JP7130734B2 - 貯蔵タンク収納システム - Google Patents

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Description

本開示は、流体（群）の収納、輸送、及び貯蔵に関し、特に流体及び又は圧縮ガス、例えば液化天然ガス（ＬＮＧ）の収納、輸送、及び貯蔵を行なう半立方体ドーナツ型タンクシステム（ｓｅｍｉ－ＣＤＴＳ）に関するものである。
工業用貯蔵タンクは、液体及び／又は圧縮ガスのような物質を収納、輸送、及び貯蔵するために使用することができる。例として、貯蔵タンクを使用して流体を現地で貯蔵し、収納タンクを使用して流体を陸上又は海上を輸送することができる。
本開示の１つの態様では、流体、例えば１種類以上の液体及び／又はガスの収納、輸送、及び貯蔵に使用されるタンクが記載される。タンクは、流体を内部貯蔵室に保持するように構成及び寸法設定される内部貯蔵室と流体連通し、内部貯蔵室を集合的に画成する複数のセグメントを含み、セグメント群の各セグメントは両側端部を含み、各端部は、面取り形状を有する第１合わせ面を画成する。タンクは、複数のセグメントの間に位置決めされて、複数のセグメントに係合する複数のエンドキャップ並びに複数のウェブをさらに含み、各ウェブは、流体が開口部内を流れることができるように構成及び寸法設定される開口部を画成する。複数のウェブは、第１の形状を有する一連の第１ウェブと、第２の異なる形状を有する一連の第２ウェブと、を含む。第１ウェブは、セグメントの両側端部の間の複数のセグメント内に位置決めされ、第２ウェブはエンドキャップ内に位置決めされる。
特定の実施形態では、第２ウェブ及びエンドキャップは、数が一致して、各エンドキャップが第２エンドキャップ内に位置決めされる第２ウェブを含むことができる。
特定の実施形態では、第１ウェブは、略環状の形状であり、第２ウェブは、略楕円形の形状である。
特定の実施形態では、エンドキャップは、約４分の１の球形の形状を画成することができる。
特定の実施形態では、セグメント群の端部はそれぞれ、第２合わせ面をさらに画成することができる。このような実施形態では、第１合わせ面は、対応するセグメントの長手軸線に対して第１の角度、例えば約４５°をなして延びることができ、第２合わせ面は、対応するセグメントの長手軸線に対して第２の異なる角度、例えば約９０°をなして延びることができる。
特定の実施形態では、エンドキャップ群は、セグメントの両側端部により画成される第２合わせ面と対応するように構成及び寸法設定される合わせ面を画成して、セグメントとのエンドキャップの接続を容易にすることができる。
特定の実施形態では、複数のセグメントは、各セグメントが第１の長さを画成する第１対のセグメントと、各セグメントが第２の長さを画成する第２対のセグメントと、を含むことができる。第１の長さ、及び第２の長さは、いずれも略等しく、タンクが略正方形の交差断面形状を画成するようになる、あるいは、第２の長さは、第１の長さよりも大きく、タンクが略長方形の交差断面形状を画成するようになることが考えられる。
特定の実施形態では、セグメント群は、各セグメントの幾何学的中点が単一の幾何学平面にあるように配置することができる。
本開示の別の態様では、流体、例えば１種類以上の液体及び／又はガスの収納、輸送、及び／又は貯蔵に使用されるタンクが記載される。タンクは、複数のセグメントと、第１の形状を有する複数の第１ウェブと、第２の異なる形状を有する複数の第２ウェブと、を含む。
セグメントは両側端部を含み、各端部は面取り合わせ面を画成する。セグメント群は、タンクが４つのコーナーセクションを含み、各コーナーセクションが、隣接するセグメントの面取り合わせ面の係合により画成される接合部を含むように配置される。
第１ウェブは、セグメントの両側端部の間の複数のセグメント内に位置決めされ、第２ウェブは、コーナーセクション内に接合部で、又は接合部に隣接して位置決めされる。
特定の実施形態では、第１ウェブは、略環状の形状とすることができ、第２ウェブは、略楕円形の形状とすることができる。
セグメント群の各セグメントは、長手軸線に沿って延びる長さを画成する。特定の実施形態では、セグメントの両側端部により画成される面取り合わせ面は、対応するセグメントの長手軸線に対して約４５°の角度をなして延びることができる。
特定の実施形態では、複数のセグメントは、各セグメントが第１の長さを画成する第１対のセグメントと、各セグメントが第２の長さを画成する第２対のセグメントと、を含むことができる。第１の長さ、及び第２の長さは、いずれも略等しく、タンクが略正方形の交差断面形状を画成するようになる、あるいは、第２の長さは、第１の長さよりも大きく、タンクが略長方形の交差断面形状を画成するようになることが考えられる。
特定の実施形態では、タンクは、上側封止プレート及び下側封止プレートをさらにふくむことができ、これらの封止プレートは、複数のセグメントの間に位置決めされる。このような実施形態では、封止プレートは、垂直距離で分離することができる。封止プレート及び複数のセグメントは、追加の容量を提供する及び／又はボイルオフガスを閉鎖キャビティ内に保持するように構成及び寸法設定される閉鎖キャビティを画成する。
