JP2024528952A - アンモニア燃料輸送・補給船 - Google Patents
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Abstract
アンモニア燃料輸送・補給船は、船体（１）と、船体（１）に固定されるいくつかの独立タンクと、各独立タンクに接続される液体貨物集合管（２）及び補給集合管（３）と、各独立タンク上の液体貨物集合管（２）及び補給集合管（３）の近傍に取り付けられる漏洩処理装置、を含む。漏洩処理装置は、液体貨物集合管（２）及び補給集合管（３）の近傍に取り付けられるガス検知ステーション（４）と、船体（１）に取り付けられる洗浄塔（５）を含む。洗浄塔（５）による洗浄範囲は、液体貨物集合管（２）及び補給集合管（３）に渡る。当該船舶は、アンモニア燃料の漏洩による人員の中毒リスクを低下させる。
Description
本発明は、船舶におけるクリーンエネルギーの輸送・補給設備の分野に関し、特に、アンモニア燃料輸送・補給船に関する。
科学技術の進歩に伴って、工業化がますます急速に進んでいる。しかし、それに付随して、二酸化炭素の過剰な排出が招来されており、温室効果ガスの影響がいっそう顕在化している。２００８年をベースとして、２０５０年には温室効果ガスの総排出量を少なくとも５０％削減させねばならないという大きな目標を実現するためには、低炭素或いはゼロカーボンの燃料を用いることが非常に必要とされる。アンモニア燃料、水素燃料、原子力等は、未来の水上運輸業界における最も代表的なゼロカーボンエネルギーの一つと考えられている。アンモニア燃料は、輸送コストが低く、安全性が高いため、約１０年以内には、アンモニア燃料の商業化及び大規模利用が容易に実現されると見込まれている。
水素ガスと比較して、アンモニアガスは以下の利点を有している。
１．アンモニア燃料は、輸送しやすいとの特性を有している。輸送温度を－３４．５℃未満とすることで、アンモニア燃料は液化貯蔵が可能となる。また、常温環境であっても、一定の圧力条件（８～１０ｂａｒ）であれば、液化貯蔵状態とすることができる。
２．アンモニア燃料は大きなエネルギー密度を有する。船舶における同等の航続力要求をベースにすると、アンモニア燃料に必要な積載容量は水素燃料のほぼ５分の３となる。そのため、船舶のレイアウトにとって有利となり得る。
３．アンモニア燃料の有する貯蔵特性から、アンモニア燃料は多くのタイプの独立型タンクに良好に貯蔵可能である。また、無水アンモニアは極めて小さな引火点範囲を有するため、通常は防爆上のリスクが非常に小さいと考えられている。
しかし、アンモニアガス自体は無色透明であり、毒性や分子構造の活発さという特性を有している。そのため、アンモニア燃料の輸送・貯蔵過程で漏洩が発生しても発見しにくく、且つ、毒性によって取り返しのつかないダメージを人員に与える恐れがある。従って、液化ガスのばら積み運送のための船舶の構造及び設備に関する国際規則には、アンモニアの輸送について非常に厳格な制約及び要求が存在しており、アンモニア漏洩による人員の中毒リスクを最大限低下させるよう考慮すべきとしている。また、この欠点によって、現在のところアンモニア燃料の利用は十分に普及していない。
且つ、現在、被補給船（超大型コンテナ船、ばら積み貨物船、タンカー等）は、目標港湾における資源条件の制約という課題にも直面している。そこで、港湾における迅速且つ短時間の停泊を実現可能とし、ひいては、海上での迅速な積み替えとの目的を達成するために、アンモニア燃料輸送・補給船を発明して、船舶におけるアンモニア燃料の迅速且つ安全な輸送及び補給との課題を解決することにした。
上述した従来技術の欠点に鑑みて、本発明の目的は、従来技術ではアンモニアガスの漏洩を発見しにくいため、人員の中毒を招来したり、アンモニア燃料の安全な輸送及び補給に関わったりするとの課題を解決するアンモニア燃料輸送・補給船を提供することである。
上記の目的及び関連するその他の目的を実現するために、本発明は、船体と、船体に固定されるいくつかの独立タンクと、各独立タンクに接続される液体貨物集合管及び補給集合管と、各独立タンク上の液体貨物集合管及び補給集合管の近傍に取り付けられる漏洩処理装置、を含むアンモニア燃料輸送・補給船を提供する。前記漏洩処理装置は、液体貨物集合管及び補給集合管の近傍に取り付けられるガス検知ステーションと、船体に取り付けられる洗浄塔を含む。前記洗浄塔による洗浄範囲は、液体貨物集合管及び補給集合管に渡る。
