JP5806391B2 - 液化物貯蔵タンク及びこれを含む船舶 - Google Patents

液化物貯蔵タンク及びこれを含む船舶 Download PDF

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Description

本発明は、液化物貯蔵タンク及びこれを含む船舶に関する。
液化天然ガス(Liquefied Natural Gas;LNG)や液化石油ガス(Liquefied Petroleum Gas;LPG)のような液化ガスを消費地に運送するために液化ガス運搬船が用いられている。
液化ガス運搬船は、貯蔵タンクの形状に応じて大きく独立タンク型(independent tank type)とメンブレン型とに分けられる。ここで、独立タンク型とは、貯蔵タンクが船体と一体型に形成されず、独立した貯蔵タンクを船体の支持装置が支持する方式であって、液化ガスの漏出を防止する防壁の設置個数や使用圧力により、タイプA、タイプB、タイプCに分けられる。タイプAは、1次防壁及び2次防壁が両方とも設置されたものであって、AKER社のADBT(Aluminum Double Barrier Tank)が該当する。タイプBは、1次防壁を設置し、ドリップトレー(drip tray)を設置して1次防壁の漏出に対応する構造であって、タンクの形状が球形であるモス型と角型(prismatic type)であるIHI社のSPB(Self−supporting、Prismatic−shape IMOタイプB)がある。タイプCは、圧力容器として1次防壁が設置される。メンブレン型は、貯蔵タンクが船体と一体型に形成される方式であって、GTTMark−III型とGTT・NO96型とに分類される。
特に、独立タンク型は、船舶とは別途に外部から作製されて船舶に設置することができ、構造的安全性の側面から、メンブレン型よりも相対的に利点を有し、その断熱システムがタンクの外部へ露出されているので、修理や管理などが容易である。
一方、上記のような様々な貯蔵タンクを用いて液化物を運搬する場合は、貯蔵タンクの破損や損傷などの様々な原因により液化物が貯蔵タンクの外部に漏出される状況が多く発生している。
そして、上記のように液化物が漏出されると、その経済的損失は莫大なものになるので、漏出液の発生を根本的に遮断するか、漏出液を再収集するための様々な技術が研究されている。
その中、最も一般的な技術としては、貯蔵タンクの下部にドリップトレー(drip tray)を設置する方法が広く用いられており、これについては、韓国公開特許第10−2010−0106741号にその一例が開示されている。
しかし、上記の場合、貯蔵タンクの構造に応じて多数のドリップトレーを設置しなければならないこともあり、さらに、それの設置位置が正確ではない場合は、以後に維持補修して再設置する必要があるという問題があった。また、漏出液が多い場合はドリップトレーの容量を増加させる必要もあるので、非経済的である。
したがって、上記のような問題点を解決するための方案が求められている。
本発明の目的は、液化物の漏出をより安全に防止できる液化物貯蔵タンク及びこれを含む船舶を提供することにある。
本発明の一側面によれば、船舶の船体内に設置され、上記船体との間に離隔空間を形成し、内部に液化物を収容する収容空間が形成された本体と、上記本体の下面部から離隔した状態で上記本体内側の下部に設置され、上記収容空間の底をなす補強板と、を含む液化物貯蔵タンクが提供される。
上記本体の外側には、上記本体から離隔した状態で上記本体を取り囲む断熱部材をさらに含むことができ、上記離隔空間は、上記断熱部材と上記本体との間に、上記本体の外部に漏出された液化物の漏出液が流動する流動経路を形成することができる。
上記液化物貯蔵タンクは、上記離隔空間に設置されて、上記収容空間から上記離隔空間に漏出された液化物漏出液を収集するドリップトレー(drip tray)をさらに含むことができる。
上記本体の下面部と上記補強板との間には、上記収容空間から上記離隔空間に漏出された液化物漏出液を収集する漏出液収集空間を形成することができ、上記漏出液収集空間の側面部には、上記本体の外部に漏出された液化物漏出液が上記漏出液収集空間に流入されるように、上記離隔空間に連結された流入孔を形成することができる。
上記液化物貯蔵タンクは、上記流入孔に設置されて、上記液化物漏出液の流れを制御するチェックバルブをさらに含むことができる。
上記本体には、上記液化物の漏出を検知するセンサを設置してもよく、上記液化物貯蔵タンクは、上記センサの情報に応じて上記チェックバルブを開閉する制御部をさらに含むことができる。
上記液化物貯蔵タンクは、上記流入孔に設置されて上記液化物漏出液の流れを制御する遮断ドアと、上記遮断ドアを開閉する駆動部とをさらに含むことができる。
上記本体には、上記液化物の漏出を検知するセンサを設置してもよく、上記液化物貯蔵タンクは、上記センサの情報に応じて上記チェックバルブを開閉する制御部をさらに含むことができる。
上記液化物貯蔵タンクは、上記漏出液収集空間の内側に設置されて、上記流入孔の内側の上部及び側部を遮蔽する遮蔽部材をさらに含むことができる。
上記遮蔽部材は、上記流入孔の内側の下部の一部をさらに遮蔽してもよい。
上記液化物貯蔵タンクは、上記流入孔の外側に設置されて、上記液化物漏出液を上記流入孔にガイドするガイド部材をさらに含むことができる。
上記液化物貯蔵タンクは、上記補強板と上記本体の下面部との間に設置されて上記補強板及び上記本体の下面部を支持する支持部材をさらに含むことができる。
上記本体の下面部と上記補強板との間には、上記収容空間から上記離隔空間に漏出された液化物漏出液を収集する漏出液収集空間が形成でき、上記支持部材には、収集された液化物漏出液が流動可能となるように流動孔が形成されてもよい。
上記本体の側面部と上記本体の下面部との間には、傾斜する傾斜部が形成されてもよい。
本発明の他の側面によれば、船体と、上記船体内に設置される、本発明の一側面による液化物貯蔵タンクと、を含む船舶が提供される。
本発明の実施例によれば、液化物貯蔵タンクの下部領域を補強することにより、液化物の漏出をより安全に防止することができる。
