JP2020104787A - 船舶 - Google Patents

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Abstract

【課題】追加的真空引き作業を簡単に行うことができる船舶を提供する。【解決手段】船舶は、船体と、船体に搭載された、内槽と外槽との間に真空空間が形成された二重殻タンクと、二重殻タンクを上方から覆う天井壁と、一端が真空空間と連通するように二重殻タンクに接続され、他端が天井壁上に載置される真空ポンプと接続可能な排気ポートである排気管と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、二重殻タンクを含む船舶に関する。
従来から、液化ガスなどの低温流体を貯留する、内槽と外槽との間に真空空間が形成された二重殻タンクを含む船舶が知られている。例えば、特許文献１に開示された船舶では、船体に搭載された二重殻タンクが上方から天井壁（特許文献１では、タンクカバー）で覆われ、船体と天井壁との間に窒素などの不活性ガスが充填される保持空間が形成されている。
国際公開第２０１４／２０３５３０号
上述したような内槽と外槽との間に真空空間が形成された二重殻タンクでは、真空空間の真空度が劣化（圧力としては上昇）したときに、真空ポンプを使用して真空空間を追加的に真空引きする必要がある。
そこで、本発明は、そのような追加的真空引き作業を簡単に行うことができる船舶を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の船舶は、船体と、前記船体に搭載された、内槽と外槽との間に真空空間が形成された二重殻タンクと、前記二重殻タンクを上方から覆う天井壁と、一端が前記真空空間と連通するように前記二重殻タンクに接続され、他端が前記天井壁上に載置される真空ポンプと接続可能な排気ポートである排気管と、を備える、ことを特徴とする。
上記の構成によれば、追加的真空引き作業を行う際は、真空ポンプを天井壁上に載置して排気ポートに接続するだけでよい。従って、追加的真空引き作業を簡単に行うことができる。
前記排気ポートは、前記天井壁の上方に位置してもよい。この構成によれば、真空ポンプを排気ポートに接続する作業も天井壁の上方で行うことができる。
例えば、前記外槽は、前記天井壁の下方に位置する外槽本体部と、前記外槽本体部から上向きに突出して前記天井壁を貫通する外槽ドームを含み、前記排気管の一端は、前記外槽本体部または前記外槽ドームに接続されていてもよい。
前記排気管は、第１排気管であり、前記内槽は、前記外槽本体部に取り囲まれる内槽本体部と、前記外槽ドームに取り囲まれる、前記内槽本体部から上向きに突出する内槽ドームを含み、上記の船舶は、前記内槽ドームと前記外槽ドームの間に配置された、前記真空空間を上側領域と下側領域とに仕切る仕切部材と、前記船体と前記天井壁との間に形成される保持空間内に配置された第２排気管であって、一端が前記真空空間の下側領域と連通するように前記外槽本体部に接続され、他端が真空ポンプ接続用の排気ポートである第２排気管と、をさらに備え、前記第１排気管の一端は、前記真空空間の上側領域と連通するように、前記天井壁の上方で前記外槽ドームに接続されていてもよい。この構成によれば、真空空間の下側領域に対する追加的真空引き作業は保持空間内で行う必要があるものの、真空空間の上側領域に対する追加的真空引き作業は天井壁の上方で簡単に行うことができる。
上記の船舶は、前記天井壁の上方で前記外槽ドームに取り付けられた、前記真空空間の上側領域の真空度を検出する複数の上側真空計をさらに備え、前記複数の上側真空計は、前記外槽ドームの回りに均等な角度間隔で配置されていてもよい。この構成によれば、上側真空計が外槽ドームの回りに均等な角度間隔で配置されているので、真空空間の上側領域内の真空度を局所的ではなく全体的にモニタリングすることができる。しかも、上側真空計は天井壁の上方に位置しているので、上側真空計を容易に交換することができる。