特定の実施形態では、セグメント群は、各セグメントの幾何学的中点が単一の幾何学平面にあるように配置することができる。
本開示の別の態様では、流体、例えば１種類以上の液体及び／又はガスの収納、輸送、及び貯蔵に使用されるタンクが記載される。タンクは、各個別セグメントが中点を画成する複数の個別セグメントを含み、各セグメントの中点が単一の幾何学平面にあるように構成及び寸法設定される。
タンクの各セグメントは、長さ、幅、及び高さを画成する。セグメント群は、セグメント群のうち少なくとも２つのセグメントの長さが、交差軸線、例えば互いに対して直角な軸線に沿って延びるように配置される。
特定の実施形態では、タンクは、表面、例えば甲板、船舶の機械スペース又は保持スペース、陸上、又は荷船で支持可能な個別の自立構造として構成及び寸法設定することができる。セグメント群は、セグメント群の長さ、及び幅が、表面、例えば貨物倉の甲板に対して略平行なそれぞれ第１軸線及び第２軸線に沿って延びており、セグメントの高さが、第１軸線及び第２軸線に対して略直交する第３軸線に沿って延びるように構成、寸法設定、及び向き設定される。特定の実施形態では、各セグメントの高さは、長さよりも小さくすることができる。
本明細書において説明される実施形態のうち１つ以上の実施形態は、様々な利点をもたらすことができる。一例として、本明細書において説明される特徴のうち１つ以上の特徴は、収納システム、輸送システム、及び貯蔵システムに取り込んで、システムのスペース効率及び構造的効率を高めることができる。したがって、これらのシステムは、より小さくすることができる、より軽量にすることができる、及び／又は様々なサイズの輸送船舶のスペース制限に適合させることができ、より広範に配列される環境及び状態で使用することができる。
図１は、本開示の原理による複数のタンクを含む船舶の上部斜視図である。 図２は、複数のセグメントと、隣接するセグメントの間に位置決めされる複数のエンドキャップと、を含む本開示の原理による例示のタンクの上部斜視図である。 図３は、図２から分かるタンクの下部斜視図である。 図４は、疑似線で示す２つのセグメントを備える図２から分かるタンクの上部斜視図である。 図５は、疑似線で示す２つのセグメントを備える図２から分かるタンクの下部斜視図である。 図６は、エンドキャップを取り外した状態の図２から分かるタンクの部分上面模式図である。 図７は、疑似線で示すセグメントを備える図２から分かるタンクの上部斜視図である。 図８は、疑似線で示すセグメントを備える図２から分かるタンクの底面図である。 図９は、疑似線で示すセグメントを備える図２から分かるタンクの上部斜視図である。 図１０は、疑似線で示すセグメントを備える図２から分かるタンクの部分斜視図である。 図１１は、疑似線で示すセグメントを備える図２から分かるタンクの部分上面図である。 図１２は、疑似線で示すセグメントを備える図２から分かるタンクの部分側面図である。 図１３は、疑似線で示すセグメントを備える図２から分かるタンクの部分斜視図である。 図１４は、図２から分かるタンクの代替実施形態の上部斜視図である。 図１５は、図１４から分かるタンクの下部斜視図である。 図１６は、疑似線で示す２つのセグメントを備える図１４から分かるタンクの上部斜視図である。 図１７は、疑似線で示す２つのセグメントを備える図１４から分かるタンクの下部斜視図である。 図１８は、図２から分かるタンクの代替実施形態の上部斜視図である。 図１９は、図１８から分かるタンクの下部斜視図である。 図２０は、疑似線で示す２つのセグメントを備える図１８から分かるタンクの上部斜視図である。 図２１は、疑似線で示す２つのセグメントを備える図１８から分かるタンクの下部斜視図である。 図２２は、エンドキャップを取り外した状態の図１８から分かるタンクの部分上面模式図である。 図２３は、図２から分かるタンクの代替実施形態の上部斜視図である。 図２４は、図２３から分かるタンクの下部斜視図である。 図２５は、既知の双胴型タンクの一例の端部斜視図である。 図２６は、既知の円筒型タンクの一例の側部斜視図である。
本開示は、流体、例えば１種類以上の液体及び／又はガスの収納、輸送、及び貯蔵に使用されるタンクに関するものである。ここに開示されるタンクは、流体を集合的に保持する一連の中空セグメントを含み、既知のシステムと比較した場合にスペース要件に関してより小さく、より軽く、より柔軟になるように設計されている。本開示は、幾つかの代替設計を検討する。例えば、１つの設計は、隣接するセグメントの間に配置される一連の湾曲した１／４球形状エンドキャップを含み、これにより、圧力閾値をより高くすることができるので、ボイルオフガスを排出する補助手段の必要を無くすことができる。しかしながら、より低い圧力で動作することを意図する別の設計では、タンクには前述のエンドキャップが欠けており、代わりに、タンクは、隣接するセグメントが係合することにより画成されるコーナージョイントを含む。構造的剛性を高め、移動／輸送中のタンク内の流体の動的な動き（「スロッシング」）を抑制するために、本明細書において説明されるタンクの各実施形態は、内部ウェブの組み込みを可能にする。タンクの特定の要件、例えば船舶上の意図された物理的場所の寸法に応じて、タンクは任意の適切な幾何学的形状を採ることが想定され、例えばタンクは正方形、長方形などとすることができる。ここで、本開示の様々な実施形態は、図を参照して詳細に説明され、同様の参照番号は、同様の、または同一の要素を特定する。
