JP5374636B2 - 液化天然ガス（ｌｎｇ）タンクにおける二次皮膜の終端部 - Google Patents

Description

本発明は、耐力構造体に設けられた防水断熱タンクに製造に関するものである。

船舶の二重船体構造によって構成された耐力構造体に設けられた防水断熱タンクについては、フランス国特許第２，６９１，５２０号およびフランス国特許第２，７２４，６２３号においてすでに提案されているところであるが、かかるタンクの各壁部には、タンク内部から耐力構造体に向かって順に、一次密封障壁、一次断熱障壁、二次密封障壁および二次断熱障壁が設けられている。

前記一次断熱障壁、二次密封障壁および二次断熱障壁は、前記耐力構造体に固定された複数のプレハブパネルで構成されている。このプレハブパネルは、それぞれ、（１）断熱レイヤ（このレイヤによって二次断熱障壁が構成される）を有する第１の剛体プレートと、（２）前記二次断熱障壁をなす断熱レイヤの表面の全体にわたって貼り付けられた軟質シートまたは剛体シート（このシートによって二次密封障壁が構成される）と、（３）部分的に前記シートを覆いかつそれに貼り付けられた第２の断熱レイヤと、（４）前記第２の断熱レイヤを覆っている第２の剛体プレート（前記第２の断熱レイヤとこの第２の剛体プレートとにより一次断熱障壁が構成される）で構成されている。

二次密封障壁は、前記タンクの垂直壁部の先端に位置する領域において、前記耐力構造体に接続されている。この「二次皮膜の終端領域（ｚｏｎｅ ｄ‘ａｒｒeｔ ｄｅ ｌａ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｅｃｏｎｄａｉｒｅ）」とよばれる領域は、前記引用文献には記載されていない。

図１は、従来技術に属するタンクにおける二次皮膜の終端領域の断面図である。耐力構造体１は、二重船体構造によって構成されている。耐力構造体１は、垂直部２および水平部３を有している。水平部３には、下方に向かって延在されたＬ字型フラット部４が溶接により取り付けられている。

公知の態様にしたがって、複数のプレハブパネル（図示せず）が、前記一次断熱障壁、前記二次密封障壁および前記二次断熱障壁を構成すべく、垂直部２に固定されている。図１に示すように、断熱材料で構成された断熱レイヤ５および不透水性を有する不透水シート６がプレハブパネルの最上部に配置されている。

前記不透水シート６は、前記二次皮膜の終端領域において、不透水性を維持しつつ前記耐力構造体１に接続されなければならない。かかる不透水的接続は、プレハブパネルの不透水シート６に接着されるとともにＬ字型フラット部４に接着された、フレキシブルな軟質シート７によって実現される。この軟質シート７を前記Ｌ字型フラット部４に接着するために、マスチック樹脂で構成された２つのレイヤ８が設けられており、これは図２に詳細に示すとおりである。圧迫用のビーム９が、Ｌ字型フラット部４にボルトで締結されている。

フランス国特許第２，６９１，５２０号明細書 フランス国特許第２，７２４，６２３号明細書

前述したような二次皮膜を閉止する仕組みには幾つかの問題点が存在する。

第一に、Ｌ字型フラット部４における前記軟質シート７の前記機械的接合部は、実装が複雑になる、なんとなれば、前記軟質シート７の接着に加えて、前記マスチック樹脂の２つのレイヤ８を設けるとともに前記ビーム９をボルト締めすることが必要となるからである。

第二に、前記軟質シート７および前記Ｌ字型フラット部４の間における接着された面積はわずかであるため、作業を首尾よく行うとともに気体および液体の状態における液化天然ガス（ＧＮＬ）の漏出が起こらないように適切に確保するには、非常に高度に訓練されかつ経験のある労働力の投入が必要となる。

本発明が解決しようとする課題は、従来技術における上述した不都合を少なくとも部分的に回避することができるタンクを提供することにある。特に、本発明の目的は、不透水性二次不透水性のバリアが前記耐力構造体により一層容易に接続されることができるタンクを提供することにある。本発明の他の目的は、前記タンクの製造を可及的に自動化および信頼化することを許容することにある。

