JP2012518135A - 液体ガスを貯蔵するための独立したタンク・システム - Google Patents

Abstract

本発明は、液体ガスを貯蔵するための独立した船のタンク・システムに関するものである。システムは、第１のタンク部材(１)と、第１のタンク部材(１)に連結される第２の円柱形のタンク部材(２)と、第２のタンク部材(２)に連結される第３のタンク部材（３）とを含み、第１、第２および第３のタンク部材（１、２、３）は、タンク装置を液体ガスに提供する。タンク装置の重量を支持するために、第１の支持装置(５)は、第３のタンク部材(３)と船体との間で提供される。船体にタンク装置を支持するために、第２の支持装置(４)は、タンク装置の周辺部に沿って少なくとも部分的に提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、船に液体ガスを貯蔵するための独立したタンク・システムに関するものである。

国際海事機関ＩＭＯのコードＩＧＣ（大量に液化ガスを担持する船の構造および装置の国際コード）は、いわゆる独立したＬＮＧタンクの定義を含む。この文脈において「独立した」という語は、タンクが自立していて、船体から独立していることを意味する。これらの独立したタンクは、三つのタイプＡ、ＢおよびＣに分類され、タイプＡは最大の二次防壁を必要とし、タイプＢは部分的な二次防壁を必要とし、タイプＣは二次防壁を必要としない。三つの異なるタンク・システムに適用される異なる安全原理は、各々のシステムにおける異なる設計条件を必要とする。

上記のタイプＡおよびＢの独立したタンク・システムの原理に従い、目下使用されているＬＮＧ（液化天然ガス）を貯蔵するための２つの公知のタンク・システムが存在する。第１のものはモス方式のタンクであり、第２のものはＩＨＩ自立角型ＬＮＧタンクである。

液体ガスを貯蔵するタンク・システムに関する技術的ないくつかの挑戦が存在する。ＬＮＧではガスは−１６３℃と低温であり、それは、沸騰を最小化するためにタンクが断熱されなければならないことを意味し、船体が有害な温度にさらされるのを防ぐ。低温によりＬＮＧタンクが縮小し、すべての支持部、すなわち船に対する連結は、タンクもその土台にも過大応力をかけないために柔軟な性質を有しなければならないことを意味する。漏れ保護システムは、船体を起こりうる漏れから保護するためにさらに使用されなければならない。後者は、高度な設計計算、上級の安全要因を使用し、最大のまたは部分的な二次防壁を含むことによって、タイプＡまたはＢの独立したＬＮＧタンクのためのＩＭＯコードに適応させることによって固定される。タンクは、荒海による、特に、はねることによる船の動作（すなわち、動いている液体ガスからタンク内部への衝撃）によって生じる、液体ガスからの慣性力にさらに耐えなければならない。

本発明の目的は、船に液体ガスを貯蔵する独立したタンク・システムを提供することであり、中央タンク部材は、全体の貯蔵容量を改良して一方でタンクの全体の高さを比較的低く保つために円柱形である。さらに、前述のすべての技術的な条件が満たされなければならない。

本発明は、液体ガスを貯蔵するための独立した船のタンク・システムに関するものであり：第１のタンク部材と；第１のタンク部材に連結される第２の円柱形のタンク部材と；第２のタンク部材に連結される第３のタンク部材と；であって、その第１、第２および第３のタンク部材が液体ガスのタンク装置を提供するタンク部材と；タンク装置の重量を支持するために第３のタンク部材と船体との間で提供される第１の支持装置と；船体にタンク装置を支持するために少なくとも部分的にタンク装置の周辺部に沿って提供される第２の支持装置と；を含み、第２の支持装置はタンク装置の中央軸に平行である第１の方向において柔軟であり；タンク装置の周辺部に対して垂直な第２の方向において柔軟であり；タンク装置の周辺部の接線方向の第３の方向において堅固であり；第２の支持装置は、第１および／または第２のタンク部材に固定する第１端部と、船体に連結される第２端部とを有するプレート装置を含む。

