質的に円形の第１開口部を画成し、
上記第２プレートは、上記第１連結部材の上記第２端部を保持するよう構成された実質的に円形の第２開口部を画成していることを特徴とする、請求項９に記載の支持構造物。
上記セミメンブレンタンクの第２壁部と少なくとも部分的に隣接する複数の第２支持部材をさらに備えていて、
上記複数の第１支持組立体のうちの少なくとも一部のものは、上記第２壁部を上記複数の第２支持部材に連結するとともに、上記第２壁部の少なくとも一部分と上記複数の第２支持部材との間の相対的な移動に適応するよう構成されていることを特徴とする、請求項７に記載の支持構造物。
上記第２壁部を上記複数の第２支持部材に連結するよう構成され、各々が第２連結部材を備えている複数の第２支持組立体をさらに備えていて、
上記第２連結部材は、上記第２壁部に回転可能に連結された第３端部と、上記複数の第２支持部材に回転可能に連結された第４端部とを有し、
上記第２壁部は実質的に鉛直であり、
上記第３端部と上記第４端部のうちの少なくとも一方のものは、実質的に単一の軸のみのまわりでの上記第２連結部材の相対的な回転運動に適応するよう構成されていることを特徴とする、請求項１１に記載の支持構造物。
上記複数の第２支持組立体の各々は、上記第２壁部に連結された上記第３端部を保持するよう構成された第３プレートをさらに備えていて、
上記第３プレートは、上記第２連結部材が実質的に矩形の第１開口部の長手方向に実質的に一直線に並ぶ第１平面内で回転することを可能にするように構成された実質的に矩形の第１開口部を画成していることを特徴とする、請求項１２に記載の支持構造物。
上記複数の第２支持組立体の各々は、上記第４支持ブロックに連結するとともに、上記第２連結部材の第４端部を上記第４ブロックに対して保持するよう構成された第４プレートをさらに備えていて、
上記第４プレートは、上記第２連結部材が実質的に矩形の第２開口部の長手方向に実質的に一直線に並ぶ第２平面内で回転することを可能にするように構成された実質的に矩形の第２開口部を画成していることを特徴とする、請求項１２に記載の支持構造物。
上記複数の第２支持組立体のうちの第１の組立体集合は、実質的に上記第２壁部の水平な中心線に沿って配置されるとともに、実質的に水平な平面内でのみ、上記第２壁部の少なくとも一部分の相対的な運動を可能にするよう構成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の支持構造物。
上記複数の第２支持組立体のうちの第２の組立体集合は、実質的に上記第２壁部の鉛直の中心線に沿って配置されるとともに、実質的に鉛直の平面内でのみ、上記第２壁部の少なくとも一部分の相対的な運動を可能にするよう構成されていることを特徴とする、請求項１５に記載の支持構造物。
第１壁部を有するセミメンブレンタンクと、
上記第１壁部と少なくとも部分的に隣り合う複数の支持部材と、
上記第１壁部を上記複数の支持部材に連結するよう構成された複数の第１支持組立体とを備えている、液化ガスを貯蔵するための組立体であって、
上記複数の第１支持組立体の各々は、上記第１壁部に回転可能に連結された第１端部と上記複数の支持部材のうちの少なくとも１つのものに回転可能に連結された第２端部とを有する第１連結部材を備えていて、
上記複数の第１支持組立体の各々は、上記第１壁部の少なくとも一部分と上記複数の第１支持部材との間の相対的な回転運動に適応するよう構成されていることを特徴とする組立体。
上記複数の第１支持組立体の各々はさらに、
上記第１壁部に連結され、上記第１連結部材の上記第１端部を受け入れるよう構成された第１開口部を画成する第１支持ブロックと、
上記支持部材のうちの少なくとも１つのものに連結され、上記第１連結部材の上記第２端部を受け入れるよう構成された第２開口部を画成する第２支持ブロックと、
上記第１連結部材の上記第１端部を上記第１支持ブロック内に保持するように構成された第１プレートと、
上記第１連結部材の上記第２端部を上記第２支持ブロックに対して保持するように構成された第２プレートとを備えていることを特徴とする、請求項１７に記載の組立体。
