WO2017138044A1 - 舶用二重殻タンク - Google Patents

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main body
dome
inner tank
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良介 浦口
雄三 江口
村岸　治
今井　達也
雄一郎 上田
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川崎重工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/02—Wall construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F17C3/08—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by vacuum spaces, e.g. Dewar flask

Definitions

  • the present invention relates to a horizontal cylindrical marine double-shell tank mounted on a marine vessel.
  • Patent Document 1 discloses a horizontal cylindrical marine double shell tank.
  • the inner tank includes an inner tank main body part that stores liquefied gas, and an inner tank dome that protrudes upward from the inner tank main body part.
  • the inner tank dome is for collecting pipes penetrating the inner tank, and these pipes are arranged so as to penetrate the inner tank dome and the outer tank dome.
  • a pair of supports (support mechanism 21 in Patent Document 1) is disposed between the inner tank body and the outer tank body, and a restraint between the inner tank dome and the outer tank dome.
  • the set of the 1st restraint mechanism 6 and the 2nd restraint mechanism 7) is arrange
  • the support bodies are spaced apart from each other in the axial direction of the tank, and support the inner tank main body part so as to be slidable on the inner peripheral surface of the outer tank main body part.
  • the restraining body restrains the center position of the inner tank dome with respect to the outer tank dome. That is, in the marine double-shell tank disclosed in Patent Document 1, when liquefied gas is introduced into the inner tank, the inner tank thermally contracts toward the center of the inner tank dome in the axial direction of the tank.
  • the inner tank body is slidable in the axial direction of the tank, while the inner tank dome is held by a restraining body. Therefore, when the liquefied gas is introduced into the inner tank and the ship swings at sea or the propulsion speed of the ship changes and acceleration occurs in the axial direction of the tank, A large axial moment may occur depending on the distance from the holding position to the center of gravity of the inner tank. When such a large axial moment is generated, a large stress acts near the boundary between the inner tank dome and the inner tank main body or the vicinity of the restraint body.
  • an object of the present invention is to provide a marine double-shell tank capable of suppressing a large stress from acting near the boundary between the inner tank dome and the inner tank body or near the restraint.
  • a marine double-shell tank is a horizontally-placed cylindrical marine double-shell tank, and is directed upward from an inner tank main body for storing liquefied gas and the inner tank main body.
  • An inner tank including a protruding inner tank dome, an outer tank body part surrounding the inner tank body part and an outer tank including an outer tank dome surrounding the inner tank dome, and between the inner tank dome and the outer tank dome
  • a restraint body that restrains the center position of the inner tank dome with respect to the outer tank dome, and an outer peripheral surface of the inner tank body that is disposed on both sides of the center of the inner tank dome in the axial direction of the tank.
  • the pair of support bodies move with the thermal contraction of the inner tank main body and come into contact with or close to the pair of stoppers. Therefore, even if liquefied gas is introduced into the inner tank and acceleration occurs in the axial direction of the tank and a large axial moment occurs around the holding position of the inner tank dome by the restraint, one support is supported. Due to the contact between the body and one of the stoppers, the inner tank main body part does not move at all or only slightly. Therefore, it is possible to suppress a large stress from acting near the boundary between the inner tank dome and the inner tank body or near the restraint.
  • the one stopper and one support body Contact can correct such inadequate heat shrinkage.
  • the marine double shell tank is disposed on both sides of the pair of supports in the axial direction of the tank, and liquefied gas is introduced into the inner tank fixed to the inner peripheral surface of the outer tank main body.
  • a pair of positioners that are in contact with or close to the pair of supports when not in use may be further provided.
  • the inner tub can be easily positioned at a regular position by installing the inner tub so that the pair of support bodies are inserted inside the pair of positioners during manufacturing.
  • Each of the pair of supports may include a plurality of cylindrical bodies arranged in the circumferential direction of the inner tank main body so that each axial direction matches the radial direction of the inner tank main body. According to this structure, since a support body becomes a hollow structure, the heat
  • Each of the plurality of cylindrical bodies may be made of glass fiber reinforced plastic. According to this structure, the heat penetration
  • Each of the pair of stoppers may be a rod-shaped member extending in the circumferential direction of the inner tank main body so as to straddle the entire area of the support. According to this configuration, when the ship swings on the sea or the propulsion speed of the ship changes, the shear stress acting on the fixed portion between the stopper and the outer tank main body can be reduced.
  • the space between the inner tank and the outer tank may be a vacuum space. According to this configuration, the liquefied gas can be maintained at a low temperature for a long time.
  • FIG. 2 is a front sectional view taken along line II-II in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional plan view taken along line III-III in FIG. It is front sectional drawing of a support body.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • the marine double shell tank 1 is mounted on a ship such as a liquefied gas carrier ship.
  • the marine double shell tank 1 has a horizontal cylindrical shape, and is generally arranged in an orientation in which the axial direction of the tank 1 is parallel to the ship length direction.
  • the marine double shell tank 1 includes an inner tank 2 and an outer tank 3 that encloses a space 10 around the inner tank 2.
  • the space 10 between the inner tank 2 and the outer tank 3 is a vacuum space.
  • the space 10 between the inner tank 2 and the outer tank 3 may be filled with a gas having a low thermal conductivity such as argon gas.
  • the inner tank 2 includes an inner tank main body 21 that stores liquefied gas, and an inner tank dome 22 that protrudes upward from the inner tank main body 21.
  • the axial direction of the inner tank dome 22 is parallel to the vertical direction, but the axial direction of the inner tank dome 22 may be slightly inclined with respect to the vertical direction.
