JP2013116669A - タンク構造及び船舶 - Google Patents

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Abstract

【課題】加工、仮組み、取り付け、溶接等の作業を軽減することができる、タンク構造及び船舶を提供する。
【解決手段】LNGやLPG等の低温液体を収容するタンク1に使用され、長手方向(Y方向)に間隔を空けて周方向に沿ってタンク内面11に配置された複数の桁部材2と、短手方向(X方向)又は高さ方向(Z方向)に間隔を空けて長手方向(Y方向)に沿ってタンク内面11に配置された複数の骨部材3と、を有し、桁部材2の周方向の一部をタンク外面12に配置して、骨部材3が桁部材2を貫通する貫通部(取り合い部)の個数を低減したものである。桁部材2は、上部に配置される上部桁部材21と、下部に配置される下部桁部材22と、側部に配置される一対の側部桁部材23,23と、を有し、例えば、下部桁部材22がタンク外面12に配置される。
【選択図】図1

Description

本発明は、タンク構造及び船舶に関し、特に、設置床面に対して相対移動可能に配置されるタンクに適したタンク構造及び該タンク構造を有するタンクを備えた船舶に関する。
LNGやLPG等の低温液体を収容するタンクは、一般に、収容する低温液体の分量によって熱膨張又は熱収縮することから、設置床面に対して相対移動できるように自立又は独立して配置される。かかるタンクは、例えば、特許文献1に記載されたように、船体に形成された船倉の底部に配置された支持台上に、支持ブロックを介して配置されており、支持ブロックと支持台との間又はタンク底面と支持ブロックとの間で滑動可能に構成されている。また、低温液体を収容するタンクを備えた船舶(いわゆるタンカー)では、風や波によって揺動し、スロッシングが生じることから、タンクに一定の強度を必要とする。
例えば、特許文献1に記載されたように、タンカーに搭載されるタンクは、タンク内面に、船長方向に間隔を空けて配置されたボトムトランスやトランスバース(桁部材)、上下方向に間隔を空けて周方向に沿って配置されたガーダ(骨部材)、船幅方向に間隔を空けて船長方向に沿って配置されたスティフナ(骨部材)等の多数の強度部材を有している。
また、ボトムトランス(桁部材)とスティフナ(骨部材)とが干渉する部分では、ボトムトランス(桁部材)にスリットやスロット等の開口部を形成し、スティフナ(骨部材)を貫通させるようにしている。かかる構成は、船体構造においても使用されている。例えば、特許文献2に記載されたように、ウェブとフェースプレートとからなるロンジ(骨部材に相当)が大骨や隔壁(桁部材に相当)を貫通する部分に、ウェブを囲む開口部を有するスロットが形成されている。
特許第2560294号公報 特公平7−100467号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたようなタンク構造では、船長方向に間隔を空けて配置されたトランス等の桁部材に対して、上下方向又は船幅方向に間隔を空けて配置されたガーダやスティフナ等の骨部材の本数が数百〜数千本と多く、その貫通部(取り合い部)における、加工、仮組み、取り付け、溶接等の作業に多大な工数を要するという問題があった。また、タンク構造において、開口部の応力集中を緩和したい場合には、特許文献2に記載された構成を使用することができるものの、加工に要する作業工数がさらに増大してしまうという問題があった。
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、加工、仮組み、取り付け、溶接等の作業を軽減することができる、タンク構造及び船舶を提供することを目的とする。
本発明によれば、長手方向に間隔を空けて周方向に沿ってタンク内面に配置された複数の桁部材と、短手方向又は高さ方向に間隔を空けて長手方向に沿ってタンク内面に配置された複数の骨部材と、を有するタンク構造において、前記桁部材の周方向の少なくとも一部又は前記骨部材の少なくとも一部をタンク外面に配置した、ことを特徴とするタンク構造が提供される。なお、ここでいう長手方向、短手方向、高さ方向とは、タンク構造の形状により決定される方向である。
