JP2018176996A - 船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】液化ガス燃料タンク構造体を船舶の暴露部に設置する際に、タンク本体の機械的損傷と、液化ガス燃料の密閉空間への漏出による爆発の危険性とを共に回避しつつ、液化ガス燃料タンク構造体の高さが高くなることを抑制できる液化ガス燃料タンク構造体及び船舶を提供する。【解決手段】液化ガス燃料タンク構造体１０を、タンク本体１１ａとタンクドーム１１ｂを備えたタンク構造物１１と、タンクカバー１２と、タンク支持体１３とを有して構成して、タンク構造物１１をタンクカバー１２で覆い、かつタンクカバー１２の外側にタンクドーム１１ｂを突出させて構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、液化ガス燃料タンク構造体及び船舶に関し、より詳細には、液化ガス燃料タンク構造体を船舶の暴露部に設置する際に、タンク本体の機械的損傷と液化ガス燃料の漏出による爆発の危険性を回避しつつ、液化ガス燃料タンク構造体の高さが高くなることを抑制できる液化ガス燃料タンク構造体及び船舶に関する。

最近は、排気ガス規制などの問題から、重油に代わる船舶の推進機関の燃料として、ＬＮＧ（液化天然ガス）、メタノール、エタンなどの液化ガスを燃料として採用することが考えられている。この場合には、比較的大きな容量の液化ガスの燃料タンクが必要になる一方で、貨物倉の容積の減少を避けるために、液化ガスの燃料タンクを居住区周囲の暴露部に配置することが考えられている。

このような場合には、居住区近傍で生じるクレーンなどによる荷役作業や乗員の通行などに伴う、燃料タンクのタンク本体への機械的な損傷等を防止する必要があり、タンクカバーでタンク本体を覆うことが行われている。

これに関連して、耐水性、耐食性、耐塩害性に優れた金属を用いたタンクカバーでタンク本体を覆うデッキ置きタンク構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このタンクカバーは、タンク本体の上方、前方、後方、下方、及び両側方を覆う外装板（化粧板）であり、機械的損傷に対して保護できるような構造物ではなく、タンク本体に対する損傷防止効果を期待できない。

また、液化ガス燃料を貯蔵する燃料タンクを浮遊式構造物の甲板上部に設置し、この燃料タンクの外部をタンクカバーで覆った浮体式構造物が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この構成では燃料タンクをタンクカバーで覆うことで燃料タンクを空気中に露出させずに密閉することで安全性を確保している。

しかしながら、この密閉構造では、非常時に液化ガス燃料が燃料タンクから漏れて密閉空間に溜ると爆発の危険性が生じる。そのため、燃料タンクとタンクカバーとの間の密閉された空間に窒素ガスなどの不活性気体を充填して、この爆発性の危険性への対策を行っているが、この場合には、タンクカバーにおける密閉性の確保と不活性気体の充填設備が必要になるという問題がある。

その上、燃料タンクを密閉空間で閉囲した場合には、タンク本体側の配管と外部に延びる配管との接続部をこの密閉空間内部に設けるときには、この接続部から漏出した液化ガス燃料が気化して、タンクカバーとタンク本体との間の密閉空間に充満したり、タンクカバーの床面や甲板に滴下したりしないように、「タンクコネクションスペース」を設ける必要がある。この「タンクコネクションスペース」は接続部やタンク付弁類や圧力計や温度計等の計装機器等を囲んで、燃料タンクのタンク本体の上方に設けられるため、液化ガス燃料タンク構造体の高さが高くなってしまい、これを覆うタンクカバーの高さも高くなり、船橋からの視界を妨げる度合いが大きくなるという問題がある。

