WO2024029564A1 - 船舶 - Google Patents

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WO2024029564A1
WO2024029564A1 PCT/JP2023/028281 JP2023028281W WO2024029564A1 WO 2024029564 A1 WO2024029564 A1 WO 2024029564A1 JP 2023028281 W JP2023028281 W JP 2023028281W WO 2024029564 A1 WO2024029564 A1 WO 2024029564A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connecting member
spherical tank
skirt
tank
ship
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/028281
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亨尚 渡部
聡汰 岩木
Original Assignee
三菱重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Publication of WO2024029564A1 publication Critical patent/WO2024029564A1/ja

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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
    • B65D90/12—Supports
    • 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
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/08—Mounting arrangements for vessels

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a ship equipped with a support structure that supports an independent spherical tank.
  • the support structure includes a cylindrical skirt that surrounds the lower half of the tank and supports the tank, and a joint that forms part of the peripheral wall of the tank and to which the upper end of the skirt is fixed.
  • the joint portion has a thick wall portion that is thicker than the peripheral wall portion of the tank.
  • the plate thickness of the thick wall portion is more than twice the plate thickness of the peripheral wall portion and skirt portion of the tank.
  • the joints are machined out of steel and formed to meet stringent fatigue strength requirements. Since there is an upper limit to the thickness of steel that can be machined, it is not possible to increase the thickness of the joint part without limit. Furthermore, as described above, the thickness of the peripheral wall of the tank is limited to less than half the thickness of the thicker portion. For this reason, it has not been possible to increase the thickness of the peripheral wall of the tank without limit. By the way, as the size of the tank increases, the weight of the tank itself and the weight of the fluid stored in the tank increase. Therefore, in order to increase the size of the tank, it is necessary to design the tank's peripheral wall to be thick in order to support the increased weight. However, as described above, with the technique described in Patent Document 1, it is not possible to increase the thickness of the peripheral wall of the tank without limit. As described above, there are strict restrictions on increasing the size of tanks, and it has been considered difficult to increase the size of tanks.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a ship that can alleviate restrictions on increasing the size of a tank.
  • a ship according to the present disclosure includes a ship body, a cylindrical skirt part provided on the ship body and having a cylindrical shape that opens upward, and a lower half part accommodated in the skirt part.
  • a spherical tank as a high-pressure tank; a ring-shaped connecting member provided above the skirt portion so as to surround the spherical tank from the outer peripheral side; an inner peripheral portion of the connecting member and an outer surface of the spherical tank; and a second welding part that connects the lower part of the connecting member and the upper end of the skirt part to each other.
  • FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of a ship according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the spherical tank according to the first embodiment of the present disclosure in the vertical direction passing through the center point of the spherical tank orthogonal to the bow and stern direction.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view in the up-down direction orthogonal to the bow and stern direction, showing the upper end of the skirt portion according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view of the connecting member according to the first embodiment of the present disclosure, viewed from above and below. It is a figure explaining the formation process of the connection member concerning a first embodiment of this indication.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view in the vertical direction orthogonal to the bow and stern direction, showing a connecting member according to a second embodiment of the present disclosure.
  • a ship 1 stores and transports liquefied gas such as liquefied natural gas.
  • the ship 1 includes a hull 2, a skirt portion 10, a spherical tank 20, a connecting member 30, a first welded portion 40, a second welded portion 50, and a tank cover 60.
  • the bow and stern direction Da of the ship 1 will be simply referred to as the "fore and aft direction Da”
  • the ship width direction Dw of the ship 1 will be simply referred to as the "ship width direction Dw.”
  • Both the bow and stern direction Da and the ship width direction Dw intersect the vertical direction substantially perpendicularly.
  • the bow and stern direction Da and the ship width direction Dw are orthogonal to each other.
  • the hull 2 has a pair of sides 3, a bottom 4, and an upper deck 5.
  • a pair of sides 3, a bottom 4, and an upper deck 5 form the outer shell of the hull 2.
  • the side 3 includes a pair of side outer plates forming left and right sides 3, respectively.
  • the bottom 4 includes a bottom shell plate that connects these sides 3. Due to these pair of sides 3 and bottom 4, the outer shell of the hull 2 has a U-shape in a cross section perpendicular to the bow and stern direction Da.
  • the upper deck 5 is a full deck exposed to the outside.
  • an upper structure 6 having a living area is formed on an upper deck 5 on the stern 2b side.
  • a plurality of cargo loading compartments 7 are formed closer to the bow 2a than the upper structure 6. These plurality of cargo loading compartments 7 are arranged side by side in the bow and stern direction Da.
  • the cargo loading compartment 7 is recessed toward the bottom 4 of the ship below with respect to the upper deck 5, and is open upward.
  • skirt part One skirt portion 10 is provided in each cargo loading compartment 7 on the hull 2. As shown in FIGS. 2 and 3, the skirt portion 10 has a cylindrical shape that opens upward.
  • the radial direction Dr of the skirt portion 10 may be simply referred to as the "radial direction Dr”
  • the circumferential direction of the skirt portion 10 may be simply referred to as the "circumferential direction.”
  • the side on the center axis O of the skirt portion 10 in the radial direction Dr is referred to as the "inner circumferential side”
  • the side opposite to the center axis O of the skirt portion 10 in the radial direction Dr is referred to as the "outer circumferential side”.
  • the upper part of the skirt portion 10 is made of a low-temperature steel material.
  • the lower part of the skirt portion 10 is made of a normal temperature steel material used for decks and the like.
  • the upper 1/3 of the skirt portion 10 is formed from a steel material for low temperature use
  • the lower 2/3 portion of the skirt portion 10 is formed from a steel material for room temperature use.
  • the material of the skirt part 10 is not limited to such a case, and as the material of the skirt part 10, a steel material for low temperature use and a steel material for normal temperature use can be selected as appropriate.
  • the lower part of the skirt portion 10 may be formed of a low-temperature steel material.
  • the upper surface 11a of the upper end 11 of the skirt portion 10 is gradually inclined downward toward the outer circumference.
  • the spherical tank 20 is a high-pressure tank (pressure vessel) that stores high-pressure, low-temperature liquefied gas.
  • liquefied natural gas is stored in the spherical tank 20.
  • the type of the spherical tank 20 is, for example, an independent type IMO Type-C that does not require a secondary barrier, as defined by the International Maritime Organization (IMO) standard.
  • IMO International Maritime Organization
  • the spherical tank 20 has a tank partition 21 .
  • the tank partition wall 21 is a so-called peripheral wall portion of the spherical tank 20 .
  • Tank partition wall 21 is formed into a spherical shape.
  • the spherical shape of the tank partition wall 21 is not limited to a true spherical shape with a constant radius of curvature, but may also be a spherical shape other than a true spherical shape, such as a flat spherical shape in which the dimension in the vertical direction and the dimension in the radial direction Dr are different. included.
  • a heat insulating material (not shown) is provided on the outer surface of the tank partition wall 21 as necessary to suppress heat input from the outside.
  • the large edge portion where the outer surface of the tank bulkhead 21 intersects with a plane passing through the center point C of the tank bulkhead 21 and extending in the bow and aft direction Da and the ship width direction Dw will be referred to as the equator 22.
  • Tank partition 21 has a lower half 23 and an upper half 24.
  • the lower half 23 is housed within the skirt 10.
  • the lower half 23 is formed in a hemispherical shape.
  • the dimension of the lower half portion 23 in the radial direction Dr gradually increases from the bottom to the top.
  • the lower half portion 23 is spaced apart from the skirt portion 10. A space is secured between the lower half portion 23 and the skirt portion 10 in which work related to polishing, welding, etc. can be performed.
  • the upper half 24 is provided above the lower half 23.
  • the upper half 24 is formed into a hemispherical shape.
  • the dimension of the upper half 24 in the radial direction Dr gradually decreases from the bottom to the top.
  • the upper half 24 is integrated with the lower half 23 and has a spherical shape.
  • the boundary between the upper half 24 and the lower half 23 is located near the equator 22.
  • connection member 30 As shown in FIGS. 2 to 4, the connecting member 30 is provided above the skirt portion 10.
  • the connecting member 30 has a ring shape and is provided so as to surround the spherical tank 20 from the outer peripheral side.
  • the connecting member 30 surrounds the equator 22 of the tank bulkhead 21.
  • the connecting member 30 is provided so as to protrude outward from the tank partition wall 21 .
  • the connection member 30 has a plurality of connection blocks 31.