好ましくは、前記漏洩処理装置は、更に、補給集合管の下方に設置される受皿と、液体貨物集合管及び補給集合管の下方に設置される中和タンクを含む。前記中和タンクは、受皿の下方における船体に取り付けられる。且つ、中和タンクは舷側に開口を有している。更に、前記受皿には２層構造が設けられており、上層構造がメッシュ状のステンレス層、下層が中実のステンレス層となっている。また、上下２層の間には水隔離層が設けられている。前記受皿の底部は、管路を通じて中和タンクに接続されている。
好ましくは、前記船体には、更に、燃料自給タンクと、船体を駆動する燃料動力室が設置されている。前記燃料動力室内にはアンモニア燃料主機が設置されている。前記燃料自給タンクといくつかの独立タンクは、それぞれ第１気相管路を介して接続されている。且つ、各第１気相管路にはいずれも応力弁が取り付けられている。また、前記燃料自給タンクといずれかの独立タンクは、第１液相管路を介して接続されている。前記燃料自給タンクとアンモニア燃料主機は、第２液相管路及び第２気相管路を介して回路を構成するように接続されている。前記第１液相管路及び第２液相管路には、いずれも緊急遮断弁が取り付けられている。
好ましくは、前記第２液相管路及び第２気相管路はいずれも二重壁管となっている。前記二重壁管は、外部管と、外部管内に挿設される内部管と、外部管と内部管の間に形成される管間隙を含む。前記第２液相管路の内部管は液体アンモニアを注入するために用いられ、前記第２気相管路の内部管はアンモニアガスを送出するために用いられる。前記第２液相管路の管間隙及び第２気相管路の管間隙は圧縮空気の流動に用いられる。前記第２液相管路内の圧縮空気の流動方向は液体アンモニアの注入方向と反対であり、前記第２気相管路内の圧縮空気の流動方向はアンモニアガスの送出方向と反対である。
好ましくは、前記燃料自給タンクは、内殻と、燃料自給タンクの底部に取り付けられる底面構造を含む。前記内殻の外表面には絶縁層が敷設されている。更に、前記燃料自給タンクの別の構造は、内殻と、内殻を封入する外殻と、燃料自給タンクの底部に取り付けられる底面構造を含む。前記外殻の内表面には絶縁層が敷設されている。前記底面構造は二重底構造となっており、前記燃料動力室内に設置されているアンモニア燃料主機の動作時に生じる振動に有効に抗し得る。
好ましくは、前記船体にはコンプレッサ室及び換気塔が更に設けられている。前記コンプレッサ室は第１気相管路に接続されており、前記第１気相管路には圧力感知装置が設置されている。また、前記換気塔は独立タンクに接続されている。
好ましくは、前記船体にはフェンスが固定されており、前記フェンスにフェンダーが載置されている。前記フェンダーは、センターフロートと、センターフロートの外壁に設置されるタイヤクッションと、センターフロートの両端に設置されるセンターロックと、センターロックとタイヤクッションの中心を接続するチェーンロックを含む。前記フェンダーの両端部は球形となっており、中央は円柱形となっている。前記センターフロートの内部は一定の圧力を維持する必要があり、タイヤクッションは適切な弾性変形を保証する。
好ましくは、前記船体の船首には係留室が設置されており、前記船体の船尾にはバッテリ室が設置されている。前記船体の船首及び船尾の側壁にはサイドスラスト室が取り付けられている。前記船体の船首には人員居住室が設置されている。また、前記漏洩処理装置は複数の緊急用シャワー室を更に含む。前記緊急用シャワー室は各独立タンクの天井部に設置される。
好ましくは、前記独立タンクの内部には中心線隔壁が設置されている。前記中心線隔壁は、船首から船尾に至るセンターライン上に設置されて独立タンクを区画している。
上述したように、本発明におけるアンモニア燃料輸送・補給船は、以下の有益な効果を有する。