本発明の一態様において、プレート装置は、少なくとも一つの湾曲されたまたは角度をつけられた屈曲を有する。

本発明の一態様において、第２の支持装置は、波形板装置を含む。

本発明の一態様において、タンク装置は、９％のニッケル鋼でできている。

本発明の一態様において、第２の支持装置は、第１のタンク部材と第２のタンク部材との間の連結インタフェースでまたはそれに隣接してタンク装置に固定される。

本発明の一態様において、第３のタンク部材は、円環状である。

本発明の一態様において、第１の支持装置は、第３のタンク部材の下で少なくとも部分的に提供される。

本発明の一態様において、第１の支持装置は、支持ブロックを含む。

本発明の一態様において、第１のタンク部材は、半球体、円球または円環状である。

本発明の一態様において、システムは、船に関してタンク装置の横の運動を防ぐまたは制限する停止手段を含む。

添付の図面に関して、本発明の実施態様の詳細について説明する。図面の説明は次の通りである。
図１は本発明のタンク・システムの斜視断面図を示す； 図２は、第２の支持装置の実施態様を示す； 図３は、力に影響されるタンク・システムの上からの図を示す； 図４は、底部タンク部材のための典型的な強化配置を示す； 図５ａは、図２の第２の支持装置の断面図を示す； 図５ｂから５ｈは、第２の支持装置の別の実施態様を示す。 図５ｂから５ｈは、第２の支持装置の別の実施態様を示す。 図５ｂから５ｈは、第２の支持装置の別の実施態様を示す。 図５ｂから５ｈは、第２の支持装置の別の実施態様を示す。 図５ｂから５ｈは、第２の支持装置の別の実施態様を示す。 図５ｂから５ｈは、第２の支持装置の別の実施態様を示す。 図５ｂから５ｈは、第２の支持装置の別の実施態様を示す。

ここで、船に液体ガスを貯蔵するための独立したタンク・システムが示される図１を参照する。以下の実施態様において、液体ガスは、液化天然ガスまたはＬＮＧである。船は、図面に示されない。船は、船タイプのキャリア、浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備（ＦＰＳＯ）、および、浮体式海洋石油・ガス貯蔵再気化設備（ＦＲＳＵ）、または、重力ベースのターミナルである。

システムは、主に三つのタンク部材、第１のタンク部材１、第２のタンク部材２および第３のタンク部材３を含んでいるタンク装置を含む。

第１のタンク部材１は、タンク装置の上のまたは上部のタンク部材である。第１のタンク部材は、図１に示すように半径Ｒ１を有してほぼ半球体である。あるいは、第１のタンク部材は、球形の蓋として成形される。なお別の実施態様において、第１のタンク部材１は、円球または円環状である。これらの別の実施例において、半径Ｒ１’は、第１のタンク部材の円形の下端の半径を示す（第１のタンク部材１が半球であり、Ｒ１=Ｒ１’の場合）。

第２のタンク部材２は、第１のタンク部材１の円形の下端の半径Ｒ１またはＲ１’に対応する半径Ｒ２を有して円柱形である。第２のタンク部材２の上部円形端は、第１のタンク部材１の下部円形端に連結され、このことにより、円形の第１の接合１２を定める。

第３のタンク部材３は、第２のタンク部材２の半径Ｒ２に対応する半径Ｒ３を有するタンク装置の下部または底部タンク部材である。第３のタンク部材３の上部円形端は、第２のタンク部材２の下部円形端に連結され、このことにより、円形の第２の接合２３を定める。本実施態様において、第３のタンク部材３は円環状である、すなわち船の船体の方へ面する円錐形の底面を有する。円錐形の底面と水平面との間の角度αは、図１において示される。好ましくは、角度α≧５°である。しかしながら、タンク装置の貯蔵容量を減らしてしまうので、大きすぎる角度αは不都合である。本実施態様における第１の、第２および第３のタンク部材は、溶接した９％のニッケル鋼構造でできている。あるいは、タンク部材の材料は、ニッケル鋼、ステンレススチールなどの他のタイプであってもよい。さらに、タンク部材の材料は、アルミニウムであってもよい。