前記外槽本体部は、軸方向が船長方向と平行な円筒形状であり、船長方向に互いに離間する一対のサドルによって支持されており、上記の船舶は、前記一対のサドルの両側で前記外槽本体部に取り付けられた、前記真空空間の下側領域の真空度を検出する複数の下側真空計をさらに備えてもよい。この構成によれば、下側真空計が一対のサドルの両側に位置しているので、真空空間の下側領域内の真空度を局所的ではなく全体的にモニタリングすることができるとともに、下側真空計を容易に交換することができる。
本発明によれば、追加的真空引き作業を簡単に行うことができる。
本発明の一実施形態に係る船舶の側面図である。 図１に示す船舶の一部の縦断面図である。 図２のIII−III線に沿った横断面図である。 外槽ドームの平面図である。 変形例の船舶の一部の断面図である。 別の変形例の船舶の一部の断面図である。
図１に、本発明の一実施形態に係る船舶１を示す。この船舶１は、船体２と、船体２に搭載された２つの二重殻タンク３を含む。本実施形態では、二重殻タンク３が低温流体輸送用のカーゴタンクである。二重殻タンク３は、本実施形態では船長方向に並んでいるが、船幅が広い場合は船幅方向に並んでもよい。また、船体２に搭載される二重殻タンク３の数は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
２つの二重殻タンク３は、互いに同じ構造を有している。図２および図３に示すように、各二重殻タンク３は、液化ガスなどの低温流体を貯留する内槽４と、内槽４を包み込む外槽５を含む。内槽４と外槽５との間には、真空空間３０が形成されている。
例えば、真空空間３０内では、内槽４の外側面が真空断熱材（例えば、輻射シールドフィルムとスペーサが交互に積層されたシート）で覆われ、その真空断熱材と外槽５の内側面との間に物体が存在しない隙間が形成されてもよい。あるいは、真空空間３０には粒状の断熱材であるパーライトが充填されてもよい。
例えば、上記の液化ガスは、液化石油ガス（ＬＰＧ、約−４５℃）、液化エチレンガス（ＬＥＧ、約−１００℃）、液化天然ガス（ＬＮＧ、約−１６０℃）、液化酸素（ＬＯ2、約−１８０℃）、液化水素（ＬＨ2、約−２５０℃）、液化ヘリウム（ＬＨｅ、約−２７０℃）である。ただし、内槽４に貯留される低温流体は、必ずしも液体である必要はなく、気体であってもよい。
より詳しくは、内槽４は、水平方向に長い円筒形状の内槽本体部４１と、内槽本体部４１から上向きに突出する内槽ドーム４２を含む。本実施形態では、内槽本体部４１の軸方向が船長方向と平行である。内槽ドーム４２の軸方向は、本実施形態では鉛直方向と平行であるが、鉛直方向に対して多少傾いていてもよい。
外槽５は、内槽本体部４１を取り囲む、水平方向に長い円筒形状の外槽本体部５１と、内槽ドーム４２を取り囲む、外槽本体部５１から上向きに突出する外槽ドーム５２を含む。つまり、外槽本体部５１の軸方向は、内槽本体部４１と同様に船長方向と平行であり、外槽ドーム５２の軸方向は、内槽ドーム４２と同様に鉛直方向と平行である。
ただし、内槽本体部４１および外槽本体部５１は、必ずしも水平方向に長い円筒形状である必要はなく、鉛直方向に長い円筒形状であってもよい。あるいは、内槽本体部４１および外槽本体部５１は、球形状であってもよいし、立方体状や直方体状であってもよい。
船体２には、上向きに開口する２つの貨物艙２１が形成されている。貨物艙２１は船長方向に並んでおり、貨物艙２１同士は隔壁２２によって仕切られている。そして、各貨物艙２１の内部に、二重殻タンク３の下部が挿入されている。
各貨物艙２１の内部には、船長方向に互いに離間する一対のサドル２５が設けられている。サドル２５は、二重殻タンク３の外槽５の外槽本体部５１を支持する。また、二重殻タンク３の内槽４と外槽５との間には、内槽本体部４１を支持する一対の支持部材３５が設けられている。本実施形態では、支持部材３５がサドル２５と同じ位置に設けられているが、支持部材３５はサドル２５と違う位置に設けられてもよい。
