JP3175526U - 熱的に絶縁された液密のタンク - Google Patents

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Abstract

【課題】耐力構造体に載置された流体を収容するための熱的に絶縁された液密のタンク、特に高温液体や冷たい液体、とりわけ液化ガスを収容するための薄膜を裏打ちしたタンクを提供する。
【解決手段】液密なタンクにおいて、締め付け片３１が、一次絶縁バリアの４つの隣接した熱絶縁部材１３の各コーナーに対して間隙を有して設けられた二次不浸透性薄膜を通して板部２６の中央領域に固定される。締め付け片の周りの前記間隙は、前記熱絶縁部材の対応するコーナー領域と結び付いている。締め付け片は、前記二次不浸透性薄膜と液密の態様で溶接された周辺環状部３２を有している。熱絶縁部材のコーナー領域４１は、保持部材である板部２６の各部分に沿った二次不浸透性薄膜上に設けられている。コーナー領域４１の縁部は、締め付け片３１を中心とする円の円弧形状をしており、環状部３２の周りに延在している。
【選択図】図４

Description

本考案は、耐力構造体に載置された流体を収容するための熱的に絶縁された液密のタンク、特に高温液体や冷たい液体、とりわけ液化ガスを収容するための薄膜を裏打ちしたタンクの分野に関するものである。
高濃度メタンを含有する液化天然ガス（LNG）を輸送するためのタンカーに載置された熱的に絶縁された液密のタンクが知られている。このようなタンクは、例えばフランス特許公開第2798902号に開示されている。
一つの実施例によれば、本考案は、耐力構造体に載置された流体を収容するための熱的に絶縁された液密のタンクであって、
前記タンクの壁が、流体と接する一次不浸透性薄膜（５）と、一次絶縁バリア（４）と、二次不浸透性薄膜（３）と、二次絶縁バリア（２）とを連続して備え、
前記一次及び二次不浸透性薄膜が、長手方向の縁部が前記タンクの内側に突出するように立ち上がっている平行な板状金属ストリップ（１２，１７）と、垂直に立ち上がった前記長手方向の縁部と隣接した液密な接合部を形成するようにそれぞれ前記絶縁バリアの下部に保持され、2枚の前記板状金属ストリップ間で前記タンク内部に向かって突出した互いに平行な溶接フランジとを備え、
前記一次及び二次絶縁バリアが、略平行六面体の並置された熱絶縁部材（６，１３）からなるアセンブリで構成され、前記一次絶縁バリアの前記熱絶縁部材（１３）の縁部が、前記二次絶縁バリアの前記熱絶縁部材（６）の縁部と略一直線上にあり、
前記耐力構造体に固定された保持部材（２２、３１）が、前記熱絶縁部材（6、１３）のコーナーに設けられて、前記第一絶縁バリアの前記熱絶縁部材（１３）が前記二次不浸透性薄膜に対して保持されるように、かつ、前記二次絶縁バリアの前記熱絶縁部材（６）が前記耐力構造体に対して保持されるように、前記各熱絶縁部材の縁部分（２１）と協働し、
前記各保持部材が、前記二次絶縁バリアの４つの前記熱絶縁部材（６）のコーナーに対して間隙を有して、前記二次絶縁バリアの膜厚方向に延在する剛体部分（２２〜２６）と、前記剛体部分に固定されて、前記二次不浸透性薄膜（３）と同一平面上にあって平行な支持面を有する板部（２６）と、前記一次絶縁バリアの４つの隣接した熱絶縁部材（１３）の各コーナーに対して間隙を有して設けられた前記二次不浸透性薄膜を通して前記板部（２６）の中央領域に固定される前記締め付け片（３１）とを備えており、
前記締め付け片の周りの前記間隙は、前記一次絶縁バリアの前記熱絶縁部材の対応するコーナー領域と結び付いており、前記締め付け片は、前記二次不浸透性薄膜（３）の連続性を再構築するために、前記二次不浸透性薄膜と液密の態様で溶接された周辺環状部（３２）を有しており、
