説明

LNGカーゴタンクのためのスロッシング抑制構造

【課題】LNG運搬船やFSRUに適用可能な、スロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクを提供する。
【解決手段】本発明のスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクは、カーゴタンク内で動くLNGのスロッシング現象を低減させるべく、カーゴタンク内の空間を左右の空間に仕切るスロッシング抑制バルクヘッドと、スロッシング抑制バルクヘッドをLNGカーゴタンクの内壁に取り付けるべく、第1の表面においてLNGカーゴタンクの内壁に接合され、第2の表面においてスロッシング抑制バルクヘッドに接合されるスツール部とを含み、LNG運搬船船体の内壁への極低温のLNGの漏洩やLNG運搬船船体の内壁との熱交換を防止するように構成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スロッシング抑制機構付きLNG(液化天然ガス)カーゴタンクに関し、より詳しくは、カーゴタンク内の空間を2つの部分、すなわち左右に仕切るスロッシング抑制バルクヘッドと、スロッシング抑制バルクヘッドをカーゴタンクの内部に固定するスツール部とを含み、LNGカーゴタンク内をLNGが左右に動くスロッシング現象を軽減するスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、LNGカーゴタンク内にLNGを極低温(約−163℃)で貯蔵し、運搬するLNG運搬船では、LNGが極低温であるが故に生じる船体の脆性破壊の問題を考慮して、カーゴタンクは特殊構造を有しなければならない。「特殊構造」なる語は、船体又はカーゴタンクの構造材から極低温のLNGを断熱及び分離するための構造を意味する。典型的には、特殊構造として、メンブレン構造が広く用いられてきた。メンブレン構造においては、船体の構造材に、優れた耐低温性を有するバリアが提供され、バリアとバリアの間には断熱物質が設けられている。
【0003】
図1は、カーゴタンクを有する典型的なLNG運搬船を示す図である。図1に示すように、LNG運搬船1では、船員の居室である乗員の部屋5及びLNG運搬船1の推進のための駆動力を発生させる動力部7を除いた船体内空間の大部分を、複数のカーゴタンク3が占めている。
【0004】
カーゴタンク3は、LNG運搬船1が運搬するLNGを貯蔵するための空間を画定する。コファダム、すなわち互いに隣接するカーゴタンク3間の空間が、設けられている。コファダムは、内部の空気を加熱する装置を備えているので、極低温のLNGが入っているカーゴタンク3との熱交換によって船体の壁が損傷しないようにする役割を果たす。
【0005】
図2は、従来のメンブレン式カーゴタンクを示す断面図である。図2に示すように、メンブレン式カーゴタンク3の内部構造は、炭素鋼製の船体内壁10と、船体内壁10の内面に設けられた断熱複合バリア層20とを含む。
【0006】
断熱複合バリア層20は、極低温のLNGによって船体内壁10が損傷しないようにするための断熱及び分離機能を果たす。カーゴタンク3の内部に最も近い最内部、即ち、LNGに直接接する位置に、ステンレス鋼(SUS)製の第1のバリア22が設けられる。第1のバリア22の外面上に、第1の断熱パッド24が設けられる。第1の断熱パッド24の外面上に、第1のバリア22の機能を補完する3層材料でできた第2のバリア26が設けられる。第2のバリア26の外面上に、第2の断熱パッド28が設けられる。第2の断熱パッド28は、LNG運搬船の構造材の1つである船体内壁10と密接している。この構造は、カーゴタンク3に入っている極低温LNGによる船体の内壁10の損傷を防止する。
【0007】
しかし、海路を航行するLNG運搬船(LNGC)及び定置で使用される浮体式貯蔵再ガス化設備(FSRU)などの海洋構造物の場合、海面状態次第で、例えば波や海風を受けて、構造物は揺れる。構造物が揺れるとき、カーゴタンク3に入っているLNGもカーゴタンク3内で動く。このとき、動いているLNGはカーゴタンク3の内壁にぶつかる。この現象は「スロッシング」と呼ばれるものであり、スロッシングによって内壁に加えられる衝撃はスロッシング衝撃と呼ばれる。
【0008】
スロッシングに起因するカーゴタンク3の内壁への損傷は、カーゴタンク3のサイズが大きくなるにつれて大きくなる。このことにより、カーゴタンク3のサイズは制限される。特に、特定海域で長期間停泊した状態で使用されるFSRUや、悪条件下で航行するLNG運搬船の場合、スロッシングに起因する上記の制限は、重要な設計因子となる。
【0009】
従って、LNGを貯蔵・管理するLNG運搬船やFSRUの大型LNGカーゴタンクに適用可能な、スロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
