JP2020514168A - 船舶内の燃料タンク構成 - Google Patents

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Abstract

本発明は、LNG燃料タンク(12、12’)を含む船舶の燃料タンク構成に関し、LNG燃料タンク(12、12’)は、内側シェル(20)と、外側シェル(24)と、それらの間の絶縁材(28)と、LNG燃料タンク(12、12’)の端に設けられるタンク接続空間(26)とで形成され、内側シェル(20)は、タンク接続空間(26)に面する内側シェル(20)の端にある端部分を有し、カラー(28)が内側シェル(20)の端部分に締結され、内側シェル(20)から円錐形に外向きに延び、カラー(28)は、内側シェル(20)から離れる方向に軸方向に延びる追加的なシェル(30)が締結される外側リム(30)を有し、追加的なシェル(30)は、タンク接続空間(26)のエンドカバー(32、44)が締結されるカラー(28)とは反対側の端リムを有する。

Description

本発明は、LNG燃料を貯蔵するための船舶内の燃料タンク構成に関する。より具体的には、本発明は、タンクが内側シェルと、外側シェルと、LNG燃料タンクの端に配置されるタンク接続空間とを含む、そのようなLNG燃料タンク構成に関する。
海洋用途向けの燃料としてのLNG(液化天然ガス)の使用は、効率的な排出削減方法であるため、増加している。今後数十年以内に、天然ガス(NG)は、世界で最も速く成長する主要エネルギ源になると予想される。この発展の原動力は、既知の石油埋蔵量の枯渇、環境保護の増大、排出量規制の継続的な厳格化である。環境的に健全な解決策を真に形成するために、全ての大量の排出量を有意に削減することができる。特に、COの削減は従来的な石油ベースの燃料では達成が困難である。NGはメタン(CH)から成り、エタン及びプロパンのようなより重い炭化水素の濃度は低い。通常の周囲条件においてNGはガスであるが、NGを−162℃まで冷却することによって、NGを液化することができる。液体形態において、比容積は有意に減少させられ、それはエネルギ含有量(energy content)に対する貯蔵タンクの合理的なサイズを可能にする。NGの燃焼プロセスは清浄である。(化石燃料の中で最も高い)その高い水素対石炭比は、石油ベースの燃料と比較してCO排出量が少ないことを意味する。NGが液化されるとき、全ての硫黄が除去され、それはSO排出量がゼロであることを意味する。また、NGの清浄な燃焼特性も、石油ベースの燃料と比較してNO及び粒子排出量を有意に減少させる。特に、乗客が乗船する巡航船、フェリー及び所謂ロパックス船(ro-pax vessels)において、船のエンジンの排気ガスに煤煙や可視煙がないことは、極めて重要な特徴である。
LNGは、環境的に健全な解決策であるだけでなく、今日の石油価格においても経済的に興味深いものである。NGを船内に貯蔵する最も実現可能な方法は、液体の形態である。既存の船舶設備において、LNGは、円筒形の断熱された単壁又は二重壁のステンレス鋼タンクに貯蔵される。タンク圧力は、ガスを燃焼させるエンジンの要求によって定められ、通常は5バール未満である。自然のボイルオフ現象(boil-off phenomenon)の故に、より高い(典型的には9バールの)タンク設計圧力が選択される。
WO2013/128063A1号は、ステンレス鋼の内側シェルと、内側シェルからある距離に離間させられた外側シェルとを有する、LNGタンクを論じている。内側シェル及び外側シェルは、それらの間に絶縁空間を定める。LNGタンクは、タンクを空にするために、LNGタンクに接続されたステンレス鋼の少なくとも1つの二重壁パイプを備え、少なくとも1つの二重壁パイプは、共通の外壁と、少なくとも1つの内側パイプとを含む。パイプの外壁は、(複数の)パイプの(複数の)外壁及びタンクの内側シェルに溶接された、ベローズ状のパイプ取付具によって、タンクの内側シェルに接続される。少なくとも1つの二重壁パイプは、タンクの端に配置されるタンク接続空間内に延びる。タンク接続空間内に延びる少なくとも1つの内側パイプの端は、弁ブロック内の弁手段に接続され、タンク接続空間内に延びるパイプの外壁の端は、弁ブロックに溶接されて、タンクの内側シェルと弁ブロックとの間の少なくとも1つの内側パイプのための連続的な二次障壁を提供する。