前記熱絶縁部材のコーナー領域（４１）は、前記保持部材の前記板部（２６）の各部分に沿った二次不浸透性薄膜上に設けられており、コーナー領域（４１）の縁部は、前記締め付け片（３１）を中心とする円の円弧形状をしており、前記環状部（３２）の周りに延在していることを特徴とするタンクを提供する。
実施例によれば、このようなタンクは、一つ以上の以下の構成を有する。
一つの実施例によれば、前記二次不浸透性薄膜に溶接された前記環状部（３２）の縁部が、熱絶縁部材（１３）の円形状円弧（４１）の半径と等しいか、より小さい半径の円形状である。
一つの実施例によれば、前記円形状円弧の半径と前記環状部の半径の差が１０ｍｍ未満である。
このようなタンクは、例えばLNGを貯蔵するための地上貯蔵施設の一部を形成することができるし、又は、海岸や沖合の浮遊構造に設けることもでき、特にLNG（メタン）タンカー、FSRU（浮遊貯蔵と再ガス化ユニット）、FPSO（浮遊式生産貯蔵出荷設備）等に設けることができる。
一つの実施例によれば、冷たい液体製品を輸送するためのタンカーが、二重船殻と、前記二重船殻上に設けられた上述のタンクとを備えている。
一つの実施例によれば、本考案は、絶縁パイプを通して、浮遊の又は接地された貯蔵施設からタンカーのタンクへ、又はタンカーのタンクから浮遊の又は接地された貯蔵施設へ、冷たい液体製品を搬送する、タンカーの積荷の積み降ろし方法も提供する。
一つの実施例によれば、本考案は、冷たい液体製品のための輸送システムであって、上述のタンカーと、タンカーの船殻に設けられたタンクと浮遊の又は接地された貯蔵施設とを接続するように設けられた絶縁パイプと、絶縁パイプを通して、浮遊の又は接地された貯蔵施設からタンカーのタンクへ、又はタンカーのタンクから浮遊の又は接地された貯蔵施設へ、冷たい液体製品を搬送するポンプと、からなる輸送システムも提供する。
本考案の基礎を形成する発想は、下部熱絶縁部材の破裂といった、危機的な状況下でのタンク壁の二次不浸透性薄膜の強度を向上することである。
本考案の幾つかの態様は、二次絶縁バリアの熱絶縁部材によって提供されるサポートと相補的なサポートを備えた一次絶縁バリアの熱絶縁部材を提供するという発想に由来している。本考案の幾つかの態様は、特に二次不浸透性薄膜がせん断するというリスクを制限することによって、二次不浸透性薄膜の連続性を危険にさらすことなく、このサポートの位置決めを行なうという発想に由来している。
図１は本考案に係るタンク壁の部分断面図である。 図２は図１の壁に用いることのできる締め付け部材の分解斜視図である。 図３は図１の壁のIIIの箇所の詳細を示した斜視図である。 図４は図３の矢印IVに沿った平面図である。 図５はメタン・タンカーのタンクとこのタンクに積み降ろしするターミナルの断面概略図である。
図１は熱的に絶縁された液密な壁の構造を明らかにするための、この壁の断面斜視図である。このような構造は、例えばコンテナの底壁、天井壁、側壁を覆うための、様々な方向を向いた拡張された表面に採用することができる。従って、この点に関し、図１に示された方向は限定的なものではない。
タンク壁は、耐力構造体１の壁に取り付けられている。慣例により、「上に」はコンテナ内部に接近した位置を意味し、用語「下に」は、耐力構造体１に接近した位置を意味するものとし、タンク壁の地球の重力に対する向きである。
タンク壁は、二次絶縁バリア２と、この二次絶縁バリア２の上部に保持された二次封止バリア（二次不浸透性薄膜）３と、この二次封止バリア３上に保持された一次絶縁バリア４と、この一次絶縁バリア４上に保持された一次封止バリア（一次不浸透性薄膜）５とを備えている。
