JP5254354B2

JP5254354B2 - Ｌｎｇカーゴタンクのためのスロッシング抑制構造

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Inventors: ジンハ、ドク
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Description

本発明は、スロッシング抑制機構付きＬＮＧ（液化天然ガス）カーゴタンクに関し、より詳しくは、カーゴタンク内の空間を２つの部分、すなわち左右に仕切るスロッシング抑制バルクヘッドと、スロッシング抑制バルクヘッドをカーゴタンクの内部に固定するスツール部とを含み、ＬＮＧカーゴタンク内をＬＮＧが左右に動くスロッシング現象を軽減するスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクに関する。

一般に、ＬＮＧカーゴタンク内にＬＮＧを極低温（約−１６３℃）で貯蔵し、運搬するＬＮＧ運搬船では、ＬＮＧが極低温であるが故に生じる船体の脆性破壊の問題を考慮して、カーゴタンクは特殊構造を有しなければならない。「特殊構造」なる語は、船体又はカーゴタンクの構造材から極低温のＬＮＧを断熱及び分離するための構造を意味する。典型的には、特殊構造として、メンブレン構造が広く用いられてきた。メンブレン構造においては、船体の構造材に、優れた耐低温性を有するバリアが提供され、バリアとバリアの間には断熱物質が設けられている。

図１は、カーゴタンクを有する典型的なＬＮＧ運搬船を示す図である。図１に示すように、ＬＮＧ運搬船１では、船員の居室である乗員の部屋５及びＬＮＧ運搬船１の推進のための駆動力を発生させる動力部７を除いた船体内空間の大部分を、複数のカーゴタンク３が占めている。

カーゴタンク３は、ＬＮＧ運搬船１が運搬するＬＮＧを貯蔵するための空間を画定する。コファダム、すなわち互いに隣接するカーゴタンク３間の空間が、設けられている。コファダムは、内部の空気を加熱する装置を備えているので、極低温のＬＮＧが入っているカーゴタンク３との熱交換によって船体の壁が損傷しないようにする役割を果たす。

図２は、従来のメンブレン式カーゴタンクを示す断面図である。図２に示すように、メンブレン式カーゴタンク３の内部構造は、炭素鋼製の船体内壁１０と、船体内壁１０の内面に設けられた断熱複合バリア層２０とを含む。

断熱複合バリア層２０は、極低温のＬＮＧによって船体内壁１０が損傷しないようにするための断熱及び分離機能を果たす。カーゴタンク３の内部に最も近い最内部、即ち、ＬＮＧに直接接する位置に、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製の第１のバリア２２が設けられる。第１のバリア２２の外面上に、第１の断熱パッド２４が設けられる。第１の断熱パッド２４の外面上に、第１のバリア２２の機能を補完する３層材料でできた第２のバリア２６が設けられる。第２のバリア２６の外面上に、第２の断熱パッド２８が設けられる。第２の断熱パッド２８は、ＬＮＧ運搬船の構造材の１つである船体内壁１０と密接している。この構造は、カーゴタンク３に入っている極低温ＬＮＧによる船体の内壁１０の損傷を防止する。

しかし、海路を航行するＬＮＧ運搬船（ＬＮＧＣ）及び定置で使用される浮体式貯蔵再ガス化設備（ＦＳＲＵ）などの海洋構造物の場合、海面状態次第で、例えば波や海風を受けて、構造物は揺れる。構造物が揺れるとき、カーゴタンク３に入っているＬＮＧもカーゴタンク３内で動く。このとき、動いているＬＮＧはカーゴタンク３の内壁にぶつかる。この現象は「スロッシング」と呼ばれるものであり、スロッシングによって内壁に加えられる衝撃はスロッシング衝撃と呼ばれる。

スロッシングに起因するカーゴタンク３の内壁への損傷は、カーゴタンク３のサイズが大きくなるにつれて大きくなる。このことにより、カーゴタンク３のサイズは制限される。特に、特定海域で長期間停泊した状態で使用されるＦＳＲＵや、悪条件下で航行するＬＮＧ運搬船の場合、スロッシングに起因する上記の制限は、重要な設計因子となる。

従って、ＬＮＧを貯蔵・管理するＬＮＧ運搬船やＦＳＲＵの大型ＬＮＧカーゴタンクに適用可能な、スロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクが必要とされている。

