(57)【要約】  本発明は船舶上の低温流体を貯蔵及び輸送するための設備に関し、前記設備は、密閉断熱タンク（２）と密閉ライン（１４）とを備え、前記密閉断熱タンク（２）は天井壁を有し、前記天井壁は、当該天井壁の厚さ方向に沿って前記密閉断熱タンク（２）の外部から内部に、１次断熱バリア（１１）と、前記低温流体と接触するよう構成された１次密閉メンブレン（１０）と、を備え、前記密閉ライン（１４）は前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁を貫通しており、前記密閉ライン（１４）は下部（１５）及び上部（１６）を有し、前記下部は、前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁の内部に位置する第１端と、前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁の外部に位置する第２端と、を前記天井壁の厚さ方向に有し、前記上部は前記下部の前記第２端に固定されており、前記下部（１５）は低熱膨張係数を有する合金から構成されており、前記１次密閉メンブレン（１０）は前記密閉ライン（１４）の周囲において前記密閉ライン（１４）の前記下部（１５）にしっかりと固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶（１）上の低温流体を貯蔵及び輸送するための設備であって、
二相的な液相−蒸気相平衡の状態の低温流体を貯蔵するよう構成された密閉断熱タンク（２）と、
密閉ライン（１４）と、を備え、
前記密閉断熱タンク（２）は天井壁を有し、
前記天井壁は、当該天井壁の厚さ方向に沿って前記密閉断熱タンク（２）の外部から内部に、１次断熱バリア（１１）と、前記低温流体と接触するよう構成された１次密閉メンブレン（１０）と、を備え、
前記密閉ライン（１４）は、前記密閉断熱タンク（２）の内部から外部に前記低温流体の蒸気相を排出するための通路を画定するように前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁を貫通しており、
前記密閉ライン（１４）は、下部（１５）及び上部（１６）を備え、
前記下部（１５）は、前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁の内部に位置する第１端と、前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁の外部に位置する第２端と、を前記天井壁の厚さ方向に有し、
前記上部（１６）は、前記下部（１５）の前記第２端に固定されており、
前記下部（１５）は、低熱膨張係数を有する合金から構成されており、
前記１次密閉メンブレン（１０）は前記密閉ライン（１４）の周囲において前記密閉ライン（１４）の前記下部（１５）にしっかりと固定されている、設備。
【請求項２】
前記密閉ライン（１４）の前記下部（１５）及び前記１次密閉メンブレン（１０）は、熱膨張係数が１．２×１０-6Ｋ-1から２．０×１０-6Ｋ-1の間である鉄ニッケル合金から構成されている、請求項１に記載の設備。
【請求項３】
前記下部（１５）はフランジリング（１７）を介して前記１次密閉メンブレン（１０）にしっかりと溶接されている、請求項１又は２に記載の設備。
【請求項４】
前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁は、前記天井壁の厚さ方向において前記１次断熱バリア（１１）の外に、２次断熱バリア（１３）及び２次密閉メンブレン（１２）を備える、請求項１〜３の何れか一項に記載の設備。
【請求項５】
前記１次断熱バリア（１１）及び前記２次断熱バリア（１３）は、各々、複数の断熱ケーソン（１８）から構成されており、
前記密閉ライン（１４）は、前記１次断熱バリア及び前記２次断熱バリアの各々の前記複数の断熱ケーソン（１８）のうちの１つを通過している、請求項４に記載の設備。
【請求項６】
前記１次密閉メンブレン（１０）及び／又は前記２次密閉メンブレン（１２）は、複数の細長のストレーキ（２０）を備え、
前記複数の細長のストレーキ（２０）の立ち上がり縁同士が前記ストレーキの長手方向において縁と縁が合うように溶接されており、
各前記ストレーキ（２０）は、前記長手方向にある２つの前記立ち上がり縁間に平坦領域を有し、
前記密閉ライン（１４）は、前記ストレーキ（２０）の前記平坦領域を介して前記１次密閉メンブレン及び／又は前記２次密閉メンブレン（１２）を通過している、請求項４又は５に記載の設備。
【請求項７】
前記１次密閉メンブレン（１０）及び／又は前記２次密閉メンブレン（１２）の前記ストレーキ（２０）は、補強部（３２）を有し、
前記補強部（３２）は、前記ストレーキ（２０）の他の部分よりも厚さが大きいとともに、２つの長手方向立ち上がり縁間に平坦領域を有し、
前記密閉ライン（１４）は、前記補強部（３２）の前記平坦領域を通過している、請求項６に記載の設備。
【請求項８】
前記設備は、前記密閉ライン（１４）を径方向に間隔を空けて囲むシース（２１）であって、前記密閉ライン（１４）の前記上部（１６）に固定されたシース（２１）を備え、
前記シース（２１）は、前記上部（１６）から少なくとも前記２次密閉メンブレン（１２）まで延在しており、
前記２次密閉メンブレン（１２）は前記シース（２１）の全周において前記シース（２１）にしっかりと固定されている、請求項４〜７の何れか一項に記載の設備。
【請求項９】
前記シース（２１）は、フランジリング（１７）を介して前記２次密閉メンブレン（１２）に溶接されている、請求項８に記載の設備。
【請求項１０】
前記フランジリング（１７）は、前記ストレーキ（２０）よりも厚さが大きい、請求項３を引用する請求項６及び／又は請求項９に記載の設備。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の設備を備えた船舶（１）であって、
前記天井壁は前記船舶（１）の中間デッキ（８）の底表面に取り付けられている、船舶。
【請求項１２】
