WO2017060933A1 - 舶用液化ガスタンク及びそれを備える液化ガス運搬船 - Google Patents

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WO2017060933A1
WO2017060933A1 PCT/JP2015/005050 JP2015005050W WO2017060933A1 WO 2017060933 A1 WO2017060933 A1 WO 2017060933A1 JP 2015005050 W JP2015005050 W JP 2015005050W WO 2017060933 A1 WO2017060933 A1 WO 2017060933A1
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WO
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tank body
liquefied gas
vertical
curvature
true
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PCT/JP2015/005050
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English (en)
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直哉 松原
雄太 長谷川
雄三 江口
巧 吉田
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川崎重工業株式会社
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
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    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
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    • F17C2221/03—Mixtures
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships

Definitions

  • the present invention relates to a marine liquefied gas tank that stores liquefied gas and a liquefied gas carrier equipped with the marine liquefied gas tank.
  • liquefied gas such as liquefied natural gas (hereinafter referred to as “LNG”)
  • LNG liquefied natural gas
  • a liquefied gas carrier ship equipped with a plurality of liquefied gas tanks has been used.
  • a liquefied gas tank mounted on a liquefied gas carrier ship for example, an independent spherical tank, a membrane type tank, and the like are known.
  • Patent Document 1 discloses an independent spherical tank (hereinafter referred to as “spherical tank”) mounted on an LNG carrier that carries LNG.
  • a spherical tank as shown in FIGS. 1 and 2 of Patent Document 1 is a pressure vessel independent of a hull, and is supported on the hull by a skirt extending in a vertical direction from a foundation deck of the hull.
  • the tank mounted on the LNG carrier has pressure resistance and heat resistance for storing cryogenic LNG in a high pressure state regardless of the type of tank, but there are advantages and disadvantages depending on the tank type.
  • a spherical tank has a true spherical shape compared to other types of tanks, so that it can withstand internal pressure with only the thickness of the tank without requiring reinforcing aggregate on the inside. There are advantages.
  • an object of the present invention is to provide a marine liquefied gas tank and a liquefied gas carrier equipped with the marine liquefied gas tank, which are less likely to cause stress concentration and increase the load of liquefied gas than a spherical tank.
  • a marine liquefied gas tank is a marine liquefied gas tank that is a symmetric pressure vessel around a vertical central axis, and an upper tank body that opens downward, A lower tank body that opens upward, and at least one of the upper tank body and the lower tank body has a shape that forms a part of a true sphere, and the vertical center A true sphere extending from the axis, and a non-true sphere formed around the true sphere, and in a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis, between a central side edge and a peripheral side edge A minimum radius of curvature that minimizes the radius of curvature, and the radius of curvature continuously decreases from the central edge to the minimum radius of curvature, and from the minimum radius of curvature to the peripheral edge.
  • the radius of curvature is a radius from the center (curvature center) of the approximate circle when the local curvature of the curve is approximated to a circle.
  • the radius of curvature of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis of the non-spherical portion decreases as it goes from the central edge to the minimum radius of curvature, and from the minimum radius of curvature to the peripheral edge.
  • the shape of the sphere expands more than the true sphere, and the amount of liquefied gas loaded can be increased more than the spherical tank.
  • the radius of curvature of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis of the non-spherical part changes continuously from the central side edge to the peripheral side edge, so The stress distribution to the side edge can be made smooth, and a large stress concentration in the non-spherical part can be eliminated.
  • the tank body increases as the radius of curvature of the vertical cross section passing through the vertical center axis increases from the minimum radius of curvature to the vertical center axis.
  • the shape is such that the strength of the tank body near the vertical center axis may be insufficient.
  • a true spherical portion having a constant curvature radius of a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis is formed.
  • the tensile stress generated in the sphere can be kept small. For this reason, the thickness of the tank member can be reduced.
  • the true sphere portion and the non-true sphere portion are smoothly connected, it is possible to make it difficult for a large stress concentration to occur at a location where the non-true sphere portion and the true sphere portion are connected.
  • the one tank body is formed so that the center of curvature of the true spherical portion is in a space surrounded by the other tank body in a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis. May be.
  • the radius of curvature of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis of the true sphere is smaller than when the center of curvature of the true sphere is located outside the tank, resulting in the internal pressure of the marine liquefied gas tank.
  • the tensile stress generated in the true sphere can be kept small.
  • the one tank body may be formed such that a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis of the non-true spherical portion matches a locus represented by the following formula (1).
  • n 1 (1)
  • x and y are the x and y coordinates when the straight line perpendicular to the vertical central axis is the x axis and the straight line coinciding with the vertical central axis is the y axis
  • r 1 and r 2 are 0 0.5 ⁇ r 2 / r 1 ⁇ 2 and n is a constant satisfying 2 ⁇ n ⁇ 3.
  • the non-spherical part can be easily designed.
  • each of the upper tank body and the lower tank body has the true sphere portion and the non-true sphere portion, and the upper tank body and the lower tank body have the vertical center.
  • the marine vessel liquefied gas tank may include a cylindrical body extending in a vertical direction connecting the upper tank body and the lower tank body between the upper tank body and the lower tank body. According to this configuration, if the cylindrical body of the marine liquefied gas tank is designed to be connected to the hull, the part connected to the hull (cylindrical body) and the other parts (the upper tank body and the lower tank body) Can be designed and manufactured independently, and the tank can be easily designed and manufactured.
  • the liquefied gas carrier ship which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with one of said marine liquefied gas tanks.
  • a marine liquefied gas tank and a liquefied gas carrier equipped with the marine liquefied gas tank in which stress concentration is less likely to occur and the load of liquefied gas is increased than a spherical tank.
  • FIG. 1st embodiment of the present invention It is a side view of the liquefied gas carrier ship concerning a 1st embodiment of the present invention. It is a top view of the liquefied gas carrier ship concerning a 1st embodiment of the present invention. It is sectional drawing of the liquefied gas carrier ship shown in FIG. It is a figure explaining the structure of the marine liquefied gas tank shown by FIG. It is sectional drawing of the marine liquefied gas tank which concerns on a 1st modification. It is the figure which expanded a part of cross section of the marine liquefied gas tank shown by FIG. It is sectional drawing of the marine liquefied gas tank which concerns on a 2nd modification.
  • the liquefied gas conveyed by the liquefied gas carrier 1A is, for example, LNG or liquid hydrogen.
