(57)【要約】【課題】球形タンクの頂部付近、且つタンクの鉛直中心線から離れた位置に、平面視で真円形の開口部を精度良く、且つ容易に形成し、液面計等の機器類を液化ガスタンクに高精度で設置する。【解決手段】液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置２５は、球形タンク等の頂部付近、且つ該タンクの鉛直中心線から離れた位置に、平面視で真円形となる開口部２３を穿孔可能であり、基部２７と、この基部２７をタンク表面の開口部穿孔位置の上方に固定する複数の伸縮可能な脚部２８と、基部２７に軸支され、基部２７から鉛直下に延びる基準回転軸３０と、基部２７に設置されて基準回転軸３０を回転駆動する回転駆動部３１と、基準回転軸３０に取り付けられて該基準回転軸３０を中心に回動し、タンクを切断可能な切断機５０を鉛直方向にスライド自在、且つ基準回転軸３０からの半径距離を調節可能に保持する切断機保持部３２と、を具備してなることを特徴とする。【選択図】図４
2014100745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガス運搬船における液化ガスタンク等の頂部に、液面計用の円形の開口部を穿孔する液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置であって、
基部と、
前記基部を前記液化ガスタンク表面の前記開口部穿孔位置の上方に固定する複数の伸縮可能な脚部と、
前記基部に軸支され、該基部から鉛直下に延びる基準回転軸と、
前記基部に設置されて前記基準回転軸を回転駆動する回転駆動部と、
前記基準回転軸に取り付けられて該基準回転軸を中心に旋回し、前記液化ガスタンクを切断可能な切断機を鉛直方向にスライド自在に、且つ前記基準回転軸からの半径距離を調節可能に保持する切断機保持部と、
を具備してなることを特徴とする液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置。
【請求項２】
前記切断器保持部には、前記液化ガスタンクの表面に対する前記切断機の先端部の高さを所定の高さに保つとともに、この高さを調整可能な高さ設定部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置。
【請求項３】
前記高さ設定部は、
前記切断機保持部の先端付近に設けられた回動軸と、
前記回動軸に中間部を軸支され、その両端部に設けられた接触部のみが前記液化ガスタンクの表面に接触可能であり、且つ前記回動軸を中心に、前記接触部を前記液化ガスタンクの表面に対して離接方向に動かすように回動する回動レバーと、
を備えて構成され、
前記接触部は前記液化ガスタンクの表面上をスムーズに移動可能であることを特徴とする請求項２に記載の液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置。
【請求項４】
前記基準回転軸は、その先端部が、前記液化ガスタンク表面の前記開口部穿孔位置に予め穿孔された、前記開口部の径よりも十分に小さな径の中心孔に軸支されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置。
【請求項５】
液化ガス運搬船の液化ガスタンク頂部付近に液面計を追加設置もしくは換装する際の液化ガス運搬船の液面計設置方法であって、
前記液化ガスタンク内部の底部または頂部の一方に第一定点を設定する第一定点設定工程と、
前記第一定点から、前記液化ガスタンク内部の底部または頂部の他方に向かって鉛直方向にレーザ光を投射し、その投射位置を第二定点として設定する第二定点設定工程と、
前記第一定点および前記第二定点のうち、前記液化ガスタンクの頂部側の定点を中心として開口部を穿孔する穿孔工程と、
前記開口部に前記液面計の座管を溶接固定する座管溶接工程と、
前記座管の中心軸線と前記液化ガスタンクの底部側の定点とを結ぶ鉛直方向に前記液面計の計測管を設置する計測管設置工程と、
を備えてなることを特徴とする液化ガス運搬船の液面計設置方法。
【請求項６】
前記第一定点設定工程において、前記第一定点は前記液化ガスタンク内部の底部側に設定し、
前記第二定点設定工程においては、前記第一定点から投射した前記レーザ光の投射点を前記第二定点とし、
前記穿孔工程においては、まず前記レーザ光の投射点に中心孔を穿設し、次に該中心孔を中心に、平面視で所定の内径を有する前記開口部を穿孔することを特徴とする請求項５に記載の液化ガス運搬船の液面計設置方法。
【請求項７】
液化ガス運搬船の液化ガスタンク新造時にタンク頂部付近に液面計を設置する液化ガス運搬船の液面計設置方法であって、
前記液化ガスタンクの頂部付近に第一定点を設定する第一定点設定工程と、
前記第一定点を中心として開口部を穿孔する穿孔工程と、
前記開口部に前記液面計の座管を溶接固定する座管溶接工程と、
前記座管の中心軸線から前記液化ガスタンクの底部に向けて鉛直方向にレーザ光を投射し、その投射位置を第二定点として設定する第二定点設定工程と、
前記座管の中心軸線と前記第二定点とを結ぶ位置に前記液面計の計測管を設置する計測管設置工程と、
を備えてなることを特徴とする液化ガス運搬船の液面計設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガス運搬船に搭載されている球形タンクや円筒形タンク等の曲面に開口部を形成する液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置に係り、特に球形タンクの頂部付近、且つ球形タンクの鉛直中心線から離れた位置に、平面視で真円形となる孔を穿孔可能にした液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置および液面計設置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＧ（液化天然ガス）等を運搬する液化ガス運搬船の液化ガスタンクは、特許文献１に開示されているように、タンクの形状を高圧に耐え得る球形に形成したものが多い。このような球形のタンクに液面計を設置する場合は、タンクの頂部に設置するのが望ましいが、タンク頂部の鉛直中心線に合致する位置（頂点）には点検孔（マンホール）が設けられているため、この点検孔を避けて鉛直中心線からやや離れた位置に開口部が穿孔されて液面計が設置される。液面計以外の機器類（圧力計、温度計等）や配管類の貫通部等についても同様である。