図１は、船舶１０００の表面、例えばメイン甲板で支持可能な独立自立構造として構成される複数の貯蔵タンク１００を含む輸送船舶１０００を示す。タンカーとして例示されているが、本開示の原理は、航空機、列車などのような様々な輸送容器に等しく適用可能であることを理解されたい。
ここで図２～図１３を参照すると、タンク１００は、中空セグメント１０４Ａ－Ｄにより画成される４つの辺１０２Ａ－Ｄの（図２）を含む。各セグメント１０４Ａ－Ｄは、長さＬ（図６）、幅Ｗ（図６）、及び高さＨ（図２）を画成する。具体的には、セグメント１０４Ａは、長さＬＡ、幅ＷＡ、及び高さＨＡを画成し、セグメント１０４Ｂは、長さＬＢ、幅ＷＢ、及び高さＨＢを画成し、セグメント１０４Ｃは、長さＬＣ、幅ＷＣ、及び高さＨＣを画成し、セグメント１０４Ｄは、長さＬＤ、幅ＷＤ、及び高さＨＤを画成する。図６から分かるようには、例えばセグメント１０４Ａ－Ｄは、隣接するセグメント１０４の長さＬが、交差する軸線、例えば互いに対して直角な軸線に沿って延びるように配置される。具体的には、セグメント１０４Ａの長さＬＡは、セグメント１０４Ｂ、１０４Ｄの長さＬＢ、ＬＤによりそれぞれ画成される軸線Ｂ－ＢおよびＤ－Ｄと交差する軸線Ａ－Ａに沿って延びている。同様に、セグメント１０４Ｃの長さＬＣは、セグメント１０４Ｂ、１０４Ｄの長さＬＢ、ＬＤによりそれぞれ画成される軸線Ｂ－Ｂ、Ｄ－Ｄと交差する軸線Ｃ－Ｃに沿って延びている。さらに、セグメント１０４は、セグメント１０４の長さＬ及び幅Ｗが、タンク１００が支持される表面、例えば船舶１０００の甲板（図１）に対してほぼ平行な軸線に沿って延びるように構成及び寸法設定され、セグメント１０４の高さＨ（図２）は、表面に対して略直交する軸線に沿って延びている。図２～図１３から分かる実施形態では、セグメント１０４は、各セグメント１０４の高さＨが、長さＬよりも小さくなるように構成及び寸法設定される。本開示の様々な実施形態では、タンク１００の特定の意図される用途に応じて、各セグメント１０４の幅Ｗが、セグメント１０４の長さＬ及び／又は高さＨと同等とするか、又は異ならせることができると想到される。
図７から分かるように、各セグメント１０４Ａ－Ｄは、幾何学的中点「Ｍ」を画成する。具体的には、セグメント１０４Ａは幾何学的中点ＭＡを画成し、セグメント１０４Ｂは幾何学的中点ＭＢを画成し、セグメント１０４Ｃは幾何学的中点ＭＣを画成し、セグメント１０４Ｄは幾何学的中点ＭＤを画成する。タンク１００はこのようにして構成及び寸法設定されることにより、各セグメント１０４Ａ－Ｄの中点ＭＡ－Ｄが単一の幾何学平面「Ｐ」にあるようになる。
図６から分かるように、各セグメント１０４Ａ－Ｄは、両側端部１０６Ａ－Ｄ、１０８Ａ－Ｄを含む。具体的には、セグメント１０４Ａは両側端部１０６Ａ、１０８Ａを含み、セグメント１０４Ｂは、両側端部１０６Ｂ、１０８Ｂを含み、セグメント１０４Ｃは、両側端部１０６Ｃ、１０８Ｃを含み、セグメント１０４Ｄは両側端部１０６Ｄ、１０８Ｄを含む。セグメント１０４Ａ－Ｄは、略円形の断面形状（図２－５）をこれらの図全体を通じて有するものとして、したがって管状構造又は円筒型構造であるとして図示されているが、セグメント１０４Ａ－Ｄの断面形状は、代替実施形態において本開示の範囲から逸脱することなく変えることができる。例えば、セグメント１０４Ａ－Ｄは、より楕円形に近い断面形状を画成することができることが想定される。
図６を参照し続けると、セグメント１０４Ａ－Ｄの各端部１０６Ａ－Ｄ、１０８Ａ－Ｄは、稜線１１４Ａ－Ｄを画成するように交差する一対の合わせ面１１０Ａ－Ｄ、１１２Ａ－Ｄを画成する。合わせ面１１０Ａ－Ｄは、合わせ面１１２Ａ－Ｄと形状が同じであるので、タンク１００の組み付けが、以下に説明されるように容易になる。
合わせ面１１０Ａ－Ｄ、１１２Ａ－Ｄは、対応するセグメント１０４Ａ－Ｄの長手軸線（Ａ－Ａ、Ｂ－Ｂ、Ｃ－Ｃ、Ｄ－Ｄ）のそれぞれと角度α、βをなすように延びている。図２～図１３から分かるタンク１００の特定の実施形態では、セグメント１０４Ａ－Ｄは、角度αが約９０°であり、角度βが約４５°であることにより、合わせ面１１２Ａ－Ｄが面取り形状を画成するように構成及び寸法設定される。しかしながら、セグメント１０４Ａ－Ｄの形状は、本開示の代替実施形態において変えることができ、角度α、βに関する任意の所望の値又は適切な値を達成することができる。
セグメント１０４Ａ－Ｄの向きを互いに対して略直角になるように変えて、セグメント１０４Ａ－Ｄは流体連通して、大気圧に維持される、または大気圧を上回る圧力に維持される流体を収納するように構成及び寸法設定される内部貯蔵室１１６（図４、図５）を集合的に画成する。本開示全体を通じて、タンク１００は、液化天然ガス（ＬＮＧ）を収納するように構成される、寸法設定される、及び／又は適合させるものとして記載され、この意図した目的に適する任意の構成材料、例えば５０８３－Ｏのような極低温貯蔵に適する（cryogenic grade）アルミニウム又は７％または９％または３６％ニッケル－鋼材のような極低温貯蔵に適する鋼材を単独で、または組み合わせて含むことができる。しかしながら、本開示の代替実施形態では、タンク１００は、当業者が理解しているように、原油、液体酸素などのような他の流体を収納するように構成する、寸法設定する、及び／又は適合させることができる。