第１のタンク部材は、非強化構造である。これにより、タンクの構造が単純化され、溶接の分量が減らされる。これは、通常の強化構造と比較して封じ込めシステムにおけるより少ない疲労の傾向、および、より安価な解決法を意味する。第２のタンク部材は、強化構造である。補剛材は、しかしながら歪みを防ぐためのみに適用される、すなわち、補剛材は、横の荷重を担持するように提供されない。第３のタンク部材は、その平面の性質のために、および、底部支持システムによって生じる局所的力のために強化される。強化された配置の例は、図４において示される。例えば、第３のタンク部材は、環状および放射状の補剛材によって、および、放射状のガーダによって強化される。リング補剛材は例えば、放射状のガーダに嵌め込まれ、取り付けられる溶接したＴタイプのものであってもよい。放射状の補剛材は、平鋼タイプであり、広がられたリング補剛材間の肋間部として、一般に取り付けられる。

タンク装置は、図１で示すように中央軸Ｉ−Ｉを有する。図１において、中央軸Ｉ−Ｉは水平面に対して直立した垂直軸に対応する。この垂直軸はもちろん天気および海の状態からの影響のために船の運動にしたがって動く点に留意する必要がある。

船のタンク・システムは、伝統的な貨物処理システム、制御システムなどを含む。パイプ塔（図示せず）は、貨物パイプの保護、および、タンクの底部に対するアクセスのためにタンク装置において提供される。塔は、タンクに対するすべての連結が配置されるドームを形成しているタンクの上部を貫通する。タワーはまた、噴霧装置を支持する。

船の船倉が海水またはバラスト水であふれる場合には、タンク・システムはまた、浮き上がりストッパー装置が取り付けられる。これは、ＩＭＯおよび船級協会ルールに従うものである。

第１の支持装置５は、タンク装置の重量を支持するために第３のタンク部材３と船体との間で提供される。第１の支持装置５は、第３のタンク部材３の下で少なくとも部分的に提供される。図１において、第１の支持装置５は、第３のタンク部材の円錐形の底面と船体との間に位置する支持ブロックを含むことが示される。

支持ブロックは、円錐形の底面に適応する上部傾斜面を有する。あるいは、船体の底部はタンク装置に対応して傾いていて、矩形の支持ブロックが使われる。

支持ブロックは、温度および頑丈さに関して類似した特性を有する圧縮された、薄板状の木または他の材料でできている。

例えば円球状の形状と比較して、円錐形の形状の目的は、タンクが冷却の間に縮小する時、タンク底部が支持部と常に接触するようにすることである。

船の動作の間、タンク・システムは、支持ブロックでその初期位置を離れてタンク・システムを移動する傾向がある横断方向の縦の荷重にさらされる。そのような場合、支持ブロックと円錐形の底面との間の摩擦推力は、タンクを適所に配置させるための主な反作用しているストッパーになる。結果的に、第３のタンク部材の円錐形の形状は、タンク外板に垂直の力の導入によってタンクを固定する追加のタスクを有し、このことにより、動作荷重に反作用する。

しかしながら、タンク装置が比較的空いている場合、横の動作の力は、支持的な水平な摩擦推力を上回るリスクがある。結果的に、そのような横の運動を防ぐまたは制限するために、タンク・システムは停止手段（図示せず）を含む。そのような停止手段は、第１の支持装置の一部として提供される。

角度αが十分に大きい場合、円錐形の底面と第１の支持装置との間の摩擦推力の水平な構成要素はいかなる横断方向のまたは縦の荷重にも反作用するために十分に大きいので、これらの停止手段は省かれることに留意する必要がある。

第３のタンク部材の円錐形の形状は、最後に液体ガスをタンクの中央に置かれるポンプに排出する。

第２の支持装置４は、船体にタンク装置を支持するため、タンク装置の周辺部に沿って少なくとも部分的に提供される。第２の支持装置４は、慣性荷重およびスロッシング荷重のために、中央軸Ｉ−Ｉに対して垂直な平面において主にタンク装置を支持している。