本発明によって提案される解決方法は、耐力構造体および液化天然ガスを収容するように構成された防水断熱タンクを備えた液化天然ガスのためのコンテナにおいて、前記タンクには、前記耐力構造体に固定された複数のタンク壁部が設けられ、各タンク壁部には、前記タンクの厚さ方向において該タンクの内側から外側に向かって順に、一次密封障壁、一次断熱障壁、二次密封障壁および二次断熱障壁が設けられ、前記複数のタンク壁部には少なくとも１つの垂直壁部が設けられ、前記垂直壁部における前記二次密封障壁には、前記壁部の先端に位置付けられた第１の不透水性シートおよび前記第１の不透水性シートを前記耐力構造体に不透水性を維持しつつ接続する接続部材が設けられており、かつ、前記接続部材には、前記第１の不透水性シートに対して平行な第１の金属板が設けられ、かつ、前記第２の不透水性シートが、前記第１の不透水性シートとに接着されていることを特徴とする液化天然ガスのためのコンテナである。変形例として、前記第２の不透水性
シートは、前記第１の金属板に直接的に接着されてもよい。

このコンテナは、例えば、船舶搭載型または陸上設置型コンテナなどである。前記特性を得ることにより、前記第２の不透水性シートは、それぞれ、平行な２つの表面上に接着されており、しかもこの接着は、自動化されかつ信頼性ある態様により、容易に実現されることができる。前記第１の不透水性シートの接着は、前記タンク内への配設に先立って、製造工場にて実現されることができる。前記第１のプレートは金属で構成されており、前記耐力構造体に、直接的にまたは間接的に、連続溶接によって接続されることができる。この連続溶接もまた、自動化されかつ信頼性ある態様により容易に実現されることができる。このように、本発明によれば、マスチック樹脂レイヤの利用を回避することができる。さらに、前記第２のシートの接着は、非常に専門的で経験を要する労働力の投入を必要としない。

好ましくは、前記接続部材には、前記第１の不透水性シートに対して平行な第１の金属板、および、前記第１の金属板に接着された第３の不透水性シートが設けられ、かつ、前記第２の不透水性シートが、前記第１の不透水性シートと前記第３の不透水性シートとに接着されている。好ましくは、前記第２の不透水性シートはフレキシブルなシートであり、前記第１の不透水性シートおよび前記第１の金属板に接着された第３の不透水性シートの間には、接着が施されていない非接着領域が設けられている。

第２の不透水性シートをフレキシブルに構成するとともに前述した非接着領域を設けることによって、耐力構造体および第二次断熱障壁とによってもたらされる動きを、前記二次密封障壁によって吸収させることができる。有利には、前記第１の金属板は、前記耐力構造体に接続された金属部材に溶接により取り付けられている。好ましくは、前記金属部材には、垂直部および水平部が設けられ、前記第１の金属板が前記垂直部に溶接により取り付けられ、前記水平部が前記耐力構造体に接続されている。

前記水平部の長さによって、前記金属部材の配設の際に前記垂直部の位置を調整することができるようになる。かくして、前記垂直部の位置を前記第１の不透水性シートの位置に対して調節することを許容する。一実施形態によれば、前記垂直部は、前記第３の不透水性シートが接着されているが、前記第１の不透水性シートおよび前記第３の不透水性シートが、同一平面に位置付けられるように位置付けられている。これによって接着はより一層容易となる。

有利には、前記第１の不透水性シートは、断熱材料で構成された断熱レイヤ上にまたは前記二次断熱障壁の一部をなす合板上に接着されている。

一実施形態によれば、前記耐力構造体は、陸上に設置されたコンクリート製の複数の垂直な壁面部で構成されている。

他の実施形態によれば、前記耐力構造体は、浮遊構造物の二重船体構造によって構成されている。

本発明のその他の目的、詳細、特性および利点は、以下の記載によってより一層明らかとなるのであるけれども、本発明の特定の実施形態、これはもっぱら説明の便宜のため、添付の図面を参照しつつ説明されたものであって本発明を限定する趣旨を何ら有さないものである。