  • a plurality of connecting blocks 31 are provided on the outer peripheral side of the spherical tank 20 in a line in the circumferential direction. Connection blocks 31 adjacent to each other in the circumferential direction are connected by welding. Each connection block 31 is fixed to the tank partition wall 21 of the spherical tank 20. Further, each connecting block 31 is connected to the skirt portion 10.
  • the connecting block 31 is made of a material with higher strength than the spherical tank 20 and the skirt portion 10.
  • An example of a high-strength material forming the connecting block 31 is 9% Ni steel.
  • the connecting block 31 may be made of the same material as the spherical tank 20 or the skirt portion 10. All of the plurality of connection blocks 31 are formed in the same shape.
  • each connecting block 31 is formed in an L-shape when viewed in cross section perpendicular to the circumferential direction.
  • the connecting block 31 includes a fixing portion 32 that is fixed to the tank partition wall 21 of the spherical tank 20 in the connecting block 31, and a protruding portion 33 that projects downward from the fixing portion 32.
  • the fixing part 32 has an outer peripheral part 32d and an inner peripheral part 34.
  • the outer circumferential portion 32d is a quadrangular portion formed by the upper surface 32a, the outer circumferential surface 32b, and two two-dot chain lines in a cross-sectional view perpendicular to the circumferential direction shown in FIG.
  • the upper surface 32a of the outer circumferential portion 32d is gradually inclined downward from the inner circumferential side toward the outer circumferential side. Note that the upper surface 32a of the outer peripheral portion 32d does not need to be inclined.
  • the outer circumferential surface 32b of the outer circumferential portion 32d extends in the vertical direction, specifically, extends downward from the outer circumferential edge of the upper surface 32a.
  • the boundary between the outer circumferential portion 32d and the protruding portion 33 which is indicated by a two-dot chain line in FIG. 3, extends in the bow and aft direction Da and the ship width direction Dw.
  • the boundary between the outer circumferential portion 32d and the inner circumferential portion 34 indicated by a two-dot chain line in FIG. 3, extends in the vertical direction.
  • the inner peripheral part 34 is provided on the inner peripheral side of the outer peripheral part 32d.
  • the inner circumferential portion 34 has a shape that tapers from the outer circumferential portion 32d toward the inner circumferential side in a cross-sectional view perpendicular to the circumferential direction. More specifically, the inner peripheral portion 34 includes an upper inclined surface 34a and a lower inclined surface 34b.
  • the upper inclined surface 34a extends downward from the upper edge on the inner circumferential side of the outer circumferential portion 32d, and is inclined toward the inner circumferential side as it goes downward.
  • the upper inclined surface 34a and the outer surface 20a of the spherical tank 20 form a V-shaped upper groove 36 that opens upward and tapers downward. This upper groove 36 is formed over the entire circumference of the skirt portion 10 in the circumferential direction.
  • the lower inclined surface 34b extends upward from the lower edge on the inner circumferential side of the outer circumferential portion 32d, and is inclined toward the inner circumferential side as it goes upward.
  • the lower inclined surface 34b and the outer surface 20a of the spherical tank 20 form a V-shaped lower groove 37 that opens downward and tapers upward. Like the upper groove 36, this lower groove 37 is also formed over the entire circumferential circumference of the skirt portion 10.
  • the top portion 34c of the inner circumferential portion 34 where the upper inclined surface 34a and the lower inclined surface 34b intersect is located at the innermost side of the inner circumferential portion 34. Further, the top portion 34c of the present embodiment is disposed below an intermediate position between the upper edge on the inner circumferential side of the outer circumferential portion 32d and the lower edge on the inner circumferential side of the outer circumferential portion 32d, and is arranged in the radial direction with respect to the equator 22. are arranged so that they overlap.
  • the top portion 34c and the tank partition wall 21 are slightly spaced apart from each other in the radial direction Dr.
  • the maximum dimension L1 of the fixed part 32 in the radial direction Dr (the dimension at the vertical position of the top part 34c of the fixed part 32) is larger than the thickness L2 of the tank partition wall 21.
  • the inclination is not limited to a linear shape with a constant inclination, and for example, The inclination may change stepwise or it may be slightly curved.
  • the protruding portion 33 is formed to protrude downward from the outer peripheral portion 32d of the fixing portion 32.
  • the protrusion 33 has an outer circumferential surface 33b, a lower surface 33c, and an inner circumferential surface 33d.
  • the outer circumferential surface 33b extends in the vertical direction and extends so as to be continuous with the outer circumferential surface 32b of the fixed part 32.
  • the lower surface 33c extends from the lower edge of the outer peripheral surface 33b toward the inner peripheral side, and reaches the lower edge of the inner peripheral surface 33d.
  • the inner circumferential surface 33d includes a lower inner circumferential surface 33e that extends in the vertical direction, and an upper inner circumferential surface that extends upward from the lower inner circumferential surface 33e and is curved in a concave shape toward the inner circumferential side as it goes upward. 33f.
  • the dimension of the lower part of the protruding part 33 in the radial direction Dr is equal to the dimension of the upper part of the skirt part 10 in the radial direction Dr, but is smaller than the dimension of the fixing part 32 in the radial direction Dr.
  • the inner circumferential surface 33d of the protruding portion 33 is smoothly connected to the lower surface 32c of the fixing portion 32 via the upper inner circumferential surface 33f.
  • the first welded portion 40 is provided between the connecting member 30 and the spherical tank 20.
  • the connecting member 30 is welded to the first welded portion 40 over the entire circumferential direction of the spherical tank 20 without any gaps.
  • the first welding portion 40 fixes the inner peripheral portion 34 of the fixing portion 32 of the connecting member 30 and the outer surface 20a of the spherical tank 20 to each other.
  • the upper and lower exposed surfaces 40a of the first welded portion 40 are curved surfaces that smoothly connect the outer surface 30a of the connecting member 30 and the outer surface 20a of the spherical tank 20. Note that the exposed surface 40a may be a linear flat surface when viewed in cross section.
  • the first welding section 40 has an upper welding section 41 and a lower welding section 42 .
  • the upper weld portion 41 connects the spherical tank 20 and the upper part of the inner peripheral portion 34 of the connecting member 30.
  • the upper welded portion 41 is provided so as to fill the entire inside of the upper groove 36. That is, the dimension of the upper welded portion 41 in the radial direction Dr gradually decreases as it goes downward.
  • the upper surface 41a of the upper welding section 41 is the upper exposed surface 40a of the upper and lower exposed surfaces 40a of the first welding section 40, and this upper surface 41a is curved so as to be positioned downward toward the outer circumference. It has a concave curved surface.
  • the upper surface 41a smoothly connects the outer surface 20a of the spherical tank 20 and the upper surface 32a of the fixing part 32. Note that the upper surface 41a may be a linear flat surface when viewed in cross section.
  • the lower weld portion 42 connects the spherical tank 20 and the lower part of the inner peripheral portion 34 of the connecting member 30.
  • the lower welded portion 42 is provided so as to fill the entire inside of the lower groove 37. That is, the dimension of the lower welded portion 42 in the radial direction Dr gradually decreases upward.
  • the lower surface 42a of the lower welded portion 42 is the lower exposed surface 40a of the upper and lower exposed surfaces 40a of the first welded portion 40, and the lower surface 42a is positioned upwardly toward the outer circumference. It has a curved concave surface.
  • the lower surface 42a smoothly connects the outer surface 20a of the spherical tank 20 and the lower surface 32c of the fixing part 32. Note that the lower surface 42a may be a linear flat surface when viewed in cross section.
  • the lower welded portion 42 and the upper welded portion 41 of this embodiment are connected between the top portion 34c and the outer surface 20a of the spherical tank 20.
  • the second welded portion 50 is provided between the connecting member 30 and the skirt portion 10. More specifically, the second welded portion 50 is formed to fill the groove formed by the lower surface 33c of the protruding portion 33 of the connecting member 30 and the upper surface 11a of the skirt portion 10. That is, the vertical dimension of the second welded portion 50 gradually decreases toward the inner circumferential side.
  • the above-mentioned connecting member 30 is fixed to the upper end 11 of the skirt portion 10 over the entire circumferential direction by the second welded portion 50.
  • tank cover 60 One tank cover 60 is provided for each spherical tank 20.
  • Tank cover 60 covers spherical tank 20 from above.
  • the tank cover 60 is formed into a dome shape that projects upward.
  • a lower edge of the tank cover 60 is connected to the upper deck 5.
  • the tank cover 60 may be formed to extend in the bow and aft direction Da when viewed from the top and bottom, and may be one continuous rectangular cover that covers all the spherical tanks 20 from above.