LNG燃料タンクは、ガスが貯蔵される或いはエンジンに供給されるように計画される方法に依存して、2つの異なる種類に分けられてよい。ガスを加圧状態で貯蔵され、燃料タンク内の燃料圧力によって供給されるならば、タンクは、内部圧力用に設計されたステンレス鋼内側シェルと、二次障壁として作用する外側シェルとを有する、いわゆる二重壁構造であることが必要である。二重壁タンクの断熱材は、通常、真空充填されたパーライト細粒である。燃料タンクに有意な圧力がないならば、タンクは単壁構造であってよく、エンジンへのガス供給は、極低温ポンプの使用に基づく。そのようなLNG燃料タンクにおいて、内側シェルは、ステンレス鋼であり、外側シェルは、断熱材を機械的摩耗、気候条件等から保護するだけのために、プラスチック又は繊維強化材料で作られてよい。これらのタンクにおける断熱材は、好ましくは、必ずしも必要でないが、内側シェルと外側シェルとの間の空洞を充填するポリウレタンである。
両方のLNGタンクの種類では、タンク接続空間が、通常、タンクの一端に設けられる。タンク接続空間は、通常、従来技術によれば、LNGタンクの種類、様々な弁(2つのカップル弁(couple valve)を挙げるだけでも、エンジンへの燃料の供給を制御するガス弁ユニット及びLNG燃料タンク内の圧力を制御する緊急圧力逃がし弁)並びに(必要とされるならば)タンクの空き及びエンジンへの燃料導入を制御する極低温ポンプに依存して、長方形のボックス状空間ハウジングである。しかしながら、時には、タンク接続空間は、加圧されることが必要であり、それにより、ボックス状の長方形構造の使用は、複雑な構造をもたらす。
非加圧LNGタンクからエンジンへのLNGの供給に関する更なる問題は、非加圧タンクからLNGを排出して、そのようなLNGをエンジンに向かって供給するための、極低温ポンプの使用に関する。液体を移送するためにポンプが使用されるとき、ポンプの基本的な構成は、ポンピングを実行する要素(例えば、ロータ(rotor)又はインペラ(impeller))が吸引を生じさせる傾向を有すること、即ち、ポンプの前に減圧領域が形成されることである。LNGは非常に容易に蒸発又は沸騰するので、そのような蒸発又は沸騰が極低温ポンプの前で起こらないことを保証しなければならず、それは、蒸発がガス充填空間内のロータの回転を引き起こすならば、少なくとも、制御されない、不安定なポンピング又はポンピングの停止を意味する。蒸発を避ける唯一の方法は、燃料の静水圧が極低温ポンプの前で生み出される吸引を超えるように、LNGタンク内の液体レベルをポンプより十分に上に配置することである。これは、先行技術の構造において、燃料の排出のためにLNG燃料タンクに設けられた出口ダクトへの入口開口が、タンク接続空間内のポンプよりも有意に上のレベルに位置付けられなければならないことを意味する。これは、やはり、燃料タンクの有意な容積が効率的に使われていないことを意味する。
よって、本発明の目的は、上述の問題のうちの少なくとも1つを解決する船舶用のLNG燃料タンク構成を設計することである。
本発明の別の目的は、燃料タンクとタンク接続空間との間の二重壁配管の使用が回避される船舶用LNG燃料タンク構成を設計することである。
本発明の更に別の目的は、燃料タンクの全容積が効率的な使用のために用いられることがあるような新規なLNG燃料タンク構成を提示することである。
本発明の更なる目的は、ボックス状のタンク接続空間の使用が回避されるような新規なLNG燃料タンク構成を提供することである。
本発明の少なくとも1つの目的は、LNG燃料を貯蔵するための船舶内の燃料タンク構成であって、燃料タンク構成は、LNG燃料タンクを含み、LNG燃料タンクは、内側シェルと、外側シェルと、それらの間の絶縁材と、LNG燃料タンクの端に設けられるタンク接続空間とで形成され、LNG燃料タンクは、頂部と、底部とを有し、タンク接続空間は、追加的なシェルの第2の端に締結される追加的なエンドカバーを含み、追加的なシェルは、その第1の端で、カラーの外側リムに締結され、カラーは、燃料タンクの内側シェルに締結される内側リムを有し、追加的なシェルは、内側シェルから離れる方向に軸方向に延びる、燃料タンク構成によっても実質的に満足される。