本発明では、アンモニア燃料の貯蔵及び輸送に用いられる複数の独立タンクが設置されている。且つ、独立タンクに設置される液体貨物集合管及び補給集合管によって、アンモニア燃料の貯蔵及び船舶へのガスの補給を容易としている。また、漏洩処理装置が設置されているため、アンモニア燃料に漏洩が発生した場合には、漏洩したアンモニア燃料を漏洩処理装置により迅速に処理することで、アンモニア燃料の漏洩による人員の中毒リスクを低下させられる。
以下に、特定の具体的な実施例により本発明の実施形態につき説明する。なお、本技術を熟知する者であれば、本明細書に開示した内容から本発明のその他の利点及び効果を容易に理解可能である。
図１～図１０を参照する。周知すべき点として、本明細書の添付図面に記載されている構造、比率、大きさ等は、いずれも明細書に開示した内容と組み合わせて、本技術を熟知する者に理解及び閲覧させるためのものにすぎず、本発明で実施可能な限定条件を規定するためのものではない。よって、技術上の実質的意味はなく、何らかの構造の改変、比率関係の変形又は大きさの調整は、本発明により奏し得る効果及び達成可能な目的に影響を及ぼさなければ、いずれも本発明で開示した技術内容により網羅可能な範囲に含まれるものとする。また、本明細書で引用する「上」、「下」、「左」、「右」、「中央」及び「一の」等の用語もまた明瞭な記載を目的としているにすぎず、本発明で実施可能な範囲を限定するためのものではない。よって、相対的関係の変更又は調整は、技術内容に実質的な変化がなければ、本発明で実施可能な範疇とみなされる。
図１、図２、図９、図１０に示すように、本発明は、船体１と、船体１に固定されるいくつかの独立タンクと、各独立タンクに接続される液体貨物集合管２及び補給集合管３と、各独立タンク上の液体貨物集合管２及び補給集合管３の近傍に取り付けられる漏洩処理装置、を含むアンモニア燃料輸送・補給船を提供する。漏洩処理装置は、液体貨物集合管２及び補給集合管３の近傍に取り付けられるガス検知ステーション４と、船体１に取り付けられる洗浄塔５を含む。洗浄塔５による洗浄範囲は、液体貨物集合管２及び補給集合管３に渡る。本実施例において、独立タンクは、船首から船尾に向かう方向に沿って、順に、第１独立タンク１０１、第２独立タンク１０２及び第３独立タンク１０３の３つとする。上記独立タンクは、菱形及び球柱形に分けることができる。各独立タンクは、マウントを介して船体１の構造上に位置する。図１及び図２に示すように、菱形の独立タンクはＡタイプ及びＢタイプを含む。菱形の独立タンクの設計圧力は０．７ｂａｒよりも小さい。また、図９及び図１０に示すように、球柱形の独立タンクはＣタイプを含む。球柱形の独立タンクの設計圧力は０．７ｂａｒよりも大きいため、より大きな船内圧力に耐えることが可能である。上記のアンモニア燃料輸送・補給船は、各独立タンク上の液体貨物集合管２及び補給集合管３により、輸送及び補給という２種類の機能を兼ね備えている。
好ましくは、図１及び図９に示すように、船体１の中央部における第２独立タンク１０２上の液体貨物集合管２は、ＶＬＬＶＶＬ液体貨物集合管又はＬＶＶＬＬＶ液体貨物集合管とされる。当該液体貨物集合管２は、ＶＬＬＶ又はＬＶＶＬという２種類の液体貨物補給方式を双方ともに実現し、主として、港湾の補給源から本船の船体１にアンモニア燃料を補給するために用いられるほか、反対に、船舶から船舶へのアンモニア燃料の補給を実現することも可能である。補給集合管３には２本の液相管と１本の気相管が取り付けられている。なお、Ｌとは液相集合管を意味し、Ｖとは気相集合管を意味する。
更に、主要寸法の異なる船舶における補給要求を満たすために、船体１の船首及び船尾領域には、船舶から船舶へのアンモニア燃料の補給に特化した管路が設置されている。
１対１の補給作業を採用する際に、被補給船の貯蔵タンクが船首部に配置されている場合には、補給船と被補給船が船主と船主を付き合わせて接岸し、第１独立タンク１０１を用いて補給作業を行う。また、被補給船の貯蔵タンクが中央部に配置されている場合には、補給船と被補給船が船主と船主を並べるように接岸し、第２独立タンク１０２を用いて補給作業を行う。また、被補給船の貯蔵タンクが船尾部に配置されている場合には、補給船と被補給船が船主と船尾を付き合わせて接岸し、第１独立タンク１０１を用いて補給作業を行う。