【０００３】
このように、球形タンクに開口部を形成する場合、特に、ＬＮＧ船に搭載されている球形タンクに液面計等の機器類を後から追加（もしくは換装）する改造を行うような場合、従来ではジグソーを用いて開口部を切開した後、グラインダーで開口部の内周部を削って所定形状に仕上げるのが一般的な工法であった。
【０００４】
一方、特許文献１および２に開示されているように、液化ガス運搬船の液化ガスタンクの内部には、その頂部と底部との間を鉛直に結ぶパイプタワーと呼ばれる管状のタワーが設置されており、このパイプタワーの内部に、液化ガス搬入出用の配管や、前述の液面計からタンク底部に延びる計測管等が配設されている。近年では、材料費削減および軽量化、構造簡素化等を目的として、このパイプタワーの細径化が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２２８２８９号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５９７４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の通り、液化ガス運搬船の球形タンクの頂部付近、且つ球形タンクの鉛直中心線から離れた位置に液面計を設置するための開口部を形成する場合、当該開口部は、真上から見た平面視では真円形に形成する必要があるが、球面の法線に沿う視線では楕円形になる。このため、従来のようにジグソーを用いて切開したのでは正確な加工ができず、しかも液化ガス運搬船の液化ガスタンクは板厚が３０ｍｍ程度と厚いため、現物合わせで作業するには多大な時間が掛かってしまうという課題があった。
【０００７】
ガス切断やプラズマ切断等によりタンクを切開することも考えられるが、巨大なタンクの上での作業となるため、トーチの保持および姿勢制御が困難であり、それにも関わらず失敗は許されないため、作業者にとっては非常な心労を伴う過酷な作業となる。
【０００８】
一方、前述のように、液化ガス運搬船の球形タンク内部に設置されているパイプタワーの径が細められているため、上述した液面計の設置が困難になっている。即ち、液面計の場合は、球形タンクの頂部に、液面計が載置される鉛直な座管が設置される一方、球形タンクの底部、且つ上記座管に対して正確に鉛直下に設置されるレーザ反射部との間に計測管を配設する作業があり、径が細いパイプタワーの内部で、座管およびタンク底部の定点位置を精度良く設定するのが困難になっていた。
【０００９】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、液化ガス運搬船の、主に球形をした液化ガスタンクの頂部付近、且つ液化ガスタンクの鉛直中心線から離れた位置に液面計を設置するための、平面視で真円形の開口部を精度良く、且つ容易に形成し、液面計を液化ガスタンクに高精度で設置することのできる液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置および液面計設置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
即ち、本発明に係る液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置は、液化ガス運搬船における液化ガスタンク等の頂部に、液面計用の円形の開口部を穿孔する液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置であって、基部と、前記基部を前記液化ガスタンク表面の前記開口部穿孔位置の上方に固定する複数の伸縮可能な脚部と、前記基部に軸支され、該基部から鉛直下に延びる基準回転軸と、前記基部に設置されて前記基準回転軸を回転駆動する回転駆動部と、前記基準回転軸に取り付けられて該基準回転軸を中心に旋回し、前記液化ガスタンクを切断可能な切断機を鉛直方向にスライド自在に、且つ前記基準回転軸からの半径距離を調節可能に保持する切断機保持部と、を具備してなることを特徴とする。
【００１１】
上記構成の液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置によれば、その基部が、複数の脚部に支えられて液化ガスタンクの頂部の表面上に安定的に固定され、各脚部の長さを伸縮調整することにより、基部から鉛直下に延びる基準回転軸の垂下位置を、液化ガスタンク表面に形成しようとする開口部の中心点に容易に合致させることができる。
その後、回転駆動部によって基準回転軸を回動させることにより、切断機保持部を介して基準回転軸に取り付けられた切断機が、あたかもコンパスのように基準回転軸を中心に旋回し、この切断機によって液化ガスタンク表面が丸く切り取られて開口部が形成される。この開口部は平面視（基準回転軸の軸方向視）で真円形となる。
【００１２】
切断機保持部に保持されている切断機は、鉛直方向にスライド自在であるため、切断機がトレースする液化ガスタンク表面が球面、曲面、凹凸面状等であっても、その表面形状に倣って切断機が上下にスライドし、これよってスムーズに切断することができる。また、切断機は、基準回転軸からの半径距離を調節可能であるため、この半径距離を変化させることにより、タンクに形成する開口部の直径を変化させることができる。
【００１３】
このような液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置によれば、球形の液化ガスタンクの頂部付近、且つ液化ガスタンクの鉛直中心線から離れた位置であっても、平面視で真円形の開口部を精度良く、且つ容易に形成することができ、ひいては液化ガスタンクに液面計を高精度で設置することができる。