特開２０１４−１６２４３０号公報 特表２０１３−５３０８６５号公報

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、液化ガス燃料タンク構造体を船舶の暴露部に設置する際に、タンク本体の機械的損傷と、液化ガス燃料の密閉空間への漏出による爆発の危険性とを共に回避しつつ、液化ガス燃料タンク構造体の高さが高くなることを抑制できる液化ガス燃料タンク構造体及び船舶を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明の液化ガス燃料タンク構造体は、船舶の暴露部に配設する液化ガス燃料タンク構造体において、前記液化ガス燃料タンクを、タンク本体とタンクドームを備えたタンク構造物と、タンクカバーと、タンク支持体とを有して構成して、前記タンク構造物を前記タンクカバーで覆い、かつ前記タンクカバーの外側に前記タンクドームを突出させて構成されている。

この構成によれば、タンク構造物をタンクカバーで覆うので、タンク構造物が風雨に曝されるのを防止でき、また、クレーンなどによる荷役作業や乗員の通行などに伴う、タンク本体への機械的な損傷等を防止することができる。しかも、外部からの配管が接続するタンクドームをタンクカバーから突出させているので、「タンクコネクションスペース」を設ける必要が無くなり、液化ガス燃料タンク構造体の高さが高くなることを抑制することができる。

上記の液化ガス燃料タンク構造体において、前記タンクカバーが開口部または通気性を有していると、密閉空間を形成する必要が無く、タンクカバーの構造が単純化し、また、不活性気体の充填設備なども不要になる。

上記の液化ガス燃料タンク構造体において、前記タンク本体の表面に表面保護部材で覆った防熱構造を設けていると、この防熱構造により、低温の液化ガス燃料によってタンク本体の表面が低温になっていても防熱構造の表面温度を外気温度に近い温度に維持でき、また、この防熱構造の表面に防熱構造の浸水・劣化を防ぐ表面保護部材を備えているので、防熱構造の表面に凝縮水や雨水が付着したり、着氷が生じたりすることを防止できる。

つまり、防熱構造の表面に凝縮水や雨水が付着すると、この凝縮水や雨水が繊維状や発泡状の防熱構造の防熱層の防熱材料に浸透して、防熱効果を低減させるだけでなく、防熱層を劣化させてしまう。また、着氷すると、氷による重量増加が生じ、船体の重心位置が変化し、船体の姿勢(トリム)に悪影響を与えてしまう。これらの問題を、凝縮水や雨水の付着と着氷を防止することにより回避できる。

上記の液化ガス燃料タンク構造体において、 前記タンク本体の表面と前記防熱構造の前記表面保護部材との間に防熱層を設けていると、より防熱効果が大きくなり、より効果的に、タンク構造物の表面に凝縮水と着氷が生じることを防止することができる。

上記の液化ガス燃料タンク構造体において、前記タンク本体の表面と前記防熱構造の前記表面保護部材との間に隙間空間を設けて、前記隙間空間に乾燥気体を充填していると、より防熱構造の劣化を防ぐ効果が大きくなり、より効果的に、タンク構造物の表面に凝縮水と着氷が生じることを防止することができる。

そして、上記のような目的を達成するための本発明の船舶は、上記の液化ガス燃料タンク構造体を備えて構成される。この船舶によれば、上記の液化ガス燃料タンク構造体と同様な効果を発揮できる。

本発明の液化ガス燃料タンク構造体及び船舶によれば、液化ガス燃料タンク構造体を船体の暴露部に設置する際に、タンクカバーによりタンク本体の風雨と機械的損傷に対しての対策を図ることができ、タンクカバーの開口部若しくは通気性の確保と、タンクドームをタンクカバーから突出させた配置とにより、液化ガス燃料が密閉空間への漏出することにより発生する爆発の危険性を回避しつつ、液化ガス燃料タンク構造体の高さが高くなることを抑制できる。

