WO2021200829A1 - 液化ガス貯留船 - Google Patents

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WO2021200829A1
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tank
liquefied gas
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gas storage
hull
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良介 浦口
雄作 川筋
和泉　徳喜
今井　達也
貴志 下垣
旭 松本
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川崎重工業株式会社
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • the present invention relates to a liquefied gas storage ship, which is a ship having a function of storing liquefied gas.
  • a liquefied gas storage ship for example, a liquefied gas carrier
  • liquefied gas transport pipe are projected upward from the tank body in the tank. It is concentrated in a dome portion, penetrates the dome portion, and extends to the outside (see, for example, Patent Document 1).
  • the portion of the pipe extending outside the tank is generally supported by a support structure attached to the hull, such as a tank cover.
  • An object of the present invention is to suppress a relative displacement between a pipe penetrating a dome portion of a tank and a structure supporting the pipe in a liquefied gas storage ship in order to solve the above problems.
  • the liquefied gas storage ship With the hull A tank installed on the hull for storing liquefied gas and having a dome portion protruding upward. A transport pipe for transporting the liquefied gas between the inside and the outside of the tank, the transport pipe extending from the inside of the tank through the dome portion to the outside of the tank. A support structure fixed to the dome portion and supporting a portion of the transport pipe extending to the outside of the tank, and a support structure. It has.
  • the support structure for supporting the pipe is provided in the dome portion of the tank to which the pipe is attached.
  • the relative displacement with the support structure can be significantly suppressed.
  • FIG. 1 shows a liquefied gas storage vessel 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the liquefied gas storage vessel 1 includes a hull 3 floating on water, a tank 5 for storing liquefied gas installed in the hull 3, and a pipe provided in the tank 5 (in this example, between the inside and the outside of the tank 5).
  • a transport pipe 7) for transporting the liquefied gas and a support structure 9 for supporting a portion of the transport pipe 7 extending to the outside of the tank 5 are provided.
  • the "liquefied gas storage ship” refers to a ship having a function of storing liquefied gas.
  • the liquefied gas storage vessel 1 in the present embodiment is a liquefied gas carrier.
  • a liquefied gas fuel ship, a bunkering ship that supplies liquefied gas to other ships, and the like are included in the liquefied gas storage ship.
  • two tanks 5 are installed on the hull 3 of the liquefied gas storage ship 1. These two tanks 5 are arranged in the direction of the captain of the hull 3. However, the number of tanks 5 mounted on the hull 3 may be one or three or more. Since the configuration of each tank 5 is the same, only one tank 5 will be described in this specification.
  • the liquefied gas stored in the tank 5 is, for example, liquefied petroleum gas (LPG, about ⁇ 45 ° C.), liquefied ethylene gas (LEG, about -100 ° C.), liquefied natural gas (LNG, about ⁇ 160 ° C.), and 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
  • hydrogen liquefied hydrogen
  • LHe liquefied helium
  • liquefied hydrogen is stored in the tank 5.
  • the tank 5 is configured as a double-shell tank 5 having an inner tank and an outer tank.
  • the configuration of the tank 5 is not limited to this example.
  • the tank 5 may be a single-shell tank 5 covered with a heat insulating material.
  • the heat insulating material may be composed of, for example, a plurality of vacuum heat insulating panels or a plurality of foam panels.
  • the tank 5 has a portion exposed upward from the hull 3, and at least the portion is displaceably attached to the hull 3.
  • the tank 5 has a main body portion 11 which is a portion for accommodating the liquefied gas, and a dome portion 13 which projects upward from the main body portion 11.
  • the main body 11 is covered by the hull 3.
  • the main body 11 is covered by the tank cover 15.
  • the tank cover 15 is fixed to the upper deck 17, which is a part of the hull 3, so as to be substantially immovable. Therefore, the tank cover 15 is also formed as a part of the hull 3.
  • An opening through which the dome portion 13 is inserted is formed in the top wall of the tank cover 15. Through the opening of the tank cover 15, the dome portion 13 protrudes above the tank cover 15, that is, is exposed.
  • the tank 5 has a portion exposed upward from the hull 3 (in this example, the upper portion of the dome portion 13).
  • the protruding direction of the dome portion 13 is substantially parallel to the vertical direction, but may be slightly inclined with respect to the vertical direction.
