(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列配置した複数の円筒形のタンク胴を、隣接するタンク胴同士が互いに重なるように隔壁を介して一体に接合してなる液化ガスタンクにおける上記隔壁の上端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径を、他の部分のシェル部の半径よりも大きくして、該隔壁の上端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくした構成を有することを特徴とする液化ガスタンク。
【請求項２】
隔壁の下端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径を、他の部分のシェル部の半径よりも大きくして、該隔壁の下端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくした請求項１記載の液化ガスタンク。
【請求項３】
並列配置した複数の球形のタンク胴を、隣接するタンク胴同士が互いに重なるように隔壁を介して一体に接合してなる液化ガスタンクにおける上記隔壁の周端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径を、他の部分のシェル部の半径よりも大きくして、該隔壁の周端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくした構成を有することを特徴とする液化ガスタンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は複数の円筒形のタンク胴又は球形タンク胴を隔壁を介し重ね合わせて一体接合してなる液化ガスタンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
陸上又は海上に設けられたり、液化ガス運搬船の内部に独立させて搭載される液化ガスタンクには、容積効率の向上等を目的として、複数のタンク胴を隔壁を介して一体的に組み合わせて双胴又は多胴としたものがある。
【０００３】
今、一例として、図５の（イ）（ロ）（ハ）に、液化ガス運搬船１に搭載させる双胴円筒形の液化ガスタンク２について示すと、該液化ガスタンク２は、同一半径Ｒとしたシェル部４とその両端の鏡板５とからなる２つの円筒形のタンク胴３を、隔壁６を介して横方向に平行となるように互いに重ね合わせて一体接合してなる構成としてある。７は船内に設置されたタンク支持構造、８はタンク支持構造７で支持される部分のタンク胴３の内面に施されている補強リングである。
【０００４】
かかる双胴円筒形の液化ガスタンク２においては、２つのタンク胴３の切断面積をＡとすると、容積効率はＡ／ｂ・ｄとして表わされ、ｂ／ｄ＝１．５４のときに容積効率が最もよくなるが、船内に搭載する場合に余分なスペースが生じて容積効率が悪くなったり、船のスタビリティに欠けて来る。そのため、かかる配置上の制約や、半径Ｒを小さくして板厚を下げるため等により、液化ガス運搬船では、ｂ／ｄ＝１．６〜１．８の範囲となるようタンク胴３を離している場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ｂ／ｄ＝１．６〜１．８の範囲となるようタンク胴３を離すと、隔壁６の荷重分担（膜力分担）がタンク胴３の円筒シェル部４より大きく、隔壁６の板厚が厚くなってしまう。因に、理論上は、ｂ／ｄ＝１．５のときに隔壁６と円筒シェル部４の板厚が等しくなるが、ｂ／ｄ＝１．５となるように２つのタンク胴３を近付けると、必要な容積を確保するためには半径Ｒが大きくなる結果、板厚が増す問題があり、更に、液化ガス運搬船の場合、船体のスタビリティが悪化する問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記ｂ／ｄ＝１．６〜１．８の範囲でも隔壁に作用する膜力荷重を小さくして隔壁の板厚を小さくすることができるようにすると共に、容積効率を改善することができるようにしようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、並列配置した複数の円筒形のタンク胴を、隣接するタンク胴同士が互いに重なるように隔壁を介して一体に接合してなる液化ガスタンクにおける上記隔壁の上端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径を、他の部分のシェル部の半径よりも大きくして、該隔壁の上端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくした構成とする。
【０００８】