図２～図１３に示すタンク１００の特定の実施形態では、各セグメント１０４Ａ－Ｄの各セグメントは同一であるので同等の長さＬを画成することにより、タンク１００は、「正方形の形状をした」交差断面形状を画成する、すなわちタンク１００を支持する表面に対して略平行な平面に沿った、図７から分かる平面「Ｐ」のような断面を画成する。しかしながら、タンク１００の代替実施形態では、セグメント１０４Ａ－Ｄの寸法を変えて、タンク１００の任意の所望の形状を実現することができる。例えば、セグメント１０４Ｂ、１０４Ｄの長さＬＢ、ＬＤは、セグメント１０４Ａ、１０４Ｃの長さＬＡ、ＬＣをそれぞれ上回ることができ、タンク１００は、図１４～図１７を参照することにより理解することができるような略「長方形」の交差断面形状を画成する。
ここで図３及び図５を参照すると、タンク１００は、米国特許公開第２０１６／０３１９９９０号に記載されているように、ベース構造１１８で支持され、ベース構造１１８は、横方向支持部材及び縦方向支持部材１２０、例えば隔壁又はブレースのみならず支持ブロック１２２を含むことによりタンク１００の重量を支えており、この米国特許の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図２～図１３を再度参照すると、タンク群１００の各タンクは、隣接するセグメント１０４Ａ－Ｄの間に配置されてセグメント１０４Ａ－Ｄを接続する複数のエンドキャップ１２４をさらに含む。エンドキャップ１２４は、略アーチ形状であり、湾曲外側表面１２６を含む約４分の１の球形を有する（図３）。図８及び図１１から分かるように、エンドキャップ群１２４の各エンドキャップは、一対の合わせ面１２８を画成する。各エンドキャップ１２４の合わせ面１２８は、以下にさらに詳細に説明するように、タンク１００のセグメント１０４Ａ－Ｄにより画成される合わせ面１１０Ａ－Ｄ（図６）に当接するように構成及び寸法設定される。
形状及び寸法が図２～図１３において同一であるとして図示されているが、タンク１００の特定の所望の用途に応じて、エンドキャップ群１２４のうち１つ以上のエンドキャップの形状及び／又は寸法が異なる実施形態は、本開示の範囲を超えることがない、例えば一連のエンドキャップ１２４の長さが異なる。
タンク１００を組み付けると、セグメント１０４Ａ－Ｄは、隣接するセグメント１０４Ａ－Ｄの合わせ面１１２Ａ－Ｄ（図６）が当接するように配置される。具体的には、セグメント１０４Ａ－Ｄは、セグメント１０４Ａの合わせ面１１２Ａが、セグメント１０４Ｂ、１０４Ｄの合わせ面１１２Ｂ、１１２Ｄにそれぞれ当接し、セグメント１０４Ｂの合わせ面１１２Ｂが、セグメント１０４Ａ、１０４Ｃの合わせ面１１２Ａ、１１２Ｃにそれぞれ当接し、セグメント１０４Ｃの合わせ面１１２Ｃが、セグメント１０４Ｂ、１０４Ｄの合わせ面１１２Ｂ、１１２Ｄにそれぞれ当接し、セグメント１０４Ｄの合わせ面１１２Ｄが、セグメント１０４Ａ、１０４Ｃの合わせ面１１２Ａ、１１２Ｃにそれぞれ当接するように配置される。また、タンク１００を組み付けると、エンドキャップ１２４がセグメント１０４Ａ－Ｄに対して配置されて、合わせ面１１０Ａ－Ｄ（図６）が、エンドキャップ１２４により画成される合わせ面１２８（図８）に当接することにより、タンク１００の構造的連続性が高圧下で増加して、すなわちタイプＣタンク規格値まで増加して、ＡＳＭＥセクションＶＩＩＩ圧力容器応力レベルを満たすようになる。セグメント１０４Ａ－Ｄ及びエンドキャップ１２４は、構成する、寸法設定する、適合させることができることが想定され、タンク１００を組み付けて任意のボイルオフガスをタンク１００内に収納することにより、設置を簡易化してコストを低減する液化ユニット又は燃焼ユニットの必要を無くすことができることが想定される。
セグメント１０４Ａ－Ｄ及びエンドキャップ１２４は、流体、例えばＬＮＧを貯蔵して輸送する意図した目的に適する溶接プロセス又は任意の他のこのような許容できるプロセスのような任意の方法で互いに固定することができる。
図４、図５、図９、図１０、図１２、及び図１３から分かるように、特定の実施形態では、タンク１００は、構造的補強を提供することにより、タンク１００の安定性／剛性を高める１つ以上の隔壁又はウェブ１３０をさらに含むことができる。ウェブ１３０は、セグメント１０４Ａ－Ｄ内の間欠位置に配置することができ、セグメント１０４Ａ－Ｄの内側表面を貫通して延びることができるか、又はその他には、内側表面に接続することができる。ウェブ１３０は開口部１３２を画成し、これらの開口部１３２は、制限された流体流が開口部内を流れることを許容し、最小満タンレベルを超えて延びて、移動／輸送中のタンク１００内の流体の動的な動き（「スロッシング」）を抑制するように構成及び寸法設定される。ウェブ１３０に関するさらなる詳細は、‘９９０刊行物を参照することにより得ることができる。