また、液化物貯蔵タンクの下部領域を補強しながらも、形成された空間に液化物漏出液を保管することにより、漏出された液化物を保管するための別途の空間を船体に設けたり、ドリップトレーを設置したりする必要がなくなり、液化物漏出液を安全に保管することができる。
本発明の第1実施例に係る液化物貯蔵タンクを含む船舶の断面を示す図面である。 本発明の第2実施例に係る液化物貯蔵タンクを含む船舶の断面を示す図面である。 本発明の第3実施例に係る液化物貯蔵タンクを含む船舶の断面を示す図面である。 図3のA部分を拡大して示した図面である。 本発明の第3実施例に係る液化物貯蔵タンクの変形例を示す図面である。 図5のB部分を拡大して示した図面である。 本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンクを船体に設置した状態を示す断面図である。 本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンクにおいて、流入孔が形成された角部分を拡大して示した断面図である。 本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンクの変形例であって、流入孔が形成された角部分を拡大して示した断面図である。 本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンクの他の変形例であって、流入孔が形成された角部分を拡大して示した断面図である。 本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンクのまた他の変形例であって、流入孔が形成された角部分を拡大して示した断面図である。 本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンクのまた他の変形例であって、流入孔が形成された角部分を拡大して示した断面図である。
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明し、添付図面に基づいて説明するに当たって、同一または対応する構成要素には、同一または対応する図面符号を付し、これに対する重複説明は省略する。
先ず、本発明の各実施例で説明する液化物貯蔵タンクは、運搬船を始めとする各種運航用、停泊用船舶または様々な海上構造物に積載することができる。
以下の各実施例では、液化物貯蔵タンクを運搬船に積載した場合を代表的に例示しているが、これは運搬船以外の船舶または海上構造物に代替でき、これに限定されない。また、本明細書で船舶とは、上記の様々な船舶及び海上構造物を含む。
図1は、本発明の第1実施例に係る液化物貯蔵タンクを含む船舶1000の断面を概略的に示す図面である。
図1を参照すると、本実施例に係る液化物貯蔵タンクを備えた船舶1000は、船体1の長さ方向に延長配置された液化物貯蔵タンク100を備えた船舶であって、外側防壁104、内側防壁107及び船体1を含むことができる。
船体1は、外板(outer hull)と内板(inner hull)とのダブルハル(double hull)で構成でき、船体1の内板の内部には、液化ガスを貯蔵するための液化物貯蔵タンク100が位置する。
図1に示すように、本実施例に係る液化物貯蔵タンク100は、独立型(independent type)貯蔵タンクであって、外側防壁104及び内側防壁107を含み、船体1とは別に製作して船体1内に搭載することができる。
外側防壁104及び内側防壁107を含む液化物貯蔵タンク100において、液化ガスと直接接している防壁を通常1次防壁120(図1の点線の部分)といい、1次防壁120から液化ガスが漏出された場合、上記液化ガスと接する防壁を2次防壁130(図1の一点鎖線の部分)という。
本実施例では、外側防壁104の天頂部126及び壁部124のそれぞれが1次防壁120の天頂部126及び壁部124のそれぞれを形成し、外側防壁104の底部122及び壁部124の下部のそれぞれが2次防壁130の底部122及び壁部124の下部のそれぞれを形成する。
このように、外側防壁104及び内側防壁107により形成される1次防壁120は、液化物貯蔵タンク100の気密性を維持するための防壁を構成する部分であって、1次防壁120の内部には、液化ガスが密閉されて貯蔵されるように、内部空間150が形成される。
外側防壁104及び内側防壁107は、極低温の液化ガスを密閉して保管できるように、例えばアルミニウム合金、ステンレス鋼、Ni−9%鋼のような金属材質からなることができる。
図に示されていないが、外側防壁104の表面に、例えばポリウレタンフォーム(polyurethane form)のような断熱部材を付着してもよい。
図1に示すように、外側防壁104は、船体内面2と外側防壁104との間に介在された支持部材160により支持されることができる。
すなわち、外側防壁104は支持部材160により船体1に連結されることになり、1次防壁120の内部空間150には液化ガスが満たされる。
また、内部空間150に積載される貨物の荷重を耐えるように、1次防壁120の壁部124及び天頂部126のそれぞれには、補強部材170を1次防壁120の内部方向に設置することができる。また、外側防壁104の底部122及び壁部124の下部と内側防壁107との間にも補強部材170を設置することができる。このとき、外側防壁104の底部122に設置される補強部材170は、内側防壁107の下部に連結され、内側防壁107を支持することができる。
本実施例に係る液化物貯蔵タンク100における内側防壁107は、液化ガスの積載時に荷重が集中する外側防壁104の底部122及び壁部124を補強するために、上記底部122の内側及び上記壁部124の内側に設置する防壁である。
一般的に、液化物貯蔵タンク100に貨物を積載する場合、内側防壁107がないと液化物貯蔵タンク100の底部122及び壁部124の下部が最も大きな荷重を受けることになり、液化物貯蔵タンク100の上部へ行くほどその荷重は低減する。また、液化ガスの貯蔵量が減少すると、液化物貯蔵タンク100の下部領域にのみ液化ガスが存在する。また、底部122は支持部材160により船体1に連結されており、この底部122が液化物貯蔵タンク100の垂直荷重をほとんど支持することになるので、壁部124または天頂部126に比べて荷重を大きく受けることになる。したがって、液化物貯蔵タンク100の上部よりも下部から液化ガスの漏出の可能性が高い。