また、本発明によれば、船倉内で熱膨張又は熱収縮可能にタンクを支持する船舶において、前記タンクのタンク構造は、長手方向に間隔を空けて周方向に沿ってタンク内面に配置された複数の桁部材と、短手方向又は高さ方向に間隔を空けて長手方向に沿ってタンク内面に配置された複数の骨部材と、を有し、前記桁部材の周方向の少なくとも一部又は前記骨部材の少なくとも一部をタンク外面に配置した、ことを特徴とする船舶が提供される。
上述したタンク構造及び船舶において、前記桁部材は、上部に配置される上部桁部材と、下部に配置される下部桁部材と、側部に配置される一対の側部桁部材と、を有し、少なくとも前記下部桁部材を前記タンク外面に配置するようにしてもよい。
また、前記下部桁部材の下部にタンクを支持する支持ブロックを配置してもよい。さらに、前記下部桁部材は、前記支持ブロックの配置箇所に形成された拡幅部を有していてもよい。
上述したタンク構造及び船舶において、前記骨部材は、上部に配置される上部骨部材と、下部に配置される下部骨部材と、側部に配置される側部骨部材と、を有し、少なくとも前記下部骨部材を前記タンク外面に配置するようにしてもよい。また、隣り合う前記下部骨部材の隙間にタンクを支持する支持ブロックを嵌合してもよい。
上述した本発明に係るタンク構造及び船舶によれば、桁部材又は骨部材の少なくとも一部をタンク外面に配置することにより、桁部材と骨部材とが干渉する取り合い部を低減することができ、骨部材が桁部材を貫通する貫通部(取り合い部)の個数を低減することができる。したがって、タンク構造の加工、仮組み、取り付け、溶接等の作業を軽減することができる。
本発明の第一実施形態に係るタンク構造を示す全体構成図である。 図1に示したタンク構造の説明図であり、(a)は断面図、(b)は従来例の断面図、を示している。 本発明の他の実施形態に係るタンク構造を示す断面図であり、(a)は第二実施形態、(b)は第三実施形態、を示している。 図3に示したタンク構造の説明図であり、(a)は図3(a)におけるA−A矢視断面図、(b)は図3(b)におけるB部拡大図、を示している。 本発明の実施形態に係る船舶を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について図1〜図5を用いて説明する。ここで、図1は、本発明の第一実施形態に係るタンク構造を示す全体構成図である。図2は、図1に示したタンク構造の説明図であり、(a)は断面図、(b)は従来例の断面図、を示している。なお、図1において、タンク1の一部を切断した状態を図示している。また、各図において、説明の便宜上、タンク1の外周を被覆する断熱材の図は省略してある。
本発明の第一実施形態に係るタンク構造は、例えば、LNGやLPG等の低温液体を収容するタンク1に使用され、図1及び図2に示したように、長手方向(Y方向)に間隔を空けて周方向に沿ってタンク内面11に配置された複数の桁部材2と、短手方向(X方向)又は高さ方向(Z方向)に間隔を空けて長手方向(Y方向)に沿ってタンク内面11に配置された複数の骨部材3と、を有し、桁部材2の周方向の一部をタンク外面12に配置して、骨部材3が桁部材2を貫通する貫通部(取り合い部)の個数を低減したものである。
前記タンク1は、支持ブロック5を介して、床面6に対して相対移動可能に配置される。図2(a)に示したように、床面6には金属製の支持台61が形成されており、下部桁部材22に形成された枠体部62に支持ブロック5が係止されている。したがって、本実施形態では、タンク1は、支持ブロック5下で滑動可能に配置されている。支持台61は、床面6の一部を変形させて形成してもよいし、他の部品を床面6に固定することにより形成してもよい。なお、図1において、説明の便宜上、枠体部62の図を省略してある。
