JPH0126440B2 - - Google Patents

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JPH0126440B2
JPH0126440B2 JP57221061A JP22106182A JPH0126440B2 JP H0126440 B2 JPH0126440 B2 JP H0126440B2 JP 57221061 A JP57221061 A JP 57221061A JP 22106182 A JP22106182 A JP 22106182A JP H0126440 B2 JPH0126440 B2 JP H0126440B2
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bulge
bulges
plate
tank
joint
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Keinburitsuji Futsukusu Rojaa
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OOSHAN FUENITSUKUSU HOORUDEINGUZU NV
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S220/901Liquified gas content, cryogenic

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加圧された流体の貯蔵及び運搬用タ
ンクの装置に関し、特に、大気圧以上の圧力下に
ある液化ガスを海上運送するための船、又ははし
けにおいて用いることのできるタンク装置に関す
る。
〔従来の技術〕
加圧下の流体を貯蔵する最も効果的な方法は、
構成部材の全部もしくはその大部分が、曲げ応力
ではなく、引張り応力を受けるようなタンクを用
いることである。その最も単純な例が、球形タン
クである。
しかし、普通、タンクを格納するための空間
は、方形の断面を有している。海上運送を行なう
にしても、船腹内に得られる形状により、タンク
が、球形よりも、むしろ立方形又は直方形の外形
を有している方が、設備に要する費用及び空間を
節約する点から好ましい。
壁板を膨出させるか、或いは、部分円形断面と
することにより、概ね方形をなしてはいるが、そ
の多くの部分が、曲げ応力よりも、引張り応力を
受けるようにしたタンクが種々提案されている。
しかし、一般に、従来技術に基づくタンクは、加
圧状態ではなく、大気圧下にある流体を貯蔵する
ためのものであつた。
このような公知タンクの一例が、英国特許第
1522609号明細書に記載されている。
この英国特許明細書に開示された発明によれ
ば、加圧下の流体を貯蔵又は運搬するためのもの
で、断熱性を有し、かつ、内圧に耐え得る長寸の
タンク装置であつて、頂板と、底板と、2つの互
いに対向する側壁と、2つの互いに対向する端壁
と、内部構造板と、底部支持体と、上部支持体と
を有し、前記底板と頂板と側壁とが、50度乃至90
度の範囲の弧状をなし、かつ、外側に膨出する部
分円筒形の複数の等寸の膨出部を有し、各膨出部
の内向端縁が、隣接する膨出部の端縁及び内側構
造板の端縁に連結されており、前記底板と頂板と
側壁と端壁とが、前記膨出部と同一曲率半径を有
するとともに、より大きな角度範囲を有し、かつ
外側に膨出する隅部結合部材により互いに連結さ
れており、前記内側構造板が、側壁の一方の膨出
部同士の連結部から、側壁の他方の膨出部同士の
連結部に達する1組の互いに平行をなす板部材
と、頂板の膨出部同士の連結部から、底板の膨出
部同士の連結部に達する1組の互いに平行をなす
板部材とからなる互いに直交する2組の板部材を
もつて構成されており、前記内側構造板の板部材
が、軸線方向に向き、かつ、対向する2つの側壁
同士を連結していることにより、前記両側壁が軸
線方向に互いに連結されており、2組の板部材同
士間の交点における結合部材が、端部がこれら板
部材に溶接された十字形の4本のアームを有する
インサート部材からなり、底板の膨出部と内側構
造板の板部材との間の連結部の結合部材が、内側
