JP5173890B2

JP5173890B2 - 船舶

Info

Publication number: JP5173890B2
Application number: JP2009047634A
Authority: JP
Inventors: 伸哉湯浅; 崇中田
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2029-03-02
Also published as: JP2010201992A

Description

本発明は、天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）ペレット等の可燃性ガスを発生する固形貨物を運搬するための船舶に関する。

最近、天然ガスハイドレートが注目され、天然ガスをガスハイドレートペレットの形態のままばら積み状態で運搬することが検討されている。

例えば、このガスを包蔵したガスハイドレート貨物の気密を保持して搬送するガスハイドレート輸送船として、船長方向に配した船倉（貨物倉）の上に、船長方向に移動可能な箱型の移動ハウスを設けて、この内部に荷役装置を内蔵して、荷役装置と共に移動ハウスを移動させて荷役を行うガスハイドレート輸送船が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このガスハイドレート輸送船では、移動ハウスの全周にわたってシール材を設け、このシール材によって移動ハウスと船体との隙間を密封する構成となっている。この構成では、移動ハウスの移動装置が必要となる上に、移動ハウスが移動する毎に安全のために移動前に移動ハウス内を可燃性ガスから不活性ガスに置換し、移動後に移動ハウス内の移動時に侵入した空気を除去するために再度不活性ガスを補充し、その後に新たに密閉状態を確保する必要があり作業効率が低下するので、まだ改善の余地がある。

また、このガスハイドレートペレットを運搬する際には、常時、ガスハイドレートの分解により可燃性ガスが発生する。この可燃性ガスが発生すると、貨物倉等の可燃性ガスを内包する区画内の圧力が上昇するため、貨物倉構造及び船体構造を強度的に保護する面から、貨物倉内の圧力が高くなり過ぎないように、ガス圧を制御する必要がある。

また、可燃性ガスを内包する区画に空気が侵入することで爆発雰囲気が形成されてしまうので、これを防ぐという面から、貨物倉の外の大気圧より高い圧力に貨物倉内のガス圧を維持する必要がある。

通常、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）等の可燃性ガスを発生する液体貨物を運搬するＬＮＧ船やＬＰＧ船では、図６に示すように、船舶１Ｘの各貨物タンク２１からの分岐配管２２を一つの主配管２３に接続し、ガス圧縮機７を使用してこの主配管２３の内部のガス圧を調整することにより、貨物タンク２１全体の圧力調整を行っている。

しかしながら、バラ積み貨物船で可燃性ガスを発生する固形貨物を運搬する際には、固形バラ積み貨物を取り扱うための荷役装置を覆う荷役区画の内部にも可燃性ガスが内包されるため、ＬＮＧ船やＬＰＧ船と同様に貨物倉の内部の圧力Ｐｃｉを調整制御すると共に、荷役区画も貨物倉とは別の区画として内部の圧力Ｐｕも調整制御する必要がある。また、爆発雰囲気の形成を防止する観点から、これらの貨物倉と荷役区画は共に大気圧より高い圧力に維持する必要がある。

この場合に、可燃性ガスを発生する貨物を貯蔵する貨物倉と荷役装置を覆う荷役区画とでは、それぞれの部分で発生する可燃性ガスの発生量が異なるため、これらの貨物倉と荷役区画とでは圧力挙動が異なる。従って、これらのことを考量して、ガス圧の制御を行う必要がある。

特開２００５−２５５０１４公報

本発明は、上述の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、可燃性ガスを発生する固形物をばら積み状態で収納する貨物倉を備えた船舶において、荷役装置が移動する部分と貨物倉の全部のハッチ部分とにおいて、空気が貨物倉に侵入することを防止できる高い気密性を確保すると共に、万一の場合でも、空気が荷役装置が移動する荷役区画と貨物倉に侵入して爆発雰囲気を形成することを防止できる船舶を提供することにある。