本開示の特定の実施形態では、ウェブ１３０は、形状及び寸法を同一とすることができる。しかしながら、代替実施形態では、タンク１００は、形状及び寸法が異なるウェブ１３０を含むことができる。例えば、図４、図５、図９、図１０、図１２、及び図１３に例示されるタンク１００の実施形態を参照すると、ウェブ１３０は、形状が略環状である一連の第１ウェブ１３０Ａと、引き伸ばされた、すなわち形状が略楕円形状である一連の第２ウェブ１３０Ｂと、を含むことができる。例えば、図４及び図５から分かるように、ウェブ１３０Ａは、セグメント１０４Ａ－Ｄ内のエンドキャップ群１２４の間の位置に位置させることができ、ウェブ１３０Ｂは、これらのウェブ１３０Ｂが、エンドキャップ１２４の内部に延びることにより、エンドキャップの剛性を高めてタンク１００をコーナーで補強するように配置することができる。
ウェブ１３０の特定の位置に関して、ウェブ１３０Ａは、例えば図４及び図５から分かるように、ベース構造１１８の横方向支持部材及び縦方向支持部材１２０に位置合わせされるように配置されて、タンク１００の追加構造支持部を形成することができる。ウェブ１３０Ｂは、隣接するセグメント１０４Ａ－Ｄの合わせ面１１２Ａ－Ｄ（図６）が当接することにより画成される係合面の両側に配置することができることがさらに想定される、あるいは、ウェブ１３０Ｂは、隣接するセグメント１０４Ａ－Ｄの合わせ面１１２Ａ－Ｄの間に配置されることにより、隣接する端部１０６Ａ－Ｄ、１０８Ａ－Ｄを分離することができ、したがってセグメント１０４Ａ－Ｄを分離することができることがさらに想定される。したがって、隣接するセグメント１０４Ａ－Ｄが、ウェブ１３０Ｂ及びエンドキャップ１２４により分離されることにより、互いに物理的に接触することがないタンク１００の実施形態が本明細書において想到される。
特定の実施形態では、ウェブ１３０が、セグメント１０４Ａ－Ｄの外側表面を超えて延びてセグメント１０４Ａ－Ｄの基準面となってセグメント１０４Ａ－Ｄに突き当たることにより、溶接法又は他のこのような許容できるプロセスによる取り付けを容易にしてタンク１００の製造及び組み付けを支援する。一例として、ウェブ１３０は、セグメント１０４Ａ－Ｄの外側表面を超えて垂直方向下方に延びて、ベース構造１１８（図３、図５）に対するウェブ１３０及び／又はセグメント１０４Ａ－Ｄの取り付けを容易にすることができる、及び／又はセグメント１０４Ａ－Ｄの外側表面を超えて垂直方向上方に、ロール抑制器又はピッチ抑制器（図示せず）を内蔵するこれらの構造内に延びることができる。
ここで、図１８～図２２を参照して、タンク２００の代替実施形態について説明する。タンク２００は、以下に説明される違いを除き、上に説明されるタンク１００（図１～図１３）と同一とすることができる。したがって、簡潔性を期して、タンク２００は、構造及び／又は機能の違いを必ず特定するために必要な範囲でのみ詳細に説明される。
タンク２００は、両側端部２０６Ａ－Ｄ、２０８Ａ－Ｄ（図２２）、及び合わせ面２１２Ａ－Ｄを備えるセグメント２０４Ａ－Ｄを含み、各合わせ面は、対応するセグメント２０４Ａ－Ｄの長手軸線Ａ－Ａ、Ｂ－Ｂ、Ｃ－Ｃ、Ｄ－Ｄと角度βをなすように延びて、合わせ面２１２Ａ－Ｄの形状が面取りされている。例えば、図１８～図２２から分かるタンク２００の特定の実施形態では、セグメント２０４Ａ－Ｄは、角度βが約４５°となるように構成及び寸法設定される。しかしながら、セグメント２０４Ａ－Ｄの形状は、本開示の代替実施形態において変えることにより、角度βに関する任意の所望の値、又は適切な値を実現することができることを理解されたい。
図１８～図２２に示すタンク２００の特定の実施形態では、セグメント２０４Ｂ、２０４Ｄの長さＬＢ、ＬＤは、セグメント２０４Ａ、２０４Ｃの長さＬＡ、ＬＣをそれぞれ上回って、タンク２００が略「長方形」の形状になる。しかしながら、タンク２００の代替実施形態では、セグメント２０４Ａ－Ｄの寸法を変えて任意の所望の結果を達成することができる。例えば、図２３及び図２４から分かるように、タンク２００は、形状及び寸法が同一であることにより同等の長さを画成して、タンク２００が略「正方形」の形状になるセグメント２０４Ａ－Ｄを含むことができる。
タンク２００を組み付けると、セグメント２０４Ａ－Ｄは、隣接するセグメント２０４Ａ－Ｄの合わせ面２１２Ａ－Ｄが当接してコーナーセクション２３４を画成するように配置される（図１８）。具体的には、セグメント１０４Ａ－Ｄは、セグメント２０４Ａの合わせ面２１２Ａ（図２２）が、セグメント２０４Ｂ及び２０４Ｄの合わせ面２１２Ｂ及び２１２Ｄにそれぞれ当接して接合部Ｊ１及びＪ２を画成し（図１８）、セグメント２０４Ｂの合わせ面２１２Ｂが、セグメント２０４Ａ及び２０４Ｃの合わせ面２１２Ａ及び２１２Ｃにそれぞれ当接して接合部Ｊ１及びＪ３を画成し、セグメント２０４Ｃの合わせ面２１２Ｃが、セグメント２０４Ｂ及び２０４Ｄの合わせ面２１２Ｂ及び２１２Ｄにそれぞれ当接して接合部Ｊ３及びＪ４を画成し、セグメント２１２Ｄの合わせ面２１２Ｄが、セグメント２０４Ａ及び２０４Ｃの合わせ面２１２Ａ及び２１２Ｃにそれぞれ当接して接合部Ｊ２及びＪ４を画成するように配置される。図１８～図２１を参照して理解することができるように、セグメント１０４Ａ－Ｄの向き、及び面取り合わせ面２０８Ａ－Ｄの形状及び寸法が与えられる場合、接合部Ｊ１－４は、略楕円形の断面形状を採る。
合わせ面２１２Ａ－Ｄが直接接続されている場合、タンク２００は、上に説明したエンドキャップ１２４をタンク１００に接続する必要を無くすことができ、より低い圧力で動作する、すなわちタイプＢタンク規格値で動作することができる。