構造板に溶接された上側垂直アームと、底板膨出
部に溶接された、若干垂れ下がつた2本の横アー
ムとを有する底部インサート部材からなり、側壁
膨出部と内側構造板の板部材との間の連結部が、
側壁膨出部に連結された2本の縦アームと、内側
構造板の板部材に連結されたY字形インサート部
材とからなり、頂板膨出部と内側構造板の板部材
との間の連結部が、内側構造板の板部材に溶接さ
れた下側垂直アームと、頂板膨出部に溶接され、
かつ上向きに傾斜した2本の横アームとからな
り、前記下側支持体が、底板膨出部同士の間の連
結部の直下に位置しており、かつ、タンクを、そ
の最下面と底板膨出部同士の間の連結部との間の
空間内で支持しており、前記上部支持体が、頂板
膨出部同士の間の連結部の真上に位置しているこ
とを特徴とするタンク装置が提供される。
この英国特許の好適実施例においては、タンク
の端壁が、方形の基部を備えるドームを有すると
ともに、側壁、頂板及び底板の膨出部が交わるタ
ンクの端部及び隅部に、前記膨出部と同一の曲率
半径を有する部分球形部を設け、これにより、タ
ンクの軸方向を向く膨出部と端壁のドームとの突
き合わせ部分が、すべて接線方向を向くようにな
つている。
又、この実施例においては、側壁の膨出部が、
タンクの軸線方向に沿つて、タンクの一端から他
端に達していることにより、内側構造板により画
定される空洞が、水平に、軸線方向又は左右方向
を向いている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のような構造のタンクにおいては、ドーム
が同一の形状よりなるので、隣接するドームの端
縁同士を、特に4つの端縁が交わる隅部におい
て、連結するのが困難であつた。
従つて、このような隅部を溶接するに際して、
4隅を隣接する内側構造板の垂直板部材と、場合
によつては、水平板部材とを相互に連結するため
に、多数のアームを有するインサート部材を用い
る必要があつた。
このような構造のタンクを製造するには、複雑
なインサート部材を必要とし、そのため、部品を
整合させて、それを溶接し、最終的に溶接個所を
検査するのが、困難かつやつかいである。
本発明の目的は、各ドーム同士、即ち膨出部同
士を、より連結しやすくしたタンクを提供するこ
とにある。
〔問題点を解決するための手段〕
頂板と、底板と、2つの互いに対向する側壁
と、2つの互いに対向する端壁と、内側構造板と
を有し、前記頂板、底板、側壁及び端壁が、いず
れも、外向きに膨出し、かつ、同一の曲率半径を
有する部分円筒形の、軸線方向を向く平行な少な
くとも2個の膨出部を、その内向端縁をもつて、
隣接する膨出部の内向端縁及び前記内側構造板の
端縁に連結してなり、上記内側構造板が、前記側
壁の一方の膨出部同士の連結部から、前記側壁の
他方の膨出部同士の連結部に達する1組の互いに
平行をなす板部材と、前記頂板の膨出部同士の連
結部から、前記底板の膨出部同士の連結部の達す
る1組の互いに平行をなす板部材とからなる互い
に直交する2組の板部材から構成されており、前
記内側構造板の少くとも一方の組の板部材が、軸
線方向を向き、かつ、互いに対向する両端壁同士
を連結いることにより、前記両端壁が、軸線方向
に互いに連結してされており、2組の板部材同士
間、底板の膨出部とそれに隣接する板部材との
間、頂板の膨出部とそれに隣接する板部材との
間、側壁とそれに隣接する板部材との間の各交点
における結合部材が、板部材と同数のアームを有
する長寸のインサート部材からなり、かつアーム
が、板部材に連結されている加圧流体の貯蔵及び
運搬用タンク装置において、対向する端壁が、そ
れぞれ、同一の曲率半径を有する少くとも2個の
部分膨出部と、直交する2方向を結合する一連の
結合膨出部と、結合部分膨出部とを備え、前記部
分膨出部の曲率半径が、頂板、底板及び側壁に設
けられた膨出部の曲率半径よりも小さく、かつ部
分膨出部の端部が直線部を形成しており、また結
合膨出部と結合部分膨出部の第1の共通端部が直
線をなし、また第2の共通端部が、膨出部と同一
の曲率半径を有し、結合膨出部と結合部分膨出部
が、横方向に並べられ、前記第1共通端部におい
て、部分膨出部と接し、前記第2共通端部におい
て、隣接する頂板と底板の各膨出部と結合し、各