従来技術に係るタンクにおける二次皮膜の終端領域を示した断面図である。 図１の詳細図である。 本発明の一実施形態に係るタンクにおける二次皮膜の終端領域を示した断面図である。 図３の詳細図である。 同じく図３の詳細図である。 図３に示すタンクにおける二次皮膜の前記終端領域のコーナ部を示した斜視図である。 図６に示すコーナ部に配設されたブラケットを示した図である。 同じく図６に示すコーナ部に配設されたブラケットを示した図である。 若干の部品が取り除かれている点を除いて図６と同様の図である。 本発明の他の実施形態に係るタンクにおける二次皮膜の終端領域の断面図である。 図１０の詳細図である。 同じく図１０の詳細図である。 図１０に示すタンクにおける前記二次皮膜の終端領域のコーナ部を示した斜視図である。

図３ないし図９は、本発明の第１の実施形態に係るタンクを示した図である。このタンクは、複数のタンク壁部で構成されており、耐力構造体１１に組み込まれている。耐力構造体１１は、船舶または他の浮遊構造物における二重船体構造である。

従来技術におけると同様に、前記複数のタンク壁部には、それぞれ、前記タンクの内側から外側に向かってタンクの厚さ方向でみて順に、一次密封障壁、一次断熱障壁、二次密封障壁および二次断熱障壁が設けられている。

導入部において把握した従来技術におけると同様に、一次断熱障壁、二次密封障壁および二次断熱障壁は、前記耐力構造体１１に固定された複数枚のプレハブパネルで構成されている。

具体的には、二次密封障壁は、複数の不透水性シートからなる集合体で構成されている。前記複数の不透水性シートは、それぞれ、複合材料で構成されており、この複合材料における２つの外部レイヤはガラス繊維布で構成され、中間レイヤは厚さ約０．１ミリメートルの変形可能なアルミニウム箔で構成されている。前記不透水性シートは、その製造工程によるが、剛性を有する剛体シートとしてまたはフレキシブルな軟質シートとすることができる。したがって、各プレハブパネルは、部分的に、断熱材料で構成された断熱レイヤに接着された剛体シートで構成されている。互いに隣り合うプレハブパネルどうしの接合部において、帯状の軟質シートによって剛体シートどうしが接続されている。

前記タンクの垂直壁部の先端にあたる領域において、前記二次密封障壁（または二次皮膜として知られている）が前記耐力構造体１１に接続されている。図３は、前記二次皮膜の「終端領域」とよばれる前記領域を示した断面図である。図４および図５は、図３の細部を示した図である。

前記耐力構造体１１には、垂直部１２と水平部１３とが設けられている。前記水平部１３には、Ｌ字型フラット部１４が溶接により取り付けられている。前記Ｌ字型フラット部１４は、前記垂直部１２に対して平行に下方へ向かって延在された垂直部分２７と、前記垂直部分２７の下側端部に位置しかつ前記垂直部１２に対して距離をおいて延在された水平部分２８と、で構成されている。

前記水平部分２８には、固定用のブラケット２０が固定されている。Ｕ字型のあぶみ部（ステアラップ）２１は、前記Ｌ字型フラット部１４および前記ブラケット２０に固定されている。より具体的には、前記ステアラップ２１には、互いに並行な２つのアーム部３０が設けられており、これらのアーム部３０は、該アーム部３０に対して垂直な壁部２９によって相互に接続されている。前記２つのアーム部３０は、その一方がＬ字型フラット部１４の水平部分２８に固定され、他方が前記ブラケット２０に固定されている。