  • the connecting member 30 is cut out of a thick plate-shaped steel material M to match the sizes of the skirt portion 10 and the spherical tank 20.
  • the steel material M is tilted with respect to the skirt portion 10 so that the amount of the steel material M to be cut out is as small as possible.
  • a plurality of connecting blocks 31 are formed.
  • the processing for forming the connecting member 30 is not limited to the above-mentioned cutting process, and the processing for forming the connecting member 30 may include other processing methods such as a cutting process for cutting the steel material M. good. Further, when processing the steel material M, the steel material M does not need to be inclined with respect to the skirt portion 10.
  • a plurality of connecting blocks 31 are welded to the entire area of the equator 22 of the tank bulkhead 21.
  • the upper groove 36 and lower groove 37 between the connecting block 31 and the tank partition wall 21 are each filled with molten metal.
  • the molten metal filling the upper groove 36 and the molten metal filling the lower groove 37 are connected through the gap between the top 34c of the connecting block 31 and the outer surface 20a of the spherical tank 20.
  • the entire area of the inner circumferential portion 34 of the connecting block 31 in the vertical direction is welded.
  • the plurality of connection blocks 31 welded to the tank partition wall 21 are further welded and connected to each other to form a ring-shaped connection member 30.
  • the upper surface 41a and the lower surface 42a of the welded portion between the connecting member 30 and the tank partition wall 21 are polished to make the upper surface 41a and the lower surface 42a a concave curved surface.
  • the outer surface 20a of the spherical tank 20 and the outer surface 30a of the connecting member 30 are smoothly connected via the upper and lower exposed surfaces 40a (the upper surface 41a and the lower surface 42a) of the first welded portion 40.
  • the spherical tank 20 with the connecting member 30 attached is inserted into the skirt portion 10 from above. Then, while maintaining a constant distance between the connecting member 30 and the skirt portion 10, molten metal is supplied to weld the lower surface 33c of the protruding portion 33 of the connecting member 30 and the upper end 11 of the skirt portion 10. When the molten metal solidifies, it becomes a second welded part 50. In this way, the skirt portion 10 and the spherical tank 20 are connected via the connecting member 30.
  • a part of the spherical tank 20 (for example, the vicinity of the equator 22 and the lower half portion 23) is inserted into the skirt portion 10 from above, and the connecting member 30 is welded to the upper end 11 of the skirt portion 10. and the spherical tank 20 may be welded together.
  • the ship 1 includes a hull 2, a skirt portion 10, a spherical tank 20, a connecting member 30, a first welded portion 40, and a second welded portion 50.
  • the connecting member 30 has a ring shape and is provided above the skirt portion 10 so as to surround the spherical tank 20 from the outer peripheral side.
  • the first welded portion 40 fixes the inner peripheral portion 34 of the connecting member 30 and the outer surface 20a of the spherical tank 20 to each other.
  • the second welding part 50 connects the lower part of the connecting member 30 and the upper end 11 of the skirt part 10 to each other.
  • a spherical tank 20 (for example, an IMO Type-C tank) is used as a high-pressure tank.
  • the vapor pressure inside the spherical tank 20 becomes high, and the influence of the fluctuating load of the internal fluid becomes small. Therefore, the strength against the fluctuating load of the internal fluid (so-called fatigue strength) is high.
  • the outer surface 20a of the spherical tank 20 and the connecting member 30 are fixed by a first welded portion 40. Thereby, the plate thicknesses of the spherical tank 20, the skirt portion 10, and the connecting member 30 can be designed independently.
  • the thickness of the spherical tank 20 can be increased regardless of the thickness of the skirt portion 10 and the connecting member 30, so that restrictions on increasing the size of the spherical tank 20 can be relaxed. Thereby, the number of spherical tanks 20 mounted on the ship 1 can be reduced. Therefore, manufacturing costs can be significantly reduced.
  • the second welding part 50 connects the lower part of the connecting member 30 and the upper end 11 of the skirt part 10, the connection point between the skirt part 10 and the connecting member 30 is exposed to the outside. Therefore, the skirt portion 10 and the connecting member 30 can be welded while checking the connection point between the skirt portion 10 and the connecting member 30. Therefore, welding between the skirt portion 10 and the connecting member 30 becomes easy.
  • the upper and lower exposed surfaces 40a of the first welded portion 40 are curved surfaces that smoothly connect the outer surface 30a of the connecting member 30 and the outer surface 20a of the spherical tank 20.
  • the connecting member 30 is made of a material with higher strength than the spherical tank 20 and the skirt portion 10.
  • the spherical tank 20 can be manufactured using an inexpensive material with lower strength than the connecting member 30, leading to cost reduction.
  • the connecting member 30 has a plurality of connecting blocks 31 arranged in the circumferential direction, and the connecting blocks 31 adjacent to each other in the circumferential direction are joined by welding.
  • the connecting member 30 can be fixed to the spherical tank 20 by individually fixing the connecting blocks 31 to the spherical tank 20 and then welding the plurality of connecting blocks 31. Therefore, even when the diameter of the spherical tank 20 is large, the connecting member 30 can be easily manufactured and the connecting member 30 can be easily fixed to the spherical tank 20.
  • the connecting member 30 includes a fixing part 32 that is fixed to the spherical tank 20 via a first welding part 40, and a fixing part 32 that protrudes downward from the fixing part 32, and connects the upper end 11 of the skirt part 10 and the second welding part 50.
  • a protrusion 33 is connected to the protrusion 33 via the protrusion 33 .
  • the fluid stored inside the spherical tank 20 is shaken by external forces generated by the navigation of the ship 1 and the like. Therefore, stress tends to concentrate on the fixing portion 32 that is fixed to the spherical tank 20.
  • the connecting member 30 and the skirt portion 10 can be welded at a position spaced apart from the fixing portion 32 where stress tends to concentrate. Therefore, concentration of stress on the second welded portion 50 can be avoided.
  • the connecting member 30 has an upper inclined surface 34a and a lower inclined surface 34b.
  • the upper inclined surface 34a forms an upper groove 36 between it and the outer surface 20a of the spherical tank 20, which opens upward and tapers downward.
  • the lower inclined surface 34b forms a lower groove 37 that opens downward below the upper groove 36 and tapers upward.
  • the first welded portion 40 has an upper welded portion 41 provided in the upper groove 36 and a lower welded portion 42 provided in the lower groove 37.
  • the upper welding portion 41 connects the spherical tank 20 and the upper side of the inner peripheral portion 34 of the connecting member 30.
  • the lower welded portion 42 connects the spherical tank 20 and the lower side of the inner peripheral portion 34 of the connecting member 30 and connects with the upper welded portion 41 .
  • the entire vertical region of the inner peripheral portion 34 of the connecting member 30 is welded to the spherical tank 20.
  • separation between the connecting member 30 and the spherical tank 20 is suppressed. Therefore, the strength of welding between the connecting member 30 and the spherical tank 20 can be ensured.
  • the ship 201 further includes a backing plate 70 provided at the boundary between the protruding portion 33 and the skirt portion 10.
  • the backing plate 70 is fixed to the protruding portion 33 and the surface of the skirt portion 10 on the spherical tank 20 side by the second welded portion 50 . That is, the patch plate 70 is fixed to the inner circumferential surface 33d of the protruding portion 33 and the inner circumferential surface 10b of the skirt portion 10 by the second welded portion 50.
  • the backing plate 70 is spaced apart from the tank partition wall 21 and is located on the outer peripheral side of the tank partition wall 21.
  • the dimensions of the backing plate 70 in the radial direction Dr are uniform in the vertical direction.
  • the backing plate 70 is formed into a rectangular plate shape when viewed in cross section perpendicular to the circumferential direction.
  • the caul plate 70 is provided to prevent molten metal from protruding toward the inner circumferential side during welding between the protruding portion 33 of the connecting member 30 and the skirt portion 10.
  • the inner circumferential surface 10b of the skirt portion 10 and the inner circumferential surface 33d of the protruding portion 33 are connected to each other via the second welded portion 50 by the backing plate 70 so as to be located substantially on the same plane.
  • the ship 201 includes a backing plate 70 provided at the boundary between the protruding portion 33 and the skirt portion 10 .
  • the backing plate 70 is fixed to the protruding portion 33 and the surface of the skirt portion 10 on the spherical tank 20 side.
  • the connecting member 30 and the skirt portion 10 can be welded by applying the patch plate 70 to the boundary between the protruding portion 33 and the skirt portion 10 from the spherical tank 20 side. Therefore, it is possible to easily prevent the second welded portion 50 from protruding inward from the skirt portion 10. Therefore, welding between the protruding portion 33 and the skirt portion 10 becomes easy.