  • the inner tank main body portion 21 includes a trunk portion that extends in the lateral direction (the axial direction of the tank 1) with a circular section having a constant radius, and a hemispherical closure portion that blocks openings on both sides of the trunk portion.
  • the closing part may be a flat perpendicular to the body part or may be dish-shaped.
  • the circumferential direction of the inner tank main body 21 to be described later is a direction around the center line of the trunk, and the radial direction of the inner tank main body 21 is a direction that spreads radially from the center line of the trunk.
  • the liquefied gas stored in the inner tank main body 21 is, for example, liquefied petroleum gas (LPG, about ⁇ 45 ° C.), liquefied ethylene gas (LEG, about ⁇ 100 ° C.), liquefied natural gas (LNG, about ⁇ 160 ° C.). , Liquefied hydrogen (LH 2 , about ⁇ 250 ° C.), liquefied helium (LHe, about ⁇ 270 ° C.).
  • LPG liquefied petroleum gas
  • LEG liquefied ethylene gas
  • LNG liquefied natural gas
  • LHe Liquefied hydrogen
  • LHe liquefied helium
  • the outer tub 3 includes an outer tub body 31 surrounding the inner tub body 21 and an outer dome 32 surrounding the inner dome 22. That is, the outer tank main body 31 has a shape in which the inner tank main body 21 is enlarged, and the outer tank dome 32 has a shape in which the inner tank dome 22 is enlarged. It is desirable that the shape of the outer tank main body 31 is the same as the shape of the inner tank main body 21. The shape of the outer tank dome 32 may be the same as or different from the shape of the inner tank dome 22.
  • the hull 11 is provided with a pair of external pedestals 12 that are separated from each other in the axial direction of the tank 1, and the outer tank main body 31 is supported by the external pedestals 12.
  • a pair of support bodies 5 are arranged at positions corresponding to the external pedestal 12.
  • the restraint 4 is disposed between the inner tank dome 22 and the outer tank dome 32.
  • the inner tub 2 is covered with a heat insulating material (not shown) except in the region where the support 5 and the restraint 4 are present.
  • the restraint body 4 allows relative movement of the inner tank dome 22 with respect to the outer tank dome 32 in the axial direction of the inner tank dome 22, while the inner tank dome with respect to the outer tank dome 32 in the direction orthogonal to the axial direction of the inner tank dome 22. 22 relative movement is prohibited. That is, the restraining body 4 restrains the center position of the inner tank dome 22 with respect to the outer tank dome 32.
  • the restraint 4 includes four support mechanisms 40 arranged at an equiangular pitch around the inner tank dome 22.
  • Each support mechanism 40 is disposed in an angle direction of 45 degrees with respect to the axial direction of the tank 1 (left and right direction in FIG. 3) from the center C of the inner tank dome 22.
  • Each support mechanism 40 supports the inner tank dome 22 so as to be slidable in the axial direction and the radial direction of the inner tank dome 22. More specifically, each support mechanism 40 includes a first member 41 that is fixed to the inner tank dome 22 and protrudes in the radial direction of the inner tank dome 22, and a first member 41 that is fixed to the outer tank dome 32. A pair of second members 42 slidably sandwiched from the circumferential direction of the tank dome 22 are included. In FIG. 3, the fact that the first member 41 is slidable with respect to the second member 42 is exaggerated by the gap between them, but the gap is not so large in practice. Since the support mechanism 40 having such a structure is disposed around the inner tank dome 22, the inner tank dome 22 can be moved relative to the outer tank dome 32 only in the axial direction.
  • each support mechanism 40 may have one first member 41 and one second member 42.
  • the first member 41 and the second member 42 are thin plates reinforced with ribs, and a heat insulating member may be disposed between the first member 41 and the second member 42.
  • the heat insulating member may be a solid block, or may be a cylinder extending in the direction in which the first member 41 and the second member 42 face each other.
  • Each support mechanism 40 may have a structure in which the tapered surfaces are slidably in contact with each other as disclosed in Patent Document 1. Further, the number of support mechanisms 40 is not necessarily four, and may be three or five or more.
  • the pair of supports 5 are arranged on both sides of the center C of the inner tank dome 22 in the axial direction of the tank 1. Further, the pair of supports 5 have the same structure.
  • Each support body 5 is fixed to the outer peripheral surface of the inner tank main body 21 and can slide on the inner peripheral surface of the outer tank main body 31.
  • Each support body 5 is developed in the circumferential direction of the inner tank body 21 so as to support a predetermined range below the inner tank body 21.
  • each support 5 includes a plurality of cylindrical bodies 51 arranged in the circumferential direction of the inner tank main body 21 as shown in FIGS. 2 and 4.
  • Each cylindrical body 51 is arranged so that the axial direction of the cylindrical body 51 matches the radial direction of the inner tank main body 21.
  • “the direction is matched” means that the axial direction of the cylindrical body 51 and the radial direction of the inner tank main body 21 are substantially parallel (for example, the angle difference between these directions is 5 degrees). Less than).
  • all the cylindrical bodies 51 do not necessarily need to be arranged on the same straight line extending in the circumferential direction of the inner tank main body portion 21, and may be arranged in a staggered manner.
  • the cross-sectional shape of each cylindrical body 51 is circular (refer FIG. 5), the cross-sectional shape of each cylindrical body 51 may be polygonal shape.
  • each cylindrical body 51 is made of glass fiber reinforced plastic (GFRP).