従って、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、LNG運搬船やFSRUに適用可能な、スロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の目的を達成するために、本発明は、スロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクであって、極低温のLNGの漏れを防止するための第1のバリアと、第1のバリアを補完するために提供される第2のバリア及び断熱パッドを有する該LNGカーゴタンクを提供する。スロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクは、カーゴタンク内で動くLNGのスロッシング現象を低減させるべく、カーゴタンク内の空間を左右の空間に仕切るスロッシング抑制バルクヘッドと、スロッシング抑制バルクヘッドをLNGカーゴタンクの内壁に取り付けるべく、第1の表面においてLNGカーゴタンクの内壁に接合され、第2の表面においてスロッシング抑制バルクヘッドに接合されるスツール部とを含む。スツール部の一方の表面とその反対側の表面は、第1のバリア及び第2のバリアにそれぞれ連結される。断熱パッドは、スツール部内に提供される。それゆえ、スロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクは、LNG運搬船船体の内壁への極低温のLNGの漏洩やLNG運搬船船体の内壁との熱交換を防止する。
【0012】
スロッシング抑制バルクヘッドは、船首尾線方向(長手方向)に所定の幅を有するジグザグ状のコルゲート型形状を有し得ることが好ましい。すなわち、スロッシング抑制バルクヘッドは、カーゴタンク内に配置され、カーゴタンク内の空間が左右の空間に仕切られ、それゆえ、カーゴタンクの左右舷方向(横方向)の幅を半分に減らし、それによってカーゴタンク内で動くLNGのスロッシング現象を軽減させるように、船体の船首尾線方向に沿って延在する。ここで、コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドは、カーゴタンク内の空間を二等分できるように構成され、座屈及び捩れに対して抵抗性を有し得る形状を実現する。
【0013】
更に、複数の穴が、コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドを貫通して、一定の間隔で互いから離間して形成され得る。これらの穴は、カーゴタンクを左右の空間に仕切るコルゲート型隔壁を貫通して形成されるので、カーゴタンクに入っているLNGは、これらの穴を通って左右の空間を自由に行き来することができる。従って、LNGを、カーゴタンクから外部へ、または外部からカーゴタンクへ、1つのポンプを用いて移送することができる。穴の有無及び数は、各実施形態の構造によって変わり得る。従来のメンブレン式カーゴタンクが2つの独立した空間に仕切られているような基本構造の場合のみ、構造に穴がないことがある。
【0014】
一方、スロッシング抑制バルクヘッドは、船体の船首尾線方向に方向付けられたプレート型隔壁と、プレート型隔壁が座屈に耐えられるようにプレート型隔壁に垂直に結合されかつ鉛直方向に方向付けられた複数の補強スティフナと、プレート型隔壁が船首尾線方向の変形及び捩れに耐えられるようにプレート型隔壁に垂直に結合されかつ長手方向に方向付けられた複数の補強ストリンガとを含み得る。プレート型スロッシング抑制バルクヘッドは、前述したコルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドに比べて剛性が大きいという長所があるが、カーゴタンクの空間を二等分することができないという短所もある。従って、カーゴタンクに入っているLNGの体積に応じて、適切な実施形態が選択的に用いられる。
【0015】
更に、複数の穴が、プレート型隔壁を貫通して、一定の間隔で互いから離間して形成され得る。プレート型隔壁に複数の穴が形成される理由は、コルゲート型隔壁に複数の穴が形成される理由と同じである。
【0016】
スロッシング抑制バルクヘッドは、LNGの極低温に耐えられるように、優れた耐低温性を有するステンレス鋼製又はアルミニウム製であり得ることが好ましい。そのようなステンレス鋼又はアルミニウムは、LNGの極低温(約−163℃)に耐えられるように十分な耐低温性を有する。従って、ステンレス鋼又はアルミニウムは、極低温でLNGに直接接するスロッシング抑制バルクヘッドの材料に適している。
【0017】
一方、スツール部は、スロッシング抑制バルクヘッドの端部と接合される第1の水平方向部材(parallel member)と、第1の水平方向部材の下方に位置する第2の水平方向部材と、第1の水平方向部材の各端部を対応する第2の水平方向部材の各端部に接続し、カーゴタンクの内壁まで延在する支持部材と、支持部材の各上方端部から第1のバリアまで延在し、第1のバリアと接合される第1の連結部材と、支持部材の各上方端部から第2のバリアまで延在し、第2のバリアと接合される第2の連結部材とを含み得る。更に、第2の水平方向部材の上又は下に複数の断熱パッドが設けられる。
【0018】