本発明に係る実施の形態の液化ガス燃料タンク構造体の構成を模式的に示す側断面図である。 タンク本体の表面に防熱層を有する防熱構造を設けている液化ガス燃料タンク構造体の構成を模式的に示す側断面図である。 タンク本体の表面と防熱構造の表面との間に、乾燥気体を充填している液化ガス燃料タンク構造体の構成を模式的に示す側断面図である。 タンク本体の表面と防熱構造の表面との間に、乾燥気体を充填するとともに、防熱層を設けている液化ガス燃料タンク構造体の構成を模式的に示す側断面図である。 上面の角部を大きく切り欠いて水平面に対して傾斜させた斜面を有しているタンクカバーの構成を模式的に示す図である。 本発明に係る実施の形態の船舶の構成を模式的に示す平面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の液化ガス燃料タンク構造体及び船舶について図を参照しながら説明する。なお、この実施の形態では、液化ガス燃料タンク構造体として、タンク本体を、ＩＭＯ（国際海事機関）のＳＯＬＡＳ（海上人命安全）条約の国際規約の一つである、貨物タンク並びに燃料タンクの要件（ＩＧＣコード並びにＩＧＦコード）が適用される独立型のタイプＣの圧力容器で構成している。

図１、図５及び図６に示すように、本発明に係る実施の形態の液化ガス燃料タンク構造体１０は、船舶１の暴露部、例えば、居住区３の後方の上甲板２の上に搭載されるタンクである。

この液化ガス燃料タンク構造体１０を、タンク本体１１ａとタンクドーム１１ｂを備えたタンク構造物１１と、タンクカバー１２と、タンク支持体１３とを有して構成する。それと共に、タンク構造物１１をタンクカバー１２で覆い、かつタンクカバー１２の外側にタンクドーム１１ｂを突出させて構成されている。

また、タンクカバー１２は開口部１２ａまたは通気性を有して構成されている。このタンクカバー１２における通気性は、比較的大きな開口部１２ａを単数又は複数設けることで確保してもよいが、細かい穴が開いた通気性のある板部材などの材料でタンクカバー１２を形成してもよく、また、タンクカバー１２の一部に網目構造等の通気性のある構造を設けてもよい。

このタンク本体１１ａは、例えば円筒型などの形状をした、独立型のタイプＣの圧力容器で形成され、その上部にタンクドーム１１ｂが設けられる。また、必要に応じて、タンク本体１１ａの内部には、液化ガスをタンクドーム１１ｂの頂部に接続される外部からの配管２１に移送できるように、移送用ポンプ(図示しない)が設けられている。

また、図２に示すように、タンク本体１１ａの表面１１ａａに表面保護部材１１ｃｂで覆った防熱構造１１ｃを設ける。この防熱構造１１ｃとしては、ポリエチレンやポリスチレン等の防熱層１１ｃａを薄肉のステンレス鋼板で構成される表面保護部材１１ｃｂで覆う構造を採用することができる。このように、タンク本体１１ａの表面１１ａａと防熱構造１１ｃの表面保護部材１１ｃｂとの間に防熱層１１ｃａを設けていると、より防熱効果が大きくなり、より効果的に、タンク構造物の表面に凝縮水と着氷が生じることを防止することができる。この表面保護部材１１ｃｂで覆うことにより、大気中の水分が凝縮して水分が生じても、この水分が防熱層１１ｃａに入り込むのを防止できる。

そして、この防熱構造１１ｃにより、ＬＮＧ（液化天然ガス）、メタノール、エタンなどの低温の液化ガス燃料（例えば、ＬＮＧの場合にはマイナス１６３℃）Ｌによって冷却されてタンク本体１１ａの表面１１ａａが低温になっていても、防熱構造１１ｃの表面温度を外気温度に近い温度に維持できる。また、この防熱構造の表面に防熱構造の浸水・劣化を防ぐ表面保護部材１１ｃｂを備えているので、この防熱構造１１ｃの表面に凝縮水や雨水が付着したり、着氷が生じたりすることを防止できる。つまり、防熱構造１１ｃの防熱層１１ｃａの防熱効果の低減及び防熱層１１ｃａの劣化を防止できる。また、着氷による重量増加、船体の重心位置の変化、船体の姿勢(トリム)への悪影響等を回避することができる。