一方において、前記耐力構造体１１および前記Ｌ字型フラット部１４は、図１に示した従来技術におけると同様の形態を有していることが理解されうる。換言すれば、本発明は慣用されている構成を変更することを必要としない。他方において、前記ブラケット２０および前記ステアラップ２１の固定は、連続溶接を利用して自動化されかつ信頼性ある態様にて容易に実現されることができる。

前記図３ないし図５を参照すると、前記タンク壁部の先端に位置付けられた、プレハブパネルに属するところの断熱性材料で構成された断熱レイヤ１５が図示されていることが理解される。この断熱レイヤ１５は、上端部分を除いて、剛体シート１６で覆われている。前記断熱レイヤ１５の上端部分は、厚みが薄くなっており、パネルには、窪み面２４が設けられており、この窪み面２４には、水平な溝部２５が設けられている。前記面窪み２４は、前記ステアラップ２１の壁部２９と略同一平面に位置しているところ、これは、ステアラップ２１の固定時にその壁部２９の位置を調節することができるように前記ステアラップ２１の形状が構成されているために、可能となっている。

前記ステアラップ２１の壁部２９には、下方に向かって延在された金属板２２が設けられており、この金属板２２によって、前記窪み面２４がその溝部２５に至るまで覆われている。金属板２２の下側端部において、金属板２２は、前記溝部２５内に屈曲されたリップ部２６が設けられている。前記金属板２２には、帯状の剛体シート２３が接着されている。

図５に示すように、帯状の軟質シート１７が、前記剛体シート１６と剛体シート２３とに接着されている。前記剛体シート１６および剛体シート２３の間には、接着が施されていない非接着領域が設けられている。かかる接着（接着構造）は、複数の剛体シート１６および２３がそれぞれ存在しているところの互いに並行な２つの表面において実現されている。それゆえ、かかる接着構造は、自動化されかつ信頼性ある態様にて容易に実現されることができる。変形例としては、帯状の剛体シート２３を設けずに、帯状の軟質シート１７を金属板２２に直接的に接着させることも考えられる。

上述した構造により、プレハブパネルの剛体シート１６を、軟質シート１７を介して（つまり結局のところ順に剛体シート２３、前記金属板２２、ステアラップ２１およびＬ字型フラット部１４を介して）前記耐力構造体１１に不透水的に（つまり不透水が維持されるような態様において）接続させることができる。さらに、前記シート１７がフレキシビリティを有することにより、そして、前記剛体シート２３および剛体シート１６の間に非接着領域を残しておくことで、耐力構造体１１および二次断熱障壁によって加えられる変位を二次密封障壁によって吸収させることができる。

図６は、２つの垂直壁部で構成された前記タンクのコーナ部を示した斜視図である。各壁部には、前述した要素の一部が示されている。

図７は図６と同様の図であり、フレキシブルな軟質１７を所定の位置に維持するために、ブラケット３１がコーナ部の角部（アングル）に固定されている変形例を示している。ブラケット３１を設ける理由は以下のとおりである、すなわち、平坦な表面への接着はアングル領域への接着を、接着平面に対して垂直に作用する熱機械的力にさらすことになり、これによって接着された接合部が剥がれて破損する可能性がある。タンクの形状・寸法と接着の特性とに応じて、かかるブラケット３１が必要となることもあれば、必要ではないこともある。図８は、前記ブラケット３１およびその固定ボルトをより詳細に示したものである。

図９は図６と同様の図ではあるが、構成部品がみえるように軟質シート１７を取り外して示した図である。この図に示されているように、剛体シート２３が、壁部に沿って、平面的な帯状の形状を有している。従来技術におけると同様に、かかる平面的な帯形状は、ガラス繊維布で構成された２つのレイヤから出発して、該レイヤのいずれか一方をアルミニウム箔の一方の側に配置し、まとめて樹脂に浸漬し、加熱プレスして、樹脂を硬化させることにより製造される。コーナ部において、前記剛体シート２３が、Ｌ字状の前記バンド形状で設けられている。かかる平面的でないバンドは、熱および圧力条件により、所望の形状の鋳型で、前記樹脂を重合させることにより製造されることができる。変形例としては、コーナ部において、そのフレキシビリティによって、コーナ部の領域に適合することができる軟質シート２３を用いることが考えられる。

