JP7446928B2 - 液化ガス運搬船 - Google Patents
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Description
小型船用の液化ガスタンクは円筒状タンク(シリンダータンク)が一般的である(特許文献1)。一方で円筒状タンクは長手方向を船長方向に向けて配置するとタンクの上下端と船側との間に隙間が生じるため、容積効率を向上させ難い。そのため、一定以上の貨物容積で、船長、型幅、吃水に制約がない場合は、容積効率を向上させるために、円筒を並列に結合したバイローブタンク又はマルチローブタンクが用いられる(特許文献2)。バイローブタンクは円筒状タンクよりも小さい直径で同じ容積にできるため容積効率に優れ、タンク長さに対して幅広のタンクにできる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、貨物容積を小さくせずにタンク重量を軽くでき、船幅が広くなるのも抑制できる液化ガス運搬船の提供を目的とする。
(5/3)<(B/D)<(17/10) …式(2)
そのため、貨物容積を小さくせずにタンク重量を軽くでき、船幅が広くなるのも抑制できる。
図1及び図2に示すように液化ガス運搬船1は、船体3、貨物区画7、液化ガスタンク17、及び貨物機器室33を備える。
液化ガスの積載可能容積の下限は液化ガス運搬船1に求められる輸送能力と輸送コストの兼ね合いで設定するが、例えば10000m3以上である。液化ガスの積載可能容積が10000m3未満の小型船は元々タンクが小さくタンク重量が軽いため、積載可能容積が10000m3以上の船舶と比べてタンク重量を軽くする必要性が低いためである。
計画吃水FDが6m未満であれば、液化ガス運搬船1が長江のような大陸の河川を少なくとも中流域まで航行できる。
機関区画5の船首方向最先端には水密構造の横隔壁である機関隔壁15が設けられ、機関区画5と貨物区画7は機関隔壁15で船長方向に分離される。
機関区画5の上方の暴露甲板61上には主機の燃焼で生じた排ガスを排気する排気管が配置される化粧煙突13や、排ガス処理設備等が収納されたエンジンケーシング11が必要に応じて設けられる。
プロペラ6の数は1基でもよいが、液化ガス運搬船1が河川用船舶の場合、図3に示すように複数のプロペラ6を船幅方向に対して並列配置するのが好ましい。ここでいう並列配置とは船幅方向に複数のプロペラ6を配置することを意味する。図3では2基のプロペラ6を例示しているが、3基以上でもよい。
このように液化ガス運搬船1が複数のプロペラ6を並列配置した多軸船とすることで、河川のような水深が浅い水路での座礁を防ぐためにプロペラ6の直径を大きくできない浅吃水船でも、必要な推進力を一軸船よりも得やすい。
機関区画5の船首方向最先端には水密構造の横隔壁である貨物隔壁21が設けられ、船首区画9と貨物区画7は貨物隔壁21で船長方向に分離される。
液化ガスタンク17は液化ガスを貯蔵するタンクである。液化ガスとは、常温、常圧で気体のガスを冷却や圧縮で液体にしたものであり、LNG、LPG、エタン、エチレン、アンモニア、水素を例示できる。
ここでいう「円筒状」とは、軸方向に直交する断面が円環で構成され、円環の中心が1つのみの筒を意味する。よってバイローブタンクのように断面が複数の円環で構成され、複数の円環に対応した複数の中心がある形状は「円筒状」に含まない。
独立タンクとは、液密とタンク内圧をタンク自体で保持でき、船体3から独立しているタンクを意味する。
例えば図1で示す液化ガスタンク17は長手方向の両端が先細りの半球状であり、端部の断面の直径が中心部の断面の直径よりも小さいカプセル形状であるが、この形状も円筒状に含む。
ただし、両端が半球状の場合、長手方向の長さが短すぎると液化ガスタンク17の外形が球形タンクに近くなり、タンクを船体3に設置するための支持構造が複雑になる。そのため、ここでいう「円筒状」とは、図1に示すようにタンクの全長Lcが、直径が等しい円筒部分の直径Dの1.5倍以上大きいことが望ましい。
図1では2つの液化ガスタンク17が直列配置されている。2つの液化ガスタンク17の間には水密隔壁である貨物倉横隔壁31が配置されており、2つの液化ガスタンク17の一方が配置された区画に浸水しても、他方が配置された区画への浸水は貨物倉横隔壁31に阻止される。
