(57)【要約】  液化エチレン（ＬＥＧ）または液化天然ガス（ＬＮＧ）または同様媒体のような非常に低温の液体を貯蔵するのに適し、基本的な形態が三角柱でアルミニュウム等の材料から製造されたタンクの製造方法。タンクは少なくとも主として比較的少数の異なる形式の事前形成された構造部材から製造されるのであり、タンクの殻パネルとして使用される平坦部材（２）（アルミニュウム製形状部材（１）等を機械的に押出し形成することで形成される）が形成され、平坦部分（１ａ）と補強部分（１ｂ）とを含み、摩擦溶接を使用して平坦部分で互いに溶接される。このように形成された平坦部材（２）は、長手方向および（または）横方向の補強材（４）（アルミニュウム製形状部材（３）等を機械的に押出し形成することで形成される）を備え、摩擦溶接により互いに溶接される。このように形成されて補強材（４）を備えた平坦パネル（２）は、少なくとも四つの側面を有する自立支持の容積ユニット（７）となるように、互いに対して、および（または）別個に製造された縁部材（５）および（または）コーナー部材（６）に対して取付けられる。
2007527828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化エチレン（ＬＥＧ）または液化天然ガス（ＬＮＧ）または同様媒体のような非常に低温の液体を貯蔵するのに適し、基本的な形態が三角柱でアルミニュウム等の材料から製造されたタンクの製造方法であって、タンクは少なくとも主として比較的少数の異なる形式の事前形成された構造部材から製造されるのであり、殻部材を指すそれらの部材は、平坦部分と補強部分とを含む形状部材を機械的に押出し加工し、摩擦溶接を使用してそれらの平坦部分で互いに溶接されて製造され、このように製造された平坦部材は長手方向および（または）横方向の補強材を備え、形状部材を機械的に押出し形成し、摩擦溶接により互いに溶接されて製造され、補強材を有するこのように製造された平坦部材は、少なくとも四つの側面を有する自立支持の容積ユニットとなるように、互いに対して、および（または）別個に製造された縁部材および（または）コーナー部材に対して連結されることを特徴とする方法。
【請求項２】
所望寸法のタンクを形成するために、一つ以上の容積ユニットが選ばれ、容積ユニットは並べて配置されて互いに連結されることを特徴とする請求項１に記載された方法。
【請求項３】
事前成形された構造部材が所定の寸法となるように正確に機械加工されること、および平坦部材および形状部材の端部が正確且つ精度の高い溶接溝を形成するようにベベル加工され、これは鋭いカッターで機械加工されることが好ましいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された方法。
【請求項４】
平坦部材の押出し加工した形状部材が変調部分の垂面に対して対称的とされ、補強部分が断面でＴ形またはＩ形とされたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項５】
横断面における形状部材の寸法がタンクにおける下手部材の意図する位置に応じて変化されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項６】
縁部材およびコーナー部材が所望の半径の形状および寸法となるように圧延されたプレートから形成されることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項７】
容積ユニットが互いに取付けられるとき、押出し加工した形状部材から摩擦溶接を使用して形成されたそれらのユニット間に取付けられ、散逸隔壁は多数の孔を含み、隣接する容積ユニット７を連結していることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項８】
容積ユニットの殻構造および散逸隔壁に使用される平坦部材が典型的に約１６×１６メートルに寸法決めされることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項９】
非常な低温に貯蔵されるべきＬＮＧ等の媒体を貯蔵するのに適し、基本形態が三角柱に等しいアルミニュウム・タンクなどであって、タンクは少なくとも主として少数の異なる形式の事前形成された構造部材から製造されるのであり、それらの部材は、アルミニュウム製形状部材（１）等を機械的に押出し加工して製造されたタンクの殻部材として使用される平坦部材（２）を含み、それらの部材は平坦部分（１ａ）と補強部分（１ｂ）とを含み、平坦部材は摩擦溶接により平坦部分（１ａ）で互いに溶接され、このように製造された平坦部材（２）は長手方向および（または）横方向の補強材（４）を備え、それらはアルミニュウム製形状部材（３）等を機械的に押出し形成されており、摩擦溶接により互いに溶接されること、および補強材（４）を有するこのように製造された平坦部材（２）は、少なくとも四つの側面を有する自立支持の容積ユニット（７）となるように、互いに対して、および（または）別個に製造された縁部材（６）および（または）コーナー部材（７）に対して連結されることを特徴とするタンク。