本発明の少なくとも1つの目的は、LNG燃料を貯蔵するための船舶内の燃料タンク構成であって、燃料タンク構成は、LNG燃料タンクを含み、LNG燃料タンクは、内側シェルと、外側シェルと、それらの間の絶縁材と、LNG燃料タンクの端に設けられるタンク接続空間とで形成され、タンク接続空間は、極低温ポンプを収容し、極低温ポンプは、流路によって燃料タンクの内部と連通し、LNG燃料タンクは、頂部と、底部とを有し、内側シェルは、内面を有し、流路への入口開口が、LNG燃料タンクの底にあり、極低温ポンプは、入口を有し、入口は、LNG燃料タンクの底より下の垂直距離h、即ち、レベルLに位置付けられる、燃料タンク構成によって実質的に満足される。
本発明の燃料タンク構成は、以下の利点のうちの少なくとも一部を提供する。
− LNG燃料タンクとタンク接続空間との間の二重壁燃料配管の使用は必要とされない。
− LNG燃料タンクの内部から緊急圧力逃がし弁及び加圧シェルの内側の極低温ポンプまでの通路を取ることは(LNG燃料タンクの外側シェルの外側に余分な配管又は他の要素はない)、空間を節約し、怪我及び配管への損傷の両方のリスクを低減する。
− LNG燃料タンクの全容積は効率的な使用において用いられる。
− LNGタンク及びタンク接続部はコンパクトで均一なユニットを形成する。
以下、添付の例示的な概略図を参照して、本発明をより詳細に記載する。
本発明のLNG燃料タンクをそのデッキ上に有する船舶の側面図を概略的に例示している。 本発明の第1の好ましい実施形態に従ったLNG燃料タンクの長手方向断面を概略的に例示している。 本発明の第2の好ましい実施形態に従ったLNG燃料タンクの長手方向断面を概略的に示している。 図2の詳細Aを拡大縮尺で例示している。 図2の詳細Bを拡大縮尺で例示している。
図1は、本発明の第1の好ましい実施形態に従ったLNG燃料タンク12をそのデッキ(甲板)上に備える船舶10を概略的に並びに極めて簡略化された方法で例示している。当然ながら、LNG燃料タンクは、デッキの下に位置付けられてもよい。図は、LNG燃料タンク12から燃料を受け取るエンジン14(内燃機関)や、エンジン14及びプロペラ18の両方に連結された駆動手段16も示している。駆動手段16は、ここでは、機械的ギア又は発電機−電気駆動装置の組み合せのいずれかを含んでよい。
図2は、本発明の第1の好ましい実施形態に従ったLNG燃料タンク12の基本構造を概略的に例示している。燃料タンク12は、内側シェル20と、外側シェル22と、それらの間の断熱材24とで形成されている。内側シェル及び外側シェルは、好ましくは、必ずしも円筒形でない。内側シェル20は、その両端にエンドカバー20’(end cover)を有する。同様に、外側シェル22は、その両端にエンドカバー22’を有する。内側シェル及び外側シェルのエンドカバーは、好ましくは、湾曲している、即ち、2つの代替例を挙げるだけでも、半球体又は半楕円体のような、ドーム形状である。燃料タンク12の端には、いわゆるタンク接続空間26(tank connection space)が配置される。本発明によれば、好ましくは、しかしながら、必ずしも必要とされないが、タンク接続空間26に面する内側シェル20の端部分に(即ち、内側シェル20の長さの2〜20%の間、好ましくは5〜15%の間の辺りの距離に)、内側シェル20から円錐状に外向きに延びるカラー28(環)(collar)が、その内側リム(rim)を介して、好ましくは溶接によって、内側シェル20の外面に締結される。円錐形のカラー28は、外側シェル22に、ある距離で延在する。即ち、カラー28は、その外側リムと外側シェル22との間にギャップを残す。好ましくは溶接によって、円錐形のカラー28の径方向外側リムに締結されるのは、その第1の端30’にある追加的なシェル30である。