前記図１０ないし図１３は、本発明の第２の実施形態に係るタンクを示した図である。前記タンクは、複数のタンク壁部で構成されており、耐力構造体１１１に取り付けられている。前記耐力構造体１１１には、プレストレスト（ＰＳ）コンクリート製の複数の垂直な壁部が設けられている。この実施形態において、前記耐力構造体１１１および前記タンクは、液化天然ガス（ＧＮＬ）用の陸上設置型コンテナをなしている。

前記耐力構造体１１１には、金属板１１４が固定されている。例えば、前記金属板１１４は、コンクリートを流し込む間に配置されてもよい。前記金属板１１４には、金属板１２０が溶接により取り付けられており、この金属板１２０は水平に延在されている。

第１の実施形態と同様の態様において、タンクの一次断熱障壁，二次密封障壁および二次断熱障壁は、前記耐力構造体１１１に固定された複数のプレハブパネルからなる集合体で構成されている。特に図１１をみると理解しやすいが、上側のプレハブパネルには、それぞれ、断熱材料で構成されているとともに合板１３２で覆われた断熱レイヤ１１５が設けられている。前記合板１３２は、厚みが小さくなった上端部分を除いて、剛性を有する剛体シート１１６で覆われており、前記合板１３２には、窪み面１２４が設けられている。

金属板１２２は、合板１３２にねじ止めされているが、前記窪み面１２４において、いる、前記剛体シート１１６に覆われた合板１３２の前記部分に隣接して覆われていない領域１３３が残されている。金属板１２２は、部分的に、剛体シート１２３によって覆われている。

図１２に示すように、帯状のフレキシブルな軟質シート１１７が、剛体シート１１６と剛体シート１２３に接着されている。、前記剛体シート１１６と前記剛体シート１２３との間には、非接着領域が設けられている。かかる接着（接着構造）は、複数の剛体シート１１６および１２３がそれぞれ存在しているところの互いに並行な２つの表面において実現されている。それゆえ、かかる接着構造は、自動化されかつ信頼性ある態様にて容易に実現されることができる。好ましくは、前記剛体シート１１６および剛体シート１２３は、同一平面に位置付けられており、これにより接着がより一層容易になる。変形例としては、帯状の剛体シート１２３を設けずに、帯状の軟質シート１１７を金属板１２２に直接的に接着させることが考えられる。

金属製の山形材１２１は、前記金属板１２０と、前記金属板１２２とに溶接により取り付けられている。より具体的には、前記山形材１２１は、前記金属板１２０に溶接により取り付けられた水平壁部１３０と、前記金属板１２２に溶接により取り付けられた垂直壁部１２９とで構成されている。

このように、上述した構造により、プレハブパネルの剛体シート１１６を、軟質シート１１７、剛体シート１２３、金属板１２２、山形材１２１および金属板１２０，１１４を介して耐力構造体１１１に不透水的に接続させることができる。前記シート１１７の接着は、自動化されかつ信頼性ある態様により実現されることができる。同様に、前記山形材１２１の溶接は、自動化されかつ信頼性ある態様にて実現されることができる。前記山形材１２１の形状・寸法は、前記金属板１２２の位置と一致するように位置の調整を許容するものとされている。

図１３は、前記二次皮膜の終端領域を示した斜視図である。同図に示すように、互いに隣接する２つの垂直壁部の間にアングル領域１３３が設けられている。この領域は、第１の実施形態におけるよりも広角とされており、それにより、剥がれによる離脱のリスクが小さくなるようになっている。しかして、前記タンクの形状・寸法や剥がれ特性に応じて、第１の実施形態の前記ブラケット３１と同様の態様にしたがって拘束用のブラケットによって前記隣接する２つの垂直壁部を係合させるように構成してもよいだろう。