前記密閉ライン（１４）は、前記下部（１５）から離れた位置にある前記上部（１６）の端部上に蛇腹状のコンペンセータ（２５）を備え、
前記コンペンセータ（２５）は、前記船舶（１）の上デッキ（９）の上表面に前記密閉ライン（１４）を確実に固定するように構成され、
前記コンペンセータ（２５）には、前記密閉ライン（１４）の熱収縮を可能にするように構成されたコルゲーションが設けられている、請求項１１に記載の船舶（１）。
【請求項１３】
前記密閉ライン（１４）には、前記密閉ライン（１４）の前記上部（１６）の一部を囲むとともに前記船舶（１）の前記中間デッキ（８）と前記船舶（１）の上デッキ（９）との間に位置する断熱スリーブ（２６）が設けられている、請求項１１又は１２に記載の船舶（１）。
【請求項１４】
前記中間デッキ（８）及び前記上デッキ（９）は開口（２７，２８）を有し、
前記開口（２７，２８）の直径は、前記密閉ライン（１４）の前記上部（１６）の外径よりも大きく、
前記密閉ライン（１４）は、前記中間デッキの前記開口（２７）及び前記上デッキの前記開口（２８）を介して前記中間デッキ（８）及び前記上デッキ（９）それぞれを通過している、請求項１３に記載の船舶（１）。
【請求項１５】
前記中間デッキ（８）は、前記中間デッキ（８）の上表面上に縁材（２２）を有し、
前記縁材（２２）は前記中間デッキ（８）の前記開口（２７）を囲み、当該縁材（２２）を前記密閉ライン（１４）が通過しており、
前記密閉ライン（１４）は前記縁材（２２）に固定されている、請求項１４に記載の船舶（１）。
【請求項１６】
請求項１１〜１５の何れか一項に記載の船舶（１）に対して荷役するための方法であって、
浮体若しくは陸上貯蔵設備（４４）から前記船舶（１）のタンク（２）に又は前記船舶（１）のタンク（２）から浮体若しくは陸上貯蔵設備（４）に、断熱パイプライン（４０，４３，４６，４８）を介して低温流体を送る工程を備える、方法。
【請求項１７】
低温流体を輸送するシステムであって、
請求項１１〜１５の何れか一項に記載の船舶（１）と、
前記船舶（１）の二重船体（７）内に設置された前記密閉断熱タンク（２）を浮体又は陸上貯蔵設備（４４）に接続するよう配された断熱パイプライン（４０，４３，４６，４８）と、
前記浮体若しくは陸上貯蔵設備から前記船舶（１）の前記密閉断熱タンク（２）に又は前記船舶（１）の前記密閉断熱タンク（２）から前記浮体若しくは陸上貯蔵設備に、前記断熱パイプラインを介して低温流体の流れを送るためのポンプと、を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶上の低温流体を貯蔵及び／又は輸送するため設備であって、１つ又は複数の密閉断熱メンブレンタンクを備える設備の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンク又は複数のタンクは、低温流体を輸送するように又は船舶を推進させるための燃料として使用される低温流体を受け取るように構成することができる。
【０００３】
液化天然ガス輸送船舶は、貨物を貯蔵するための複数のタンクを有する。液化天然ガスは、大気圧で約−１６２℃でしたがって二相的な液相−蒸気相平衡状態でこれらのタンクに貯蔵され、タンクの壁を介して与えられる熱流束により蒸発しやすくなっている。
【０００４】
タンク内部で過剰圧力が生じることを避けるために各タンクは液化天然ガスの蒸発によって生成された蒸気を排出するための密閉排出ラインと結合されている。このような密閉蒸気排出ラインは例えば文献ＷＯ２０１３０９３２６１に記載されている。このラインはタンクの壁を通過してタンクの内部空間の上部に出てくるよう構成され、タンクの内部空間とタンク外に配置された蒸気コレクタとの間の蒸気通路を画定する。このように回収された蒸気を、タンク内に流体を再投入するために再液化装置に、あるいは船舶のデッキ上に設けられたエネルギー生産設備又は排出ライザに送ることができる。
【０００５】
一部の座礁状態において、タンクの充填レベルが最大のときに船舶が大きな傾斜角度（list inclination）及び／又はトリム傾斜角度の姿勢で座礁した場合、蒸気排出ラインが液相にさらされてタンク内に貯蔵された蒸気相と接触しなくなるというリスクがある。こうした状況では、蒸気相の分離した気孔がタンク内部に形成されやすくなる。このような気孔はタンクに損傷を与え得る及び／又は上記の蒸気排出ラインを介してタンクから液相を排出させ得る過剰圧力を生じさせる可能性がある。
【０００６】
しかしながら、従来技術による密閉気体排出ラインは寸法が大きく、非常に複雑で、大きな温度のばらつきに適したものではない。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の背景にある発想は、比較的シンプルでかつ周囲温度と低温流体貯蔵温度の間の温度のばらつきに耐えることができる密閉ラインをメンブレンタンクの壁に通すための解決手段を提案するというものである。
【０００８】
本発明の背景にある別の発想は、特に船体梁の湾曲といった海上輸送における船舶の変形に耐えることができる解決手段を提案するというものである。
【０００９】
本発明の背景にある別の発想は、既存の貯蔵タンク構造に容易に適用可能な解決手段を提案するというものである。
【００１０】
本発明の背景にある別の発想は、上述の蒸気相の分離した気孔がタンク内部から排出されずにタンク内部で形成されるリスクを低減可能な船舶上の低温流体を貯蔵及び輸送するための設備を提案するというものである。
【００１１】
一実施形態によれば、本発明は船舶上の低温流体を貯蔵及び輸送するための設備に関し、前記設備は、二相的な液相−蒸気相平衡の状態の低温流体を貯蔵するよう構成された密閉断熱タンクと、密閉ラインと、を備え、前記密閉断熱タンクは天井壁を有し、前記天井壁は、当該天井壁の厚さ方向に沿って前記密閉断熱タンクの外部から内部に、１次断熱バリアと、前記低温流体と接触するよう構成された１次密閉メンブレンと、を備え、前記密閉ラインは、前記密閉断熱タンクの内部から外部に前記低温流体の蒸気相を排出するための通路を画定するように前記密閉断熱タンクの前記天井壁を貫通しており、前記密閉ラインは下部及び上部を備え、前記下部は、前記密閉断熱タンクの前記天井壁の内部に位置する第１端と、前記密閉断熱タンクの前記天井壁の外部に位置する第２端と、を前記天井壁の厚さ方向に有し、前記上部は前記下部の前記第２端に固定されており、前記下部は、低熱膨張係数を有する合金から構成されており、前記１次密閉メンブレンは前記密閉ラインの周囲において前記密閉ラインの前記下部にしっかりと固定されている。