図２０及び図２１から分かるように、特定の実施形態では、タンク２００は、１つ以上のウェブ２３０をさらに含むことができる。特定の実施形態では、ウェブ群２３０の各ウェブは、形状及び寸法を同一とすることができる。しかしながら、代替実施形態では、タンク２００は、形状及び寸法が異なるウェブ２３０を含むことができる。例えば、図２０及び図２１に例示されるタンク２００の実施形態を参照すると、ウェブ２３０は、形状が略環状の一連のウェブ２３０Ａと、引き伸ばされた、形状が略楕円形状の一連のウェブ２３０Ｂと、を含むことができる。このような実施形態では、ウェブ２３０Ａは、セグメント２０４Ａ－Ｄ内に、コーナーセクション２３４の間の位置に位置させることができ、ウェブ２３０Ｂは、接合部Ｊ１－４のいずれかの接合部に、又はいずれかの接合部に隣接して配置することにより、タンク２００をコーナーセクション２３４で剛性を高めて補強することができる。
タンク２００は、上側封止プレート２３６（図１８）及び下側封止プレート２３８（図１９）をさらに含み、これらの封止プレートは、垂直距離で隔てられ、内部キャビティ２４０を封止する（図２０）。タンク２００が、バルブ又はアクセスハッチのような方向指示機構２４２（図２０）を含むことができることが想定される。
内部キャビティ２４０内に回収されるボイルオフガスの処理を容易にするために、タンク２００は、ドームを前方交差シリンダの最高位箇所の近傍にさらに含むことができ、液化ユニット（図示せず）及び／又はガス燃焼ユニット（図示せず）と連通することができる。
ここで、図１～図２６を参照すると、本開示の主題であるタンク、例えば前に説明したタンク１００、２００は、‘９９０刊行物に記載されているＣＤＴＳタンクシステム、及び図２５及び図２６のそれぞれから分かる双胴型タンク「Ｂ」及び円筒型タンク「Ｃ」のような、既知の収納システム、輸送システム、及び／又は貯蔵システムの状況で説明されて、タンク１００、２００により提供される特定の利点及び恩恵を強調する。
‘９９０刊行物に記載されているタンクシステムのような既知のＣＤＴＳタンクシステムは、４つの追加セグメント／シリンダにより垂直方向に接続される２列に（水平に）並んで積層される４つのセグメント／シリンダに配列される１２個の交差セグメント／シリンダを含む場合が多いタンク１００，２００よりもサイズが遥かに大きい。このように、既知のＣＤＴＳタンクシステムは通常、形状が「立方体」であり、ＣＤＴＳタンクシステムのサイズが与えられると、‘ ９９０刊行物に記載されているように、多くの場合、例えばタンクを、これらのタンクを運ぶ船舶に固定する外部補強材、ブレース部材、及び／又は安定化部材を必要とする。
これとは異なり、ここに開示されるタンク１００、２００は、「上列に並んだ」セグメント／シリンダ、及び垂直方向に接続されるセグメント／シリンダを無くすことにより単一の水平面に置かれる。このように、ここに開示されるタンク１００、２００は、タンク１００、２００を支持する表面に比較的ずっと近い重心を有し、外部補強材、ブレース部材、及び／又は安定化部材の必要を無くすことができることにより、設置及び保守を簡易化して運転コストを低減することができる。
また、ここに開示されるタンク１００、２００の高さ、及び全体サイズを小さくすることにより、特定の船舶上の場所のフレキシビリティを高めることができ、タンク１００、２００を狭い空間の領域に据え付けることができ、既知のＣＤＴＳタンクシステムを収容することができない小型タンカーのような広範囲の種類の船舶に使用することができる。さらに、ここに開示されるタンク１００、２００の高さ、及び全体サイズを小さくすることにより、タンク１００、２００の周囲の保持空間を計画する、又は作る必要を無くすことができ、完成したタンク１００、２００を船舶のより有利となる可能性のある、又は望ましい可能性のある場所に設置することが可能になる。また、このフレキシビリティにより、船舶を改造して、既存のＣＤＴＳタンクシステムを本開示のタンク１００、２００に置き換える場合、又はＬＮＧ燃料を運ぶように船舶を変更する場合の時間を短くすることができる。
図２５から分かる双胴型タンク「Ｂ」及び図２６から分かる円筒型タンク「Ｃ」とは異なり、ここに開示されるタンク１００、２００の構造により、直径がより小さいセグメント１０４Ａ－Ｄ、２０４Ａ－Ｄそれぞれの使用が、貯蔵容量を全く犠牲にすることなく可能になる。例えば、タンク１００，２００の製造に使用されるセグメント１０４Ａ－Ｄ、２０４Ａ－Ｄはそれぞれ、双胴型タンク「Ｂ」と比較すると直径を２０％～３０％小さくすることができ、円筒型タンク「Ｃ」と比較すると、直径を１０％～２０％小さくすることができる。直径のこの減少、及び途切れのない円筒型セグメントの使用により、セグメント１０４Ａ－Ｄ、２０４Ａ－Ｄのシェル厚を対応して減らすことができ、１０％以上の重量減少が得られる。さらに、タンク１００、２００の構造により、貯蔵容量を全く小さくすることなく、全体の高さを２０％～３０％削減することができるので、船舶の変更／改造が容易になるだけでなく、タンク１００，２００を多様な種類の船舶、例えば上に説明したような小型船舶に使用することができる。さらに、本開示のタンク１００、２００は、図２６から分かるタンク「Ｃ」のような円筒型タンクと比較すると、全包囲容量を１０％以上小さくすることができる。
