JP6277554B2 - Carrier ship - Google Patents
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Description
この発明は、液化ガスを運搬する運搬船に関する。 The present invention relates to a transport ship that transports liquefied gas.
LNG(液化天然ガス)、LPG(液化石油ガス)等の液化ガスを運搬する運搬船は、液化ガスを収容するタンクを備えている。輸送中、タンクに対する外部からの自然入熱などによって、その一部がガス化する。タンク内の圧力は、このガス化によって上昇してしまう。そのため、気化したガス(蒸発ガス)は、タンクから抜かれ、船舶の燃料などとして用いられる。
蒸発ガスは、その発生量に応じて積み荷である液化ガスの組成が変化するとともに、その量が減少する。そのため、外部からタンクへの入熱をより一層抑えることが望まれている。
A transport ship that transports a liquefied gas such as LNG (liquefied natural gas) or LPG (liquefied petroleum gas) includes a tank that stores the liquefied gas. During transportation, a part of the tank is gasified by natural heat input from the outside. The pressure in the tank rises due to this gasification. Therefore, the vaporized gas (evaporated gas) is withdrawn from the tank and used as marine fuel.
The amount of the evaporated gas decreases as the composition of the liquefied gas that is the cargo changes according to the amount of the evaporated gas. Therefore, it is desired to further suppress the heat input to the tank from the outside.
特許文献1には、球形タンク内に液化ガスを内蔵する運搬船において、球形タンクの外側に断熱材を固定することで、断熱材により球形タンクを覆う構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration in which a spherical tank is covered with a heat insulating material by fixing the heat insulating material on the outside of the spherical tank in a transport ship having a liquefied gas built in the spherical tank.
上述した球形タンクの外側に断熱材を固定する構成の場合、外部からタンクへの入熱をさらに抑えようとすると、断熱材の厚さを増大させる必要がある。しかし、断熱材の厚さを増大させた分だけ重量が増加するし、温度差が生じた際に断熱材に発生する曲げ荷重が大きくなる。そのため、断熱材をタンクに固定するためのスタッドボルト等の支持部材の負担が大きくなってしまう場合がある。
この発明は、断熱材の厚さを増大させた場合であっても断熱材をタンクに対して安定して固定して、外部からタンクへの入熱を抑え、積み荷である液化ガスの量の減少を抑えることができる運搬船を提供することを目的とする。
In the case where the heat insulating material is fixed to the outside of the spherical tank described above, it is necessary to increase the thickness of the heat insulating material in order to further suppress heat input from the outside to the tank. However, the weight increases as the thickness of the heat insulating material is increased, and the bending load generated on the heat insulating material when a temperature difference occurs is increased. Therefore, the burden of support members, such as a stud bolt for fixing a heat insulating material to a tank, may become large.
Even if the thickness of the heat insulating material is increased, the present invention stably fixes the heat insulating material to the tank, suppresses heat input to the tank from the outside, and reduces the amount of liquefied gas that is the load. An object is to provide a transport ship capable of suppressing the decrease.
この発明の第一態様によれば、運搬船は、液化ガスを貯蔵するタンクと、前記タンクを収容するタンク収容部を有した船体と、パネル状の基材及び前記タンクに近い側の前記基材の面に固定された断熱材料を有し、前記タンクの上部を覆う断熱材と、前記タンク収容部内の、前記断熱材よりも外側の第一の間隙の気圧が、前記タンクと前記断熱材との間の第二の間隙の気圧よりも大きくなるように、前記第一の間隙と前記第二の間隙とに差圧を発生させる差圧発生部と、を備え、前記第一の間隙と前記第二の間隙とは、前記タンク収容部内で前記断熱材の下端部において連通されている。
このように構成することで、タンクを覆うようにして設けられた断熱材は、第一の間隙と第二の間隙との差圧により、タンクの表面側に押圧される。これにより、断熱材をタンクに対して固定できる。したがって、断熱材をタンクに支持させる支持部材を必要としないので、断熱材を厚くして断熱材の重量が増加する、あるいは温度荷重が増加しても断熱材を安定して支持できる。また、例えば、断熱材をタンクに固定するスタッドボルト等の固定具を有している場合には、その必要強度を減らすことができる。そのため、固定具として、熱伝達率の低い、異材継手(金属もしくは樹脂)を採用して熱伝達を減らすことも可能となり、例えば、固定具を介したタンクへの入熱を抑えることができる。
According to the first aspect of the present invention, the carrier ship has a tank for storing liquefied gas, a hull having a tank housing portion for housing the tank, a panel-shaped base material, and the base material on the side close to the tank. A heat insulating material fixed to the surface of the tank and covering the upper part of the tank, and the pressure in the first gap outside the heat insulating material in the tank housing portion is the tank and the heat insulating material. A differential pressure generating section that generates a differential pressure between the first gap and the second gap so as to be larger than the pressure of the second gap between the first gap and the second gap. The second gap communicates with the lower end portion of the heat insulating material in the tank housing portion .