また、タンク1は、例えば、複数の平板状の鋼材を溶接して繋ぎ合せることによって、略直方体形状の密封された空間を形成しており、いわゆる自立角型タンクに相当する。なお、図示したタンク1の形状は単なる一例であり、本発明は、桁部材2と骨部材3とが干渉する構造を有するタンク1であれば、自立角型タンク以外のタンク(例えば、球形タンクやメンブレン式タンク等)にも適用することができる。
前記桁部材2は、上部に配置される上部桁部材21と、下部に配置される下部桁部材22と、側部に配置される一対の側部桁部材23,23と、を有し、下部桁部材22がタンク外面12に配置されている。図2(a)に示したように、各桁部材2は、上部桁部材21及び側部桁部材23がタンク内面11に配置され、下部桁部材22のみがタンク外面12に配置され、それぞれ溶接されている。
一方、骨部材3は、上部に配置される上部骨部材31と、下部に配置される下部骨部材32と、側部に配置される側部骨部材33と、を有している。そして、図2(a)に示したように、全ての骨部材3(上部骨部材31、下部骨部材32及び側部骨部材33)はタンク内面11に配置され、溶接されている。なお、骨部材3には、必要に応じて、隣り合う骨部材3を接続するように補強部材を配置するようにしてもよい。
したがって、上部桁部材21と上部骨部材31とは干渉することから、上部骨部材31が上部桁部材21を貫通する貫通部(取り合い部)が上部桁部材21に形成されている。かかる貫通部(取り合い部)は、桁部材2及び骨部材3が両方ともタンク内面11に配置されている場合に形成されるものであり、側部桁部材23にも形成されることとなる。
一方、下部桁部材22はタンク外面12に配置されており、下部骨部材32はタンク内面11に配置されていることから、タンク1の下部構造においては、下部桁部材22と下部骨部材32とが干渉することがない。したがって、下部桁部材22に貫通部(取り合い部)を形成する必要がなく、骨部材3が桁部材2を貫通する貫通部(取り合い部)の個数を低減することができ、タンク構造の加工、仮組み、取り付け、溶接等の作業を軽減することができる。また、下部桁部材22をタンク外面12に配置したことにより、その両端部をタンク1に溶接する必要がなく、溶接作業を軽減することができる。
ここで、図2(b)は従来例のタンク構造を示している。従来例のタンク100では、全ての桁部材200及び全ての骨部材300がタンク内面101に配置されており、タンク内面101の全周において桁部材200と骨部材300とが干渉し、貫通部(取り合い部)を形成する必要があった。
それに対して、図2(a)に示した本実施形態に係るタンク構造では、下部桁部材22をタンク外面12に配置していることから、少なくとも下部桁部材22において貫通部(取り合い部)を形成する必要はなく、その個数を低減することができる。
なお、本実施形態では、下部桁部材22にのみをタンク外面12に配置しているが、上部桁部材21や側部桁部材23をタンク外面12に配置するようにしてもよく、少なくとも桁部材2の一部がタンク外面12に配置されていればよい。特に、下部桁部材22をタンク外面12に配置することにより、支持ブロック5との接触部やタンク底面部の断熱構造を簡略化することができることから、少なくとも下部桁部材22をタンク外面12に配置すると効果的である。
また、図1に示したように、下部桁部材22の下部にタンク1を支持する支持ブロック5が配置されている。支持ブロック5は、例えば、角型の木材により構成され、ゴムや樹脂等の熱伝導率が低く弾性力を有する素材により構成されたものであってもよいし、これらの素材を角材の表面に固定したものを使用してもよい。
また、支持ブロック5上に配置される下部桁部材22の部分には、必要に応じて補強部材22aを配置するようにしてもよい。補強部材22aの分量は、支持ブロック5の個数、タンク1の重量、下部桁部材22の強度等の条件によって、適宜設計される。
次に、本発明の他の実施形態に係るタンク構造について、図3及び図4を参照しつつ説明する。ここで、図3は、本発明の他の実施形態に係るタンク構造を示す断面図であり、(a)は第二実施形態、(b)は第三実施形態、を示している。図4は、図3に示したタンク構造の説明図であり、(a)は図3(a)におけるA−A矢視断面図、(b)は図3(b)におけるB部拡大図、を示している。なお、上述した第一実施形態に係るタンク構造と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。また、各図において、説明の便宜上、タンク1の外周を被覆する断熱材の図は省略してある。