【請求項１０】
所望寸法のタンクを形成するために一つ以上の容積ユニット（７）が並べて配置され、互いに結合されることを特徴とする請求項９に記載されたタンク。
【請求項１１】
タンクが多数の事前形成された自立支持式容積ユニット（７）を並べて配置して形成され、容積ユニットは散逸隔壁（８）で互いに分離されていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載されたタンク。
【請求項１２】
タンクの充填および排出のためにチューブ・タワー（９）のような既知の手段をタンクが備えていることを特徴とする請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載されたタンク。
【請求項１３】
平坦パネル（２）の横断加工した形状部材（１）が平坦部分（１ａ）の垂面に対して断面で対称的であり、それらの補強部分（１ｂ）が断面でＴ形またはＩ形であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載されたタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の前文に記載のＬＮＧ貯蔵タンクの製造方法、およびこの方法を適用した請求項７の前文に記載のＬＮＧ貯蔵タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶にて液化天然ガスを貯蔵し搬送するために、通常は、アルミニュウム、ステンレス鋼または９％ニッケル鋼で製造された、船体ハル構造で支持される薄板構造タンクや自立支持される球形または三角柱形のタンクが一般に使用される。ＬＮＧを受入れる末端部では、さまざまな形式の、また異なる寸法の、９％ニッケル鋼またはステンレス鋼で形成された通常は円筒形の自立支持タンクや薄板構造タンクであることが通常好ましい。自立支持されるニッケル鋼製タンクは重量が大きいので、より薄い構造を使用して構造の最適化を図る傾向があり、これにより溶接性、特に溶接収縮が問題となる。実際には、三角柱形タンクには内部支持構造を使用することが必要であり、構造が複雑化して費用が大きくなっている。既知の解決策を適用する場合は、作業の大部分が建設現場での現場仕事で行わなければならなくなり、製造をさらに困難となし、完成までの時間と製造費用の両方を大きくすることになる。
【０００３】
典型的にエチレン（ＬＥＧ）（−１０３゜Ｃ）または天然ガス（−１６３゜Ｃ）のような低温液化ガスの温度は非常に低いので、タンク製造において結合部の寸法精度および品質に関する要求が強調される。タンクの製造はさまざまな部品のための数多くの切断段階、組立て段階、溶接段階を含む。切断および組立ての各段階は、作業工程による独自の精度がある。形状誤差の累積は材料の形状歪みの時点から既に始まることが見出された。寸法偏差は各作業段階で累積的に形成される。切断作業の精度は機械を注意深く規則的に保守することで、またその品質の進展を監視することで或る程度改善できるが、その結果は機械の経年数および設計に加えて、使用される切断方法によって変わる。溶接では、アーク溶接で生じる熱入力が収縮を生じ、この熱収縮が、現在使用されている、特に熱伝導の大きいアルミニュウム構造の場合に使用されている方法によって、なり大きい寸法精度誤差および変形を生じる。
【０００４】
先行する作業段階で形成された高さの偏差は、変形修正作業で除去される。鋼構造における修正は、収縮を引き起こすことを基本としており、熱を使用して行われる。ＬＮＧタンクのような適用例に要求される使用材料の特性は熱処理で劣化し、したがって熱による修正は全て禁止されるか、注意深く決定された状態でのみ使用されることになる。局部的に生じた収縮は組立体全体に収縮の影響を及ぼし、制御できない寸法精度の損失を生じ、したがってかなりの誤差に基づく費用を生じることになる。アルミニュウム構造の変形は鋼に比べて雑多であり、回復は困難である。全体として、寸法精度の改善は生産性および収益性を改善することが最大で唯一の方法であることが見出された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、液化天然ガス（ＬＮＧ）または他の低温媒体用の新規な改良されたタンク製造方法を提供することであり、この方法においては、誤差に起因する費用の節減性ならびに構造の明瞭性および簡潔性を考慮することで有利な組立体となし、製造の全体時間の削減および安価な費用での興行生産を可能にする。