(5/3)<(B/D)<2 …式(1)
なお、ここでいう直径Dとは直径が等しい円筒部分の外径である。
式(1)の右側の不等号は液化ガスタンク17の円筒の直径Dが貨物区画7の船幅(型幅B)の半分より大きいことを意味する。式(1)の左側の不等号は、液化ガスタンク17を貨物区画7の船側73に近接させずに距離を離して設置することを意味する。一般に液化ガスタンク17は容積効率を向上させた上で積載可能容積を維持するため、船幅方向の長さを貨物区画7の船幅(型幅B)に近づけるが、本実施形態では逆に、船幅方向の長さである直径Dを小さくして船側73との距離を離す。また、一般に液化ガスタンク17は容積効率を向上させた上で積載可能容積を維持するために、バイローブタンクのように円筒を並列配置したタンクを用いるが、本実施形態では逆に円筒状のタンクを直列配置する。理由は積載可能容積を維持しつつ重量を削減するためである。
(5/3)<(B/D)<(17/10) …式(2)
式(2)は式(1)において上限をより小さな17/10にしたものである。式(2)の上限を満たすことで、式(1)よりも液化ガスタンク17の直径Dをさらに大きくできるため、積載可能容積を大きくできる点で益々有利である。
4.5≦(LOA/B)≦6 …式(3)
外側船側73aと内側船側73bは横隔壁である複数の二重船側隔壁77で連結され、外側船側73a、内側船側73b、二重船側隔壁77、船底71、及び暴露甲板61で囲まれた複数の区画が二重船側区画79を構成する。二重船側区画79は水密区画であり、例えばバラストタンクである。
そのため、浸水時に液化ガスタンク17が損傷する可能性がさらに低下するので、貨物区画7の貨物倉横隔壁31の数をさらに削減できる。
特に液化ガスタンク17は、液化ガスを-80度以下で貯蔵可能な材料で構成されるのが好ましい。メタンやエタンのように―80℃以下で液化するガスを貯蔵できるためである。なお液化ガスを-80度以下で貯蔵する液化ガスタンク17は材料が高価であるため、材料の使用量を減らしてコストを削減するためにタンク重量を削減する要求が強い。そのため、タンク重量を削減できる本実施形態の構造は、液化ガスを-80度以下で貯蔵する場合に好適である。
図1に示すベントマスト10の頂部と貨物タンクカバー19の頂部の間の鉛直距離HBは6m未満であるのが好ましい。
鉛直距離HBが6m未満であると、ベントマスト10を備えていてもエアドラフトを低くできるため、河川にかかる橋の下の水路のように、エアドラフト制限が厳しい水路を液化ガス運搬船1が通過できる。
図3に示すように液化ガスタンク17が2つの場合、船長方向における中心位置よりも、隣接する他の液化ガスタンク17に近い位置にタンクドーム27が設けられるのが好ましい。
図3に示す液化ガス運搬船1は船長方向において船尾側に配置された船尾側液化ガスタンク17aと、船首側に配置された船首側液化ガスタンク17bの2つの液化ガスタンク17を備える。船尾側液化ガスタンク17aは、中心位置CLaよりも船首側液化ガスタンク17bに近い位置にタンクドーム27aが設けられる。同様に船首側液化ガスタンク17bは、中心位置CLbよりも船尾側液化ガスタンク17aに近い位置にタンクドーム27bが設けられる。
この構成では2つの液化ガスタンク17のタンクドーム27が近接配置される。タンクドーム27は液化ガスタンク17に液化ガスを導入する際の入口であるため、液化ガスを導入する配管等の設備が設置される。そのため、タンクドーム27を近接配置することで配管等の設備を短くでき、重量削減に益々有利となる。
このようにタンクドーム27間の上甲板上側にマニフォールド29を設けることで、液化ガスの搬出入に係る配管をさらに短くできる。
図1に示すように船首区画9の船尾側端部は水密隔壁である貨物隔壁21で貨物区画7と分離されている。
船橋23は船員の居住区及び操船の指揮所となる多層の上部構造物であり、下層には船員の居住区が配置され、上層には指揮所が配置される。
図1に示すように船橋23は船首区画9上の暴露甲板61に設けられており、貨物区画7よりも船首側に設けられる。
