JP2023170351A

JP2023170351A - 船舶の建造方法

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Publication number: JP2023170351A
Application number: JP2022082038A
Authority: JP
Inventors: 宏之武田; Hiroyuki Takeda; 崇公三好; Takakimi Miyoshi; 祐紀木村; Yuki Kimura; 宏輔関; Kosuke Seki; 洋明前田; Hiroaki Maeda; 梨花子後藤; Rikako Goto
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2023-12-01

Abstract

【課題】工期の短縮が可能な船舶の建造方法を提供する。【解決手段】一実施形態に係る、液化ガスを燃料とする推進用エンジンを含む船舶１の建造方法では、まず、前記推進用エンジンの上流側で前記燃料の温度および圧力を調整する機器を収容する燃料調整室４を、船体１１の製造場所と異なる場所で製造する。ついで、製造された燃料調整室４を船体１１の製造場所まで輸送し、船体１１上に設置する。例えば、燃料調整室４の幅に対する長さの比であるアスペクト比は、０．５以上１０．０以下である。【選択図】図１

Description

本開示は、船舶の建造方法に関する。

近年、環境負荷低減を目的として、ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）やＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）などの液化ガスを燃料とする推進用エンジンを含む船舶が積極的に開発されている。液化ガスは、液体のまま推進用エンジンへ供給される場合もあるし、気体または超臨界流体にされて推進用エンジンへ供給される場合もある。

例えば、特許文献１には、推進用エンジンの燃料である液化ガスを貯留する２つの燃料タンクを船体の上面を構成する甲板上に配置した船舶が開示されている。この船舶では、甲板上の船尾部分に上部構造体が設けられ、船幅方向において上部構造体の両側に燃料タンクが配置されている。

また、特許文献１の船舶では、上部構造体および燃料タンクの後方に燃料調整室が配置されている。特許文献１には、燃料調整室について「液化ガス燃料を主推進機関や発電用機関まで供給するための関連機器を設置する」と記載されている。

特開２０２０－５０１３５号公報

特許文献１のような燃料調整室を、船体がある程度製造された後に船体の上で製造した場合には、船舶の建造にかかる工期が長くなる。

そこで、本開示は、工期の短縮が可能な船舶の建造方法を提供することを目的とする。

本開示は、液化ガスを燃料とする推進用エンジンを含む船舶の建造方法であって、前記推進用エンジンの上流側で前記燃料の温度および圧力を調整する機器を収容する燃料調整室を、船体の製造場所と異なる場所で製造し、製造された前記燃料調整室を前記船体の製造場所まで輸送し、前記船体上に設置する、船舶の建造方法を提供する。

本開示によれば、工期の短縮が可能な船舶の建造方法が提供される。

図１Ａは一実施形態に係る船舶の側面図、図１Ｂは同船舶の平面図である。燃料タンクから推進用エンジンであるメインエンジンおよび発電用エンジンまでの配管系統図である。図３Ａは燃料調整室の側面図、図３Ｂは同燃料調整室の正面図である。図４Ａは変形例の船舶の側面図、図４Ｂは同船舶の平面図である。

図１Ａ，１Ｂに、一実施形態に係る船舶１を示す。本実施形態では、船舶１が、オイルや液化ガスなどの液体である積荷を輸送する液体タンカーである。ただし、船舶１の用途はこれに限られるものではなく、適宜変更可能である。

具体的に、船舶１は、甲板１２を有する船体１１を含む。甲板１２は船体１１の上面を構成する。本実施形態では、甲板１２が船体１１の全長に亘ってフラットであるが、甲板１２は、船首部および船尾部の一方または双方が中間部よりも高くなるか低くなるように構成されてもよい。

船体１１内には、船長方向に並ぶ複数のカーゴタンク１３が設けられており、これらのカーゴタンク１３に積荷である液体が貯留される。また、船体１１内には、船尾（すなわちカーゴタンク１３の後方）にエンジンルーム１４が設けられている。さらに、甲板１２上の船尾部分には、上部構造体１５が設けられている。上部構造体１５は、ブリッジや居住区を含む。

エンジンルーム１４内には、プロペラ１６を駆動する推進用エンジンが配置される。本実施形態では、船舶１が機械推進船であるため、推進用エンジンが、プロペラ１６を直接的に駆動するメインエンジン５１（図２参照）である。また、エンジンルーム１４内には、図２に示すように、船内電力を生成するための複数の発電用エンジン５２と、余剰の燃料を処理するための補助ボイラ５３も配置されている。

ただし、船舶１が電気推進船である場合は、メインエンジン５１が省略されて発電用エンジン５２が発電機およびモータを介してプロペラ１６を駆動するため、発電用エンジン５２が推進用エンジンとなる。