従って、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＬＮＧ運搬船やＦＳＲＵに適用可能な、スロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、スロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクであって、極低温のＬＮＧの漏れを防止するための第１のバリアと、第１のバリアを補完するために提供される第２のバリア及び断熱パッドを有する該ＬＮＧカーゴタンクを提供する。スロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクは、カーゴタンク内で動くＬＮＧのスロッシング現象を低減させるべく、カーゴタンク内の空間を左右の空間に仕切るスロッシング抑制バルクヘッドと、スロッシング抑制バルクヘッドをＬＮＧカーゴタンクの内壁に取り付けるべく、第１の表面においてＬＮＧカーゴタンクの内壁に接合され、第２の表面においてスロッシング抑制バルクヘッドに接合されるスツール部とを含む。スツール部の一方の表面とその反対側の表面は、第１のバリア及び第２のバリアにそれぞれ連結される。断熱パッドは、スツール部内に提供される。それゆえ、スロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクは、ＬＮＧ運搬船船体の内壁への極低温のＬＮＧの漏洩やＬＮＧ運搬船船体の内壁との熱交換を防止する。

スロッシング抑制バルクヘッドは、船首尾線方向（長手方向）に所定の幅を有するジグザグ状のコルゲート型形状を有し得ることが好ましい。すなわち、スロッシング抑制バルクヘッドは、カーゴタンク内に配置され、カーゴタンク内の空間が左右の空間に仕切られ、それゆえ、カーゴタンクの左右舷方向（横方向）の幅を半分に減らし、それによってカーゴタンク内で動くＬＮＧのスロッシング現象を軽減させるように、船体の船首尾線方向に沿って延在する。ここで、コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドは、カーゴタンク内の空間を二等分できるように構成され、座屈及び捩れに対して抵抗性を有し得る形状を実現する。

更に、複数の穴が、コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドを貫通して、一定の間隔で互いから離間して形成され得る。これらの穴は、カーゴタンクを左右の空間に仕切るコルゲート型隔壁を貫通して形成されるので、カーゴタンクに入っているＬＮＧは、これらの穴を通って左右の空間を自由に行き来することができる。従って、ＬＮＧを、カーゴタンクから外部へ、または外部からカーゴタンクへ、１つのポンプを用いて移送することができる。穴の有無及び数は、各実施形態の構造によって変わり得る。従来のメンブレン式カーゴタンクが２つの独立した空間に仕切られているような基本構造の場合のみ、構造に穴がないことがある。

一方、スロッシング抑制バルクヘッドは、船体の船首尾線方向に方向付けられたプレート型隔壁と、プレート型隔壁が座屈に耐えられるようにプレート型隔壁に垂直に結合されかつ鉛直方向に方向付けられた複数の補強スティフナと、プレート型隔壁が船首尾線方向の変形及び捩れに耐えられるようにプレート型隔壁に垂直に結合されかつ長手方向に方向付けられた複数の補強ストリンガとを含み得る。プレート型スロッシング抑制バルクヘッドは、前述したコルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドに比べて剛性が大きいという長所があるが、カーゴタンクの空間を二等分することができないという短所もある。従って、カーゴタンクに入っているＬＮＧの体積に応じて、適切な実施形態が選択的に用いられる。

更に、複数の穴が、プレート型隔壁を貫通して、一定の間隔で互いから離間して形成され得る。プレート型隔壁に複数の穴が形成される理由は、コルゲート型隔壁に複数の穴が形成される理由と同じである。

スロッシング抑制バルクヘッドは、ＬＮＧの極低温に耐えられるように、優れた耐低温性を有するステンレス鋼製又はアルミニウム製であり得ることが好ましい。そのようなステンレス鋼又はアルミニウムは、ＬＮＧの極低温（約−１６３℃）に耐えられるように十分な耐低温性を有する。従って、ステンレス鋼又はアルミニウムは、極低温でＬＮＧに直接接するスロッシング抑制バルクヘッドの材料に適している。

一方、スツール部は、スロッシング抑制バルクヘッドの端部と接合される第１の水平方向部材（parallel member）と、第１の水平方向部材の下方に位置する第２の水平方向部材と、第１の水平方向部材の各端部を対応する第２の水平方向部材の各端部に接続し、カーゴタンクの内壁まで延在する支持部材と、支持部材の各上方端部から第１のバリアまで延在し、第１のバリアと接合される第１の連結部材と、支持部材の各上方端部から第２のバリアまで延在し、第２のバリアと接合される第２の連結部材とを含み得る。更に、第２の水平方向部材の上又は下に複数の断熱パッドが設けられる。