液化ガス運搬船1は、レーダーマスト12のような暴露甲板61上の上部構造物のうち、図2に示す、頂部が最も高い位置にある上部構造物の頂部と計画吃水線LWLの間の鉛直方向距離HLが24m以下であるのが好ましい。
「頂部が最も高い位置」とは、上部構造物が起倒式のマストのように、高さを変えられる構造の場合、マストを倒した状態のように高さが最も低い状態で比較して頂部が最も高い位置を意味する。
この構造では液化ガス運搬船1がレーダーマスト12を備えていてもエアドラフトを低くできるため、河川にかかる橋の下の水路のように、エアドラフト制限が厳しい水路を通過できる。
具体的には、液化ガスタンク17の両端が半球状の場合、長手方向の最先端部16の上方で、かつ液化ガスタンク17の半球状の部分と貨物倉横隔壁31の間には空間が生じる。この空間に貨物機器室33を配置する。
この構造では貨物機器室33の頂部がタンク頂部を大きく超えないため、上部構造物の高さを抑制できる。
また、この構造では、貨物倉横隔壁31を貨物機器室33の側壁とすることで、側壁を別途設置する必要がなく、コストや製造工数の点で有利である。
さらに図1のように液化ガスタンク17の上方が貨物タンクカバー19で覆われている場合、貨物タンクカバー19を貨物機器室33の天井とすれば、天井を別途設置する必要もなく、コストや製造工数の点で益々有利である。ただし、貨物タンクカバー19を貨物機器室33の天井とすると貨物機器室33の高さが不足する場合は、貨物機器室33の一部を貨物タンクカバー19の上方に突設し、天井を別に設けてもよい。なお、液化ガスタンク17が暴露甲板61よりも上方に位置しない等の理由で貨物タンクカバー19がない場合は、暴露甲板61を貨物機器室33の天井とするか、貨物機器室33の一部を暴露甲板61の上方に突設し、天井を別に設ければよい。
この構造では液化ガスタンク17の上方ではなく、液化ガスタンク17から船尾側にずれた位置に貨物機器室33が配置されるため、上部構造物の高さを抑制できる。
ただし貨物機器室33の床面33aを暴露甲板61よりも高い位置に設けた高床構造にしてもよい。具体的には図6に示すように、暴露甲板61上に設置された脚部14に貨物機器室33の床面33aを支持させることで、床面33aを暴露甲板61よりも高い位置に設置すればよい。この場合、床面33aと暴露甲板61の間を側壁等で囲む必要はなく、床面33aの下方の暴露甲板61が船外に露出した状態にしてよい。
この構造では貨物機器室33の床面33aと暴露甲板61の間に空間が生じるため、係船機等を設けるスペースを貨物機器室33の下方の暴露甲板61上に確保できる。
以上が本実施形態に係る液化ガス運搬船1の構成の説明である。
この構成では船幅を広くせずに浸水時のタンク損傷を抑制して横隔壁数を減らすことでタンク長を長くしてタンク数を減らして容積を維持しつつタンク重量を抑制する。
そのため、貨物容積を小さくせずにタンク重量を軽くでき、船幅が広くなるのも抑制できる。
3 :船体
5 :機関区画
6 :プロペラ
7 :貨物区画
9 :船首区画
10 :ベントマスト
11 :エンジンケーシング
12 :レーダーマスト
13 :化粧煙突
14 :脚部
15 :機関隔壁
16 :最先端部
17 :液化ガスタンク
17a :船尾側液化ガスタンク
17b :船首側液化ガスタンク
19 :貨物タンクカバー
21 :貨物隔壁
23 :船橋
27 :タンクドーム
27a :船尾側タンクドーム
27b :船首側タンクドーム
29 :マニフォールド
31 :貨物倉横隔壁
33 :貨物機器室
33a :床面
61 :暴露甲板
71 :船底
73 :船側
73a :外側船側
73b :内側船側
77 :二重船側隔壁
79 :二重船側区画
Claims (14)
- 貨物である液化ガスの積載可能容積が50000m 3 以下の液化ガス運搬船であって、
前記液化ガスが積載される区画である貨物区画を備える船体と、
円筒状の独立タンクで長手方向が船長方向を向くように前記貨物区画に1つ配置されるか、又は複数が直列配置されて前記液化ガスを貯蔵する液化ガスタンクと、
を備え、
型幅をB、前記液化ガスタンクの円筒の直径をDとした場合に、以下の式(2)で示す関係を満たすことを特徴とする液化ガス運搬船。