第２の支持装置４は、タンク装置の中央軸Ｉ−Ｉに平行である第１の方向において柔軟である。さらに、第２の支持装置４は、タンク装置の周辺部に垂直な第２の方向において柔軟である。この第２の方向はまた、周辺部に沿ったいかなる位置でも第１の方向に対して垂直である。さらに、第２の支持装置４は、タンク装置の周辺部の接線方向の第３の方向において堅固である。

形状の目的は、概してタンク外板に垂直である船体の変形、および、タンクの縮みによるタンク外板の局所的応力を最小化し、一方で船の動作の間、タンクを適所に保つことである。これは、支持部の柔軟な性質を堅固な性質と共に周辺部の周り３６０°で使用することによって固定される。

第２の支持装置４は、タンク装置の周辺部に沿って連続的である、または、不連続である、すなわちタンク装置の周辺部に沿って、間隔が提供されるいくつかの支持装置を含む。

ここで、第２の支持装置４の実施態様を示す図２を参照する。本実施態様において、第２の支持装置４は、タンク装置に連結される第１端部３１と、船体に連結される第２端部３２とを有する波形板装置３０を含む。端部は、例えば溶着によって船体およびタンクに連結される。

図２にて図示したように、波形板装置は、タンク装置の中央軸Ｉ−Ｉに平行の第１の方向Ｙにおいて柔軟であり、タンク装置の周辺部に垂直な第２の方向Ｚにおいて柔軟であり、タンク装置の周辺部の接線方向の第３の方向Ｘにおいて堅固である。図２において、すべての三つの方向Ｘ、ＹおよびＺが周辺部に沿っていかなる点でも互いに垂直であることが示される。

波形板装置３０は、少なくとも一つの波形を含む。波形板装置３０は、一緒に溶接されるいくつかのプレートでできている、または、波形を形成するために二回以上曲げられた一つのプレートでできている。

図２において、波形はほぼ直角である。図２および図５ａにおいて、四つの直角屈曲３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを有するプレート装置３０が示される。しかしながら、波形はまた、ほぼＵ型である、または上記のような同じ剛性特徴を与える類似した形状であってもよい。

本実施態様において、第２の支持装置４は、第１のタンク部材１と第２のタンク部材２との間の連結インタフェースまたは接合１２の近くでタンク装置に固定する。それゆえに、第２の支持装置４は、局所的プレート屈曲が形状の変化により発生する接合１２を支持する追加の目的を有する。

空のタンクが低温液体ガスで満たされる状況において、タンクは温度変化のために収縮する。それゆえに、第３のタンク部材の円錐形の底面は、支持ブロックの上部傾斜面に沿って摺動する。結果的に、タンク装置は、中央軸Ｉ−Ｉの方向において下方に動く。この運動は、方向Ｙの第２の接続装置４の適応性のために可能になる。タンク装置が加熱される場合の反対も運動もまた、可能になる。

図３において、タンク・システムが慣性力Ｆによって影響される状況が示される。示されるように、第２の支持装置の適応性は、領域Ａで示されるいくつかの領域におけるタンクの周辺部で衝撃を弱める。しかしながら、タンク装置は、第２の支持装置の剛性によりＢで示される他の領域において船体に関して適所に保持される。図３が非常に単純化されているという点に留意する必要がある。

別の実施態様
第２の支持装置４はまた、図５ａにおいて示され、ここで第２の支持装置４は、第２のタンク部材２と船体５０との間で固定する。上記の通り、第２の支持装置４は、タンク装置に連結される第１端部３１と、船体に連結される第２端部３２とを有するプレート装置３０を含む。プレート装置３０はここで、四つの直角の屈曲３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを有する。

