JP2013509324A - 傾斜壁を有するタンク - Google Patents

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Abstract

本発明は、流体を運搬および貯蔵するための実質的に角柱形状のタンク（１）であって、底と、何れも前記底に接合されている第１（１０）および第２の対向側壁対と、を備え、前記第１の対向側壁対は、前記底に対して鈍角をなして傾斜しており、前記第１の対向側壁対は、前記タンクの全高の半分以上の高さを有しており、前記第２の対向側壁対は、前記底に対して実質的に直角をなしている、タンクに関する。

Description

本発明は、低温液化天然ガスを含む炭化水素のような流体を貯蔵および運搬するためのタンクに関する。このようなタンクの例として、船舶用タンクおよび波荷重を受ける浮遊式海洋構造物用タンクが挙げられる。
液化ガスを大量に保持するためのタンクは、最も単純には、球、湾曲端を有する円筒として設計されるか、またはストレートパネルから作製されている。角柱タンクは、船体に対する密嵌合を達成するために、上側ホッパーまたは下側ホッパーのいずれかまたは両方を組み入れることがある。船傾および波によって生じる動的荷重ならびに構造体の重力荷重によって、面内荷重がタンクの壁内に生じる。垂直壁内の荷重は、横方向において曲がり易いホッパーによって効果的に支持されない。タンクの垂直側壁の面内剛性によって、垂直荷重は、横方向壁またはウエブフレームによって吸収される。これによって、これらの要素およびそれらの支持体に大きな集中荷重が生じることになる。代替的に、これによって、ホッパーの上側膝部に傾斜した支持体を設けざるを得ないことになるが、この傾斜した支持体は、建造することが厄介である。
本発明の目的は、より容易に建造されるより簡単な幾何学的形状のタンク構造を提供することにある。これは、もしタンクが押出成形または圧延によって形成された型材から作製される場合、特に適している。この形状から得られる重要な利点は、壁の面内荷重が、壁パネルの曲げをもたらすことなく、または下側ホッパーの上側膝部に支持体を設けることなく、木材支持体を有する底によって直接支持されることである。
本発明の目的は、フレームを有する六角形状のタンクおよび台形形状の舷タンクを作製することによって、達成されている。これによって、現行の構造におけるのと同じ断面積、同じ積荷能力、および同じバラスト容量をもたらしながら、内部ウエブフレームへの負荷を最小限に抑えることができる。本発明は、以下のように構成されている。
流体を運搬および貯蔵するための実質的に角柱タンク１は、底と、何れも前記底に接合されている第１および第２の対向側壁対とを備え、前記第１の対向側壁対は、前記底に対して鈍角をなして傾斜しており、前記第１の対向側壁対は、前記タンクの全高の半分以上の高さを有しており、前記第２の対向側壁対は、前記底に対して実質的に直角をなしている。
本発明によるタンクでは、鈍角は、好ましくは、９５〜１０５°の範囲内、さらに好ましくは、９６〜１００°の範囲内にある。
本発明によるタンクでは、傾斜側壁の高さとタンクの全高との比率は、好ましくは、０．５〜０．９以内、さらに好ましくは、０．６〜０．８以内にある。
好ましくは、本発明によるタンクでは、第１の縦断面は六角形であり、前記第１の縦断面と直交する第２の縦断面は矩形である。
本発明に関連して、「タンクの全高」という用語は、例えば、タンクの屋根上の配管および配線用のドーム構造体のような追加された高さを含むことを意図しておらず、タンクの底からタンクの屋根までを測定した高さのみを意図している。
本発明に関連して、「実質的に直角」という用語は、８７〜９３°の間、好ましくは、８９〜９１°の間の角度を意図している。
以下、添付の図面に概略的に示されている例示的実施形態を参照して、本発明のさらなる詳細について説明する。
ガス運搬船の縦断面を示す図である。 図１に示されている傾斜面を有するタンクの横断面を示す図である。 傾斜壁および上側ホッパーを有するタンクの等角図である。 先行技術の設計に用いられている構成を有するタンクを備える船の横断面を示す図である。 先行技術の設計に用いられている構成を有するタンクの横断面の一部を示す図である。 本発明による構成を有するタンクの横断面の一部を示す図である。
図１は、バラストまたは他の液体積荷用のタンクとして設計されてもよい、角柱タンク１および隔壁５を有するガス運搬船の縦断面を示している。
図２は、図１に示されている角柱タンク１が六角形断面を有するものとして示されている図１の横断面を示している。このタンクは、平行四辺形の横断面を有する舷タンク２および二重底３に組み合わされている。図２は、傾斜側壁の直下の支持体を含む支持体４も示している。舷タンク２および二重底３内のタンクは、バラストを収容するものである。
図３は、傾斜壁１０および上側ホッパー７を有するタンク１の等角図を示している。
図４は、上側ホッパー７および下側ホッパー８を組み入れているタンクを有する船の横断面を示している。この構造は、このような船の設計に用いられる現行の構造である。タンクの垂直側壁１１は、ウエブフレームを組み入れている舷タンク６の壁と平行である。これらのウエブフレームは、重荷重を受けるコーナにおいて該ウエブフレームを強化するハンチ９を組み入れている。
これに関連する重大な問題は、壁の面内荷重は、極めて剛性的な支持を必要とすることである。壁の面を横切る方向の荷重は、極めて柔軟な支持でもよい。しかし、経験的には、側壁１１の面内の垂直荷重は、ホッパー８によって極めて柔軟に支持されている。
図５は、現行の設計のタンクの側壁１１における（矢印によって示されている）垂直方向の面内荷重が、いかに下側ホッパー８を（破線によって示されるように）過剰に変形させ、水平方向に架設された梁のような横方向曲げ強度の弱い要素から構成されている下側ホッパー区域を損傷させるかを（誇張して）示している。これによって、より大きな負荷が内部ウエブフレームに伝達され、それらの支持体が過負荷を受けることがある。
図６は、本発明によるタンクの傾斜壁１０における面内荷重が、いかに支持体上に直接負荷されるかを示している。

Claims (5)

  1. 流体を運搬および貯蔵するための実質的に角柱形状のタンク（１）であって、底と、何れも前記底に接合されている第１（１０）および第２の対向側壁対と、を備え、前記第１の対向側壁対は、前記底に対して鈍角をなして傾斜しており、前記第１の対向側壁対は、前記タンクの全高の半分以上の高さを有しており、前記第２の対向側壁対は、前記底に対して実質的に直角をなしている、タンク。
  2. 前記鈍角は、９５〜１０５°の範囲内、好ましくは、９６〜１００°の範囲内にある、請求項１に記載のタンク。
  3. 前記傾斜側壁の高さと前記タンクの全高との比率は、０．５〜０．９以内、さらに好ましくは、０．６〜０．８以内にある、請求項１に記載のタンク。
  4. 六角形の第１縦断面と、前記第１縦断面と直交する矩形の第２縦断面とを有する、請求項１，２，または３に記載のタンク。
  5. 下側ホッパーの上側膝部に支持部を設けることなく、前記底に直接載置されている、請求項１，２，３，または４に記載のタンク。
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