With this configuration, the heat insulating material provided so as to cover the tank is pressed to the surface side of the tank by the differential pressure between the first gap and the second gap. Thereby, a heat insulating material can be fixed with respect to a tank. Therefore, since a support member for supporting the heat insulating material on the tank is not required, the heat insulating material can be stably supported even if the heat insulating material is thickened to increase the weight of the heat insulating material or the temperature load is increased. For example, when it has fixing tools, such as a stud bolt which fixes a heat insulating material to a tank, the required intensity | strength can be reduced. Therefore, it is possible to reduce heat transfer by using a dissimilar joint (metal or resin) having a low heat transfer coefficient as the fixture, and for example, heat input to the tank via the fixture can be suppressed.
この発明の第二態様によれば、運搬船は、第一態様における差圧発生部が、前記第二の間隙に負圧を発生させるようにしてもよい。
このように構成することで、タンクの表面と断熱材との間の第二の間隙の気圧が小さくなり、断熱材をタンクの表面側に吸い寄せることができる。
According to the second aspect of the present invention, in the transport ship, the differential pressure generating unit in the first aspect may generate a negative pressure in the second gap.
By comprising in this way, the atmospheric | air pressure of the 2nd clearance gap between the surface of a tank and a heat insulating material becomes small, and a heat insulating material can be attracted | sucked to the surface side of a tank.
この発明の第三態様によれば、運搬船は、第一又は第二態様における差圧発生部が、前記第一の間隙を加圧するようにしてもよい。
このように構成することで、タンクカバーと断熱材との間の第一の間隙の気圧が高まり、断熱材をタンクの表面側に押し付けることができる。
According to the third aspect of the present invention, in the transport ship, the differential pressure generating section in the first or second aspect may pressurize the first gap.
By comprising in this way, the atmospheric | air pressure of the 1st clearance gap between a tank cover and a heat insulating material increases, and a heat insulating material can be pressed on the surface side of a tank.
この発明の第四態様によれば、運搬船は、第一から第三態様の何れか一つの態様において、前記タンクの下方において前記断熱材を下方から支持する支持部材を備えていてもよい。
このように構成することで、タンクの下方を覆う断熱材をタンクの表面に押しつけて支持することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the transport ship may include a support member that supports the heat insulating material from below under the tank.
By comprising in this way, the heat insulating material which covers the downward direction of a tank can be pressed against the surface of a tank, and can be supported.
上記運搬船によれば、断熱材の厚さを増大させても断熱材をタンクの外表面に沿って安定して支持することができるため、外部からタンクへの入熱をさらに抑え、積み荷である液化ガスの量の減少を抑えることが可能となる。 According to the carrier, since the heat insulating material can be stably supported along the outer surface of the tank even if the thickness of the heat insulating material is increased, the heat input to the tank from the outside is further suppressed and the cargo is loaded. It is possible to suppress a decrease in the amount of liquefied gas.
以下、この発明の実施形態に係る運搬船を図面に基づき説明する。
(第一実施形態)
図1は、この発明の実施形態に係る運搬船の全体構成を示す模式図である。図2は、上記運搬船の第一実施形態におけるタンクの断熱構造を示す断面図である。
この実施形態の運搬船10は、液化天然ガス(LNG)、液化プロパンガス(LPG)等の液化ガスを運搬する。
図1、図2に示すように、この運搬船10は、船体11と、タンク12と、断熱体20A,20Bと、負圧発生装置(差圧発生部)30と、を少なくとも備えている。
Hereinafter, a transport ship according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a transport ship according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the heat insulating structure of the tank in the first embodiment of the carrier ship.