内側防壁107は、液化ガスの漏出の可能性が高い部分を補強する防壁であって、図1に示すように、外側防壁104の底部122及び壁部124の下部をカバーするように、上記底部122の内側及び上記壁部124の内側に選択的に設置することができる。
具体的には、内側防壁107は、底部122と壁部124とが接する領域、すなわち貨物の積載時に応力が集中されてクラック(crack)が発生しやすい角部をカバーするように、壁部124の下端部から上部の所定高さの部分まで設置することができる。
ここで、上記所定高さは、液化物貯蔵タンク100の設計時に設計条件により決定することができる。
このように、外側防壁104に加えて、付加的に内側防壁107を外側防壁104の底部122及び壁部124の下部領域に設置することにより、液化ガスの漏出をより安全に防止することができる。
また、内側防壁107を外側防壁104の弱い部分である下部領域に選択的に設置することにより、内側防壁107が完全な密閉容器として外側防壁104内に設置されるよりも、液化物貯蔵タンク100の全重量を低減することができ、液化ガスを貯蔵する内部空間150の面積が減少することを最小化することができる。
図1に示すように、本実施例に係る液化物貯蔵タンク100は、ドリップトレー140をさらに含むことができる。
ドリップトレー140は、外側防壁104から漏出が生じた場合、外側防壁104から漏出された液化ガスを受けて外部へドレーン(drain)、すなわち排出する装置である。
ドリップトレー140は、液化物貯蔵タンク100の外側防壁104から漏出し得る液化ガスを受けるように、船体内面2と外側防壁104との間に配置される。
ドリップトレー140は、外側防壁104の底部122と壁部124とが接する角部の外側部に設置することができる。以外にも、図には示されていないが、ドリップトレー140は、外側防壁104の底部122の外側部にも設置することができる。
図1に示すように、外側防壁104の底部122と壁部124とが接する角部には、傾斜部128が形成されてもよい。
この場合、内側防壁107は、傾斜部128をカバーするように設置してもよい。
また、ドリップトレー140は、外側防壁104の底部122の外側部及び傾斜部128の外側部の少なくともいずれかに設置されることができる。
具体的には、ドリップトレー140は、図1に示すように、傾斜部128の上端部及び下端部の外側部のそれぞれに設置されることができる。
すなわち、ドリップトレー140は、壁部124に接する傾斜部128の上端部の外側部に設置されてもよく、底部122に接する傾斜部128の下端部の外側部に設置されてもよい。
図2は、本発明の第2実施例に係る液化物貯蔵タンクを備えた船舶2000の断面を示す図面である。
図2を参照すると、本実施例に係る液化物貯蔵タンクを備えた船舶2000は、船体1の長さ方向に延長配置された液化物貯蔵タンク200を備えた船舶であって、外側防壁204、内側防壁207及び船体210を含むことができる。
本実施例に係る液化物貯蔵タンク200は、上述した実施例の液化物貯蔵タンク100の構成及び作用と同じであり、その重複説明は省略する。
具体的には、船体内面2、1次防壁220(図2の点線部分)、底部222、壁部224、天頂部226、2次防壁230(図2の一点鎖線部分)、ドリップトレー240、内部空間250、支持部材260及び補強部材270は、その構成及び作用が上述した実施例の構成及び作用と同じであるため、その重複説明を省略する。
本実施例において上述した実施例と異なる点は、外側防壁204の底部222と壁部224とが互いに垂直に接することである。
この場合、ドリップトレー240は、外側防壁204の底部222と壁部224とが接する角部の外側部に設置されてもよい。
このように本実施例によれば、外側防壁204に加えて、付加的に内側防壁207を外側防壁204の底部222及び壁部224の下部領域に設置することにより、液化ガスの漏出をより安全に防止でき、液化物貯蔵タンク200の重量及び内部空間250の貨物収容面積を改善することができる。
図3は、本発明の第3実施例に係る液化物貯蔵タンクを備えた船舶3000の断面を概略的に示す図面である。図4は、図3のA部分を拡大して示した図面である。
図3を参照すると、本実施例に係る液化物貯蔵タンクを備えた船舶3000は、船体1の長さ方向に延長配置された液化物貯蔵タンク300を備えた船舶であって、船体1、防壁310、補強防壁320及び漏出液貯蔵空間300を含む。
船体1は、外板と内板のダブルハルで構成でき、船体1の内板の内部には液化ガスを貯蔵するための液化物貯蔵タンク100が位置する。
図3に示すように、本実施例に係る液化物貯蔵タンク300は独立型貯蔵タンクであって、防壁310、補強防壁320、漏出液貯蔵空間300を含み、船体1とは別に製作されて船体1内に搭載することができる。
本実施例によれば、液化物貯蔵タンク300の外形をなす防壁310と、この防壁310の下部領域を補強する補強防壁320との間には貯蔵空間、すなわち漏出液貯蔵空間300が形成され、このような防壁310と補強防壁320との間に形成された空間を活用することにより、液化ガスが漏出された非常時にも防壁310の天頂部316及び壁部314、並びに補強防壁320から漏出された液化ガス漏出液を臨時に保管することができる。
また、本実施例によれば、従来液化ガス漏出液を保管した別途の空間や漏出された液化ガス漏出液を受けるためのドリップトレーを設置する必要がない。
以下では、図3及び図4に基づいて本実施例に係る液化物貯蔵タンク300の各構成についてより具体的に説明する。
防壁310は、その内部に液化ガスを貯蔵することができる密閉容器であって、船舶3000の船体内面2から離隔して支持される。
図4に示すように、防壁310と船体内面2との間には隙間3が形成され、防壁310から漏出された液化ガス漏出液のうち防壁310の天頂部316及び壁部314から漏出された液化ガス漏出液は、隙間3を介して漏出液貯蔵空間300に流入される。
補強防壁320は、防壁310での液化ガスの漏出可能性の高い部分を補強するための追加防壁であって、防壁310の下部領域に設置される。