上記第１連結部材の上記第１端部は、少なくともその一部分において第１玉継ぎ手を形成し、
上記第１連結部材の上記第２端部は、少なくともその一部分において第２玉継ぎ手を形成していることを特徴とする、請求項１８に記載の組立体。
上記セミメンブレンタンクの第２壁部をさらに備えていて、
上記複数の第１支持組立体のうちの少なくとも一部のものは、上記第２壁部を、上記複数の支持部材に連結するとともに、上記第２壁部の少なくとも一部分と上記複数の支持部材との間の相対的な移動に適応するよう構成されていることを特徴とする、請求項１９に記載の組立体。
上記第２壁部を上記複数の支持部材に連結するよう構成された複数の第２支持組立体をさらに備えていて、
上記複数の第２支持組立体の各々は、
上記第２壁部に連結された第３支持ブロックと、
上記複数の第２支持部材のうちの少なくとも１つのものに連結された第４支持ブロック端部と、
上記第３支持ブロックを上記第４支持ブロックに連結するとともに、上記第３支持ブロックに回転可能に連結された第３端部と上記第４支持ブロックに回転可能に連結された第４端部とを有する第２連結部材とを有し、
上記第３端部と上記第４端部のうちの少なくとも一方のものは、実質的に単一の軸のみのまわりでの上記第２連結部材の相対的な回転運動に適応するよう構成されていることを特徴とする、請求項２０に記載の組立体。
上記複数の第２支持組立体の各々は、上記第３支持ブロックに連結するとともに、上記第２連結部材の上記第３端部を上記第３支持ブロック内に保持するよう構成された第３プレートをさらに備えていて、
上記第３プレートは、上記第２連結部材が実質的に矩形の上記第１開口部の長手方向に実質的に一直線に並ぶ第１平面内で回転することを可能にするように構成された実質的に矩形の第１開口部を画成し、
上記第２連結部材の上記第３端部は、実質的に矩形の横断面を備えていることを特徴とする、請求項２１に記載の組立体。
上記複数の第２支持組立体の各々は、上記第４支持ブロックに連結するとともに、上記第２連結部材の上記第４端部を上記第４支持ブロック内に保持するよう構成された第４プレートをさらに備えていて、
上記第４プレートは、上記第２連結部材が実質的に矩形の上記第２開口部の長手方向に実質的に一直線に並ぶ第２平面内で回転することを可能にするように構成された実質的に矩形の第２開口部を画成し、
上記第２連結部材の上記第４端部は、実質的に矩形の横断面を備えていることを特徴とする、請求項２１に記載の組立体。
上記複数の第２支持組立体のうちの第１の組立体集合は、実質的に上記第２壁部の水平な中心線に沿って配置されるとともに、実質的に水平な平面内で、上記第２壁部の少なくとも一部分の相対的な運動を可能にするよう構成されていることを特徴とする、請求項２１に記載の組立体。
上記複数の第２支持組立体のうちの第２の組立体集合は、実質的に上記第２壁部の鉛直の中心線に沿って配置されるとともに、実質的に鉛直の平面内で、上記第２壁部の少なくとも一部分の相対的な運動を可能にするよう構成されていることを特徴とする、請求項２４に記載の組立体。
第１端部及び第２端部を有する連結部材と、
上記連結部材の上記第１端部に連結され、セミメンブレンタンクの壁部に連結するよう構成された第１玉継ぎ手と、
上記連結部材の上記第２端部に連結され、セミメンブレン支持構造物に連結するよう構成された第２玉継ぎ手とを備えていることを特徴とする、タンクの壁部のための支持組立体。
タンク壁を支持構造物に回転可能に連結する過程と、
上記支持構造物に対して相対的に上記タンク壁の移動を適応させる過程とを備えていることを特徴とするタンク壁を支持する方法。
上記タンク壁を上記支持構造物に回転可能に連結する上記過程が、
連結部材を上記タンク壁に回転可能に連結する過程と、
上記連結部材を上記支持構造物に回転可能に連結する過程とを有することを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
上記タンク壁の移動を適応させる上記過程が、
上記タンク壁の熱膨張及び熱収縮に適応させる過程を有することを特徴とする、請求項２７に記載の方法。