更に、スツール部は、第２の水平方向部材の下方に第２の水平方向部材から所定の距離だけ離れた位置に設けられ、一方の端部とその反対側の端部が支持部材の上方端部にそれぞれ接合される第３の水平方向部材を更に含み得る。従って、第３の水平方向部材が追加的に設けられる場合には、ストール部は内部に３つの密閉空間を画定する。密閉空間の数は、各実施形態の構造によって変わり得る。それゆえ、必要に応じて、ストール部内に画定される密閉空間の数を増やすために密閉空間の数を更に増やすことができ、それにより、より多様に密閉空間を実現することができる。

ここで、第２の水平方向部材、第３の水平方向部材及び支持部材の上方端部によって、第２の密閉空間が画定される。第２の密閉空間は、スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定される１つの空間からなり、第２の密閉空間を画定する部材に発生したクラックに起因するガス漏れを検出するために第２の密閉空間内にガスが充填される。従来のカーゴタンクでは、第１のバリア及び第２のバリアにクラックが存在するか否かを検査するために、ガス充填法を用いた圧力検査作業が必然的に行われる。同じようにして、本発明のスツールにおいても、第１の水平方向部材、第２の水平方向部材、第３の水平方向部材、第１連結部材、第２連結部材及び支持部材（これらはスツール部を構成する）にクラックが存在するか否かを検査するために、ガス充填法を用いた圧力検査作業が行われる。このとき、第２の密閉空間は、ガスを充填するための空間として用いられる。このために、第２の密閉空間は、スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定される１つの空間によって画定されているので、第２の密閉空間内にガスを充填して、第２の密閉空間を形成する各部材、即ち、第２の水平方向部材、第３の水平方向部材及び支持部材の上方端部に発生したクラックに起因するガス漏れを検出することができる。更に、第２の密閉空間は、カーゴタンクの補修を行うための通路としての役割も果たす。

第３の水平方向部材は、ＬＮＧの極低温に耐えられるように、優れた耐低温性を有するステンレス鋼製又はアルミニウム製であることが好ましい。

ストール部においては、スロッシング抑制バルクヘッドをより確実に支持し、ストール部を船体内壁に安定に接合するために、第２の水平方向部材の幅は、第１の水平方向部材の幅よりも大きいことが好ましい。即ち、スロッシング抑制バルクヘッドと接合された第１の水平方向部材と、第１の水平方向部材よりも大きい幅を有する第２の水平方向部材と、第１の水平方向部材の各端部と第２の水平方向部材の各端部をそれぞれ接合する支持部材とが、台形断面を形成する。台形断面構造は、第１の水平方向部材に接合されているスロッシング抑制バルクヘッドをより確実に支持することができる。しかし、代替的に、第１の水平方向部材と第２の水平方向部材が同じ幅を有する矩形スツール部が用いられることもある。

ここで、第１の水平方向部材、第２の水平方向部材、第１連結部材、第２連結部材及び支持部材の上方端部は、ＬＮＧの極低温に耐えることができるステンレス鋼製又はアルミニウム製である。船体の内壁と近接する支持部材の下方端部は、船体の内壁と同じ材料である炭素鋼製であることが好ましい。従って、第１の水平方向部材、第２の水平方向部材、第１連結部材及び第２連結部材は、第１及び第２のバリアと連結されるか、あるいは従来のメンブレン式カーゴタンクの第１及び第２のバリアと同じ機能を果たすので、これらは、優れた耐低温性を有しかつＬＮＧの極低温に耐えることができるステンレス鋼製又はアルミニウム製であることが好ましい。

更に、第１の水平方向部材、第２の水平方向部材及び支持部材の上方端部によって、第１の密閉空間が画定される。第１の密閉空間は、スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定される１つの空間からなるので、第１の密閉空間内にガスを充填して、第１の密閉空間を画定する部材に発生したクラックに起因するガス漏れを検出することができる。従って、第１の密閉空間は、第２の密閉空間と同じようにして、ガスを充填するための空間として用いられる。このために、第１の密閉空間は、スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定される１つの空間によって画定されているので、第１の密閉空間を形成する各部材、即ち、第１の水平方向部材、第２の水平方向部材及び支持部材の上方端部に発生したクラックに起因するガス漏れを検出することができる。更に、第１の密閉空間は、カーゴタンクの補修を行うための通路としての役割も果たす。