更に、スツール部は、第2の水平方向部材の下方に第2の水平方向部材から所定の距離だけ離れた位置に設けられ、一方の端部とその反対側の端部が支持部材の上方端部にそれぞれ接合される第3の水平方向部材を更に含み得る。従って、第3の水平方向部材が追加的に設けられる場合には、ストール部は内部に3つの密閉空間を画定する。密閉空間の数は、各実施形態の構造によって変わり得る。それゆえ、必要に応じて、ストール部内に画定される密閉空間の数を増やすために密閉空間の数を更に増やすことができ、それにより、より多様に密閉空間を実現することができる。
【0019】
ここで、第2の水平方向部材、第3の水平方向部材及び支持部材の上方端部によって、第2の密閉空間が画定される。第2の密閉空間は、スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定される1つの空間からなり、第2の密閉空間を画定する部材に発生したクラックに起因するガス漏れを検出するために第2の密閉空間内にガスが充填される。従来のカーゴタンクでは、第1のバリア及び第2のバリアにクラックが存在するか否かを検査するために、ガス充填法を用いた圧力検査作業が必然的に行われる。同じようにして、本発明のスツールにおいても、第1の水平方向部材、第2の水平方向部材、第3の水平方向部材、第1連結部材、第2連結部材及び支持部材(これらはスツール部を構成する)にクラックが存在するか否かを検査するために、ガス充填法を用いた圧力検査作業が行われる。このとき、第2の密閉空間は、ガスを充填するための空間として用いられる。このために、第2の密閉空間は、スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定される1つの空間によって画定されているので、第2の密閉空間内にガスを充填して、第2の密閉空間を形成する各部材、即ち、第2の水平方向部材、第3の水平方向部材及び支持部材の上方端部に発生したクラックに起因するガス漏れを検出することができる。更に、第2の密閉空間は、カーゴタンクの補修を行うための通路としての役割も果たす。
【0020】
第3の水平方向部材は、LNGの極低温に耐えられるように、優れた耐低温性を有するステンレス鋼製又はアルミニウム製であることが好ましい。
【0021】
ストール部においては、スロッシング抑制バルクヘッドをより確実に支持し、ストール部を船体内壁に安定に接合するために、第2の水平方向部材の幅は、第1の水平方向部材の幅よりも大きいことが好ましい。即ち、スロッシング抑制バルクヘッドと接合された第1の水平方向部材と、第1の水平方向部材よりも大きい幅を有する第2の水平方向部材と、第1の水平方向部材の各端部と第2の水平方向部材の各端部をそれぞれ接合する支持部材とが、台形断面を形成する。台形断面構造は、第1の水平方向部材に接合されているスロッシング抑制バルクヘッドをより確実に支持することができる。しかし、代替的に、第1の水平方向部材と第2の水平方向部材が同じ幅を有する矩形スツール部が用いられることもある。
【0022】
ここで、第1の水平方向部材、第2の水平方向部材、第1連結部材、第2連結部材及び支持部材の上方端部は、LNGの極低温に耐えることができるステンレス鋼製又はアルミニウム製である。船体の内壁と近接する支持部材の下方端部は、船体の内壁と同じ材料である炭素鋼製であることが好ましい。従って、第1の水平方向部材、第2の水平方向部材、第1連結部材及び第2連結部材は、第1及び第2のバリアと連結されるか、あるいは従来のメンブレン式カーゴタンクの第1及び第2のバリアと同じ機能を果たすので、これらは、優れた耐低温性を有しかつLNGの極低温に耐えることができるステンレス鋼製又はアルミニウム製であることが好ましい。
【0023】
更に、第1の水平方向部材、第2の水平方向部材及び支持部材の上方端部によって、第1の密閉空間が画定される。第1の密閉空間は、スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定される1つの空間からなるので、第1の密閉空間内にガスを充填して、第1の密閉空間を画定する部材に発生したクラックに起因するガス漏れを検出することができる。従って、第1の密閉空間は、第2の密閉空間と同じようにして、ガスを充填するための空間として用いられる。このために、第1の密閉空間は、スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定される1つの空間によって画定されているので、第1の密閉空間を形成する各部材、即ち、第1の水平方向部材、第2の水平方向部材及び支持部材の上方端部に発生したクラックに起因するガス漏れを検出することができる。更に、第1の密閉空間は、カーゴタンクの補修を行うための通路としての役割も果たす。
【0024】
更に、第2の密閉空間の下方には、第3の水平方向部材と、支持部材の下方端部と、支持部材の下方端部が接合される船体外壁とによって、第3の密閉空間が画定され得る。そのような密閉空間は、支持部材の上方端部と一体化された支持部材の下方端部及び船体の内壁が、支持部材の上方端部を通じて、カーゴタンクに入っている極低温のLNGとの熱交換によって損傷しないように、内部温度が調節可能であるように構築され得る。