【００１２】
これらの特徴により、前記壁を貫通する密閉ラインによって排出通路を画定することで蒸気相の分離した気孔がタンク内部に形成されるリスクを低減することが可能となる。さらに、低温流体と接触する密閉ラインの下部が低熱膨張係数を有する材料から構成されていることによって、密閉ラインの変形を抑制することで密閉ラインが周囲温度と低温流体貯蔵部温度の間の温度のばらつきに耐えることが可能となる。
【００１３】
他の有利な実施形態によれば、そのような設備は以下の特徴のうちの１つ又は複数を有することができる。
【００１４】
一実施形態によれば、密閉ラインは天井壁の端部において天井壁を通過する。
【００１５】
一実施形態によれば、密閉ラインは第１のラインであり、貯蔵設備は第１のラインと類似した第２のラインを備えており、第２のラインは、第１のラインが通過している端部とは反対側にある端部において天井壁を通過している。
【００１６】
一実施形態によれば、貯蔵設備は天井壁の中央に位置するガスドームを備えている。
【００１７】
一実施形態によれば、密閉ラインの下部の第１端は、タンク内部に配されて液化ガスの蒸気相を回収する回収端である。そのようなタンク内の蒸気相を回収するためのラインは、比較的小さい直径、例えば１００ｍｍ未満の直径を有している。
【００１８】
一実施形態によれば、密閉ラインの上部の第２端は、タンクのガスドーム及び／又はメインガスコレクタ及び／又はタンクの圧力リリーフバルブに連結されている。
【００１９】
一実施形態によれば、密閉ラインの下部及び１次密閉メンブレンは熱膨張係数が１．２×１０-6Ｋ-1から２．０×１０-6Ｋ-1の間である鉄ニッケル合金又は膨張係数が典型的には７×１０-6Ｋ-1のオーダーの高マンガン含有鉄合金から構成されている。
【００２０】
一実施形態によれば、前記下部は、Ｎｉを３６重量パーセント含む鉄ニッケル合金から構成されている。
【００２１】
一実施形態によれば、前記上部はステンレス鋼から構成されている。
【００２２】
一実施形態によれば、前記上部は前記下部よりも厚さが大きい。
【００２３】
一実施形態によれば、前記下部はフランジリングを介して１次密閉メンブレンにしっかりと溶接されている。
【００２４】
したがって、密閉ラインの下部と１次密閉メンブレンをフランジリングによってしっかりと連結することができる。
【００２５】
一実施形態によれば、タンクの天井壁は、天井壁の厚さ方向において１次断熱バリアの外に、２次断熱バリア及び２次密閉メンブレンを備える。
【００２６】
これらの特徴によって、１次密閉メンブレン及び２次密閉メンブレンの２つの密閉メンブレンの層と、１次断熱バリア及び２次断熱バリアの２つの断熱バリアの層により、貯蔵タンクの断熱性及び密閉性を確保することができる。
【００２７】
一実施形態によれば、１次密閉メンブレン及び２次密閉メンブレンは、熱膨張係数が１．２×１０-6Ｋ-1から２．０×１０-6Ｋ-1の間である、Ｎｉを３６重量パーセント含む鉄ニッケル合金から構成されており、あるいは、膨張係数が典型的には７×１０-6Ｋ-1のオーダーの高マンガン含有鉄合金から構成されている。
【００２８】
一実施形態によれば、１次断熱バリア及び２次断熱バリアは、各々、複数の断熱ケーソンから構成されており、密閉ラインは、１次断熱バリア及び２次断熱バリアの各々の複数の断熱ケーソンのうちの１つを通過している。
【００２９】
一実施形態によれば、密閉ラインはケーソンの中央領域においてケーソンを通過している。
【００３０】
一実施形態によれば、複数のケーソンのうちのケーソンは格子状ネットワークを形成する合板シートから構成されており、ケーソンは、格子状ネットワークの内部に、膨張パーライト又はグラスウール又は他の断熱材料が充填されている。
【００３１】
一実施形態によれば、１次密閉メンブレン及び／又は２次密閉メンブレンは複数の細長のストレーキを備え、複数の細長のストレーキの立ち上がり縁同士がストレーキの長手方向において縁と縁が合うように溶接されており、各ストレーキは、長手方向にある２つの立ち上がり縁間に平坦領域を有し、密閉ラインは細長のストレーキの平坦領域を介して１次密閉メンブレン及び／又は２次密閉メンブレンを通過している。
【００３２】
一実施形態によれば、１次密閉メンブレン及び／又は２次密閉メンブレンのストレーキは補強部を有し、補強部は、ストレーキの他の部分よりも厚さが大きいとともに、２つの長手方向立ち上がり縁間に平坦領域を有し、密閉ラインは補強部の平坦領域を通過している。
【００３３】
したがって、補強部によって、１次密閉メンブレン又は２次密閉メンブレンと密閉ライン又はシースとの間の結合部がそれぞれ強固となり補強される。
【００３４】
例えば、ストレーキの厚さが１ｍｍ未満、例えば０．７ｍｍの場合、補強部の厚さは１ｍｍと等しいかそれ以上であり、例えば１．５ｍｍである。
【００３５】
一実施形態によれば、密閉ラインは、補強部の平坦領域を介して１次密閉メンブレン及び／又は２次密閉メンブレンの補強部を通過している。
【００３６】
これらの特徴によって、密閉ラインとストレーキをしっかりと連結することがより簡単な領域内で密閉ラインが補強部を通過する。さらに、これによってストレーキの立ち上がり縁と密閉ラインの干渉を回避することができる。
【００３７】
一実施形態によれば、前記設備は、密閉ラインを径方向に間隔を空けて囲むシースであって、密閉ラインの上部に固定されたシースを備え、シースは上部から少なくとも２次密閉メンブレンまで延在しており、２次密閉メンブレンはシースの全周においてシースにしっかりと固定されている。
【００３８】