  • the liquefied gas carrier 1A of the present embodiment is provided on the hull 20 so that a plurality of (four in this example) marine liquefied gas tanks (hereinafter simply referred to as “tanks”) 10 are arranged in the ship length direction.
  • the liquefied gas carrier 1A of the present embodiment is provided with a bridge 21 at a rear portion (left side in FIG. 1), which is a place for maneuvering during voyage.
  • the upper portion of the tank 10 projects upward from the upper deck 22 of the hull 20.
  • a tank cover 22 a is supported on the upper deck 22 so as to be spaced apart from the tank 10 by a predetermined distance.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a tank 10 mounted on the liquefied gas carrier 1A and a structure for supporting it.
  • a pair of longitudinal partition walls 25 extending in the ship length direction along the ship side skin 24 on both sides in the ship width direction of the hull 20 are provided inward from the pair of ship side skins 24 by a predetermined distance. Are disposed between the vertical partition walls 25.
  • a foundation deck 26 that supports the tank 10 via a skirt 27 is provided around the tank 10.
  • the foundation deck 26 is provided at a predetermined height position below the upper deck 22 in the hull 20, and the lower end portion of the longitudinal partition wall 25 is connected to the upper surface of the foundation deck 26.
  • the foundation deck 26 is provided so as to connect the ship side outer plates 24 to each other in the ship width direction.
  • the skirt 27 is cylindrical, and the lower end of the skirt 27 is connected to the upper surface of the foundation deck 26, and the upper end of the skirt 27 is connected to the outer peripheral surface of the tank 10.
  • a circular opening having substantially the same size as the diameter of the skirt 27 is provided at a position where the tank 10 is provided in the foundation deck 26.
  • an inner bottom plate 28 extending in the ship length direction along the ship bottom outer plate 23 is provided above the ship bottom outer plate 23 by a predetermined distance.
  • a pair of bilge hopper plates 29 are provided between both ends of the inner bottom plate 28 in the ship width direction and the foundation deck 26.
  • the bilge hopper plate 29 is also provided so as to extend in the captain direction.
  • the bilge hopper plate 29 is inclined from both ends of the inner bottom plate 28 toward the outside in the ship width direction.
  • FIG. 4 schematically shows a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C of the tank 10.
  • the tank 10 includes a lower tank body 12 that forms a lower portion of the tank 10 and opens upward, and an upper tank body 13 that forms an upper portion of the tank 10 and opens downward.
  • the lower tank body 12 and the upper tank body 13 are directly connected by the upper end portion 12 a of the lower tank body 12 and the lower end portion 13 a of the upper tank body 13.
  • the outer surfaces of the lower tank body 12 and the upper tank body 13 are covered with a heat insulating material (not shown).
  • the lower tank body 12 has a true sphere part 31 that is a part of a true sphere and a non-true sphere part 32 that is a part of a non-true sphere.
  • the true sphere portion 31 and the non-true sphere portion 32 are connected to each other.
  • the boundary between the true sphere portion 31 and the non-true sphere portion 32 in the lower tank body 12 is indicated by a broken line.
  • the true spherical portion 31 is formed so as to spread from the vertical center axis C so as to constitute the vicinity of the vertical center axis C in the lower tank body 12.
  • the true spherical portion 31 is circular when viewed from the vertical direction, and has an annular outer edge 33.
  • the center of curvature c 1 of the true spherical portion 31 is on the vertical center axis C and above the upper end portion 12 a of the lower tank body 12. positioned.
  • the lower tank body 12 is formed such that the center of curvature c 1 of the true spherical portion 31 is in a space surrounded by the upper tank body 13 in a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C. .
  • the non-true spherical portion 32 is formed around the true spherical portion 31 so as to constitute a portion distal to the vertical central axis C in the lower tank body 12.
  • the non-spherical portion 32 is annular when viewed from the vertical direction, and has a center side edge 34 and a peripheral side edge 35.
  • the center side edge 34 is an edge on the proximal side with respect to the vertical center axis C in the non-true sphere portion 32, and is connected to the outer edge 33 of the true sphere portion 31.
  • the peripheral side edge 35 is an edge on the distal side with respect to the vertical central axis C in the non-true spherical portion 32. That is, the peripheral edge 35 constitutes the upper end portion 12 a of the lower tank body 12.
  • the non-spherical part 32 has a minimum curvature radius part 36 in which the curvature radius is minimum between the central side edge 34 and the peripheral side edge 35 in the vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C. . Further, the non-true spherical portion 32 has a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C, and the curvature radius continuously decreases from the central side edge 34 to the minimum curvature radius portion 36, and from the minimum curvature radius portion 36. The radius of curvature is formed so as to continuously increase toward the peripheral edge 35. That is, the non-spherical part 32 is formed so as to swell obliquely downward.
  • the non-true spherical portion 32 is formed so that the vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C thereof matches the locus represented by the following formula (1). ing.
  • n 1 (1)
  • X and y in the above formula (1) are an x coordinate and ay coordinate when a straight line orthogonal to the vertical central axis C is an x axis and a straight line that coincides with the vertical central axis C is a y axis.
  • a straight line that is orthogonal to the vertical center axis C and is on the horizontal plane that passes through the peripheral edge 35 of the non-spherical portion 32 is set as the x-axis.
  • r 1 and r 2 are constants satisfying 0.5 ⁇ r 2 / r 1 ⁇ 2.
  • r 1 and r 2 are 0.9 ⁇ r 2 / r 1 ⁇ 1. More preferably, the constant satisfies 1.
  • r 1 is the length from the vertical center axis C to the peripheral edge 35, and r 2 is from the peripheral edge 35 in the vertical center axis C direction to the lower end of the lower tank body 12. The length is slightly up. Further, in this embodiment, it is r 1 and r 2 and the same length of the expression (1).
  • N in the above formula (1) is a constant satisfying 2 ⁇ n ⁇ 3, and preferably a constant satisfying 2.3 ⁇ n ⁇ 3.
  • the value of n in Formula (1) is 2.5.
  • a spherical tank 90 having the same width and height as the tank 10 is shown in FIG. Since the value of n in Expression (1) is larger than 2, the lower tank body 12 has a shape bulging obliquely downward from the center of the tank 10 as compared with the spherical tank 90.
  • the straight line l 1 connecting the origin O and the minimum radius of curvature portion 36 set by the coordinates related to the equation (1) is The angle ⁇ formed with the vertical central axis C is 45 °.
  • the lower tank body 12 is formed so that the true spherical portion 31 and the non-true spherical portion 32 are smoothly connected.