更なる目的は、貨物倉と荷役装置を覆う荷役区画の両方を含む複数の区画の圧力管理に際して、一つのガス圧縮機で、一括して各貨物倉と荷役区画とを同時に制御することができて、ガス圧の制御を合理化することができる船舶を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の船舶は、可燃性ガスを発生する固形物をばら積みする貨物倉を備えた船舶において、前記貨物倉の上を船体前後方向に移動する荷役設備を設けると共に、該荷役装置が移動する部分と前記貨物倉の全部のハッチ部分を覆う気密構造の全閉カバーを設け、該全閉カバー内の荷役区画に一端が開口され、ガス圧調整装置に他端が接続された第１配管を設けると共に、前記貨物倉内部に一端が、前記荷役区画内部に他端が開口され、かつ、第１のバルブを備えた第２配管を各貨物倉に設けて、該第２配管で前各貨物倉と前記荷役区画との間をそれぞれ連通可能に構成する。

この構成によれば、荷役装置が移動する部分と貨物倉の全部のハッチ部分を覆う気密構造の全閉カバーを設けて、この全閉カバーと上甲板で囲われる荷役区画を設けて、貨物倉のハッチ部分が直接大気に接しないように構成したので、貨物倉で発生する可燃性ガスがハッチ部分から直接大気中に放出されることが無くなる。この場合に、全閉カバーは移動しないので、容易に優れた気密構造にすることができる。

また、第１配管に接続されたガス圧縮機等のガス圧調整装置により、荷役区画の内部のガス圧Ｐｕを調整制御して、大気圧Ｐａよりも大きくすることができ、万一の全閉カバーの気密性に問題が生じた場合でも、荷役区画の内部の可燃性ガスが放出されるので、空気が荷役区画に侵入して爆発雰囲気を形成するのを防止できる。

このような荷役区画と貨物倉との両方のガス圧を調整する場合に、図５に示すような構成が考えられる。つまり、船舶１Ｂの各貨物倉３からの分岐配管３１を一つの主配管３２に接続し、この主配管３２を第１のガス圧縮機７Ａに接続すると共に、荷役区画６に副配管３３を設けて、この副配管３３を第２のガス圧縮機７Ｂに接続する。しかしながら、この構成では、それぞれ別系統で圧力制御を行うガス圧縮機が２台必要となり、また、圧力制御が複雑になるという問題がある。

この問題に対して、上記の船舶において、前記貨物倉内部に一端が、前記荷役区画内部に他端が開口され、かつ、第１のバルブを備えた第２配管を各貨物倉に設けて、該第２配管で前各貨物倉と前記荷役区画との間をそれぞれ連通可能に構成する。

この構成により、可燃性ガスは貨物倉内の貨物から発生するので、第２配管に備えた第１のバルブを開弁することにより、各貨物倉のガスを荷役区画内に放出させることができる。また、第２配管に備えた第１のバルブを流量調整可能な調整弁で構成し、流量とガス圧を調整しながら、各貨物倉のガスを荷役区画内に放出させる場合には、これにより、各貨物倉のガス圧を個別に制御することができる。この貨物倉のガス圧の制御により、貨物倉内部のガス圧が高くなり過ぎることを防止できる。

この場合に、貨物倉と荷役区画とが第２配管により連通されることにより、貨物倉の内部のガス圧Ｐｃｉ（図１〜図５ではＰｃ１〜Ｐｃ６）と荷役区画の内部のガス圧Ｐｕは、完全に連通した場合は略均一となる。また、第２配管に備えた第１のバルブで貨物倉のガス圧Ｐｃｉを調整した場合は、各貨物倉内のガス圧Ｐｃｉは荷役区画内のガス圧Ｐｕ以上となり、また、ガス圧調整装置により荷役区画のガス圧Ｐｕを、貨物倉や荷役区画の外部の大気圧Ｐａよりも高く調整制御することができるので、その結果、Ｐｃｉ≧Ｐｕ＞Ｐａとすることができる。