したがって、密閉ラインを囲むシース上で２次密閉メンブレンの固定がされており、シース自体は上部に固定されていることで、密閉ラインの下部全体に沿って二重壁を設けることができるので、密閉ラインの破損時に低温流体が貯蔵タンクから吐き出されることを回避することができる。したがってシースは２次密閉メンブレンの連続性を確保する機能を果たす。さらに、密閉ラインの上部にシースを固定することによってメンテナンス作業が簡単になる。最後に、シースと密閉ラインの間の径方向の間隔によって、シースの柔軟性（密閉ラインよりも大きい）に起因するシースのより大きな変形を考慮に入れることができる。
【００３９】
一実施形態によれば、シースは上部から少なくとも２次密閉メンブレンまで、そして２次密閉メンブレンを超えて延在している。
【００４０】
一実施形態によれば、２次密閉メンブレンはシースの全周においてシースにしっかりと溶接されている。
【００４１】
一実施形態によれば、シースと密閉ラインの間には断熱材の詰め物が設けられている。
【００４２】
一実施形態によれば、シースはフランジリングを介して２次密閉メンブレンに溶接されている。
【００４３】
したがって、フランジリングによって密閉ラインの下部を２次密閉メンブレンにしっかりと連結することができる。
【００４４】
一実施形態によれば、（複数の）フランジリングは、ストレーキよりも厚さが大きい。例えば、ストレーキの厚さが１ｍｍ未満、例えば０．７ｍｍの場合、フランジリングの厚さは１〜２ｍｍであり、好ましくは１．５ｍｍである。
【００４５】
したがって、フランジリングによって、１次密閉メンブレン又は２次密閉メンブレンと密閉ライン又はシースとの間の結合部がそれぞれ強固となり補強される。
【００４６】
一実施形態によれば、フランジリングは、好適には環状かつ平坦な形の基部と、基部から突出したフランジと、を有する。基部はストレーキよりも厚さが大きくてもよく、好ましくは１〜２ｍｍの厚さ、より好ましくは１．５ｍｍの厚さを有してもよい。フランジはストレーキよりも厚さが大きくてもよく、好ましくは１〜２ｍｍの厚さ、より好ましくは１．５ｍｍの厚さを有してもよい。
【００４７】
一実施形態によれば、シースは、熱膨張係数が１．２×１０-6Ｋ-1から２．０×１０-6Ｋ-1の間である、Ｎｉを３６重量パーセント含む鉄ニッケル合金から構成されており、あるいは、膨張係数が典型的には７×１０-6Ｋ-1のオーダーの高マンガン含有鉄合金から構成されている。
【００４８】
一実施形態によれば、本発明は、本発明に係る設備を備えた船舶であって、前記天井壁が船舶の中間デッキの底表面に取り付けられている船舶を提供する。
【００４９】
一実施形態によれば、密閉ラインは、下部から離れた位置にある上部の端部上に蛇腹状のコンペンセータを備え、コンペンセータは船舶の上デッキの上表面に密閉ラインを確実に固定するように構成され、コンペンセータには密閉ラインの熱収縮を可能にするように構成されたコルゲーションが設けられている。
【００５０】
これらの特徴により、蛇腹状のコンペンセータによって密閉ライン、特にその上部が、その固定位置において連結の遊びを有することで、密閉ラインは、密閉ライン又は連結部の破損のリスクなしに熱収縮／熱膨張可能となる。
【００５１】
一実施形態によれば、蛇腹状のコンペンセータはステンレス鋼から構成されている。
【００５２】
一実施形態によれば、密閉ラインには、密閉ラインの上部の一部を囲むとともに船舶の中間デッキと船舶の上デッキとの間に位置する断熱スリーブが設けられている。
【００５３】
したがって、断熱スリーブによって上部の一部において熱を遮断することで、デッキ間、即ちこの位置にある機器がダメージを受けるリスクがあるデッキ間の中に低温流体の低い温度が伝わらないようにすることができる。
【００５４】
一実施形態によれば、中間デッキ及び上デッキは開口を有し、この開口の直径は密閉ラインの上部の外径よりも大きく、密閉ラインは中間デッキの開口及び上デッキの開口を介して中間デッキ及び上デッキそれぞれを通過している。
【００５５】
これらの特徴により、密閉ラインと、上デッキの開口及び中間デッキの開口と、の間に隙間が存在することとなり、これによって、密閉ラインと２つのデッキ間に取り付けの遊びを与えることができる。とりわけ、取り付けの遊びがあることによって、取り付けを簡単化できるとともに、密閉ラインにダメージを与えずにデッキの変形を許容することができる。
【００５６】
一実施形態によれば、中間デッキは中間デッキの上表面上に縁材を有し、縁材は中間デッキの開口を囲んでおり、密閉ラインが縁材を通過しており、密閉ラインは縁材に固定されている。
【００５７】
したがって、縁材によって密閉ラインの中間デッキへの固定をオフセットすることができるので、固定に柔軟性が与えられる。このように固定をオフセットすることによって、密閉ラインへのダメージを回避することで密閉ラインが中間デッキの変形をよりサポートすることが可能となる。
【００５８】
一実施形態によれば、密閉ラインは周囲全体において縁材にしっかりと溶接されている。
【００５９】
一実施形態によれば、縁材は上部と、上部を中間デッキに連結する側部と、を有し、密閉ラインは縁材の上部に固定されている。
【００６０】
一実施形態によれば、縁材は金属から構成されており、特にステンレス鋼から構成されている。
【００６１】
一実施形態によれば、本発明は、本発明に係る船舶に対して荷役するための方法を提供し、この方法は、浮体若しくは陸上貯蔵設備から船舶のタンクに又は船舶のタンクから浮体若しくは陸上貯蔵設備に断熱パイプラインを介して低温流体を送る工程を備える。
【００６２】
一実施形態によれば、本発明は低温流体を輸送するシステムを提供し、このシステムは、本発明に係る船舶と、船舶の二重船体内に設置された密閉断熱タンクを浮体又は陸上貯蔵設備に接続するよう配された断熱パイプラインと、浮体若しくは陸上貯蔵設備から船舶の密閉断熱タンクに又は船舶の密閉断熱タンクから浮体若しくは陸上貯蔵設備に、断熱パイプラインを介して低温流体の流れを送るためのポンプと、を備える。
【００６３】