追加的なシェル30は、タンク接続空間26の内側シェルを形成する。追加的なシェル30は、内側シェル20から離れる方向に軸方向に延び、好ましくは内側シェル20と類似の材料で形成され、好ましくは内側シェル20と類似の厚さも有する。円錐形のカラー28の反対側の追加的なシェル30の第2の端部30”には、好ましくは溶接によって、タンク接続空間26の追加的なエンドカバー32が締結される。カラー28、追加的なシェル30及び追加的なエンドカバー32は、内側シェル20のエンドカバー20’と共に、加圧ガス密閉空洞、即ち、大気圧よりも約0.3〜1バールだけ上の圧力で設計されたタンク接続空間26を形成する。
タンク接続空間26に面する内側シェル20の端20’は、内側シェル20の他の部分にある絶縁材24と殆ど同じ厚さの寸法を有する断熱材34を備える。絶縁材24は、タンク接続空間26の周りで、即ち、外側シェル22と追加的なシェル30との間でならびにタンク接続空間26の追加的なエンドカバー32と外側シェルのエンドカバー22’との間で、より薄い絶縁材24’として続く。絶縁材24’の厚さは、内側シェル20と外側シェル22との間の絶縁材24の厚さの半分未満、好ましくは20%未満である。よって、外側シェル22は、その全長に亘って同じ断面形状及びサイズを有することによって、内側シェル及びタンク接続空間26の両方を取り囲む。
タンク接続空間26は、緊急圧力逃がし弁36を収容し、緊急圧力逃がし弁36は、タンク内の圧力が所定の値を超える場合に、タンク12の頂部からベントマストへのベント接続を開放する。タンク接続空間26は、エンジンに必要な燃料を提供するための極低温ポンプ38や、液体燃料を気体状態に蒸発させるための蒸発器40や、エンジンへのガス供給を制御するための燃料弁ユニット42も収容する。
図3は、本発明の第2の好ましい実施形態に従ったLNGタンク12’の基本構造を概略的に例示している。図2と比較した唯一の違いは、タンク接続空間26のエンドカバー44であり、エンドカバーは、この実施形態において、平坦である。換言すれば、タンク接続空間26のエンドカバーの形状は、自由に選択されてよく、燃料タンク12’の反対端に類似する(図2の)ドーム形状が所望であるが、ドーム形状である必要はない。エンドカバーを設計するときには、当然のことながら、タンク接続空間内の予想される圧力条件が考慮に入れられなければならない。それは、例えば、平坦なカバーの厚さが、カバーがドーム形状である場合よりも大きいことが必要であることを意味する。LNG燃料タンク12’及びタンク接続空間26の残余の構成要素は、図2におけると同じである。
図4aは、詳細A、即ち、その端にタンク接続空間26を有する図2のLNGタンクの拡大された部分的な側断面図を例示している。図4aは、緊急圧力逃がし弁36を有するタンク接続空間26の上方部分を例示している。図4aは、内側シェル20に締結された円錐形のカラー28と、その第1の端30’でカラーの外側リムに締結されたタンク接続空間26の追加的なシェル30とを示している。LNG燃料タンク12から緊急圧力逃がし弁36に至り、更にタンク接続空間20から出てベントマスト(vent mast)に至る通路46は、通路46への内側シェル20の開口48がLNG燃料タンク12の上で内側シェル20の内面と面一になるように、LNG燃料タンクの内側シェル14の最上方の表面に、即ち、LNG燃料タンクの上に開口する。上述の構成によって、実際には、液体が通路46に入ることができるまで、全てのガスがタンク12から除去されてよいことが保証される。
図4bは、詳細B、即ち、その端にタンク接続空間26を有する図2のLNGタンク12の拡大された部分的な側断面図を例示している。図4bは、エンジンのために燃料タンク12の内部50から燃料を提供するために使用される極低温ポンプ38を示している。ポンプ38は、内側シェル20の壁の最も低い位置に、即ち、LNG燃料タンク12の底に入口開口54を有する、入口通路52によって、燃料タンク内部50と連通して配置される。入口開口54は、内側シェル20の内面と面一である。入口通路52は、燃料を下向きに取り込み、燃料を極低温ポンプ38の入口56に通す。