【発明の効果】
【0025】
上述したように、本発明に従うスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクでは、カーゴタンクは、スロッシング抑制バルクヘッド及びスロッシング抑制バルクヘッドを支持するスツール部によって、左の空間と右の空間とに仕切られる。従って、本発明は、スロッシング現象を軽減し、巨大カーゴタンクの建造を可能にする。
【0026】
更に、本発明に従うスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクは、巨大カーゴタンクを必要とする浮体式貯蔵再ガス化設備(FSRU)にも適用できる。従って、FSRUの建造を容易にするという利点がある。
【0027】
更に、本発明に従うスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクでは、LNGをカーゴタンク外に排出するポンプタワーを、カーゴタンクに取り付けられたスロッシング抑制バルクヘッドに直接設置することができるので、従来技術のポンプタワーの振動問題を解決ことができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】カーゴタンクを有するLNG運搬船を示す図である。
【図2】従来のカーゴタンクを示す断面図である。
【図3】本発明に従うスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクの一実施形態を示す図である。
【図4】図3のスロッシング抑制バルクヘッドの第1の実施形態を示す部分斜視図である。
【図5】図3のスロッシング抑制バルクヘッドの第2の実施形態を示す部分斜視図である。
【図6】図3の部分Aの第1の実施形態を拡大して示す部分断面図である。
【図7】図3の部分Aの第2の実施形態を拡大して示す部分断面図である。
【図8】図3の部分Aの第3の実施形態を拡大して示す部分断面図である。
【図9】図3の実施形態に従うカーゴタンクの概念を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下に、本発明に従うスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクの好適実施形態について説明する。
【0030】
図3は、本発明に従うスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクの一実施形態を示す。図4は、図3の実施形態のスロッシング抑制バルクヘッドの第1の実施形態を示す部分斜視図である。図5は、図3の実施形態のスロッシング抑制バルクヘッドの第2の実施形態を示す部分斜視図である。図6は、図3の部分Aの第1の実施形態を示す部分断面図である。図7は、図3の部分Aの第2の実施形態を示す部分断面図である。図8は、図3の実施形態に従うカーゴタンクの概念を示す図である。
【0031】
図3に示すように、本発明に従うスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクは、カーゴタンク3内の空間を2つの部分、すなわち左右の空間に仕切るスロッシング抑制バルクヘッド100と、第1の表面においてLNG運搬船の内壁10に接合され、第2の表面においてスロッシング抑制バルクヘッド100に接合されるスツール部200とを含む。
【0032】
図4及び図5は、図3の実施形態に従うスロッシング抑制バルクヘッド100の幾つかの実施形態を示す。スロッシング抑制バルクヘッド100及び110については、対応する図面を参照しながら説明する。
【0033】
図4は、図3の実施形態のスロッシング抑制バルクヘッドの第1の実施形態を示す部分斜視図である。図4に示すように、スロッシング抑制バルクヘッドは、LNGを貯蔵するカーゴタンク3内に設置され、カーゴタンク3内の空間を2つの部分、すなわち左右の空間に仕切る構造物である。本実施形態では、スロッシング抑制バルクヘッド100は、船首尾線方向に所定の幅を有しかつジグザグ形状を有するコルゲート型構造物である。
【0034】
コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド100は、カーゴタンク3内に配置され、カーゴタンク3内の空間が左右の空間に仕切られるように船体の船首尾線方向に沿って延在する。この構造体では、カーゴタンク3の左右の各空間の幅は、カーゴタンク3の幅の半分である。従って、カーゴタンクに入っているLNGのスロッシング現象は軽減される。更に、所定の幅を有しかつジグザグ形状を有するコルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド100は、カーゴタンク3内の空間を二等分できるように構成されるのが好ましい。コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド100は、座屈及び捩れに対して構造的に抵抗性を有する形状を実現する。同様に、コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドを貫通して複数の隔壁貫通穴102が一定の間隔で互いから離間して形成されている。仕切られたカーゴタンク内で動くLNGは、隔壁貫通穴102を通って左右の空間を自由に行き来することができる。カーゴタンク内でのLNGの自由な流れは、LNGを、カーゴタンクの左右の空間から外部へ、または外部からカーゴタンクの左右の空間へ、1つのポンプを用いて移送することを可能にする。