  • GFRP glass fiber reinforced plastic
  • the material constituting the cylindrical body 51 may be carbon fiber reinforced plastic (CFRP), other FRP (for example, cloth reinforced phenol resin), or metal.
  • each cylindrical body 51 is held by the inner member 52 on the outer peripheral surface of the inner tank main body 21, and the outer end of each cylindrical body 51 is the outer tank. It is held by the outer member 53 on the inner peripheral surface of the main body 31.
  • the inner member 52 and the outer member 53 are omitted for simplification of the drawing.
  • a belt-like reinforcing plate 23 extending in the circumferential direction of the inner tank main body 21 is fixed to the outer peripheral surface of the inner tank main body 21 in a region corresponding to each support 5 by welding or the like.
  • An inner member 52 is fixed to the reinforcing plate 23 by welding or the like. However, the inner member 52 may be fixed to a stat bolt standing on the reinforcing plate 23 with a nut.
  • each inner member 52 has a sleeve shape having an inward projection on the inner peripheral surface that abuts the end surface of the cylindrical body 51 into which the inner end portion of the cylindrical body 51 is fitted.
  • Each inner member 52 and cylindrical body 51 are connected to each other by a pin or the like.
  • each inner member 52 may be in the form of a sleeve or a disk having an outward projection that fits inside the inner end of the cylindrical body 51 and abuts against the end surface of the cylindrical body 51 on the outer peripheral surface.
  • the inner members 52 are not necessarily independent of each other, and all the inner members 52 may be connected.
  • a slide sheet 9 extending in the circumferential direction of the inner tub main body 21 is fixed to an inner peripheral surface of the outer tub main body 31 in a region corresponding to each support 5.
  • the slide sheet 9 is divided into the same number of sheet pieces 91 and 92 as the cylindrical body 51.
  • the slide sheet 9 may be a single sheet continuous in the circumferential direction of the inner tank main body 21.
  • the slide sheet 9 (each of the sheet pieces 91 and 92) is made of a material having lubricity (for example, fluororesin, molybdenum disulfide).
  • a first sheet piece 91 is disposed between the outer body 53 and the central outer member 53 that holds the outer end of the tubular body 51 that supports the lowest point of the inner body 21 of the tubular body 51.
  • the second sheet piece 92 is interposed between each of the non-centered outer members 53 that hold the outer ends of the other cylindrical bodies 51 and the outer tub body 31.
  • a pair of guides 8 are arranged on both sides of the central outer member 53 in the circumferential direction of the inner tank body 21.
  • Each guide 8 extends in the axial direction of the tank 1 while being in contact with the central outer member 53, and is fixed to the inner peripheral surface of the outer tub main body 31 by welding or the like. That is, the central outer member 53 is slidable only in the axial direction of the tank 1 on the inner peripheral surface of the outer tank main body 31 via the first sheet piece 91 by being guided by the pair of guides 8. .
  • the non-central outer member 53 can slide in any direction on the inner peripheral surface of the outer tub main body 31 via the second sheet piece 92.
  • the inner tank 2 (the inner tank main body 21 and the inner tank dome 22) thermally contracts as shown by a two-dot chain line in FIG.
  • the inner tub 2 thermally shrinks toward the lowest point.
  • the three outer members 53 of the central outer member 53 and the outer members 53 adjacent to the center outer member 53 may be slidable only in the axial direction of the tank 1.
  • the pair of stoppers 6 are separated from each other in the axial direction of the tank 1 between the pair of supports 5.
  • Each stopper 6 is separated from the corresponding support 5 by a distance X when the liquefied gas is not introduced into the inner tank 2 (that is, at normal temperature).
  • the distance X is set so that when the liquefied gas is introduced into the inner tank 2, each support 5 moves with the thermal contraction of the inner tank main body 21 and comes into contact with or close to the corresponding stopper 6. ing.
  • “proximity” means that the distance between objects is 10 mm or less.
  • the distance X is calculated by the following formula.
  • each positioner 7 has liquefied gas in the inner tank 2. When not loaded, it contacts or approaches the corresponding support 5.
  • each stopper 6 is a rod-like member extending in the circumferential direction of the inner tank main body 21 so as to straddle the entire region of the support 5.
  • each positioner 7 is a rod-like member extending in the circumferential direction of the inner tank main body 21 so as to straddle the entire region of the support 5. The stopper 6 and the positioner 7 are in contact with or close to the outer member 53 of the support 5. Between the stopper 6 and the positioner 7, the above-described guide 8 is disposed.
  • each stopper 6 may be divided into the same number of stopper pieces as the outer member 53. Moreover, each stopper 6 may be comprised with the 1 or several stopper piece which contacts only some of the outer members 53. FIG. In this case, it is desirable that each stopper 6 is bilaterally symmetric with respect to the lowest point of the inner tank main body 21. Further, each stopper 6 may be in contact with or close to the cylindrical body 51 instead of the outer member 53.
  • each positioner 7 may be divided into the same number of positioner pieces as the outer member 53.
  • each positioner 7 may be composed of one or a plurality of positioner pieces that contact only some of the outer members 53.
  • each positioner 7 is preferably symmetrical with respect to the lowest point of the inner tank main body 21.
  • each positioner 7 may be in contact with or close to the cylindrical body 51 instead of the outer member 53.
  • the liquefied gas is contained in the inner tank 2.
  • the pair of support bodies 5 move with the thermal contraction of the inner tank main body portion 21 and come into contact with or close to the pair of stoppers 6.