推進用エンジンであるメインエンジン５１および発電用エンジン５２は、液化ガスを燃料とする。本実施形態では、その液化ガスを貯留する２つの燃料タンク２が甲板１２上に配置されている。ただし、燃料タンク２の数は１つであっても３つ以上であってもよい。燃料である液化ガスは、例えば、ＬＮＧ、ＬＰＧ、ＬＨ₂などである。積荷が液化ガスである場合は、燃料は積荷と同じであってもよいし、異なってもよい。

本実施形態では、メインエンジン５１および発電用エンジン５２が、燃料噴射圧が０．５～１０ＭＰａ程度のオットーサイクルのレシプロエンジンである。また、本実施形態では、図２に示すように、液化ガスを強制的に気化した気化ガスおよび燃料タンク２内で気化したＢＯＧ（Boil Off Gas）が燃料としてメインエンジン５１および発電用エンジン５２へ供給される。ただし、液化ガスがＬＰＧの場合は、ＬＰＧが液体のまま燃料としてメインエンジン５１へ供給されてもよい。

メインエンジン５１は、燃料噴射圧が２５～３５ＭＰａ程度のディーゼルサイクルのレシプロエンジンであってもよい。この場合、液化ガスに由来する超臨界流体が燃料としてメインエンジン５１へ供給されてもよい。あるいは、メインエンジン５１は、ガスタービンエンジンであってもよいし、ボイラと蒸気タービンの組み合わせであってもよい。

メインエンジン５１および発電用エンジン５２は、気化ガスおよびＢＯＧである燃料ガスのみを燃料とするガス専焼エンジンであってもよい。あるいは、メインエンジン５１および発電用エンジン５２は、燃料を燃料ガスと燃料油の一方または双方に切り換え可能な二元燃料エンジンであってもよい。

燃料タンク２は、本実施形態では、船長方向に長い筒状であり、船長方向において船体１１の略中央に配置されている。ただし、燃料タンク２の形状および位置は適宜変更可能である。

本実施形態では、燃料タンク２が船幅方向に互いに離間しており、左舷側および右舷側にそれぞれ位置している。燃料タンク２の間には、燃料調整室４が配置されている。燃料調整室４は、メインエンジン５１および発電用エンジン５２の上流側で燃料の温度および圧力を調整する機器を収容する。ただし、燃料タンク２および燃料調整室４の配置はこれに限られるものではなく適宜変更可能である。

図２に示すように、各燃料タンク２へは、燃料受入配管５を通じて液化ガスが導かれる。各燃料タンク２から燃料調整室４へは、液体配管６を通じて液化ガスが導かれる。液体配管６の上流端は、燃料タンク２内に配置されたポンプ２１に接続されている。また、各燃料タンク２から燃料調整室４へは、燃料タンク２内で気化したＢＯＧがＢＯＧ配管７を通じて導かれる。ＢＯＧ配管７からは返送配管７１が分岐しており、燃料タンク２内への液化ガスの供給時にはその返送配管７１を通じて供給量と同程度の量のガスが液化ガスの供給源へ返送される。

燃料調整室４内では、液体配管６が気化器８１に接続されている。気化器８１では液化ガスが気化されて気化ガスが生成され、生成された気化ガスが配管８２を通じてバッファ容器８３へ導かれる。気化器８１は、気化ガスの温度および圧力を調整する役割を果たす。

また、燃料調整室４内では、ＢＯＧ配管７が加熱器８５に接続されている。加熱器８５で加熱されたＢＯＧは、配管８６を通じてバッファ容器８３へ導かれる。配管８６には圧縮機８７が設けられている。加熱器８５および圧縮機８７は、ＢＯＧの温度および圧力を調整する役割を果たす。

バッファ容器８３には、気化ガスとＢＯＧの混合体である燃料が一時的に貯留される。燃料調整室４で温度および圧力が調整された燃料、つまりバッファ容器８３に一時的に貯留された燃料は、第１燃料供給配管９Ａを通じて燃料調整室４からメインエンジン５１へ導かれ、第２燃料供給配管９Ｂを通じて燃料調整室４から発電用エンジン５２へ導かれ、第３燃料供給配管９Ｃを通じて燃料調整室４から補助ボイラ５３へ導かれる。

第１燃料供給配管９Ａには、複数の弁を含む弁ユニット９１が設けられている。同様に、第２燃料供給配管９Ｂおよび第３燃料供給配管９Ｃのそれぞれにも弁ユニット９１が設けられている。本実施形態では、弁ユニット９１がエンジンルーム１４内に位置しているが、弁ユニット９１は燃料調整室４内に位置してもよい。あるいは、弁ユニット９１専用の部屋がある場合は、弁ユニット９１はそこに配置されてもよい。