【0035】
図5は、図3の実施形態のスロッシング抑制バルクヘッドの第2の実施形態を示す部分斜視図である。図5に示すように、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド110は、船体の船首尾線方向に方向付けられたプレート型隔壁112と、プレート型隔壁112に垂直でありかつ鉛直方向に延在する複数の補強スティフナ114と、プレート型隔壁112に垂直でありかつ船体の船首尾線方向に延在する複数の補強ストリンガ116とを含む。
【0036】
プレート型スロッシング抑制バルクヘッド110は、カーゴタンク3内に直立して配置されかつ船体の船首尾線方向に延在する板状部材である。プレート型スロッシング抑制バルクヘッド110は、カーゴタンク3内の空間を2つの部分、すなわち左右の空間に仕切る。この構造のおかげで、カーゴタンク3の左右の各空間の幅は、カーゴタンク3の幅の半分である。従って、カーゴタンクに入っているLNGのスロッシング現象は軽減される。図4に示すコルゲート型隔壁型のスロッシング抑制バルクヘッド100とは異なり、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド110は、多数の補強部材、換言すれば、複数の補強スティフナ114及び複数の補強ストリンガ116を有する。よって、構造的には、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド110は、座屈及び捩れに対して非常に高い剛性を有することができる。コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド100に関して記載したのと同様にして、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド110を貫通して複数のプレート穴118が一定の間隔で互いから離間して形成されている。カーゴタンクに入っているLNGは、プレート穴118を通って左右の空間の間を自由に流れることができる。カーゴタンク内でのLNGの自由な流れは、カーゴタンクの左右の空間から外部へ、または外部からカーゴタンクの左右の空間へ、LNGを単純なポンプを用いて移送することを可能にする。しかし、プレート型スロッシング抑制バルクヘッド110の場合は、図4に示すコルゲート型隔壁型のスロッシング抑制バルクヘッド100とは異なり、カーゴタンク3内の空間を二等分することができないので、不均一に仕切られた空間に起因する不都合があり得る。
【0037】
従って、LNG運搬船に設けられるカーゴタンクの規格、用途及び容量に合わせて、図4に示すコルゲート型隔壁型のスロッシング抑制バルクヘッド100または図5に示すプレート型スロッシング抑制バルクヘッド110が選定的に用いられるのが好ましい。当然のことながら、上記した2つのタイプのスロッシング抑制バルクヘッドと同様に、スロッシング抑制バルクヘッドを様々なタイプに変更することができる。これより先は、2つのタイプのうち、コルゲート型スロッシング抑制バルクヘッド100を用いた例に基づいて本発明を説明する。
【0038】
図6及び図7は、図3の部分Aの実施形態を示す。図6または図7に示される部分Aは、スツール部200または200aに関する。スツール部200または200aは、船体の内壁10と、カーゴタンク3内の空間を左右の空間に仕切るスロッシング抑制バルクヘッド100(ここでは、スロッシング抑制バルクヘッドとしてコルゲート型スロッシング抑制バルクヘッドを用いる)との両方に接合され、それによって、スロッシング抑制バルクヘッド100をカーゴタンクの内壁に取り付ける。
【0039】
まず、部分Aの第1の実施形態について、図6を参照して以下に説明する。スツール部200は、スロッシング抑制バルクヘッド100の端部と接合される第1の水平方向部材202と、第1の水平方向部材202に平行でありかつ第1の水平方向部材202から所定の距離だけ離れて下方に離間している第2の水平方向部材204と、第1の水平方向部材202の各端部を対応する第2の水平方向部材204の各端部に接続する支持部材212とを有する。スツール部200は更に、各支持部材の上方端部214から各第1のバリア22まで延在しかつ第1のバリア22と接合される第1の連結部材206と、各支持部材の上方端部214から各第2のバリア26まで延在しかつ第2のバリア26と接合される第2連結部材208と、第2の水平方向部材の上面及び下面にそれぞれ取り付けられる第1の断熱パッド210及び第2の断熱パッド211を含む。