この目的は特に大型タンク、例えばその容積が１０００００ｍ3 以上のタンクに適した製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、請求項１に開示され、他の請求項にさらに詳細に記載されたようにして達成することができる。本発明によれば、タンクは少なくとも主として少数の異なる形式の事前形成された構造部材から製造されるのであり、タンクのカバー・パネルとして使用される平坦部材が製造される。それらの部材は、平坦部分と補強部分とを含む形状部材を機械的に押出し形成し、それらの形状部材を摩擦溶接により互いに溶接して製造される。このように製造された平坦部材は、形状部材を機械的に押出し形成し、摩擦溶接により互いに溶接されて製造された長手方向および（または）横方向の補強材を備え、また、このように製造された平坦部材は、少なくとも四つの側面を有する自立支持の容積ユニットとなるように、互いに対して、および（または）別個に製造された縁部材および（または）コーナー部材に対して連結される。
【０００７】
本発明の方法では、事前製造される基本的な部品は可能な限り機械的に押出し形成することで製造され、これにより部品の寸法精度が最適化される。したがって、それらの部品を連結して大型の組立体とするためにできるだけ広く摩擦溶接を使用でき、これにより熱入力およびそれにより生じる熱張力は効果的に最小化することができる。
【０００８】
モジュール化されることにより、本発明によるタンク形式は工場等での生産工程に非常に適している。部品が段階を経て大型組立体として、さらに互いに取付けられる所望寸法の容積ユニットとして組立てられるので、優れた、より制御された状況にある工場でそれらを予め製造することができる。これは費用低減と、製造時間の改善とに適している。
【０００９】
アルミニュウム等で構造を製造することにより構造重量を低減でき、これは組立品を容易に搬送できるようにし、また基本的にユニットの費用を低減させる。予備的な寸法計算によれば、同様寸法の自立支持式アルミニュウム・タンクは９％ニッケル鋼またはステンレス鋼で作られた相応のタンクよりも約３０％計量となる。
【００１０】
市も寸法のタンクを形成するために一つ以上のユニットが選ばれ、それらのユニットは並べて配置されて互いに取付けられる。
【００１１】
実際には、好ましく構造された部材は正確な寸法に精度良く機械加工され、平坦部材および形状部材の端部は正確且つ精度の高い溶接溝を形成するようにベベル加工され、これはできるだけ高い寸法精度を達成するために鋭いカッターで機械加工されることが好ましい。
【００１２】
平坦部材の押出し加工された形状部材は平坦部分の垂直面に対して対称的とされ、それらの補強材が断面にてＴ形状となることが好ましい。したがって、形状部材を構造上のいずれかの位置に使用できることが好ましい。さらに、形状部材の寸法は、タンクでの配置を意図された平坦部材の位置に応じて変化される。
【００１３】
別個のコーナー部材および縁部材は、圧延プレートから所望の半径の形状および寸法に作られることが好ましい。
【００１４】
本発明の利点は、かなり大型の構造において最も明白となる。したがって、殻構造および散逸隔壁に使用される平坦部材は、機械加工および搬送の観点を考慮して、その寸法が約１６×１６メートルとなるように寸法決めされる。
【００１５】
大型の容積を有するタンクを製造するために容積ユニットが互いに連結されるならば、摩擦溶接を使用して押出し形状部材から突出形成される散逸隔壁はユニット間に配置される。この隔壁は多数の孔を含み、隣接する容積ユニットを連結する。
【００１６】
本発明はまた非常に低温、典型的には−１６３゜Ｃ程度のＬＮＧ等の媒体を貯蔵するのに適したアルミニュウム製タンク等にも関する。タンクの基本形態は三角柱に一致する。本発明によれば、タンクは少なくとも主として比較的少数の異なる形式の事前形成された構造部材から製造されるのであり、それらの部材は、アルミニュウム製形状部材等を機械的に押出し加工して製造されたタンクの殻部材として使用される平坦部材を含み、それらの部材は平坦部分と補強部分とを含み、平坦部材は摩擦溶接により平坦部分で互いに溶接して製造される。このように製造された平坦部材は長手方向および（または）横方向の補強材を備え、アルミニュウム製形状部材等を機械的に押出し形成して、摩擦溶接により互いに溶接されて製造される。補強材を有するこのように製造された平坦部材は、少なくとも四つの側面を有する自立支持の容積ユニットとなるように、互いに対して、および（または）別個に製造された縁部材および（または）コーナー部材に対して連結される。
【００１７】
所望寸法のタンクを形成するために、一つ以上の容積ユニットが並べて配置されて互いに連結される。タンクが多数の事前形成された自立支持式容積ユニットを並べて配置して形成されるとき、それらのユニットは散逸隔壁によって互いに分離されることが最も好ましい。タンクはさらに、例えばタンクの充填および排出のための既知のチューブ・タワーのような手段を備える。