説明を目的としており限定を意図していない本発明の数々の具体的な実施形態に関する以下の記載を図面を参照して読むことによって、本発明はより良く理解され、本発明のさらなる目的、詳細、特徴及び利点がより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】低温流体貯蔵タンクを備える船舶の切り取り略図である。
【図２】船舶上の低温流体を貯蔵及び輸送するための設備の部分略図である。
【図３】図２の貯蔵設備の詳細ＩＩＩの部分の拡大略図である。
【図４】図２の貯蔵設備の詳細ＩＶの部分の拡大略図である。
【図５】タンク壁、特に２次断熱バリア及び２次密閉メンブレンの展開図である。
【図６】タンク壁、特に１次断熱バリア及び１次密閉メンブレンの展開図である。
【図７】傾斜した低温流体貯蔵タンクの断面略図である。
【図８】低温流体貯蔵タンクを備える船舶及びこのタンクに対する荷役を行うためのターミナルの切り取り略図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
慣例に倣って、「上部」、「下部」、「上」及び「下」との用語は、船舶１のタンク２から上デッキ９に向かう方向での、要素又は要素の一部の別の要素又は要素の一部に対する相対位置を定義するために用いられる。
【００６６】
図１は、特に液化天然ガスといった低温流体を貯蔵及び輸送するための設備であって複数の密閉断熱タンク２を有する設備を備えた船舶１を示す。各タンク２は、船舶１の上デッキ９の上に設けられた、関連するタンク２の内部に過剰圧力を生じさせないように蒸気相の気体を逃がす排出ライザ４に関連付けられている。
【００６７】
船舶１の後部には、ディーゼル燃料の燃焼又はタンク２からの蒸発ガスの燃焼によって動作可能なハイブリッド供給蒸気タービンを通常備える機械室３がある。
【００６８】
タンク２は船舶１の長手方向に沿う長手方向寸法を有する。各タンク２は、その長手方向端部の各々において、「コファダム」６として知られる密閉分離空間を区切る一対の横隔壁５によって境されている。
【００６９】
したがってタンクは横コファダム６によって互いに分離されている。したがって、一方で船舶１の二重船体７から構成されるとともに他方でタンク２を境するそれぞれのコファダム６の横隔壁５のうちの１つから構成される支持構造の内部で、各タンク２が形成されていることがわかる。
【００７０】
図２は、タンク２の内部から外部に低温流体の蒸気相を通す排出通路を画定可能なライン１４を概略的に示し、ライン１４は、タンク２、船舶１の中間デッキ８及び船舶１の上デッキ９を連続的に通過する。
【００７１】
密閉断熱タンク２は中間デッキ８に取り付けられた天井壁を有し、この壁は、この壁の厚さ方向においてタンク２の外部から内部に向かって、２次断熱バリア１３と、２次密閉メンブレン１２と、１次断熱バリア１１と、１次密閉メンブレン１０と、を有する。
【００７２】
ライン１４は下部１５及び上部１６から形成されている。下部１５は、膨張係数が典型的には１．２×１０-6Ｋ-1から２×１０-6Ｋ-1の間の鉄とニッケルの合金から形成されているか、あるいは膨張係数が典型的には７×１０-6Ｋ-1の即ち低熱膨張係数の高マンガン含有鉄合金から形成されている。下部１５は、第１端がタンク２の内部に位置し、第２端がタンク２の外部に位置する。
【００７３】
上部１６は、ステンレス鋼から形成され、第１端において下部１５の第２端に溶接されており、これによりライン１４の連続性が得られる。上部１６の第２端は船舶１のパイプラインに連結されている。上部１６は下部１５よりも壁厚が大きい。
【００７４】
ライン１４の下部１５は、まず１次密閉メンブレン１０及び１次断熱バリア１１を通過する。１次密閉メンブレン１０は下部１５の全周にしっかりと溶接されており、これにより１次密閉メンブレン１０の厳封の連続性が保証されている。
【００７５】
シース２１は、径方向に間隔を空けてライン１４を囲むとともに、ライン１４の上部１６に固定されている。シースは、上部１６から少なくとも２次密閉メンブレン１２まで延在している。２次密閉メンブレン１２はシース２１の全周にしっかりと溶接されており、これにより２次密閉メンブレン１２の厳封の連続性が保証されている。したがって、ライン１４は、シース２１を介して２次密閉メンブレン１２及び２次断熱バリア１３を通過する。
【００７６】
したがって、下部１５はシース２１内で上部１６に溶接されており、シース２１によって、下部１５が例えば溶接部においてダメージを受けた際に２次メンブレンの厳封が保証される。
【００７７】
このように下部１５は１次密閉メンブレン１０の一部として機能し、一方でシース２１は２次密閉メンブレン１２の一部として機能する。したがって、ライン１４においても、常に２つのメンブレンの層が存在していることとなる。
【００７８】
次にライン１４は中間デッキ開口２７において船舶１の中間デッキ８を通過する。中間デッキ開口２７は直径がシース２１の外径よりも大きく、中間デッキ８がシース２１及びライン１４を変形させずに変形可能となるよう連結の遊びが存在するようになっている。
【００７９】
中間デッキ８は、その上表面に縁材２２を備える。縁材２２は、上部２３と、上部２３を中間デッキ８に連結する側部２４と、を備える。ライン１４の上部１６は縁材２２の上部２３を通過する。ライン１４の上部１６は全周において縁材２２の上部２３にしっかりと溶接されている。
【００８０】
次にライン１４は、中間デッキ８と上デッキ９との間に位置するデッキ間と呼ばれる空間を通過し、この空間ではラインは断熱スリーブ２６で被覆されており、これによりライン１４内に収容された低温ガスの低い温度によってデッキ間で大きな熱的な漏れが生じないようになっている。
【００８１】
最終的にライン１４は上デッキ開口２８において船舶１の上デッキ９を通過する。上デッキ開口２８は直径がライン１４の外径よりも大きく、上デッキ９がライン１４を変形させずに変形可能となるよう連結の遊びが存在するようになっている。
【００８２】