【００１４】
上記構成において、前記切断器保持部には、前記液化ガスタンクの表面に対する前記切断機の先端部の高さを所定の高さに保つとともに、この高さを調整可能な高さ設定部が設けられていることが好ましい。
【００１５】
この高さ設定部を設けることにより、切断する液化ガスタンク表面の湾曲形状に拘わらず、切断機の先端部と液化ガスタンク表面との間隔が常に一定の距離範囲内に保たれるため、平面視で真円形の開口部を容易かつ精度良く形成することができる。また、切断機の先端部の高さを調整できるため、切断条件の設定および変更を容易に行うことができる。
【００１６】
上記構成において、前記高さ設定部は、前記切断機保持部の先端付近に設けられた回動軸と、前記回動軸に中間部を軸支され、その両端部に設けられた接触部のみが前記液化ガスタンクの表面に接触可能であり、且つ前記回動軸を中心に、前記接触部を前記液化ガスタンクの表面に対して離接方向に動かすように回動する回動レバーと、を備えて構成され、前記接触部は前記液化ガスタンクの表面上をスムーズに移動可能であることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、切断機が液化ガスタンク表面をトレースして切断する時に、切断機の先端部近傍に中間部を軸支された回動レバーの両端の接触部が液化ガスタンク表面に接触しながらタンク表面をスムーズに移動する。このため、切断機の先端と液化ガスタンク表面との間隔を一定に保った状態で切断機をスムーズに移動（旋回）させ、液化ガスタンク表面に精度良く容易に円形の開口部を形成することができる。
【００１８】
上記構成において、前記基準回転軸は、その先端部が、前記液化ガスタンク表面の前記開口部穿孔位置に予め穿孔された、前記開口部の径よりも十分に小さな径の中心孔に軸支されるようにしてもよい。
【００１９】
上記構成によれば、基準回転軸の先端部が液化ガスタンク表面に形成された中心孔に軸支されることにより、心振れすることなく安定して回転することができる。このため、基準回転軸と共に旋回して液化ガスタンク表面に開口部を切断形成する切断機の軌跡を安定させることができ、形成された開口部の中心位置精度および真円度を格段に高めることができる。
【００２０】
また、本発明に係る液化ガス運搬船の液面計設置方法は、液化ガス運搬船の液化ガスタンク頂部付近に液面計を追加設置もしくは換装する方法であって、前記液化ガスタンク内部の底部または頂部の一方に第一定点を設定する第一定点設定工程と、前記第一定点から、前記液化ガスタンク内部の底部または頂部の他方に向かって鉛直方向にレーザ光を投射し、その投射位置を第二定点として設定する第二定点設定工程と、前記第一定点および前記第二定点のうち、前記液化ガスタンクの頂部側の定点を中心として開口部を穿孔する穿孔工程と、前記開口部に前記液面計の座管を溶接固定する座管溶接工程と、前記座管の中心軸線と前記液化ガスタンクの底部側の定点とを結ぶ鉛直方向に前記液面計の計測管を設置する計測管設置工程と、を備えてなることを特徴とする。
【００２１】
上記の液化ガス運搬船の液面計設置方法によれば、液化ガスタンク内部の底部または頂部の一方に設定された第一定点から鉛直なレーザ光が投射され、その投射位置が第二定点として設定されるため、第一定点と第二定点とを鉛直線上に精度良く配置することができる。したがって、液化ガスタンクの内部に設置されているパイプタワーの径が細くても、第一定点と第二定点、即ち液面計の座管およびタンク底部側の基準部材の設置を容易にし、液化ガスタンクに液面計を精度良く追加設置、もしくは換装することができる。
【００２２】
好ましくは、前記第一定点設定工程において、前記第一定点は前記液化ガスタンク内部の底部側に設定し、前記第二定点設定工程においては、前記第一定点から投射した前記レーザ光の投射点を前記第二定点とし、前記穿孔工程においては、まず前記レーザ光の投射点に中心孔を穿設し、次に該中心孔を中心に、平面視で所定の内径を有する前記開口部を穿孔する。
【００２３】
上記方法では、液化ガスタンク底部に設定された第一定点から鉛直なレーザ光がタンク頂部に投射され、このレーザ光の投射点、即ち第二定点にまず中心孔が形成され、次にこの中心孔を中心にして液面計設置用の開口部が穿孔される。
先に形成される中心孔は、後で形成される開口部よりも格段に小径であるため、中心孔の形成後に再度レーザ光を投射して該レーザ光が中心孔を通過するか否かで中心孔の位置精度を確認することができる。
そして万一、中心孔の位置がずれていたとしても、開口部の形成範囲内で中心孔を開け直すか、もしくは中心孔の内径を偏心的に拡大して中心孔の中心位置を修正することができる。したがって、液化ガスタンクに液面計を高精度で追加設置、もしくは換装することができる。
【００２４】
また、本発明に係る液化ガス運搬船の液面計設置方法は、液化ガス運搬船の液化ガスタンク新造時にタンク頂部付近に液面計を設置するものであって、前記液化ガスタンクの頂部付近に第一定点を設定する第一定点設定工程と、前記第一定点を中心として開口部を穿孔する穿孔工程と、前記開口部に前記液面計の座管を溶接固定する座管溶接工程と、前記座管の中心軸線から前記液化ガスタンクの底部に向けて鉛直方向にレーザ光を投射し、その投射位置を第二定点として設定する第二定点設定工程と、前記座管の中心軸線と前記第二定点とを結ぶ位置に前記液面計の計測管を設置する計測管設置工程と、を備えてなることを特徴とする。
【００２５】
上記の液化ガス運搬船の液面計設置方法によれば、液化ガスタンク内部の頂部に設定された第一定点を中心として開口部が穿孔され、この開口部に液面計の座管が溶接固定され、この座管の中心軸線から液化ガスタンクの底部に向けて投射されたレーザ光の投射位置が第二定点として設定されるため、第一定点と第二定点とを鉛直線上に精度良く配置することができる。したがって、液化ガスタンクの内部に設置されているパイプタワーの径が細くても、第一定点と第二定点、即ち機器類の座管およびタンク底部側の基準部材の設置を容易にし、液化ガスタンクの新造時に液面計を精度良く設置することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明に係る液化ガス運搬船の液面計用穿孔装置によれば、球形をした液化ガスタンクの頂部付近、且つ液化ガスタンクの鉛直中心線から離れた位置であっても、液面計を設置するための、平面視で真円形の開口部を精度良く、且つ容易に形成し、液面計を液化ガスタンクに高精度で設置することができる。