更に、第２の密閉空間の下方には、第３の水平方向部材と、支持部材の下方端部と、支持部材の下方端部が接合される船体外壁とによって、第３の密閉空間が画定され得る。そのような密閉空間は、支持部材の上方端部と一体化された支持部材の下方端部及び船体の内壁が、支持部材の上方端部を通じて、カーゴタンクに入っている極低温のＬＮＧとの熱交換によって損傷しないように、内部温度が調節可能であるように構築され得る。

上述したように、本発明に従うスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクでは、カーゴタンクは、スロッシング抑制バルクヘッド及びスロッシング抑制バルクヘッドを支持するスツール部によって、左の空間と右の空間とに仕切られる。従って、本発明は、スロッシング現象を軽減し、巨大カーゴタンクの建造を可能にする。

更に、本発明に従うスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクは、巨大カーゴタンクを必要とする浮体式貯蔵再ガス化設備（ＦＳＲＵ）にも適用できる。従って、ＦＳＲＵの建造を容易にするという利点がある。

更に、本発明に従うスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクでは、ＬＮＧをカーゴタンク外に排出するポンプタワーを、カーゴタンクに取り付けられたスロッシング抑制バルクヘッドに直接設置することができるので、従来技術のポンプタワーの振動問題を解決ことができる。

カーゴタンクを有するＬＮＧ運搬船を示す図である。従来のカーゴタンクを示す断面図である。本発明に従うスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクの一実施形態を示す図である。図３のスロッシング抑制バルクヘッドの第１の実施形態を示す部分斜視図である。図３のスロッシング抑制バルクヘッドの第２の実施形態を示す部分斜視図である。図３の部分Ａの第１の実施形態を拡大して示す部分断面図である。図３の部分Ａの第２の実施形態を拡大して示す部分断面図である。図３の部分Ａの第３の実施形態を拡大して示す部分断面図である。図３の実施形態に従うカーゴタンクの概念を示す図である。

以下に、本発明に従うスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクの好適実施形態について説明する。

図３は、本発明に従うスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクの一実施形態を示す。図４は、図３の実施形態のスロッシング抑制バルクヘッドの第１の実施形態を示す部分斜視図である。図５は、図３の実施形態のスロッシング抑制バルクヘッドの第２の実施形態を示す部分斜視図である。図６は、図３の部分Ａの第１の実施形態を示す部分断面図である。図７は、図３の部分Ａの第２の実施形態を示す部分断面図である。図８は、図３の実施形態に従うカーゴタンクの概念を示す図である。

図３に示すように、本発明に従うスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクは、カーゴタンク３内の空間を２つの部分、すなわち左右の空間に仕切るスロッシング抑制バルクヘッド１００と、第１の表面においてＬＮＧ運搬船の内壁１０に接合され、第２の表面においてスロッシング抑制バルクヘッド１００に接合されるスツール部２００とを含む。

図４及び図５は、図３の実施形態に従うスロッシング抑制バルクヘッド１００の幾つかの実施形態を示す。スロッシング抑制バルクヘッド１００及び１１０については、対応する図面を参照しながら説明する。

図４は、図３の実施形態のスロッシング抑制バルクヘッドの第１の実施形態を示す部分斜視図である。図４に示すように、スロッシング抑制バルクヘッドは、ＬＮＧを貯蔵するカーゴタンク３内に設置され、カーゴタンク３内の空間を２つの部分、すなわち左右の空間に仕切る構造物である。本実施形態では、スロッシング抑制バルクヘッド１００は、船首尾線方向に所定の幅を有しかつジグザグ形状を有するコルゲート型構造物である。

コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド１００は、カーゴタンク３内に配置され、カーゴタンク３内の空間が左右の空間に仕切られるように船体の船首尾線方向に沿って延在する。この構造体では、カーゴタンク３の左右の各空間の幅は、カーゴタンク３の幅の半分である。従って、カーゴタンクに入っているＬＮＧのスロッシング現象は軽減される。更に、所定の幅を有しかつジグザグ形状を有するコルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド１００は、カーゴタンク３内の空間を二等分できるように構成されるのが好ましい。コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド１００は、座屈及び捩れに対して構造的に抵抗性を有する形状を実現する。同様に、コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドを貫通して複数の隔壁貫通穴１０２が一定の間隔で互いから離間して形成されている。仕切られたカーゴタンク内で動くＬＮＧは、隔壁貫通穴１０２を通って左右の空間を自由に行き来することができる。カーゴタンク内でのＬＮＧの自由な流れは、ＬＮＧを、カーゴタンクの左右の空間から外部へ、または外部からカーゴタンクの左右の空間へ、１つのポンプを用いて移送することを可能にする。