二次絶縁バリア２は、並んで設けられた複数の平行６面体状の二次絶縁ボックス６で構成され、耐力構造体１の内面を実質的にカバーするようになっている。各二次絶縁ボックス６は、内部の合板底部パネルと合板上部パネルの間に隔壁を備えた正６面体状の合板ボックスで構成されている。二次絶縁ボックス６の底壁は、二次絶縁ボックス６の2枚の短辺を超えて横方向に突出しており、二次絶縁ボックス６の各コーナーに固定されるようになっている。この突出部には、スタッド９が設けられていて、二次絶縁ボックス６を耐力構造体１に固定している。各二次絶縁ボックスは、絶縁粒状物質、例えばパーライトで満たされている。各二次絶縁ボックス６の底板部は、硬化性樹脂玉縁１０の上に載っており、硬化性樹脂玉縁１０は、耐力構造体１を付勢している。硬化性樹脂玉縁１０の目的は、耐力構造体１の理論的な表面と製造上の公差から生じる不完全な表面との差を補償することであって、二次絶縁ボックス６が耐力構造１に加える力が相対的に均一になるように分配することである。1枚の紙（図示せず）が、硬化性樹脂玉縁１０と耐力構造体１との間に挿入されて、二次絶縁ボックス６が耐力構造体１に張り付くのを防いでいる。二次絶縁ボックス６の上部パネル８は、さらに略反転T字状の一対の平行溝１１を有しており、ブラケット状の溶接フランジを収容するようになっている。上部パネル８から上部に突出した溶接フランジの一部は、二次封止バリア３を固定する役割をはたしている。二次封止バリア３は、立ち上がった縁部を有する複数のインバー製外板で構成されており、それらの厚さは約０．７ｍｍである。各外板の立ち上がり縁部は、前述の溶接フランジに溶接されている。
二次封止バリア３の上に設けられているのは、二次絶縁ボックス６と同様の構造を有する複数の一次絶縁ボックス１３から成る一次絶縁バリア４である。各一次絶縁ボックス１３は、二次絶縁ボックス６より高さの低い合板製の矩形正６面体状の箱で構成されており、粒状物質、例えばパーライトで満たされている。一次絶縁ボックス１３は、複数の内部隔壁１５と、底部パネルと上部パネル１４も備えている。上部パネル１４は、逆T字状の２本の溝１６を有しており、一次封止バリア５の外板１７の立ち上がり縁部が溶接される溶接フランジ（図示せず）を収容するようになっている。それぞれの絶縁ボックス６又は１３の二つの溝１１又は１６の間隔は、外板１２又は１７の幅に対応している。溝と絶縁ボックスの隣接した縁部の間の間隔は、外板の幅の半分に対応しており、外板が二つの隣接した絶縁ボックスと重なり合うようになっている。
また、一次絶縁ボックス１３の底部パネルは、その短辺上に突出しており、木ずり２１が底部パネルの突出部分に力を加えて、以下に説明するように、固定部材と協働するようになっている。
一次と二次絶縁バリア４、２を耐力構造体１に固定するための部材について、図２を参照して次に説明する。固定部材は、その基部が４つの隣接した二次絶縁ボックス６のコーナーの間隙と対応した位置で耐力構造体１に溶接されているブッシュ２２を備えている。ブッシュ２２は、それに螺入された第一ロッド２３を有している。ロッド２３は、隣接する絶縁ボックス６の間を通過する。二次絶縁バリア２の連続性を確保するために、絶縁ボックス６間の中間のスペースは、ガラスウールで満たされている。金属製の耐力プレート２４がロッド２３上に設けられて、ナット（図示せず）によってスタッド９を耐力構造体１に対してクランプするようになっている。合板片２５が耐力プレート２４に設けられて、プレート２４と上部プレート２６の間のスペーサーになっており、かつ、耐力構造体１への熱伝導を減じるようになっている。合板片２５は、ロッド３のねじ山の付いた端部とナットとを収容するためのハウジング２８と、固定用ボルト（図示せず）を挿入するための２つのドリル穴を有している。各固定用ボルトのヘッドは、上部プレート２６に設けられた凹部２７に位置している。この構成の高さは、上部プレート２６が二次絶縁ボックス６の上部パネル８と面一になるようにして決められる。