部分膨出部の端部とこれに結合された結合膨出部
が湾曲した端部を有し、また端壁の両端に直交す
る三方向を結合する部分球面状膨出部が設けられ
ていることを特徴とする加圧流体の貯蔵及び運搬
用タンク装置が提供される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を、添付の図面に基づい
て詳しく説明する。
第1図から第5図に示す実施例は、ブタン、プ
ロパン等の液化天然ガス、石油化学製品、アンモ
ニア等を、約5気圧(絶対圧)以下の圧力下で運
搬するために、タンカーに搭載される型式のタン
ク装置に関するものである。
このようなタンク装置は、例えば第10図に部
分的に示すように、船腹内の格納空間内に設置す
る一連のタンクの一つをなしている。
タンクは、その作動温度に応じて、液化天然ガ
スが対象のときは、9%ニツケル鋼、LPGが対
象のときは、低カーボンの軟鋼といつた具合に選
ばれた特殊鋼からなるものであるとよい。その形
状は、概ね方形の断面を有するように定められて
いる。
タンクのシエルは、頂板1と底板2と両側壁
3,4とからなつており、全体として、タンクの
一端から他端へと、水平方向に互いに平行に配置
された外向きに凸形をなす複数の膨出部11,1
1aの集合からなつている。
図示のタンクの場合には、左右に6列、上下に
3層に、このような部分を集合して、1個のタン
クが構成されているが、所望の寸法のタンクを構
成するべく、任意の数の膨出部を集合させること
ができる。例えば、第6図に示す実施例の場合、
タンクは、左右4列、上下2層の構成を有してい
る。
タンクを構成する各部分のうち、端縁膨出部
(2方向型)、11aは、タンクの側壁3,4を、
頂板1及び底板2に連結するために、約150度の
比較的大きな角度範囲(開き角)を有している。
タンクの端壁5,6は、それぞれ、1個の普通
の膨出部11bと、2個の部分膨出部11cと、
普通の膨出部11,11b同士を連結する2方向
型の部分球面状の結合膨出部12aと、側壁3,
4及び端壁5,6の2方向型端縁膨出部11a,
11cを連結する3方向型の結合膨出部12b
と、頂板1及び底板2の膨出部11に連結された
8個の2方向型結合膨出部12cと、隣接する3
方向型の部分球面状の結合膨出部12b及び端縁
膨出部11aに連結された4個の2方向型球面状
結合膨出部12dとからなつている。
これらの膨出部は、すべて同一の曲率半径を有
し、図示のタンクの場合には、隅の膨出部を除い
て、軸線方向の4つの膨出部は、同一の寸法、す
なわち弦長を有している。
特に第1図に詳しく示してあるように、タンク
の端壁5,6は、2方向型結合膨出部12aを介
して、側壁3,4の普通の膨出部11の溶接され
た別の膨出部11bにより閉じられており、膨出
部は、水平面内において、タンクを無端状に一巡
するようになつている。
2個の部分膨出部11cは、普通の膨出部1
1,11b半分である、約30度の角度範囲を有し
ており、それぞれ、端壁の普通の膨出部11bの
内向端縁に連結されているとともに、2方向型の
結合膨出部12c及び結合部分膨出部12dに連
結しうるように、直線的な端縁を有している。こ
れらの結合膨出部の一端は、隣接する膨出部11
と滑らかに接続するように、隣接膨出部11と同
一の曲率半径を有しているが、他端は、対応する
部分膨出部11cと滑らかに接続し得るように、
滑らかに偏平化されている。
結合膨出部及び結合部分膨出部同士は、第5図
に示すような、適当な曲率を有する長寸の結合部
材12eを介して、互いに溶接されている。この
連結部の一端(膨出部11,11aの交点)から
他端へと、断面形状が、Y字形からT字形へと滑
らかに変化している。
部分膨出部11c及び結合部分膨出部12dの
湾曲端縁は、3方向型の部分球面状膨出部12b
に連結され、タンクの各隅部が閉塞されている。
前記したように、第6図に示す装置の実施例
は、膨出部の数の点においてのみ、第1図の実施
例と異なつている。
上下方向に2層を有するのみであるため、水平
面内で、タンクを一巡する膨出部が見られない。
その代わり、端壁の部分膨出部11cが、互いに
直接に連結されている。結合膨出部12c,12
d及び3方向型の球面状隅部膨出部12bが用い
られている点では、異なるところがない。