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
船体11は、タンク12を収容するいわゆるホールド空間を形成するタンク収容部14を備えている。タンク収容部14は、収容凹部15と、タンクカバー13とを備えている。
収容凹部15は、上甲板11aに対して下方の船底部11bに向けて凹み、上方に開口している。
The
The
タンクカバー13は、主にタンク12の上部を覆っている。このタンクカバー13は、船体11の上甲板11a上に設けられている。また、タンクカバー13は、上方に向かって凸状に形成されている。このタンクカバー13は、立ち上がり部13aと、天板部13bと、を備えている。
立ち上がり部13a,13aは、収容凹部15を挟んで船体11の幅方向両側に位置する上甲板11a,11aからそれぞれ上方に立ち上がるよう設けられている。
天板部13bは、立ち当り部13a,13a同士を繋ぐように形成されている。
また、タンクカバー13は、船体11の船首11c側と船尾11d側の各端部において、その高さが漸次小さくなるよう形成されている(図1参照)。
このようなタンクカバー13は、多角形の平面部材13pを複数枚組み合わせることによって構成されている。
The
The rising
The
Further, the
Such a
収容凹部15内には、複数のタンク12が、船体11の船首11c側から船尾11d側に向けて並べて配置されている。これらタンク12は、その内部に、運搬対象である液化ガスを収容する。これらタンク12は、例えばアルミニウム合金製で、球形もしくはそれに準じた形状をなしている。例えば、タンク12は、上下方向の中間部を、一定の径を有した筒状とし、その上下をそれぞれ半球状とし、鉛直断面形状が上下方向に長い長円形状としてもよい。
各タンク12は、その上部12aが、船体11の上甲板11aよりも上方に突出している。これらタンク12は、収容凹部15に設けられたファウンデーションデッキ部16上に、円筒状のスカート17を介して支持されている。これらタンク12は、タンク収容部14の内部において、タンクカバー13の内周面13f、収容凹部15の内周面15fとの間に、それぞれ間隔をあけて設けられている。
In the housing recess 15, a plurality of
Each
断熱体(断熱材)20A,20Bは、タンク12の上部12a側と下部12b側とを覆うように設けられている。これら断熱体20A,20Bは、それぞれ、断熱材料21と、基材22とを積層して構成されている。
The heat insulators (heat insulating materials) 20A and 20B are provided so as to cover the upper 12a side and the lower 12b side of the
断熱材料21は、フェノールレジンフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、グラスウール等を用いることができる。また、断熱材料21は、フェノールレジンフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム等の硬質材と、グラスウール等の軟質材とを積層して設けてもよい。この場合、硬質材、軟質材は、相対的な硬度を示している。
As the
基材22は、アルミニウム合金等の金属、アルミ樹脂複合板、樹脂系材料等、所要の強度と液密性とを有した材料から形成されている。このような基材22は、例えば矩形状のパネルを複数枚並べて形成されている。隣り合うパネル同士は、目地材等により結合されて液密構造となっている。このとき、互いに隣接するパネル間は、アルミ箔付きプラスチックテープ等で封止してもよい。この基材22に対し、断熱材料21が接着等により一体化されている。断熱材料21として硬質材と軟質材とを組み合わせて積層する場合、基材22に対し、断熱材料21としての硬質材の一面を貼り付け、硬質材の他面に軟質材を積層してもよい。
The
断熱体20Aは、タンク12の上部12aを覆うようにタンク12の外周面12fに沿って湾曲形成されている。断熱体20Bは、タンク12の下部12bを覆うように、タンク12の外周面12fに沿って湾曲形成されている。断熱体20A,20Bには、凹状となる内周面側に断熱材料21が配されている。これら断熱体20A,20Bは、タンク12の外周面12fに対向して配される。
The
断熱体20A,20Bと、タンク12との少なくとも一方は、断熱材料21がタンク12の外周面12fから僅かに離間した状態を維持するスペーサ(図示せず)を備えている。このスペーサによって維持される間隙が、この実施形態における第二の間隙S2となっている。一方で、タンクカバー13と断熱体20Aとの間には、第一の間隙S1が形成されている。第一の間隙S1は、タンク収容部14内において、断熱材20Aよりも外側に形成されている。第二の間隙S2は、断熱体20Aの下端部20eにおいて、第一の間隙S1と連通されている。第二の間隙S2は、第一の間隙S1と比較して十分に狭く形成されている。断熱体20Aおよび断熱体20Bと、タンク12との間に形成される第二の間隙S2は、仮にタンク12から液化ガスが漏れ出した場合に、その液体を自重により南極点の下方に集めるための流路となる。
At least one of the heat insulators 20 </ b> A and 20 </ b> B and the
負圧発生装置30は、第一の間隙S1の気圧が、第二の間隙S2の気圧よりも大きくなるように、第一の間隙S1と第二の間隙S2とに差圧を発生させる。負圧発生装置30としては、真空ポンプを用いることができる。この負圧発生装置30は、タンクカバー13の外部に設けられている。この実施形態における負圧発生装置30は、断熱体20Aの頂部20tに接続されている。この負圧発生装置30により、断熱体20Aの基材22とタンク12の外周面12fとの間の第二の間隙S2の空気が吸引される。そのため、第二の間隙S2の気圧が、第一の間隙S1の気圧よりも相対的に低くなる。ここで、上述した断熱体20Aは、その厚さ方向である程度の気密性を有している。
The
すなわち、タンク12の上部を覆うようにして設けられた断熱体20Aは、第一の間隙S1と第二の間隙S2との差圧により、タンク12の外周面12f側に押圧される。
That is, the