上部プレート２６は、カプラー３１のねじ山付き基部３０を収容するための中央ねじ山付きボア２９をさらに備えている。稼働時には、ねじ山付き基部３０は、二次封止バリア３の外板１７を貫通して設けられたドリル穴に挿入される。カプラー３１は、ドリル穴周りに外板１１と溶接される環状部３２を備えており、溶接によって二次封止バリア３の封止状態を修復する。カプラー３１は、上部ナット３４が螺入される上部ロッド３３によって延在しており、小さな金属板３５を一次絶縁ボックス１３の木ずり２１に対してクランプする。一つ以上のワッシャ３６が、上部ナット３４と小さな金属板３５との間に挿入される。ここで、一次絶縁ボックス１３の木ずり２１が設けられた面間の中間のスペースは、一次絶縁バリア４の連続性を確保するために、グラスウールパッキングで満たされている。
図３に、外板１７の上に突出した部分が省略された固定部材のところの一次絶縁バリア４の詳細を示す。符号４０は、一次絶縁ボックス１３の下部パネルを示す。固定部材は、４つの隣接した一次絶縁ボックス１３のコーナーに設けられており、一次絶縁ボックス１３のうち一つを、図３では省略している。
下部パネル４０のコーナー領域は、それぞれ固定部材の上部プレート２６に沿った外板１７の上に載置されている。それぞれの下部パネル４０のコーナーは切り取られており、カバー３１（図示せず）を設置するのに十分な隙間を形成している。この切り取り部分４１は、中央ボア２９と同心の円の円弧状になっており、従って環状部３２の円状外形と同心になっている。従って、４つの一次絶縁ボックス１３の切り取り部分４１は、全体で図４に示すように略円形に配置されている。図４において、一次絶縁ボックス１３の下部パネル４０が示されているが、残りの部分は省略されている。
この配置構成は、下部パネル４０の実質的な領域を固定部材の上部プレートに沿って載置可能にしている。下部の二次絶縁ボックス６の座屈による故障時には、一次絶縁ボックス１３のコーナーは、直接耐力構造体１の上に置かれた堅牢な固定部材によって支持される。
このような危機的な状況下で、外板１７と上部プレート２６の耐荷重は極度に高くなる。しかし、下部パネル４０の縁部と上部プレート２６の縁部の間に相対的に大きな距離を存在させることで、たとえ一次絶縁ボックス１３が部分的に上部プレート２６に対してスライドした場合であっても、外板１７がこれら２つの縁部の間でせん断される危険性を減じている。加えて、切り取り部分４１の縁部は円形であるので、上部プレート２６の縁部４２と略平行なこの縁部のその部分は小さく、それによって外板１７がこれら２つの縁部間でせん断される危険性を減じるのに貢献している。
環状部の直径は約３８ｍｍであり、切り取り部分４１の直径は約４６ｍｍである。
絶縁された液密の壁を製造する上述の技術は、例えば地上貯蔵施設や、メタン・タンカーや他の船のような浮遊構造のLNGコンテナの壁を構築するといった、種々のコンテナに用いることができる。
図５に、メタン・タンカー７０と、タンカー７０の二重船体７２に設けられた絶縁された液密のタンク７１の断面概略図を示す。タンク７１の壁は、タンク７１に収容されたLNGと接する一次不浸透バリアと、一次不浸透バリアとタンカー７０の二重船体７２との間に設けられた二次不浸透バリアと、一次不浸透バリアと二次不浸透バリアとの間と二次不浸透バリアと二重船体７２との間のそれぞれに設けられた２つの絶縁バリアとを備えている。
それ自体が既知であるが、積荷のLNGをタンク７１から排出／又はタンク７１へ充填するためにタンカー７０の上部デッキに設けられた充填／排出パイプ７３は、適切なコネクタによって、臨海又は港のターミナルと接続されている。
図５に、充填／排出ステーション７５と海底パイプ７６と地上設備７７とを備えた臨海ターミナルの例を示す。充填／排出ステーション７５は、可動アーム７４とこの可動アーム７４を支持するタワー７８とを備えた岸から離れた固定設備である。可動アーム７４は、充填／排出パイプ７３と接続可能な絶縁された可撓性ホース７９の束を支持している。操作可能な可動アーム７４は、すべてのメタン・タンカーに適合する。接続パイプ（図示せず）がタワー７８の内側に延在している。充填／排出ステーション７５は、地上設備７７からメタンをタンカー７０に充填し、タンカー７０から地上設備７７へメタンを排出する。地上設備７７は、液化ガス貯蔵タンク８０と、海底パイプ７６を介して充填／排出ステーション７５と接続される接続パイプ８１とを備えている。海底パイプ７６は、液化ガスを充填／排出ステーション７５と地上設備７７との間で長い距離、例えば５ｋｍを介して移送し、それによってメタン・タンカー７０が充填／排出作業の間、海岸から大きく離れた位置に留まることを可能にしている。