従って、貨物倉と荷役装置を覆う荷役区画の両方を含む複数の区画の圧力管理に際して、一つのガス圧縮機で、一括して各貨物倉と荷役区画とを同時に制御することができて、ガス圧の制御を合理化することができる。

また、上記の船舶において、前記第１配管に接続する第３配管を設けると共に、該第３配管に分岐配管を設けて、該分岐配管を前記各貨物倉と前記第３配管とが連通可能に構成すると共に、前記第１配管の前記第３配管が接続する部位よりも前記荷役区画側に第２のバルブを、前記第３配管に第３のバルブを、前記各分岐配管に第４のバルブをそれぞれ設けて構成する。
あるいは、上記の目的を達成するための本発明の船舶は、可燃性ガスを発生する固形物をばら積みする貨物倉を備えた船舶において、前記貨物倉の上を船体前後方向に移動する荷役設備を設けると共に、該荷役装置が移動する部分と前記貨物倉の全部のハッチ部分を覆う気密構造の全閉カバーを設け、該全閉カバー内の荷役区画に一端が開口され、ガス圧調整装置に他端が接続された第１配管を設けると共に、前記第１配管に接続する第３配管を設けると共に、該第３配管に分岐配管を設けて、該分岐配管を前記各貨物倉と前記第３配管とが連通可能に構成すると共に、前記第１配管の前記第３配管が接続する部位よりも前記荷役区画側に第２のバルブを、前記第３配管に第３のバルブを、前記各分岐配管に第４のバルブをそれぞれ設けて構成する。

この構成によれば、第１の圧力管理方法では、第３のバルブと各分岐配管の第４のバルブとを閉じて、第２のバルブを開弁することにより、ガス圧調整装置により荷役区画のガス圧Ｐｕを、貨物倉や荷役区画の外部の大気圧Ｐａよりも高くすることができる。その結果、Ｐｃｉ≧Ｐｕ＞Ｐａとすることができる。

第２の圧力管理方法では、第１のバルブと第２のバルブとを閉じて、第３のバルブを開弁することにより、ガス圧調整装置により各貨物倉のガス圧Ｐｃｉを、荷役区画のガス圧Ｐｕとは関係なく調整できる。この場合は短時間で、Ｐｃｉ＞Ｐａとなるようにすることができる。また、第４のバルブを流量調整可能な調整弁で構成して、流量とガス圧を調整しながら、各貨物倉のガスをガス圧調整装置に送る場合には、これにより、各貨物倉のガス圧を個別に制御することができる。

また、荷役装置の保守及び修理を行うような荷役区画６の内部が空気に置換される場合において、貨物倉３のみの可燃性ガスのガス圧の圧力管理が必要となるが、この第２の圧力管理方法で、この圧力管理を行うことができる。

本発明の船舶によれば、荷役装置が移動する部分と貨物倉の全部のハッチ部分を覆う気密構造の全閉カバーと、上甲板で囲まれる荷役区画を設けて、貨物倉のハッチ部分が直接大気に接しないように構成したので、貨物倉で発生する可燃性ガスがハッチ部分から直接大気中に放出されることが無くなる。この場合に、全閉カバーは移動しないので、容易に優れた気密構造にすることができる。

また、第１配管に接続されたガス圧縮機等のガス圧調整装置により、荷役区画の内部のガス圧Ｐｕを制御して、大気圧Ｐａよりも大きくすることができるので、万一の全閉カバーの気密性に問題が生じた場合でも、荷役区画の内部の可燃性ガスが放出されるので、空気が荷役区画に侵入して爆発雰囲気を形成するのを防止できる。