上記した型式のタンクは、タンカー内に、その
端壁を、タンカーの前後方向と直交する向きとし
て、互いに間隔をおいて、格納空間内に配設され
ることとなる。この場合、第1図及び第6図に太
線で示すような軸線方向を向く隔壁7を、タンク
の外部に設けておくとよい。
本発明の第1の実施例においては、水平方向を
向く膨出部11,11bの列が形成されている
が、このような1本又は複数の列を、垂直方向に
向けてタンクを構成することもできる。しかし、
前記実施例のようにタンク装置を構成しておけ
ば、特にその端壁5,6が、後記するキー/キー
ウエイ構造に適切なものとなる。
膨出部の交線、すなわち、隣接する膨出部同士
と内側構造板間の節は、第2図に示すように、タ
ンクの軸線方向に沿つて設けられており、これに
より、タンク内の空間は、方形断面を有し、か
つ、軸線方向を向く複数の長寸の空洞15に区画
されている。
この構造における各交差部分及び膨出部間の節
は、すべて溶接されているため、側壁は、左右方
向に互いに連結され、頂板と底板とは、上下方向
に互いに連結されている。又、内側構造板の端
も、端壁の膨出部間の節に連結されているため、
タンクの端壁同士も、互いに前後方向に連結され
ている。
タンクに流体を導入したり、或いは、タンクか
ら流体を取り出すとき、又は、タンク内の蒸気を
排出するとき等には、内側空洞が、互いに連通し
ていなければならない。そのためには、内側構造
板のすべての板部材13,14の、主応力が小さ
い端部等に、強度の補強が必要でないような楕円
形又は円形の孔を設けておくとよい、垂直方向を
向く板部材には、その上下端部に孔を穿設してお
くとよい。
しかし、太線で示されるタンク内の隔壁7に
は、孔を穿設することなく、気密にしておくとよ
い。タンクの保守点検のために、隔壁7の両側
に、マンホール8,9を設けておくとよい。
第3図と第5図は、タンクの組み立て要領を示
している。
内側構造板13,14の水平及び垂直板部材
は、十字形断面を有する結合部材16を介して互
いに溶接されている。又、内側構造板と膨出部1
1は、概ねY字形の断面を有するインサート部材
17を介して、互いに溶接されている。
後記するようなタンク外部の支持体が、タンク
の膨出部間の節に係合する場合には、Y字形のイ
ンサート部材17の代りに、十字形のインサート
部材17aを用いるとよい。この十字形のインサ
ート部材17aも、膨出部の内向端縁と整合する
ように、Y字形のインサート部材の場合と同一の
角度をもつて、一方向に垂れ下がつた左右のアー
ムを有している。
第7図から第9図は、第1図から第5図に示す
タンクのための底部支持構造を示している。
第7図は、底板の膨出部11a,11間の節点
に、それぞれ軸線方向を向く支持体が設けられて
いる様子が示されている。
隅部膨出部11aと、それに隣接する普通の膨
出部間にある最も外側の2つの節における支持体
20は、タンクの全長に亘つて設けられている
が、他の支持体21は、複数の短区間の支持体を
組み合わせてなるものであつて、非連続的であ
る。
このような構成の支持体の利点は、後記するよ
うに、不連続な支持体21が、タンクの軸線方向
の摺動運動を制御し得るということである。その
他の点に関しては、両支持体の構成は、概ね同様
である。
すなわち、不連続な支持体21について第8図
と第9図に示すように、十字形断面のインサート
部材17aの下向きのアーム17cが、適当な間
隔をおいて、両側に複数の垂直補強板23,24
を有する長寸の垂直支持体22に連結されてい
る。
この垂直支持体22は、その下端に設けられた
水平ウエブ25を介して、木製の支持梁26にボ
ルト止めされている。
支持梁26の下面は、別の水平ウエブ27に摺
動可能に取り付けられており、この水平ウエブ2
7は、適当なガーダー部材29に支持され、か
つ、床面28に立設された別の垂直支持板の上端
をなしている。
このようにして摺動可能面が設けられているこ
とにより、タンクが、温度の変化により、左右前
後方向に熱収縮、熱膨張を行なつても、その運動
が拘束されることがない。
支持体上に載置されたタンクの前後方向の運動
を抑制するために、中央支持体21a(第9図)
の両端に、適当なガーダー支持構造31が取付け