  • each cargo loading section 7 is provided with one skirt portion 10, but the present invention is not limited to this.
  • Each cargo loading compartment 7 may be provided with a plurality of skirt parts 10.
  • each cargo loading compartment 7 is provided with a spherical tank 20 for each skirt portion 10 . That is, each cargo loading section 7 is provided with a plurality of spherical tanks 20 in the same number as the skirt portions 10.
  • the connecting member 30 surrounds the equator 22 of the tank partition wall 21, but the connecting member 30 is not limited to this.
  • the connecting member 30 may surround the tank bulkhead 21 below the equator 22.
  • connection block 31 is welded to the tank partition wall 21 and then the plurality of connection blocks 31 are welded together to form the connection member 30, but the present invention is not limited to this.
  • the connecting member 30 may be formed by welding a plurality of connecting blocks 31 together in a ring shape, and then the connecting member 30 may be welded to the tank partition wall 21.
  • the connecting member 30 is formed by joining the plurality of connecting blocks 31 by welding, but the present invention is not limited to this.
  • the connecting member 30 may be an integrally formed ring.
  • the plurality of connection blocks 31 are all formed in the same shape, but the shape is not limited to this.
  • the plurality of connection blocks 31 may have different lengths in the circumferential direction.
  • the maximum dimension L1 of the fixing portion 32 in the radial direction Dr is larger than the thickness L2 of the tank partition wall 21, but the present invention is not limited to this.
  • the maximum dimension L1 of the fixing portion 32 in the radial direction Dr may be equal to the thickness L2 of the tank partition wall 21, or may be smaller than the thickness L2 of the tank partition wall 21.
  • the ship 1, 201 includes a hull 2, a cylindrical skirt part 10 provided on the hull 2 and opening upward, and a lower part inside the skirt part 10.
  • a spherical tank 20 serving as a high-pressure tank in which a half portion 23 is housed, a ring-shaped connecting member 30 provided above the skirt portion 10 so as to surround the spherical tank 20 from the outer peripheral side, and the connecting member 30 and the outer surface 20a of the spherical tank 20, and a second welding part 50 that connects the lower part of the connecting member 30 and the upper end 11 of the skirt part 10 to each other. and.
  • a spherical tank 20 is used as a high-pressure tank.
  • the vapor pressure inside the spherical tank 20 becomes high, and the influence of the fluctuating load of the internal fluid becomes small. Therefore, the strength against the fluctuating load of the internal fluid (so-called fatigue strength) is high.
  • the outer surface 20a of the spherical tank 20 and the connecting member 30 are fixed by the first welded portion 40. Thereby, the plate thicknesses of the spherical tank 20, the skirt portion 10, and the connecting member 30 can be designed independently.
  • the thickness of the spherical tank 20 can be increased regardless of the thickness of the skirt portion 10 and the connecting member 30.
  • the second welding part 50 connects the lower part of the connecting member 30 and the upper end of the skirt part 10, the connection point between the skirt part 10 and the connecting member 30 is exposed to the outside. Therefore, the skirt portion 10 and the connecting member 30 can be welded while checking the connection point between the skirt portion 10 and the connecting member 30.
  • the ship 1, 201 of the second aspect is the ship 1, 201 of (1), in which the upper and lower exposed surfaces 40a of the first welded portion 40 are connected to the outer surface 30a of the connecting member 30 and the spherical shape. It may be a curved surface that smoothly connects the outer surface 20a of the tank 20.
  • the ship 1, 201 of the third aspect is the ship 1, 201 of (1) or (2), in which the connecting member 30 has a higher strength than the spherical tank 20 and the skirt part 10. It may be made of any material.
  • the ship 1, 201 of the fourth aspect is the ship 1, 201 according to any one of (1) to (3), in which the connecting member 30 includes a plurality of The connection blocks 31 having connection blocks 31 that are adjacent to each other in the circumferential direction may be joined by welding.
  • the connecting member 30 can be fixed to the spherical tank 20 by individually fixing the connecting blocks 31 to the spherical tank 20 and then welding the plurality of connecting blocks 31.
  • the ship 1, 201 of the fifth aspect is the ship 1, 201 according to any one of (1) to (4), in which the connecting member 30 is connected to the spherical tank 20 by the first welded portion 40. and a protruding part 33 that protrudes downward from the fixing part 32 and is connected to the upper end of the skirt part 10 via the second welding part 50. .
  • the fluid stored inside the spherical tank 20 is shaken by external forces generated by the navigation of the ship 1 and the like. Therefore, stress tends to concentrate on the fixing portion 32 that is fixed to the spherical tank 20.
  • the connecting member 30 and the skirt portion 10 can be welded at a position spaced apart from the fixing portion 32 where stress tends to concentrate.
  • a ship 201 according to a sixth aspect is the ship 201 according to (5), which is provided at the boundary between the protruding part 33 and the skirt part 10, and the spherical shape of the protruding part 33 and the skirt part 10 is A patch plate 70 fixed to the surface on the tank 20 side may be provided.
  • the connecting member 30 and the skirt portion 10 can be welded by applying the patch plate 70 to the boundary between the protruding portion 33 and the skirt portion 10 from the spherical tank 20 side. Therefore, it is possible to easily prevent the second welded portion 50 from protruding inward from the skirt portion 10.
  • the ship 1, 201 of the seventh aspect is the ship 1, 201 according to any one of (1) to (6), in which the connecting member 30 is connected to the outer surface 20a of the spherical tank 20. , an upper inclined surface 34a forming an upper groove 36 that opens upward and tapers downward; and an upper inclined surface 34a that opens downward below the upper groove 36 and tapers upward.
  • the first welded portion 40 is provided in the upper groove 36 and connects the spherical tank 20 to the inner peripheral portion 34 of the connecting member 30.
  • an upper welded portion 41 that connects the upper side; and an upper welded portion 41 that is provided in the lower groove 37 and connects the spherical tank 20 and the lower side of the inner peripheral portion 34 of the connecting member 30, and is connected to the upper welded portion 41; It may also have a lower welded portion 42.
  • the entire vertical region of the inner peripheral portion 34 of the connecting member 30 is welded to the spherical tank 20. Thereby, separation between the connecting member 30 and the spherical tank 20 is suppressed.