【0040】
ここで、第1の水平方向部材202、第2の水平方向部材204、第1の連結部材206、第2の連結部材208及び支持部材の上方端部214は、ステンレス鋼製又はアルミニウム製であり、支持部材の下方端部216は、船体内壁10と同じ炭素鋼製である。
【0041】
第1の水平方向部材202、第2の水平方向部材204及び支持部材の上方端部214は、各第1のバリア22に接続されている第1の連結部材206及び各第2のバリア26に接続されている第2の連結部材208の両方によって、カーゴタンクの第1及び第2のバリア22、26に接続されている。従って、これらの部材202、204、206及び208は、優れた耐低温性を有し、第1のバリア22と同一又は類似であるような、ステンレス鋼製又はアルミニウム製である。支持部材の下方端部216は、上記部材の材料とは異なるが、船体内壁10と同一又は類似であるような、炭素鋼製である。
【0042】
従って、支持部材の上方端部214は、第1の水平方向部材202、第1連結部材206、第2の水平方向部材204及び第2連結部材208と接合されており、従って、LNGから伝わる極低温に耐性を有しなければならない。それゆえ、支持部材の上方端部214は、耐低温性を有するステンレス鋼又はアルミニウム製であるのが好ましい。しかし、支持部材の下方端部216は、船体内壁10と接合されているので、船体内壁10と同一又は類似する材料である炭素鋼製であるのが好ましい。支持部材の上方端部214と下方端部216の取り付け位置は、互いに隣接するカーゴタンク間の空間であるコファダム内の空気温度を考慮して決定される。
【0043】
第2の水平方向部材204は、第1の水平方向部材202の下方に第1の水平方向部材202から所定の距離だけ離れた位置に、第1の水平方向部材202と第2の水平方向部材204が互いに平行になるように配置される。第2の水平方向部材204は、第1の水平方向部材202と同じ材料であるステンレス鋼製又はアルミニウム製である。第2の水平方向部材204は、第2のバリア26と同じ機能を果たす。第1の断熱パッド210及び第2の断熱パッド211は、極低温のLNGから船体内壁を保護するべく、第2の水平方向部材204の上面及び下面にそれぞれ取り付けられている。
【0044】
一方で、第1の水平方向部材202、第2の水平方向部材204及び支持部材の上方端部214によって、第1の密閉空間230が画定される。第1の密閉空間230は、スロッシング抑制バルクヘッド100の外縁に沿って延在する1つの空間を形成し、スツール部200に発生したクラックに起因するガス漏れを検出するために第1の密閉空間230内にガスが充填される。従来技術では、カーゴタンクを製作した後には、第1のバリア22及び第2のバリア26にクラックが存在するか否かを検査するために、ガス充填法を用いた圧力検査作業が必然的に行われる。同じようにして、スツール部200を取り付け終わった後に、第1の水平方向部材202、第2の水平方向部材204、第1連結部材206、第2連結部材208及び支持部材の上端部214(これらはスツール部200を構成する)にクラックが存在するか否かを検査するために、ガス充填法を用いた圧力検査作業が行われる。このとき、第1の密閉空間230は、ガスを充填するための空間として用いられる。更に、第1の密閉空間230は、カーゴタンクの補修を行うための通路としての役割も果たす。
【0045】
第1の密閉空間230の下部には、第2の水平方向部材204、支持部材の下端部216及び支持部材の下端部216が接合される船体内壁10によって、第3の密閉空間が画定される。第3の密閉空間は、支持部材の上方端部214と一体化された支持部材の下方端部216及び船体内壁10が、支持部材の上方端部214を通じて、カーゴタンクに入っている極低温のLNGとの熱交換によって損傷しないように、内部温度が調節可能であるように構築される。
【0046】
次に、部分Aの第2の実施形態について、図7を参照して以下に説明する。スツール部200aが、スロッシング抑制バルクヘッド100の前端部及び後端部を支持している。図6の第1実施形態のスツール部200とは異なり、第1の水平方向部材202aと第2の水平方向部材204aが同じ幅を有する。更に、第1の水平方向部材202aと第2の水平方向部材204aを互いに接続する支持部材212aが、船体内壁10に垂直に接合される。上記したように矩形形状を有するスツール部200aは、図6の第1実施形態のスツール部200の支持力に比べて支持力が低下している。従って、スロッシング抑制バルクヘッド100が垂直方向に支持される位置即ち、スロッシング抑制バルクヘッド100の上方端部又は下方端部上ではスツール部200aを用いることは適していないが、スロッシング抑制バルクヘッド100の前端部又は後端部ではスツール部200aを用いることができる。上記構造を除くスツール部200aの一般形状及び構造は、図6の第1実施形態のスツール部200と同一であるので、これ以上の説明は不要であろう。