  • the positioner 7 is also provided in addition to the stopper 6, by installing the inner tub 2 so that the pair of support bodies 5 are inserted inside the pair of positioners 7 at the time of manufacture,
  • the inner tank 2 can be easily positioned at a normal position. Further, when the liquefied gas is removed from the inner tub 2 and the inner tub main body 21 is thermally expanded, heat is improperly heated around the position other than the center C of the inner dome 22 in the axial direction of the tank 1 due to friction. Even if an attempt is made to expand, such inappropriate thermal expansion can be corrected by contact between one positioner 7 and one support 5.
  • the support body 5 including the plurality of cylindrical bodies 51 has a hollow structure, heat intrusion from the outside of the outer tank 3 through the support body 5 into the inner tank 2 can be suppressed.
  • each cylindrical body 51 is made of GFRP, it is possible to further suppress heat intrusion via the support body 5.
  • the space 10 between the inner tank 2 and the outer tank 3 is a vacuum space, the liquefied gas can be kept at a low temperature for a long time.
  • each support body 5 may not include the inner member 52 and the outer member 53. That is, the cylindrical body 51 may be directly fixed to the outer peripheral surface of the inner tank main body 21, or the cylindrical body 51 slides directly on the inner peripheral surface of the outer tank main body 31 to stop the stopper 6. And may be in contact with or close to the positioner 7. Or each support body 5 may contain the solid heat insulation block arranged in the circumferential direction of the inner tank main-body part 21 instead of the cylindrical body 51. As shown in FIG.
  • each support 5 may be a single heat insulating block having an arc shape.
  • the stopper 6 and the positioner 7 may directly contact the heat insulating block.
  • the stopper 6 and the positioner 7 may have a short linear shape instead of an arc shape so as to contact only the central portion of the heat insulating block.
  • the slide sheet 9 be interposed between each support 5 and the inner peripheral surface of the outer tub main body 31.
  • the outer member 53 of each support 5 may be made of a material having lubricity, or oil may be applied between the outer member 53 and the inner peripheral surface of the outer tub main body 31.
  • the positioner 7 is not necessarily provided, and only the stopper 6 may be provided. In this case, even if the inner tub 2 is not positioned at the normal position during production, when the liquefied gas is introduced into the inner tub 2, the contact between one support 5 and one stopper 6 The inner tank 2 is positioned at a normal position. Therefore, the manufacturing process can be simplified.