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Abstract

船舶は、船体と、船体上に設けられて、上方に向かって開口する円筒形状をなすスカート部と、スカート部内に下半部が収容された高圧タンクとしての球形タンクと、スカート部よりも上方で球形タンクを外周側から囲うように設けられたリング状をなす連結部材と、連結部材の内周部と球形タンクの外面とを互いに固定する第一溶接部と、連結部材の下部とスカート部の上端とを互いに接続する第二溶接部と、を備える。

Description

船舶
　本開示は、船舶に関する。
　本願は、２０２２年８月４日に日本に出願された特願２０２２－１２４７６４号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１には、独立式の球形タンクを支持する支持構造を備えた船舶が開示されている。支持構造は、タンクの下半部を取り囲み、タンクを支持する筒状のスカート部と、タンクの周壁部の一部をなし、スカート部の上端部が固定される結合部と、を備える。結合部は、タンクの周壁部よりも板厚の大きな肉厚部を有する。肉厚部の板厚は、タンクの周壁部やスカート部の板厚の２倍以上となる。
特開２０１６－１８２８７８号公報
　結合部は、厳しい疲労強度要件を満たすため、鋼材を削り出すことにより成形される。削り出し可能な鋼材の板厚には上限があるため、結合部を無制限に厚くすることはできない。また、上述のように、タンクの周壁部の板厚には、肉厚部の板厚の半分以下という制限がある。このため、タンクの周壁部を無制限に厚くすることができなかった。
　ところで、タンクが大型化すると、タンクの自重やタンクに貯留される流体の重量が増大する。このため、タンクを大型化するには、増加した重量を支持するためにタンクの周壁部を厚く設計する必要がある。しかしながら、上述したように特許文献１に記載の技術ではタンクの周壁部を無制限に厚くすることができない。このように、タンクの大型化には厳しい制限があり、タンクの大型化は困難とされていた。
　本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、タンクの大型化の制限を緩和することができる船舶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、本開示に係る船舶は、船体と、前記船体上に設けられて、上方に向かって開口する円筒形状をなすスカート部と、前記スカート部内に下半部が収容された高圧タンクとしての球形タンクと、前記スカート部よりも上方で前記球形タンクを外周側から囲うように設けられたリング状をなす連結部材と、前記連結部材の内周部と前記球形タンクの外面とを互いに固定する第一溶接部と、前記連結部材の下部と前記スカート部の上端とを互いに接続する第二溶接部と、を備える。
　本開示の船舶によれば、タンクの大型化の制限を緩和することができる。
本開示の第一実施形態に係る船舶の全体構成を示す平面図である。 本開示の第一実施形態に係る球形タンクを示す、船首尾方向と直交して球形タンクの中心点を通る上下方向の縦断面図である。 本開示の第一実施形態に係るスカート部の上端を示す、船首尾方向に直交する上下方向の縦断面図である。 本開示の第一実施形態に係る連結部材を上下方向から見た平面図である。 本開示の第一実施形態に係る連結部材の形成工程を説明する図である。 本開示の第二実施形態に係る連結部材を示す、船首尾方向に直交する上下方向の縦断面図である。
＜第一実施形態＞
（船舶）
　以下、本開示の第一実施形態に係る船舶１について、図１から図５を参照して説明する。
　図１、図２に示すように、船舶１は、液化天然ガス等の液化ガスを貯蔵・運搬する。船舶１は、船体２と、スカート部１０と、球形タンク２０と、連結部材３０と、第一溶接部４０と、第二溶接部５０と、タンクカバー６０と、を備える。
　以下では、船舶１の船首尾方向Ｄａを単に「船首尾方向Ｄａ」と称し、船舶１の船幅方向Ｄｗを単に「船幅方向Ｄｗ」と称する。船首尾方向Ｄａ及び船幅方向Ｄｗは、ともに上下方向と略垂直に交差している。船首尾方向Ｄａと船幅方向Ｄｗとは、互いに直交している。
（船体）
　船体２は、一対の舷側３と、船底４と、上甲板５と、を有している。一対の舷側３と、船底４と、上甲板５とは、船体２の外殻をなしている。舷側３は、左右の舷側３をそれぞれ形成する一対の舷側外板を備える。船底４は、これら舷側３を接続する船底外板を備える。これら一対の舷側３及び船底４により、船体２の外殻は、船首尾方向Ｄａに直交する断面において、Ｕ字状を成している。上甲板５は、外部に露出する全通甲板である。船体２には、船尾２ｂ側の上甲板５上に、居住区を有する上部構造６が形成されている。
　船体２には、上部構造６よりも船首２ａ側に、貨物搭載区画７（ホールド）が複数形成されている。これら複数の貨物搭載区画７は、船首尾方向Ｄａに並んで設けられている。貨物搭載区画７は、上甲板５に対して下方の船底４に向けて凹み、上方に開口している。
（スカート部）
　スカート部１０は、船体２上の各貨物搭載区画７内に１つずつ設けられている。
　図２、図３に示すように、スカート部１０は、上方に向かって開口する円筒形状をなしている。以下では、スカート部１０の径方向Ｄｒを単に「径方向Ｄｒ」と称し、スカート部１０の周方向を単に「周方向」と称する場合がある。また、各構成について、径方向Ｄｒでスカート部１０の中心軸線Ｏ側を「内周側」と称し、径方向Ｄｒでスカート部１０の中心軸線Ｏとは反対側を「外周側」と称する。
　スカート部１０の上部は、低温用の鋼材により形成されている。スカート部１０の下部は、甲板等に用いられる常温用の鋼材により形成されている。例えば、スカート部１０の上から１／３が低温用の鋼材により形成され、スカート部１０の下から２／３が常温用の鋼材により形成されている。なお、スカート部１０の材質は、このような場合に限られず、スカート部１０の材質として低温用及び常温用の鋼材を適宜選択可能である。例えば、スカート部１０の下部が低温用の鋼材によって形成されていてもよい。
　スカート部１０の上端１１の上面１１ａは、外周側に向かうにしたがって、下方に位置するように漸次傾斜している。
（球形タンク）
　球形タンク２０は、各スカート部１０に１つずつ支持されている。球形タンク２０は、高圧低温液化ガスを貯蔵する高圧タンク（圧力容器）である。球形タンク２０には、例えば液化天然ガスが貯蔵される。球形タンク２０の型式は、例えば、ＩＭＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｏｒｇａｎｉｚａｉｔｉｏｎ）の基準に定められた、二次防壁不要の独立型ＩＭＯ　Ｔｙｐｅ－Ｃである。
　球形タンク２０は、タンク隔壁２１を有する。タンク隔壁２１は、いわゆる、球形タンク２０の周壁部である。タンク隔壁２１は、球形に形成されている。なお、タンク隔壁２１の球形は、一定の曲率半径を有した真球形状に限られず、例えば上下方向の寸法と径方向Ｄｒの寸法とが異なる扁平な球形状等、真球形状以外の球形も含まれる。タンク隔壁２１の外表面には、必要に応じて外部からの入熱を抑える断熱材（不図示）が設けられている。
　以下、本実施形態では、タンク隔壁２１の中心点Ｃを通って船首尾方向Ｄａ及び船幅方向Ｄｗに延在する平面と、タンク隔壁２１の外面とが交わる大縁部分を赤道２２と称する。
　タンク隔壁２１は、下半部２３と、上半部２４と、を有する。
　下半部２３は、スカート部１０内に収容されている。下半部２３は、半球形状に形成されている。下半部２３の径方向Ｄｒの寸法は、下方から上方に向かって漸次拡大している。下半部２３は、スカート部１０から離間している。下半部２３とスカート部１０との間には、研磨や溶接等に係る作業が可能なスペースが確保されている。
　上半部２４は、下半部２３の上方に設けられている。上半部２４は、半球形状に形成されている。上半部２４の径方向Ｄｒの寸法は、下方から上方に向かって漸次縮小している。上半部２４は、下半部２３と一体となり、球形状をなしている。上半部２４と下半部２３との境界は、赤道２２付近に位置している。
（連結部材）
　図２から図４に示すように、連結部材３０は、スカート部１０よりも上方に設けられている。連結部材３０は、球形タンク２０を外周側から囲うように設けられたリング状をなしている。連結部材３０は、タンク隔壁２１の赤道２２を囲っている。連結部材３０は、タンク隔壁２１から外周側に張り出すように設けられている。連結部材３０は、複数の連結ブロック３１を有する。
（連結ブロック）
　複数の連結ブロック３１は、球形タンク２０の外周側に、周方向に並んで複数設けられている。周方向で隣り合う連結ブロック３１同士は、溶接により連結されている、各連結ブロック３１は、球形タンク２０のタンク隔壁２１に固定されている。また、各連結ブロック３１は、スカート部１０に接続されている。