ここで、防壁310の下部領域は、防壁310の底部312及び壁部314を含む概念である。
防壁310と補強防壁320を含む液化物貯蔵タンク300において、液化ガスと直接接している防壁を通常的に1次防壁10(図3の点線部分)といい、1次防壁10から液化ガスが漏出された場合、上記液化ガスが接することになる防壁を2次防壁20(図3の一点鎖線部分)という。
本実施例では、図3に示すように、防壁310の天頂部316及び壁部314のそれぞれが1次防壁10の天頂部及び壁部のそれぞれを形成し、防壁310の底部312及び壁部314の下部のそれぞれが2次防壁20の底部及び壁部の下部のそれぞれを形成する。そして、防壁310の内側に設置された補強防壁320は、その底部及び壁部の下部のそれぞれが1次防壁10の底部及び壁部の下部のそれぞれを形成する。
このように、防壁310及び補強防壁320により形成される1次防壁10は、液化物貯蔵タンク300の気密性を維持するための防壁を構成する部分であって、1次防壁10の内部には液化ガスを密閉して貯蔵するための内部空間302が形成される。
防壁310及び補強防壁320は、極低温の液化ガスを密閉して保管できるように、例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼、Ni−9%鋼のような金属材質からなることができる。
本実施例に係る液化物貯蔵タンク300での補強防壁320は、液化ガスの積載時に荷重が集中する防壁310の下部領域、具体的には底部312及び壁部314を補強するために、上記底部312の内側及び上記壁部314の内側に設置する追加防壁である。
一般的に、液化物貯蔵タンク300に液体貨物を積載する場合、補強防壁320がないと、防壁310の底部312及び壁部314が最も大きな荷重を受けることになり、防壁310の上部領域に行くほど液体貨物の荷重が低減する。また、液化ガスを少量積載する場合には防壁310の下部領域にのみ液化ガスが存在する。したがって、防壁310の上部領域からよりも下部領域から液化ガスの漏出する可能性が高い。
補強防壁320は、図3に示すように、防壁310の底部312及び壁部314の下部をカバーするように、上記底部312の内側及び上記壁部314の内側に選択的に設置されることができる。
具体的には、補強防壁320は、底部312と壁部314とが接する領域、すなわち貨物の積載時に応力が集中し、クラックが発生しやすい角部をカバーするように、壁部314の下端部から壁部314の上部側の所定高さの部分まで設置されることができる。
ここで、上記所定高さは、液化物貯蔵タンク300の設計時の設計条件により決定することができる。
このように、防壁310に加えて追加的に補強防壁320を防壁310の下部領域、すなわち底部312及び壁部314の下部に設置することにより、液化ガスの漏出をより安全に防止することができる。
また、補強防壁320を防壁310の弱い部分である下部領域に選択的に設置することにより、液化物貯蔵タンク300の全重量を低減することができ、液化ガスを貯蔵する内部空間302の面積が低減することを最小化することができる。
一方、図3及び図4に示すように、防壁310の底部312と壁部314とが接する角部には傾斜部318が形成されてもよい。
この場合、補強防壁320は、傾斜部318をカバーするように設置してもよい。
漏出液貯蔵空間300は、図3に示すように、防壁310と補強防壁320との間に形成される空間であって、1次防壁10に発生したクラックや破損を修理するために船舶3000が港に移動する間に、1次防壁10の破損された部分から漏出された液化ガス漏出液を臨時に保管する役割を担う。
また、漏出液貯蔵空間300は、既存のドリップトレーに比べて貯蔵容量が大きいので、液化ガス漏出液が多い場合や、船舶3000が港に移動する時間が長くなる場合にもより安全に液化ガス漏出液を収容することができる。
すなわち、漏出液貯蔵空間300は、既存のドリップトレーの代わりに、漏出された液化ガス漏出液を臨時に保管することができ、防壁310と補強防壁320との間に形成された空間を活用することにより、別途のドリップトレーを設置する必要がなくなる。
このために、漏出液貯蔵空間300の上側領域には、1次防壁10の天頂部及び壁部、すなわち防壁10の天頂部316及び壁部314から漏出された液化ガス漏出液を受けるように、漏出液流入口332が形成される。
この場合、防壁310の外側の表面に沿って流れた液化ガス漏出液を受けて漏出液流入口332へガイドするように、船体内面2と防壁310との間にはガイド部340が設置されてもよい。
ガイド部340は、漏出液流入口332に隣接して設置され、漏出液貯蔵空間300の外側面から船体内面2の方に突出延長するように、漏出液貯蔵空間300の外側の上端部に溶接などの方法で固定結合されることができる。
また、液化物貯蔵タンク300の素材として、例えばアルミニウムを用いる場合、ガイド部340は押出などの方法を用いて防壁310と一体化して製作することができる。
ガイド部340の断面形状は、L字状を有してもよく、以外にも平たな面状であってもよい。また、ガイド部340は、図4に示すように、防壁310と補強防壁320とが接する領域の外側部に結合されることができる。具体的には、ガイド部340は、防壁310と漏出液貯蔵空間300とが接する境界領域の外側部に結合されることができる。
一方、本実施例に係る液化物貯蔵タンク300は、漏出液流入口332に設置され、この漏出液流入口332を通過する液化ガス漏出液の流れを制御するチェックバルブ350をさらに含むことができる。
チェックバルブ350は、若し1次防壁10の天頂部316及び壁部314、すなわち防壁310の天頂部316及び壁部314にクラックが発生して内部空間302に貯蔵された液化ガスが漏出液貯蔵空間300に流入されたり、補強防壁320にクラックが発生して内部空間302に貯蔵された液化ガスが補強防壁320と防壁310との間の空間、すなわち漏出液貯蔵空間300に流入されたりする場合、漏出液貯蔵空間300内の液化ガス漏出液が漏出液流入口332を介して船体内面2と防壁310との間の隙間3に流出されることを防止するために、一方方向のみに流体の流れを許容し、反対方向の流体の流れを遮断する装置である。