また、本発明に係る液化ガス運搬船の液面計設置方法によれば、既存の液化ガスタンクに液面計を精度良く追加設置、もしくは換装することができる。
さらに、本発明に係る液化ガス運搬船の液面計設置方法によれば、液化ガスタンクの新造時に液面計を精度良く設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用可能な液化ガス運搬船の一例を示す側面図である。
【図２】図１に示す液化ガス運搬船の液化ガスタンク単体の縦断面図である。
【図３】図２のIII部を拡大したタンクトップ部の縦断面図である。
【図４】本発明に係る液面計用穿孔装置の一実施形態を示す側面図である。
【図５】図４のV部を拡大して切断機保持部の下側固定部および高さ設定部を示す図である。
【図６】図５のVI矢視による下側固定部および高さ設定部の平面図である。
【図７】図５のVII矢視による下側固定部および高さ設定部の側面図である。
【図８】タンク底部からのレーザ光の投射により第二定点を設定した状態を示すタンクトップ部の部分縦断面図である。
【図９】第二定点に中心孔が穿設された状態を示す縦断面図である。
【図１０】中心孔の位置精度を確認している状態を示す縦断面図である。
【図１１】中心孔を中心に開口部を穿孔している状態を示す縦断面図である。
【図１２】開口部の内周部に面取りが施された状態を示す縦断面図である。
【図１３】開口部に座管が仮止めされた状態を示す縦断面図である。
【図１４】開口部に座管が溶接された状態を示す縦断面図である。
【図１５】液面計追加設置時における第一定点設定工程を示す液化ガスタンクの縦断面図である。
【図１６】液面計追加設置時における第二定点設定工程を示す液化ガスタンクの縦断面図である。
【図１７】液面計追加設置時における穿孔工程を示す液化ガスタンクの縦断面図である。
【図１８】液面計追加設置時における座管溶接工程を示す液化ガスタンクの縦断面図である。
【図１９】既存の液化ガスタンクに液面計を追加設置する設置方法の各工程を示すフローチャートである。
【図２０】液化ガスタンクの新造時における第一定点設定工程を示す液化ガスタンクの縦断面図である。
【図２１】液化ガスタンクの新造時における穿孔工程を示す液化ガスタンクの縦断面図である。
【図２２】液化ガスタンクの新造時における座管溶接工程を示す液化ガスタンクの縦断面図である。
【図２３】液化ガスタンクの新造時における第二定点設定工程を示す液化ガスタンクの縦断面図である。
【図２４】液化ガスタンクの新造時において第二定点にタンク底部側の基準部材が設置された状態を示す縦断面図である。
【図２５】液化ガスタンクの新造時に液面計を設置する設置方法の各工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
［液化ガス運搬船および液化ガスタンクの構成］
図１は、本発明を適用可能な液化ガス運搬船の一例を示す側面図である。この液化ガス運搬船１は、所謂ＭＯＳＳ型と呼ばれる、ＬＮＧ等の液化ガスを運搬する船であり、その船体２は進行方向前方から順に、船首部、船倉部、船尾部に区画されている。
【００２９】
船倉部には複数の球形の液化ガスタンク３が長手方向に沿って搭載され、船尾部には操舵室（ブリッジ）および乗員居室等よりなる居住区５や、航行に必要なエンジン６等の主要設備を設置した機関室７が設けられている。また、各液化ガスタンク３の頂部には、ドーム状に突出したタンクトップ部８が設けられ、これらのタンクトップ部８に沿うように船体２の前後方向に延びるフライングパッセージ９が架設されている。フライングパッセージ９は乗組員や作業者の通路であるとともに、各タンクトップ部８に接続される図示しない配管類や電線類を支持している。
【００３０】
図２は、液化ガスタンク３単体の縦断面図である。
液化ガスタンク３は、球形のタンク本体１１と、このタンク本体１１の鉛直中心線Ｃに沿ってタンク本体１１の頂部と底部との間を鉛直に結ぶように設けられたパイプタワー１２とを備えて構成されている。パイプタワー１２の底部は、液化ガスを外部に送給する図示しない送給ポンプが収容される径の大きなポンプ室１３とされており、パイプタワー１２の頂部はタンクトップ部８に繋がっている。
【００３１】
図３にも拡大して示すように、タンクトップ部８の上面は耐圧性確保のために球面状となっており、その中央部、即ち鉛直中心線Ｃが通る位置（頂点）に点検孔（マンホール）１５が設けられている。そして、この点検孔１５を避けて鉛直中心線Ｃからやや離れた位置に液面計１６および図示しない他の機器類が設置されている。液面計１６は、タンクトップ部８の上面を貫通する形で固定された鉛直な座管１７の上に設置され、液面計１６から鉛直下に延びる複数の計測管１９，２０が、ポンプ室１３内でタンク底面上に設置された計測基準部材２１に繋がっている。座管１７は、タンクトップ部８の上面の、鉛直中心線Ｃから離れた位置に穿孔された液面計設置孔２３（開口部）に差し込まれて溶接されている。
【００３２】
液面計１６は、各液化ガスタンク３内に貯留された液化ガスの液位、温度、圧力を測定するものであり、そのデータが図示しないコンピュータシステムに入力されることによって、液化ガス運搬船１に搭載された液化ガスの全体量が算出される。このシステムはＣＴＳ（Custody Transfer System）と呼ばれ、このＣＴＳによって算出された液化ガスの搭載量を基に通関時における関税が査定されるため、高い精度と信頼性が求められている。したがって、液面計１６の設置精度もかなり厳しい。
【００３３】
