特許 6415671 船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6415671

(24)【登録日】2018年10月12日

(45)【発行日】2018年10月31日

(54)【発明の名称】船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/00 20060101AFI20181022BHJP

   B63B 25/08 20060101ALI20181022BHJP

   B63B 9/00 20060101ALI20181022BHJP

【ＦＩ】

   G01F23/00 Z

   B63B25/08 Z

   B63B9/00 Z

【請求項の数】2

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2017-218091(P2017-218091)

(22)【出願日】2017年11月13日

【審査請求日】2018年1月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】517396320

【氏名又は名称】春田 三郎

(74)【代理人】

【識別番号】110000958

【氏名又は名称】特許業務法人 インテクト国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100120237

【弁理士】

【氏名又は名称】石橋 良規

(72)【発明者】

【氏名】春田 三郎

【審査官】 羽飼 知佳

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−２１１３１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ ２３／００−２３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

船体に搭載されたタンク内に積載されている液体貨物の液面レベルを算出する、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法であって、前記船体の互いに前後方向位置が異なる少なくとも３つの喫水点に回帰する曲線を求め、前記タンクの前後方向中央部における前記曲線の接線の傾きを求め、前記傾きを前記タンクの傾斜として、前記タンクの前記傾斜に応じたトリム修正値を求め、前記トリム修正値を用いて、前記タンクに設置されているレベル計により測定された前記タンクの液面レベルを修正することを特徴とする、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法。

【請求項2】

前記喫水点は、船首部、船体中央部、船尾部に位置することを特徴とする、請求項１に記載の、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法、特に、船体に搭載されたタンク内に積載されている液体貨物の液面レベルを、船体の撓みの影響を考慮して、正確に算出することができる、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、図２に示すように、船体に搭載されたタンク１１内に積載されている液化ガスや原油等の液体貨物１２の容積は、タンク１１の上部に設置されているレベル計１３により測定される、タンク１１の底面から液面までの垂直距離、すなわち、液面レベル（ｄ）に基づいて求めている。なお、レベル計１３は、船体に搭載される付帯設備の設置スペース等の関係上、通常、タンク１１の船体長手方向後方に設置されている。

【0003】

この場合、レベル計１３がタンク１１の前後方向（船体長手方向）中央部（Ｏ）（図３参照）に設置されている場合を除き、液面レベルの測定に際して、船体が前後方向にトリム（傾斜）しているときは、そのトリムに応じた修正値（トリム修正値）がレベル計１３により測定された液面レベルに対して加減される。

【0004】

例えば、図３に示すように、レベル計１３がタンク１１の後方上部に設置され、船体が船首に向かって下り傾斜に傾斜している場合、レベル計１３により測定された液面レベルを（ｄ）とすると、実際の液面レベルは、（ｄ）にトリム修正値（Δｄ）を加えた値（ｄ＋Δｄ）になる。

【0005】

トリム修正値（Δｄ）は、下記（１）式により求められる。
Δｄ＝−｛（Ｌｔ／２）−Ｌｇ｝×（Ｔ／Ｌｐ） ---（１）
但し、上記（１）式において、
Ｌｔ：タンクの前後方向の長さ（図３参照）、
Ｌｇ：タンクの後端からレベル計の設置位置までの距離（図３参照）、
Ｔ：船体のトリム、
Ｌｐ：船首尾垂線間の長さ（図４参照）
である。

【0006】

船体のトリム（Ｔ）は、図４に示すように、船首喫水（Ｄｆ）と船尾喫水（Ｄａ）との差であり、船首に向かって登り傾斜を正、船首に向かって下り傾斜を負とする。

【0007】

なお、船体のトリム（Ｔ）は、図４に示すように、船体１４に設置した傾斜計１５により測定した船体１４の傾き（θ）と船首尾垂線間の長さ（Ｌｐ）とにより、下記（２）式により求めることもできる。

【0008】

Ｔ＝Ｌｐ×ｔａｎ^-1θ ---（２）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上述した従来技術によれば、レベル計１３がタンク１１の前後方向中央部に設置されていない場合であっても、レベル計１３により測定された液面レベルに対して、船体のトリムに応じたトリム修正値を加減することによって、タンク内液体貨物の液面レベルを算出することはできるが、以下のような問題があった。