ライン１４は、下部１５から離れた位置にある上部１６の第２端において蛇腹状のコンペンセータ２５を備える。コンペンセータによって、船舶１の上デッキ９の上表面にライン１４が確実に固定される。蛇腹状のコンペンセータ２５は、ライン１４の熱収縮、特に下部１５の合金と比べて膨張係数が高い材料であるステンレス鋼から作成された上部１６の熱収縮を可能にするコルゲーションを有する。
【００８３】
図３及び図４は図２に示す詳細ＩＩＩ及び詳細ＩＶの拡大図である。
【００８４】
図３において、１次密閉メンブレン１０のライン１４への固定及び２次密閉メンブレン１２のシース２１への固定がはっきりと示されている。１次密閉メンブレン１０は、基部及びフランジを有するフランジリング１７を用いてライン１４に固定されている。リング１７のフランジはライン１４に溶接されており、リング１７の基部は１次密閉メンブレン１０に溶接されており、これによりしっかりとした固定を達成できる。
【００８５】
同様に、２次密閉メンブレン１２は、基部及びフランジを有するフランジリング１７を用いてシース２１に固定されている。リング１７のフランジはシース２１に溶接されており、リング１７の基部は２次密閉メンブレン１２に溶接されており、これによりしっかりとした固定を達成できる。
【００８６】
フランジリング１７の基部は、とりわけ、内径及び外径を有する平坦環状形態とすることができる。フランジリング１７のフランジはフランジリング１７の基部の内径から突出している。フランジリングの基部及びフランジの厚さは１．５ｍｍであり、１次密閉メンブレン１０及び２次密閉メンブレン１２の厚さである０．７ｍｍよりも厚い。
【００８７】
図４において、ライン１４の下部１５と上部１６間の接続部及びシース２１の上部１６への固定がはっきりと示されている。ライン１４の下部１５の第２端と上部１６の第１端とは、ライン１４の２つの部分１５，１６の厚さが等しいところで溶接固定される。そのために、上部１６の第１端の厚さを、上部１６の厚さから下部１５の厚さまで例えば線形的に減少させており、これにより、これら２つの部分１５，１６の溶接が簡単になるとともに固定強度が高まるよう構成されている。
【００８８】
シース２１は、上部１６の第１端がちょうど終わる箇所にて上部１６の全周に溶接されて上部１６に固定され、これにより、上部１６の厚さが最大でかつ上部１６の第１端に近いポイントにおいてシース２１が上部１６に固定されることとなり、シース２１が２次密閉メンブレン１２として機能する必要のないところでシース２１の長さが最小限となるように構成されている。
【００８９】
図５及び図６は、１次密閉メンブレン１０及び２次密閉メンブレン１２と１次断熱バリア１１及び２次断熱バリア１３の略図である。１次密閉メンブレン１０及び２次密閉メンブレン１２と１次断熱バリア１１及び２次断熱バリア１３は、特に文献ＷＯ２０１２０７２９０６Ａ１に記載されたＮＯ９６方式技術によって製造されたものである。
【００９０】
したがって、１次断熱バリア１１及び２次断熱バリア１３は、例えば、断熱ケーソン１８と、断熱ケーソン１８の厚さ方向に沿って離隔した互いに平行な底パネル及びカバーパネルと、前記厚さ方向に沿って延在するベアリング部１９と、オプションで周辺仕切部と、断熱ケーソン内に収容された断熱裏張りと、によって形成されている。底パネル、カバーパネル、周辺仕切部及びベアリング部１９は、例えば合板などの木材又は複合熱可塑性材料から作成されている。断熱裏張りは、グラスウール、コットンウール又はポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム若しくはポリ塩化ビニルフォームなどのポリマーフォーム又は粒状若しくは粉末材料（パーライト、バーミキュライト又はグラスウールなど）又はエアロゲルタイプのナノ多孔性材料から構成することができる。また、１次密閉メンブレン１０及び２次密閉メンブレン１２は、立ち上がり縁を有する金属ストレーキ２０の連続的なシートを備えており、このストレーキ２０はその立ち上がり縁によって断熱ケーソン１８に固定された平行溶接支持部の上に溶接されている。金属ストレーキ２０は、例えば、インバー（登録商標）から作成されており、即ち膨張係数が典型的には１．２×１０-6Ｋ-1から２×１０-6Ｋ-1の間の鉄とニッケルの合金又は膨張係数が典型的には７×１０-6Ｋ-1の高マンガン含有鉄合金から形成されている。
【００９１】
図５及び図６において、ライン１４が密閉メンブレン１０，１２及び断熱バリア１１，１３を通過する箇所がはっきりと示されている。ケーソン１８の構造の脆化を避けるために、ライン１４がケーソン１８の端部においてケーソンを通過することは避けることが好ましい。好適には、ライン１４は、複数のベアリング部１９間のケーソン１８の中央領域において１次断熱バリア１１及び２次断熱バリア１３を通過する。
【００９２】
１次密閉メンブレン１０とライン１４をしっかり固定させること及び２次密閉メンブレン１２とシース２１をしっかり固定させることを容易にするために、ライン１４がストレーキ２０の立ち上がり縁において密閉メンブレンを通過することは避けることが好ましい。実際、縁が立ち上がっている領域は形状が複雑であるとともに２つの隣接ストレーキと支持ウェブを連結する溶接がすでに施されている。このような理由から、ライン１４は、２つの立ち上がり縁間のストレーキ２０の平坦領域を介して密閉メンブレン１０，１２を通過する構成となっている。
【００９３】
ライン１４が通過する１次密閉メンブレン１０及び２次密閉メンブレン１２のストレーキ２０は、１次密閉メンブレン及び２次密閉メンブレンの連続性を維持するように補強部３２を備えている。実際には、補強部３２はライン１４が通過するストレーキ２０の一部に相当する。
【００９４】
補強部３２の厚さはストレーキ２０のその他の部分の厚さよりも大きく、例えばストレーキの厚さ０．７ｍｍと比べて厚さ１．５ｍｍである。補強部３２は、２つの長手方向立ち上がり縁の間にある平坦領域を備える。ライン１４は、平坦領域を介して１次密閉メンブレン１０の補強部３２と２次密閉メンブレン１２の補強部３２とを通過している。シース２１も平坦領域を介して２次密閉メンブレン１２の補強部３２を通過している。
【００９５】