液化ガスを移送するために必要な圧力を得るために、タンカー７０の甲板上のポンプ及び／又は地上設備７７が備えているポンプ及び／又は充填／排出ステーション７５が備えているポンプが用いられる。
特定の実施例を用いて本考案を記載してきたが、本考案がそれら実施例に限定されないことは自明であり、記載された手段と等価な技術やその組み合わせは、本考案の範囲内である。
用語「備える」や「含む」の使用、及びそれらの複合語の使用は、請求項で記載された要素以外のものを除外するものではない。単数形で記載された要素は、複数で用いられる場合を除外するものではない。
請求項において、括弧内の符号は、請求項を限定するものとして解釈すべきではない。

Claims (6)

  1. 耐力構造体に載置された流体を収容するための熱的に絶縁された液密のタンクであって、
    前記タンクの壁が、流体と接する一次不浸透性薄膜（５）と、一次絶縁バリア（４）と、二次不浸透性薄膜（３）と、二次絶縁バリア（２）とを連続して備え、
    前記一次及び二次不浸透性薄膜が、長手方向の縁部が前記タンクの内側に突出するように立ち上がっている平行な板状金属ストリップ（１２，１７）と、垂直に立ち上がった前記長手方向の縁部と隣接した液密な接合部を形成するようにそれぞれ前記絶縁バリアの下部に保持され、2枚の前記板状金属ストリップ間で前記タンク内部に向かって突出した互いに平行な溶接フランジとを備え、
    前記一次及び二次絶縁バリアが、略平行六面体の並置された熱絶縁部材（６，１３）からなるアセンブリで構成され、前記一次絶縁バリアの前記熱絶縁部材（１３）の縁部が、前記二次絶縁バリアの前記熱絶縁部材（６）の縁部と略一直線上にあり、
    前記耐力構造体に固定された保持部材（２２、３１）が、前記熱絶縁部材（6、１３）のコーナーに設けられて、前記第一絶縁バリアの前記熱絶縁部材（１３）が前記二次不浸透性薄膜に対して保持されるように、かつ、前記二次絶縁バリアの前記熱絶縁部材（６）が前記耐力構造体に対して保持されるように、前記各熱絶縁部材の縁部分（２１）と協働し、
    前記各保持部材が、前記二次絶縁バリアの４つの前記熱絶縁部材（６）のコーナーに対して間隙を有して、前記二次絶縁バリアの膜厚方向に延在する剛体部分（２２〜２６）と、前記剛体部分に固定されて、前記二次不浸透性薄膜（３）と同一平面上にあって平行な支持面を有する板部（２６）と、前記一次絶縁バリアの４つの隣接した熱絶縁部材（１３）の各コーナーに対して間隙を有して設けられた前記二次不浸透性薄膜を通して前記板部（２６）の中央領域に固定される前記締め付け片（３１）とを備えており、
    前記締め付け片の周りの前記間隙は、前記一次絶縁バリアの前記熱絶縁部材の対応するコーナー領域と結び付いており、前記締め付け片は、前記二次不浸透性薄膜（３）の連続性を再構築するために、前記二次不浸透性薄膜と液密の態様で溶接された周辺環状部（３２）を有しており、
    前記熱絶縁部材のコーナー領域（４１）は、前記保持部材の前記板部（２６）の各部分に沿った二次不浸透性薄膜上に設けられており、コーナー領域（４１）の縁部は、前記締め付け片（３１）を中心とする円の円弧形状をしており、前記環状部（３２）の周りに延在していることを特徴とするタンク。
  2. 前記二次不浸透性薄膜に溶接された前記環状部（３２）の縁部が、熱絶縁部材（１３）の円形状円弧（４１）の半径と等しいか、より小さい半径の円形状であることを特徴とする請求項１記載のタンク。