本実施例の場合、チェックバルブ350としてソレノイドバルブ(solenoid valve)を用いることができる。すなわち、ソレノイドに電流が流れて磁場が形成されると、周りの鉄製物を引き寄せる性質を用い、漏出液流入口332の開閉を電気的信号により制御することができる。
この場合、本実施例に係る液化物貯蔵タンク300は、ソレノイドバルブで構成されたチェックバルブ350の作動を制御するために、制御部(図示せず)をさらに含むことができる。
一方、図5は、本実施例に係る液化物貯蔵タンク300の変形例301を示す図面であり、図6は、図5のB部分を拡大して示した図面である。
上述した実施例300以外の他の例として、図5及び図6に示すように、漏出液流入口332には、漏出液流入口332を通過する液化ガス漏出液の流れを制御するために、遮断ドア350aを設置することができる。この場合、本実施例に係る液化物貯蔵タンク300は、この遮断ドア350aを開閉できるように、駆動部350bとこの駆動部350bを制御する制御部(図示せず)とをさらに含むことができる。
具体的には、遮断ドア350aは、図6に示すように、漏出液流入口332を開閉できるように、漏出液流入口332に隣接する防壁310の外側面にスライディング可能に、溶接またはボルトねじなどの方式により結合されることができる。
この場合、遮断ドア350aの一側面には、その表面に沿ってラック(rack)を形成してもよく、遮断ドア350aに隣接して設置される駆動部350bには、上記ラックと噛み合うピニオンギア(pinion gear)が備えられてもよい。また、駆動部350bは、上記ピニオンギアを回転させるモータを含むことができ、制御部(図示せず)に電気的に接続されて制御部(図示せず)から入力される制御信号に応じて駆動することができる。
したがって、制御部(図示せず)の信号に応じてピニオンギアを回転させる駆動部350bにより、遮断ドア350aが漏出液流入口332を開閉することができる。
一方、防壁310の内部に貯蔵された液化ガスが防壁310の外部に漏出される場合、漏出された液化ガス漏出液を検知できるように、防壁310には液化ガスの漏出を検知するセンサ352が設置されてもよい。この場合、センサ352は、防壁310の外側面に多数設置することができる。
このように、防壁310に設置されたセンサ352により、液化ガスの漏出が検知された場合、センサ352は、漏出の検知を知らせる信号を制御部(図示せず)に伝送し、制御部(図示せず)は、センサ352の情報に応じてチェックバルブ350または遮断ドア350aを開閉することになる。
上述した図3に示されたように、本実施例は、センサ352が1次防壁10に設置されていることを例に挙げて説明したが、センサ352の位置はこれに限定されず、センサ352は、2次防壁20を含む防壁310に設置されることもできる。
一方、図4に示されたように、防壁310及び補強防壁320を含む液化物貯蔵タンク300の外側表面には、液化物貯蔵タンク300の内部と外部との間の熱伝導を遮断するために、断熱部材380を設置することができる。
断熱部材380は、例えばポリウレタンフォーム(polyurethane form)のような材質からなることができ、例えば複数の組立式断熱パネルからなることができる。この場合、複数の断熱パネルは、クッションジョイント(cushion joint、図示せず)により相互連結でき、スタッド(stud)などの締結部材により防壁310の表面に付着されることができる。
この場合、防壁310から漏出された液化ガス漏出液が下方に流れるように、防壁310の外側面と断熱部材380とは互いに離隔して形成される。すなわち、防壁310と船体内面2との間には隙間3が形成される。
一方、図3に示されたように、防壁310は、船体内面2と防壁310との間に介在された支持部材360により支持されることができる。
すなわち、防壁310は支持部材360により船体1に支持され、1次防壁10の内部空間302には液化ガスが満たされる。
また、積載する液体貨物の荷重を耐えるように、1次防壁10の壁部314及び天頂部316のそれぞれには、補強部材が370が1次防壁10の内側方向に設置されることができる。
また、防壁310の底部312及び壁部314の下部と補強防壁320との間にも補強部材370が設置されてもよい。このとき、防壁310の底部312に設置される補強部材370は、底部312の上側に位置する補強防壁320と連結されることにより補強防壁320を支持することができる。
すなわち、防壁310の底部312に設置される補強部材370は、防壁310と補強防壁320との間に介在されて防壁310と補強防壁320との間を互いに連結させることにより、防壁310と補強防壁320のそれぞれを互いに支持させることができる。
このとき、防壁310と補強防壁320との間に形成された漏出液貯蔵空間300が補強部材370によりいくつかの分離した隔室に分けられることを防止するために、このような補強部材370には、漏出液貯蔵空間に収容された液化ガス漏出液が補強部材370を通過するように通路372を形成してもよい。図4には、補強部材370の通路372が断面図に示されている。すなわち、通路372は、補強部材370に形成された孔であってもよい。
参照として、1次防壁10の下端部、すなわち補強防壁320にクラックが発生して液化ガス漏出液が発生した場合、このため漏出された液化ガスは直ちに漏出液貯蔵空間300内に収容されることができる。
本実施例での液化物貯蔵タンク300は、防壁310の角部に傾斜部318があることを例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されず、液化物貯蔵タンク300の防壁310の角部に傾斜部318がない場合も含むことができる。
この場合、補強防壁320は、底部312と壁部314とが接する領域、すなわち貨物積載時に応力が集中してクラックの発生しやすい角部をカバーするように、壁部314の下端部から壁部314の上部側の所定高さまで設置されることができる。
ここで、上記所定高さは、液化物貯蔵タンク300の設計時に設計条件により決定されることができる。