又、各円筒形タンク胴の上記隔壁の下端に接合する部分のシェル部の半径を、他の部分のシェル部の半径よりも大きくして、該隔壁の下端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくした構成とする。
【０００９】
更に、並列配置した複数の球形のタンク胴を、隣接するタンク胴同士が互いに重なるように隔壁を介して一体に接合してなる液化ガスタンクにおける上記隔壁の周端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径を、他の部分のシェル部の半径よりも大きくして、該隔壁の周端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくした構成とする。
【００１０】
【作用】
双胴又は多胴円筒形の液化ガスタンクにおいて、隔壁上端に接合する部分におけるシェル部の半径を他の部分の半径よりも大きくして、該隔壁の上端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくすると、隔壁に作用する膜力荷重を小さくすることができ、隔壁の板厚を薄くできることになる。更に、隔壁とシェル部の間の角度の補角が大きくなる分、タンク容積を増やすことができる。
【００１１】
又、双胴又は多胴円筒形の液化ガスタンクにおいて、隔壁上端近傍のタンク胴のシェル部の半径を大きくすることに加えて、隔壁下端近傍のシェル部の半径をも大きくして、該隔壁の下端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくすると、タンク容積を更に増大させることができるようになる。
【００１２】
更に、双胴又は多胴球形の液化ガスタンクにおいて、隔壁の周端に接合する部分のシェル部の半径を他の部分の半径よりも大きくして、該隔壁の周端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくすると、隔壁の板厚を薄くできると共に、タンク容積を増やすことができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施例を示すもので、図５の（イ）（ロ）（ハ）に示したと同様な構成としてある双胴円筒形の液化ガスタンクにおいて、両タンク胴３における隔壁６の上端近傍に位置するシェル部４ａの半径を、図１に破線で示す他の部分に位置するシェル部４の半径よりも大きくして曲率を小さくした構成とする。すなわち、隔壁６の上端に対する接合部付近に位置するシェル部４ａの半径を、他の部分のシェル部４の半径Ｒよりも大きい半径Ｒａとして、該隔壁６の上端に接合する部分の各タンク胴３のシェル部４ａの半径Ｒａの中心位置を他の部分のシェル部４の半径Ｒの中心位置よりも隔壁６に近い位置とし、シェル部４ａをシェル部４に滑らかに接続し、且つ両タンク胴３のシェル部４ａを、小さい単一半径Ｒのタンクシェル（破線で示す）よりも隔壁６との間の角度の補角θが大きくなるように隔壁６の上端に接合してなる液化ガスタンク２Ａとする。
【００１５】
双胴円筒形の液化ガスタンクの場合、内圧Ｐによって円筒シェル部４に働く周方向膜力Ｐｍは、単位長さ当りＰｍ＝ＰＲ、隔壁６に働く膜力Ｐｖは、Ｐｖ＝２Ｐｍcos θ＝２ＰＲcos θとなる。このことから、隔壁６の上端付近に位置するシェル部４ａの曲率を他の部分のシェル部４の曲率よりも小さくしてシェル部４ａと隔壁６の間の角度の補角θを大きくすると、シェル部４ａの半径が半径Ｒより大きい半径Ｒａになっても該補角θが大きくなる影響がそれを上回れば、隔壁６への流入応力が減少することになって膜力Ｐｖは減少することになる。したがって、膜力Ｐｖが減少する分、隔壁６の板厚を薄くすることができ、たとえば、上記補角θを６０°に選定すれば、隔壁６とシェル部４の板厚を同一にすることができる。又、図１において、シェル部４ａが破線の位置から実線の位置へと半径が変化したことにより、２つのタンク胴３の各シェル部４ａ同士による凹み部分の体積を減らすことができることから、タンク全体としての容積効率を向上させることができる。更に、タンク内部の液体の自重による圧力を考えた場合、タンク上部は下部よりも圧力が低いので、シェル部４ａの板厚を更に薄くすることができる。
【００１６】
上記において、タンク胴３のシェル部４ａの半径がＲからＲａへと変化することによる円筒シェル部４の周方向曲げ応力が懸念されるが、タンク胴３の端面の鏡板５の存在や、タンク胴３内面の支持位置の補強リング８の存在（図５（ロ）参照）により、大きな曲げ応力は発生しないことが有限要素解析により確認されている。
【００１７】
次に、図２は本発明の他の実施例を示すもので、上記図１の実施例と同様な構成において、両タンク胴３における隔壁６の下端近傍のシェル部４ｂの半径をシェル部４の他の部分の半径Ｒよりも大きいＲａとして、該隔壁６の下端に接合する部分の各タンク胴３のシェル部４ｂの半径Ｒａの中心位置を他の部分のシェル部４の半径Ｒの中心位置よりも隔壁６に近い位置とし、隔壁６とシェル部４ｂの間の角度の補角を大きくしたものである。