更に、バルブを備えた第２配管を各貨物倉に設けて、この第２配管で各貨物倉と荷役区画との間をそれぞれ連通可能に構成することにより、貨物倉と荷役装置を覆う荷役区画の両方を含む複数の区画の圧力管理に際して、一つのガス圧縮機で、一括して各貨物倉と荷役区画とを同時に制御することができるので、ガス圧の制御を合理化することができる。

本発明に係る第１の実施の形態における船舶の構成を示した模式的な側断面図である。本発明に係る第２の実施の形態における船舶の構成を示した模式的な側断面図である。本発明に係る第２の実施の形態における船舶における第１制御時のガスの流れを示した模式的な側断面図である。本発明に係る第２の実施の形態における船舶における第２制御時のガスの流れを示した模式的な側断面図である。本発明の参考となる船舶の構成を示した模式的な側断面図である。モス型液化ガス運搬船（ＬＮＧ船）における可燃性ガス用の配管を示した模式的な側断面図である。

以下、図面を参照して本発明に係る船舶について説明する。なお、図面では、船体構造や貨物倉構造や各配管系統の構成を模式的に示しており、実際の配置構造を示すものではない。

図１に示すように、本発明に係る第１の実施の形態の船舶１は、船体２に、天然ガスハイドレ−ト（ＮＧＨ）ペレット等の可燃性ガスを発生する固形物を収納する貨物倉３を備えて構成される。この貨物倉３の上に船体前後方向に移動する荷役設備（図示しない）が設けられているが、この荷役装置が移動する部分と貨物倉３の全部のハッチ部分を覆う気密構造の全閉カバー４を設けて、この全閉カバー４と上甲板５で囲まれた荷役区画６を形成する。この全閉カバー４は移動しないので、容易に優れた気密構造にすることができる。

更に、この全閉カバー４内の荷役区画６に一端が開口され、ガス圧縮機等のガス圧調整装置７及びガス処理装置（図示しない）に他端が接続された第１配管８を設ける。また、貨物倉３の内部に一端が、荷役区画６の内部に他端が開口された第２配管９を各貨物倉３に設ける。この第２配管９には第１バルブ（第１のバルブ）９ａを配設する。この第２配管９で各貨物倉３と荷役区画６との間をそれぞれ連通可能に構成する。

この構成によれば、荷役区画６を設けて、貨物倉３のハッチ部分が直接大気に接しないように構成したので、貨物倉３で発生する可燃性ガスが大気中に放出され難くなる。

また、可燃性ガスは貨物倉３内の貨物から発生するので、各貨物倉３のガスを第２配管９に備えた第１バルブ９ａを開弁することにより、荷役区画６の内部に放出させることができる。また、第２配管９に備えた第１バルブ９ａを流量調整可能な調整弁で構成し、流量とガス圧を調整しながら、各貨物倉３のガスを荷役区画６内に放出させる場合には、これにより、各貨物倉３のガス圧Ｐｃｉ（図１〜図５では、Ｐｃ１〜Ｐｃ６、即ち、ｉ＝１，２，３，４，５，６）を個別に制御することができる。

この貨物倉３のガス圧Ｐｃｉの制御により、貨物倉３の内部のガス圧Ｐｃｉが高くなり過ぎることを防止できる。この場合に、各貨物倉３の内部のガス圧Ｐｃｉは荷役区画６の内部のガス圧Ｐｕ以上となる。

また、荷役区画６に設けた圧力センサ（図示しない）等で検出した圧力Ｐｕを検知して、ガス圧調整装置７により荷役区画６のガス圧Ｐｕを、貨物倉３や荷役区画６の外部の大気圧Ｐａよりも高くすることができる。その結果、Ｐｃｉ≧Ｐｕ＞Ｐａとすることができる。これにより、万一の全閉カバー４の気密性に問題が生じた場合でも、荷役区画６の内部の可燃性ガスが放出されるので、空気が荷役区画６に侵入して爆発雰囲気を形成するのを防止できる。