図3(a)に示した第二実施形態に係るタンク構造は、全ての桁部材2(上部桁部材21、下部桁部材22及び側部桁部材23)をタンク外面12に配置したものである。また、全ての骨部材3(上部骨部材31、下部骨部材32及び側部骨部材33)はタンク内面11に配置されている。
したがって、全ての桁部材2と全ての骨部材3とが干渉することがなく、貫通部(取り合い部)を形成する必要がなく、タンク構造の加工、仮組み、取り付け、溶接等の作業を軽減することができる。また、全ての桁部材2をタンク外面12に配置したことにより、その両端部をタンク1に溶接する必要がなく、溶接作業を軽減することができる。
また、下部桁部材22は、図4(a)に示したように、支持ブロック5の配置箇所に形成された拡幅部22bを有していてもよい。拡幅部22bには、支持ブロック5を係止する枠体部22cが形成されている。かかる構成により、支持ブロック5を下部桁部材22に係止させることができ、支持ブロック5と支持台61との間で滑動させるようにすることができる。
図3(b)に示した第三実施形態に係るタンク構造は、全ての骨部材3(上部骨部材31、下部骨部材32及び側部骨部材33)をタンク外面12に配置したものである。また、全ての桁部材2(上部桁部材21、下部桁部材22及び側部桁部材23)はタンク内面11に配置されている。
したがって、全ての桁部材2と全ての骨部材3とが干渉することがなく、貫通部(取り合い部)を形成する必要がなく、タンク構造の加工、仮組み、取り付け、溶接等の作業を軽減することができる。また、骨部材3をタンク外面12に配置したことにより、その両端部をタンク1に溶接する必要がなく、溶接作業を大幅に軽減することができる。さらに、本実施形態によれば、第二実施形態に係るタンク構造を有するタンク1よりも容積を大きく確保することができる。
また、図4(b)に示したように、隣り合う下部骨部材32の隙間にタンク1を支持する支持ブロック5を嵌合させるようにしてもよい。支持ブロック5が嵌合される部分の隣り合う下部骨部材32は、図示したように、外向きに折れ曲がったL字形状のアングル材により構成されており、支持ブロック5を挿入できる空間を確保できるように構成されている。
また、下部骨部材32には、必要に応じて補強部材32aが配置される。補強部材32aの分量は、支持ブロック5の個数、タンク1の重量、下部骨部材32の強度等の条件によって、適宜設計される。
また、隣り合う下部骨部材32の隙間には、支持ブロック5が下部骨部材32に沿って移動しないように規制するストッパ32bが支持ブロック5の両面に配置されている。隣り合う下部骨部材32及びストッパ32bにより、支持ブロック5が嵌合される矩形の空間を形成している。
なお、本実施形態では、全ての骨部材3をタンク外面12に配置しているが、上部骨部材31、下部骨部材32、側部骨部材33又はこれらの組合せのいずれかをタンク外面12に配置するようにしてもよい。
特に、下部骨部材32をタンク外面12に配置することにより、支持ブロック5との支持構造やタンク底面部の断熱構造を簡略化することができることから、少なくとも下部骨部材32をタンク外面12に配置すると効果的である。例えば、従来、タンク1の外周を被覆する断熱材は、タンク1の外板にスタッドボルトを立設して固定する必要があったが、骨部材33をタンク外面12に配置することにより、隣り合った骨部材33により断熱材を挟持することができ、スタッドボルトを立設する必要がなく、断熱材の組み付け工程を簡略化することができる。
次に、本発明の実施形態に係る船舶について、図5を参照しつつ説明する。ここで、図5は、本発明の実施形態に係る船舶を示す断面図である。なお、上述した第一実施形態に係るタンク構造と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。また、説明の便宜上、タンク1の外周を被覆する断熱材の図は省略してある。