当業者であれば、本明細書において説明され、添付の図に示される本開示の様々な実施形態は、非限定的な例を構成し、追加の構成要素及び特徴は、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書において上に説明される実施形態のいずれの実施形態にも追加することができることを理解することができるであろう。さらに、当業者であれば、１つの実施形態に関連して図示または説明される要素及び特徴は、本開示の範囲から逸脱することなく、別の実施形態の要素及び特徴と組み合わせることができることを理解することができ、本開示の主題のさらなる特徴及び利点を、与えられる説明に基づいて理解することができるであろう。代替実施形態が本開示の実施形態の全ての実施形態の特徴を組み合わせる、統合する、及び／又は省略する結果として得られることから、この技術分野の当業者の能力範囲内で本明細書において記載される実施形態、及び／又は実施形態の特徴のいずれの変形、組み合わせ、及び／又は修正も本開示の範囲内にある。
数値範囲又は数値限定が明確に述べられている場合、このような明白な範囲又は限定は、同様の大きさの反復範囲又は限定を、明白に記載される範囲又は限定に収まるように含む、例えば約１～約１０は、２，３，４などを含み、０．１０より大きい数値は、０．１１、０．１２、０．１３などを含むと理解されるべきである。さらに、下限値ＬＬ及び上限値ＬＵの数値範囲が開示される場合は必ず、当該範囲に収まるいずれの数値も、具体的に開示される。特に、範囲内の以下の数値が具体的に開示される：Ｌ＝ＬＬ＋ｋ＊（ＬＵ－ＬＬ）、式中、ｋは１パーセントの増分で１パーセントから１００パーセントの範囲で変わる変数である、すなわちｋは１％、２％、３％、４％、５％、５０％、５１％、５２％、．．．、９５％、９６％、９５％、９８％、９９％、又は１００％である。さらに、上の説明に従って、２つのＬ数値で定義される数値範囲も具体的に開示される。
請求項の任意の要素に関する「ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ（任意に）」という用語の使用は、要素を含めてもよい、または省略してもよく、両方の代替物が特許請求の範囲内にあることを意味している。さらに、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」、及び「ｈａｖｉｎｇ（有している）」のような広義の用語の使用は、「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ（～からなる）」、「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ（～から本質的になる）」、及び「ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ（～から実質的になる）」のような狭義の用語を補完するものと理解されるべきである。したがって、保護範囲は、上に提示された説明により限定されることはなく、以下の特許請求の範囲により定義され、特許請求の範囲の主題の全ての均等物を含む。
これまでの説明では、参照を添付の図面に示す様々な構造の間の空間的関係、及び構造の空間的な向きに関して行なうことができる。しかしながら、本開示を全て読み取った後、当業者により理解されるように、本明細書において説明される構造は、構造の意図する目的に適した任意の方法で配置することができ、向き設定することができる。このようなことから、「ａｂｏｖｅ（上方）」、「ｂｅｌｏｗ（下方）」、「ｕｐｐｅｒ（上側）」、「ｌｏｗｅｒ（下側）」、「ｉｎｎｅｒ（内側）」、「ｏｕｔｅｒ（外側）」などのような用語の使用は、構造間の相対的な関係、及び／又は構造の空間的な向きを記述しているものと理解されるべきである。
さらに、「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（約）」及び「ｇｅｎｅｒａｌｌｙ（一般に）」のような用語は、これらの用語が関連付けられる任意の数値範囲又はコンセプトの変動を可能にすると理解されるべきである。例えば、「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（約）」及び「ｇｅｎｅｒａｌｌｙ（一般に）」のような用語の使用は、約２５％の変動を含むと理解されるべきである、又は設計の製造公差及び／又は偏差を許容するものと理解されるべきであると考えられる。
各請求項及び全ての請求項は、本明細書にさらなる開示として組み込まれ、本開示の実施形態を表わしている。また、「ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｏｆ Ａ， Ｂ ａｎｄ Ｃ（Ａ、Ｂ、及びＣのうち少なくとも１つ）」及び「Ａ ａｎｄ／ｏｒ Ｂ ａｎｄ／ｏｒ Ｃ（Ａ及び／又はＢ及び／又はＣ）」というフレーズはそれぞれ、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、またはＡ、Ｂ、及びＣの任意の組み合わせを含むと解釈されるべきである。