  • the tangent at the outer edge 33 of the true sphere portion 31 and the tangent at the central edge 34 of the non-true sphere portion 32 in the vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C coincide with each other.
  • the tangent line at the outer edge 33 and the tangent line at the central side edge 34 only need to be substantially the same.
  • a straight line l 2 connecting a place where the true sphere portion 31 and the non-true sphere portion 32 are connected (that is, the outer edge 33 and the central side edge 34) and the origin O set by the coordinates related to the above equation (1) is the vertical center.
  • the angle ⁇ formed with the axis C is preferably 45 ° or less, and more preferably 20 ° to 30 °. In the present embodiment, the angle ⁇ is 25 °.
  • the upper tank body 13 has the same configuration as the lower tank body 12 described above. That is, the upper tank body 13, similarly to the lower tank body 12, includes a true sphere part 41 that is a part of a true sphere and a non-true sphere part 42 that is a part of a non-true sphere. Have. The true sphere portion 41 and the non-true sphere portion 42 are connected. In FIGS. 3 and 4, the boundary between the true sphere portion 41 and the non-true sphere portion 42 in the upper tank body 13 is indicated by a broken line.
  • the upper tank body 13 has a shape symmetrical to the lower tank body 12 with respect to a plane perpendicular to the vertical central axis C passing through the lower end portion 13a (that is, the peripheral side edge 45).
  • the non-true spherical portion 42 of the upper tank body 13 has a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C, and is between the central side edge 44 connected to the outer edge 43 of the true spherical portion 41 and the peripheral side edge 45.
  • It has a minimum radius of curvature 46 that minimizes the radius of curvature, and the radius of curvature continuously decreases from the central edge 44 to the minimum radius of curvature 46, and from the minimum radius of curvature 46 to the peripheral edge 45. It is formed so that the radius of curvature continuously increases as the time goes.
  • the non-spherical portion 42 of the upper tank body 13 is also formed so that the vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C thereof matches the locus represented by the above formula (1).
  • the set positions of the x-axis and y-axis in the case of the upper tank body and the set values of the constants r 1 , r 2 and n are the same as in the case of the lower tank body 12.
  • Other configurations of the upper tank body 13 are omitted because they overlap with the description of the lower tank body 12 having the same shape.
  • the center of curvature c 1 of the lower tank body 12 is read as the center of curvature c 2 of the upper tank body 13.
  • the curvature radius of the vertical cross section passing through the vertical center axis C of the non-spherical portion 32 goes from the central edge 34 to the minimum curvature radius portion 36. Since it decreases as the distance increases from the minimum radius of curvature 36 to the peripheral edge 35, it becomes a shape that swells more than the true sphere, and the load of liquefied gas is larger than that of the spherical tank 90 having the same width and height. Can be increased.
  • the radius of curvature of the vertical cross section passing through the vertical central axis C of the non-true spherical portion 32 of the lower tank body 12 continuously changes from the central side edge 34 to the peripheral side edge 35,
  • the stress distribution from the central side edge 34 to the peripheral side edge 35 of the true spherical portion 32 can be made smooth, and a large stress concentration in the non-true spherical portion 32 can be eliminated.
  • the lower tank body 12 as a whole is shaped like the non-spherical portion 32, that is, the lower tank body 12 has a vertical radius of curvature that passes through the vertical center axis C, and the curvature radius portion 36 has the minimum curvature radius. If the shape increases as it goes from the vertical center axis C to the vertical center axis C, the strength of the lower tank body 12 near the vertical central axis C may be insufficient. More specifically, in such a tank structure, the radius of curvature increases as it goes to the vertical central axis C, and the tensile stress generated due to the internal pressure of the tank increases.
  • a true spherical portion 31 having a constant curvature radius of a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C is formed.
  • the tensile stress generated in the true spherical portion 31 due to the internal pressure of the tank 10 can be kept small.
  • the thickness of the member which comprises the tank 10 can be made thin.
  • the true sphere portion 31 and the non-true sphere portion 32 are smoothly connected, it is possible to make it difficult for a large stress concentration to occur at a location where the non-true sphere portion 32 and the true sphere portion 31 are connected.
  • the lower tank body 12 is formed so that the center of curvature c 1 of the true spherical portion 31 is in a space surrounded by the upper tank body 13 in a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C.
  • the curvature radius of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C of the true sphere portion 31 is smaller than when the curvature center c 1 of the true sphere portion 31 is located outside the tank 10. Due to this, the tensile stress generated in the true spherical portion 31 can be kept small.
  • the lower tank body 12 is formed so that the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C of the non-spherical portion 32 matches the trajectory represented by the above formula (1). Yes.
  • the non-spherical part 32 can be easily designed.
  • the value of n in the expression (1) is set to be smaller than 3
  • the change in the curvature from the minimum curvature radius portion 36 of the non-true spherical portion 32 to the peripheral side edge 35 becomes gradual and non-true
  • the curvature radius of the vertical cross section passing through the vertical center axis C of the sphere portion 32 can be kept small. Thereby, the tensile stress generated in the non-true spherical portion 32 due to the internal pressure of the tank 10 can be kept small.
  • the effects brought about by the characteristics of the lower tank body 12 described above can also be obtained by the upper tank body 13 having the same characteristics as the lower tank body 12. Further, since the upper tank body 13 has a shape symmetrical to the lower tank body 12 with respect to a plane perpendicular to the vertical center axis C, the upper tank body 13 and the lower tank body 12 can have the same shape. The manufacture of the tank 10 becomes easy.
  • the width and height of the tank 10 can be made substantially the same as the conventional spherical tank 90.
  • the hull 20 can be designed in the same manner as a hull having a conventional spherical tank 90.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of a tank 50 according to a first modification.
  • the tank 50 includes a cylindrical body 51 extending in the vertical direction connecting the upper tank body 13 and the lower tank body 12 between the upper tank body 13 and the lower tank body 12.
  • the upper end of the skirt 27 is connected to the outer peripheral surface of the cylindrical body 51.
  • the non-true spherical portions 32 and 42 of the lower tank body 12 and the upper tank body 13 each have a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C expressed by the above equation (1). It is formed to match.
  • the method of setting the x-axis in Expression (1) is different from the above embodiment.
  • each of the non-spherical portions 32 and 42 of the lower tank body 12 and the upper tank body 13 has a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C of the cylindrical body 51.