られたバンパーパツド30を含むストツパ機構が
設けられている。
このバンパーパツドは、タンクの横方向を向く
中心線の比較的近傍に設けられているため、この
部分における、タンクの温度サイクルに起因する
寸法の変化が小さい。そのため、パツド30と対
応する中央支持体21aの端部との間の空隙を小
さくすることができる。
連続的な支持体20の場合には、熱サイクルの
ために、その全長に亘つて、かなりの寸法の変化
が予想されるため、このようなバンパーパツドは
設けられていない。
タンクの横方向の運動は、タンクの端壁5,6
に設けた後記するロールキー35により阻止され
ている。
第10図から第12図に示すように、各端壁
5,6の膨出部11bと、それに隣接する部分膨
出部11c(第12図)との間の節に、それぞれ
一連のロールキー35が設けられている。
このキー35は、隣接する隔壁37に取付けた
キーウエイ36と協働することにより、タンカー
のローリングに対してタンクを保持する働きをす
る。
各キー35は、第11図に示すように舌片状を
なし、適当な支持構造38に取付けられた
「PERMALI(商標名)」ブロツク37により画定
されるキーウエイスロツト内に、摺動可能に嵌合
するようになつている。
第10図に示すように、各列のキーについて、
端壁の、軸線方向を向く中心線上に位置するキー
35は、該軸線に直交する向きに配置されてい
る。しかし、それ以外のキー35は、中心線から
の距離の増大とともに、次第に大きくなる角度を
もつて傾斜して設けられている。そのため、使用
中のタンクは、熱サイクルに応じて、概ね、タン
クの中心から半径方向に寸法が変化することにな
るが、各キー35及びキーウエイ36の傾斜は、
このようなタンクの収縮膨張運動に適合するよう
に定められている。
(発明の効果) 本発明においては、第1図に示した実施例で説
明したように、端壁5,6に、他の壁面の膨出部
4の曲率半径よりも小さな部分膨出部11cが設
けられ、結合膨出部12dと、この部分膨出部1
1cとの結合部が直線をなし、結合膨出部12d
の他端が、他の壁面、即ち頂板1及び底板2に連
つている。
このような構造にしたことにより、膨出部同士
の配置と連結とが容易になり、従つて、従来技術
に必要とされた多数の複雑なインサート部材の必
要性は解消され、より簡単な構造のインサート部
材をもつて連結することが出来る。
従つて、溶接の手間と、その溶接個所を検査す
る手間を省き、もつて、製造と維持のための経費
を大幅に節約することができる。
また、上記したような構造であるから、溶接個
所がすべて両側から接近し、裏あて金を用いるこ
となく、充分な溶け込みを伴なつた溶接が可能と
なり、かつ溶接後の放射線探傷も容易となる。
内側構造板は、タンクの端壁の節に達してお
り、タンクのあらゆる部分が、内向きに支持され
ている。従つて、圧力が、すべてタンクシエル及
び内側構造板の引張り応力として負荷されること
となる。
タンクの重量は、同一容積、同一耐圧を有する
従来形式の円筒形、又は球形タンクに比べて、か
なり小さくなる。従来形式のタンクによれば、負
荷がシエルにより支持されるのに対して、本発明
によれば、荷重の多くが、内側構造板に支持され
るようになつている。
云うまでもなく、膨出部の曲率半径が小さい
程、シエルの肉厚を小さくすることができる。シ
エルを薄肉とすることにより、溶接の溶け込み深
さが小さくて済む利点が生ずる。
このようなタンクの構造のため、軸線方向に沿
つて何ら支持されずに定置されていても、充分な
強度が得られ、タンクにあまり曲げ荷重が加わる
こともない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、船舶搭載用の本発明に基づくタンク
装置の第1の実施例を示す斜視図である。第2図
は、第1図のタンクの縦断面図である。第3図
は、第2図の部分拡大図である。第4図は、第1
図の軸線方向に沿つた縦断面図である。第5図
は、第4図の部分拡大図である。第6図は、本発
明に基づくタンク装置の第2の実施例を示す斜視
図である。第7図は、通常の外洋タンカーの船底
に本発明に基づくタンク装置が設置された様子を
示す縦断面図である。第8図は、第7図の部分拡
大図である。第9図は、第7図の−線につい