液面計１６（座管１７）を設置するための液面計設置孔２３は、平面視で真円形でなければならないが、球面状に形成されたタンクトップ部８の頂部から偏倚した位置に形成されるため、平面視以外では楕円形である。このため、ジグソー等を用いて切開するのでは正確な加工が困難である。また、最初に小さめの孔を形成し、この孔の内径を座管１７の外径に合わせて徐々に拡大していく現物合わせの工法では、タンクトップ部８の肉厚が厚いために多大な時間を要してしまう。
【００３４】
［液面計用穿孔装置の構成］
図４は、本発明に係る液面計用穿孔装置２５の一実施形態を示す側面図である。この液面計用穿孔装置２５は、タンクトップ部８の上面のような球面部位に、平面視で真円状の開口部を容易に形成できるように構成された装置である。
【００３５】
液面計用穿孔装置２５は、平面視で矩形をなす厚い平板状のベースプレート２７（基部）と、このベースプレート２７をタンクトップ部８の、液面計設置孔２３の穿孔位置の上方に固定する複数の伸縮可能な脚部２８と、ベースプレート２７の中央部を貫通する形で軸支され、ベースプレート２７から鉛直下に延びる基準回転軸３０と、ベースプレート２７に設置されて基準回転軸３０を回転駆動するエアモータ３１（回転駆動部）と、基準回転軸３０に取り付けられて基準回転軸３０を中心に回動する切断機保持部３２とを具備して構成されている。
【００３６】
ベースプレート２７は、例えば４０ｃｍ四方で厚さが１０ｍｍ程度のジュラルミン板を例示することができるが、その大きさ、厚み、材質等はこれに限定されず、必要な剛性を確保できれば適宜変更することができる。
【００３７】
ベースプレート２７の一面の四隅にはピロボールジョイント３４（球状関節）を介して４本の脚部２８が回動自在に連結されている。脚部２８の本数は３本以上であることが必須であるが、ベースプレート２７を安定的に支持する上では４本が好ましい。脚部２８は、その中間部に設けられた伸縮部２８ａによって任意の長さに伸縮することができ、その各々の先端部にはピロボールジョイント３５を介してＯＮ／ＯＦＦ式の吸盤３６が設けられている。
【００３８】
各脚部２８の伸縮範囲は、例えば最短で１ｍ未満、最長で１．５ｍ程度の範囲を例示できるが、この伸縮範囲は現場での使用状況に応じて適宜変更できる。また、吸盤３６は、レバー３６ａを起こすとＯＦＦになって吸着性が無くなり、レバー３６ａを倒すとＯＮになって球面状のタンク表面に吸着し、本実施形態においては液面計用穿孔装置２５をタンクトップ部８の表面に起立した姿勢で固定することができる。
【００３９】
このようなＯＮ／ＯＦＦ式の吸盤３６を脚部２８の先端部に設けたことにより、タンクトップ部８の表面に対する脚部２８の着脱、固定、位置調整等が容易になり、液面計用穿孔装置２５全体の設置作業性を向上させることができる。撤去時についても同様である。なお、ピロボールジョイント３４，３５に適度な回動抵抗を付与すれば、脚部２８や吸盤３６のふらつきを抑制して液面計用穿孔装置２５の取り回し性を向上させることができる。
【００４０】
一方、基準回転軸３０は、その上端部がベースプレート２７の中央部に設けられた軸受３８によって回転自在に軸支され、先端部（下端部）が、タンクトップ部８に予め穿孔された中心孔４０に軸支されるようになっている。基準回転軸３０の先端部には着脱可能なピボット軸４１が回転自在に装着され、このピボット軸４１の先端部が中心孔４０に挿入されることによって、基準回転軸３０の先端部がピボット軸４１を介して中心孔４０に軸支される。したがって、基準回転軸３０はベースプレート２７（軸受３８）とタンクトップ部８（中心孔４０）とに軸支された両端支持軸となって高い剛性で支持される。中心孔４０の内径は、液面計設置孔２３の内径よりも十分に小さく形成するのが望ましい。具体的には１０ｍｍ程度でよい。また、中心孔４０とピボット軸４１との間に無用な遊びが無いことが好ましい。
【００４１】
エアモータ３１は、ベースプレート２７の下面側に固定され、ベースプレート２７の上面側に接続されるエアホース４３からのエア圧を受けて回転する。エアモータ３１の主軸に設けられたピニオンギヤ４４が、基準回転軸３０の中間部に回転一体に設けられたドリブンギヤ４５に噛合し、ピニオンギヤ４４の歯数がドリブンギヤ４５の歯数よりも格段に少ないため、エアモータ３１の回転が大幅に減速されて基準回転軸３０に伝達される。ベースプレート２７の下面にはエアモータ３１のＯＮ／ＯＦＦ操作、および回転速度の調整等を行うコントローラ４６が設けられている。なお、エアモータ３１を電動モータに置き換えることもできる。
【００４２】
切断機保持部３２は、タンクトップ部８を切断可能な切断機５０を鉛直方向にスライド自在に、且つ基準回転軸３０からの半径距離を調節可能に保持するものであり、基準回転軸３０の中間部に上下に位置調整可能に固定されたクランプ部５２と、このクランプ部５２から水平に延びる保持アーム５３と、この保持アーム５３の先端に鉛直方向にスライド自在に保持されたスライド軸５４と、保持アーム５３を挟んでスライド軸５４の上部と下部とにそれぞれ固定された上側固定部５５および下側固定部５６とを備えて構成されている。
【００４３】
切断機５０としては、タンクトップ部８の表面に触れることなくタンクトップ部８を切断可能な形式のもの、例えばプラズマ切断機やガス切断機等が推奨される。これにより、切断時に切断機５０から反力が発生することがなく、このような反力が液面計用穿孔装置２５側に作用することもなく、したがって液面計用穿孔装置２５のベースプレート２７や基準回転軸３０の位置ずれ等を防止して液面計設置孔２３の精度を向上させることができる。
【００４４】
切断機５０のトーチ形状は縦長であり、その上部付近がクランプ状の上側固定部５５にクランプされて固定され、下部（先端部）付近が図５〜図７にも示すリング状の下側固定部５６に上方から差し込まれて固定ネジ５７で固定される。なお、本実施形態における切断機５０のトーチ形状は一例に過ぎず、他の形状を否定するものではないが、切断機５０は基準回転軸３０の周囲を旋回するため、トーチ形状が縦長であった方が脚部２８等に干渉する確率が小さい点で好ましい。