図4bは、極低温ポンプ38が、燃料タンク内部50の底又は最も低い表面のレベルLより下にどのように配置されるかも示している。より具体的には、例えば、その軸が垂直な状態で設置される遠心ポンプの問題であるならば、そのインペラアイ(impeller eye)は、そのレベルLになければならず、好ましくは、そのレベルLより下でなければならない。インペラアイとは、軸方向の流体流が多かれ少なかれ径方向の流れに変わるインペラ(impeller)内の点(ポイント)と理解される。その軸が水平な状態で遠心ポンプが設置される場合、ポンプへの入口ダクトは、その全径に亘って、レベルLより下になければならない。この種類の構成の目的は、ポンプの上流の燃料の蒸発、即ち、主にポンプの吸引に起因する蒸発を防止することである。燃料が蒸発し始めるならば、ポンプの動作は安定的でなく、エンジンへの燃料供給は損なわれる。次に、燃料ポンプ38をタンク内部50内の可能な限り最低の燃料表面より下に、即ち、タンク12の底レベルLより下に配置することによって、一定の正圧が極低温ポンプ38の(極低温ポンプが遠心ポンプであるときの入口アイ又は入口ダクトのいずれかを意味する)入口56内で保証され、それは燃料が静水圧だけによってポンプ38内を流れることを意味する。入口通路52及びポンプ自体内で起こる圧力損失を考慮に入れる必要があるならば並びにそのような圧力損失を考慮に入れる必要があるとき、ポンプ入口56とレベルLとの間の垂直距離hは、相応して寸法決めされなければならない。即ち、圧力損失が大きければ大きいほど、距離hを増加させなければならない。
上記において、カラーは円錐形のものとして記載されている。しかしながら、カラーの円錐形状は、好ましい代替であるに過ぎないことが理解されるべきである。カラーは、環状の径方向プレートであってもよい。しかしながら、カラーは、内側シェルに対して傾斜した位置にあること、即ち、円錐形であるか又はベローズの方法で2つよりも多くの円錐形区画で形成されることが好ましく、或いは、カラーは、湾曲した断面を有してよい、即ち、その形状は、例えば、トーラスの4分の1又は楕円体の4分の1であってよい。
本発明は現在のところ本発明の最も好ましい実施態様であると考えられるものに関連して例として本明細書に記載されているが、本発明は開示の実施態様に限定されず、その構成の様々な組み合わせ又は修正及び添付の請求項中に定義されるような本発明の範囲内に含まれる幾つかの他の用途をカバーすることを意図することが理解されるべきである。タンク構成は、明確化のため図示されない幾つかの構成を含み、例えば、燃料の取扱いに関係するような各タンク構成内に存在する全ての機器は除外されていることが理解されるべきである。何故ならば、本発明は燃料の取扱いに関係せず、マンホール構造に関係するからである。上記のあらゆる実施形態に関連して述べた詳細は、そのような組み合わせが技術的に実現可能であるときには、あらゆる他の実施形態に関連して用いられてよい。

Claims (14)

  1. LNG燃料を貯蔵するための船舶内の燃料タンク構成であって、
    当該燃料タンク構成は、LNG燃料タンクを含み、該LNG燃料タンクは、内側シェルと、外側シェルと、それらの間の絶縁材と、前記LNG燃料タンクの端に設けられるタンク接続空間とで形成され、
    該タンク接続空間は、追加的なシェルの第2の端に締結される追加的なエンドカバーを含み、前記追加的なシェルは、その第1の端で、カラーの外側リムに締結され、前記カラーは、前記燃料タンクの前記内側シェルに締結される内側リムを有し、前記追加的なシェルは、前記内側シェルから離れる方向に軸方向に延びることを特徴とする、
    燃料タンク構成。
  2. 前記LNG燃料タンクの最も低い表面にある入口開口を特徴とし、該入口開口は、流路によって極低温ポンプと連通することを特徴とする、請求項1に記載の燃料タンク構成。
  3. 入口を有する前記極低温ポンプを特徴とし、前記入口は、前記LNG燃料タンクの最も低い表面よりも下に垂直に位置付けられることを特徴とする、請求項2に記載の燃料タンク構成。
  4. LNG燃料を貯蔵するための船舶内の燃料タンク構成であって、