  • the x axis (x 1 in FIGS. 5 and 6) extending in the horizontal direction at the center in the vertical direction is formed so as to coincide with the locus represented by the above formula (1).
  • FIG. 6 is an enlarged view of a part of the cross section of the tank 50 of the first modification. As shown in FIG. 6, the x-axis (x 1 ) is above the upper end portion 12 a of the lower tank body 12 and below the lower end portion 13 a of the upper tank body 13.
  • the tank 50 since the tank 50 is connected with the hull 20 by the cylindrical body 51 via the skirt 27, the part (cylindrical body 51) connected to the hull 20, and other parts
  • the (upper tank body 13 and lower tank body 12) can be designed and manufactured independently, and the design and manufacture of the tank 50 can be facilitated.
  • the non-true spherical portions 32 and 42 of the lower tank body 12 and the upper tank body 13 are expressed by the above formula (1) when the vertical cross-sectional shapes passing through the vertical center axis C are set to different x-axes. It may be formed so as to match the respective trajectories.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of a tank 60 according to a second modification.
  • the non-true spherical portion 32 of the lower tank body 12 has a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis C of the x axis (on the horizontal plane passing through the peripheral edge 35 of the non-true spherical portion 32. It is formed so as to match the locus represented by the above formula (1) when x 2 ) in FIG. 7 is set.
  • the non-true spherical portion 42 of the upper tank body 13 has a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C, and the x-axis on the horizontal plane passing through the peripheral edge 45 of the non-true spherical portion 42. It is formed so as to coincide with the locus represented by the above formula (1) when (x 3 in FIG. 7) is set.
  • the liquefied gas load capacity of the tank 50 can be increased, so that the height of the cylindrical body 51 is enlarged.
  • the height of the cylindrical body 51 is set within a range in which visibility from the bridge 21 can be sufficiently secured and allowed as the center of gravity position of the liquefied gas carrier ship 1A.
  • the center of curvature c 1 of the true sphere part 31 includes an upper tank It may be located above the body 13, and the center of curvature c ⁇ b> 2 of the true sphere portion 41 may be located below the lower tank body 12.
  • the lower tank body 12 and the upper tank body 13 have a symmetrical shape with respect to a plane perpendicular to the vertical central axis C, but the lower tank body 12 and the upper tank body 13 are different from each other. Different shapes may be used. For example, regarding the formula (1), different constants r 1 , r 2 and n may be set in the lower tank body 12 and the upper tank body 13.
  • only one of the upper tank body 13 and the lower tank body 12 has a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C of the non-spherical portion, which is expressed by Equation (1) (2 It may be configured to match the trajectory represented by ⁇ n ⁇ 3).
  • the other tank body of the upper tank body 13 and the lower tank body 12 may have the same shape as the conventional spherical tank 90.