図７は、液化ガスが充填された、船舶１により輸送される密閉断熱タンク２を示し、船舶は例えば座礁によって１５度傾斜している。
【００９６】
通常の使用においては、船舶の傾斜がゼロ度であるときには、タンク２内に過剰圧力が生じることを回避するために、タンク２は、タンク２の天井壁をその中央で通過するガスドーム２９を介して蒸発した液化ガスを排出する。
【００９７】
船舶が１５度傾斜して座礁した上記の場合では、ガスドーム２９は液化ガス内に完全に浸かってしまい、もはや蒸発した液化ガスを排出するという機能を果たすことができなくなる。過剰圧力によるタンク２へのダメージを回避するために、天井壁の端部であってガスドーム２９の両側に位置する２つのライン１４が、天井壁を通過してタンク２内に配置されている。これらのライン１４は次にエンジン室３及び／又は再液化装置にガスを運ぶ船舶１のメインガスコレクタ３０に連結される。ライン１４は圧力リリーフバルブ３１にも連結されており、圧力リリーフバルブは圧力が過剰となったときに開いてガスの一部を排出ライザ４に送るよう構成されている。
【００９８】
好適には、ライン１４は、二重船体７の外部にあるガスドーム２９を介してメインガスコレクタ３０及び圧力リリーフバルブ３１に連結されている。
【００９９】
ガス排出ラインの数及び位置に関するその他の詳細はＷＯ２０１６１２０５４０Ａ１に記載されている。
【０１００】
図８を参照すると、メタンタンカー船舶１の切り取り図において、船舶１の二重船体７に塔載された全体形状が角柱状の密閉断熱タンク２が示されている。
【０１０１】
それ自体知られているように、タンク２から又はタンク２に液化ガス貨物を輸送するために、船舶１の上デッキ９上に配置された荷役パイプライン４０を適切なコネクタを用いて沖合ターミナル又はポートターミナルに接続することができる。
【０１０２】
図８は、荷役ステーション４２、海中ライン４３及び陸上設備４４を有する沖合ターミナルの例を示す。荷役ステーション４２は、可動アーム４１及び可動アーム４１を支えるライザ４５を備える固定沖合設備である。可動アーム４１は、荷役パイプライン４０に接続可能な断熱可撓パイプ４６の束を支持する。方向付け可能な可動アーム４１は、メタンタンカーの全テンプレートに適応する。図示しない連結ラインがライザ４５内部に延在している。荷役ステーション４２は、陸上設備４４からメタンタンカー１への積み込み又はメタンタンカー１から陸上設備４４への積み降ろしを可能にする。陸上設備４４は、液化ガス貯蔵タンク４７と、海中ライン４３によって荷役ステーション４２に接続された連結ライン４８と、を備える。海中ライン４３は、荷役ステーション４２と陸上設備４４との間で例えば５ｋｍなどの長距離にわたって液化ガスを輸送することを可能とし、これにより荷役作業中にメタンタンカー船舶１を陸地から長距離離れた位置に維持することができる。
【０１０３】
液化ガスの輸送に必要な圧力を生成するために、船舶１に搭載されたポンプ及び／又は陸上設備４４に備えつけられたポンプ及び／又は荷役ステーション４２に備えつけられたポンプが使用される。
【０１０４】
本発明について複数の具体的な実施形態に基づき記載したが、本発明はこれらに限定されず、記載したものと技術的に等価なもの全て及びこれらの組み合わせも本発明の範囲に含まれる。
【０１０５】
「備える」又は「含む」との動詞の使用及びその活用形は、特許請求の範囲に記載されたもの以外の構成要素又は工程の存在を除外するものではない。
【０１０６】
特許請求の範囲において、括弧内に記載された参照符号は何れも特許請求の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。
【図１】
2021514327.tif 000003
【図２】
2021514327.tif 000004
【図３】
2021514327.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2021514327.tif 000008
【図７】
2021514327.tif 000009
【図８】
2021514327.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月16日(2019.12.16)
【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】
船舶（１）上の低温流体を貯蔵及び輸送するための設備であって、
二相的な液相−蒸気相平衡の状態の低温流体を貯蔵するよう構成された密閉断熱タンク（２）と、
密閉ライン（１４）と、を備え、
前記密閉断熱タンク（２）は天井壁を有し、
前記天井壁は、当該天井壁の厚さ方向に沿って前記密閉断熱タンク（２）の外部から内部に、１次断熱バリア（１１）と、前記低温流体と接触するよう構成された１次密閉メンブレン（１０）と、を備え、
前記密閉ライン（１４）は、前記密閉断熱タンク（２）の内部から外部に前記低温流体の蒸気相を排出するための通路を画定するように前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁を貫通しており、
前記密閉ライン（１４）は、下部（１５）及び上部（１６）を備え、
前記下部（１５）は、前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁の内部に位置する第１端と、前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁の外部に位置する第２端と、を前記天井壁の厚さ方向に有し、
前記上部（１６）は、前記下部（１５）の前記第２端に固定されており、
前記低温流体と接触する前記下部（１５）は、低熱膨張係数を有する合金から構成されており、
前記上部（１６）はステンレス鋼から構成されており、
前記低熱膨張係数を有する合金は、前記ステンレス鋼よりも熱膨張係数が低く、
前記１次密閉メンブレン（１０）は前記密閉ライン（１４）の周囲において前記密閉ライン（１４）の前記下部（１５）にしっかりと固定されている、設備。
【請求項２】