１対２の補給作業を採用する際には、補給船と第１被補給船が船主と船主を付き合わせて接岸し、第１独立タンク１０１を用いて補給作業を行うとともに、補給船と第２被補給船が船尾と船尾を付き合わせて接岸し、第３独立タンク１０３を用いて補給作業を行う。これにより、２艘の船舶に同時に補給するとのニーズを実現可能となる。
本発明における３つの独立タンクは、アンモニア燃料の貯蔵及び輸送に用いられる。各独立タンク上の液体貨物集合管２及び補給集合管３は、外部から補給されるアンモニア燃料の貯蔵及び船舶への補給を容易とする。また、設置されているガス検知ステーション４は、空気中のアンモニア含有量を検知するために用いられる。アンモニア含有量の警報値は、アンモニア体積濃度２０～５０ｐｐｍ（ｐａｒｔｓｐｅｒｍｉｌｌｉｏｎ，百万分率）とされる。アンモニア含有量が基準を超えた場合には、アンモニアガスが水に溶けやすいとの原理に基づき、洗浄塔５が放水により水を吹き付けて空気中のアンモニアガスの含有量を低下させることで、アンモニアガスを吸い込むことによる人員の中毒発生を回避する。
更に、図１、図２、図９、図１０に示すように、漏洩処理装置は、補給集合管３の下方に設置される受皿６と、液体貨物集合管２及び補給集合管３の下方に設置される中和タンク７を含む。中和タンク７は、受皿６の下方における船体１に取り付けられる。且つ、中和タンク７は舷側に開口を有しており、中和タンク７内のアンモニア水を舷側の外部に排出可能である。好ましくは、受皿６は補給集合管３の下方に設置されており、液体アンモニアのはしけ輸送時や漏洩時に、漏れ出した液体アンモニアを収集して受け止めることが可能である。受皿６には２層構造が設けられており、上層構造がメッシュ状のステンレス層、下層が中実のステンレス層となっている。また、上下２層の間には水隔離層が設けられている。受皿６の底部は、管路を通じて中和タンク７に接続されている。好ましくは、中和タンク７内には酸性物質が散布されている。洗浄塔５が放水により水を吹き付けると、アンモニアガスが水に溶解し、船体１上の平凸甲板を通じて中和タンク７内に自然と流れ込む。或いは、受皿６内に収集された漏洩液体アンモニアが管系統を通じて中和タンク７内に流れ込む。そして、これらが中和タンク７内の酸性物質と反応してアンモニウム塩を生成することで、人員のアンモニア中毒を回避する。
更に、図１、図３、図４、図８に示すように、船体１には、燃料自給タンク８と、船体１を駆動する燃料動力室９が設置されている。燃料動力室９内にはアンモニア燃料主機１０が設置されている。燃料自給タンク８といくつかの独立タンクは、それぞれ第１気相管路１１を介して接続されている。且つ、各第１気相管路１１にはいずれも応力弁１１０１が取り付けられている。また、燃料自給タンク８といずれかの独立タンクは、第１液相管路１２を介して接続されている。燃料自給タンク８の底部には底面構造８０４が設置されている。好ましくは、底面構造８０４は二重底構造となっており、燃料動力室９内に設置されているアンモニア燃料主機１０の動作時に生じる振動に有効に抗し得る。燃料自給タンク８とアンモニア燃料主機１０は、第２液相管路１３及び第２気相管路１３０１を介して回路を構成するように接続されている。第１液相管路１２及び第２液相管路１３には、いずれも緊急遮断弁１２０１が取り付けられている。好ましくは、燃料自給タンク８は、船体１の尾部領域に設置されるとともに、第１液相管路１２を介して第３独立タンク１０３に接続される。また、燃料動力室９は燃料自給タンク８の下方に設置される。且つ、燃料自給タンク８の材料は、低温用鋼、ステンレス鋼、アルミ合金、高マンガン鋼等であり、好ましくは低温用鋼とする。アンモニアは腐蝕性を有しており、炭素マンガン鋼やニッケル鋼に対する腐食が極めて強い。より好ましくは、第３独立タンク１０３のガス室の真下に小さな区画を見つけて燃料自給タンク８としてもよい。この場合、燃料自給タンク８を単独で設置する必要がないため、コスト及び材料の節約となる。更に、緊急遮断弁１２０１が第１液相管路１２及び第２液相管路１３に設けられている。液体アンモニアの漏洩事故が発生すると、緊急遮断弁１２０１が自動的に閉止されることで更なる漏洩が回避される。