  • each vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C of the non-spherical portions 32 and 42 does not necessarily match the trajectory represented by the formula (1), and at least the minimum curvature from the central side edge 34. It is only necessary that the radius of curvature continuously decreases as it goes to the radius portion 36, and the radius of curvature increases continuously as it goes from the minimum radius of curvature portion 36 to the peripheral edge 35.
  • the present invention is not limited to this.
  • the values of constants r 1 , r 2, and n are changed midway from the central side edges 34, 44 to the peripheral side edges 35, 45. May be.

Abstract

舶用液化ガスタンクは、鉛直中心軸のまわりに対称な圧力容器である舶用液化ガスタンクであって、下方に向かって開口する上側タンク体と、上方に向かって開口する下側タンク体と、を含み、上側タンク体及び下側タンク体のうちの少なくとも一方のタンク体は、真球体の一部をなす形状であって、鉛直中心軸から広がる真球部と、真球部のまわりに形成された非真球部であって、鉛直中心軸を通る垂直断面形状において、中央側端縁と周囲側端縁との間に曲率半径が最小となる最小曲率半径部を有するとともに、中央側端縁から最小曲率半径部にいくにつれ曲率半径が連続的に減少し、最小曲率半径部から周囲側端縁にいくにつれ曲率半径が連続的に増大するように形成された非真球部と、を有し、且つ、真球部と非真球部とが滑らかにつながるように形成されている。

Description

舶用液化ガスタンク及びそれを備える液化ガス運搬船
　本発明は、液化ガスを貯留する舶用液化ガスタンク及びそれを備える液化ガス運搬船に関する。
　従来、液化天然ガス（以下、「ＬＮＧ」という）などの液化ガスを運搬するために、液化ガスタンクを複数個搭載した液化ガス運搬船が用いられている。液化ガス運搬船に搭載される液化ガスタンクとしては、例えば独立球形タンク、メンブレン型タンク等が知られている。例えば、特許文献１には、ＬＮＧを運搬するＬＮＧ運搬船に搭載された独立球形タンク（以下、「球形タンク」という）が開示されている。
　特許文献１の図１及び図２に示すような球形タンクは、船体から独立した圧力容器であり、船体のファンデーションデッキから鉛直方向に延びるスカートによって船体に支持されている。ＬＮＧ運搬船に搭載されるタンクは、いずれの形式のタンクであっても、極低温のＬＮＧを高圧状態で貯留するための耐圧性や防熱性を有しているが、タンク形式によって利点や欠点が異なる。例えば、球形タンクは、他の形式のタンクに比べて、タンク形状が真球状であるため、内側に補強用骨材を要せずに、タンクの肉厚だけで内圧に耐えることができる等の利点がある。
国際公開第２００９／０８４１３６号
　ところで、近年、同じ大きさの船体に対して液化ガスの積載量を増加させたいという要望がある。球形タンクは船倉の容積に対する空間利用効率が悪いため、この要望に応えるためには、球形タンクに代わり、船体の大きさ（特に船の横幅）を維持しつつ、液化ガス積載量を増加させる新たな形状のタンクが望まれる。しかしながら、球形以外の形状では、形状が急激に変化している部分があるとその近傍の応力が局所的に集中するため、タンクの肉厚を上げるかタンク内側に補強用骨材を設けるなどしてタンク強度を増加させることが必要になることがある。
　そこで、本発明は、応力集中が起こりにくく、球形タンクよりも液化ガスの積載量を増加させる舶用液化ガスタンク及びそれを備える液化ガス運搬船を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る舶用液化ガスタンクは、鉛直中心軸のまわりに対称な圧力容器である舶用液化ガスタンクであって、下方に向かって開口する上側タンク体と、上方に向かって開口する下側タンク体と、を含み、前記上側タンク体及び前記下側タンク体のうちの少なくとも一方のタンク体は、真球体の一部をなす形状であって、前記鉛直中心軸から広がる真球部と、前記真球部のまわりに形成された非真球部であって、前記鉛直中心軸を通る垂直断面形状において、中央側端縁と周囲側端縁との間に曲率半径が最小となる最小曲率半径部を有するとともに、前記中央側端縁から前記最小曲率半径部にいくにつれ曲率半径が連続的に減少し、前記最小曲率半径部から前記周囲側端縁にいくにつれ曲率半径が連続的に増大するように形成された非真球部と、を有し、且つ、前記真球部と前記非真球部とが滑らかにつながるように形成されている。ここで、曲率半径とは、曲線の局所的な曲がり具合を円に近似したときの近似円の中心（曲率中心）からの半径のことである。
　上記の構成によれば、非真球部の鉛直中心軸を通る垂直断面形状の曲率半径が、中央側端縁から最小曲率半径部にいくにつれ減少し、最小曲率半径部から周囲側端縁にいくにつれ増大しているので、真球よりも膨らんだ形状となって、球形タンクよりも液化ガスの積載量を増加させることができる。また、非真球部の鉛直中心軸を通る垂直断面形状の曲率半径が、中央側端縁から周囲側端縁にかけて連続的に変化しているので、非真球部の中央側端縁から周囲側端縁までの応力分布を滑らかにすることができ、非真球部における大きな応力集中を排除することができる。
　ところで、タンク体全体を上記の非真球部のような形状とした場合、即ち、タンク体が、鉛直中心軸を通る垂直断面形状の曲率半径が最小曲率半径部から鉛直中心軸にいくにつれ増大するような形状である場合、そのタンク体における鉛直中心軸近傍の強度が不足することがある。これに対し、上記一方のタンク体における鉛直中心軸近傍には、鉛直中心軸を通る垂直断面形状の曲率半径が一定である真球部が形成されているので、タンクの内圧に起因して真球部に生じる引張応力を小さく保つことができる。このため、タンク部材の肉厚を薄くすることができる。また、真球部と非真球部とが滑らかにつながっているため、非真球部と真球部とがつながる箇所での大きな応力集中を起こりにくくすることができる。
　上記の舶用液化ガスタンクにおいて、前記一方のタンク体は、前記鉛直中心軸を通る垂直断面形状において、前記真球部の曲率中心が、他方のタンク体により囲まれる空間内にあるように形成されていてもよい。この構成によれば、真球部の曲率中心がタンク外部に位置するときよりも、真球部の鉛直中心軸を通る垂直断面形状の曲率半径が小さくなるので、舶用液化ガスタンクの内圧に起因して真球部に生じる引張応力を小さく保つことができる。
　上記の舶用液化ガスタンクにおいて、前記一方のタンク体は、前記非真球部の前記鉛直中心軸を通る垂直断面形状が下記式（１）で表される軌跡に合致するように形成されていてもよい。
｜ｘ／ｒ１｜ｎ＋｜ｙ／ｒ２｜ｎ＝１　・・・（１）
但し、ｘ，ｙは、前記鉛直中心軸に直交する直線をｘ軸、前記鉛直中心軸に一致する直線をｙ軸としたときのｘ座標、ｙ座標であり、ｒ１及びｒ２は、０．５≦ｒ２／ｒ１≦２を満たす定数であり、ｎは、２＜ｎ＜３を満たす定数である。この構成によれば、上記の非真球部を容易に設計することができる。
　上記の舶用液化ガスタンクにおいて、前記上側タンク体及び前記下側タンク体のそれぞれは、前記真球部と前記非真球部を有し、前記上側タンク体及び前記下側タンク体は、前記鉛直中心軸に垂直な平面に対して互いに対称な形状を有してもよい。この構成によれば、上側タンク体と下側タンク体とを同じ形状にできるため、舶用液化ガスタンクの製造が容易になる。