    当該燃料タンク構成は、LNG燃料タンクを含み、該LNG燃料タンクは、内側シェルと、外側シェルと、それらの間の絶縁材と、前記LNG燃料タンクの端に設けられるタンク接続空間とで形成され、該タンク接続空間は、極低温ポンプを収容し、該極低温ポンプは、流路によって前記燃料タンクの内部と連通し、
    前記内側シェルは、内面を有し、前記流路への入口開口が、前記LNG燃料タンクの最も低い表面にあり、前記極低温ポンプは、入口を有し、該入口は、前記LNG燃料タンクの前記最も低い表面より下に垂直に位置付けられることを特徴とする、
    燃料タンク構成。
  5. 前記タンク接続空間は、追加的なシェルの第2の端に締結される追加的なエンドカバーを含み、前記追加的なシェルは、その第1の端で、カラーの外側リムに締結され、前記カラーは、前記燃料タンクの前記内側シェルに締結される内側リムを有し、前記追加的なシェルは、前記内側シェルから離れる方向に軸方向に延びることを特徴とする、請求項4に記載の燃料タンク構成。
  6. 前記追加的なシェルは、その上に絶縁材を有し、該絶縁材は、前記内側シェルと前記外側シェルとの間の前記絶縁材の厚さの半分未満の厚さを有することを特徴とする、請求項1乃至3又は5に記載の燃料タンク構成。
  7. 前記タンク接続空間内の緊急圧力逃がし弁と、該緊急圧力逃がし弁を前記LNG燃料タンクの最も高い表面にある開口に接続する通路とを特徴とする、請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載の燃料タンク構成。
  8. 内面を有する前記内側シェルを特徴とし、前記開口及び前記入口開口は、前記内面と面一であることを特徴とする、請求項2乃至6のうちのいずれか1項に記載の燃料タンク構成。
  9. 前記LNGタンクは、円筒形であることを特徴とする、請求項1乃至8のうちのいずれか1項に記載の燃料タンク構成。
  10. 前記追加的なエンドカバーは、ドーム形状であるか或いは平坦であることを特徴とする、請求項1乃至3又は5乃至9のうちのいずれか1項に記載の燃料タンク構成。
  11. 前記内側シェルは、前記タンク接続空間に面するドーム形状のエンドカバーを有することを特徴とする、請求項1乃至10のうちのいずれか1項に記載の燃料タンク構成。
  12. 前記追加的なシェルは、円筒形であることを特徴とする、請求項1乃至11のうちのいずれか1項に記載の燃料タンク構成。
  13. 前記内側シェルから外向きに延びる前記カラーは、傾斜した、円筒形の、ベローズ形状の、又は湾曲した断面を有することを特徴とする、請求項1乃至3又は5乃至12のうちのいずれか1項に記載の燃料タンク構成。
  14. 前記内側シェル及び前記タンク接続空間の両方を取り囲み、その全長に亘って同じ断面形状及びサイズを有する、前記外側シェルを特徴とする、請求項1乃至13のうちのいずれか1項に記載の燃料タンク構成。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102672361B1 (ko) * 2019-03-14 2024-06-07 바르실라 핀랜드 오이 선박에서의 연료 탱크 배열체 및 액체 수소 연료 탱크 배열체로부터 수소를 릴리프하는 방법
FR3094070B1 (fr) * 2019-03-21 2021-10-15 Air Liquide Dispositif et procédé de stockage et de fourniture de carburant fluide.
JP7355290B2 (ja) * 2019-06-10 2023-10-03 合同会社パッチドコニックス 流体の供給装置
WO2022234176A1 (en) * 2021-05-07 2022-11-10 Wärtsilä Finland Oy Fuel storage and supply system, method of operating such a system and marine vessel