この場合、ガイド部340は、船体内面2と防壁310との間に配置されるように、防壁310と補強防壁320とが接する領域の外側部に結合されることができる。
このように、防壁310に加えて追加的に補強防壁320を防壁310の下部領域、すなわち底部312及び壁部314の下部に設置することにより、液化ガスの漏出をより安全に防止することができる。
また、補強防壁320を防壁310の弱い部分である下部領域に選択的に設置することにより、液化物貯蔵タンク300の全重量を低減することができ、液化ガスを貯蔵できる内部空間302の面積が減少することを最小化することができる。
このように、本発明の実施例によれば、防壁に加えて付加的に補強防壁を防壁の下部領域に設置することにより、液化ガスの漏出をより安全に防止することができ、液化物貯蔵タンクの重量及び内部空間の貨物収容面積を改善することができる。
また、液化物貯蔵タンクの下部領域を補強しながら、形成された空間に液化ガス漏出液を保管することにより、漏出された液化ガスを保管するための別途の空間を船体に設けたり、ドリップトレーを設置する必要がなく、液化ガス漏出液を安全に保管することができる。
図7は、本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンク4000が船体1に設置された状態を前方から見た場合の断面図である。図7に示すように、本実施例に係る液化物貯蔵タンク4000は、大きく本体4100と、補強板4200とを含む。
先ず、本体4100の内部には液化物を収容する収容空間S1が形成されており、具体的には本実施例の本体4100は、側面部4102、下面部4104及び上面部4106をそれぞれ含む。また、積載する液化物の荷重を耐えるように、側面部4102及び上面部4106には補強部材4108が上記本体4100の内側方向に設置される。そして、本体4100は、船体1との間に離隔空間を形成する。
次に、補強板4200は、本体の下面部4104から離隔した状態で本体4100内側の下部に設置される。すなわち、補強板4200は、本体4100内の収容空間S1の下方の一部を区画し、実質的に収容空間S1の底を形成する。
そして、補強板4200により区画された収容空間S1の下方の一部は、以後収容空間S1から上記離隔空間に漏出された液化物漏出液を収集する漏出液収集空間S2として割り当てられる。
一般的に、貯蔵タンクに液化物を積載する場合、本体4100の下面部4104が最も大きな荷重を受け、特に側面部4102においては上部領域に行くほど液化物の荷重が低減する。したがって、本体4100の上部領域よりも下部領域から液化物の漏出される可能性が高いので、補強板4200は本体4100の内側の下部に設置されることになる。
勿論、側面部4102にもこのような補強板4200を設置することは可能であるが、これは、収容空間S1が細くなり、積載容量を低減させることになるので、本実施例では補強板4200を本体4100の下部にのみ設置した。
また、漏出液収集空間S2の大きさは、補強板4200の設置高さにより調整できる。
一方、補強板4200により形成された漏出液収集空間S2の側面部には、流入孔4210が形成される。これは、本体4100の側面部4102から漏出が発生した場合に、側面部4102の外方へ流れる漏出液を漏出液収集空間S2に流入させるためである。
すなわち、補強板4200により形成された収容空間S1の底から漏出された漏出液は、直接漏出液収集空間S2に落ちて集まることになり、本体4100の側面部4102から上記離隔空間に漏出された漏出液は、流入孔4210により漏出液収集空間S2に集まることになる。
結果的に、本実施例によれば、貯蔵タンクの本体4100から漏出液が発生した場合も、漏出液の全量を漏出液収集空間S2に回収し、臨時に保管することができる。
一方、本実施例の場合、本体4100の外側には本体4100から離隔した状態で本体4100を取り囲む断熱材4300をさらに備える。これは、一般的に本体4100の断熱のために備えられることが多く、船体1及び本体4100は複数の支持構造により支持される。したがって本実施例では、断熱材4300により離隔空間が区画されるため、漏出液は、本体4100と断熱材4300との間の区画された離隔空間へ漏出されることになる。勿論、断熱材4300を備えていない場合は、本体4100が直接船体1から離隔した状態で支持されることができる。
このように、断熱材4300を備えることにより、断熱材4300と本体4100との間の離隔空間には、本体4100の側面部4102から漏出された漏出液が流動する流動経路Pが形成される。すなわち、本体4100の側面部4102に微細クラックが発生し、漏出液が高圧に流出される場合であっても、断熱材4300のために失うことなく、安全に流動経路Pに沿って流れることができる。
次に、流入孔4210の形成された液化物貯蔵タンクの角部分を拡大して示した図8に基づいて、本実施例についてさらに詳細に説明する。
図8を参照すると、流入孔4210は漏出液収集空間S2の側面部に形成され、本体4100の側面部4102に沿って流れる漏出液を漏出液収集空間S2へ流入させることができることをより詳細に確認できる。
このとき、本実施例の場合は、漏出液の流入をより円滑にするために、流入孔4210の外側にガイド部材4220をさらに備える。上記ガイド部材4220は、本体4100と断熱材4300との間に位置し、流動経路Pに沿って流れる漏出液を流入孔4210に案内することができる。
これのために、本実施例でのガイド部材4220は、‘L’字状に形成され、断熱材4300及び本体4100にそれぞれ両側が固定される。しかし、これに限定されず、その形状は様々に形成することができ、その固定位置も様々に形成できることは明らかである。例えば、ガイド部材4220の底面は傾斜するように形成されて、漏出液をより迅速で安定的に案内できるようにするなど、その固定位置や形状に制限はない。
そして、本体4100の側面部4102と下面部4104との間には、傾斜した傾斜部4110が形成される。傾斜部4110は、通常本体4100の内部に収容された液化物の荷重が角部に集中することを分散させるために備えられることが多い。この場合、図8に示すように、補強板4200も傾斜部4110に対応するように形成されることができる。このような場合に流入孔4210の位置は、本体4100の側面部4102と傾斜部4110とが接する地点に形成できるが、これに限定されず、必要に応じて様々な位置に変えることができる。また、これにより、形状に形成され、両側が傾斜するように形成されることができる。