第２の支持装置４のいくつかの別の実施態様がある点に留意する必要がある。

図５ｂを参照する。ここで、第２の支持装置４は、二つの直角の屈曲３３ａ、３３ｂを有しているプレート装置３０を含む。

図５ｃを参照する。ここで、第２の支持装置４は、二つの湾曲した屈曲３３ａ、３３ｂを有しているプレート装置３０を含む。

図５ｄを参照する。ここで、プレート装置３０は、四つの湾曲した屈曲３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを有する。

図５ｅを参照する。ここで、プレート装置３０は、三つの湾曲した屈曲３３ａ、３３ｂ、３３ｃを有する。示すように、５ｄで図示した実施態様から図５ｅで図示した実施態様までのなめらかな移行が存在する。

図５ｆを参照する。ここで、プレート装置３０が一つの湾曲した屈曲３３ａを含むことが示される。あるいは、プレート装置は、一つの角度をつけられた屈曲（図示せず）を含む。

図５ｇを参照する。ここで、プレート装置３０は、六つの直角の屈曲３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆを有する。

図５ｈを参照する。ここで、プレート装置３０は五つの角度をつけられた屈曲３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅを有し、第１の屈曲３３ａおよび最後の屈曲３３ｅはおよそ１２０°の屈曲を有し、三つの屈曲３３ｂ、３３ｃおよび３３ｄは、およそ６０°の屈曲を有する。結果的に、この実施態様は、ほぼ三角形に成形されたプレート装置を示す。

他のいくつかの実施態様が上記の記載からみて可能である点に留意する必要がある。例えば、角度をつけられた屈曲を湾曲された屈曲と組み合わせることなどが可能である。

プレート装置３０が例えばヒンジ連結のような接続装置を含むことにも留意する必要がある。例えば、図５ｈの二つの屈曲３３ｂおよび３３ｄはヒンジ連結を含み、なお第２の支持装置４の所望の特性を提供することができる。

Claims (10)

1. 第１のタンク部材（１）と；該第１のタンク部材（１）に連結される第２の円柱形のタンク部材（２）と；該第２のタンク部材（２）に連結される第３のタンク部材（３）と；であって、該第１、第２および第３のタンク部材（１、２、３）が液体ガスのタンク装置を提供するタンク部材と；該タンク装置の重量を支持するために該第３のタンク部材（３）と船体（５０）との間で提供される第１の支持装置（５）と；該船体（５０）に該タンク装置を支持するために少なくとも部分的に該タンク装置の周辺部に沿って提供される第２の支持装置（４）と；を含み、該第２の支持装置（４）は、−該タンク装置の中央軸に平行である第１の方向において柔軟であり；−該タンク装置の周辺部に対して垂直な第２の方向において柔軟であり；−該タンク装置の周辺部の接線方向の第３の方向において堅固であり；該第２の支持装置（４）は、第１および／または第２のタンク部材（１、２）に固定する第１端部（３１）と、該船体（５０）に連結される第２端部（３２）とを有するプレート装置（３０）を含む、液体ガスを貯蔵するための独立した船のタンク・システム。
2. 前記プレート装置（３０）が少なくとも一つの湾曲したまたは角度をつけられた屈曲（３３ａ）を有する、請求項１記載のシステム。
3. 前記第２の支持装置（４）が波形板装置を含む、請求項１記載のシステム。
4. 前記タンク装置が９％のニッケル鋼でできている、請求項１記載のシステム。
5. 前記第２の支持装置（４）が、前記第１のタンク部材（１）と前記第２のタンク部材（２）との間の連結インタフェースでまたはそれに隣接して前記タンク装置に固定する、請求項１記載のシステム。
6. 前記第３のタンク部材(３)が円環状である、請求項１記載のシステム。
7. 前記第１の支持装置（５）が前記第３のタンク部材（３）の下で少なくとも部分的に提供される、請求項１記載のシステム。
8. 前記第１の支持装置（５）が支持ブロックを含む、請求項７記載のシステム。
9. 前記第１のタンク部材（１）が半球体、円球または円環状である、請求項１記載のシステム。
10. 前記システムが前記船に関して前記タンク装置の横の運動防ぐまたは制限するために停止手段を含む、請求項１記載のシステム。