【００４５】
保持アーム５３は、クランプ部５２に設けられたダイヤル５９を回転させることにより、内蔵されたラックアンドピニオン機構の作用によってクランプ部５２からの突き出し量を変更することができ、これによって切断機５０の基準回転軸３０を中心とする旋回半径、即ち穿孔する液面計設置孔２３の直径を変化させることができる。
【００４６】
切断機保持部３２の下側固定部５６には高さ設定部６１が設けられている。この高さ設定部６１は、タンクトップ部８の表面に対する切断機５０の先端部の高さを所定の高さに保つとともに、この高さを調整可能にするものである。図５〜図７は、下側固定部５６および高さ設定部６１を示す図である。
【００４７】
高さ設定部６１は、切断機保持部３２の先端部に位置する下側固定部５６の側面に設けられた水平な回動軸６２と、この回動軸６２に中間部を軸支された回動レバー６３と、回動レバー６３の両端部に設けられたボールスライダ６４（接触部）とを備えて構成されている。ボールスライダ６４は鋼球６４ａを転動させて平面上をスムーズに滑動可能にするものであり、その頂面に突設された高さ調整ネジ６４ｂが、回動レバー６３の両端部に設けられた水平な高さ調整板６３ａに螺合されている。この螺合量を変えることにより、タンクトップ部８の表面に対する下側固定部５６の高さ、即ち切断機５０の先端部の高さを変更することができる。
【００４８】
回動レバー６３は、その両端のボールスライダ６４の部分のみがタンクトップ部８の表面に接触可能であり、且つ回動軸６２を中心に、各ボールスライダ６４をタンクトップ部８の表面に対して離接方向に動かすように回動する。各ボールスライダ６４はタンクトップ部８の表面上をスムーズに移動することができる。図６に示すように、平面視で２つのボールスライダ６４を結んだ線の延長線が液面計設置孔２３の中心部（中心孔４０）を通り、且つ２つのボールスライダ６４が液面計設置孔２３の輪郭を跨ぐように回動レバー６３の向きを定めるのが好ましい。
【００４９】
切断機５０が切断機保持部３２に設置されると、切断機５０およびスライド軸５４、上側固定部５５、下側固定部５６等の重量が回動軸６２を経て回動レバー６３の中央部に加わり、回動レバー６３の両端のボールスライダ６４（鋼球６４ａ）がタンクトップ部８の表面に押しつけられる。この時、切断機５０の先端はタンクトップ部８の表面から離れており、その高さは回動レバー６３の高さ調整板６３ａに対するボールスライダ６４の螺合量を変化させることにより容易に調整できる。
【００５０】
［液面計設置孔の穿孔手順］
以上のように構成された液面計用穿孔装置２５を用いてタンクトップ部８の上面に、平面視で真円形の液面計設置孔２３を穿孔する場合の手順を図８〜図１１に示す。
【００５１】
まず、図８に示すように、後述の如く液化ガスタンク３の底部に設けられた第一定点Ｐ１（図１５参照）から鉛直なレーザ光Ｌを投射し、このレーザ光Ｌがタンクトップ部８の下面に投射された点を液面計設置孔２３の中心点となる第二定点Ｐ２として設定する。
【００５２】
次に、図９に示すように、第二定点Ｐ２に合わせて中心孔４０を鉛直に穿設する。この中心孔４０は前述の通り１０ｍｍ程度の小孔であるため、ドリル等で容易に形成することができる。
【００５３】
次に、図１０に示すように、液化ガスタンク３底部の第一定点Ｐ１から鉛直なレーザ光Ｌを再度投射し、このレーザ光Ｌが中心孔４０（第二定点Ｐ２）を通過するか否かを見て中心孔４０の位置精度を確認する。レーザ光Ｌが中心孔４０を通過しない場合は中心孔４０の位置精度が悪いため、再度測量して液面計設置孔２３の形成範囲内で中心孔４０を開け直すか、もしくは中心孔４０の内径を偏心的に拡大して中心孔４０の中心位置を修正する。
【００５４】
次に、図１１に示すように、中心孔４０の上部に液面計用穿孔装置２５を設置し、基準回転軸３０のピボット軸４１の先端部を中心孔４０に挿入した状態で、基準回転軸３０が鉛直になるように各脚部２８の長さや吸盤３６による固定位置を調整する。基準回転軸３０はベースプレート２７に直交する角度で軸支されているため、ベースプレート２７の上面に水準器を置いてベースプレート２７を水平にした状態で基準回転軸３０の位置を中心孔４０に合致させれば、自ずと基準回転軸３０が鉛直になる。
【００５５】
液面計用穿孔装置２５は、そのベースプレート２７が４本の脚部２８に支えられてタンクトップ部８の表面上に安定的に固定され、各脚部２８の長さが伸縮調整できるため、ベースプレート２７から鉛直下に延びる基準回転軸３０の垂下位置を中心孔４０に容易に合致させることができる。
【００５６】
次に、図４に示すように切断機保持部３２に切断機５０をセットし、クランプ部５２に設けられたダイヤル５９の調整により、保持アーム５３のクランプ部５２からの突出量を調整し、切断機５０の基準回転軸３０からの旋回半径、即ち液面計設置孔２３の内径を決定する。また、図５に示すように回動レバー６３の高さ調整板６３ａに対するボールスライダ６４の螺合量を調整して切断機５０の先端とタンクトップ部８の表面との間隔を調整する。
【００５７】
そして、切断機５０を作動させながらエアモータ３１を起動させて基準回転軸３０を回動させ、切断機５０を基準回転軸３０回りにコンパスのように旋回させてタンクトップ部８の上面を丸く切り取り、液面計設置孔２３を穿孔する。この時には、切断機５０を一気に１回転させて液面計設置孔２３の内周部を全て切り落とさずに、左右に分けて半回転ずつ回転させ、僅かに切り残しを形成すれば、液面計設置孔２３の開通と同時に基準回転軸３０が落下してしまうことを防止できる。
【００５８】
切断機保持部３２に保持されている切断機５０は鉛直方向にスライド自在であるため、切断機５０がトレースするタンクトップ部８の表面が球面、曲面、凹凸面状等であっても、その表面形状に倣って切断機５０が上下にスライドし、これよってスムーズに切断することができる。しかも、切断機５０は、基準回転軸３０からの半径距離を調節可能であるため、液面計設置孔２３の直径を容易に変更することができる。
【００５９】
