JPS60234199A - 液化ガスタンカ−の防熱方法 - Google Patents

液化ガスタンカ−の防熱方法

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JPS60234199A
JPS60234199A JP59088248A JP8824884A JPS60234199A JP S60234199 A JPS60234199 A JP S60234199A JP 59088248 A JP59088248 A JP 59088248A JP 8824884 A JP8824884 A JP 8824884A JP S60234199 A JPS60234199 A JP S60234199A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は液化ガスタンカー詳しくは大気圧で一４０℃
以下の沸点を有する液化ガスを輸送するメンブレンタン
ク方式の液化ガスタンカーのタンク防熱方法に関するも
のである。
〔従来技術〕
液化ガスを輸送するタンカーのうち、ノンブレンタンク
方式の液化ガスタンカー（ＬＮＧ船）における従来のタ
ンク防熱方法を第１図に基いて述べる。第１図は従来の
メンブレンタンク方式ＬＮＧ船のタンク防熱システムの
概要説明図である。
第１図において、従来のタンク防熱システムは次の様な
構成となっている。船体内殻１に成る一定間隔を置いて
根太２がマスチック充填物６を介して根太２が敷かれ、
根太２上に木材層例えばバサル材等からなる防熱層４が
設けられている。また根太２間にはポリウレタンよシな
る断熱充填層１０がラシ、ポリウレタン層１０と内殻１
との間には間隙部６′が設けられている。
なお防熱層４内には、万一メンブレン５が破れた場合、
一定期間液密を保持するだめの合板製の二次バリア６が
設けられている。壕だメンブレン５は金属製の薄膜を防
熱層４の内表面に敷いたものであり、メンブレン５は液
密を保持するのみで、貨物の荷重は、防熱層４を介して
船体内殻１へ伝達するしくみになっている。防熱層４内
には、メンブレン５と二次バリ７６間のスペース（イン
ターバＩＪ　７スペースＩＢＳ）７と二次バリア６と内
殻１　間＋ｃ　スヘーうインターグランドスペース（Ｉ
　ＧＳ）８とが形成され夫々に、不活註ガスとして窒素
ガスが大気圧より若干高い圧力（０〜２０．ｒｎｂａｒ
、　ｇａｕｇｅ　）で封じ込められている。なお９はメ
ンブレンのコルゲート部、１０はポリウレタンよりなる
断熱充填層である。
近年液化ガス運搬船においては、省エネルギーの観点か
ら、運航中に発生する貨物の蒸発ガス（ボイルオフガス
）量の低減をはかるため、防熱性能向上の要請が窩まっ
ているが、この要請に応えるためには、従来の防熱方法
では、同一の防熱材料を使用する限り、防熱層の厚みを
増す以外に方法がなく、この防熱層を厚くする方法では
コストアップに加えて、有効ＬＮＧタンク容積減少の問
題が避けられなかった。
〔発明の概要〕
本発明は大気圧で一４０℃以下の沸点を有する液化ガス
を輸送するメンブレンタンク方式の液化ガスタンカーの
タンク防熱性能を改善することを目的とする。
本発明の要旨とするところは、大気圧で一４０℃以下の
低い沸点を有する液化ガスを輸送するメンブレンタンク
方式の液化ガスタンカーの防熱方法において、貨物タン
クの荷重支持材および防熱材として用いられる木材の微
細なセル内部を、真空に吸引することによって防熱回能
を向上せしめることを特徴とする、液化ガスタンカーの
タンク防熱性能にある。
防熱材としての木材をミクロ的に見れば第２図に示す如
＜、５ｏｌｉｄな部分１１と内部がボイドとなっている
セル部分１２とに分けられる。この木材の熱伝導を考え
る場合、見かけの熱伝導率は、このＳｏｌ　ｉｄな部分
１１の熱伝導と、ボイド部分１２の熱伝導との合計であ
ると考えることができる。
この場合の見かけの木材熱伝導率λは次の（１）式で表
される。
（１）式において λ　：みかけの木材熱伝導率　（Ｆ／ｈｍ℃を）λ１：
ソリッド部１１の熱伝導率（■／　ｈ　ｍ　℃を）λ２
：ボイド部１２の　〃（〃） Ｓｌ：ソリッド部１１の巾 Ｓ２：セル１２の巾 さて上の（１）式のうちボイド内のガスの熱伝導率であ
る為について着目してみる。
一般には気体の熱伝導率は圧力には無関係であるが、真
空断熱理論によれば圧力が真空レベルに近づき、気体の
平均自由行程（ｌｉ’ｒｅｅ　ｍｅａｎ　ｐａｔｈ）が
セルの径ｄ（数〜数１０＝Ｊクロン）位まで大きくなれ
ば、熱伝導率は圧力の函数となってその圧力一般には数