(5/3)<(B/D)<(17/10) …式(2) - 貨物積載可能容積が10000m 3 以上であり、前記液化ガスタンクの数が3つ以下である請求項1に記載の液化ガス運搬船。
- 前記船体は、
船尾から船首に向けて順に設けられた機関区画、前記貨物区画、及び船首区画と、
前記船首区画の暴露甲板に設けられた船橋と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の液化ガス運搬船。 - 前記貨物区画は、左右の船側が二重船側構造を備える請求項1又は2に記載の液化ガス運搬船。
- 計画吃水が6m未満である請求項1又は2に記載の液化ガス運搬船。
- 前記船体の船尾に並列配置され、前記船体を船長方向に推進させる複数の推進機構を備える請求項1又は2に記載の液化ガス運搬船。
- 貨物である液化ガスの積載可能容積が50000m 3 以下の液化ガス運搬船であって、
前記液化ガスが積載される区画である貨物区画を備える船体と、
円筒状の独立タンクで長手方向が船長方向を向くように前記貨物区画に1つ配置されるか、又は複数が直列配置されて前記液化ガスを貯蔵する液化ガスタンクと、
を備え、
型幅をB、前記液化ガスタンクの円筒の直径をDとした場合に、以下の式(1)で示す関係を満たし、
前記液化ガスタンクは長手方向両端がタンクの外側に向かって凸な曲面であり、複数が直列配置され、
前記貨物区画は、
複数の前記液化ガスタンクの間に設けられた水密隔壁である貨物倉横隔壁と、
前記液化ガスタンクの長手方向の最先端部より上方で、かつ前記液化ガスタンクの前記曲面の部分と前記貨物倉横隔壁の間の空間に配置された貨物機器室を備えることを特徴とする液化ガス運搬船。
(5/3)<(B/D)<2 …式(1) - 前記機関区画の上方に、貨物機器室の全部若しくは一部を配置する請求項3に記載の液化ガス運搬船。
- 貨物である液化ガスの積載可能容積が50000m 3 以下の液化ガス運搬船であって、
前記液化ガスが積載される区画である貨物区画を備える船体と、
円筒状の独立タンクで長手方向が船長方向を向くように前記貨物区画に1つ配置されるか、又は複数が直列配置されて前記液化ガスを貯蔵する液化ガスタンクと、
を備え、
型幅をB、前記液化ガスタンクの円筒の直径をDとした場合に、以下の式(1)で示す関係を満たし、
前記船体は、船尾から船首に向けて順に設けられた機関区画、前記貨物区画、及び船首区画と、前記船首区画の暴露甲板に設けられた船橋とを備え、
前記機関区画の上方に、貨物機器室の全部若しくは一部を配置し、
前記貨物機器室の床面が、前記暴露甲板上に設置された脚部に支持されて前記暴露甲板よりも高い位置にあり、前記床面の下方の前記暴露甲板が船外に露出していることを特徴とする液化ガス運搬船。
(5/3)<(B/D)<2 …式(1) - 前記液化ガスタンクのうち隣り合う2つのタンクにおいて、
船長方向における中心位置よりも、隣接する他の前記液化ガスタンクに近い位置のタンク上端から上方に突設され、前記液化ガスタンクに前記液化ガスを導入する際の入口となるタンクドームを備える請求項1又は2に記載の液化ガス運搬船。 - 前記液化ガスタンクと陸上の液化ガス貯蔵施設との間を連結する管であるマニフォールドが船長方向において前記タンクドーム間の上甲板上側に設けられる請求項10に記載の液化ガス運搬船。
- 暴露甲板上の上部構造物のうち、頂部が最も高い位置にある上部構造物の頂部と計画吃水線の間の鉛直方向距離が24m以下である請求項1又は2に記載の液化ガス運搬船。
- 前記液化ガスタンクの一部は暴露甲板よりも上方にあり、
前記船体は、前記液化ガスタンクの前記暴露甲板よりも上方にある部分を覆う貨物タンクカバーを備え、
前記液化ガスタンクは、貯蔵している前記液化ガスの揮発分を排出するベント管を備えるベントマストを備え、
前記ベントマストの頂部と前記貨物タンクカバーの頂部の鉛直方向距離が6m未満である請求項1又は2に記載の液化ガス運搬船。 - 前記液化ガスタンクは、前記液化ガスを-80度以下で貯蔵可能な材料で構成される請求項1又は2に記載の液化ガス運搬船。
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