図５は、図３の実施形態のスロッシング抑制バルクヘッドの第２の実施形態を示す部分斜視図である。図５に示すように、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド１１０は、船体の船首尾線方向に方向付けられたプレート型隔壁１１２と、プレート型隔壁１１２に垂直でありかつ鉛直方向に延在する複数の補強スティフナ１１４と、プレート型隔壁１１２に垂直でありかつ船体の船首尾線方向に延在する複数の補強ストリンガ１１６とを含む。

プレート型スロッシング抑制バルクヘッド１１０は、カーゴタンク３内に直立して配置されかつ船体の船首尾線方向に延在する板状部材である。プレート型スロッシング抑制バルクヘッド１１０は、カーゴタンク３内の空間を２つの部分、すなわち左右の空間に仕切る。この構造のおかげで、カーゴタンク３の左右の各空間の幅は、カーゴタンク３の幅の半分である。従って、カーゴタンクに入っているＬＮＧのスロッシング現象は軽減される。図４に示すコルゲート型隔壁型のスロッシング抑制バルクヘッド１００とは異なり、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド１１０は、多数の補強部材、換言すれば、複数の補強スティフナ１１４及び複数の補強ストリンガ１１６を有する。よって、構造的には、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド１１０は、座屈及び捩れに対して非常に高い剛性を有することができる。コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド１００に関して記載したのと同様にして、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド１１０を貫通して複数のプレート穴１１８が一定の間隔で互いから離間して形成されている。カーゴタンクに入っているＬＮＧは、プレート穴１１８を通って左右の空間の間を自由に流れることができる。カーゴタンク内でのＬＮＧの自由な流れは、カーゴタンクの左右の空間から外部へ、または外部からカーゴタンクの左右の空間へ、ＬＮＧを単純なポンプを用いて移送することを可能にする。しかし、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド１１０の場合は、図４に示すコルゲート型隔壁型のスロッシング抑制バルクヘッド１００とは異なり、カーゴタンク３内の空間を二等分することができないので、不均一に仕切られた空間に起因する不都合があり得る。

従って、ＬＮＧ運搬船に設けられるカーゴタンクの規格、用途及び容量に合わせて、図４に示すコルゲート型隔壁型のスロッシング抑制バルクヘッド１００または図５に示すプレート型スロッシング抑制バルクヘッド１１０が選定的に用いられるのが好ましい。当然のことながら、上記した２つのタイプのスロッシング抑制バルクヘッドと同様に、スロッシング抑制バルクヘッドを様々なタイプに変更することができる。これより先は、２つのタイプのうち、コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド１００を用いた例に基づいて本発明を説明する。

図６及び図７は、図３の部分Ａの実施形態を示す。図６または図７に示される部分Ａは、スツール部２００または２００ａに関する。スツール部２００または２００ａは、船体の内壁１０と、カーゴタンク３内の空間を左右の空間に仕切るスロッシング抑制バルクヘッド１００（ここでは、スロッシング抑制バルクヘッドとしてコルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドを用いる）との両方に接合され、それによって、スロッシング抑制バルクヘッド１００をカーゴタンクの内壁に取り付ける。

まず、部分Ａの第１の実施形態について、図６を参照して以下に説明する。スツール部２００は、スロッシング抑制バルクヘッド１００の端部と接合される第１の水平方向部材２０２と、第１の水平方向部材２０２に平行でありかつ第１の水平方向部材２０２から所定の距離だけ離れて下方に離間している第２の水平方向部材２０４と、第１の水平方向部材２０２の各端部を対応する第２の水平方向部材２０４の各端部に接続する支持部材２１２とを有する。スツール部２００は更に、各支持部材の上方端部２１４から各第１のバリア２２まで延在しかつ第１のバリア２２と接合される第１の連結部材２０６と、各支持部材の上方端部２１４から各第２のバリア２６まで延在しかつ第２のバリア２６と接合される第２連結部材２０８と、第２の水平方向部材の上面及び下面にそれぞれ取り付けられる第１の断熱パッド２１０及び第２の断熱パッド２１１を含む。