図３Ａ，３Ｂに示すように、燃料調整室４の屋根には、当該燃料調整室４内の圧力が閾値を超えたときに開かれる安全弁４０が設けられている。また、燃料調整室４の屋根には、吸気用の第１ベンチレーター４１と排気用の第２ベンチレーター４２が設けられている。燃料調整室４の下面には複数の支柱３が設けられている。

本実施形態では、大気に対する開口を形成する第１ベンチレーター４１および第２ベンチレーター４２がマッシュルームベンチレーターである。ただし、第１ベンチレーター４１および第２ベンチレーター４２としては、種々の形状のベンチレーターが採用可能である。例えば、第１ベンチレーター４１および第２ベンチレーター４２は、燃料調整室４の側壁に設けられた、フード付きのルーバーベンチレーターであってもよい。

さらに、燃料調整室４内には、第１ベンチレーター４１と接続された吸気ダクト４３と、第２ベンチレーター４２と接続された排気ダクト４４が設けられている。これらの吸気ダクト４３および排気ダクト４４は金属製である。

燃料調整室４のサイズは適宜決定可能であるが、燃料調整室４の幅Ｗに対する長さＬの比であるアスペクト比Ｒ（Ｒ＝Ｌ／Ｗ）は０．５以上１０．０以下であることが望ましい。また、燃料調整室４の高さは１．０ｍ以上１０．０ｍ以下であることが望ましい。

次に、船舶１の建造方法を説明する。まず、燃料調整室４を船体１１の製造場所（例えば、ドック）と異なる場所で製造する。燃料調整室４の製造場所は、例えば、ドックや製缶工場である。

ついで、製造された燃料調整室４を船体１１の製造場所まで輸送し、船体１１上に設置する。燃料調整室４は、一体のまま輸送されてもよいし、輸送時に分割されてもよい。後者の場合、燃料調整室４が大きい場合でも陸上輸送が可能である。

このような船舶１の建造方法であれば、燃料調整室４の製造と船体１１の製造とを同時に行うことができる。従って、船舶１の建造にかかる工期を短縮することができる。

（変形例）
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示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、図４Ａ，４Ｂに示すように、燃料タンク２が船尾に横向きで配置され、この燃料タンク２の前方に燃料調整室４が配置されてもよい。

（まとめ）
第１の態様として、本開示は、液化ガスを燃料とする推進用エンジンを含む船舶の建造方法であって、前記推進用エンジンの上流側で前記燃料の温度および圧力を調整する機器を収容する燃料調整室を、船体の製造場所と異なる場所で製造し、製造された前記燃料調整室を前記船体の製造場所まで輸送し、前記船体上に設置する、船舶の建造方法を提供する。

上記の構成によれば、燃料調整室の製造と船体の製造とを同時に行うことができる。従って、船舶の建造にかかる工期を短縮することができる。

第２の態様として、第１の態様において、例えば、前記燃料調整室の幅に対する長さの比であるアスペクト比は、０．５以上１０．０以下であってもよい。

第３の態様として、第１または第２の態様において、例えば、前記燃料調整室の高さは、１．０ｍ以上１０．０ｍ以下であってもよい。

第４の態様として、第１乃至第３の態様の何れかにおいて、例えば、前記燃料調整室内には、金属製の吸気ダクトおよび排気ダクトが設けられてもよい。

第５の態様として、第１乃至第４の態様の何れかにおいて、前記燃料調整室は、輸送時に分割されもよい。この構成によれば、燃料調整室が大きい場合でも陸上輸送が可能である。

１船舶
１１船体
４燃料調整室
４３吸気ダクト
４４排気ダクト
５１メインエンジン（推進用エンジン）

Claims

液化ガスを燃料とする推進用エンジンを含む船舶の建造方法であって、
前記推進用エンジンの上流側で前記燃料の温度および圧力を調整する機器を収容する燃料調整室を、船体の製造場所と異なる場所で製造し、
製造された前記燃料調整室を前記船体の製造場所まで輸送し、前記船体上に設置する、
船舶の建造方法。
前記燃料調整室の幅に対する長さの比であるアスペクト比は、０．５以上１０．０以下である、請求項１に記載の船舶の建造方法。
前記燃料調整室の高さは、１．０ｍ以上１０．０ｍ以下である、請求項１または２に記載の船舶の建造方法。
前記燃料調整室内には、金属製の吸気ダクトおよび排気ダクトが設けられている、請求項１または２に記載の船舶の建造方法。
前記燃料調整室は、輸送時に分割される、請求項１または２に記載の船舶の建造方法。