　上記の舶用液化ガスタンクにおいて、前記上側タンク体と前記下側タンク体との間に、前記上側タンク体と前記下側タンク体とを連結する鉛直方向に延びる円筒体を含んでもよい。この構成によれば、舶用液化ガスタンクの円筒体で船体と接続されるように設計すれば、船体に接続される部分（円筒体）と、それ以外の部分（上側タンク体及び下側タンク体）とを独立に設計及び製造することができ、タンクの設計及び製造を容易にすることができる。
　また、本発明の一態様に係る液化ガス運搬船は、上記の舶用液化ガスタンクのいずれかを備える。
　本発明によれば、応力集中が起こりにくく、球形タンクよりも液化ガスの積載量を増加させる舶用液化ガスタンク及びそれを備える液化ガス運搬船を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る液化ガス運搬船の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る液化ガス運搬船の上面図である。 図１に示す液化ガス運搬船のIII-III矢視の断面図である。 図３に示された舶用液化ガスタンクの構成を説明する図である。 第１変形例に係る舶用液化ガスタンクの断面図である。 図５に示された舶用液化ガスタンクの断面の一部を拡大した図である。 第２変形例に係る舶用液化ガスタンクの断面図である。
　（第１実施形態）
　以下、第１実施形態に係る舶用液化ガスタンク及びそれを搭載した液化ガス運搬船を図面に基づいて説明する。
　図１及び図２は、第１実施形態に係る液化ガス運搬船１Ａの側面図及び上面図である。液化ガス運搬船１Ａで運搬される液化ガスは、例えばＬＮＧや液体水素である。本実施形態の液化ガス運搬船１Ａは、複数個（この例では、４個）の舶用液化ガスタンク（以下、単に「タンク」という。）１０が船長方向に並ぶように船体２０に備えられている。また、本実施形態の液化ガス運搬船１Ａには、その後方部（図１の左側）に、航海中に操船を行うための場所である船橋２１が設けられている。図１に示すように、タンク１０の上部は、船体２０の上甲板２２から上方に突出している。上甲板２２には、タンク１０から所定の距離だけ離間して配置されるようにタンクカバー２２ａが支持されている。
　図３は、液化ガス運搬船１Ａに搭載されたタンク１０とそれを支持する構造を示す断面図である。船体２０の船幅方向の両側で船側外板２４に沿って船長方向に延びる一対の縦通隔壁２５が、一対の船側外板２４から所定距離内方に設けられており、タンク１０は、一対の縦通隔壁２５の間に配置されている。
　タンク１０の周囲には、スカート２７を介してタンク１０を支持するファンデーションデッキ２６が設けられている。ファンデーションデッキ２６は、船体２０における上甲板２２より下方の所定高さ位置に設けられており、このファンデーションデッキ２６の上面に、上記縦通隔壁２５の下端部が接続されている。ファンデーションデッキ２６は、船側外板２４同士を船幅方向に接続するように設けられている。スカート２７は、円筒状であって、スカート２７の下端部がファンデーションデッキ２６の上面に接続されており、スカート２７の上端部がタンク１０の外周面に接続されている。ファンデーションデッキ２６におけるタンク１０が設けられる位置には、スカート２７の直径とほぼ同じ大きさの円形開口部が設けられている。
　また、タンク１０の下方には、船底外板２３の所定距離上方で、船底外板２３に沿って船長方向に延びるインナーボトムプレート２８が設けられている。またインナーボトムプレート２８の船幅方向の両端部とファンデーションデッキ２６との間に、一対のビルジホッパープレート２９が設けられている。このビルジホッパープレート２９も、船長方向に延びるように設けられている。ビルジホッパープレート２９は、インナーボトムプレート２８の両端部から船幅方向の外側に向かって傾斜している。
　次に、本実施形態のタンク１０について図４を参照して説明する。タンク１０は、鉛直中心軸Ｃまわりに対称な圧力容器である。図４は、タンク１０の鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状を概略的に示している。タンク１０は、タンク１０の下側部分を形成し、上方に向かって開口する下側タンク体１２と、タンク１０の上側部分を形成し、下方に向かって開口する上側タンク体１３とを有する。本実施形態では、下側タンク体１２と上側タンク体１３は、下側タンク体１２の上端部１２ａと上側タンク体１３の下端部１３ａとで直接的に連結されている。下側タンク体１２及び上側タンク体１３のそれぞれの外側表面は、断熱材（図示せず）に覆われている。
　まず、下側タンク体１２について説明する。下側タンク体１２は、真球体の一部をなす形状である真球部３１と、非真球体の一部をなす形状である非真球部３２を有する。真球部３１と非真球部３２とはつながっており、図３及び図４では、下側タンク体１２における真球部３１と非真球部３２の境界を破線で示している。
　真球部３１は、下側タンク体１２における鉛直中心軸Ｃ近傍を構成するように、鉛直中心軸Ｃから広がるように形成されている。真球部３１は、鉛直線方向から見て円形状であって、環状の外縁３３を有している。
　下側タンク体１２は、鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状において、真球部３１の曲率中心ｃ１は、鉛直中心軸Ｃ上であって、下側タンク体１２の上端部１２ａより上方に位置している。本実施形態では、下側タンク体１２は、鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状において、真球部３１の曲率中心ｃ１が上側タンク体１３により囲まれる空間内にあるように形成されている。
　非真球部３２は、下側タンク体１２における鉛直中心軸Ｃに対して遠位側の部分を構成するように、真球部３１のまわりに形成されている。非真球部３２は、鉛直線方向から見て環状であって、中央側端縁３４と、周囲側端縁３５とを有している。中央側端縁３４は、非真球部３２における鉛直中心軸Ｃに対して近位側の端縁であり、真球部３１の外縁３３とつながっている。周囲側端縁３５は、非真球部３２における鉛直中心軸Ｃに対して遠位側の端縁である。つまり、周囲側端縁３５は、下側タンク体１２の上端部１２ａを構成する。
　非真球部３２は、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状において、中央側端縁３４と周囲側端縁３５との間に曲率半径が最小となる最小曲率半径部３６を有している。また、非真球部３２は、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状において、中央側端縁３４から最小曲率半径部３６にいくにつれ曲率半径が連続的に減少し、最小曲率半径部３６から周囲側端縁３５にいくにつれ曲率半径が連続的に増大するように形成されている。即ち、非真球部３２は、斜め下向きに膨出するように形成されている。
　非真球部３２の形状についてより詳しく説明すれば、非真球部３２は、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が下記の式（１）で表される軌跡に合致するように形成されている。
｜ｘ／ｒ１｜ｎ＋｜ｙ／ｒ２｜ｎ＝１　・・・（１）
　上記式（１）のｘ，ｙは、鉛直中心軸Ｃに直交する直線をｘ軸、鉛直中心軸Ｃに一致する直線をｙ軸としたときのｘ座標、ｙ座標である。本実施形態では、鉛直中心軸Ｃに直交するとともに、非真球部３２の周囲側端縁３５を通る水平面上にある直線をｘ軸に設定している。
　上記式（１）のｒ１及びｒ２は、０．５≦ｒ２／ｒ１≦２を満たす定数である。式（１）の軌跡の曲率の変化が極端に大きくならずに、下側タンク体１２の強度を確保するために、ｒ１及びｒ２は、０．９≦ｒ２／ｒ１≦１．１を満たす定数であることが更に好ましい。本実施形態では、ｒ１は、鉛直中心軸Ｃから周囲側端縁３５までの長さであり、ｒ２は、鉛直中心軸Ｃ方向における周囲側端縁３５から下側タンク体１２の下端から少し上側までの長さである。また、本実施形態では、式（１）のｒ１とｒ２とが同じ長さである。