  3. 前記円形状円弧の半径と前記環状部の半径の差が１０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項２に記載のタンク。
  4. 二重船殻（７２）と、前記二重船殻上に設けられた請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタンク（７１）とを有する、冷たい液体製品を輸送するためのタンカー（７０）。
  5. 冷たい液体製品のための輸送システムであって、
    請求項４に記載のタンカー（７０）と、
    前記タンカーの船殻に設けられたタンク（７１）と浮遊の又は接地された貯蔵施設とを接続するように設けられた絶縁パイプ（７３、７９、７６、８１）と、
    前記絶縁パイプを通して、前記浮遊の又は接地された貯蔵施設から前記タンカーの前記タンクへ、又は前記タンカーの前記タンクから前記浮遊の又は接地された貯蔵施設へ、冷たい液体製品を搬送するポンプと、
    からなる輸送システム。
  6. 耐力構造体に載置された流体を収容するための熱的に絶縁された液密のタンクであって、
    前記タンクの壁が、流体と接する一次不浸透性薄膜（５）と、一次絶縁バリア（４）と、二次不浸透性薄膜（３）と、二次絶縁バリア（２）とを連続して備え、
    前記一次及び二次不浸透性薄膜が、長手方向の縁部が前記タンクの内側に突出するように立ち上がっている平行な板状金属ストリップ（１２，１７）と、垂直に立ち上がった前記長手方向の縁部と隣接した液密な接合部を形成するようにそれぞれ前記絶縁バリアの下部に保持され、2枚の前記板状金属ストリップ間で前記タンク内部に向かって突出した互いに平行な溶接フランジとを備え、
    前記一次及び二次絶縁バリアが、略平行六面体の並置された熱絶縁部材（６，１３）からなるアセンブリで構成され、前記一次絶縁バリアの前記熱絶縁部材（１３）の縁部が、前記二次絶縁バリアの前記熱絶縁部材（６）の縁部と略一直線上にあり、
    前記耐力構造体に固定された保持部材（２２、３１）が、前記熱絶縁部材（6、１３）のコーナーに設けられて、前記第一絶縁バリアの前記熱絶縁部材（１３）が前記二次不浸透性薄膜に対して保持されるように、かつ、前記二次絶縁バリアの前記熱絶縁部材（６）が前記耐力構造体に対して保持されるように、前記各熱絶縁部材の縁部分（２１）と協働し、
    前記各保持部材が、前記二次絶縁バリアの４つの前記熱絶縁部材（６）のコーナーに対して間隙を有して、前記二次絶縁バリアの膜厚方向に延在する剛体部分（２２〜２６）と、前記剛体部分に固定されて、前記二次不浸透性薄膜（３）と同一平面上にあって平行な支持面を有する板部（２６）と、前記一次絶縁バリアの４つの隣接した熱絶縁部材（１３）の各コーナーに対して間隙を有して設けられた前記二次不浸透性薄膜を通して前記板部（２６）の中央領域に固定される前記締め付け片（３１）とを備えており、
    前記締め付け片の周りの前記間隙は、前記一次絶縁バリアの前記熱絶縁部材の対応するコーナー領域と結び付いており、前記締め付け片は、前記二次不浸透性薄膜（３）の連続性を再構築するために、前記二次不浸透性薄膜と液密の態様で溶接された周辺環状部（３２）を有しており、
    前記環状部（３２）の縁部は、熱絶縁部材（１３）の円形状円弧（４１）の半径と等しいか、より小さい半径の円形状であり、前記円形状円弧の半径と前記環状部の半径の差が１０ｍｍ未満であり、
    前記熱絶縁部材のコーナー領域（４１）は、前記保持部材の前記板部（２６）の各部分に沿った二次不浸透性薄膜上に設けられており、コーナー領域（４１）の縁部は、前記締め付け片（３１）を中心とする円の円弧形状をしており、前記環状部（３２）の周りに延在していることを特徴とするタンク。
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