運搬船10は、支持部材25をさらに備えている。支持部材25は、タンク12の下部12bを覆う断熱体20Bを下方から支持する。支持部材25は、例えば発泡スチロール等、支持部材25を支持できる強度に加えて断熱性を備えている。
支持部材25は、タンク収容凹部15の底部に、少なくとも3つ配置されている。これら支持部材25は、タンク12の下部12bを鉛直軸回りに間隔を空けた複数個所で支持する。
このように構成することで、タンク12の下方を覆う断熱体20Bをタンク12の外周面12fに押しつけて支持することができる。
The
At least three
By comprising in this way, the
したがって、上述した第一実施形態の運搬船10によれば、負圧発生装置30によって第一の間隙S1と第二の間隙S2とに差圧を発生させることができるので、この差圧によって断熱体20Aをタンク12の外周面12f側に押圧することができる。これによって、断熱体20Aをタンク12に対して固定することができる。
Therefore, according to the
また、運搬船10は、タンク12の下方において断熱体20Bを下方から支持する支持部材25をさらに備えていることで、タンク12の下方を覆う断熱体20Bをタンク12の外周面12fに押しつけて支持することができる。
In addition, the
これにより、断熱体20A,20Bを厚くして断熱性を高めることによって、断熱体20A,20Bの重量が増加したり、温度差による曲げ荷重が増加しても、断熱体20A,20Bを確実に支持することができる。その結果、断熱体20A,20Bの断熱性を高めることによって、外部からタンク12への入熱をさらに抑え、積み荷である液化ガスの量の減少を抑えることができる。
Thereby, even if the weight of the
(第二実施形態)
次に、この発明にかかる運搬船の第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と差圧発生装置の構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図3は、上記運搬船の第二実施形態におけるタンクの断熱構造を示す断面図である。
図3に示すように、この実施形態における運搬船10は、第一の間隙S1と第二の間隙S2とに差圧を発生させる加圧装置(差圧発生部)40を備えている。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the transport ship according to the present invention will be described. In the second embodiment described below, since only the configuration of the differential pressure generating device is different from that of the first embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. .
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a heat insulating structure of a tank in the second embodiment of the carrier ship.
As shown in FIG. 3, the
加圧装置40は、タンクカバー13と断熱体20Aとの間の第一の間隙S1の気圧が、タンク12の外周面12fと断熱体20Aとの間の第二の間隙S2の気圧よりも大きくなるように、第一の間隙S1と第二の間隙S2とに差圧を発生させる。
In the pressurizing
加圧装置40としては、加圧ポンプを用いることができる。この加圧装置40は、タンクカバー13の外部に設けられている。加圧装置40は、タンクカバー13の天板部13bに接続されている。一方で、第二の間隙S2には、第二の間隙S2の空気をタンクカバー13の外部に排出する配管(図示せず)が連通されている。
A pressurizing pump can be used as the pressurizing
加圧装置40を作動させると、タンクカバー13と断熱体20Aとの間の第一の間隙S1の雰囲気が加圧される。そのため、第一の間隙S1の空気が第二の間隙S2に向かって流れようとする。第二の間隙S2は、第一の間隙S1よりも十分に狭い。そのため、タンクカバー13と断熱体20Aとの間の第一の間隙S1の気圧が、タンク12の外周面12fと断熱体20Aとの間の第二の間隙S2の気圧よりも十分に大きくなる。断熱体20Aは、この差圧によってタンク12の外周面12f側に押圧される。
When the pressurizing
したがって、上述した第二実施形態の運搬船10によれば、断熱体20Aを厚くして断熱性を高めることによって、断熱体20Aの重量が増加したり、温度差による曲げ荷重が増加しても、断熱体20Aを確実に支持することができる。その結果、上記第一実施形態と同様、外部からタンク12への入熱を抑え、積み荷である液化ガスの量の減少を抑えることができる。
Therefore, according to the
(その他の変形例)
なお、この発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、負圧発生装置30、加圧装置40は、第一の間隙S1、第二の間隙S2の気圧を圧力センサ等によりモニタリングしながら、予め定めた範囲の差圧となるよう、負圧発生装置30、加圧装置40の動作をコントローラで制御してもよい。
(Other variations)
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, what added the various change to embodiment mentioned above is included. That is, the specific shapes, configurations, and the like given in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, the negative
また、断熱体20Aは、その下端部20eにおいて、断熱体20Aの基材22とタンク12の外周面12fとの間に断熱材料21が露出しているが、断熱体20Aの下端部20eを閉塞するようにしてもよい。