【0047】
次に、部分Aの第3の実施形態について、図8を参照して以下に説明する。図8の第3実施形態のスツール部は、図6の第1実施形態のスツール部と類似しているので、異なる点のみを以下に簡略に説明する。
【0048】
図8を参照すれば、第1実施形態とは異なり、第3実施形態は、第3の水平方向部材213を更に含む。第3の水平方向部材213は、第2の水平方向部材204の下方に第2の水平方向部材204から所定の距離だけ離れた位置に配置され、第3の水平方向部材213の両端部が支持部材の上方端部214にそれぞれ接合されている。
【0049】
この場合は、第2の水平方向部材204の下面に第1の断熱パッド210が取り付けられている。第3の水平方向部材213は、第1の断熱パッド210から所定の距離だけ離れた下向きに離間され、第3の水平方向部材213の下面に第2の断熱パッド211が取り付けられている。第1の断熱パッド210の下面と第3の水平方向部材213の下面の間に、第2の密閉空間250が画定される。更に、第2の断熱パッド211の下面と船体内壁10の上面の間に、第1の実施形態で説明したようにして、第3の密閉空間240が画定される。
【0050】
第3の水平方向部材213は、第2の水平方向部材204と同一又は類似であるステンレス鋼製又はアルミニウム製である。第2の密閉空間250は、第1実施形態の第1の密閉空間230と同様にして、ガスを充填するための空間として用いられる。
【0051】
ここで、第2の密閉空間250は、スロッシング抑制バルクヘッド100の外縁に沿って延在する1つの空間を形成し、第2の密閉空間250を画定する各部材、即ち、第2の水平方向部材204、第3の水平方向部材213及び支持部材の上方端部214に発生したクラックに起因するガス漏れを検出するために第2の密閉空間内にガスが充填される。更に、第2の密閉空間250は、カーゴタンクの補修を行うための通路としての役割も果たす。
【0052】
図9は、図3の実施形態に従うカーゴタンクの概念を示す図である。図9を参照して、スロッシング抑制機構を有するLNGカーゴタンクの内部構造について説明する。図2のカーゴタンク3とは異なり、本発明の好適実施形態に従うカーゴタンクは、2つの部分、すなわち左右の空間に仕切られる。この構造は、船体の船首尾線方向に延在しかつカーゴタンク内の空間を左右の空間に仕切るスロッシング抑制バルクヘッド100によって実現される。スロッシング抑制バルクヘッド100は、スロッシング抑制バルクヘッド100を垂直方向に支持する台形スツール部200及びスロッシング抑制バルクヘッド100を船首尾線方向に支持する矩形スツール部200aの両方によって、カーゴタンクに結合される。この実施形態では、スロッシング抑制バルクヘッド100に垂直方向により大きな力が加えられることを考慮してこの構造が設計されているが、構造は変更可能である。
【0053】
従って、カーゴタンクは、スロッシング抑制バルクヘッド100及びスロッシング抑制バルクヘッド100を支持するスツール部200、200aによって、左右の空間に仕切られている。LNGは、仕切られたカーゴタンクの左右の空間に貯蔵される。典型的には、LNGを含んでいるカーゴタンクの体積が減少すると、カーゴタンク内のLNGによって発生するスロッシング現象が軽減される。従って、図2の従来のカーゴタンクに比べて、本発明は、スロッシング現象を軽減する効果を有することができる。更に、本発明に従うスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクでは、複数のスロッシング抑制バルクヘッド100及び対応する数のスツール部200、200aが提供され得る。よって、本発明は、巨大カーゴタンクの建造を可能にする。更に、本発明では、LNGをカーゴタンク外に排出するポンプタワー300をスロッシング抑制バルクヘッド100の側壁に設置することができるので、従来の吊下げ式ポンプタワーの振動問題を解決ことができる。
【0054】
上記の実施形態では、スロッシング抑制バルクヘッド100が船体の船首尾線方向に方向付けられている構造についてのみ説明してきた。しかし、この実施形態の変更形態として、スロッシング抑制バルクヘッド100は、船体の左右舷方向に方向付けられ得る。あるいは、複数のスロッシング抑制バルクヘッド100を、船首尾線方向と左右舷方向とに互いに交差するように設置することもできる。これらの変更形態は、本発明の範囲内に含まれるものと考えられるものとする。
【0055】
本発明に従うスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクの好適実施形態について説明してきたが、当業者であれば、本発明の技術的範囲及び本質的特徴から逸脱することなく、様々な変更、付加及び置換が可能であることを理解するであろう。
【0056】
従って、上記の実施形態は、例示的な例に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって画定される。特許請求の範囲及びそれに等価なものから推論される全ての変更、付加及び置換は、本発明の範囲内に含まれるものとして解釈されなければならない。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