【００１８】
タンクの製造を考慮する限り、平坦部材の押出し加工された形状部材が断面において平坦部分の垂面に対して対称的であり、補強部分が断面においてＴ形またはＩ計となることが好ましい。
【実施例１】
【００１９】
図面において、符号１はアルミニュウム等を押出し成形して製造される形状部材を示し、この部材は平坦部分１ａおよび補強部分１ｂを含んでいる。符号２はタンクのさまざまな側面における殻パネルとして使用される平坦パネルを示し、図２に示されるように多数の形状部材１を互いに摩擦溶接して製造される。
【００２０】
符号４は図１に示されるように平坦部材に対して長手方向または横方向に取付けられた補強材を示し、補強材は同様に図３に示されるように機械的に押出し形成して製造された他の形状部材３を互いに摩擦溶接することで製造される。これらの無地部材は同様にさまざまな補強部分を含む。補強材は、タンクにおいて殻パネル２が取付けられる位置に応じて垂直方向、水平方向または長手方向の補強材と称することができる。
【００２１】
符号５は縁部材を示し、符号６はコーナー部材を示す。実際に、これらの部材は圧延プレートをその形状となるように所望の半径寸法に曲げて形成される。
【００２２】
図１および図４に見られるように、容積ユニット７は基本部材で形成された第一の組立体である。したがって所望寸法のタンクを形成するために一つ以上の容積ユニット７が選ばれ、容積ユニットは並べて配置され、互いに結合される。タンクがさらに多くの容積ユニットを含む場合、押出し形成された形状部材を摩擦溶接して製造された多数の孔１０を含む散逸隔壁８が容積ユニット間に配置され、その隔壁は隣接する隔壁に連結される。散逸隔壁は補強材も備えていることが好ましい。
【００２３】
五つの側面を有する容積ユニット７がタンクのいずれかの端部に配置され、容積ユニットを受入れるために多数の平坦パネル２は必要な縁部材５およびコーナー部材６を備えている。さらに、少なくとも一つの容積ユニット７はタンクの充填および排出のための計量装置および階段を有するチューブ・タワー９またはチューブ・システムのような既知の手段を備えている。
【００２４】
図２から分かるように、平坦部材の押出し形成された形状部材１は平坦部分の垂直面に関して対称的に作られ、それらの補強材１ｂは横断面においてＴ形状をなすことがさらに好ましい。製造すべき平坦部材２のタンクにおける計画された取付け場所に応じて、形状部材１の寸法は横断面内で変化できることが好ましい。なぜなら、タンクの異なる部分に要求される強度は相応に変化するからである。
【００２５】
本発明によるタンクは、そのタンクが適当な固定基礎に取付けられるか、例えば船舶、艀等に搭載されるタンクのように、移動する基礎に取付けられるかにかかわらずに低温液体、特にＬＮＧを貯蔵するために使用できることは明白である。
【００２６】
本発明は本明細書に記載した実施例に限定されず、多くの変更例が特許請求の範囲内で考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるＬＮＧタンクの基本的部材の製造および組立てを示す。
【図２】図１の部分的な拡大図ＩＩである。
【図３】図１の部分的な拡大図ＩＩＩである。
【図４】多数の事前に形成された容積ユニットから所望の寸法への組立てを示す。
【符号の説明】
【００２８】
１  形状部材
１ａ  平坦部分
１ｂ  補強部分
２  平坦パネル
３  形状部材
４  補強材
５  縁部材
６  コーナー部材
７  容積ユニット
８  隔壁
９  チューブ・タワー
１０  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年1月4日(2006.1.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化エチレン（ＬＥＧ）または液化天然ガス（ＬＮＧ）または同様媒体のような非常に低温の液体を貯蔵するのに適し、基本的な形態が三角柱でアルミニュウム等の材料から製造されたタンクの製造方法であって、タンクは少なくとも主として少数の異なる形式の事前形成された構造部材から製造され、殻部材を指す平坦部材（２）が平坦部分（１ａ）と補強部分（１ｂ）とを含んで機械的に押出し加工され、この補強部分（１ｂ）は平坦部分（１ａ）から実質的に直角に延在されて平坦部分（１ａ）に対して自由な先端を有しており、形状部材（１）は摩擦溶接を使用して平坦部分（１ａ）で互いに溶接されており、このように製造された平坦部材（２）は形状部材（３）を機械的に押出し加工することで長手方向および（または）横方向の補強材（４）を備えられ、摩擦溶接を使用することで互いに溶接されて製造され、また、補強材（４）を有する平坦部材（２）は、少なくとも四つの側面を有する自立支持の容積ユニット（７）となるように互いに対して、および（または）別個に製造された縁部材（５）および（または）コーナー部材（６）に対して取付けられ、前記補強材（４）は前記容積ユニット（７）の反対両側の間の内部空間を通して部分的にのみ延在することを特徴とする方法。