Further, in the
また、断熱体20A,20Bのタンク12への固定に、スタッドボルト等の固定具を用いることも可能である。このような場合においても、上記各実施形態で示した構成により、断熱体20A,20Bのタンク12への固定を確実に行うことができるため、スタッドボルト等を必要以上に太くする必要がない。また、スタッドボルト等の固定具を、タンク12よりも熱伝達率の低い金属や樹脂等の材料で形成することもでき、これによってタンク12への熱伝達を抑えることができる。
Further, a fixing tool such as a stud bolt can be used for fixing the
また、断熱体20A,20Bのタンク12への固定に、スタッドボルトを用いた場合には、負圧もしくは加圧による断熱材20A,20Bの吸着は、スタッドボルトで許容できる荷重を超える状況、例えば船体運動による加速度が大きい時、あるいは温度差が大きい時に必要に応じて発生させれば良い。そこで、船体の運航状況に応じて負圧発生装置30、加圧装置40の動作をコントローラで制御してもよい。
Further, when stud bolts are used for fixing the
また、タンク12は、球形に限らず、球形に準じた形状をなしているものとしてもよい。
図4は、タンク12の他の形状例を示す断面図である。
タンク12は、例えば、図4に示す形状としてもよい。この図4に示すタンク12は、上下方向の中間部が、上下方向に一定の径を有した筒状部12gとされている。タンク12の上部は、筒状部12gから上方に向かって、トーラス(Torus)形状部12h、球形(Sphere)状部12iが順次連続して形成されている。また、タンク12の下部は、筒状部12gから下方に向かって、球形状部12j、トーラス形状部12k、球形状部12mが順次連続して形成されている。
Further, the
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the shape of the
For example, the
さらに、上述した各実施形態においては、運搬船10のタンク収容部14に複数のタンク12を収容する場合について説明した。しかし、この構成に限られず、例えば、タンク12を個別に収容する複数のタンク収容部を備える運搬船にも、この発明は適用可能である。さらに、タンク12を一つだけ備える運搬船であってもよい。
また、上記各実施形態に示した構成は、適宜選択して組み合わせることが可能である。
Furthermore, in each embodiment mentioned above, the case where the
The configurations shown in the above embodiments can be appropriately selected and combined.
10 運搬船
11 船体
11a 上甲板
11b 船底部
11c 船首
11d 船尾
12 タンク
12a 上部
12b 下部
12f 外周面(表面)
12g 筒状部
12h,12k トーラス形状部
12i,12j,12m 球形状部
13 タンクカバー
13a 立ち上がり部
13b 天板部
13f 内周面
14 タンク収容部
15 収容凹部
15f 内周面
16 ファウンデーションデッキ部
17 スカート
20A 断熱体(断熱材)
20B 断熱体(断熱材)
20e 下端部
20t 頂部
21 断熱材料
22 基材
25 支持部材
30 負圧発生装置(差圧発生部)
40 加圧装置(差圧発生部)
S1 第一の間隙
S2 第二の間隙
DESCRIPTION OF
20B Insulator (Insulation)
20e
40 Pressurizer (Differential pressure generator)
S1 First gap S2 Second gap
Claims (4)
前記タンクを収容するタンク収容部を有した船体と、
パネル状の基材及び前記タンクに近い側の前記基材の面に固定された断熱材料を有し、前記タンクの上部を覆う断熱材と、
前記タンク収容部内の、前記断熱材よりも外側の第一の間隙の気圧が、前記タンクと前記断熱材との間の第二の間隙の気圧よりも大きくなるように、前記第一の間隙と前記第二の間隙とに差圧を発生させる差圧発生部と、
を備え、
前記第一の間隙と前記第二の間隙とは、前記タンク収容部内で前記断熱材の下端部において連通されている運搬船。 A tank for storing liquefied gas;
A hull having a tank accommodating portion for accommodating the tank;
A heat insulating material fixed to the surface of the base material close to the tank-like base material and the tank, and a heat insulating material covering the upper part of the tank;
The first gap in the tank housing portion so that the air pressure in the first gap outside the heat insulating material is larger than the air pressure in the second gap between the tank and the heat insulating material. A differential pressure generating section for generating a differential pressure with the second gap;
With
The transport ship in which the first gap and the second gap are communicated with each other at a lower end portion of the heat insulating material in the tank housing portion .
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