  • the main body portion 11 has a cylindrical shape extending in the horizontal direction, but the shape of the main body portion 11 is not limited to this example, and is, for example, a spherical shape or a rectangular parallelepiped shape. You may.
  • the hull 3 is formed with recesses 21 in which each tank 5 is installed, and the recesses 21 are divided into two cells 25 by a partition wall 23 between the tanks 5.
  • a pair of saddles 27 that support the main body 11 at positions separated from each other in the axial direction of the main body 11 are arranged on the bottom wall of each cell 25.
  • Each saddle 27 projects from the bottom wall, and the tank 5 is supported on the saddle 27 in a state of being separated from each wall forming the cell 25 of the hull 3.
  • the tank 5 is attached to the hull 3 and the portion of the tank 5 exposed upward from the hull 3 (in this example, the upper portion of the dome portion 13) is displaceably attached to the hull 3. Has been done.
  • the dome portion 13 has a cylindrical side wall 13a extending substantially in the vertical direction and a substantially hemispherical lid 13b that closes the upper opening of the side wall 13a.
  • a plurality of transport pipes 7 for transporting (loading and unloading) liquefied gas to the tank 5 are attached to the dome portion 13.
  • the transport pipe 7 extends from the inside of the tank 5 to the outside of the tank 5 through the dome portion 13.
  • a portion of the transport pipe 7 extending to the outside of the tank 5 may be particularly referred to as a “transport pipe outer portion 7a”.
  • the transport pipe 7 penetrates the lid 13b of the dome portion 13 in the substantially vertical direction.
  • the transport pipe 7 is formed as a double pipe.
  • the transport pipe 7 may be a single pipe.
  • a valve (not shown) for controlling the flow of liquefied gas is provided on the outer portion 7a of the transport pipe.
  • the above-mentioned transport pipe 7 will be described as an example of a pipe extending to the outside of the tank 5 through the dome portion 13, but the vaporized gas is transported to such a pipe.
  • Various types of piping such as pipes are included.
  • the dome portion 13 is displaced downward with respect to the tank cover 15 due to heat shrinkage of the tank 5.
  • the dome portion 13 is connected to the tank cover 15 by a support structure (not shown).
  • the support structure 9 that supports the outer portion 7a of the transport pipe is fixed to the dome portion 13 of the tank 5. That is, the support structure 9 is attached to the dome portion 13 of the tank 5 so as to be substantially immovable. Specifically, in the illustrated example, the support structure 9 is fixed on the lid 13b of the dome portion 13.
  • the support structure 9 has a flat plate-like shape that is located at the lowermost part and is a portion to be fixed to the dome portion 13 and is located at the uppermost part and is a portion on which the outer portion 7a of the transport pipe is placed. It has a mounting portion 9b and a supporting portion 9c that is located between the mounting portion 9a and the mounting portion 9b and connects and supports the mounting portion 9b with respect to the mounting portion 9a.
  • the mounting portion 9b is formed with an insertion opening 33 for inserting the transport pipe 7.
  • an insertion opening 33 is formed in the central portion of the mounting portion 9b.
  • the position where the insertion opening 33 is formed in the mounting portion 9b is not limited to this.
  • the mounting portion 9b of the support structure 9 has a region protruding from the dome portion 13 in a plan view. Specifically, in the illustrated example, the mounting portion 9b of the support structure 9 completely covers the dome portion 13 in a plan view. However, only a part of the mounting portion 9b may have a region protruding from the dome portion 13 in a plan view. With this configuration, the degree of freedom in the arrangement configuration of the outer portion 7a of the transport pipe is secured. However, in a plan view, it is not essential to have a region protruding from the dome portion 13.
  • the entire support structure 9 is made of low temperature steel.
  • at least the mounting portion 9a shown in FIG. 3 of the support structure 9 may be formed of low temperature steel.
  • the strength is ensured even when the mounting portion 9a of the support structure 9 becomes low in temperature due to the influence of the tank that stores the liquefied gas.
  • the low temperature steel used for the support structure 9 include, but are not limited to, austenitic stainless steel. However, it is not essential to form the support structure 9 from low temperature steel.
  • the support structure 9 (support portion 9c in this example) has a truss structure.
  • the truss structure may be used only for a part of the support portion 9c, or may be used for another part of the support structure 9. According to this configuration, the strength of the support structure 9 installed in the limited area on the dome portion 13 can be ensured, and the transport pipe 7 can be reliably supported. However, it is not essential that the support structure 9 has a truss structure.
