JP6838977B2 - モス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造、液化ガス運搬船及びモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造の施工方法 - Google Patents
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Description
特許文献1には、モス型液化ガス貯蔵タンクにおいて、上記保護カバーとタンク外壁との間に断熱材を設けた防熱手段が提案されている。
特許文献1に開示された断熱構造は、保護カバーと断熱材との間にデッドスペースがあるため、このデッドスペースで空気の対流が発生しやすく、かつ断熱材の設置スペース分だけタンクが大型化する問題がある。
タンク外壁の表面を覆う保護カバーを備えるモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造であって、
前記断熱構造は、
前記タンク外壁と前記保護カバーとの間に設けられ、前記タンク外壁及び前記保護カバーとの間に隙間を有して配置された少なくとも1枚の輻射熱反射板を備える。
ここで、「輻射熱反射板」とは、太陽光などの輻射熱を反射する板状体を言う。
上記(1)の構成によれば、タンク外壁及び保護カバーとの間に隙間を有して配置された少なくとも1枚の輻射熱反射板を備えることで、太陽光などの輻射熱を抑制できるため、タンク内への入熱量を抑制できる。また、輻射熱反射板は断熱材と異なり板厚を必要とせず薄厚化できるため、圧縮荷重に対して自在に変形して圧縮荷重を吸収可能であると共に、設置スペースを多く取らないので、タンクの大型化を回避でき、かつタンク外壁と保護カバーとの間にデッドスペースが形成されるのを回避できる。
これによって、対流の発生を抑制できるため、対流の形成による断熱性能の低下を抑制できる。従って、BOGの発生率を低下できる。
前記輻射熱反射板は、互いに並列に配置された複数の輻射熱反射板を含み、
前記複数の輻射熱反射板の各々の間に隙間が形成される。
上記(2)の構成によれば、保護カバーとタンク外壁との間に、互いに並列に配置された複数の輻射熱反射板を設け、複数の輻射熱反射板の各々の間に隙間を形成することで、輻射熱の反射率を高めることができる。輻射熱反射板の枚数を多くするほど、反射率を高めタンク内への入熱を低減できる。即ち、輻射熱反射板の枚数をN枚とすると、各輻射熱反射板の反射率が同一であれば、タンクへの入熱量は、輻射熱反射板が設置されていない場合と比べて、1/(1+N)まで低減できる。
前記断熱構造は、前記保護カバーの内側面から前記タンク外壁側へ突設された補強リブを備え、
前記輻射熱反射板は、前記補強リブに固定される。
上記(3)の構成によれば、上記補強リブを備えることで、保護カバーの強度を増加できると共に、輻射熱反射板を補強リブに固定することで、輻射熱反射板の保護カバーへの取付けが容易になる。
前記補強リブは、前記保護カバーの内側面から前記タンク外壁側へ突出する補強リブ本体と、前記補強リブ本体の先端部から前記タンク外壁の表面に沿って延在する支持部とを含み、
前記輻射熱反射板は前記支持部と前記保護カバーとの間の形成される空間に配置され、かつ前記支持部に固定される。
上記(4)の構成によれば、輻射熱反射板は上記支持部と保護カバーとの間の形成される空間に配置されるため、保護カバーとタンク外壁との間に形成される空間にデッドスペースを生じない。従って、タンクの大型化を回避できると共に、上記空気の対流が形成されるのを抑制できるため、対流形成による断熱性能の低下を抑制できる。
前記断熱構造は、前記輻射熱反射板と前記支持部との間、又は前記複数の輻射熱反射板の間の各々に介装されるスペーサを備える。
上記(5)の構成によれば、上記スペーサを備えることで、輻射熱反射板と補強リブとの間又は輻射熱反射板同士の間で所望の隙間を形成でき、これによって、各輻射熱反射板は輻射熱反射効果を発揮できる。
前記複数の輻射熱反射板の間に形成される前記隙間は、対流発生限界以下の隙間である。
上記(6)の構成によれば、複数の輻射熱反射板間に形成される隙間が対流発生限界以下の隙間であるため、保護カバーとタンク外壁との間の空間において空気の対流発生を効果的に抑制できる。これによって、対流の形成による断熱性能の低下を抑制できる。従って、BOGの発生率を低下できる。