Claims (18)

  1. タンクであって：
    流体を内部貯蔵室に保持するように構成及び寸法設定される内部貯蔵室と流体連通し、内部貯蔵室を集合的に画成する複数のセグメントであって、前記複数のセグメントの各セグメントが両側端部を含み、前記両側端部の各端部が、面取り形状を有する第１合わせ面を画成する、前記複数のセグメントと、
    前記複数のセグメントに係合する複数のエンドキャップであって、前記複数のエンドキャップの各エンドキャップが、隣接するセグメントの間に位置決めされる、前記複数のエンドキャップと、
    複数のウェブと、を備え、各ウェブは、前記流体が開口部内を流れることができるように構成及び寸法設定される開口部を画成し、前記複数のウェブは、第１の形状を有する一連の第１ウェブと、第２の異なる形状を有する一連の第２ウェブと、を含み、前記第１ウェブは、前記セグメントの前記両側端部の間の前記複数のセグメント内に位置決めされ、前記第２ウェブは前記エンドキャップ内に位置決めされるタンク。
  2. 前記第２ウェブ及び前記エンドキャップは、数が一致し、各エンドキャップは第２エンドキャップ内に位置決めされる第２ウェブを含む請求項１に記載のタンク。
  3. 前記第１ウェブは、略環状の形状であり、前記第２ウェブは、略楕円形の形状である請求項２に記載のタンク。
  4. 前記エンドキャップは、約４分の１の球形の形状を画成する請求項３に記載のタンク。
  5. 前記両側端部の各端部は第２合わせ面をさらに画成し、前記第１合わせ面は、対応する前記セグメントの長手軸線に対して第１の角度をなして延びており、前記第２合わせ面は、対応する前記セグメントの長手軸線に対して第２の角度をなして延び、前記第１の角度と前記第２の角度とが異なる請求項４に記載のタンク。
  6. 前記複数のエンドキャップの各エンドキャップは、前記隣接するセグメントの前記両側端部により画成される前記第２合わせ面と対応するように構成及び寸法設定される請求項５に記載のタンク。
  7. 前記第１の角度は約４５°である請求項６に記載のタンク。
  8. 前記第２の角度は約９０°である請求項７に記載のタンク。
  9. 前記複数のセグメントは、各セグメントが第１の長さを画成する第１対のセグメントと、各セグメントが第２の長さを画成する第２対のセグメントと、を含み、
    前記第１の長さ、及び第２の長さは、略等しく、前記タンクが略正方形の交差断面形状を画成するようになる請求項１に記載のタンク。
  10. 前記複数のセグメントは、各セグメントが第１の長さを画成する第１対のセグメントと、各セグメントが第２の長さを画成する第２対のセグメントと、を含み、
    前記第２の長さは、前記第１の長さよりも大きく、前記タンクが略長方形の交差断面形状を画成するようになる請求項１に記載のタンク。
  11. 前記セグメントの各々は中点を画成し、前記タンクは、前記中点の各中点が単一の幾何学平面にあるように構成される請求項１に記載のタンク。
  12. タンクであって、
    面取り合わせ面を画成する両側端部を各々含む複数のセグメントであって、隣接するセグメントの前記面取り合わせ面の係合により、接合部を含むコーナーセクションを画成する、前記複数のセグメントと、
    第１の形状を有する複数の第１ウェブであって、前記第１ウェブが、前記セグメントの前記両側端部の間の前記複数のセグメント内に位置決めされる、前記複数の第１ウェブと、
    第２の異なる形状を有する複数の第２ウェブであって、前記第２ウェブが、前記コーナーセクション内に、前記接合部に隣接して位置決めされる、前記複数の第２ウェブと、を備えるタンク。
  13. 前記第１ウェブは、略環状の形状であり、前記第２ウェブは、略楕円形の形状である請求項１２に記載のタンク。
  14. 前記複数のセグメントはそれぞれ、長手軸線に沿って延びる長さを画成し、前記面取り合わせ面は、前記長手軸線に対して約４５°の角度をなして延びている請求項１３に記載のタンク。
  15. 前記複数のセグメントは、各セグメントが第１の長さを画成する第１対のセグメントと、各セグメントが第２の長さを画成する第２対のセグメントと、を含み、
    前記第１の長さ、及び第２の長さは、略等しく、前記タンクが略正方形の交差断面形状を画成するようになる請求項１４に記載のタンク。
  16. 前記複数のセグメントは、各セグメントが第１の長さを画成する第１対のセグメントと、各セグメントが第２の長さを画成する第２対のセグメントと、を含み、
    前記第２の長さは、前記第１の長さよりも大きく、前記タンクが略長方形の交差断面形状を画成するようになる請求項１５に記載のタンク。
  17. 封止プレートをさらに備え、前記封止プレートは、前記複数のセグメントの間に位置決めされ、垂直距離で分離され、前記封止プレート及び前記複数のセグメントは、ボイルオフガスを閉鎖キャビティ内に保持するように構成及び寸法設定される閉鎖キャビティを画成する請求項１２に記載のタンク。
  18. 各セグメントは中点を画成し、前記タンクは、前記中点の各中点が単一の幾何学平面にあるように構成される請求項１２に記載のタンク。
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