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Abstract

横置き円筒状の舶用二重殻タンクは、液化ガスを貯留する内槽本体部および内槽本体部から上向きに突出する内槽ドームを含む内槽と、内槽本体部を取り囲む外槽本体部および内槽ドームを取り囲む外槽ドームを含む外槽と、内槽ドームと外槽ドームとの間に配置された、外槽ドームに対する内槽ドームの中心位置を拘束する拘束体と、タンクの軸方向において内槽ドームの中心の両側に配置され、内槽本体部の外周面に固定された、外槽本体部の内周面上をスライド可能な一対の支持体と、外槽本体部の内周面に固定された、一対の支持体の間でタンクの軸方向に互いに離間する一対のストッパーであって、内槽内に液化ガスが投入されたときに内槽本体部の熱収縮に伴って移動する一対の支持体とそれぞれ接触または近接する一対のストッパーと、を備える。

Description

舶用二重殻タンク
　本発明は、船舶に搭載される、横置き円筒状の舶用二重殻タンクに関する。
　例えば液化ガス運搬船などの船舶には、液化ガス用の二重殻タンクが搭載されている。この舶用二重殻タンクでは、内槽と外槽との間に断熱層（例えば、真空断熱層）が形成される。例えば、特許文献１には、横置き円筒状の舶用二重殻タンクが開示されている。
　具体的に、特許文献１に開示された舶用二重殻タンクでは、内槽が、液化ガスを貯留する内槽本体部と、内槽本体部から上向きに突出する内槽ドームを含み、外槽が、内槽本体部を取り囲む外槽本体部と、内槽ドームを取り囲む外槽ドームを含む。内槽ドームは内槽を貫通する配管を集約するためものであり、それらの配管は、内槽ドームおよび外槽ドームを貫通するように配置される。
　内槽本体部と外槽本体部との間には、一対の支持体（特許文献１では、支持機構２１）が配置されており、内槽ドームと外槽ドームとの間には、拘束体（特許文献１では、第１拘束機構６と第２拘束機構７のセット）が配置されている。支持体は、タンクの軸方向に互いに離間しており、外槽本体部の内周面上で内槽本体部をスライド可能に支持する。拘束体は、外槽ドームに対する内槽ドームの中心位置を拘束する。すなわち、特許文献１に開示された舶用二重殻タンクでは、内槽内に液化ガスが投入されたときに、内槽がタンクの軸方向において内槽ドームの中心に向かって熱収縮する。
国際公開第２０１４／２０３４７１号
　上述したように、特許文献１に開示された舶用二重殻タンクでは、内槽本体部がタンクの軸方向にスライド可能である一方で、内槽ドームが拘束体によって保持されている。従って、内槽内に液化ガスが投入された状態で、船舶が海上で揺動したり船舶の推進速度が変化してタンクの軸方向に加速度が生じたときに、拘束体による内槽ドームの保持位置から内槽の重心までの距離に応じた大きな軸方向モーメントが発生することがある。このように大きな軸方向モーメントが発生すると、内槽ドームと内槽本体部の境界近傍または拘束体近傍に大きな応力が作用する。
　そこで、本発明は、内槽ドームと内槽本体部の境界近傍または拘束体近傍に大きな応力が作用することを抑制できる舶用二重殻タンクを提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明の舶用二重殻タンクは、横置き円筒状の舶用二重殻タンクであって、液化ガスを貯留する内槽本体部および前記内槽本体部から上向きに突出する内槽ドームを含む内槽と、前記内槽本体部を取り囲む外槽本体部および前記内槽ドームを取り囲む外槽ドームを含む外槽と、前記内槽ドームと前記外槽ドームとの間に配置された、前記外槽ドームに対する前記内槽ドームの中心位置を拘束する拘束体と、前記タンクの軸方向において前記内槽ドームの中心の両側に配置され、前記内槽本体部の外周面に固定された、前記外槽本体部の内周面上をスライド可能な一対の支持体と、前記外槽本体部の内周面に固定された、前記一対の支持体の間で前記タンクの軸方向に互いに離間する一対のストッパーであって、前記内槽内に液化ガスが投入されたときに前記内槽本体部の熱収縮に伴って移動する前記一対の支持体とそれぞれ接触または近接する一対のストッパーと、を備える、ことを特徴とする。
　上記の構成によれば、内槽内に液化ガスが投入されたときには、一対の支持体が内槽本体部の熱収縮に伴って移動して一対のストッパーと接触するか近接する。従って、内槽内に液化ガスが投入された状態で、タンクの軸方向に加速度が生じて拘束体による内槽ドームの保持位置を中心とする大きな軸方向モーメントが発生したとしても、一方の支持体と一方のストッパーとの当接により、内槽本体部は全く移動しないか僅かにしか移動しない。従って、内槽ドームと内槽本体部の境界近傍または拘束体近傍に大きな応力が作用することを抑制することができる。しかも、内槽本体部が熱収縮するときに、摩擦によりタンクの軸方向において内槽ドームの中心以外の位置を中心に不適切に熱収縮しようとしても、一方のストッパーと一方の支持体との接触により、そのような不適切な熱収縮を正すことができる。
　上記の舶用二重殻タンクは、前記タンクの軸方向において前記一対の支持体の両側に配置され、前記外槽本体部の内周面に固定された、前記内槽内に液化ガスが投入されていないときに前記一対の支持体とそれぞれ接触または近接する一対のポジショナーをさらに備えてもよい。この構成によれば、製造時には内槽を一対の支持体が一対のポジショナーの内側に挿入されるように設置することで、内槽を簡単に正規の位置に位置決めすることができる。また、内槽内から液化ガスが取り除かれて内槽本体部が熱膨張するときは、摩擦によりタンクの軸方向において内槽ドームの中心以外の位置を中心に不適切に熱膨張しようとしても、一方のポジショナーと一方の支持体との接触により、そのような不適切な熱膨張を正すことができる。
　前記一対の支持体のそれぞれは、各々の軸方向が前記内槽本体部の径方向と合致するように前記内槽本体部の周方向に配列された複数の筒状体を含んでもよい。この構成によれば、支持体が中空構造となるため、支持体を介した外槽外から内槽内への熱侵入を抑制することができる。