更に、図８に示すように、第２液相管路１３及び第２気相管路１３０１はいずれも二重壁管となっている。二重壁管は、外部管と、外部管内に挿設される内部管と、外部管と内部管の間に形成される管間隙を含む。第２液相管路１３の内部管は液体アンモニアを注入するために用いられ、第２気相管路１３０１の内部管はアンモニアガスを送出するために用いられる。また、圧縮空気管路１３０２は、圧縮空気を第２液相管路１３の管間隙及び第２気相管路１３０１の管間隙に注入するために用いられる。第２液相管路１３内の圧縮空気の流動方向は液体アンモニアの注入方向と反対であり、第２気相管路１３０１内の圧縮空気の流動方向はアンモニアガスの送出方向と反対である。第１液相管路１２及び第２気相管路１３０１の内部管に存在する隙間や亀裂によってアンモニア燃料が漏洩した場合には、管間隙内を流動する圧縮空気によってアンモニア燃料を希釈可能なため、アンモニア燃料の濃度が爆発の引火点範囲に達するとの事態が回避される。
更に、燃料自給タンク８は、Ａ１タイプ、Ｂ１タイプ又はＣ１タイプとすることができる。図５に示すように、Ｃ１タイプの燃料自給タンク８は、内殻８０１と、燃料自給タンク８の底部に取り付けられる底面構造８０４を含む。また、内殻８０１の表面には絶縁層８０３が敷設されている。燃料自給タンク８の積載容量が５０００立方メートルよりも小さい場合には、内殻８０１のみで液体アンモニアの圧力に耐えることが可能である。また、内殻８０１の表面にはＰＵ絶縁層８０３が敷設されている。更に、液体アンモニアをより良好に保冷すべく、ＰＵ絶縁層８０３の外側に薄鉄板が付与されていてもよい。好ましくは、図３に示すように、Ａ１タイプ又はＢ１タイプの燃料自給タンク８は、内殻８０１と、内殻８０１を封入する外殻８０２と、燃料自給タンク８の底部に取り付けられる底面構造８０４を含む。また、外殻８０２の内表面には絶縁層８０３が敷設されている。燃料自給タンク８の積載容量が５０００立方メートルよりも大きい場合には、外殻８０２を設置する必要がある。これにより、内殻８０１の構造が機能を喪失した場合には、漏洩した液体を外殻８０２の構造で受け止められる。また、液体アンモニアを保冷するために、外殻８０２の内表面にはＰＵ絶縁層８０３が敷設されている。燃料自給タンク８の積載容量が５０００立方メートルの場合には、一度満杯にすることで約２万海里を航行できる。好ましくは、人員が内殻８０１の状態をチェックしてアンモニア燃料の漏洩を速やかに発見できるよう、Ａ１タイプ又はＢ１タイプの燃料自給タンク８の外殻には、更に、人員が進入するための通路口が開設されている。
更に、図１及び図９に示すように、船体１にはコンプレッサ室２１及び換気塔１４が設けられている。コンプレッサ室２１は第１気相管路１１に接続されている。また、第１気相管路１１には圧力感知装置が設置されている。且つ、換気塔１４は独立タンクに接続されている。好ましくは、燃料自給タンク８といくつかの独立タンクは、それぞれ第１気相管路１１を介して接続されている。複数の第１気相管路１１は１つの管路を共有しており、コンプレッサ室２１は複数の第１気相管路１１の共有管路に接続されている。各独立タンク内の圧力が液体タンクの設計値を上回ると、応力弁１１０１が開放されて、アンモニアガスが第１気相管路１１内の圧力感知装置に流入する。このとき、コンプレッサ室２１内のコンプレッサが動作して液化システムを起動することで、各独立タンク内の圧力を低下させる。コンプレッサが故障した場合、即ち、液化システムを起動できない場合には、アンモニアガスが換気塔１４から放出されることで、各独立タンクの圧力を低下させる。本実施例において、換気塔１４の数は１つである。また、その他の実施例において、換気塔１４の数は独立タンクの数に一対一で対応していてもよい。即ち、各独立タンクに換気塔１４を１つずつ配置してもよい。
更に、図６及び図７に示すように、船体１にはフェンス１５０１が固定されており、フェンス１５０１にフェンダー１５が載置されている。フェンダー１５は、センターフロート１５０２と、センターフロート１５０２の外壁に設置されるタイヤクッション１５０３と、センターフロート１５０２の両端に設置されるセンターロック１５０４と、センターロック１５０４とタイヤクッション１５０３の中心を接続するチェーンロック１５０５を含む。好ましくは、フェンダー１５の両端部は球形となっており、中央は円柱形となっている。センターフロート１５０２の内部は一定の圧力を維持する必要があり、タイヤクッション１５０３は適切な弾性変形を保証する。更に、本実施例において、フェンダー１５の数は４つとする。正常な航行過程において、フェンダー１５はフェンス１５０１上に載置されている。しかし、船舶に補給する際には、クレーン機構によってフェンダー１５を補給船と被補給船の間の海面に置くことで、補給船と被補給船の間の衝突力を緩和する。これにより、船舶から船舶へアンモニア燃料を補給する際の安全要求を満たす。