前記保護カバー又は前記輻射熱反射板に遮熱性被膜が形成される。
上記(7)の構成によれば、保護カバー又は輻射熱反射板に遮熱性被膜が形成されることで、タンク内への入熱量をさらに抑制できる。
前記(1)〜(7)の何れかの構成を有するモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造を備えるモス型液化ガス貯蔵タンクが設けられる。
上記(8)の構成によれば、上記液化ガス貯蔵タンクの断熱構造を備える液化ガス運搬船は、保護カバーとタンク外壁との間にこれらと隙間を有して上記輻射熱反射板を備えることで、液化ガス貯蔵タンク内への入熱を抑制できる。また、保護カバーとタンク外壁間のスペースの増加をまねかないので、容積や船幅が限られた液化ガス運搬船でも配置の自由度を広げることができる。また、液化ガス貯蔵タンクの重量増加を抑制できるため、液化ガス運搬船の運行性能の悪化を抑制できる。
タンク外壁の表面を覆う保護カバーを備えるモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造の施工方法であって、
前記タンク外壁に取り付けられる前の前記保護カバーに対して、前記保護カバーの内側面との間に隙間を有して少なくとも1枚の輻射熱反射板を固定する輻射熱反射板固定ステップと、
前記輻射熱反射板が固定された前記保護カバーを前記タンク外壁に取り付けると共に、前記輻射熱反射板と前記タンク外壁との間に隙間を形成する保護カバー取付けステップと、
を備える。
これによって、輻射熱反射板の固定作業が容易になると共に、上記保護カバー取付けステップにおいて、輻射熱反射板がない保護カバーの取付けと同様の施工方法で、輻射熱反射板付き保護カバーをタンク外壁に取り付けることができる。従って、従来の液化ガス貯蔵タンクと比べて施工工数をほぼ同等に抑えることができる。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図1に示すように、モス型液化ガス貯蔵タンク10は球形のタンクを備え、タンク外壁12の表面を覆う保護カバー14を備える。図2に示すように、断熱構造11は、タンク外壁12と保護カバー14との間に形成された空間に少なくとも1枚の輻射熱反射板16を備える。輻射熱反射板16とタンク外壁12及び保護カバー14との間に夫々隙間sが形成される。
これによって、対流の発生を抑制できるため、対流の形成による断熱性能の低下を抑制できる。従って、BOGの発生率を低下できる。
一実施形態では、保護カバー14は、全体形状が逆碗形に形成され、タンク外壁12を外側から覆うように配置される。
一実施形態では、図1に示すように、モス型液化ガス貯蔵タンク10は液化ガス運搬船18に設けられる。
この実施形態によれば、複数の輻射熱反射板16を設け、複数の輻射熱反射板16の各々の間に隙間sを形成することで、太陽光Lsなどの輻射熱の反射率を高めることができる。輻射熱反射板16の枚数が多くなるほど、タンク内への入熱を低減できる。即ち、輻射熱反射板16の枚数をN枚とすると、各輻射熱反射板の反射率が同一であれば、タンクへの入熱は、輻射熱反射板16が設置されていない場合と比べて、1/(1+N)まで低減できる。
また、対流熱伝達率をαとすると(ここでは、αを一定値とする。)、対流による入熱量も、輻射熱反射板16が設置されていない場合と比べて、((2N+2)/α−1)/(2/α−1)まで低減できる。
以上から、タンク内への入熱量を大幅に抑制でき、BOGの発生率を大幅に低下できる。
この実施形態によれば、補強リブ20を備えることで、保護カバー14の強度を増加できると共に、輻射熱反射板16を補強リブ20に固定することで、輻射熱反射板16の保護カバー14への取付けが容易になる。
この実施形態によれば、輻射熱反射板16は支持部24と保護カバー14との間に形成される空間に配置されるため、保護カバー14とタンク外壁12との間に形成される空間にデッドスペースを生じない。従って、タンクの大型化を回避できると共に、上記空間に空気の対流が形成されるのを抑制できるため、対流形成による上記空間の断熱性能の低下を抑制できる。