　前記複数の筒状体のそれぞれは、ガラス繊維強化プラスチックからなってもよい。この構成によれば、支持体を介した熱侵入をいっそう抑制することができる。
　前記一対のストッパーのそれぞれは、前記支持体の全域に跨るように前記内槽本体部の周方向に延びる棒状の部材であってもよい。この構成によれば、船舶が海上で揺動したり船舶の推進速度が変化したときに、ストッパーと外槽本体部との固定部に作用する剪断応力を小さくすることができる。
　前記内槽と前記外槽との間の空間は真空空間であってもよい。この構成によれば、長時間に亘り液化ガスを低温に維持することができる。
　本発明によれば、内槽ドームと内槽本体部の境界近傍または拘束体近傍に大きな応力が作用することを抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る舶用二重殻タンクの側面断面図である。 図１のII－II線に沿った正面断面図である。 図１のIII－III線に沿った平面断面図である。 支持体の正面断面図である。 図４のV－V線に沿った断面図である。
　図１および図２に、本発明の一実施形態に係る舶用二重殻タンク１を示す。舶用二重殻タンク１は、液化ガス運搬船などの船舶に搭載される。舶用二重殻タンク１は、横置き円筒状であり、一般に、タンク１の軸方向が船長方向と平行となる向きで配置される。
　具体的に、舶用二重殻タンク１は、内槽２と、内槽２の周囲の空間１０を包み込む外槽３を含む。本実施形態では、内槽２と外槽３の間の空間１０は真空空間である。ただし、内槽２と外槽３の間の空間１０には、アルゴンガス等の熱伝導率が低い気体が充填されていてもよい。
　内槽２は、液化ガスを貯留する内槽本体部２１と、内槽本体部２１から上向きに突出する内槽ドーム２２を含む。本実施形態では、内槽ドーム２２の軸方向が鉛直方向と平行であるが、内槽ドーム２２の軸方向は鉛直方向に対して多少傾いていてもよい。
　内槽本体部２１は、半径が一定の円形断面で横方向（タンク１の軸方向）に延びる胴部と、この胴部の両側の開口を塞ぐ半球状の閉塞部を含む。ただし、閉塞部は、胴部と垂直なフラットであってもよいし、皿状であってもよい。後述する内槽本体部２１の周方向は、胴部の中心線回りの方向であり、内槽本体部２１の径方向は、胴部の中心線から放射状に広がる方向である。
　内槽本体部２１に貯留される液化ガスは、例えば、液化石油ガス（ＬＰＧ、約－４５℃）、液化エチレンガス（ＬＥＧ、約－１００℃）、液化天然ガス（ＬＮＧ、約－１６０℃）、液化水素（ＬＨ2、約－２５０℃）、液化ヘリウム（ＬＨｅ、約－２７０℃）である。
　外槽３は、内槽本体部２１を取り囲む外槽本体部３１と、内槽ドーム２２を取り囲む外槽ドーム３２を含む。すなわち、外槽本体部３１は内槽本体部２１を大型化した形状を有しており、外槽ドーム３２は内槽ドーム２２を大型化した形状を有している。外槽本体部３１の形状は、内槽本体部２１の形状と同じであることが望ましい。外槽ドーム３２の形状は、内槽ドーム２２の形状と同じであってもよいし異なっていてもよい。
　船体１１には、タンク１の軸方向に互いに離間する一対の外部台座１２が設けられており、外部台座１２によって外槽本体部３１が支持されている。一方、内槽本体部２１と外槽本体部３１の間には、外部台座１２と対応する位置に一対の支持体５が配置されている。また、内槽ドーム２２と外槽ドーム３２の間には、拘束体４が配置されている。なお、内槽２は、支持体５および拘束体４の存在する領域以外では、防熱材（図示せず）で覆われている。
　拘束体４は、内槽ドーム２２の軸方向における外槽ドーム３２に対する内槽ドーム２２の相対移動を許容する一方、内槽ドーム２２の軸方向と直交する方向における外槽ドーム３２に対する内槽ドーム２２の相対移動を禁止する。つまり、拘束体４は、外槽ドーム３２に対する内槽ドーム２２の中心位置を拘束する。
　このように機能する拘束体４の構造としては、種々の構造が採用可能である。本実施形態では、図３に示すように、拘束体４が、内槽ドーム２２の回りに等角度ピッチで配置された４つの支持機構４０を含む。各支持機構４０は、内槽ドーム２２の中心Ｃからタンク１の軸方向（図３では左右方向）に対して４５度の角度方向に配置されている。
　各支持機構４０は、内槽ドーム２２を、内槽ドーム２２の軸方向および径方向にスライド可能に支持する。より詳しくは、各支持機構４０は、内槽ドーム２２に固定された、内槽ドーム２２の径方向に突出する第１部材４１と、外槽ドーム３２に固定された、第１部材４１を内槽ドーム２２の周方向からスライド可能に挟持する一対の第２部材４２を含む。図３では、第１部材４１が第２部材４２に対してスライド可能であることをそれらの間の隙間によって誇張して表しているが、その隙間は実際にはそれほど大きくない。このような構造の支持機構４０が内槽ドーム２２の回りに配置されているので、内槽ドーム２２は、外槽ドーム３２に対して軸方向にのみ相対移動可能である。
　ただし、各支持機構４０の構造は適宜変更可能である。例えば、各支持機構４０が１つの第１部材４１と１つの第２部材４２を有していてもよい。また、各支持機構４０において、第１部材４１および第２部材４２がリブで補強された薄い板であり、第１部材４１と第２部材４２の間に断熱部材が配置されていてもよい。その断熱部材は、中実のブロックであってもよいし、第１部材４１と第２部材４２とが対向する方向に延びる筒状であってもよい。また、各支持機構４０は、特許文献１に開示されているようにテーパー面同士がスライド可能に接触する構造を有していてもよい。さらに、支持機構４０の数は、必ずしも４つである必要はなく、３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。
　図１に示すように、一対の支持体５は、タンク１の軸方向において内槽ドーム２２の中心Ｃの両側に配置されている。また、一対の支持体５は、互いに同じ構造を有している。各支持体５は、内槽本体部２１の外周面に固定されており、外槽本体部３１の内周面上をスライド可能である。各支持体５は、内槽本体部２１の下側の所定の範囲を支持するように、内槽本体部２１の周方向に展開している。