本発明の実施形態に係る船舶10は、図5に示したように、船倉10a内で熱膨張又は熱収縮可能にタンク1を支持する船舶であって、タンク1のタンク構造は、長手方向に間隔を空けて周方向に沿ってタンク内面11に配置された複数の桁部材2と、短手方向又は高さ方向に間隔を空けて長手方向に沿ってタンク内面11に配置された複数の骨部材3と、を有し、桁部材2の周方向の一部(ここでは、下部桁部材22)をタンク外面12に配置して、骨部材3が桁部材2を貫通する貫通部(取り合い部)の個数を低減したものである。
船舶10の船体10bは、例えば、内殻と外殻とにより構成された二重船殻構造を有しており、内部にタンク1を収容可能な空間(船倉10a)が形成されている。船倉10aの底面(床面6)には、支持台61が形成されており、支持ブロック5を介してタンク1が載置されている。なお、かかる船体10bの構成は、従来のタンカー等と同じ構成であるため、詳細な説明を省略する。
そして、タンク1は、図1及び図2に示したタンク構造を有している。したがって、下部桁部材22に貫通部(取り合い部)を形成する必要がなく、骨部材3が桁部材2を貫通する貫通部(取り合い部)の個数を低減することができ、タンク構造の加工、仮組み、取り付け、溶接等の作業を軽減することができる。なお、タンク1は、上述した第二実施形態に係るタンク構造や第三実施形態に係るタンク構造を有していてもよい。
また、タンク1及び船舶10は、従来と同様に、船体のローリングによりタンクが横方向に振れた場合の水平荷重を支持するアンチローリングチョックや浸水時におけるタンクの浮き上がりを抑制するアンチフローテーションチョック等の支持構造を有していてもよい。
本発明は上述した実施形態に限定されず、第一実施形態〜第三実施形態に係るタンク構造は、船舶に搭載されるタンク1だけでなく、船舶以外の浮体構造物や地上に配置されるタンク1にも適用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
1 タンク
2 桁部材
3 骨部材
5 支持ブロック
10 船舶
10a 船倉
11 タンク内面
12 タンク外面
21 上部桁部材
22 下部桁部材
22b 拡幅部
23 側部桁部材
31 上部骨部材
32 下部骨部材
33 側部骨部材

Claims (7)

  1. 長手方向に間隔を空けて周方向に沿ってタンク内面に配置された複数の桁部材と、短手方向又は高さ方向に間隔を空けて長手方向に沿ってタンク内面に配置された複数の骨部材と、を有するタンク構造において、
    前記桁部材の周方向の少なくとも一部又は前記骨部材の少なくとも一部をタンク外面に配置した、ことを特徴とするタンク構造。
  2. 前記桁部材は、上部に配置される上部桁部材と、下部に配置される下部桁部材と、側部に配置される一対の側部桁部材と、を有し、少なくとも前記下部桁部材を前記タンク外面に配置した、ことを特徴とする請求項1に記載のタンク構造。
  3. 前記下部桁部材の下部にタンクを支持する支持ブロックを配置した、ことを特徴とする請求項2に記載のタンク構造。
  4. 前記下部桁部材は、前記支持ブロックの配置箇所に形成された拡幅部を有する、ことを特徴とする請求項3に記載のタンク構造。
  5. 前記骨部材は、上部に配置される上部骨部材と、下部に配置される下部骨部材と、側部に配置される側部骨部材と、を有し、少なくとも前記下部骨部材を前記タンク外面に配置した、ことを特徴とする請求項1に記載のタンク構造。
  6. 隣り合う前記下部骨部材の隙間にタンクを支持する支持ブロックを嵌合した、ことを特徴とする請求項5に記載のタンク構造。
  7. 船倉内で熱膨張又は熱収縮可能にタンクを支持する船舶において、
    前記タンクのタンク構造は、請求項1〜請求項6のいずれかに記載のタンク構造である、ことを特徴とする船舶。
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