上記構成によって、複数の輻射熱反射板16の両端は上記凹部に配置され、かつ支持部24によって支持される。
これによって、複数の輻射熱反射板16は、各補強リブ20の間であって保護カバー14とタンク外壁12との間に形成される空間にデッドスペースを生じず、かつタンクの大型化を回避でき、さらに、上記空間に空気の対流が形成されるのを抑制できるため、対流形成による上記空間の断熱性能の低下を抑制できる。
この実施形態によれば、複数のスペーサ28を備えることで、輻射熱反射板16と補強リブ20との間又は輻射熱反射板同士の間で所望の隙間を形成でき、これによって、各輻射熱反射板の輻射熱反射効果を維持できる。
これによって、輻射熱反射板16と支持部24との間隔及び輻射熱反射板同士の間隔をスペーサ28の大きさに応じた所望の間隔に保持できる。
一実施形態では、複数のスペーサ28を板状体に形成し、複数のスペーサ28の厚さを同一にすることで、輻射熱反射板16と支持部24との間に形成される隙間s、及び輻射熱反射板同士の間隔を同一間隔に保持できる。
これによって、複数の輻射熱反射板16を同一間隔で並列に整列させることができる。
この実施形態によれば、複数の輻射熱反射板16間に形成される隙間が対流発生限界以下の隙間δであるため、タンク外壁12と保護カバー14との間の空間において空気の対流発生を効果的に抑制できる。これによって、タンク外壁12と保護カバー14との間の空間に存在する空気が熱伝導率0.02〜0.03W/mKの断熱材として防熱に寄与するため、タンク内の入熱量を低減でき、BOGの発生率を低下できる。
レイリー数;Ra=Gr・Pr<657 (1)
グラスホフ数;Gr=g・β・ρ2・ΔT・δ3/η2 (2)
プラントル数;Pr=η・Cp/λ (3)
ここで、g;重力、ρ;密度、β;体膨張係数[1/K]、ΔT;輻射熱反射板と空気との温度差[K]、η;粘度、Cp;比熱、λ;熱伝導率。
実際に複数の輻射熱反射板16を互いに隙間sを設けて層状に配置すると、各輻射熱反射板16の表裏面側の空気温度差は小さくなるため、必要な隙間δは大きくなる。
遮熱性被膜として、例えば、遮熱塗料やアルミ製テープなどの反射材を保護カバー14又は輻射熱反射板16の表裏面に塗布又は施工する。
この実施形態によれば、断熱構造11を備える液化ガス運搬船18は、モス型液化ガス貯蔵タンク10は、タンク内への入熱を抑制できると共に、タンク外壁12と保護カバー14間のスペースの増加をまねかないので、容積や船幅が限られた液化ガス運搬船でも配置の自由度を広げることができる。また、薄厚化が可能な輻射熱反射板16を設けるため、重量増加を抑制でき、これによって、液化ガス運搬船18の運行性能の悪化を抑制できる。
図4に示すように、タンク外壁12に取り付けられる前の保護カバー14に対して、保護カバー14の内側面との間に隙間sを有して少なくとも1枚の輻射熱反射板16を固定する(輻射熱反射板固定ステップS10)。
次に、輻射熱反射板16が固定された保護カバー14をタンク外壁12に取り付けると共に、輻射熱反射板16とタンク外壁12との間に隙間sを形成する(保護カバー取付けステップS12)。
これによって、輻射熱反射板16の固定作業が容易になると共に、保護カバー取付けステップS12において、輻射熱反射板16がない保護カバー14の取付けとほぼ同等の施工方法で、輻射熱反射板付き保護カバー14をタンク外壁12に取り付けることができる。
11 断熱構造
12 タンク外壁
14 保護カバー
16 輻射熱反射板
18 液化ガス運搬船
20 補強リブ
22 補強リブ本体
24 支持部
26 ボルト
28 スペーサ
Ls 太陽光
s 隙間
Claims (7)
- タンク外壁の表面を覆う保護カバーを備えるモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造であって、
前記断熱構造は、
前記タンク外壁と前記保護カバーとの間に設けられ、前記タンク外壁及び前記保護カバーとの間に隙間を有して配置された少なくとも1枚の輻射熱反射板を備え、
前記輻射熱反射板は、互いに並列に配置された複数の輻射熱反射板を含み、
前記複数の輻射熱反射板の各々の間に隙間が形成され、
前記断熱構造は、前記保護カバーの内側面から前記タンク外壁側へ突設された補強リブを備え、
前記輻射熱反射板は、前記補強リブに固定され、