また、高さ設定部６１により、タンクトップ部８の表面に対する切断機５０の先端部の高さが、タンクトップ部８の表面の湾曲形状に拘わらず、常に一定の高さに保たれるため、切断の途中で切断機５０が切断部に溶着してしまったり、切断機５０の高さが高くなり過ぎて切断が中断してしまったりすることを防止し、平面視で真円形の液面計設置孔２３を容易かつ精度良く形成することができる。また、高さ設定部６１において切断機５０の先端部の高さを調整できるため、切断条件の設定および変更を容易に行うことができる。
【００６０】
さらに、基準回転軸３０の先端部が、タンクトップ部８に予め穿孔された小径な中心孔４０にピボット軸４１を介して軸支された状態で切断が行われるため、基準回転軸３０が心振れすることなく安定して回転することができる。このため、基準回転軸３０を中心に旋回してタンクトップ部８を切断する切断機５０の旋回軌跡を安定させることができ、形成された液面計設置孔２３の中心位置精度および真円度を格段に高めることができる。なお、ピボット軸４１は必須要素ではなく、例えば基準回転軸３０の先端部を直接的に中心孔４０に挿入して軸支させてもよい。
【００６１】
以上のようにして形成された液面計設置孔２３は、タンクトップ部８の頂部付近、且つ鉛直中心線Ｃから離れた位置にありながらも、平面視で精度の良い真円形の開口部となる。このため、次に説明する座管１７の設置および液面計１６の設置を精度良く行うことができる。
【００６２】
液面計設置孔２３が形成されたら、図１２に示すように、液面計設置孔２３の内周部に、座管１７との開先溶接に備えて面取り６７を施す。この面取り作業は作業員がグラインダーを用いて行うが、例えば液面計用穿孔装置２５の切断機保持部３２に図示しない面取り装置を取り付けて、液面計設置孔２３の穿孔時と同様に面取り加工を行うようにすることも考えられる。
【００６３】
次に、図１３に示すように液面計設置孔２３に座管１７を仮止めし、図１４に示すように座管１７を液面計設置孔２３に溶接する。この溶接は、タンクトップ部８の外側と内側の両側から行われる。また、この溶接は不活性ガスにより溶接部を大気からシールドしながら行われる（ＴＩＧ溶接等）。そして、このように溶接された座管１７に液面計１６が取り付けられる。
【００６４】
なお、液面計用穿孔装置２５は、液化ガス運搬船１の液化ガスタンク３に液面計設置孔２３を穿孔するのみにとどまらず、例えば陸上に設置された球形タンクやドーム形タンク等に何らかの穴を穿孔する場合にも応用することができる。
【００６５】
［液化ガスタンクの液面計設置方法１］
次に、ＣＴＳ対応の液面計を備えていない既存の液化ガス運搬船の液化ガスタンクに前述のＣＴＳ対応の液面計１６を追加設置する場合や、液面計１６をタンクの他の場所に移設（換装）する場合等における改造方法（換装方法）について、図１５〜図１９を参照しながら説明する。なお、図１９は、この液面計設置方法における各工程を示すフローチャートである。
【００６６】
まず、図１５に示すように、液化ガスタンク３の内部、且つパイプタワー１２の内部における底部または頂部の一方、好ましくは底部側に、液面計１６の鉛直下に位置する第一定点Ｐ１を設定する（第一定点設定工程Ｓ１）。
【００６７】
次に、図１６に示すように、この第一定点Ｐ１から、液化ガスタンク内部の頂部、即ちタンクトップ部８に向かって鉛直なレーザ光Ｌを投射し、その投射位置を第二定点Ｐ２として設定する（第二定点設定工程Ｓ２）。この時の拡大図が図８である。
【００６８】
次に、第二定点Ｐ２の位置に合わせて、図１７に示すように、タンクトップ部８の上面に、平面視で所定の内径を有する液面計設置孔２３を、前述の液面計用穿孔装置２５を用いて穿孔する（穿孔工程Ｓ３）。この時の拡大図が図１１である。この穿孔工程Ｓ３においては、まずレーザ光Ｌの投射点（第二定点Ｐ２）に中心孔４０を穿設し（図９参照）、次にこの中心孔４０を中心に液面計設置孔２３を穿孔する。中心孔４０の径は、液面計設置孔２３の径よりも格段に小さくするのが望ましい。例えば１０ｍｍ程度である。
【００６９】
次に、液面計設置孔２３の内周部に溶接用の面取り６７を施すとともに（図１２参照）、図１８に示すように、第一定点Ｐ１に計測基準部材２１を設置し、液面計設置孔２３には液面計１６の基部となる座管１７を鉛直方向に沿わせて溶接固定する（座管溶接工程Ｓ４）この時の拡大図が図１３、図１４である）。
【００７０】
次に、座管１７の中心軸線と、第一定点Ｐ１（計測基準部材２１）とを結ぶ鉛直方向に、図３に示す液面計１６の計測管１９，２０を設置して図２に示す態様とし（計測管設置工程Ｓ５）、最後に座管１７の上に液面計１６を設置して液面計１６の設置が完了する。
【００７１】
上記の液面計設置方法によれば、液化ガスタンク３内部の底部（または頂部）に設定された第一定点Ｐ１から鉛直なレーザ光Ｌが投射され、その投射位置に合わせて第二定点Ｐ２が設定されるため、第一定点Ｐ１と第二定点Ｐ２とを鉛直線上に精度良く配置することができる。したがって、液化ガスタンク３の内部に設置されているパイプタワー１２の径が細くても、第一定点Ｐ１と第二定点Ｐ２、即ち液面計１６の座管１７および計測基準部材２１の設置を容易にし、液化ガスタンク３に液面計１６を精度良く設置する改造を容易に行うことができる。
【００７２】
また、前述のように、第一定点Ｐ１を液化ガスタンク３の底部側に設定し、この第一定点Ｐ１から上方に鉛直の投射したレーザ光Ｌの投射点を第二定点Ｐ２とし、穿孔工程Ｓ３においては、まず第二定点Ｐ２に小径な中心孔４０を穿設し、次にこの中心孔４０を中心にして液面計設置孔２３を穿孔するようにしている。
【００７３】
このため、小径な中心孔４０を穿設した後で第一定点Ｐ１から上方に鉛直なレーザ光Ｌを再度投射して中心孔４０の位置精度を確認することができ、中心孔４０の位置が万一ずれていたとしても、液面計設置孔２３の形成範囲内で中心孔４０を開け直すか、もしくは中心孔４０の内径を偏心的に拡大して中心孔４０の中心位置を修正することができる。したがって、液化ガスタンクに液面計１６等の機器類を高精度で設置することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態では、先にタンク底部側に第一定点Ｐ１を設定し、次にタンク頂部側に第二定点Ｐ２を設定して液面計設置孔２３を穿孔する手順としたが、この手順に限定されることはない。