WO2022234177A1 (en) * 2021-05-07 2022-11-10 Wärtsilä Finland Oy Fuel storage and supply system for marine vessel
FR3141228A1 (fr) * 2022-10-25 2024-04-26 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Dispositif de stockage de fluide cryogénique

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE25065E (en) * 1961-10-31 F daley et
US2871669A (en) * 1956-12-05 1959-02-03 Mann Douglas Radiation shield circulation system for large liquefied gas storage containers
NL262656A (ja) 1960-03-22
GB1598551A (en) * 1977-03-15 1981-09-23 Hoeyer Ellefsen As Marine structure
US5411374A (en) 1993-03-30 1995-05-02 Process Systems International, Inc. Cryogenic fluid pump system and method of pumping cryogenic fluid
DE19855047C1 (de) * 1998-11-28 2000-04-20 Messer Griesheim Gmbh Füll-/Entnahmevorrichtung für kryogene Kraftstoffe in Fahrzeugtanks
US6698211B2 (en) * 2002-06-04 2004-03-02 Chart Inc. Natural gas fuel storage and supply system for vehicles
US8104296B2 (en) * 2007-03-02 2012-01-31 Westport Power Inc. Storage tank for a cryogenic fluid with a partitioned cryogen space
NO330021B1 (no) * 2009-02-11 2011-02-07 Statoil Asa Anlegg for lagring og tilforsel av komprimert gass
FI125018B (fi) 2012-02-29 2015-04-30 Wärtsilä Finland Oy LNG-säiliö
FR3005135B1 (fr) * 2013-04-30 2019-03-29 Cryostar Sas Procede et dispositif de ravitaillement en liquide cryogenique, notamment en gaz naturel liquefie
PL3234444T3 (pl) 2014-12-16 2020-03-31 Wärtsilä Finland Oy Zbiornik skroplonego gazu ziemnego i układ do łączenia co najmniej jednej rury pomiędzy zbiornikiem skroplonego gazu ziemnego a przestrzenią przyłączeniową tego zbiornika
EP3356723B1 (en) * 2015-09-28 2019-12-11 Wärtsilä Finland Oy A fuel tank arrangement of a marine vessel
JP6555593B2 (ja) * 2016-10-31 2019-08-07 三菱造船株式会社 複数の燃料ラインを有する船舶

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