従って、可燃性ガスを発生する固形物をばら積み状態で収納する貨物倉３を備えた船舶において、貨物倉３と荷役装置を覆う荷役区画６の両方を含む複数の区画３，６の圧力管理に際して、一つのガス圧縮機７で、一括して各貨物倉３と荷役区画６とを同時に制御することができて、ガス圧Ｐｃｉ，Ｐｕの制御を合理化することができる。これにより、貨物倉３及び荷役区画６の可燃性ガスを内包する複数の区画３，６を独立して圧力管理するような、図５に示すような複雑なシステムが不要となる。

次に、図２〜図４に示す第２の実施の形態の船舶１Ａについて説明する。この船舶１Ａは、上記の第１の実施の形態の船舶１に、更に、次のような構成を加えたものである。

第１配管８に接続する第３配管１０を設けると共に、この第３配管１０と各貨物倉３とが連通するように、分岐配管１１を各貨物倉３に設ける。また、第１配管８に第２バルブ（第２のバルブ）８ａを設ける。この第２バルブ８ａの位置は、第３配管１０が接続する部位１２よりも荷役区画６側に設ける。また、第３配管１０に第３バルブ（第３のバルブ）１０ａを設け、各分岐配管１１に第４バルブ（第４のバルブ）１１ａをそれぞれ設ける。

この構成によれば、次のような２種類の圧力管理方法を容易に切り替えて行うことができるようになる。

第１の圧力管理方法は、貨物倉３と荷役区画６を同時に圧力管理する方法である。この方法では、第３バルブ１０ａと各分岐配管１１の第４バルブ１１ａとを閉じて、第２バルブ８ａを開弁し、ガス圧調整装置７でガス圧を調整することにより、荷役区画６のガス圧Ｐｕを、貨物倉３や荷役区画６の外部の大気圧Ｐａよりも高くする。その結果、Ｐｃｉ≧Ｐｕ＞Ｐａとすることができる。

また、第１のバルブ９ａを流量調整可能な調整弁で構成して、流量とガス圧を調整しながら、各貨物倉３のガスをガス圧調整装置７に送る場合には、これにより、各貨物倉３のガス圧を個別に制御することができる。

そして、第２の圧力管理方法は、貨物倉３のみを圧力管理する方法である。この方法では、第１バルブ９ａと第２バルブ８ａとを閉じて、第３バルブ１０ａを開弁することにより、ガス圧調整装置７で、荷役区画６のガス圧Ｐｕとは関係なく、貨物倉３のガス圧Ｐｃｉを調整制御する。この場合、貨物倉３の内部の圧力を検知して、予め設定した圧力となるように制御するが、貨物倉３に空気が侵入することを防止するために、貨物倉３のガス圧Ｐｃｉを大気圧Ｐａに対してＰｃｉ＞Ｐａとなるように圧力制御する。この方法では、容積の大きい荷役区画６が圧力制御対象から外れるので、非常に短時間で、Ｐｃｉ＞Ｐａにすることができる。

また、第４のバルブ１１ａを流量調整可能な調整弁で構成して、流量とガス圧を調整しながら、各貨物倉３のガスをガス圧調整装置７に送る場合には、これにより、各貨物倉３のガス圧を個別に制御することができる。

この第２の圧力管理方法は、次のような場合に用いられる。貨物倉３に可燃性ガスを発生する固形貨物が存在するので、荷役装置の保守及び修理を行う場合には、荷役装置が入っている荷役区画６の内部のみの可燃性ガスを空気に置換して人が荷役区画６内に立ち入ることができるようにする必要がある。この場合、貨物倉３のみの可燃性ガスのガス圧の圧力管理が必要となるが、各弁８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの弁操作の切替により、容易に、従来技術のＬＮＧ船やＬＰＧ船の貨物タンクの圧力管理と同様に複数の貨物倉３の個別圧力の制御が可能となる圧力管理を行うことができる。