更に、図１及び図９に示すように、船体１の船首には係留室１６が設置されており、船体１の船尾にはバッテリ室１７が設置されている。また、船体１の船首及び船尾の側壁にはサイドスラスト室１８が取り付けられている。係留室１６は船舶の係留要求を満たすために用いられる。また、港湾に起動主機が存在しない場合、船舶はバッテリ室１７からエネルギーを供給して港湾での電力需要を維持する。また、サイドスラスト室１８は、船体１に良好な操縦性能を持たせる。
更に、図１及び図９に示すように、船体１の船首には人員居住室１９が設置されている。また、漏洩処理装置は複数の緊急用シャワー室２０を更に含む。緊急用シャワー室２０は各独立タンクの天井部に設置される。好ましくは、人員居住室１９が船舶の最前方に位置することで、次のような作用を有する。第一に、人員生活エリアとアンモニア燃料動作エリアが完全に分かれるため、アンモニア中毒のリスクを極めて大幅に低下させられる。第二に、視野の調整が良好となり、死角による遮断が最小限となる（船舶が何らかの運行状態の場合に、船舶の死角は常に船の長さの１倍未満となる）。第三に、広大な後甲板面のスペースをより十分に活用できる。また、更に、人員居住室１９の外形は４５度の角度で上を向いており、空気抵抗を低下させられる。好ましくは、緊急用シャワー室２０の内部には、洗眼器や携帯型アンモニアガス漏洩モニター等の装置が設置される。ガス検知ステーション４は、空気中の１立方メートルあたりのアンモニア体積濃度が４００ｐｐｍに達したことを検知した場合に自動的に起動可能である。これにより、人員は、付着したアンモニアガスを迅速に洗浄できる。
更に、船体１には、船体１の主要寸法の枠組みが規定されている状況で、第１独立タンク１０１、第２独立タンク１０２及び第３独立タンク１０３の容量を増大可能とする平凸甲板が備わっている。中和タンク７よりも高い位置に平凸甲板を設置することで、船舶の主要寸法が一定の場合に、従来設計のタンクにおける積載容量の制約を打破して、タンクの容量を有効に増大させられる。また、液化ガスタンカーの重心の変化が大きくならないよう確実に保証される。更に、船体１に平凸甲板を設置することで、甲板面の面積を有効に拡大できるため、例えばフェンダー１５等の多数の設備を配置可能となる。
更に、独立タンクの内部には中心線隔壁１０４が設置されている。中心線隔壁１０４は、船首から船尾に至るセンターライン上に設置されて独立タンクを区画している。図２及び図１０に示すように、第１独立タンク１０１は、中心線隔壁１０４によって、第１独立タンク１０１の左タンク及び第１独立タンク１０１の右タンクに分割される。第２独立タンク１０２は、中心線隔壁１０４によって、第２独立タンク１０２の左タンク及び第２独立タンク１０２の右タンクに分割される。第３独立タンク１０３は、中心線隔壁１０４によって、第３独立タンク１０３の左タンク及び第３独立タンク１０３の右タンクに分割される。中心線隔壁１０４を設置することで、独立タンクのスロッシングに伴う船体１の構造への影響を有効に低下させられる。また、船舶が衝突に遭遇した場合には、一方のタンク（左タンク又は右タンク）のみが破損するため、船舶の安定性を改善可能である。
本発明で開示するアンモニア燃料輸送・補給船は、航行前に、液体貨物集合管２を通じて、第１独立タンク１０１、第２独立タンク１０２、第３独立タンク１０３及び燃料自給タンク８にアンモニア燃料を補給する。燃料自給タンク８は、燃料供給管系、第１液相管路１２及び第２気相管路１３０１を通じてアンモニア燃料をアンモニア燃料主機１０内に輸送する。そして、アンモニア燃料が燃焼することで船体１が航行する。船舶への補給の必要が生じた場合には、まず、フェンダー１５を海面に置いて、船舶と船舶の間の衝突力を緩和させたあと、独立タンク上の補給集合管３を通じて被補給船にアンモニア燃料を補給する。航行過程では、ガス検知ステーション４が空気中のアンモニア濃度を監視する。そして、アンモニア濃度が基準を超えたことを検知すると、洗浄塔５、中和タンク７、緊急用シャワー室２０等の設備により、漏洩したアンモニアガスを緊急処理する。また、独立タンク内の圧力が大きくなり過ぎた場合には、コンプレッサ室２１、換気塔１４等の設備が独立タンク内の圧力を緊急開放することで事故の発生を回避する。