  • the support structure 9 is fixed to the dome portion 13 of the tank 5, that is, if it is attached to the dome portion 13 of the tank 5 so as to be substantially immovable, it is attached to a portion other than the lid 13b. You may be.
  • the support structure 9 for supporting the pipe is provided in the dome portion 13 of the tank 5 to which the transport pipe 7 is attached. Therefore, the relative displacement between the transport pipe 7 and the support structure 9 is significantly suppressed as compared with the case where the support structure 9 is provided on the tank cover 15 or the like of the hull 3.
  • the method of the tank 5 included in the liquefied gas storage vessel 1 is not limited to the independent tank 5 type described above.

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Abstract

船体（３）と、前記船体（３）に設置された液化ガスを貯留するタンク（５）であって、上方に突出するドーム部（１３）を有するタンク（５）と、前記タンク（５）の内部から前記ドーム部（１３）を貫通して前記タンク（５）の外部へ延設された配管（７）とを備える液化ガス貯留船（１）において、前記ドーム部（１３）に固定された、前記配管（７）の前記タンク（５）の外部に延設された部分（７ａ）を支持する支持構造体（９）が設けられている。

Description

液化ガス貯留船 関連出願
　本出願は、２０２０年３月３０日出願の特願２０２０－０６１４５６の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　本発明は、液化ガスを貯留する機能を有する船舶である液化ガス貯留船に関する。
　従来、例えば液化天然ガスや液化水素等の液化ガスを貯留する液化ガス貯留船（例えば液化ガス運搬船）では、液化ガスの輸送管等の配管を、タンク内においてはタンク本体から上方に突設したドーム部に集約し、このドーム部を貫通させて外部に延設している（例えば、特許文献１参照。）。配管のタンク外部に延設された部分は、一般的に、タンクカバーのような船体に取り付けた支持構造体によって支持している。
特開２０１９－１５７８６８号公報
　しかし、支持構造体を船体側に固定した場合、船体の変形や揺動、低温の液化ガスを貯留することによるタンクの膨張収縮等によって、タンク側の輸送管導出部と船体側の輸送管支持構造体との間で大きな相対変位が生じ、配管に曲げ応力が加えられることになる。
　本発明の目的は、上記の課題を解決するために、液化ガス貯留船において、タンクのドーム部を貫通する配管とこれを支持する構造体との間の相対変位を抑制することにある。
　上記目的を達成するために、本発明に係る液化ガス貯留船は、
　船体と、
　前記船体に設置された液化ガスを貯留するタンクであって、上方に突出するドーム部を有するタンクと、
　前記タンクの内部と外部の間で前記液化ガスを輸送するための輸送管であって、前記タンクの内部から前記ドーム部を貫通して前記タンクの外部へ延設された輸送管と、
　前記ドーム部に固定された、前記輸送管の前記タンクの外部に延設された部分を支持する支持構造体と、
を備えている。
　この構成によれば、配管を支持する支持構造体が、配管が取り付けられているタンクのドーム部に設けられているので、支持構造体を船体のタンクカバー等に設ける場合に比べて、配管と支持構造体との間の相対変位を大幅に抑制することができる。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
本発明の一実施形態に係る液化ガス貯留船の概略構成を示す側面図である。 図１のII－II線に沿った断面図である。 図２のドーム部近傍を拡大して示す断面図である。 図１の液化ガス貯留船の支持構造体を示す平面図である。