　連結ブロック３１は、球形タンク２０及びスカート部１０よりも高強度の材料により形成されている。連結ブロック３１を形成する高強度材料の例として、９％Ｎｉ鋼等が挙げられる。なお、連結ブロック３１は、球形タンク２０又はスカート部１０と同じ材質により形成されていてもよい。複数の連結ブロック３１は、全て同形状に形成されている。
　図３に示すように、各連結ブロック３１は、周方向に直交する断面視で、Ｌ字状に形成されている。連結ブロック３１は、連結ブロック３１のうち球形タンク２０のタンク隔壁２１に固定される固定部３２と、固定部３２から下方に突出する突出部３３と、を有する。
（固定部）
　固定部３２は、外周部３２ｄと、内周部３４と、を有する。
　外周部３２ｄは、図３に示す周方向に直交する断面視で、上面３２ａ、外周面３２ｂ、及び、二つの二点鎖線により形成される四角形状の部分である。外周部３２ｄの上面３２ａは、内周側から外周側に向かうにしたがって、下方に漸次傾斜している。なお、外周部３２ｄの上面３２ａは、傾斜していなくてもよい。外周部３２ｄの外周面３２ｂは、上下方向に延在、具体的には上面３２ａの外周縁から下方に向かって延びている。なお、図３中に二点鎖線で示す外周部３２ｄと突出部３３との境界は、船首尾方向Ｄａ及び船幅方向Ｄｗに延在している。同様に図３中に二点鎖線で示す外周部３２ｄと内周部３４との境界は、上下方向に延在している。
　内周部３４は、外周部３２ｄの内周側に設けられている。内周部３４は、周方向に直交する断面視で、外周部３２ｄから内周側に向かうにしたがって先細る形状をなしている。より具体的には、内周部３４は、上部傾斜面３４ａと下部傾斜面３４ｂとを備えている。
　上部傾斜面３４ａは、外周部３２ｄの内周側の上縁から下方に向かって延びるとともに、下方に向かうにしたがって内周側に傾斜している。この上部傾斜面３４ａと球形タンク２０の外面２０ａとにより、上方に向けて開口するとともに下方に向かうにしたがって先細るＶ字状の上側開先３６が形成される。この上側開先３６は、スカート部１０の周方向全周にわたって形成されている。
　下部傾斜面３４ｂは、外周部３２ｄの内周側の下縁から上方に向かって延びるとともに、上方に向かうにしたがって内周側に傾斜している。この下部傾斜面３４ｂと球形タンク２０の外面２０ａとにより、下方に向けて開口するとともに上方に向かうにしたがって先細るＶ字状の下側開先３７が形成される。この下側開先３７も、上側開先３６と同様に、スカート部１０の周方向全周にわたって形成されている。
　上部傾斜面３４ａと下部傾斜面３４ｂとの交わる内周部３４の頂部３４ｃは、内周部３４のうちの最も内周側に位置している。また、本実施形態の頂部３４ｃは、外周部３２ｄの内周側の上縁と、外周部３２ｄの内周側の下縁との中間位置よりも下方に配置されるとともに、赤道２２と径方向で重なるように配置されている。この頂部３４ｃとタンク隔壁２１とは、径方向Ｄｒに僅かに離間している。固定部３２の径方向Ｄｒの最大寸法Ｌ１（固定部３２の頂部３４ｃの上下方向位置での寸法）は、タンク隔壁２１の厚さＬ２よりも大きい。なお、上部傾斜面３４ａと下部傾斜面３４ｂとが、周方向に直交する断面視で傾きが一定な直線状に形成される場合について説明したが、傾きが一定な直線状に限られず、例えば、段階的に傾きが変化したり、僅かに湾曲したりしてもよい。
（突出部）
　突出部３３は、固定部３２の外周部３２ｄから下方に突出するように形成されている。突出部３３は、外周面３３ｂと、下面３３ｃと、内周面３３ｄとを有している。外周面３３ｂは、固定部３２の外周面３２ｂと同様に、上下方向に延在し、固定部３２の外周面３２ｂと連続するように延在している。下面３３ｃは、外周面３３ｂの下縁から内周側に向かって延在し、内周面３３ｄの下縁に至っている。
　内周面３３ｄは、上下方向に延在する下部内周面３３ｅと、下部内周面３３ｅから上方に延びるとともに、上方に向かうしたがって内周側に位置するように凹状に湾曲する上部内周面３３ｆとを有している。径方向Ｄｒにおける突出部３３の下部の寸法は、径方向Ｄｒにおけるスカート部１０の上部の寸法と同等とされる一方で、径方向Ｄｒにおける固定部３２の寸法よりも小さくなっている。突出部３３の内周面３３ｄは、上部内周面３３ｆを介して固定部３２の下面３２ｃに滑らかに接続されている。
（第一溶接部）
　第一溶接部４０は、連結部材３０と球形タンク２０との間に設けられている。第一溶接部４０によって、連結部材３０は、球形タンク２０の周方向全周にわたって隙間なく溶接されている。第一溶接部４０は、連結部材３０の固定部３２の内周部３４と球形タンク２０の外面２０ａとを互いに固定する。第一溶接部４０の上下の露出面４０ａは、連結部材３０の外面３０ａと球形タンク２０の外面２０ａとを滑らかに接続する湾曲面である。なお、露出面４０ａは、断面視で直線状の平坦面であってもよい。第一溶接部４０は、上側溶接部４１と、下側溶接部４２と、を有する。
（上側溶接部）
　上側溶接部４１は、球形タンク２０と連結部材３０の内周部３４の上部とを接続する。上側溶接部４１は、上側開先３６の内側全体を満たすように設けられている。つまり、上側溶接部４１の径方向Ｄｒの寸法は、下方に向かうにしたがって漸次減少している。上側溶接部４１の上面４１ａは、第一溶接部４０の上下の露出面４０ａのうち上側の露出面４０ａであって、この上面４１ａが、外周側に向かうにしたがって下方に位置するように湾曲した凹曲面をなしている。上面４１ａは、球形タンク２０の外面２０ａと固定部３２の上面３２ａとを滑らかに接続している。なお、上面４１ａは、断面視で直線状の平坦面であってもよい。
（下側溶接部）
　下側溶接部４２は、球形タンク２０と連結部材３０の内周部３４の下部とを接続する。下側溶接部４２は、下側開先３７の内側全体を満たすように設けられている。つまり、下側溶接部４２の径方向Ｄｒの寸法は、上方に向かうにしたがって漸次減少している。下側溶接部４２の下面４２ａは、第一溶接部４０の上下の露出面４０ａのうち下側の露出面４０ａであって、この下面４２ａが、外周側に向かうにしたがって上方に位置するように湾曲した凹曲面をなしている。下面４２ａは、球形タンク２０の外面２０ａと固定部３２の下面３２ｃとを滑らかに接続している。なお、下面４２ａは、断面視で直線状の平坦面であってもよい。
　また、本実施形態の下側溶接部４２と上側溶接部４１とは、頂部３４ｃと球形タンク２０の外面２０ａとの間で接続されている。
（第二溶接部）
　第二溶接部５０は、連結部材３０とスカート部１０との間に設けられている。より具体的には、第二溶接部５０は、連結部材３０の突出部３３の下面３３ｃと、スカート部１０の上面１１ａとにより形成される開先を満たすように形成されている。つまり、第二溶接部５０の上下方向の寸法は、内周側に向かうにしたがって漸次減少している。上記の連結部材３０は、この第二溶接部５０によって周方向全周にわたってスカート部１０の上端１１に固定される。
（タンクカバー）
　タンクカバー６０は、各球形タンク２０に１つずつ設けられている。タンクカバー６０は、球形タンク２０を上方から覆っている。タンクカバー６０は、上方に張り出すドーム状に形成されている。タンクカバー６０の下縁は、上甲板５に接続されている。
　なお、タンクカバー６０は、上下方向から見て船首尾方向Ｄａに延びるように形成され、全ての球形タンク２０を上方から覆う１つの連なった角型のカバーであってもよい。
（連結方法）
　続いて、スカート部１０と球形タンク２０との連結方法について、図３から図５を参照して説明する。
　まず、図５に示すように、スカート部１０と球形タンク２０の大きさに合わせて、厚板状の鋼材Ｍから連結部材３０を削り出す。この時、鋼材Ｍの削り出し量が出来るだけ少なくなるように、スカート部１０に対して鋼材Ｍを傾ける。このようにして、連結ブロック３１が複数形成される。
　なお、連結部材３０を形成するための加工は、上述の削り出し加工に限られず、連結部材３０を形成する加工には、鋼材Ｍを切断する切断加工等、他の加工法も含まれてもよい。また、鋼材Ｍの加工時に、鋼材Ｍは、スカート部１０に対して傾けられていなくてもよい。
　続いて、図３に示すように、複数の連結ブロック３１を、タンク隔壁２１の赤道２２全域にそれぞれ溶接する。具体的には、連結ブロック３１とタンク隔壁２１との間の上側開先３６及び下側開先３７をそれぞれ溶金で埋める。この際、上側開先３６を埋める溶金と下側開先３７を埋める溶金とが、連結ブロック３１の頂部３４ｃと球形タンク２０の外面２０ａとの隙間を通じて繋がる。このようにして、連結ブロック３１の内周部３４の上下方向の全域が溶接される。そして、タンク隔壁２１に溶接された複数の連結ブロック３１同士を更に溶接して接続し、リング状の連結部材３０が形成される。
　続いて、グラインダー等を使用して、連結部材３０とタンク隔壁２１との溶接箇所の上面４１ａと下面４２ａとを研磨して、上面４１ａと下面４２ａを凹曲面とする。これにより、第一溶接部４０の上下の露出面４０ａ（上面４１ａと下面４２ａ）を介して、球形タンク２０の外面２０ａと連結部材３０の外面３０ａとが滑らかに接続されるようになる。