各二重殻タンク３の上方には、タンクカバー６（本発明の天井壁に相当）が配置されている。各タンクカバー６は、対応する二重殻タンク３を上方から覆い、船体２との間に不活性ガスが充填される保持空間７を形成する。上述した外槽５の外槽本体部５１はタンクカバー６の下方に位置しており、外槽ドーム５２はタンクカバー６を貫通している。
保持空間７に充填される不活性ガスとしては、窒素、アルゴンなどを用いることができる。不活性ガスは、保持空間７の負圧化および二重殻タンク３の表面上の結露を防止する役割を果たす。特に、内槽４に貯留される低温流体が液化水素の場合、保持空間７に充填される不活性ガスは、二重殻タンク３の周囲に液化酸素が生成されることを防止する役割も果たす。
ただし、保持空間７には、不活性ガス以外のガス（例えば、ドライエアなど）が充填されてもよい。あるいは、保持空間７には何も充填されずに、保持空間７内の気体は通常の空気であってもよい。
内槽ドーム４２および外槽ドーム５２は、低温流体移送配管や電気配管などの各種配管を集約するための部分であり、それらの配管に貫通される。内槽ドーム４２および外槽ドーム５２の頂き部には、点検時などに人が通過するためのマンホール４３，５３がそれぞれ設けられている。マンホール４３，５３は、蓋４４，５４によってそれぞれ閉塞されている。なお、マンホール４３，５３の位置は適宜変更可能である。
内槽ドーム４２と外槽ドーム５２との間には、仕切部材３３が配置されている。この仕切部材３３は、蓋５４が外槽ドーム５２から取り外されてマンホール５３が開かれたときに、真空空間３０の大部分を真空に保つためのものである。仕切部材３３は、真空空間３０を、マンホール５３の内部空間を含む上側領域３１と、内槽本体部４１を全面的に包み込む下側領域３２とに仕切っている。
図２および図３では、仕切部材３３が内槽ドーム４２および外槽ドーム５２の周壁部同士の間に配置されてフラットなリング状の形状を有しているが、仕切部材３３の位置および形状は適宜変更可能である。例えば、仕切部材３３は、内槽ドーム４２および外槽ドーム５２の頂き部同士の間に配置されて筒状の形状を有してもよい。
さらに、本実施形態では、真空空間３０の上側領域３１および下側領域３２のそれぞれを追加的に真空引きするための構成、ならびに上側領域３１および下側領域３２のそれぞれの真空度を検出するための構成が採用されている。
真空空間３０の上側領域３１および下側領域３２のそれぞれを追加的に真空引きするための構成は、第１排気管８１および第２排気管８２である（図２参照）。上側領域３１および下側領域３２のそれぞれの真空度を検出するための構成は、複数の上側真空計９１および複数の下側真空計９２である（図２参照）。
本実施形態では、第１排気管８１がタンクカバー６の上方に配置されており、第２排気管８２が保持空間７内で二重殻タンク３の下方に配置されている。具体的に、第１排気管８１は、外槽ドーム５２の周壁部から横向きに延びており、第２排気管８２は、外槽本体部５１の底部から下向きに延びた後に横向きに延びている。
より詳しくは、第１排気管８１の一端は、タンクカバー６の上方で外槽ドーム５２に接続されていて、真空空間３０の上側領域３１と連通している。第１排気管８１の他端は、タンクカバー６上に載置される真空ポンプ１１と接続可能な排気ポートであり、通常時は蓋によって閉塞されている。上側領域３１に対する追加的真空引き作業が行われるときは、蓋が第１排気管８１から取り外された後に、第１排気管８１の他端（排気ポート）に真空ポンプ１１が接続される。