　上記式（１）のｎは、２＜ｎ＜３を満たす定数であり、好ましくは、２．３≦ｎ＜３を満たす定数である。本実施形態では、式（１）のｎの値は２．５である。比較のために、図４に、幅と高さがタンク１０と等しい球形タンク９０を一点鎖線で示す。式（１）のｎの値が２より大きいため、球形タンク９０と比べて、下側タンク体１２は、タンク１０の中心から斜め下方に向かって膨出した形状となっている。
　本実施形態において、式（１）のｒ１とｒ２とが同じ長さであるため、上記式（１）に関する座標で設定された原点Ｏと最小曲率半径部３６とを結ぶ直線ｌ１が鉛直中心軸Ｃとなす角αは４５°である。
　下側タンク体１２は、真球部３１と非真球部３２とが滑らかにつながるように形成されている。例えば本実施形態では、鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状における真球部３１の外縁３３における接線と非真球部３２の中央側端縁３４における接線とは一致している。但し、外縁３３における上記接線と中央側端縁３４における上記接線とは概ね一致していればよい。
　真球部３１と非真球部３２とが接続する箇所（即ち、外縁３３及び中央側端縁３４）と上記式（１）に関する座標で設定された原点Ｏとを結ぶ直線ｌ２が鉛直中心軸Ｃとなす角βは、好ましくは、４５°以下であって、より好ましくは、２０°～３０°である。本実施形態では、角βは２５°である。
　本実施形態において、上側タンク体１３は、上述した下側タンク体１２と同様の構成である。即ち、上側タンク体１３は、下側タンク体１２と同様に、真球体の一部をなす形状である真球部４１と、非真球体の一部をなす形状である非真球部４２を有する。真球部４１と非真球部４２とはつながっており、図３及び図４では、上側タンク体１３における真球部４１と非真球部４２の境界を破線で示している。
　また、本実施形態において、上側タンク体１３は、その下端部１３ａ（即ち、周囲側端縁４５）を通る鉛直中心軸Ｃに垂直な平面に対して、下側タンク体１２と対称な形状を有している。即ち、上側タンク体１３の非真球部４２は、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状において、真球部４１の外縁４３とつながる中央側端縁４４と周囲側端縁４５との間に曲率半径が最小となる最小曲率半径部４６を有するとともに、中央側端縁４４から最小曲率半径部４６にいくにつれ曲率半径が連続的に減少し、最小曲率半径部４６から周囲側端縁４５にいくにつれ曲率半径が連続的に増大するように形成されている。
　また、上側タンク体１３の非真球部４２も、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が、上記式（１）で表される軌跡に合致するように形成されている。本実施形態において、上側タンク体の場合のｘ軸及びｙ軸の設定位置、定数ｒ１、ｒ２及びｎの設定された値も、下側タンク体１２の場合と同じである。上側タンク体１３のその他の構成については、同一形状である下側タンク体１２の説明と重複するため省略する。例えば、下側タンク体１２の曲率中心ｃ１は、上側タンク体１３の曲率中心ｃ２と読み替える。
　以上説明したように、上記タンク１０の下側タンク体１２は、非真球部３２の鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状の曲率半径が、中央側端縁３４から最小曲率半径部３６にいくにつれ減少し、最小曲率半径部３６から周囲側端縁３５にいくにつれ増大しているので、真球よりも膨らんだ形状となり、幅と高さが同じ球形タンク９０よりも液化ガスの積載量を増加させることができる。
　また、下側タンク体１２の非真球部３２の鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状の曲率半径が、中央側端縁３４から周囲側端縁３５にかけて連続的に変化しているので、非真球部３２の中央側端縁３４から周囲側端縁３５までの応力分布が滑らかにすることができ、非真球部３２における大きな応力集中を排除することができる。
　ところで、仮に下側タンク体１２全体を非真球部３２のような形状とした場合、即ち、下側タンク体１２が、鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状の曲率半径が最小曲率半径部３６から鉛直中心軸Ｃにいくにつれ増大するような形状である場合、下側タンク体１２における鉛直中心軸Ｃ近傍の強度が不足することがある。より詳しくは、このようなタンク体の構造では、鉛直中心軸Ｃにいくにつれ曲率半径が増大し、タンクの内圧に起因して生じる引張応力は大きくなる。これに対し、本実施形態では、下側タンク体１２における鉛直中心軸Ｃ近傍には、鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状の曲率半径が一定である真球部３１が形成されている。このため、タンク１０の内圧に起因して真球部３１に生じる引張応力を小さく保つことができる。このため、タンク１０を構成する部材の肉厚を薄くすることができる。また、真球部３１と非真球部３２とが滑らかにつながっているため、非真球部３２と真球部３１とがつながる箇所での大きな応力集中を起こりにくくすることができる。
　また、本実施形態では、下側タンク体１２は、鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状において、真球部３１の曲率中心ｃ１が、上側タンク体１３により囲まれる空間内にあるように形成されている。このため、真球部３１の曲率中心ｃ１がタンク１０外部に位置するときよりも、真球部３１の鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状の曲率半径が小さくなるので、タンク１０の内圧に起因して真球部３１に生じる引張応力を小さく保つことができる。
　また、本実施形態では、下側タンク体１２は、非真球部３２の鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が、上記の式（１）で表される軌跡に合致するように形成されている。上記の非真球部３２を容易に設計することができる。また、式（１）のｎの値を３より小さく設定しているため、非真球部３２の最小曲率半径部３６から周囲側端縁３５までの曲率の変化が緩やかになるとともに、非真球部３２の鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状の曲率半径を小さく保つことができる。これにより、タンク１０の内圧に起因して非真球部３２に生じる引張応力を小さく保つことができる。
　上述した下側タンク体１２の特徴によりもたらされる効果は、下側タンク体１２と同様の特徴を有する上側タンク体１３でも得ることができる。また、上側タンク体１３は、鉛直中心軸Ｃに垂直な平面に対して、下側タンク体１２と対称な形状を有するので、上側タンク体１３と下側タンク体１２とを同じ形状にできるため、タンク１０の製造が容易になる。
　本実施形態では、定数ｒ１及びｒ２が同じ（即ち、ｒ１＝ｒ２）であるため、タンク１０の幅及び高さを従来の球形タンク９０とほぼ同じにすることができる。このため、船体２０については、従来の球形タンク９０を備える船体と同様に設計することができる。
　（変形例）
　タンク５０の構成は、前記実施形態で説明したとおりである必要はなく、種々の変形が可能である。