　具体的に、各支持体５は、図２および図４に示すように、内槽本体部２１の周方向に配列された複数の筒状体５１を含む。各筒状体５１は、当該筒状体５１の軸方向が内槽本体部２１の径方向と合致するように配置されている。ここで、「方向が合致」とは、筒状体５１の軸方向と内槽本体部２１の径方向とが実質的に平行であることをいう（例えば、それらの方向の角度差が５度以下）。なお、全ての筒状体５１は、必ずしも内槽本体部２１の周方向に延びる同一直線上に配列されている必要はなく、千鳥状に配列されていてもよい。本実施形態では各筒状体５１の断面形状が円形状であるが（図５参照）、各筒状体５１の断面形状は多角形状であってもよい。
　本実施形態では、各筒状体５１が、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）からなる。ただし、筒状体５１を構成する材料は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）や他のＦＲＰ（例えば、布強化フェノール樹脂）であってもよいし、金属であってもよい。
　図４に示すように、各筒状体５１の内側端部は、内槽本体部２１の外周面上で内側部材５２により保持されており、各筒状体５１の外側端部は、外槽本体部３１の内周面上で外側部材５３により保持されている。なお、図２では、図面の簡略化のために、内側部材５２および外側部材５３を省略している。
　内槽本体部２１の外周面には、各支持体５と対応する領域に、内槽本体部２１の周方向に延びる帯状の補強板２３が溶接などにより固定されている。この補強板２３に、内側部材５２が溶接などにより固定されている。ただし、内側部材５２は、補強板２３に立てられたスタットボルトにナットによって固定されてもよい。
　本実施形態では、各内側部材５２が、筒状体５１の内側端部が内側に嵌まり込む、筒状体５１の端面と当接する内向き突起を内周面に有するスリーブ状である。各内側部材５２と筒状体５１とは、ピンなどにより互いに連結される。ただし、各内側部材５２は、筒状体５１の内側端部の内側に嵌まり込む、筒状体５１の端面と当接する外向き突起を外周面に有するスリーブ状または円盤状であってもよい。また、内側部材５２は、必ずしも互いに独立している必要はなく、全ての内側部材５２がつながっていてもよい。
　一方、外槽本体部３１の内周面には、各支持体５と対応する領域に、内槽本体部２１の周方向に延びるスライドシート９が固定されている。本実施形態では、スライドシート９が、筒状体５１と同数のシート片９１，９２に分割されている。ただし、スライドシート９は、内槽本体部２１の周方向に連続する一枚のシートであってもよい。スライドシート９（シート片９１，９２のそれぞれ）は、潤滑性のある材料（例えば、フッ素樹脂、二硫化モリブテン）からなる。
　筒状体５１のうち内槽本体部２１の最下点を支持する筒状体５１の外側端部を保持する中央の外側部材５３と外槽本体部３１との間には第１シート片９１が介在しており、その他の筒状体５１の外側端部を保持する非中央の外側部材５３のそれぞれと外槽本体部３１との間には第２シート片９２が介在している。
　内槽本体部２１の周方向において、中央の外側部材５３の両側には、一対のガイド８が配置されている。各ガイド８は、中央の外側部材５３に接しながらタンク１の軸方向に延びており、溶接などにより外槽本体部３１の内周面に固定されている。すなわち、中央の外側部材５３は、一対のガイド８にガイドされることにより、第１シート片９１を介して外槽本体部３１の内周面上をタンク１の軸方向にのみスライド可能である。一方、非中央の外側部材５３は、第２シート片９２を介して外槽本体部３１の内周面上をあらゆる方向にスライド可能である。このため、内槽２内に液化ガスが投入されて、図１中に二点鎖線で示すように内槽２（内槽本体部２１および内槽ドーム２２）が熱収縮するときは、タンク１の軸方向と直交する面上では内槽２が最下点に向かって熱収縮する。
　ただし、タンク１の軸方向にのみスライド可能な外側部材５３は、１つだけである必要はない。例えば、中央の外側部材５３およびその両隣の外側部材５３の３つの外側部材５３がタンク１の軸方向のみにスライド可能であってもよい。
　さらに、本実施形態では、図１に示すように、タンク１の軸方向において、一対の支持体５の内側（つまり、各支持体５から見て内槽ドーム２２の中心Ｃに向かう側）に一対のストッパー６が設けられているとともに、一対の支持体５の両側である外側（つまり、各支持体５から見て内槽ドーム２２の中心Ｃとは反対側）に一対のポジショナー７が設けられている。ストッパー６およびポジショナー７は、溶接などにより外槽本体部３１の内周面に固定されている。
　一対のストッパー６は、一対の支持体５の間でタンク１の軸方向に互いに離間している。また、各ストッパー６は、内槽２内に液化ガスが投入されていないときに（すなわち、常温時）、対応する支持体５から距離Ｘだけ離れている。距離Ｘは、内槽２内に液化ガスが投入されたときに、各支持体５が内槽本体部２１の熱収縮に伴って移動して対応するストッパー６と接触または近接するように設定されている。ここで、「近接」は、物体間の距離が１０ｍｍ以下のことをいう。例えば、距離Ｘは、以下の式により算出される。
　　　Ｘ＝Ｌ×α×ΔＴ
　　　　　Ｌ：内槽ドーム２２の中心Ｃから支持体５までの距離
　　　　　α：内槽２の線膨張率
　　　　　ΔＴ：常温と液化ガスとの温度差
　一方、各ポジショナー７は、内槽２内に液化ガスが投入されていないときに、対応する支持体５と接触または近接する。
　本実施形態では、図４および図５に示すように、各ストッパー６が、支持体５の全域に跨るように内槽本体部２１の周方向に延びる棒状の部材である。同様に、各ポジショナー７は、支持体５の全域に跨るように内槽本体部２１の周方向に延びる棒状の部材である。ストッパー６およびポジショナー７は、支持体５のうちの外側部材５３と接触または近接する。ストッパー６とポジショナー７の間に、上述したガイド８が配置されている。
　ただし、各ストッパー６は、外側部材５３と同数のストッパー片に分割されていてもよい。また、各ストッパー６は、外側部材５３のうちのいくつかにのみ接触する１つまたは複数のストッパー片で構成されていてもよい。この場合、各ストッパー６は、内槽本体部２１の最下点に対して左右対称であることが望ましい。さらに、各ストッパー６は、外側部材５３ではなく、筒状体５１と接触または近接してもよい。