〜数１Ｑ　ｍ　ｂａｒ　ａｂｓ以下では、圧力に比例し
て熱伝導率が下がってくる。従って木材からなる防熱材
であっても、セル内部（ボイド部１２）の圧力を充分に
真空レベル布下げ得れば（１）式における第２項の４の
値を小さくすることができるのである。本発明は以上の
観点より完成てれたものである。　′ 防熱材としてバルサを採用し、上記理論を適用した場合 従来のように窒素ガスを真空断熱をせず常圧で封じ込め
ている場合、λ１＝　０．１５　ｕ／　ｈ　ｍ　℃　λ
２−０．０１７１Ｗ／ｈｍ℃　（窒素ガス、−５０℃）
でａつたとすると（１）式によシλ＝　０．０２７Ｋｒ
Ａ／ｈｍ’Ｃとなる１、−万本発明法を実施し、セル内
部を０．１〜数ｍｂａｒ　ａｄｓまで真空にすればλ２
中０．００２　位布下けることかできるのでλ＝　０．
０１４　ＴｌｔＡ／　ｈ　ｍ℃位迄防熱層の熱伝導率を
下げることが可能となり侵入熱量木材のセル内部の圧力
を真空レベルに下げ得るかどうかについては、一般にセ
ル構造はクローズトンステムであり、圧力を下げ得られ
ないと考えられていたが、本発明者は、木材でもバルサ
等の材料を用いた場合は、数時間から数日間防熱層の端
面を真空に維持すれば、防熱層内部のセルの内部もまた
、防熱層構造にも依るが、０，５〜６ｍｂａｒ　ａｂｓ
、程度の真空レベルにすることが可能であることを後述
の実施例によって確認した。
ただし第２図に示す如く、木材の繊維方向（Ｉ）と熱の
伝達方向（ＩＴ）が垂直な場合に前述のことが適用でき
繊維方向が熱の伝達方向と平行な場合には、前述の程度
の真空では、真空断熱効果は殆んど期待できない。
実際の液化ガスタンカーにおいては、防熱層は多層の木
材を組み合せて構成されておυ、一般には一部繊維方向
が熱の伝達方向と平行なものも含まれるので、綜合的に
は真空断熱時の侵入熱量は真空断熱を施さない場合の約
６０〜７０％即ち約６０〜４０チの防熱性能の改善とな
る。
〔発明の実施例〕
本発明を実施態様例である第３図に基づいて述べる。
第６図は液化ガスタンカーのタンク断面及びタンクＡ部
分（防熱構造システム）と真空にするための配管及び圧
力検知のフロー（Ｂ部分）を説明するだめの図である。
第３図においてＡは液化ガスタンカーでありＢ部分は第
１図と同じ構造の防熱システムでありＣ部分の装置は真
空形成し維持するだめの装置である。
本発明方法における装置はバルサ材よりなる木材層を真
空にするための真空装置１６、吸引配管１４と防熱層の
圧力検出装置１５よ多構成はれる。
真空装置１３は一般に真空発生用の大容量ポンプ１３ａ
　と真空維持用の小容量ポンプ１３ｂより成ることが好
ましいが真空ポンプ１台のみの使用でも構わない。吸引
配管１４は防熱層の両端面まで即ち内側をメンブレンの
コルゲート部９よりの導管１４ａ、外側を内殻上に設け
られた内殻１とポリウレタン層１０との間隙部６′よシ
の導管１４ｂで、夫々１木兄の導管により吸引している
。しかし本吸引導管１４はタンクの構造によっては２本
以上にしても構わない。圧力検出装置１５は防熱層端面
の圧力計１５ａ、１５ｂと木材セル内部の圧力を示す防
熱層内部圧力計１５ｃよ多構成され、１５ｅは真空発生
用の大容量ポンプ１３ａから真空維持用の小容量ポンプ
１３ｂ　に運転を切換える時に利用する。
次に本発明の効果を実施例によって示す。
実施例１ 第４図に実施装置の概要を示す。液体窒素を入れたしが
０．２５ｍ立方のタンク周囲を厚さｔ、１１）、０５ｍ
のバルサの防熱層４で覆ったタンク２１を秤量装置２２
上に載置し、防熱層内の圧力を常圧から真空レベルまで
下げてゆき、各圧力レベルでの蒸発ガス量を計測し第５
図に示す如き結果が得られた。尚第４図において２３は
温度測定用サーモカップルであり２４はガス蒸発口であ
る。また防熱層のバルサの繊維方向はコーナ部を除いて
熱伝達方向と垂直であった。
第５図の給体圧力（ｍ、　ｂａｒ）と蒸発歌（ｋｇ／Ｈ
）との関係グラフに明らかなように蒸発ガス量は常圧で
１．１　ｋｇ／Ｈであったものが１ｍｂａｒでは０．４
５ｋ１７／Ｈ迄下った。蒸発減少率は　０．４５／１１
　Ｘ　Ｉ　Ｄ。
中４１％でβる。
実施例２ 次に第６図に示すような液体窒素を入れた７０ｍ’のタ
ンク周囲を厚さ０．２８５ｍ　のバルサの防熱層で覆っ
たタンク２１　（ｔ：５．１ｍ　ｈ：４．７ｍ）　にて
実施例１と同様に防熱層４内の圧力を常圧から真空レベ
ルまで下げてゆき各圧力レベルでの蒸発ガス量を計測し
第７図の結果が得られた。即ち蒸発ガス量は常圧で５０
．’　１　ｋｇ／Ｈであったものが１〜３ｍｂａｒでは
４３．９ｋｌ？／Ｈ迄下った。尚第７図の真空圧力曲線