　以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に本発明の一実施形態に係る液化ガス貯留船１を示す。この液化ガス貯留船１は、水上に浮かべられる船体３と、船体３に設置された液化ガスを貯留するタンク５と、タンク５に設けられた配管（この例ではタンク５の内部と外部の間で液化ガスを輸送するための輸送管７）と、輸送管７のタンク５外部へ延設された部分を支持する支持構造体９とを備えている。
　なお、本明細書において「液化ガス貯留船」とは、液化ガスを貯留する機能を有する船舶を指す。本実施形態における液化ガス貯留船１は液化ガス運搬船である。もっとも、液化ガス運搬船以外にも、例えば液化ガス燃料船や、液化ガスを他の船舶に供給するバンカリング船等が液化ガス貯留船に含まれる。
　本実施形態では、液化ガス貯留船１の船体３に２つのタンク５が設置されている。これら２つのタンク５は、船体３の船長方向に並んでいる。ただし、船体３に搭載されるタンク５の数は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。各タンク５の構成は同一であるので、本明細書では、１つのタンク５のみについて説明する。
　タンク５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。本実施形態では、タンク５に液化水素が貯留される。
　本実施形態では、図２に示すように、タンク５は、内槽および外槽を有する二重殻タンク５として構成されている。例えば、内槽と外槽との間は真空断熱層である。もっとも、タンク５の構成はこの例に限定されない。例えば、タンク５は、断熱材で覆われた一重殻タンク５であってもよい。断熱材は、例えば、複数の真空断熱パネルで構成されてもよいし、複数の発泡パネルで構成されてもよい。
　タンク５は、船体３から上方に露出する部分を有しており、少なくとも当該部分が船体３に対して変位可能に取り付けられている。具体的には、本実施形態では、タンク５は、液化ガスを収容する部分である本体部１１と、本体部１１から上方に突出するドーム部１３とを有している。本体部１１は、船体３によって覆われている。この例では、本体部１１は、タンクカバー１５によって覆われている。具体的には、タンクカバー１５は、船体３の一部である上甲板１７に実質的に相対移動不能に固定されている。したがって、タンクカバー１５も、船体３の一部として形成されている。タンクカバー１５の天壁には、ドーム部１３を挿通させる開口が形成されている。タンクカバー１５の開口を通って、ドーム部１３がタンクカバー１５の上方に突出、つまり露出している。
　本実施形態では、このような構成により、タンク５は船体３から上方に露出する部分（この例ではドーム部１３の上側部分）を有している。図示の例では、ドーム部１３の突出方向は、鉛直方向にほぼ平行であるが、鉛直方向に対して若干傾いていてもよい。また、この例では、図１に示すように、本体部１１は水平方向に延びる円筒形状を有しているが、本体部１１の形状はこの例に限定されず、例えば球形や直方体形状であってもよい。
　船体３には、各タンク５が設置される凹部２１が形成されており、この凹部２１がタンク５の間で隔壁２３によって２つのセル２５に分割されている。各セル２５の底壁に、本体部１１の軸方向に互いに離間する位置で本体部１１を支持する一対のサドル２７が配置されている。各サドル２７は底壁から突設されており、タンク５は、サドル２７上に設置されることにより、船体３のセル２５を形成する各壁から離間した状態で支持されている。本実施形態では、このような構成により、タンク５が船体３に、タンク５の船体３から上方に露出する部分（この例ではドーム部１３の上側部分）が船体３に対して変位可能に取り付けられている。
　図３に示すように、ドーム部１３は、ほぼ鉛直方向に沿って延びる円筒形状の側壁１３ａと、側壁１３ａの上側開口部を閉じる略半球形状の蓋体１３ｂとを有している。ドーム部１３に、タンク５に対して液化ガスの輸送（積み下ろし）を行なうための複数の輸送管７が取り付けられている。なお、同図では、簡略化のため、１つの輸送管７のみを示している。輸送管７は、タンク５の内部からドーム部１３を貫通してタンク５の外部へ延設されている。以下の説明では、輸送管７のタンク５の外部へ延設された部分を特に「輸送管外方部７ａ」と呼ぶ場合がある。本実施形態では、輸送管７はドーム部１３の蓋体１３ｂをほぼ鉛直方向に貫通している。また、この例では、輸送管７は二重管として形成されている。もっとも、輸送管７は一重管であってもよい。輸送管外方部７ａには、液化ガスの流れを制御するためのバルブ（図示せず）が設けられている。
　なお、本実施形態では、ドーム部１３を貫通してタンク５の外部へ延設された配管の一例として、上記の輸送管７について説明するが、このような配管には、気化したガスの輸送管等、各種の配管が含まれる。
　ドーム部１３は、タンク５の熱収縮によって、タンクカバー１５に対して下方に変位する。ドーム部１３は、図示しない支持構造によって、タンクカバー１５に接続されている。