以上で述べたように、本発明は、従来技術における様々な欠点を有効に解消するため、高度な産業上の利用価値を有する。
上記の実施例は本発明の原理と効果を例示的に説明するためのものにすぎず、本発明を制限するものではない。本技術を熟知する者であれば、本発明の精神及び範疇を逸脱しないことを前提に、上記の実施例を改変又は変更可能である。よって、当業者が本発明に開示される精神及び技術思想から逸脱することなく完了するあらゆる等価の改変又は変更は、依然として本発明の請求項に含まれるべきである。
１ 船体
１０１ 第１独立タンク
１０２ 第２独立タンク
１０３ 第３独立タンク
１０４ 中心線隔壁
２ 液体貨物集合管
３ 補給集合管
４ ガス検知ステーション
５ 洗浄塔
６ 受皿
７ 中和タンク
８ 燃料自給タンク
８０１ 内殻
８０２ 外殻
８０３ 絶縁層
８０４ 底面構造
９ 燃料動力室
１０ アンモニア燃料主機
１１ 第１気相管路
１１０１ 応力弁
１２ 第１液相管路
１２０１ 緊急遮断弁
１３ 第２液相管路
１３０１ 第２気相管路
１３０２ 圧縮空気管路
１４ 換気塔
１５ フェンダー
１５０１ フェンス
１５０２ センターフロート
１５０３ タイヤクッション
１５０４ センターロック
１５０５ チェーンロック
１６ 係留室
１７ バッテリ室
１８ サイドスラスト室
１９ 人員居住室
２０ 緊急用シャワー室
２１ コンプレッサ室
１０１ 第１独立タンク
１０２ 第２独立タンク
１０３ 第３独立タンク
１０４ 中心線隔壁
２ 液体貨物集合管
３ 補給集合管
４ ガス検知ステーション
５ 洗浄塔
６ 受皿
７ 中和タンク
８ 燃料自給タンク
８０１ 内殻
８０２ 外殻
８０３ 絶縁層
８０４ 底面構造
９ 燃料動力室
１０ アンモニア燃料主機
１１ 第１気相管路
１１０１ 応力弁
１２ 第１液相管路
１２０１ 緊急遮断弁
１３ 第２液相管路
１３０１ 第２気相管路
１３０２ 圧縮空気管路
１４ 換気塔
１５ フェンダー
１５０１ フェンス
１５０２ センターフロート
１５０３ タイヤクッション
１５０４ センターロック
１５０５ チェーンロック
１６ 係留室
１７ バッテリ室
１８ サイドスラスト室
１９ 人員居住室
２０ 緊急用シャワー室
２１ コンプレッサ室
Claims (10)
- 船体（１）と、該船体（１）に固定されるいくつかの独立タンクと、各独立タンクに接続される液体貨物集合管（２）及び補給集合管（３）と、各独立タンク上の前記液体貨物集合管（２）及び前記補給集合管（３）の近傍に取り付けられる漏洩処理装置、を含み、前記漏洩処理装置は、前記液体貨物集合管（２）及び前記補給集合管（３）の近傍に取り付けられるガス検知ステーション（４）と、前記船体（１）に取り付けられる洗浄塔（５）を含み、前記洗浄塔（５）による洗浄範囲は、前記液体貨物集合管（２）及び前記補給集合管（３）に渡ることを特徴とするアンモニア燃料輸送・補給船。
- 前記漏洩処理装置は、更に、前記補給集合管（３）の下方に設置される受皿（６）と、前記液体貨物集合管（２）及び前記補給集合管（３）の下方に設置される中和タンク（７）を含み、前記中和タンク（７）は前記受皿（６）の下方における前記船体（１）に取り付けられ、且つ、前記中和タンク（７）は舷側に開口を有しており、前記受皿（６）の底部は、管路を通じて前記中和タンク（７）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のアンモニア燃料輸送・補給船。