さらに、好ましくは、図３及び図４に示すように、防熱構造１１ｃの表面保護部材１１ｃｂとタンク本体１１ａの表面１１ａａとの間に隙間空間Ｓを設けて、この隙間空間Ｓに乾燥空気や熱伝導率が低い気体等の乾燥気体Ｇを充填する構成にする。この構成により、より防熱構造の劣化を防ぐ効果が大きくなり、より効果的に、タンク構造物１１の表面に凝縮水と着氷が生じることを防止することができる。

また、タンクドーム１１ｂは、タンク本体１１ａに固定して設けられており、タンク本体１１ａの内部からの配管と外部からの配管２１との接続部と、これらの配管２１の内部の流通の制御をする開閉弁と、圧力計などが設けられている。また、外部からの配管２１はこのタンクドーム１１ｂの頂部に設けられている接続部に接続される構成となっている。このタンクドーム１１ｂの頂部はタンクカバー１２よりも上方に出ているように構成されている。

タンクカバー１２は、風雨を凌げる構造だけでなく、クレーンなどによる荷役作業や乗員の通行などに伴う、機械的な衝突や打撃などを受けても、タンク本体１１ａを保護できる、ある程度の構造的強度を持って構成される。これにより、タンク本体１１ａの機械的な損傷等を防止する。

このタンクカバー１２は、タンク構造物１１を覆うが、船橋３aからの視界をできるだけ遮らないようにする必要があるので、図５に示すように、タンクカバー１２の上面の角部は大きく切り欠いて水平面に対して傾斜させた斜面を有して構成することが好ましい。

また、タンクカバー１２は、開口部１２ａ又は通気性を有して構成する。この開口部１２ａは、タンクカバー１２の上部に設けると雨水が入り込んでしまうので、これを避けるために、タンクカバー１２の前後左右のいずれかの側方に設けるか、床面１２ｂに設けることが好ましい。なお、場合によっては、床面１２ｂを設けずに、タンクカバー１２の下部全面を開放した構成にしてもよい。

この開口部１２ａは換気の目的というより、通気性の確保を目的とする。この通気性を確保している構造、言い換えれば、密閉空間を形成しない構造とすることにより、タンクカバー１２の構造が単純化し、また、密閉空間における爆発の危険性が無くなり、爆発の危険性を回避するための不活性気体を密閉空間内に充填するための設備なども不要になる。

また、タンクドーム１１ｂはタンクカバー１２から突出して設けられるが、このタンクドーム１１ｂがタンクカバー１２から突出する部分では、タンク本体１１ａとタンクドーム１１ｂが液化ガス燃料の充填状態によって熱膨張若しくは熱収縮によって変化するので、タンクドーム１１ｂとタンクカバー１２の間に間隙を設けて構成する。この間隙は、雨水が入り込まないように伸縮可能なゴム等のシール部材でシールされる。

また、タンクカバー１２が開口部１２ａを有し、しかも、外部からの配管２１が接続するタンクドーム１１ｂをタンクカバー１２から突出させているので、「タンクコネクションスペース」を設ける必要が無くなり、液化ガス燃料タンク構造体１０の高さが高くなることを抑制することができる。

また、タンク支持体１３は、タンク構造物１１を直接支持してもよく、タンクカバー１２を支持する第１支持部材１３ａとタンクカバー１２の床面１２ｂからタンク構造物１１を支持する第２支持部材１３ｂの二段階支持の構成としてもよい。この二段階支持の場合には、予めタンクカバー１２の全体若しくは一部でタンク構造物１１を覆った状態で、上甲板２に設置された第１支持部材１３ａの上に配設できるので、船上で工作を減少することができるようになる。