は常圧から９ｍｂａｒ迄はＩＢＳとＩＧＳとの圧力を示
し９ｍｂａｒ未満の圧力はＩＢＳの圧力である。蒸発減
少率は　６．２１５０．Ｉ　Ｘ　１００キ１２１実施例
２においては、実際のタンカーのタンクに倣ってコーナ
部にはコーナーパネルという通常芦熱層とは異質の真空
断熱の効果が殆んどｌい部材を使用した。そのため実施
例１に比べて防熱効果が少ない。
また本実施例に用いた装置のコーナパネルの割合は実際
の船に比して格段と大きいので、防熱性能の改善が小さ
かったが、実船ではタンク寸法が大きくコーナーパネル
の存在が殆んど無視できるので、真空断熱を施せば約６
０〜４０チの防熱層１４ヒ改善が見込まれる。
〔本発明の効果〕
本発明によれば大気圧で一４０℃より低い沸点を有する
液化ガスを輸送するメンブレンタンク方式の液化ガスタ
ンカーのタンクの防熱に当って、従来の防熱性能に比べ
て３０〜４０％改善されることが前記実施例によって立
証された。
従来防熱性能を向上させるためには、防熱層の厚さを厚
くすることが不可避であったことが回避でき、コストの
低下とタンク容積の見地よシ大きな効果が期待できる。
即ち本発明方法実施のだめの動力コストは微少であシ、
それに比して、防熱２層厚が小さいことによる貨物可搬
量の増大による利益は甚だ大きい。また仮に従来と同様
の防熱性能を維持すればよい場合でも、防熱層厚芒を従
来よυ小さくすることが可能であり、上記と同様の効果
を有することは云う迄もない。
更に本発明の付加的効果としては本真空装置をメンブレ
ンタンクの欠陥検知に利用できる点が挙げられる。
現状のメンブレンタンク方式ＬＮＧ船では万一メンプレ
ンに微少なりラックが発生した場合は、Ｉ　Ｂ　Ｓ　（
インｌｌ−／（１）アースペース、メンブレンと二次バ
リアとの間のスペース）に設けられたガス検知装置によ
ってリークした貨物ガスを検知するしかないが、本発明
方法による夕／カーの場合は、通常時は真空となってい
るＩＢＳ圧力の急激な上昇によって瞬時に欠隔発生を検
知することが可能となり、これはＬＮＧタンカーの安全
確保の見地から甚だ有用なものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はメンブレン方式液化ガスタンカーのタンク断熱
方法を説明するだめの模式図、第２図は防熱材のミクロ
構造の説明図、第６図は本発明方法の説明図、第４図は
第１実施例の装置説明図、第５図は第１実施例における
蒸発ガス量と給体圧力との関係グラフ、第６図は第２実
施例における装置説明図、第７図はＩＢＳとＩＧＳの給
体圧力と蒸発ガス量との関係グラフである。 １・・・内殻　２・・・根太　４・・・防熱層　５・・
・メンブレン　６・・・二次バリア　７・・・インター
バリアスペース　８・・・インターグランドスペース　
９・・・コルゲート部　１１・・・ソリッド部　１２・
・・セル部１３・・・真空ポンプ　１４・・・真空配管
　１５・・・圧力検出装置　２１・・・タンク　２２・
・・秤量装置　２４・・・サーモカップル 尚各図中間−符号は同一まだは相当部分を示すものであ
る。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 第１図 ０ 第２図 （ＩＩ）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　ノンブレンと内殻間に根太を介して木材を積層
    し、貨物タンクの荷重支持ならびに防熱材として用いる
    メンブレン方式の液化ガスタンカーのタンク防熱方法に
    おいて、前記防熱木材のセル内を真空に吸引することを
    特徴とするタンク防熱方法。
  2. （２）前記防熱木材の繊維方向が熱の伝達方向と垂直で
    ある防熱木材層であることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載のタンク防熱方法。
  3. （３）前記真空吸引に当って、メンブレンのコルゲート
    都連に内殻上に設けた間隙部よシ吸引することを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載のタンク防熱方法。
  4. （４）前記真空度はインターバリア、スペースにおいて
    数ｍｂａｒ以下であることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載のタンク防熱方法。
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