例えば、先に液化ガスタンク３の頂部に第一定点Ｐ１を設定してここに中心孔４０を穿孔し、この中心孔４０から液化ガスタンク３の底部に向かって鉛直にレーザ光Ｌを投射してタンク底部に第二定点Ｐ２を定め、次に中心孔４０を中心に液面計設置孔２３を穿孔して座管１７を溶接固定する手順としてもよい。
【００７５】
［液化ガスタンクの液面計設置方法２］
次に、液化ガス運搬船の液化ガスタンク新造時における液面計１６の設置方法について、図２０〜図２５を参照しながら説明する。なお、図２５は、この液面計設置方法における各工程を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、図２０に示すように、液化ガスタンク３の頂部付近、即ちここではパイプタワー１２（タンクトップ部８）の頂部付近に第一定点Ｐ１を設定する（第一定点設定工程Ｓ１１）。
【００７７】
次に、この第一定点Ｐ１を中心として、図２１に示すように平面視で所定径を有する液面計設置孔２３を、前述の液面計用穿孔装置２５を用いて穿孔する（穿孔工程Ｓ１２）。
【００７８】
次に、図２２に示すように、液面計１６の基部となる座管１７を、液面計設置孔２３に鉛直方向に沿わせて溶接固定する（座管溶接工程Ｓ１３）。
【００７９】
次に、図２３に示すように、座管１７の中心軸線から液化ガスタンク３の底部に向けて鉛直なレーザ光Ｌを投射し、その投射位置を第二定点Ｐ２と定める（第二定点設定工程Ｓ１４）。
【００８０】
次に、図２４に示すように、第二定点Ｐ２に計測基準部材２１を設置し、最後に、座管１７の中心軸線と第二定点Ｐ２（計測基準部材２１）とを結ぶ鉛直方向に、図３に示す液面計１６の計測管１９，２０を設置して図２に示す態様とし（計測管設置工程Ｓ１５）、最後に座管１７の上に液面計１６を設置して液化ガスタンク３の新造が完了する。
【００８１】
上記の液面計設置方法によれば、液化ガスタンク３内部の頂部に設定された第一定点Ｐ１から鉛直なレーザ光Ｌを投射し、その投射位置に合わせて液化ガスタンク底部に第二定点Ｐ２が設定されるため、第一定点Ｐ１と第二定点Ｐ２とを鉛直線上に精度良く配置することができる。したがって、液化ガスタンク３の内部に設置されているパイプタワー１２の径が細くても、第一定点Ｐ１と第二定点Ｐ２、即ち液面計１６の座管１７および計測基準部材２１の設置を容易にし、液化ガスタンク３の新造時に液面計１６を精度良く設置することができる。
【００８２】
なお、上記実施形態では、先にタンク頂部側に第一定点Ｐ１を設定して液面計設置孔２３を穿孔するとともに座管１７を溶接固定し、次に座管１７の中心軸線からタンク底部に向けて鉛直なレーザ光Ｌを投射し、その投射位置を第二定点Ｐ２と定めているが、この手順に限定されることはない。例えば、先に液化ガスタンク３の底部に第一定点Ｐ１を設定し、次にタンク頂部側に第二定点Ｐ２を設定して液面計設置孔２３を穿孔する手順としてもよい。
【００８３】
なお、本発明は上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。
【００８４】
例えば、上記実施形態では、球形状の液化ガスタンクを例示して説明したが、液化ガスタンクが矩形状であっても同様に適用できる。さらに、液化ガスタンクの頂面が球面、平面、傾斜面、多角の折り曲げ面であっても、本発明に係る液化ガスタンク運搬船の液面計用穿孔装置および液面計設置方法は有効である。
【符号の説明】
【００８５】
１  液化ガス運搬船
３  液化ガスタンク
１２  パイプタワー
１５  点検孔
１６  液面計
１７  座管
１９，２０  計測管
２１  計測基準部材
２３  液面計設置孔（平面視で真円形となる開口部）
２５  液面計用穿孔装置
２７  ベースプレート（基部）
２８  脚部
３０  基準回転軸
３１  エアモータ（回転駆動部）
３２  切断機保持部
３６  吸盤
４０  中心孔
５０  切断機
６１  高さ設定部
６２  回動軸
６３  回動レバー
６４  ボールスライダ（接触部）
Ｃ  タンクの鉛直中心線
Ｌ  レーザ光
Ｐ１  第一定点
Ｐ２  第二定点
Ｓ１，Ｓ１１  第一定点設定工程
Ｓ２，Ｓ１４  第二定点設定工程
Ｓ３，Ｓ１２  穿孔工程
Ｓ４，Ｓ１３  座管溶接工程
Ｓ５，Ｓ１５  計測管設置工程
【図１】
2014100745.tif 000003
【図２】
2014100745.tif 000004
【図３】
2014100745.tif 000005
【図４】
2014100745.tif 000006
【図５】
2014100745.tif 000007
【図６】
2014100745.tif 000008
【図７】
2014100745.tif 000009
【図８】
2014100745.tif 000010
【図９】
2014100745.tif 000011
【図１０】
2014100745.tif 000012
【図１１】
2014100745.tif 000013
【図１２】
2014100745.tif 000014
【図１３】
2014100745.tif 000015
【図１４】
2014100745.tif 000016
【図１５】
2014100745.tif 000017
【図１６】
2014100745.tif 000018
【図１７】
2014100745.tif 000019
【図１８】
2014100745.tif 000020
【図１９】
2014100745.tif 000021
【図２０】
2014100745.tif 000022
【図２１】
2014100745.tif 000023
【図２２】
2014100745.tif 000024
【図２３】
2014100745.tif 000025
【図２４】
2014100745.tif 000026
【図２５】
2014100745.tif 000027