本実施形態では、第２排気管８２が一対のサドル２５の間に位置している。第２排気管８２の一端は、外槽本体部５１に接続されていて、真空空間３０の下側領域３２と連通している。第２排気管８２の他端は、船底上に載置される真空ポンプ１２と接続可能な排気ポートであり、通常時は蓋によって閉塞されている。下側領域３２に対する追加的真空引き作業が行われるときは、蓋が第２排気管８２から取り外された後に、第２排気管８２の他端（排気ポート）に真空ポンプ１２が接続される。
図３に示すように、各サドル２５には、人が通過可能な開口２６が設けられている。下側領域３２に対する追加的真空引き作業が行われるときは、保持空間７内の不活性ガスが空気に置換された後に、サドル２５の開口２６を通って真空ポンプ１２が一対のサドル２５の間に搬送される。
図２に戻って、上述した複数の上側真空計９１は、タンクカバー６の上方で外槽ドーム５２に取り付けられている。上側真空計９１は、真空空間３０の上側領域３１の真空度を検出する。本実施形態では、図４に示すように、上側真空計９１の数は２つであり、外槽ドーム５２の回りに均等な角度間隔（本実施形態では、１８０度間隔）で配置されている。ただし、上側真空計９１の数は３つ以上であってもよい。
再び図２に戻って、複数の下側真空計９２は、一対のサドル２５の両側で外槽本体部５１に取り付けられている。換言すれば、複数の下側真空計９２の間に一対のサドル２５が挟まれている。下側真空計９２は、真空空間３０の下側領域３２の真空度を検出する。図示は省略するが、下側真空計９２は、平面視で、外槽本体部５１の中心に対して点対称となるように配置されることが望ましい。
以上説明したように、本実施形態の船舶１では、真空空間３０の上側領域３１に対する追加的真空引き作業を行う際は、真空ポンプ１１をタンクカバー６上に載置して第１排気管８１の他端である排気ポートに接続するだけでよい。例えば、真空ポンプ１１は、船舶１が岸壁に係留されるかドックに入った状態で、クレーンによってタンクカバー６上に載置される。従って、真空空間３０の上側領域３１に対する追加的真空引き作業を簡単に行うことができる。つまり、真空空間３０の下側領域３２に対する追加的真空引き作業は保持空間７内で行う必要があるものの、上側領域３１に対する追加的真空引き作業はタンクカバー６の上方で簡単に行うことができる。しかも、真空空間３０の上側領域３１に対する追加的真空引き作業を行う際には、不活性ガスが充填された保持空間７を開放する必要がない。
また、本実施形態では、上側真空計９１が外槽ドーム５２の回りに均等な角度間隔で配置されているので、真空空間３０の上側領域３１内の真空度を局所的ではなく全体的にモニタリングすることができる。しかも、上側真空計９１はタンクカバー６の上方に位置しているので、上側真空計９１を容易に交換することができる。
さらに、本実施形態では、下側真空計９２が一対のサドル２５の両側に位置しているので、真空空間３０の下側領域３２内の真空度を局所的ではなく全体的にモニタリングすることができる。しかも、下側真空計９２を交換する際には、サドル２５の開口２６を通る必要がないので、下側真空計９２を容易に交換することができる。
（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、二重殻タンク３の容量が小さい場合は、仕切部材３３が省略されて真空空間３０が全体的に連続した空間であってもよい。この場合、第２排気管８２も省略可能である。
二重殻タンク３の容量が大きい場合でも、仕切部材３３が省略されてもよい。例えば、図５に示すように、仕切部材３３が省略される代わりに、外槽ドーム５２の高さが低く設定され、内槽ドーム４２が外槽ドーム５２の頂き部を貫通してもよい。
さらに、図５に示すように、排気管８１の一端が外槽本体部５１に接続され、排気管８１の他端（排気ポート）がタンクカバー６の下方に位置してもよい。あるいは、排気ポートはタンクカバー６上で開口するようにタンクカバー６と同一面上に位置してもよい。ただし、排気管８１がタンクカバー６を貫通して排気ポートがタンクカバー６の上方に位置すれば、真空ポンプ１１を排気ポートに接続する作業もタンクカバー６の上方で行うことができる。