ての縦断面図である。第10図は、外洋タンカー
の船腹内の隣接する2室間の隔壁に設けられたロ
ールキーウエイ機構を示す横断面図である。第1
1図は、中心部のロールキーを示す一部横断拡大
平面図である。第12図は、第10図の端壁部分
を示す一部縦断側面図である。 1……頂板、2……底板、3,4……側壁、
5,6……端壁、7……隔壁、8,9……マンホ
ール、11,11a,11b,11c……(部分
円筒状)膨出部、12a,12b,12c,12
d……(部分球面状)膨出部、12e……結合部
材、13,14……板部材、15……空洞、1
6,17……インサート部材、17b,17c…
…アーム、20,21……支持体、21a……断
面、22……垂直支持板、23,24……補強
板、25……ウエブ、26……梁、27……ウエ
ブ、28……床、29……ガーダー部材、30…
…パツド、31……ガーダー支持構造、35……
キー、36……キーウエイ、37……ブロツク、
38……支持構造。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 頂板1と、底板2と、2つの互いに対向する
    側壁3,4と、2つの互いに対向する端壁5,6
    と、内部構造板13,14とを有し、 前記頂板1、底板2、側壁3,4及び端壁5,
    6が、いずれも、外向きに膨出し、かつ、同一の
    曲率半径を有する部分円筒形の、軸線方向を向く
    平行な少なくとも2個の膨出部11を、その内向
    端縁をもつて、隣接する膨出部の内向端縁及び前
    記内側構造板13,14の端縁に連結してなり、 前記内側構造板13,14が、前記側壁3,4
    の一方の膨出部同士の連結部から、前記側壁3,
    4の他方の膨出部同士の連結部に達する1組の互
    いに平行をなす板部材13と、前記頂板1の膨出
    部同士に連結から、前記底板2の膨出部同士の連
    結部に達する1組の互いに平行をなす板部材14
    とからなる互いに直交する2組の板部材から構成
    されており、 前記内側構造板13,14の少なくとも一方の
    組の板部材が、軸線方向を向き、かつ、互いに対
    向する両端壁5,6同士を連結していることによ
    り、前記両端壁5,6が、軸線方向に互いに連結
    されており、 2組の板部材13,14同士間、底板2の膨出
    部とそれに隣接する板部材との間、頂板1の膨出
    部とそれに隣接する板部材との間、側壁とそれに
    隣接する板部材の間の各交点における結合部材
    が、板部材と同数のアームを有する長さのインサ
    ート部材16,17からなり、かつアームが、板
    部材に連結されている加圧流体の貯蔵及び運搬用
    タンク装置において、 対向する端壁5,6が、それぞれ同一の曲率半
    径を有する少なくとも2個の部分膨出部11c
    と、直交する2方向を結合する一連の結合膨出部
    12cと、結合部分膨出部12dとを備え、 前記部分膨出部11cの曲率半径が、頂板1、
    底板2及び側壁3,4に設けられた膨出部11の
    曲率半径よりも小さくなつているとともに、部分
    膨出部11cの端部が直線部を形成しており、 かつ結合膨出部12cと結合部分膨出部12d
    の第1の共通端部が直線をなし、 また第2の共通端部が、膨出部11と同一の曲
    率半径を有し、 結合膨出部12cと結合部分膨出部12dが、
    横方向に並べられ、前記第1共通端部において、
    部分膨出部11cと接し、前記第2共通端部にお
    いて、隣接する頂板1と底板2の各膨出部11と
    結合し、各部分膨出部11cの端部とこれに結合
    された結合膨出部12dが湾曲した端部を有し、 さらに、端壁5,6の両端に直交する三方向を
    結合する部分球面状膨出部12dが設けられてい
    ることを特徴とする加圧流体の貯蔵及び運搬用タ
    ンク装置。
JP57221061A 1981-12-16 1982-12-16 加圧流体の貯蔵及び運搬用タンク装置 Granted JPS58166192A (ja)

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