　続いて、連結部材３０が取り付けられた状態の球形タンク２０を、上方からスカート部１０内に差し込む。そして、連結部材３０とスカート部１０との離間距離を一定に維持した状態で、溶金を供給して連結部材３０の突出部３３の下面３３ｃと、スカート部１０の上端１１とを溶接する。溶金が凝固すると、第二溶接部５０となる。
　このように、スカート部１０と球形タンク２０とが、連結部材３０を介して連結される。
　なお、先に連結部材３０をスカート部１０の上端１１に溶接してから、スカート部１０に球形タンク２０の一部（例えば赤道２２付近と、下半部２３）を上方から差し込んで連結部材３０と球形タンク２０とを溶接してもよい。
（作用効果）
　本実施形態の船舶１によれば、以下の作用効果が発揮される。
　本実施形態では、船舶１は、船体２と、スカート部１０と、球形タンク２０と、連結部材３０と、第一溶接部４０と、第二溶接部５０と、を備える。連結部材３０は、スカート部１０よりも上方で球形タンク２０を外周側から囲うように設けられたリング状をなしている。第一溶接部４０は、連結部材３０の内周部３４と球形タンク２０の外面２０ａとを互いに固定する。第二溶接部５０は、連結部材３０の下部とスカート部１０の上端１１とを互いに接続する。
　本実施形態では、高圧タンクとしての球形タンク２０（例えば、ＩＭＯ　Ｔｙｐｅ－Ｃタンク）が用いられている。この場合、球形タンク２０内の蒸気圧が高圧となり、内部流体の変動荷重の影響が小さくなる。このため、内部流体の変動荷重に対する強度（いわゆる、疲労強度）が高い。結果として、球形タンク２０の外面２０ａと連結部材３０との溶接が可能となる。
　本実施形態では、球形タンク２０の外面２０ａと連結部材３０とが第一溶接部４０によって固定されている。これにより、球形タンク２０、スカート部１０及び連結部材３０の板厚をそれぞれ独立して設計することができる。よって、スカート部１０及び連結部材３０の板厚によらずに球形タンク２０の板厚を増大させることができるので、球形タンク２０の大型化の制限を緩和することができる。これにより、船舶１に搭載される球形タンク２０の数を減らすことができる。よって、製造コストを大幅に削減することができる。
　また、第二溶接部５０は、連結部材３０の下部とスカート部１０の上端１１とを接続するので、スカート部１０と連結部材３０との接続箇所が外部に露出する。このため、スカート部１０と連結部材３０との接続箇所を確認しながら、スカート部１０と連結部材３０を溶接することができる。したがって、スカート部１０と連結部材３０との溶接が容易となる。
　本実施形態では、第一溶接部４０の上下の露出面４０ａは、連結部材３０の外面３０ａと球形タンク２０の外面２０ａを滑らかに接続する湾曲面である。
　これにより、連結部材３０と球形タンク２０との固定箇所における応力集中を緩和することができる。したがって、連結部材３０と球形タンク２０との固定強度を向上させることができる。
　本実施形態では、連結部材３０は、球形タンク２０及びスカート部１０よりも高強度の材料により形成されている。
　これにより、球形タンク２０やスカート部１０と比較して応力が集中しやすい連結部材３０の強度を向上させることができる。このため、構造全体として必要な最低限の強度を確保することができる。よって、連結部材３０よりも強度が低い安価な材料で球形タンク２０を製造することができるので、コストダウンに繋がる。
　本実施形態では、連結部材３０は、周方向に並ぶ複数の連結ブロック３１を有し、周方向で隣り合う連結ブロック３１同士は、溶接により接合されている。
　これにより、連結ブロック３１を個々に球形タンク２０に固定してから、複数の連結ブロック３１を溶接することにより、球形タンク２０に連結部材３０を固定することができる。よって、球形タンク２０の直径が大きい場合でも、連結部材３０を容易に製造し、球形タンク２０に連結部材３０を容易に固定することができる。
　本実施形態では、連結部材３０は、球形タンク２０に第一溶接部４０を介して固定される固定部３２と、固定部３２から下方に突出し、スカート部１０の上端１１と第二溶接部５０を介して接続される突出部３３と、を有する。
　球形タンク２０の内部に貯留される流体は、船舶１の航行等によって発生する外力により揺れ動く。このため、球形タンク２０に固定される固定部３２には、応力が集中し易い。本実施形態によれば、応力が集中しやすい固定部３２から離間した位置で、連結部材３０とスカート部１０とを溶接することができる。よって、第二溶接部５０に応力が集中することを回避できる。
　本実施形態では、連結部材３０は、上部傾斜面３４ａと、下部傾斜面３４ｂとを有する。上部傾斜面３４ａは、球形タンク２０の外面２０ａとの間に、上方に向けて開口するとともに下方に向かうにしたがって先細る上側開先３６を形成する。下部傾斜面３４ｂは、上側開先３６の下側で下方に向けて開口するとともに上方に向かうにしたがって先細る下側開先３７を形成する。第一溶接部４０は、上側開先３６に設けられた上側溶接部４１と、下側開先３７に設けられた下側溶接部４２と、を有する。上側溶接部４１は、球形タンク２０と連結部材３０の内周部３４の上側とを接続する。下側溶接部４２は、球形タンク２０と連結部材３０の内周部３４の下側とを接続し、上側溶接部４１と接続する。
　本実施形態によれば、連結部材３０の内周部３４の上下方向の全域が球形タンク２０に溶接される。これにより、連結部材３０と球形タンク２０との離間が抑制される。したがって、連結部材３０と球形タンク２０との溶接の強度を確保することができる。
＜第二実施形態＞
　以下、本開示の第二実施形態に係る船舶２０１について、図６を参照して説明する。前述した第一実施形態と同様の構成については、同一の名称及び同一の符号を付す等して説明を適宜省略する。
　本実施形態では、船舶２０１は、突出部３３とスカート部１０との境界に設けられた当て板７０をさらに備える。当て板７０は、突出部３３及びスカート部１０の球形タンク２０側の面に第二溶接部５０によって固定されている。すなわち、当て板７０は、突出部３３の内周面３３ｄとスカート部１０の内周面１０ｂとに第二溶接部５０によって固定されている。当て板７０は、タンク隔壁２１から離間し、タンク隔壁２１よりも外周側に位置している。
　当て板７０の径方向Ｄｒの寸法は、上下方向で均一である。当て板７０は、周方向に直交する断面視で、矩形板状に形成されている。当て板７０は、連結部材３０の突出部３３とスカート部１０との溶接時に、溶金が内周側へ突出することを防止するために設けられている。当て板７０により、スカート部１０の内周面１０ｂと突出部３３の内周面３３ｄとは、第二溶接部５０を介して略同一面上に位置するように接続されている。
（作用効果）
　本実施形態の船舶２０１によれば、以下の作用効果が発揮される。
　本実施形態では、船舶２０１は、突出部３３とスカート部１０との境界に設けられた当て板７０を備える。当て板７０は、突出部３３及びスカート部１０の球形タンク２０側の面に固定されている。
　これにより、突出部３３とスカート部１０との境界に球形タンク２０側から当て板７０を当てて、連結部材３０とスカート部１０とを溶接することができる。よって、第二溶接部５０がスカート部１０より内周側に突出することを容易に抑制することができる。したがって、突出部３３とスカート部１０との溶接が容易となる。
（その他の実施形態）
　以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　上記実施形態では、各貨物搭載区画７には、スカート部１０が一つずつ設けられているとしたが、これに限られるものではない。各貨物搭載区画７には、複数のスカート部１０が設けられてもよい。この場合、例えば、各貨物搭載区画７には、スカート部１０毎に球形タンク２０が設けられる。すなわち、各貨物搭載区画７には、スカート部１０と同数だけ複数の球形タンク２０が設けられる。
　なお、上記実施形態では、連結部材３０は、タンク隔壁２１の赤道２２を囲っているとしたが、これに限るものではない。例えば、連結部材３０は、タンク隔壁２１の赤道２２よりも下方を囲ってもよい。
　なお、上記実施形態では、連結ブロック３１をタンク隔壁２１に溶接してから、複数の連結ブロック３１同士を溶接して連結部材３０を形成するとしたが、これに限られない。例えば、複数の連結ブロック３１同士をリング状に溶接して連結部材３０を形成してから、タンク隔壁２１に連結部材３０を溶接してもよい。
　なお、上記実施形態では、複数の連結ブロック３１が溶接によって接合されることによって連結部材３０が形成されるとしたが、これに限られない。例えば、連結部材３０は、一体形成されたリングであってもよい。