また、本発明の天井壁は、必ずしもタンクカバー６である必要はない。例えば、図６に示すように、二重殻タンク３が船体２内に配置される燃料タンク（図６では支持部材２７で支持されている）である場合は、本発明の天井壁はアッパーデッキ２８であってもよい。なお、図６では、内槽４および外槽５に内槽ドームおよび外槽ドームが設けられていない。
図６に示す構成では、各二重殻タンク３の外槽５の頂き部から排気管８３が上向きに延びてアッパーデッキ２８を貫通している。排気管８３の下側の一端は、真空空間３０と連通するように外槽５と接続されている。排気管８３の上側の他端は、アッパーデッキ２８上に載置される真空ポンプ１３と接続可能な排気ポートであり、追加的真空引きが行われる際はこの排気ポートに真空ポンプ１３が接続される。
また、図２に示す構成では、第２排気管８２が外槽本体部５１の頂き部から上向きに延びてタンクカバー６を貫通し、第２排気管８２の他端である真空ポンプ１２と接続可能な排気ポートがタンクカバー６の上方に位置してもよい。この場合、真空ポンプ１２もタンクカバー６上に載置される。
１ 船舶
２ 船体
２５ サドル
２８ アッパーデッキ（天井壁）
３ 二重殻タンク
３０ 真空空間
３１ 上側領域
３２ 下側領域
３３ 仕切部材
４ 内槽
４１ 内槽本体部
４２ 内槽ドーム
５ 外槽
５１ 外槽本体部
５２ 外槽ドーム
６ タンクカバー（天井壁）
７ 保持空間
８１ 第１排気管
８２ 第２排気管
８３ 排気管
９１ 上側真空計
９２ 下側真空計

Claims (6)

  1. 船体と、
    前記船体に搭載された、内槽と外槽との間に真空空間が形成された二重殻タンクと、
    前記二重殻タンクを上方から覆う天井壁と、
    一端が前記真空空間と連通するように前記二重殻タンクに接続され、他端が前記天井壁上に載置される真空ポンプと接続可能な排気ポートである排気管と、
    を備える、船舶。
  2. 前記排気ポートは、前記天井壁の上方に位置する、請求項１に記載の船舶。
  3. 前記外槽は、前記天井壁の下方に位置する外槽本体部と、前記外槽本体部から上向きに突出して前記天井壁を貫通する外槽ドームを含み、
    前記排気管の一端は、前記外槽本体部または前記外槽ドームに接続されている、請求項２に記載の船舶。
  4. 前記排気管は、第１排気管であり、
    前記内槽は、前記外槽本体部に取り囲まれる内槽本体部と、前記外槽ドームに取り囲まれる、前記内槽本体部から上向きに突出する内槽ドームを含み、
    前記内槽ドームと前記外槽ドームの間に配置された、前記真空空間を上側領域と下側領域とに仕切る仕切部材と、
    前記船体と前記天井壁との間に形成される保持空間内に配置された第２排気管であって、一端が前記真空空間の下側領域と連通するように前記外槽本体部に接続され、他端が真空ポンプ接続用の排気ポートである第２排気管と、をさらに備え、
    前記第１排気管の一端は、前記真空空間の上側領域と連通するように、前記天井壁の上方で前記外槽ドームに接続されている、請求項３に記載の船舶。
  5. 前記天井壁の上方で前記外槽ドームに取り付けられた、前記真空空間の上側領域の真空度を検出する複数の上側真空計をさらに備え、
    前記複数の上側真空計は、前記外槽ドームの回りに均等な角度間隔で配置されている、請求項４に記載の船舶。
  6. 前記外槽本体部は、軸方向が船長方向と平行な円筒形状であり、船長方向に互いに離間する一対のサドルによって支持されており、
    前記一対のサドルの両側で前記外槽本体部に取り付けられた、前記真空空間の下側領域の真空度を検出する複数の下側真空計をさらに備える、請求項４または５に記載の船舶。
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