【0010】

船首と船尾との喫水の差または傾斜計１５により得られる船体のトリムは、船体の撓み、すなわち、ホギングあるいはサギングの影響を考慮していないので、船体に設置されているタンク１１の実際の傾斜とは一致しない。

【0011】

このため、トリム修正値には、船体の撓みに起因する傾斜分の誤差が含まれるので、これを基に算出されるタンク内液体貨物の液面レベルにも誤差が含まれる結果、タンク内液体貨物の容量に相応の誤差が含まれる。

【0012】

なお、ホギングとは、図５に示すように、浮力のバランスによって船体１４の中央部が上向きに撓む状態をいい、サギングとは、図６に示すように、浮力のバランスによって船体１４の中央部が下向きに撓む状態をいう。

【0013】

従って、この発明の目的は、船体に搭載されたタンク内に積載されている液体貨物の液面レベルを、船体の撓みの影響を考慮して、正確に算出することができる、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とする。

【0015】

請求項１に記載の発明は、船体に搭載されたタンク内に積載されている液体貨物の液面レベルを算出する、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法であって、前記船体の互いに前後方向位置が異なる少なくとも３つの喫水点に回帰する曲線を求め、前記タンクの前後方向中央部における前記曲線の接線の傾きを求め、前記傾きを前記タンクの傾斜として、前記タンクの前記傾斜に応じたトリム修正値を求め、前記トリム修正値を用いて、前記タンクに設置されているレベル計により測定された前記タンクの液面レベルを修正することに特徴を有するものである。

【0016】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記喫水点は、船首部、船体中央部、船尾部に位置することに特徴を有するものである。

【発明の効果】

【0017】

この発明によれば、船体の少なくとも３つの喫水点に回帰する曲線を求め、タンクの前後方向中央部における前記曲線の接線の傾きを求め、前記傾きをタンクの傾斜とし、タンクの前記傾斜に応じたトリム修正値を求め、前記トリム修正値を用いて、タンクに設置されているレベル計により測定されたタンクの液面レベルを修正することによって、ホギングあるいはサギングによる船体の撓みの影響を考慮した正確な液面レベルを算出することができる。この結果、タンク内に積載されている液体貨物の容量を、高精度で計量することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】この発明の、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法の説明図である。

【図2】レベル計が設置されたタンクを示す側面図である。

【図3】タンクが船首に向かって下り傾斜に傾斜した状態を示す側面図である。

【図4】船体のトリムの説明図である。

【図5】ホギング状態の船体を示す側面図である。

【図6】サギング状態の船体を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

この発明の、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

【0020】

図１は、この発明の、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法の説明図である。

【0021】

図１において、１は、ホギング状態の船体、２ａ、２ｂは、船体１に搭載されたタンクであり、２ａは、船首側に搭載された第１タンク、２ｂは、船尾側に搭載された第２タンクである。なお、タンクの搭載位置および搭載数は、これに限定されない。

【0022】

船尾垂線からの距離および喫水は、下記表１に示す通りである。

【0023】

【表1】

【0024】

この発明は、先ず、船首部、船体中央部、船尾部における３つの喫水点（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に回帰する曲線（ｙ）を求め、第１タンク２ａ、第２タンク２ｂの前後方向中央部（Ｏ）（図１参照）における曲線（ｙ）の接線（ｔ１）、（ｔ２）の傾きを、以下のようにして求める。なお、喫水点は、３つに限定されず、４つ以上であってもよい。

【0025】

なお、喫水点（Ａ）は、船首喫水（Ｄｆ）における喫水線上の点であり、喫水点（Ｂ）は、船体中央部喫水（Ｄｍ）における喫水線上の点であり、喫水点（Ｃ）は、船尾喫水（Ｄａ）における喫水線上の点である。

【0026】

曲線（ｙ）は、下記（３）式によって表される。
ｙ＝−１．２８×１０^-8×ｘ²＋３．２×１０^-3×ｘ＋４．２６３３×１０^-13
---（３）

【0027】

上記（３）式を微分すると、下記（４）式となる。
ｄｙ／ｄｘ＝−２．５６×１０^-8×ｘ＋３．２×１０^-3 ---（４）

【0028】

上記（４）式中の（ｘ）に、船尾垂線から第１タンク２ａ、第２タンク２ｂの前後方向中央部までの距離を代入して、タンク２ａ、２ｂの前後方向中央部における接線（ｔ１）、（ｔ２）の傾きを求めると、以下のようになる。

