(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-25
(45)【発行日】2024-10-03
(54)【発明の名称】液化ガス貯留船
(51)【国際特許分類】
B63B 25/08 20060101AFI20240926BHJP
B63B 27/24 20060101ALI20240926BHJP
【ＦＩ】
B63B25/08 N
B63B27/24 A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020061456
(22)【出願日】2020-03-30
(65)【公開番号】P2021160400
(43)【公開日】2021-10-11
【審査請求日】2022-12-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087941
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 修司
(74)【代理人】
【識別番号】100112829
【弁理士】
【氏名又は名称】堤 健郎
(74)【代理人】
【識別番号】100154771
【弁理士】
【氏名又は名称】中田 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100155963
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 大輔
(72)【発明者】
【氏名】浦口 良介
(72)【発明者】
【氏名】川筋 雄作
(72)【発明者】
【氏名】和泉 徳喜
(72)【発明者】
【氏名】今井 達也
(72)【発明者】
【氏名】下垣 貴志
(72)【発明者】
【氏名】松本 旭
【審査官】福田 信成
(56)【参考文献】
【文献】特許第６１３４２１１（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特表２００３－５１７３９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１５１１９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許第２６８２３３７（ＥＰ，Ｂ１）
【文献】特開平０５－１５７１９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第３８５１６１１（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２００４－０２８２３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第３８２０４９１（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１１－００７３２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第２０２０－００１２５６６（ＫＲ，Ａ）
【文献】米国特許第３３９７６６２（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６３Ｂ ２５／０８
Ｂ６３Ｂ ２７／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記ドーム部の少なくとも一部が前記船体から上方に露出しており、
前記支持構造体は、前記ドーム部と共に前記船体に対して相対移動可能である、液化ガス貯留船。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－１５７８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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。
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。
【0007】
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。
【発明の効果】
【0008】
以上のように、本発明によれば、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ができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】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。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【符号の説明】
【0030】
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
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
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】