前記密閉ライン（１４）の前記下部（１５）及び前記１次密閉メンブレン（１０）は、熱膨張係数が１．２×１０−６から２．０×１０−６Ｋ−１の間である鉄ニッケル合金から構成されている、請求項１に記載の設備。
【請求項３】
前記下部（１５）はフランジリング（１７）を介して前記１次密閉メンブレン（１０）にしっかりと溶接されている、請求項１又は２に記載の設備。
【請求項４】
前記密閉断熱タンク（２）の前記天井壁は、前記天井壁の厚さ方向において前記１次断熱バリア（１１）の外に、２次断熱バリア（１３）及び２次密閉メンブレン（１２）を備える、請求項１〜３の何れか一項に記載の設備。
【請求項５】
前記１次断熱バリア（１１）及び前記２次断熱バリア（１３）は、各々、複数の断熱ケーソン（１８）から構成されており、
前記密閉ライン（１４）は、前記１次断熱バリア及び前記２次断熱バリアの各々の前記複数の断熱ケーソン（１８）のうちの１つを通過している、請求項４に記載の設備。
【請求項６】
前記１次密閉メンブレン（１０）及び／又は前記２次密閉メンブレン（１２）は、複数の細長のストレーキ（２０）を備え、
前記複数の細長のストレーキ（２０）の立ち上がり縁同士が前記ストレーキの長手方向において縁と縁が合うように溶接されており、
各前記ストレーキ（２０）は、前記長手方向にある２つの前記立ち上がり縁間に平坦領域を有し、
前記密閉ライン（１４）は、前記ストレーキ（２０）の前記平坦領域を介して前記１次密閉メンブレン及び／又は前記２次密閉メンブレン（１２）を通過している、請求項４又は５に記載の設備。
【請求項７】
前記１次密閉メンブレン（１０）及び／又は前記２次密閉メンブレン（１２）の前記ストレーキ（２０）は、補強部（３２）を有し、
前記補強部（３２）は、前記ストレーキ（２０）の他の部分よりも厚さが大きいとともに、２つの長手方向立ち上がり縁間に平坦領域を有し、
前記密閉ライン（１４）は、前記補強部（３２）の前記平坦領域を通過している、請求項６に記載の設備。
【請求項８】
前記設備は、前記密閉ライン（１４）を径方向に間隔を空けて囲むシース（２１）であって、前記密閉ライン（１４）の前記上部（１６）に固定されたシース（２１）を備え、
前記シース（２１）は、前記上部（１６）から少なくとも前記２次密閉メンブレン（１２）まで延在しており、
前記２次密閉メンブレン（１２）は前記シース（２１）の全周において前記シース（２１）にしっかりと固定されている、請求項４〜７の何れか一項に記載の設備。
【請求項９】
前記シース（２１）は、フランジリング（１７）を介して前記２次密閉メンブレン（１２）に溶接されている、請求項８に記載の設備。
【請求項１０】
前記フランジリング（１７）は、前記ストレーキ（２０）よりも厚さが大きい、請求項３を引用する請求項６及び／又は請求項９に記載の設備。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の設備を備えた船舶（１）であって、
前記天井壁は前記船舶（１）の中間デッキ（８）の底表面に取り付けられている、船舶。
【請求項１２】
前記密閉ライン（１４）は、前記下部（１５）から離れた位置にある前記上部（１６）の端部上に蛇腹状のコンペンセータ（２５）を備え、
前記コンペンセータ（２５）は、前記船舶（１）の上デッキ（９）の上表面に前記密閉ライン（１４）を確実に固定するように構成され、
前記コンペンセータ（２５）には、前記密閉ライン（１４）の熱収縮を可能にするように構成されたコルゲーションが設けられている、請求項１１に記載の船舶（１）。
【請求項１３】
前記密閉ライン（１４）には、前記密閉ライン（１４）の前記上部（１６）の一部を囲むとともに前記船舶（１）の前記中間デッキ（８）と前記船舶（１）の上デッキ（９）との間に位置する断熱スリーブ（２６）が設けられている、請求項１１又は１２に記載の船舶（１）。
【請求項１４】
前記中間デッキ（８）及び前記上デッキ（９）は開口（２７，２８）を有し、
前記開口（２７，２８）の直径は、前記密閉ライン（１４）の前記上部（１６）の外径よりも大きく、
前記密閉ライン（１４）は、前記中間デッキの前記開口（２７）及び前記上デッキの前記開口（２８）を介して前記中間デッキ（８）及び前記上デッキ（９）それぞれを通過している、請求項１３に記載の船舶（１）。
【請求項１５】
前記中間デッキ（８）は、前記中間デッキ（８）の上表面上に縁材（２２）を有し、
前記縁材（２２）は前記中間デッキ（８）の前記開口（２７）を囲み、当該縁材（２２）を前記密閉ライン（１４）が通過しており、
前記密閉ライン（１４）は前記縁材（２２）に固定されている、請求項１４に記載の船舶（１）。
【請求項１６】
請求項１１〜１５の何れか一項に記載の船舶（１）に対して荷役するための方法であって、
浮体若しくは陸上貯蔵設備（４４）から前記船舶（１）のタンク（２）に又は前記船舶（１）のタンク（２）から浮体若しくは陸上貯蔵設備（４）に、断熱パイプライン（４０，４３，４６，４８）を介して低温流体を送る工程を備える、方法。
【請求項１７】
低温流体を輸送するシステムであって、
請求項１１〜１５の何れか一項に記載の船舶（１）と、
前記船舶（１）の二重船体（７）内に設置された前記密閉断熱タンク（２）を浮体又は陸上貯蔵設備（４４）に接続するよう配された断熱パイプライン（４０，４３，４６，４８）と、
前記浮体若しくは陸上貯蔵設備から前記船舶（１）の前記密閉断熱タンク（２）に又は前記船舶（１）の前記密閉断熱タンク（２）から前記浮体若しくは陸上貯蔵設備に、前記断熱パイプラインを介して低温流体の流れを送るためのポンプと、を備える、システム。
【国際調査報告】
2021514327.tif 000011
2021514327.tif 000012
2021514327.tif 000013
2021514327.tif 000014
2021514327.tif 000015
2021514327.tif 000016
2021514327.tif 000017
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2021514327.tif 000019