【請求項２】
所望寸法のタンクを形成するために、一つ以上の容積ユニット（７）が選ばれ、容積ユニットは並べて配置されて互いに連結されることを特徴とする請求項１に記載された方法。
【請求項３】
事前成形された構造部材が所定の寸法となるように正確に機械加工されること、および平坦部材および形状部材の端部が正確且つ精度の高い溶接溝を形成するようにベベル加工され、これは鋭いカッターで機械加工されることが最も好ましいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された方法。
【請求項４】
平坦部材（２）の押出し加工した形状部材（１）が平坦部分（１ａ）の垂面に対して対称的とされ、補強部分（１ｂ）が断面でＴ形またはＩ形とされたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項５】
横断面における形状部材（１）の寸法がタンクにおける平坦部材（２）の意図する位置に応じて変化されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項６】
縁部材（５）およびコーナー部材（６）が所望の半径の形状および寸法となるように圧延されたプレートから形成されることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項７】
容積ユニット（７）が互いに取付けられるとき、押出し加工した形状部材から形成された散逸隔壁（８）が摩擦溶接を使用してそれらのユニット間に取付けられ、散逸隔壁（８）は多数の孔（１０）を含み、隣接する容積ユニット７を連結していることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項８】
容積ユニット（７）の殻構造および散逸隔壁（８）に使用される平坦部材（２）が典型的に約１６×１６メートルに寸法決めされることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項９】
非常な低温に貯蔵されるべきＬＮＧ等の媒体を貯蔵するのに適し、基本形態が三角柱に等しいアルミニュウム・タンクなどであって、タンクは少なくとも主として少数の異なる形式の事前形成された構造部材から製造され、構造部材はタンクの殻部材として使用される平坦部材（２）を含み、平坦部材（２）はアルミニュウム製形状部材（１）等を機械的に押出し加工して製造され、形状部材（１）は平坦部分（１ａ）と補強部分（１ｂ）とを含み、補強部分（１ｂ）は平坦部分（１ａ）に基本的に直角に延在して平坦部分（１ａ）に対する自由端を有しており、また形状部材（１）は摩擦溶接によって互いに平坦部分（１ａ）が溶接されて平坦部材（２）を形成し、また平坦パネル２平坦部材（２）は機械的に押出し加工されたアルミニュウム製形状部材（３）等（摩擦溶接で互いに溶接される）で形成された長手方向および（または）横方向の補強材（４）を備え、また補強材（４）を有する平坦部材（２）は、少なくとも四つの側面を有する自立支持の容積ユニット（７）となるように互いに対して、および（または）別個に製造された縁部材（５）および（または）コーナー部材（６）に対して取付けられ、前記補強材（４）は前記容積ユニット（７）の反対両側の間の内部空間を通して部分的にのみ延在することを特徴とするタンク。
【請求項１０】
所望寸法のタンクを形成するために一つ以上の容積ユニット（７）が並べて配置され、互いに結合されることを特徴とする請求項９に記載されたタンク。
【請求項１１】
タンクが多数の事前形成された自立支持式容積ユニット（７）を並べて配置して形成され、容積ユニット（７）は散逸隔壁（８）で互いに分離されていることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載されたタンク。
【請求項１２】
タンクの充填および排出のためにチューブ・タワー（９）のような既知の手段をタンクが備えていることを特徴とする請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載されたタンク。
【請求項１３】
平坦部材（２）の押出し加工した形状部材（１）が平坦部分（１ａ）の垂面に対して断面で対称的であり、またそれらの補強部分（１ｂ）が断面でＴ形またはＩ形であることを特徴とする請求項１０から請求項１１までのいずれか一項に記載されたタンク。
【国際調査報告】
2007527828.tif 000007
2007527828.tif 000008
2007527828.tif 000009