ここで、第１の水平方向部材２０２、第２の水平方向部材２０４、第１の連結部材２０６、第２の連結部材２０８及び支持部材の上方端部２１４は、ステンレス鋼製又はアルミニウム製であり、支持部材の下方端部２１６は、船体内壁１０と同じ炭素鋼製である。

第１の水平方向部材２０２、第２の水平方向部材２０４及び支持部材の上方端部２１４は、各第１のバリア２２に接続されている第１の連結部材２０６及び各第２のバリア２６に接続されている第２の連結部材２０８の両方によって、カーゴタンクの第１及び第２のバリア２２、２６に接続されている。従って、これらの部材２０２、２０４、２０６及び２０８は、優れた耐低温性を有し、第１のバリア２２と同一又は類似であるような、ステンレス鋼製又はアルミニウム製である。支持部材の下方端部２１６は、上記部材の材料とは異なるが、船体内壁１０と同一又は類似であるような、炭素鋼製である。

従って、支持部材の上方端部２１４は、第１の水平方向部材２０２、第１連結部材２０６、第２の水平方向部材２０４及び第２連結部材２０８と接合されており、従って、ＬＮＧから伝わる極低温に耐性を有しなければならない。それゆえ、支持部材の上方端部２１４は、耐低温性を有するステンレス鋼又はアルミニウム製であるのが好ましい。しかし、支持部材の下方端部２１６は、船体内壁１０と接合されているので、船体内壁１０と同一又は類似する材料である炭素鋼製であるのが好ましい。支持部材の上方端部２１４と下方端部２１６の取り付け位置は、互いに隣接するカーゴタンク間の空間であるコファダム内の空気温度を考慮して決定される。

第２の水平方向部材２０４は、第１の水平方向部材２０２の下方に第１の水平方向部材２０２から所定の距離だけ離れた位置に、第１の水平方向部材２０２と第２の水平方向部材２０４が互いに平行になるように配置される。第２の水平方向部材２０４は、第１の水平方向部材２０２と同じ材料であるステンレス鋼製又はアルミニウム製である。第２の水平方向部材２０４は、第２のバリア２６と同じ機能を果たす。第１の断熱パッド２１０及び第２の断熱パッド２１１は、極低温のＬＮＧから船体内壁を保護するべく、第２の水平方向部材２０４の上面及び下面にそれぞれ取り付けられている。

一方で、第１の水平方向部材２０２、第２の水平方向部材２０４及び支持部材の上方端部２１４によって、第１の密閉空間２３０が画定される。第１の密閉空間２３０は、スロッシング抑制バルクヘッド１００の外縁に沿って延在する１つの空間を形成し、スツール部２００に発生したクラックに起因するガス漏れを検出するために第１の密閉空間２３０内にガスが充填される。従来技術では、カーゴタンクを製作した後には、第１のバリア２２及び第２のバリア２６にクラックが存在するか否かを検査するために、ガス充填法を用いた圧力検査作業が必然的に行われる。同じようにして、スツール部２００を取り付け終わった後に、第１の水平方向部材２０２、第２の水平方向部材２０４、第１連結部材２０６、第２連結部材２０８及び支持部材の上端部２１４（これらはスツール部２００を構成する）にクラックが存在するか否かを検査するために、ガス充填法を用いた圧力検査作業が行われる。このとき、第１の密閉空間２３０は、ガスを充填するための空間として用いられる。更に、第１の密閉空間２３０は、カーゴタンクの補修を行うための通路としての役割も果たす。

第１の密閉空間２３０の下部には、第２の水平方向部材２０４、支持部材の下端部２１６及び支持部材の下端部２１６が接合される船体内壁１０によって、第３の密閉空間が画定される。第３の密閉空間は、支持部材の上方端部２１４と一体化された支持部材の下方端部２１６及び船体内壁１０が、支持部材の上方端部２１４を通じて、カーゴタンクに入っている極低温のＬＮＧとの熱交換によって損傷しないように、内部温度が調節可能であるように構築される。