【００１８】
図２の実施例の場合には、隔壁６の上端部近傍のシェル部４ａを下端部近傍のシェル部４ｂとの両方を他の部分に位置するシェル部４の半径よりも大きくしたことから、図１の実施例の場合よりも更に容積効率を上げることができる。又、この場合、半径を大きくする部分を鏡板５（図５（ロ）参照）の部分まで延長して隔壁６と接するすべての領域部分に適用してもよい。
【００１９】
なお、上記実施例では、２つの円筒形のタンク胴３を組み合わせた双胴円筒形の液化ガスタンクについて示したが、たとえば、図３に示す如く、３つ以上（図では３つ）の円筒形のタンク胴３を組み合わせた多胴円筒形の液化ガスタンクにおいても同様に実施できるものである。又、上記実施例における「円筒形」とは広義の表現であり、楕円形や複数の半径の円弧を連続させた形状をも含むものである。
【００２０】
次いで、図４は本発明の更に他の実施例を示すもので、同一半径Ｒとしたシェル部９を有する２つの球形のタンク胴１０を、隔壁６を介して互いに重ね合わせて一体接合してなる双胴球形の液化ガスタンク２Ｂにおいて、両タンク胴１０における隔壁６の周端部近傍に位置するシェル部９ａの半径を、周方向すべての領域にわたり、他の部分に位置するシェル部９の半径Ｒよりも大きい半径Ｒｂとし、該隔壁６の周端に接合する部分の各タンク胴１０のシェル部９ａの半径Ｒｂの中心位置を他の部分のシェル部９の半径Ｒの中心位置よりも隔壁６に近い位置とし、両タンク胴１０のシェル部９ａと隔壁６の間の角度の補角θを、小さい単一半径Ｒのタンクシェル（破線で示す）の場合よりも大きくしたものである。
【００２１】
図４の実施例の場合には、双胴球形の液化ガスタンク２Ｂにおいて、隔壁６の板厚を薄くすることができると共に、タンク全体としての容積効率を向上することができる。
【００２２】
なお、図４の実施例では、２つの球形のタンク胴１０を組み合わせた双胴球形の液化ガスタンク２Ｂについて示したが、３つ以上の球形のタンク胴１０を組み合わせた多胴球形の液化ガスタンクについても同様に実施できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、双胴又は多胴円筒形の液化ガスタンクにおいて、各タンク胴の隔壁上端に接合する部分におけるシェル部の半径を、他の部分のシェル部の半径よりも大きくして、該隔壁の上端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、シェル部と隔壁の間の角度の補角を大きくしたので、隔壁に作用する膜力を減少させることができて隔壁の板厚を薄くすることができると共に、隔壁上端に接合する部分におけるシェル部と隔壁の間の角度の補角を大きくして隔壁部でのくぼんだ部分の体積を減らすことができて、タンク全体としての容積効率を向上することができ、又、隔壁下端に接合する部分におけるシェル部の半径も大きくして、該隔壁の下端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくしたことによって、タンク全体の容積効率を更に向上することができ、更に、双胴又は多胴球形の液化ガスタンクにおいて、各タンク胴の隔壁周端に接合する部分におけるシェル部の半径を、他の部分のシェル部の半径よりも大きくして、該隔壁の周端に接合する部分の各タンク胴のシェル部の半径の中心位置を他の部分のシェル部の半径の中心位置よりも隔壁に近い位置とし、隔壁とシェル部の間の角度の補角を大きくしたことにより、隔壁の板厚を薄くすることができると共に、タンク全体としての容積を増やすことができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液化ガスタンクの一実施例を示す双胴円筒形の液化ガスタンクの概略切断正面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す概略切断正面図である。
【図３】多胴円筒形の液化ガスタンクへの採用例を示す概略図である。
【図４】本発明の更に他の実施例を示す双胴球形の液化ガスタンクの概略切断正面図である。
【図５】双胴円筒形の液化ガスタンクの一例を示すもので、（イ）は液化ガス運搬船に搭載されている状態の概要図、（ロ）は平面図、（ハ）は一部切断斜視図である。
【符号の説明】
２Ａ，２Ｂ  液化ガスタンク
３  タンク胴
４，４ａ  シェル部
６  隔壁
９，９ａ  シェル部
１０  タンク胴
【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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