- 前記船体（１）には、更に、燃料自給タンク（８）と、前記船体（１）を駆動する燃料動力室（９）が設置されており、前記燃料動力室（９）内にはアンモニア燃料主機（１０）が設置されており、前記燃料自給タンク（８）といくつかの独立タンクは、それぞれ第１気相管路（１１）を介して接続されており、且つ、各第１気相管路（１１）にはいずれも応力弁（１１０１）が取り付けられており、前記燃料自給タンク（８）といずれかの独立タンクは、第１液相管路（１２）を介して接続されており、前記燃料自給タンク（８）と前記アンモニア燃料主機（１０）は、第２液相管路（１３）及び第２気相管路（１３０１）を介して回路を構成するように接続されており、前記第１液相管路（１２）及び前記第２液相管路（１３）には、いずれも緊急遮断弁（１２０１）が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンモニア燃料輸送・補給船。
- 前記第２液相管路（１３）及び前記第２気相管路（１３０１）はいずれも二重壁管となっており、前記二重壁管は、外部管と、外部管内に挿設される内部管と、前記外部管と前記内部管の間に形成される管間隙を含み、前記第２液相管路（１３）の内部管は液体アンモニアを注入するために用いられ、前記第２気相管路（１３０１）の内部管はアンモニアガスを送出するために用いられ、前記第２液相管路（１３）の管間隙及び前記第２気相管路（１３０１）の管間隙は圧縮空気の流動に用いられ、前記第２液相管路（１３）内の圧縮空気の流動方向は液体アンモニアの注入方向と反対であり、前記第２気相管路（１３０１）内の圧縮空気の流動方向はアンモニアガスの送出方向と反対であることを特徴とする請求項３に記載のアンモニア燃料輸送・補給船。
- 前記燃料自給タンク（８）は、内殻（８０１）と、前記燃料自給タンク（８）の底部に取り付けられる底面構造（８０４）を含み、前記内殻（８０１）の外表面には絶縁層（８０３）が敷設されていることを特徴とする請求項３に記載のアンモニア燃料輸送・補給船。
- 前記燃料自給タンク（８）は、内殻（８０１）と、該内殻（８０１）を封入する外殻（８０２）と、前記燃料自給タンク（８）の底部に取り付けられる底面構造（８０４）を含み、前記外殻（８０２）の内表面には絶縁層（８０３）が敷設されていることを特徴とする請求項３に記載のアンモニア燃料輸送・補給船。
- 前記船体（１）にはコンプレッサ室（２１）及び換気塔（１４）が更に設けられており、前記コンプレッサ室（２１）は前記第１気相管路（１１）に接続されており、前記第１気相管路（１１）には圧力感知装置が設置されており、前記換気塔（１４）は独立タンクに接続されていることを特徴とする請求項３に記載のアンモニア燃料輸送・補給船。
- 前記船体（１）にはフェンス（１５０１）が固定されており、前記フェンス（１５０１）にフェンダー（１５）が載置されており、前記フェンダー（１５）は、センターフロート（１５０２）と、該センターフロート（１５０２）の外壁に設置されるタイヤクッション（１５０３）と、前記センターフロート（１５０２）の両端に設置されるセンターロック（１５０４）と、該センターロック（１５０４）と前記タイヤクッション（１５０３）の中心を接続するチェーンロック（１５０５）を含み、前記フェンダー（１５）の両端部は球形となっており、中央は円柱形となっていることを特徴とする請求項１に記載のアンモニア燃料輸送・補給船。
- 前記船体（１）の船首には係留室（１６）が設置されており、前記船体（１）の船尾にはバッテリ室（１７）が設置されており、前記船体（１）の船首及び船尾の側壁にはサイドスラスト室（１８）が取り付けられており、前記船体（１）の船首には人員居住室（１９）が設置されており、前記漏洩処理装置は複数の緊急用シャワー室（２０）を更に含み、前記緊急用シャワー室（２０）は各独立タンクの天井部に設置されることを特徴とする請求項１に記載のアンモニア燃料輸送・補給船。
- 前記独立タンクの内部には中心線隔壁（１０４）が設置されており、前記中心線隔壁（１０４）は、船首から船尾に至るセンターライン上に設置されて独立タンクを区画していることを特徴とする請求項１に記載のアンモニア燃料輸送・補給船。
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2021
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