　同様に、各ポジショナー７は、外側部材５３と同数のポジショナー片に分割されていてもよい。また、各ポジショナー７は、外側部材５３のうちのいくつかにのみ接触する１つまたは複数のポジショナー片で構成されていてもよい。この場合、各ポジショナー７は、内槽本体部２１の最下点に対して左右対称であることが望ましい。さらに、各ポジショナー７は、外側部材５３ではなく、筒状体５１と接触または近接してもよい
　以上説明したように、本実施形態の舶用二重殻タンク１では、内槽２内に液化ガスが投入されたときには、一対の支持体５が内槽本体部２１の熱収縮に伴って移動して一対のストッパー６と接触するか近接する。従って、内槽２内に液化ガスが投入された状態で、タンク１の軸方向に加速度が生じて拘束体４による内槽ドーム２２の保持位置を中心とする大きな軸方向モーメントが発生したとしても、一方の支持体５と一方のストッパー６との当接により、内槽本体部２１は全く移動しないか僅かにしか移動しない。従って、内槽ドーム２２と内槽本体部２１の境界近傍または拘束体４近傍に大きな応力が作用することを抑制することができる。しかも、内槽本体部２１が熱収縮するときに、摩擦によりタンク１の軸方向において内槽ドーム２２の中心Ｃ以外の位置を中心に不適切に熱収縮しようとしても、一方のストッパー６と一方の支持体５との接触により、そのような不適切な熱収縮を正すことができる。
　さらに、本実施形態では、ストッパー６に加えてポジショナー７も設けられているので、製造時には内槽２を一対の支持体５が一対のポジショナー７の内側に挿入されるように設置することで、内槽２を簡単に正規の位置に位置決めすることができる。また、内槽２内から液化ガスが取り除かれて内槽本体部２１が熱膨張するときは、摩擦によりタンク１の軸方向において内槽ドーム２２の中心Ｃ以外の位置を中心に不適切に熱膨張しようとしても、一方のポジショナー７と一方の支持体５との接触により、そのような不適切な熱膨張を正すことができる。
　また、複数の筒状体５１を含む支持体５は中空構造であるため、支持体５を介した外槽３外から内槽２内への熱侵入を抑制することができる。しかも、本実施形態では、各筒状体５１がＧＦＲＰからなっているので、支持体５を介した熱侵入をいっそう抑制することができる。
　さらに、内槽２と外槽３の間の空間１０は真空空間であるので、長時間に亘り液化ガスを低温に維持することができる。
　（変形例）
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
　例えば、各支持体５は、内側部材５２および外側部材５３を含まなくてもよい。つまり、筒状体５１が直接的に内槽本体部２１の外周面に固定されてもよいし、筒状体５１が直接的に外槽本体部３１の内周面上をスライドしてストッパー６およびポジショナー７と接触または近接してもよい。あるいは、各支持体５は、筒状体５１の代わりに、内槽本体部２１の周方向に配列された中実の断熱ブロックを含んでもよい。
　また、各支持体５は、円弧状の１つの断熱ブロックであってもよい。この場合、ストッパー６およびポジショナー７がその断熱ブロックに直接当接してもよい。さらに、この場合は、ストッパー６およびポジショナー７が、断熱ブロックの中央部のみと当接するように、円弧状ではなく短い直線状であってもよい。
　また、各支持体５と外槽本体部３１の内周面との間には必ずしもスライドシート９が介在している必要はない。例えば、各支持体５の外側部材５３を潤滑性のある材料で構成してもよいし、外側部材５３と外槽本体部３１の内周面との間にオイルが塗布されていてもよい。
　また、ポジショナー７は必ずしも設けられている必要はなく、ストッパー６のみが設けられていてもよい。この場合には、製造時に内槽２が正規の位置に位置していなくても、内槽２内に液化ガスが投入されると、一方の支持体５と一方のストッパー６との接触により、内槽２が正規の位置に位置決めされる。従って、製造工程を簡素化することができる。
　１　　舶用二重殻タンク
　１０　空間
　２　　内槽
　２１　内槽本体部
　２２　内槽ドーム
　３　　外槽
　３１　外槽本体部
　３２　外槽ドーム
　４　　拘束体
　５　　支持体
　５１　筒状体
　６　　ストッパー
　７　　ポジショナー
 

Claims (6)

  1. 　横置き円筒状の舶用二重殻タンクであって、
    　液化ガスを貯留する内槽本体部および前記内槽本体部から上向きに突出する内槽ドームを含む内槽と、
    　前記内槽本体部を取り囲む外槽本体部および前記内槽ドームを取り囲む外槽ドームを含む外槽と、
    　前記内槽ドームと前記外槽ドームとの間に配置された、前記外槽ドームに対する前記内槽ドームの中心位置を拘束する拘束体と、
    　前記タンクの軸方向において前記内槽ドームの中心の両側に配置され、前記内槽本体部の外周面に固定された、前記外槽本体部の内周面上をスライド可能な一対の支持体と、
    　前記外槽本体部の内周面に固定された、前記一対の支持体の間で前記タンクの軸方向に互いに離間する一対のストッパーであって、前記内槽内に液化ガスが投入されたときに前記内槽本体部の熱収縮に伴って移動する前記一対の支持体とそれぞれ接触または近接する一対のストッパーと、
    を備える、舶用二重殻タンク。
  2. 　前記タンクの軸方向において前記一対の支持体の両側に配置され、前記外槽本体部の内周面に固定された、前記内槽内に液化ガスが投入されていないときに前記一対の支持体とそれぞれ接触または近接する一対のポジショナーをさらに備える、請求項１に記載の舶用二重殻タンク。
  3. 　前記一対の支持体のそれぞれは、各々の軸方向が前記内槽本体部の径方向と合致するように前記内槽本体部の周方向に配列された複数の筒状体を含む、請求項１または２に記載の舶用二重殻タンク。
  4. 　前記複数の筒状体のそれぞれは、ガラス繊維強化プラスチックからなる、請求項３に記載の舶用二重殻タンク。
  5. 　前記一対のストッパーのそれぞれは、前記支持体の全域に跨るように前記内槽本体部の周方向に延びる棒状の部材である、請求項１～４のいずれか一項に記載の舶用二重殻タンク。
  6. 　前記内槽と前記外槽との間の空間は真空空間である、請求項１～５のいずれか一項に記載の舶用二重殻タンク。
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