本発明は、複数の特定の実施形態との関連において記載されているけれども、本発明がこれらの実施形態に何ら限定されるというものではなく、記載された態様と均等的な技術をすべて含むものであり、そして、これらの技術を組み合わせることが本発明の趣旨を逸脱しないかいぎりにおいて、かかる技術の組み合せをも含むものである。

上述した２つの実施形態においては、軟質シートが、特に前記金属板２２または１２２とともに、非透水的な態様においてプレハブパネルのシートを前記耐力構造体に接続する接続部材をなしている。かかる接続部材として、浮遊構造物との関連で、および地上用コンテナとの関連で説明された。しかしながら、いずれの接続部材についても、浮遊構造物とともに利用することができ、また陸上設置型コンテナとともに利用することもできる。

１１ 耐力構造体
１２ 垂直部
１３ 水平部
１４ Ｌ字型フラット部
１５ 断熱レイヤ
１６ 剛体シート
１７ 軟質シート
２０ ブラケット
２１ ステアラップ
２２ 金属板
２３ 剛体シート
２４ 窪み面
２５ 溝部
２６ リップ部
２７ 垂直部分
２８ 水平部分
２９ 壁部
３０ アーム部
３１ ブラケット
１１１ 耐力構造体
１１４ 金属板
１１５ 断熱レイヤ
１１６ 剛体シート
１１７ 軟質シート
１２０ 金属板
１２１ 山形材
１２２ 金属板
１２３ 剛体シート
１２４ 窪み面
１２９ 垂直壁部
１３０ 水平壁部
１３２ 合板
１３３ アングル領域

Claims (8)

1. 耐力構造体（１１，１１１）と液化天然ガスを収容する防水断熱タンクとを備えた液化天然ガスのためのコンテナにおいて、
   （イ）前記防水断熱タンクには、前記耐力構造体に固定された複数のタンク壁部が設けられ、各タンク壁部には、前記防水断熱タンクの厚さ方向において該防水断熱タンクの内側から外側に向かって順に、一次密封障壁、一次断熱障壁、二次密封障壁および二次断熱障壁が設けられ、
   （ロ）前記複数のタンク壁部には、少なくとも１つの垂直壁部が設けられていて、前記垂直壁部における前記二次密封障壁が、前記壁部の先端に配置された第１の不透水性シート（１６，１１６）と、前記第１の不透水性シートが前記耐力構造体に不透水性を維持させつつ接続される接続部材とで構成され、
   （ハ）前記接続部材が、前記第１の不透水性シートに対して平行な第１の金属板（２２，１２２）と、第２の不透水性シート（１７，１１７）と、を備え、
   前記第２の不透水性シート（１７、１１７）が、その一方が前記第１の不透水性シートに接着され、他方が前記第１の不透水性シートに平行に前記第１の金属板に接着される
   ことを特徴とするコンテナ。
2. 前記第２の不透水性シートがフレキシブルなシートとされ、かつ、前記第１の不透水性シートおよび前記第１の金属板の間には、接着が施されていない非接着領域が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のコンテナ。
3. 前記第１の金属板には、第３の不透水性シート（２３，１２３）が接着され、かつ、前記第２の不透水性シートが、前記第３の不透水性シートに接着されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコンテナ。
4. 前記接続部材には、前記耐力構造体に接続された金属部材（２１，１２１）に溶接により取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコンテナ。
5. 前記金属部材には、垂直部（２９，１２９）および水平部（３０，１３０）が設けられ、前記第１の金属板が、前記金属部材の垂直部に溶接により取り付けられ、かつ、前記金属部材の水平部が、前記耐力構造体に接続されていることを特徴とする請求項４に記載のコンテナ。
6. 前記第１の不透水性シートが、断熱材料で構成された断熱レイヤ（１５）または前記二次断熱障壁の一部をなす合板（１３２）に接着されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のコンテナ。
7. 前記耐力構造体が、陸上に設置された複数のコンクリート製の垂直壁面部で構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のコンテナ。
8. 前記耐力構造体が、浮遊構造物における二重船体構造で構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のコンテナ。

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