そして、タンク構造物１１とタンクカバー１２の間には、第２支持部材１３ｂを設けることが必須であるが、タンクカバー１２の床面１２ｂは、第１支持部材１３ａを介さずに直に上甲板２に載置する構成として、第１支持部材１３ａと床面１２ｂの材料の重量の軽減を図って、設定場所の上甲板２にタンク構造物１１を第２支持部材１３ｂを介して配設してもよい。タンクカバー１２の床面１２ｂを設けることにより、この床面１２ｂで雨水や、万一の場合に漏出した液化ガス燃料Ｌを受け止めることができるので、上甲板２の保護の面からより好ましい。

また、タンクカバー１２に入れるタンク構造物１１の基数は、通常は１基とするが、複数基入れてもよく、また、一つのタンクカバー１２の内部にタンク構造物１１を複数基入れた場合には、間に仕切り壁を設けてもよく、設けなくてもよい。

また、更に必要に応じて、非常時にタンク本体１１aを冷却するための水噴霧装置、甲板等の船体を構成する鋼板を低温損傷から保護するためのドリップトレイ、Ａ６０級の防火構造、消火装置などを配設する。

そして、図５及び図６に示すように、本発明に係る実施の形態の船舶１は、上記の液化ガス燃料タンク構造体１０を備えて構成される。つまり、液化ガス燃料タンク構造体１０を、船舶１の居住区３の後方若しくは前方などの暴露部の上甲板２に配設している。

上記の構成の液化ガス燃料タンク構造体１０及び船舶１によれば、液化ガス燃料タンク構造体１０を船舶１の暴露部の上甲板２の上に設置する際に、タンクカバー１２によりタンク本体１１ａの風雨と機械的損傷に対して保護することができ、タンクカバー１２が開口部１２ａ若しくは通気性を有していることと、タンクドーム１１ｂをタンクカバー１２から突出させている配置とにより、液化ガス燃料が密閉空間へ漏出して発生する爆発の危険性を回避しつつ、船橋３ａの後方若しくは前方に配置される液化ガス燃料タンク構造体１０の高さが高くなることを抑制して船橋３ａからの後方視界若しくは前方視界を確保できる。

１ 船舶
２ 上甲板
３ 居住区
３ａ 船橋
１０ 液化ガス燃料タンク構造体
１１ タンク構造物
１１ａ タンク本体
１１ａａ タンク本体の表面
１１ｂ タンクドーム
１１ｃ 防熱構造
１１ｃａ 防熱層
１１ｃｂ 表面保護部材
１２ タンクカバー
１２ａ 開口部
１２ｂ 床面
１３ タンク支持体
１３ａ 第１支持部材
１３ｂ 第２支持部材
２１ 外部からの配管
Ｌ 液化ガス燃料
Ｇ 乾燥気体
Ｓ 隙間空間

Claims (6)

1. 船舶の暴露部に配設する液化ガス燃料タンク構造体において、
   前記液化ガス燃料タンク構造体を、タンク本体とタンクドームを備えたタンク構造物と、タンクカバーと、タンク支持体とを有して構成して、前記タンク構造物を前記タンクカバーで覆い、かつ前記タンクカバーの外側に前記タンクドームを突出させていることを特徴とする液化ガス燃料タンク構造体。
2. 前記タンクカバーが開口部または通気性を有していることを特徴とする請求項1に記載の液化ガス燃料タンク構造体。
3. 前記タンク本体の表面に表面保護部材で覆った防熱構造を設けていることを特徴とする請求項1または２に記載の液化ガス燃料タンク構造体。
4. 前記タンク本体の表面と前記防熱構造の前記表面保護部材との間に防熱層を設けていることを特徴とする請求項３に記載の液化ガス燃料タンク構造体。
5. 前記タンク本体の表面と前記防熱構造の前記表面保護部材との間に隙間空間を設けて、前記隙間空間に乾燥気体を充填していることを特徴とする請求項３または４に記載の液化ガス燃料タンク構造体。
6. 請求項1〜５のいずれか1項に記載の液化ガス燃料タンク構造体を備えていることを特徴とする船舶。

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