従って、上記の船舶１、１Ａによれば、荷役装置が移動する部分と貨物倉３の全部のハッチ部分を覆う気密構造の全閉カバー５を設けて、荷役区画６を形成したので、気密性が増し、貨物倉３で発生する可燃性ガスの大気中への放出と、空気の荷役区画６や貨物倉３への侵入を防止できる。

また、第１配管８に接続されたガス圧縮機等のガス圧調整装置７により、荷役区画６の内部のガス圧Ｐｕを制御して、大気圧Ｐａよりも大きくすることができ、万一の全閉カバー４の気密性に問題が生じた場合でも、空気が貨物倉３又は荷役区画６に侵入して爆発雰囲気を形成するのを防止できる。

更に、貨物倉３と荷役装置を覆う荷役区画６の両方を含む複数の区画３，６の圧力管理に際して、一つのガス圧縮機７で、一括して各貨物倉３と荷役区画６とを同時に制御することができて、ガス圧Ｐｃｉ，Ｐｕの制御を合理化することができる。

本発明の船舶は、上記のように、貨物倉及び荷役区画の気密性を高めることができ、しかも、一つのガス圧縮機で、一括して各貨物倉と荷役区画のガス圧を大気圧よりも高くなるように制御することができるので、万一の全閉カバーの気密性に問題が生じた場合でも、空気が貨物倉又は荷役区画に侵入して爆発雰囲気を形成するのを防止できる。そのため、ＮＧＨハイドレート等の可燃性ガスを発生する固形物をばら積み状態で運搬する船舶として利用できる。

１，１Ａ船舶
３貨物倉
４全閉カバー
５上甲板
６荷役区画
７ガス圧調整装置
８第１配管
８ａ第２バルブ
９第２配管
９ａ第１バルブ
１０第３配管
１０ａ第３バルブ
１１分岐配管
１１ａ第４バルブ
Ｐｃｉ貨物倉のガス圧
Ｐｕ荷役区画のガス圧
Ｐａ大気圧

Claims

可燃性ガスを発生する固形物をばら積みする貨物倉を備えた船舶において、前記貨物倉の上を船体前後方向に移動する荷役設備を設けると共に、該荷役装置が移動する部分と前記貨物倉の全部のハッチ部分を覆う気密構造の全閉カバーを設け、該全閉カバー内の荷役区画に一端が開口され、ガス圧調整装置に他端が接続された第１配管を設けると共に、
前記貨物倉内部に一端が、前記荷役区画内部に他端が開口され、かつ、第１のバルブを備えた第２配管を各貨物倉に設けて、該第２配管で前各貨物倉と前記荷役区画との間をそれぞれ連通可能に構成したことを特徴とする船舶。
前記第１配管に接続する第３配管を設けると共に、該第３配管に分岐配管を設けて、該分岐配管を前記各貨物倉と前記第３配管とが連通可能に構成すると共に、前記第１配管の前記第３配管が接続する部位よりも前記荷役区画側に第２のバルブを、前記第３配管に第３のバルブを、前記各分岐配管に第４のバルブをそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載の船舶。
可燃性ガスを発生する固形物をばら積みする貨物倉を備えた船舶において、前記貨物倉の上を船体前後方向に移動する荷役設備を設けると共に、該荷役装置が移動する部分と前記貨物倉の全部のハッチ部分を覆う気密構造の全閉カバーを設け、該全閉カバー内の荷役区画に一端が開口され、ガス圧調整装置に他端が接続された第１配管を設けると共に、
前記第１配管に接続する第３配管を設けると共に、該第３配管に分岐配管を設けて、該分岐配管を前記各貨物倉と前記第３配管とが連通可能に構成すると共に、前記第１配管の前記第３配管が接続する部位よりも前記荷役区画側に第２のバルブを、前記第３配管に第３のバルブを、前記各分岐配管に第４のバルブをそれぞれ設けたことを特徴とする船舶。