【0029】

第１タンク２ａの接線（ｔ１）の傾きは、
ｄｙ／ｄｘ＝−２．５６×１０^-8×１８００００＋３．２×１０^-3＝−０．００１４
となる。

【0030】

第２タンク２ｂの接線（ｔ２）の傾きは、
ｄｙ／ｄｘ＝−２．５６×１０^-8×７００００＋３．２×１０^-3＝０．００１４
となる。

【0031】

上記接線（ｔ１）、（ｔ２）の傾きに、船首尾垂線間の長さ（Ｌｐ）を乗じることによって、タンク２ａ、２ｂにおけるトリム修正に適用する船体のトリム（Ｔ）を求めることができる。

【0032】

第１タンク２ａにおける船体のトリム（Ｔ）は、
Ｔ＝（ｄｙ／ｄｘ）×Ｌｐ＝−０．００１４×２５００００＝−３５２
となる。

【0033】

第２タンク２ｂにおける船体のトリム（Ｔ）は、
Ｔ＝（ｄｙ／ｄｘ）×Ｌｐ＝０．００１４×２５００００＝３５２
となる。

【0034】

ここで、第１タンク２ａ、第２タンク２ｂの前後方向の長さ（Ｌｔ）を４０ｍ、タンク２ａ、２ｂの後端からレベル計の設置位置までの距離（Ｌｇ）を１００ｍｍとすると、上記（１）式からタンク２ａ、２ｂにおいて適用すべきトリム修正値（Δｄ）は、以下のようになる。

【0035】

第１タンク２ａのトリム修正値（Δｄ）は、
Δｄ＝−｛（Ｌｔ／２）−Ｌｇ｝×（Ｔ／Ｌｐ）
＝−｛（４００００／２）−１００）｝×−（３５２／２５００００）
＝２８
となる。

【0036】

第２タンク２ｂトリム修正値（Δｄ）は、
Δｄ＝−｛（Ｌｔ／２）−Ｌｇ｝×（Ｔ／Ｌｐ）
＝−[（４００００／２）−１００]×（３５２／２５００００）
＝−２８
となる。

【0037】

このようにして、タンク２ａ、２ｂにおけるトリム修正値（Δｄ）を求めたら、タンク２ａ、２ｂにおいて、レベル計により計測された液面レベルに対して２８ｍｍのトリム修正値（Δｄ）を加減することによって、船体の撓みの影響を考慮した液面レベルを正確に算出することができる。この結果、タンク２ａ、２ｂ内に積載されている液体貨物の容量を、高精度で計量することができる。

【0038】

以上説明したように、この発明によれば、船体の少なくとも３つの喫水点（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に回帰する曲線（ｙ）を求め、タンク２ａ、２ｂの前後方向中央部における曲線（ｙ）の接線（ｔ１）、（ｔ２）の傾きを求め、前記傾きをタンク２ａ、２ｂの傾斜とし、タンク２ａ、２ｂの前記傾斜に応じたトリム修正値（Δｄ）を求め、トリム修正値（Δｄ）を用いて、タンク２ａ、２ｂに設置されているレベル計により測定されたタンク２ａ、２ｂの液面レベルを修正することによって、ホギングあるいはサギングによる船体の撓みの影響を考慮した正確な液面レベルを算出することができる。この結果、タンク２ａ、２ｂ内に積載されている液体貨物の容量を、高精度で計量することができる。

【符号の説明】

【0039】

１：船体
２ａ：第１タンク
２ｂ：第２タンク
１１：タンク
１２：液体貨物
１３：レベル計
１４：船体
１５：傾斜計

【要約】

【課題】船体に搭載されたタンク内に積載されている液体貨物の液面レベルを、船体の撓みの影響を考慮して、正確に算出することができる、船舶のタンク内液体貨物の液面レベル算出方法を提供する。
【解決手段】船体１の喫水点（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に回帰する曲線（ｙ）を求め、タンク２ａ、２ｂの前後方向中央部における曲線（ｙ）の接線（ｔ１）、（ｔ２）の傾きを求め、前記傾きをタンク２ａ、２ｂの傾斜として、タンク２ａ、２ｂの前記傾斜に応じたトリム修正値を求め、前記トリム修正値を用いて、タンク２ａ、２ｂに設置されているレベル計により測定されたタンク２ａ、２ｂの液面レベルを修正する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】