　なお、上記実施形態では、複数の連結ブロック３１は、全て同形状に形成されているとしたが、これに限られない。例えば、複数の連結ブロック３１は、周方向の長さが異なっていてもよい。
　なお、上記実施形態では、固定部３２の径方向Ｄｒの最大寸法Ｌ１は、タンク隔壁２１の厚さＬ２よりも大きいとしたが、これに限られない。例えば、固定部３２の径方向Ｄｒの最大寸法Ｌ１は、タンク隔壁２１の厚さＬ２と同等であってもよいし、タンク隔壁２１の厚さＬ２よりも小さくてもよい。
＜付記＞
　各実施形態に記載の船舶１、２０１は、例えば以下のように把握される。
（１）第１の態様に係る船舶１、２０１は、船体２と、前記船体２上に設けられて、上方に向かって開口する円筒形状をなすスカート部１０と、前記スカート部１０内に下半部２３が収容された高圧タンクとしての球形タンク２０と、前記スカート部１０よりも上方で前記球形タンク２０を外周側から囲うように設けられたリング状をなす連結部材３０と、前記連結部材３０の内周部３４と前記球形タンク２０の外面２０ａとを互いに固定する第一溶接部４０と、前記連結部材３０の下部と前記スカート部１０の上端１１とを互いに接続する第二溶接部５０と、を備える。
　本態様では、高圧タンクとしての球形タンク２０が用いられている。この場合、球形タンク２０内の蒸気圧が高圧となり、内部流体の変動荷重の影響が小さくなる。このため、内部流体の変動荷重に対する強度（いわゆる、疲労強度）が高い。結果として、球形タンク２０の外面２０ａと連結部材３０との溶接が可能となる。
　本態様では、球形タンク２０の外面２０ａと連結部材３０とが第一溶接部４０によって固定されている。これにより、球形タンク２０、スカート部１０及び連結部材３０の板厚をそれぞれ独立して設計することができる。よって、スカート部１０及び連結部材３０の板厚によらずに球形タンク２０の板厚を増大させることができる。
　また、第二溶接部５０は、連結部材３０の下部とスカート部１０の上端とを接続するので、スカート部１０と連結部材３０との接続箇所が外部に露出する。このため、スカート部１０と連結部材３０との接続箇所を確認しながら、スカート部１０と連結部材３０を溶接することができる。
（２）第２の態様の船舶１、２０１は、（１）の船舶１、２０１であって、前記第一溶接部４０の上下の露出面４０ａは、前記連結部材３０の外面３０ａと前記球形タンク２０の外面２０ａを滑らかに接続する湾曲面であってもよい。
　これにより、連結部材３０と球形タンク２０との固定箇所における応力集中を緩和することができる。
（３）第３の態様の船舶１、２０１は、（１）又は（２）の船舶１、２０１であって、前記連結部材３０は、前記球形タンク２０及び前記スカート部１０よりも高強度の材料により形成されていてもよい。
　これにより、球形タンク２０やスカート部１０と比較して応力が集中しやすい連結部材３０の強度を向上させることができる。
（４）第４の態様の船舶１、２０１は、（１）から（３）のいずれかの船舶１、２０１であって、前記連結部材３０は、前記スカート部１０の周方向に並ぶ複数の連結ブロック３１を有し、前記周方向で隣り合う前記連結ブロック３１同士は、溶接により接合されていてもよい。
　これにより、連結ブロック３１を個々に球形タンク２０に固定してから、複数の連結ブロック３１を溶接することにより、球形タンク２０に連結部材３０を固定することができる。
（５）第５の態様の船舶１、２０１は、（１）から（４）のいずれかの船舶１、２０１であって、前記連結部材３０は、前記球形タンク２０に前記第一溶接部４０を介して固定される固定部３２と、前記固定部３２から下方に突出し、前記スカート部１０の上端と前記第二溶接部５０を介して接続される突出部３３と、を有してもよい。
　球形タンク２０の内部に貯留される流体は、船舶１の航行等によって発生する外力により揺れ動く。このため、球形タンク２０に固定される固定部３２には、応力が集中し易い。本態様によれば、応力が集中しやすい固定部３２から離間した位置で、連結部材３０とスカート部１０とを溶接することができる。
（６）第６の態様の船舶２０１は、（５）の船舶２０１であって、前記突出部３３と前記スカート部１０との境界に設けられ、前記突出部３３及び前記スカート部１０の前記球形タンク２０側の面に固定された当て板７０を備えてもよい。
　これにより、突出部３３とスカート部１０との境界に球形タンク２０側から当て板７０を当てて、連結部材３０とスカート部１０とを溶接することができる。よって、第二溶接部５０がスカート部１０より内周側に突出することを容易に抑制することができる。
（７）第７の態様の船舶１、２０１は、（１）から（６）のいずれかの船舶１、２０１であって、前記連結部材３０は、前記球形タンク２０の外面２０ａとの間に、上方に向けて開口するとともに下方に向かうにしたがって先細る上側開先３６を形成する上部傾斜面３４ａと、前記上側開先３６の下側で下方に向けて開口するとともに上方に向かうにしたがって先細る下側開先３７を形成する下部傾斜面３４ｂとを有し、前記第一溶接部４０は、前記上側開先３６に設けられて前記球形タンク２０と前記連結部材３０の内周部３４の上側とを接続する上側溶接部４１と、前記下側開先３７に設けられて前記球形タンク２０と前記連結部材３０の内周部３４の下側とを接続し、前記上側溶接部４１と接続する下側溶接部４２と、を有してもよい。
　本態様によれば、連結部材３０の内周部３４の上下方向の全域が球形タンク２０に溶接される。これにより、連結部材３０と球形タンク２０との離間が抑制される。
　本開示の船舶によれば、タンクの大型化の制限を緩和することができる。
１…船舶　２…船体　２ａ…船首　２ｂ…船尾　３…舷側　４…船底　５…上甲板　６…上部構造　７…貨物搭載区画　１０…スカート部　１０ａ…外周面　１０ｂ…内周面　１１…上端　１１ａ…上面　２０…球形タンク　２０ａ…外面　２１…タンク隔壁　２２…赤道　２３…下半部　２４…上半部　３０…連結部材　３０ａ…外面　３１…連結ブロック　３２…固定部　３２ａ…上面　３２ｂ…外周面　３２ｃ…下面　３２ｄ…外周部　３３…突出部　３３ｂ…外周面　３３ｃ…下面　３３ｄ…内周面　３３ｅ…下部内周面　３３ｆ…上部内周面　３４…内周部　３４ａ…上部傾斜面　３４ｂ…下部傾斜面　３４ｃ…頂部　３６…上側開先　３７…下側開先　４０…第一溶接部　４０ａ…露出面　４１…上側溶接部　４１ａ…上面　４２…下側溶接部　４２ａ…下面　５０…第二溶接部　６０…タンクカバー　７０…当て板　２０１…船舶　Ｃ…中心点　Ｄａ…船首尾方向　Ｄｗ…船幅方向　Ｄｒ…径方向　Ｌ１…最大寸法　Ｌ２…厚さ　Ｍ…鋼材　Ｏ…中心軸線　

Claims (7)

  1. 　船体と、
    　前記船体上に設けられて、上方に向かって開口する円筒形状をなすスカート部と、
    　前記スカート部内に下半部が収容された高圧タンクとしての球形タンクと、
    　前記スカート部よりも上方で前記球形タンクを外周側から囲うように設けられたリング状をなす連結部材と、
    　前記連結部材の内周部と前記球形タンクの外面とを互いに固定する第一溶接部と、
    　前記連結部材の下部と前記スカート部の上端とを互いに接続する第二溶接部と、
    を備える船舶。
  2. 　前記第一溶接部の上下の露出面は、前記連結部材の外面と前記球形タンクの外面を滑らかに接続する湾曲面である、請求項１に記載の船舶。
  3. 　前記連結部材は、前記球形タンク及び前記スカート部よりも高強度の材料により形成されている、請求項１又は２に記載の船舶。
  4. 　前記連結部材は、前記スカート部の周方向に並ぶ複数の連結ブロックを有し、
    　前記周方向で隣り合う前記連結ブロック同士は、溶接により接合されている、請求項１又は２に記載の船舶。
  5. 　前記連結部材は、
    　前記球形タンクに前記第一溶接部を介して固定される固定部と、
    　前記固定部から下方に突出し、前記スカート部の上端と前記第二溶接部を介して接続される突出部と、
    を有する、請求項１又は２に記載の船舶。
  6. 　前記突出部と前記スカート部との境界に設けられ、前記突出部及び前記スカート部の前記球形タンク側の面に固定された当て板を備える、請求項５に記載の船舶。
  7. 　前記連結部材は、前記球形タンクの外面との間に、上方に向けて開口するとともに下方に向かうにしたがって先細る上側開先を形成する上部傾斜面と、前記上側開先の下側で下方に向けて開口するとともに上方に向かうにしたがって先細る下側開先を形成する下部傾斜面とを有し、
    　前記第一溶接部は、
    　前記上側開先に設けられて前記球形タンクと前記連結部材の内周部の上側とを接続する上側溶接部と、
    　前記下側開先に設けられて前記球形タンクと前記連結部材の内周部の下側とを接続し、前記上側溶接部と接続する下側溶接部と、
    を有する、請求項１又は２に記載の船舶。
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