一方、以上のような構造により、漏出液が漏出液収集空間S2に円滑に流入できるが、振動または船体が傾くことにより漏出液が流入孔4210から漏出液収集空間S2の外側に逆流する可能性があるという問題がある。
このような問題点を解決するために、本実施例ではこれを防止するための遮蔽部材4230をさらに備える。遮蔽部材4230は流入孔4210の内側に位置し、具体的には流入孔4210の内側の上部及び側部を遮蔽するために備えられる。
このように遮蔽部材4230を備えることにより漏出液が逆流することを最小化することができ、特に補強板4200にクラックが発生して漏出液が高圧に噴射される場合にも流入孔4210を保護することができる。
本実施例において、遮蔽部材4230は、‘L’字状を裏返した形状に形成されて、本体4100の側面部4102に設置される。このとき、遮蔽部材4230の側面部分ができるだけ長く形成されて傾斜部4110に隣接するように延長されると、より効果的に漏出液の逆流を防止することができる。
まとめると、本実施例では、流入孔4210及びガイド部材4220を用いて本体4100の外側に漏出された漏出液を全量回収し、漏出液収集空間S2に保管することができ、また遮蔽部材4230により漏出液収集空間S2に収容された漏出液が逆流することを防止することができる。以下では、本発明の他の実施例を用いて本発明の変形形態について説明する。
図9は、本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンク4000の変形例であって、流入孔4210が形成された角部分を拡大して示した断面図である。図9に示すように、本実施例は、第4実施例とすべての構成要素が同じであり、補強板4200と本体4100の下面部4104、傾斜部4110との間に支持部材4250を備えることだけが異なる。したがって、支持部材4250以外の構成要素についての説明は省略する。
上記のように支持部材4250を備えると、補強板4200を支持して液化物の荷重に対してより強固な構造を有することができる。また、支持部材4250は、補強板4200と本体4100の下面部4104、傾斜部4110との間に横及び縦方向に複数備えることができる。よって、漏出液収集空間S2に流入された漏出液は複数の支持部材4250の間を流動できるようになる。
このとき、本体4100、補強板4200、ガイド部材4220、遮蔽部材4230 及び支持部材4250は、極低温の液化物を密閉して保管できるようにする材質からなることができ、例えばアルミニウム合金、ステンレス鋼、Ni−9%鋼のような金属材質からなることができる。
次に、図10は、本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンク4000の他の変形例であって、流入孔4210が形成された角部分を拡大して示した断面図である。
本実施例では、第4実施例の支持部材4250に流動孔4252をさらに形成する。
この場合、漏出液収集空間S2に流入された漏出液は流動孔4252を介して流動できるので、一つの支持部材4250は、液化物貯蔵タンクの総長さだけ長く形成することも可能である。この場合、荷重に対してより強固な構造を有することができる。
図11は、本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンク4000のまた他の変形例を示す図面であって、流入孔4210が形成された角部分を拡大して示している。本実施例の場合、既に説明した実施例とは異なって、本体4100は傾斜部を含まず、側面部4102と下面部4104とが直角に直接連結された形態を有する。
この場合、流入孔4210の内側の下部が広く開口できるので、遮蔽部材4230は流入孔4210の内側の上部及び側部以外にも下部の一部をさらに遮蔽できるように形成され、既に説明した実施例と同じ効果を得ることができる。この場合、遮蔽部材4230の形状は、図11に示された形状に限定されず、以外にも様々な形状に変形されることができる。
一方、図には示されていないが、図11に示された実施例の場合も、図10に示されたものと同じく、支持部材4250及び流動孔4252を形成することができる。
また、本実施例での補強板4200は、本体4100の形状に対応して曲がっているが、補強板4200の形状はこれに限定されず、平板状に形成できるなど、その制限はない。
図12は、本発明の第4実施例に係る液化物貯蔵タンク4000のまた他の変形例であって、流入孔4210が形成された角部分を拡大して示した断面図である。本実施例の場合、第4実施例と全体的な構成は同じく形成されているが、遮蔽部材4230にチェックバルブ4240をさらに備えることが異なる。
このチェックバルブ4240は、遮蔽部材4230の開口された下部の一部に設置可能であり、ある一側方向の流体流れのみを許容できるように備えられる。よって、本実施例でのチェックバルブ4240は、漏出液を流入孔4210の外側から内側にのみ進ませるようにする。
勿論、上述した他の実施例の場合にも、流入孔にチェックバルブを設置することが可能であるが、一般的に本体と断熱材との間の空間が狭小であるので、実質的に設置することが困難であるという問題がある。よって、本実施例では、チェックバルブ4240を流入孔4210内側の漏出液収集空間S2に露出するようにして十分な設置空間を確保することができる。
これは、流入孔4210の内側に遮蔽部材4230が備えられているため、可能である。具体的には、遮蔽部材4230は漏出液収集空間S2に露出され、下部の一部のみが開口されるので、チェックバルブ4240は、漏出液収集空間S2の十分な空間を活用して設置できるとともに狭い開口面積のみで流動する漏出液を制御することができる。
また、本実施例において、チェックバルブ4240としてはソレノイドバルブ(solenoid valve)を用いることができる。すなわち、ソレノイドに電流が流れて磁場が形成されると、周りの鉄製物を引き寄せるという性質を用いて遮蔽部材4230の開口部分の開閉を電気的信号により制御することができる。