前記補強リブは、前記保護カバーの内側面から前記タンク外壁側へ突出する補強リブ本体と、前記補強リブ本体の先端部から前記タンク外壁の表面に沿って延在する支持部とを含み、
前記輻射熱反射板は前記支持部と前記保護カバーとの間の形成される空間に配置され、かつ前記支持部に固定される
ことを特徴とするモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造。 - 前記断熱構造は、前記輻射熱反射板と前記支持部との間、又は前記複数の輻射熱反射板の間の各々に介装されるスペーサを備えることを特徴とする請求項1に記載のモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造。
- タンク外壁の表面を覆う保護カバーを備えるモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造であって、
前記断熱構造は、
前記タンク外壁と前記保護カバーとの間に設けられ、前記タンク外壁及び前記保護カバーとの間に隙間を有して配置された少なくとも1枚の輻射熱反射板を備え、
前記輻射熱反射板は、互いに並列に配置された複数の輻射熱反射板を含み、
前記複数の輻射熱反射板の各々の間に隙間が形成され、
前記複数の輻射熱反射板の間に形成される前記隙間は、対流発生限界以下の隙間である
ことを特徴とするモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造。 - 前記保護カバー又は前記輻射熱反射板に遮熱性被膜が形成されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造。
- 請求項1乃至4の何れか一項に記載のモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造を備えるモス型液化ガス貯蔵タンクが設けられることを特徴とする液化ガス運搬船。
- タンク外壁の表面を覆う保護カバーを備えるモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造の施工方法であって、
前記タンク外壁に取り付けられる前の前記保護カバーに対して、前記保護カバーの内側面との間に隙間を有して少なくとも1枚の輻射熱反射板を固定する輻射熱反射板固定ステップと、
前記輻射熱反射板が固定された前記保護カバーを前記タンク外壁に取り付けると共に、前記輻射熱反射板と前記タンク外壁との間に隙間を形成する保護カバー取付けステップと、
を備え、
前記輻射熱反射板は、互いに並列に配置された複数の輻射熱反射板を含み、
前記複数の輻射熱反射板の各々の間に隙間が形成され、
前記断熱構造は、前記保護カバーの内側面から前記タンク外壁側へ突設された補強リブを備え、
前記輻射熱反射板は、前記補強リブに固定され、
前記補強リブは、前記保護カバーの内側面から前記タンク外壁側へ突出する補強リブ本体と、前記補強リブ本体の先端部から前記タンク外壁の表面に沿って延在する支持部とを含み、
前記輻射熱反射板は前記支持部と前記保護カバーとの間の形成される空間に配置され、かつ前記支持部に固定される
ことを特徴とするモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造の施工方法。 - タンク外壁の表面を覆う保護カバーを備えるモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造の施工方法であって、
前記タンク外壁に取り付けられる前の前記保護カバーに対して、前記保護カバーの内側面との間に隙間を有して少なくとも1枚の輻射熱反射板を固定する輻射熱反射板固定ステップと、
前記輻射熱反射板が固定された前記保護カバーを前記タンク外壁に取り付けると共に、前記輻射熱反射板と前記タンク外壁との間に隙間を形成する保護カバー取付けステップと、
を備え、
前記輻射熱反射板は、互いに並列に配置された複数の輻射熱反射板を含み、
前記複数の輻射熱反射板の各々の間に隙間が形成され、
前記複数の輻射熱反射板の間に形成される前記隙間は、対流発生限界以下の隙間である
ことを特徴とするモス型液化ガス貯蔵タンクの断熱構造の施工方法。
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