　本実施形態において、輸送管外方部７ａを支持する支持構造体９は、タンク５のドーム部１３に固定されている。すなわち、支持構造体９は、タンク５のドーム部１３に対して実質的に相対移動不能に取り付けられている。具体的には、図示の例では、支持構造体９は、ドーム部１３の蓋体１３ｂ上に固定されている。
　支持構造体９は、最下部に位置し、ドーム部１３に固定される部分となる取付部９ａと、最上部に位置し、輸送管外方部７ａが載置される部分となる平板状の載置部９ｂと、取付部９ａと載置部９ｂの間に位置し、載置部９ｂを取付部９ａに対して連結および支持する支持部９ｃとを有している。図４に示すように、載置部９ｂには、輸送管７を挿通させるための挿通開口３３が形成されている。図示の例では載置部９ｂの中央部分に挿通開口３３が形成されている。もっとも、載置部９ｂにおいて挿通開口３３を形成する位置はこれに限定されない。支持構造体９の載置部９ｂに挿通開口３３を設けることにより、輸送管外方部７ａの配設構成を簡素化できる。もっとも、載置部９ｂに挿通開口３３を形成することは必須ではない。
　本実施形態では、支持構造体９の載置部９ｂは、平面視において、ドーム部１３から突出した領域を有している。具体的には、図示の例では、支持構造体９の載置部９ｂは、平面視において、ドーム部１３を完全に覆っている。もっとも、載置部９ｂは、その一部分のみが、平面視においてドーム部１３から突出した領域を有していてもよい。この構成により、輸送管外方部７ａの配設構成の自由度が確保される。もっとも、平面視において、ドーム部１３から突出した領域を有することは必須ではない。
　本実施形態においては、支持構造体９の全体が低温用鋼から形成されている。もっとも、支持構造体９のうち少なくとも図３に示す取付部９ａが低温用鋼から形成されていてもよい。この構成により、液化ガスを貯留するタンクの影響を受けて支持構造体９の取付部９ａが低温になった場合にも強度が確保される。支持構造体９に用いられる低温用鋼としては、例えばオーステナイト系ステンレス鋼が挙げられるが、これに限定されない。もっとも、支持構造体９を低温用鋼から形成することは必須ではない。
　本実施形態において、支持構造体９の少なくとも一部（この例では支持部９ｃ）がトラス構造を有している。トラス構造は、支持部９ｃの一部にのみ用いられていてもよいし、支持構造体９の他の一部に用いられていてもよい。この構成によれば、ドーム部１３上の限られた領域に設置される支持構造体９の強度を確保し、輸送管７を確実に支持することができる。もっとも、支持構造体９がトラス構造を有していることは必須ではない。
　なお、支持構造体９は、タンク５のドーム部１３に固定、つまりタンク５のドーム部１３に対して実質的に相対移動不能に取り付けられていれば、蓋体１３ｂ上以外の部分に取り付けられていてもよい。
　以上説明した本実施形態に係る液化ガス貯留船１によれば、配管（輸送管７）を支持する支持構造体９が、輸送管７が取り付けられているタンク５のドーム部１３に設けられているので、支持構造体９を船体３のタンクカバー１５等に設ける場合に比べて、輸送管７と支持構造体９との間の相対変位が大幅に抑制される。
　なお、液化ガス貯留船１が備えるタンク５の方式は、上記で説明した独立タンク５タイプに限定されない。
　以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
１　液化ガス貯留船
３　船体
５　タンク
７　輸送管（配管）
７ａ　輸送管外方部
９　支持構造体
１３　ドーム部

Claims (5)

  1. 　船体と、
    　前記船体に設置された液化ガスを貯留するタンクであって、上方に突出するドーム部を有するタンクと、
    　前記タンクの内部から前記ドーム部を貫通して前記タンクの外部へ延設された配管と、
    　前記ドーム部に固定された、前記配管の前記タンクの外部に延設された部分を支持する支持構造体と、
    　を備える液化ガス貯留船。
  2. 　請求項１に記載の液化ガス貯留船において、前記支持構造体の少なくとも前記ドーム部に固定される部分が低温用鋼から形成されている、液化ガス貯留船。
  3. 　請求項１または２に記載の液化ガス貯留船において、前記支持構造体が、少なくとも一部にトラス構造を有している液化ガス貯留船。
  4. 　請求項１から３のいずれか一項に記載の液化ガス貯留船において、前記支持構造体が、前記配管が載置される載置部を有しており、前記載置部が、平面視において、前記ドーム部から突出した領域を有する液化ガス貯留船。
  5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載の液化ガス貯留船において、前記支持構造体が、前記配管が載置される載置部を有しており、前記載置部に、前記配管を挿通させる挿通開口が形成されている液化ガス貯留船。
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