次に、部分Ａの第２の実施形態について、図７を参照して以下に説明する。スツール部２００ａが、スロッシング抑制バルクヘッド１００の前端部及び後端部を支持している。図６の第１実施形態のスツール部２００とは異なり、第１の水平方向部材２０２ａと第２の水平方向部材２０４ａが同じ幅を有する。更に、第１の水平方向部材２０２ａと第２の水平方向部材２０４ａを互いに接続する支持部材２１２ａが、船体内壁１０に垂直に接合される。上記したように矩形形状を有するスツール部２００ａは、図６の第１実施形態のスツール部２００の支持力に比べて支持力が低下している。従って、スロッシング抑制バルクヘッド１００が垂直方向に支持される位置即ち、スロッシング抑制バルクヘッド１００の上方端部又は下方端部上ではスツール部２００ａを用いることは適していないが、スロッシング抑制バルクヘッド１００の前端部又は後端部ではスツール部２００ａを用いることができる。上記構造を除くスツール部２００ａの一般形状及び構造は、図６の第１実施形態のスツール部２００と同一であるので、これ以上の説明は不要であろう。

次に、部分Ａの第３の実施形態について、図８を参照して以下に説明する。図８の第３実施形態のスツール部は、図６の第１実施形態のスツール部と類似しているので、異なる点のみを以下に簡略に説明する。

図８を参照すれば、第１実施形態とは異なり、第３実施形態は、第３の水平方向部材２１３を更に含む。第３の水平方向部材２１３は、第２の水平方向部材２０４の下方に第２の水平方向部材２０４から所定の距離だけ離れた位置に配置され、第３の水平方向部材２１３の両端部が支持部材の上方端部２１４にそれぞれ接合されている。

この場合は、第２の水平方向部材２０４の下面に第１の断熱パッド２１０が取り付けられている。第３の水平方向部材２１３は、第１の断熱パッド２１０から所定の距離だけ離れた下向きに離間され、第３の水平方向部材２１３の下面に第２の断熱パッド２１１が取り付けられている。第１の断熱パッド２１０の下面と第３の水平方向部材２１３の下面の間に、第２の密閉空間２５０が画定される。更に、第２の断熱パッド２１１の下面と船体内壁１０の上面の間に、第１の実施形態で説明したようにして、第３の密閉空間２４０が画定される。

第３の水平方向部材２１３は、第２の水平方向部材２０４と同一又は類似であるステンレス鋼製又はアルミニウム製である。第２の密閉空間２５０は、第１実施形態の第１の密閉空間２３０と同様にして、ガスを充填するための空間として用いられる。

ここで、第２の密閉空間２５０は、スロッシング抑制バルクヘッド１００の外縁に沿って延在する１つの空間を形成し、第２の密閉空間２５０を画定する各部材、即ち、第２の水平方向部材２０４、第３の水平方向部材２１３及び支持部材の上方端部２１４に発生したクラックに起因するガス漏れを検出するために第２の密閉空間内にガスが充填される。更に、第２の密閉空間２５０は、カーゴタンクの補修を行うための通路としての役割も果たす。

図９は、図３の実施形態に従うカーゴタンクの概念を示す図である。図９を参照して、スロッシング抑制機構を有するＬＮＧカーゴタンクの内部構造について説明する。図２のカーゴタンク３とは異なり、本発明の好適実施形態に従うカーゴタンクは、２つの部分、すなわち左右の空間に仕切られる。この構造は、船体の船首尾線方向に延在しかつカーゴタンク内の空間を左右の空間に仕切るスロッシング抑制バルクヘッド１００によって実現される。スロッシング抑制バルクヘッド１００は、スロッシング抑制バルクヘッド１００を垂直方向に支持する台形スツール部２００及びスロッシング抑制バルクヘッド１００を船首尾線方向に支持する矩形スツール部２００ａの両方によって、カーゴタンクに結合される。この実施形態では、スロッシング抑制バルクヘッド１００に垂直方向により大きな力が加えられることを考慮してこの構造が設計されているが、構造は変更可能である。

従って、カーゴタンクは、スロッシング抑制バルクヘッド１００及びスロッシング抑制バルクヘッド１００を支持するスツール部２００、２００ａによって、左右の空間に仕切られている。ＬＮＧは、仕切られたカーゴタンクの左右の空間に貯蔵される。典型的には、ＬＮＧを含んでいるカーゴタンクの体積が減少すると、カーゴタンク内のＬＮＧによって発生するスロッシング現象が軽減される。従って、図２の従来のカーゴタンクに比べて、本発明は、スロッシング現象を軽減する効果を有することができる。更に、本発明に従うスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクでは、複数のスロッシング抑制バルクヘッド１００及び対応する数のスツール部２００、２００ａが提供され得る。よって、本発明は、巨大カーゴタンクの建造を可能にする。更に、本発明では、ＬＮＧをカーゴタンク外に排出するポンプタワー３００をスロッシング抑制バルクヘッド１００の側壁に設置することができるので、従来の吊下げ式ポンプタワーの振動問題を解決ことができる。