　例えば、図５に第１変形例に係るタンク５０の断面図を示す。タンク５０は、上側タンク体１３と下側タンク体１２との間に、上側タンク体１３と下側タンク体１２とを連結する鉛直方向に延びる円筒体５１を有する。円筒体５１の外周面には、スカート２７の上端部が接続されている。この変形例でも、下側タンク体１２及び上側タンク体１３の非真球部３２，４２は、それぞれ、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が、上記の式（１）で表される軌跡に合致するように形成されている。但し、上記実施形態とは、式（１）のｘ軸の設定の仕方が異なる。第１変形例に係るタンク５０では、下側タンク体１２及び上側タンク体１３の非真球部３２，４２は、いずれも、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が、円筒体５１の高さ方向中央で水平方向に延びるｘ軸（図５及び図６のｘ１）を設定したときの上記の式（１）で表される軌跡に合致するように形成されている。
　図６は、第１変形例のタンク５０の断面の一部を拡大した図である。図６に示すように、ｘ軸（ｘ１）は、下側タンク体１２の上端部１２ａより上方にあり、上側タンク体１３の下端部１３ａより下方にある。
　第１変形例に係る構成によれば、タンク５０が円筒体５１でスカート２７を介して船体２０と接続されているため、船体２０に接続される部分（円筒体５１）と、それ以外の部分（上側タンク体１３及び下側タンク体１２）とを独立に設計及び製造することができ、タンク５０の設計及び製造を容易にすることができる。
　下側タンク体１２及び上側タンク体１３の非真球部３２，４２は、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が、互いに異なるｘ軸を設定したときの上記の式（１）で表される軌跡にそれぞれ合致するように形成されてもよい。
　例えば、図７に第２変形例に係るタンク６０の断面図を示す。第２変形例では、下側タンク体１２の非真球部３２は、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が、非真球部３２の周囲側端縁３５を通る水平面上にｘ軸（図７のｘ２）を設定したときの上記の式（１）で表される軌跡に合致するように形成されている。また、第２変形例では、上側タンク体１３の非真球部４２は、その鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が、非真球部４２の周囲側端縁４５を通る水平面上にｘ軸（図７のｘ３）を設定したときの上記の式（１）で表される軌跡に合致するように形成されている。
　第２変形例に係る構成でも、第１変形例と同様の効果を得ることができる。また、第２変形例に係る構成によれば、円筒体５１の高さを大きくするほど、タンク５０の液化ガス積載量を増加させることができる。但し、円筒体５１の高さが大きくなると、船橋２１からの視認性の悪化やタンク５０の重心が上方に移動することによる液化ガス運搬船１Ａの安定性の悪化を招くおそれがある。このため、円筒体５１の高さは、船橋２１からの視認性が十分に確保でき、且つ、液化ガス運搬船１Ａの重心位置として許容される範囲で設定される。
　（その他の実施形態）
　上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　例えば、タンク１０の内圧に起因して真球部３１，４１に生じる引張応力に対してタンク１０を構成する部材の強度が十分であれば、真球部３１の曲率中心ｃ１は、上側タンク体１３より上方に位置していてもよく、真球部４１の曲率中心ｃ２は、下側タンク体１２よりも下方に位置していてもよい。
　上記実施形態において、下側タンク体１２と上側タンク体１３は、鉛直中心軸Ｃに垂直な平面に対して対称な形状を有していたが、下側タンク体１２と上側タンク体１３とは異なる形状であってもよい。例えば、式（１）に関して、下側タンク体１２と上側タンク体１３とで、異なる定数ｒ１、ｒ２及びｎが設定されてもよい。
　また、上記実施形態において、上側タンク体１３と下側タンク体１２のうちの一方のタンク体のみが、非真球部の鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が、式（１）（但し２＜ｎ＜３）で表される軌跡に合致するように構成されていてもよい。この場合、例えば、上側タンク体１３及び下側タンク体１２のうちの他方タンク体は、従来の球形タンク９０と同じ形状であってもよい。
　また、非真球部３２，４２の鉛直中心軸Ｃを通る各垂直断面形状は、式（１）で表される軌跡に必ずしも合致している必要はなく、少なくとも中央側端縁３４から最小曲率半径部３６にいくにつれ曲率半径が連続的に減少し、最小曲率半径部３６から周囲側端縁３５にいくにつれ曲率半径が連続的に増大していればよい。
　また、上記実施形態では、非真球部３２，４２の鉛直中心軸Ｃを通る垂直断面形状が、定数ｒ１、ｒ２及びｎを一定の値としたときの式（１）で表される軌跡に合致していたが、例えば、これに限定されず、例えば、中央側端縁３４，４４から周囲側端縁３５，４５までの途中で定数ｒ１、ｒ２及びｎの値を変化させてもよい。
　１Ａ　液化ガス運搬船
　１０，５０，６０　舶用液化ガスタンク
　１２　下側タンク体
　１３　上側タンク体
　３１，４１　真球部
　３２，４２　非真球部
　３３，４３　真球部の外縁
　３４，４４　非真球部の中央側端縁
　３５，４５　非真球部の周囲側端縁
　３６，４６　最小曲率半径部
　５１　円筒体
　Ｃ　　鉛直中心軸
　ｃ１，ｃ２　真球部の曲率中心

Claims (6)

  1. 　鉛直中心軸のまわりに対称な圧力容器である舶用液化ガスタンクであって、下方に向かって開口する上側タンク体と、上方に向かって開口する下側タンク体と、を含み、
    　前記上側タンク体及び前記下側タンク体のうちの少なくとも一方のタンク体は、
    　真球体の一部をなす形状であって、前記鉛直中心軸から広がる真球部と、
    　前記真球部のまわりに形成された非真球部であって、前記鉛直中心軸を通る垂直断面形状において、中央側端縁と周囲側端縁との間に曲率半径が最小となる最小曲率半径部を有するとともに、前記中央側端縁から前記最小曲率半径部にいくにつれ曲率半径が連続的に減少し、前記最小曲率半径部から前記周囲側端縁にいくにつれ曲率半径が連続的に増大するように形成された非真球部と、を有し、且つ、
    　前記真球部と前記非真球部とが滑らかにつながるように形成されている、舶用液化ガスタンク。
  2. 　前記一方のタンク体は、前記鉛直中心軸を通る垂直断面形状において、前記真球部の曲率中心が、他方のタンク体により囲まれる空間内にあるように形成されている、請求項１に記載の舶用液化ガスタンク。
  3. 　前記一方のタンク体は、前記非真球部の前記鉛直中心軸を通る垂直断面形状が、下記式（１）で表される軌跡に合致するように形成されている、請求項１又は２に舶用液化ガスタンク。
    ｜ｘ／ｒ１｜ｎ＋｜ｙ／ｒ２｜ｎ＝１　・・・（１）
    但し、ｘ，ｙは、前記鉛直中心軸に直交する直線をｘ軸、前記鉛直中心軸に一致する直線をｙ軸としたときのｘ座標、ｙ座標であり、ｒ１及びｒ２は、０．５≦ｒ２／ｒ１≦２を満たす定数であり、ｎは、２＜ｎ＜３を満たす定数である。
  4. 　前記上側タンク体及び前記下側タンク体のそれぞれは、前記真球部と前記非真球部を有し、
    　前記上側タンク体及び前記下側タンク体は、前記鉛直中心軸に垂直な平面に対して互いに対称な形状を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の舶用液化ガスタンク。
  5. 　前記上側タンク体と前記下側タンク体との間に、前記上側タンク体と前記下側タンク体とを連結する鉛直方向に延びる円筒体を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の舶用液化ガスタンク。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の舶用液化ガスタンクを備える、液化ガス運搬船。
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