極低温のLNG(液化天然ガス)の漏れを防止するための第1のバリア並びに該第1のバリアを補完するために設けられる第2のバリア及び断熱パッドを有する、スロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンクであって、
前記カーゴタンク内でLNGが動くスロッシング現象を低減させるべく、前記カーゴタンク内の空間を複数の空間に仕切るためのスロッシング抑制バルクヘッドと、
前記スロッシング抑制バルクヘッドをLNGカーゴタンクの内壁に取り付けるべく、第1の表面において前記LNGカーゴタンクの前記内壁に接合され、第2の表面において前記スロッシング抑制バルクヘッドに接合されるスツール部とを含み、
前記スツール部が、前記第1のバリア及び前記第2のバリアにそれぞれ連結され、前記断熱パッドを前記スツール部内に有し、それによって、LNG運搬船船体の内壁への前記極低温のLNGの漏洩や前記LNG運搬船船体の前記内壁との熱交換を防止するようにしたことを特徴とする、スロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンク。
【請求項2】
前記スロッシング抑制バルクヘッドは、ジグザグ状のコルゲート形状を有することを特徴とする請求項1に記載のスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンク。
【請求項3】
前記スロッシング抑制バルクヘッドが、
プレート型隔壁と、
前記プレート型隔壁に垂直に結合されかつ鉛直方向に方向付けられたスティフナと、
前記プレート型隔壁に垂直に結合されかつ長手方向に方向付けられたストリンガとを含むことを特徴とする請求項1に記載のスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンク。
【請求項4】
前記スロッシング抑制バルクヘッドを貫通して穴が形成され、該穴を通って前記LNGが前記LNGカーゴタンク内の前記仕切られた両空間の間を行き来できるようにしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンク。
【請求項5】
前記スツール部が、
前記スロッシング抑制バルクヘッドの端部と接合される第1の水平方向部材と、
前記第1の水平方向部材の下方に位置する第2の水平方向部材と、
前記第1の水平方向部材の各端部を対応する前記第2の水平方向部材の各端部に接続し、前記カーゴタンクの前記内壁まで延在する支持部材と、
前記支持部材の各上方端部から前記第1のバリアまで延在し、該第1のバリアと接合される第1の連結部材と、
前記支持部材の各上方端部から前記第2のバリアまで延在し、該第2のバリアと接合される第2の連結部材とを含み、
前記第2の水平方向部材の上又は下に複数の断熱パッドが設けられることを特徴とする請求項1に記載のスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンク。
【請求項6】
前記第2の水平方向部材の下方に設けられかつ前記支持部材の前記上方端部に接合される第3の水平方向部材を更に含むことを特徴とする請求項5に記載のスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンク。
【請求項7】
前記第2の水平方向部材、前記第3の水平方向部材及び前記支持部材の前記上方端部によって、密閉空間が画定され、該密閉空間が、前記スロッシング抑制バルクヘッドの外縁に沿って画定された1つの空間からなり、前記密閉空間内には、対応する部材に発生したクラックに起因するガス漏れを検出するために、ガスが充填されることを特徴とする請求項6に記載のスロッシング抑制機構付きLNGカーゴタンク。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公表番号】特表2011−505298(P2011−505298A)
【公表日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−536826(P2010−536826)
【出願日】平成19年12月4日(2007.12.4)
【国際出願番号】PCT/KR2007/006226
【国際公開番号】WO2009/072681
【国際公開日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【出願人】(508192407)三星重工業株式会社 (21)
【氏名又は名称原語表記】SAMSUNG HEAVY IND.CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】530,Jangpyeong−ri,Shinhyeon−eup,Geoje−si,Gyeongsangnam−do, Republic of Korea
【Fターム(参考)】