上記の実施形態では、スロッシング抑制バルクヘッド１００が船体の船首尾線方向に方向付けられている構造についてのみ説明してきた。しかし、この実施形態の変更形態として、スロッシング抑制バルクヘッド１００は、船体の左右舷方向に方向付けられ得る。あるいは、複数のスロッシング抑制バルクヘッド１００を、船首尾線方向と左右舷方向とに互いに交差するように設置することもできる。これらの変更形態は、本発明の範囲内に含まれるものと考えられるものとする。

本発明に従うスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクの好適実施形態について説明してきたが、当業者であれば、本発明の技術的範囲及び本質的特徴から逸脱することなく、様々な変更、付加及び置換が可能であることを理解するであろう。

従って、上記の実施形態は、例示的な例に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって画定される。特許請求の範囲及びそれに等価なものから推論される全ての変更、付加及び置換は、本発明の範囲内に含まれるものとして解釈されなければならない。

Claims

極低温のＬＮＧ（液化天然ガス）の漏れを防止するための第１のバリア並びに該第１のバリアを補完するために設けられる第２のバリア及び断熱パッドを有する、スロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンクであって、
前記カーゴタンク内でＬＮＧが動くスロッシング現象を低減させるべく、前記カーゴタンク内の空間を複数の空間に仕切るためのスロッシング抑制バルクヘッドと、
前記スロッシング抑制バルクヘッドをＬＮＧカーゴタンクの内壁に取り付けるべく、第１の表面において前記ＬＮＧカーゴタンクの前記内壁に接合され、第２の表面において前記スロッシング抑制バルクヘッドに接合されるスツール部とを含み、
前記スツール部が、前記第１のバリア及び前記第２のバリアにそれぞれ連結され、前記断熱パッドを前記スツール部内に有し、それによって、ＬＮＧ運搬船船体の内壁への前記極低温のＬＮＧの漏洩や前記ＬＮＧ運搬船船体の前記内壁との熱交換を防止するようにし、
前記スツール部が、
前記スロッシング抑制バルクヘッドの端部と接合される第１の水平方向部材と、
前記第１の水平方向部材の下方に位置する第２の水平方向部材と、
前記第１の水平方向部材の各端部を対応する前記第２の水平方向部材の各端部に接続し、前記カーゴタンクの前記内壁まで延在する支持部材と、
前記支持部材の各上方端部から前記第１のバリアまで延在し、該第１のバリアと接合される第１の連結部材と、
前記支持部材の各上方端部から前記第２のバリアまで延在し、該第２のバリアと接合される第２の連結部材とを含み、
前記第２の水平方向部材の上又は下に複数の断熱パッドが設けられることを特徴とする、スロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンク。
前記スロッシング抑制バルクヘッドは、ジグザグ状のコルゲート形状を有することを特徴とする請求項１に記載のスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンク。
前記スロッシング抑制バルクヘッドが、
プレート型隔壁と、
前記プレート型隔壁に垂直に結合されかつ鉛直方向に方向付けられたスティフナと、
前記プレート型隔壁に垂直に結合されかつ長手方向に方向付けられたストリンガとを含むことを特徴とする請求項１に記載のスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンク。
前記スロッシング抑制バルクヘッドを貫通して穴が形成され、該穴を通って前記ＬＮＧが前記ＬＮＧカーゴタンク内の前記仕切られた両空間の間を行き来できるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンク。
前記第２の水平方向部材の下方に設けられかつ前記支持部材の前記上方端部に接合される第３の水平方向部材を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンク。
前記第２の水平方向部材、前記第３の水平方向部材及び前記支持部材の前記上方端部によって、密閉空間が画定され、該密閉空間が、前記スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定された１つの空間からなり、前記密閉空間内には、対応する部材に発生したクラックに起因するガス漏れを検出するために、ガスが充填されることを特徴とする請求項５に記載のスロッシング抑制機構付きＬＮＧカーゴタンク。