この場合、図に示されていないが、ソレノイドバルブで構成されたチェックバルブ4240の作動を制御できる制御部をさらに備えることができる。
また、図に示されていないが、図11の実施例及び図12の実施例も、図9及び図10と同じく、支持部材4250を形成することができ、また支持部材4250には流動孔4252を形成することができることは明らかである。
以上で本発明の多くの実施例による液化物貯蔵タンク及びこれを含む船舶について説明したが、本発明の思想は本明細書に提示された実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内で、構成要素の付加、変更、削除、追加などによって他の実施例を容易に提案することができ、これも本発明の思想範囲内に含まれるといえる。
1000、2000 液化物貯蔵タンクを備えた船舶
100、200 液化物貯蔵タンク
1 船体 2 船体内面
104 外側防壁 107 内側防壁
120 1次防壁 122 底部
124 壁部 126 天頂部
128 傾斜部 130 2次防壁
140 ドリップトレー 150 内部空間
160 支持部材 170 補強部材
3000 液化物貯蔵タンクを備えた船舶
300、301 液化物貯蔵タンク 3 隙間(gap)
10 1次防壁 20 2次防壁
302 内部空間 310 防壁
312 底部 314 壁部
316 天頂部 318 傾斜部
320 補強防壁 330 漏出液貯蔵空間
332 漏出液流入口 340 ガイド部
350 チェックバルブ 350a 遮断ドア
350b 駆動部 352 センサ
360と、支持部材 370 補強部材
372 通路 380 断熱部材
4000 液化物貯蔵タンク
4100 本体 4102 側面部
4104 下面部 4106 上面部
4108 補強部材 4110 傾斜部
4200 補強板 4210 流入孔
4220 ガイド部材 4230 遮蔽部材
4250 支持部材 4252 流動孔
4300 断熱材 S1 収容空間
S2 漏出液収集空間 P 流動経路

Claims (12)

  1. 船舶の船体内に設置され、前記船体との間に離隔空間を形成し、内部に液化物を収容する収容空間が形成された本体と、
    前記本体の下面部から離隔した状態で前記本体内側の下部に設置され、前記収容空間の底をなす補強板と、
    を含み、
    前記本体の下面部と前記補強板との間には、
    前記収容空間から前記離隔空間に漏出された液化物漏出液を収集する漏出液収集空間が形成され、
    前記漏出液収集空間の側面部には、
    前記本体の外部に漏出された液化物漏出液が前記漏出液収集空間に流入されるように、前記離隔空間に連結された流入孔が形成され、
    前記流入孔に設置されて、前記液化物漏出液の流れを制御するチェックバルブと、
    前記漏出液収集空間の内側に設置されて、前記流入孔の内側の上部及び側部を遮蔽する遮蔽部材と、を含む
    液化物貯蔵タンク。
  2. 前記本体の外側には、前記本体から離隔した状態で前記本体を取り囲む断熱部材をさらに含み、
    前記離隔空間は、前記断熱部材と前記本体との間に、前記本体の外部に漏出された液化物漏出液が流動する流動経路を形成することを特徴とする請求項1に記載の液化物貯蔵タンク。
  3. 前記離隔空間に設置されて、前記収容空間から前記離隔空間に漏出された液化物漏出液を収集するドリップトレー(drip tray)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の液化物貯蔵タンク。
  4. 前記本体には、前記液化物の漏出を検知するセンサが設置され、
    前記センサの情報に応じて前記チェックバルブを開閉する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の液化物貯蔵タンク。
  5. 船舶の船体内に設置され、前記船体との間に離隔空間を形成し、内部に液化物を収容する収容空間が形成された本体と、
    前記本体の下面部から離隔した状態で前記本体内側の下部に設置され、前記収容空間の底をなす補強板と、
    を含み、
    前記本体の下面部と前記補強板との間には、
    前記収容空間から前記離隔空間に漏出された液化物漏出液を収集する漏出液収集空間が形成され、
    前記漏出液収集空間の側面部には、
    前記本体の外部に漏出された液化物漏出液が前記漏出液収集空間に流入されるように、前記離隔空間に連結された流入孔が形成され、
    前記流入孔に設置され、前記液化物漏出液の流れを制御する遮断ドアと、
    前記遮断ドアを開閉する駆動部と、
    前記漏出液収集空間の内側に設置されて、前記流入孔の内側の上部及び側部を遮蔽する遮蔽部材と、を含む
    液化物貯蔵タンク。
  6. 前記本体には、前記液化物の漏出を検知するセンサが設置され、
    前記センサの情報に応じて前記遮断ドアが開閉されるように前記駆動部を制御する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の液化物貯蔵タンク。
  7. 前記遮蔽部材は、前記流入孔の内側の下部の一部をさらに遮蔽することを特徴とする請求項1又は5に記載の液化物貯蔵タンク。
  8. 前記流入孔の外側に設置されて、前記液化物漏出液を前記流入孔にガイドするガイド部材をさらに含むことを特徴とする請求項1又は5に記載の液化物貯蔵タンク。
  9. 前記補強板と前記本体の下面部との間に設置されて、前記補強板及び前記本体の下面部を支持する支持部材をさらに含むことを特徴とする請求項1又は5に記載の液化物貯蔵タンク。
  10. 前記支持部材には、収集された液化物漏出液が流動できるように流動孔が形成されることを特徴とする請求項に記載の液化物貯蔵タンク。
  11. 前記本体の側面部と前記本体の下面部との間には、傾斜した傾斜部が形成されることを特徴とする請求項1又は5に記載の液化物貯蔵タンク。
  12. 請求項1から11のいずれか1項に記載の液化物貯蔵タンクを含む船舶。
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