(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船底外殻および船底内殻からなる二重船底と船側外殻および船側内殻からなる二重船側壁とを備えたダブルハル構造の船殻の内部に、前記船底内殻、前記船側内殻、進行方向に延びる２つの長手隔壁、前記進行方向と直交する幅方向に延びる２つの横隔壁及びデッキによって囲まれるセンタータンクと２つのウイングタンクからなるタンクユニットが、前記進行方向に少なくとも３つ以上並んで配置されており、
前記長手隔壁と前記船底内殻と前記デッキに結合された垂直ウエブが前記センタータンク内に前記進行方向に間隔をあけて９本以上設けられており、
前記船底外殻、前記船底内殻、前記船側外殻及び前記船側内殻に結合された補強ウエブが、１つの前記ウイングタンクに対応して前記進行方向に間隔をあけて９本以上設けられており、
前記センタータンク内において前記幅方向に対向する２本の前記垂直ウエブ同士がクロスタイで連結されていない巨大タンカーのタンク構造であって、
前記ウイングタンク内には、前記船側内殻と、前記船底内殻と前記長手隔壁とに結合された状態で２枚の制水板が配置されており、
前記２枚の制水板は、前記垂直ウエブと前記補強ウエブとに対向する位置に前記進行方向に間隔をあけて設けられていることを特徴とする巨大タンカーのタンク構造。
【請求項２】
前記２枚の制水板が、同じ形状寸法を有している請求項１に記載の巨大タンカーのタンク構造。
【請求項３】
前記９本以上の垂直ウエブと前記９本以上の補強ウエブとは、前記幅方向に対向する位置にそれぞれ設けられている請求項１に記載の巨大タンカーのタンク構造。
【請求項４】
前記２枚の制水板によって分けられる前記ウイングタンク内の３つの区画を前記進行方向後方からＡ区画，Ｂ区画及びＣ区画とし、前記Ａ区画，前記Ｂ区画及び前記Ｃ区画の前記進行方向の長さ寸法の合計を１００とした場合に、前記２枚の制水板は、前記Ａ区画及び前記Ｃ区画が、２７以上４０以下になる位置に配置されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の巨大タンカーのタンク構造。
【請求項５】
前記２枚の制水板は、前記船側内殻と前記船底内殻との交点及び前記長手隔壁と前記船底内殻との交点を挟んで、前記船側内殻と、前記船底内殻と前記長手隔壁とに結合されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の巨大タンカーのタンク構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センタータンク内にクロスタイが無い巨大タンカーのタンク構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許第５７４６７５５号公報（特許文献１）には、従来のセンタータンク内にクロスタイが無い巨大タンカー（ＶＬＣＣ(Very Large Crude oil Carrier)と呼ばれる３０万載貨重量トンを超えるタンカー）のタンク構造が開示されている。この従来の巨大タンカーのタンク構造では、タンクの内部を分割するために船殻の長手方向に配列された長手隔壁と、船殻の高さ方向にて長手隔壁に結合されており、タンクの全高の０．１５倍から０．２０倍の幅を有している複数の垂直ウエブと、船殻の長手方向に沿って複数の垂直ウエブ間に配列された水平ガーダと、を備えている。そして水平ガーダの端部には第２補強部が一体的に提供されており、第２補強部の幅は徐々に増大し、自由端部は丸形部に形状化されており、第２補強部は垂直ウエブに結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７４６７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら垂直ウエブとしてタンクの全高の０．１５倍から０．２０倍の幅を有するものを用いる場合、タンクの全高を２５ｍとすると、垂直ウエブの幅は３．７５ｍ〜５ｍになる。このような幅寸法の垂直ウエブを溶接代を含めて切断加工により得ようとすると、４ｍより幅寸法が大きな鋼材を特注で用意して加工する必要があるか、切断加工と溶接を用いて必要な幅寸法を確保する必要がある。このような幅広の垂直ウエブを、例えば片側１０枚ずつ設けると、材料費及び加工費が高くなるだけでなく、巨大タンカーの重量がかなり増大する問題が発生する。
【０００５】
本発明の目的は、従来よりも安価に且つ巨大タンカーの重量を増大させることなく、センタータンク内にクロスタイが無い巨大タンカーのタンク構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明が改良の対象とする巨大タンカーは、船底外殻および船底内殻からなる二重船底と船側外殻および船側内殻からなる二重船側壁とを備えたダブルハル構造の船殻を有している。そしてタンク構造では、船殻の内部に、船底内殻、船側内殻、進行方向に延びる２つの長手隔壁、進行方向と直交する幅方向に延びる２つの横隔壁及びデッキによって囲まれるセンタータンクと２つのウイングタンクからなるタンクユニットが、進行方向に少なくとも３つ以上並んで配置されている。そして長手隔壁と船底内殻とデッキに結合された垂直ウエブがセンタータンク内に進行方向に間隔をあけて９本以上設けられており、船底外殻、船底内殻、船側外殻及び船側内殻に結合された補強ウエブが、１つのウイングタンクに対応して進行方向に間隔をあけて９本以上設けられている。またセンタータンク内において幅方向に対向する２本の垂直ウエブ同士がクロスタイで連結されていない。
【０００７】
本発明では、上記のような巨大タンカーのタンク構造において、ウイングタンク内には船側内殻と、船底内殻と長手隔壁とに結合された状態で２枚の制水板が配置されており、２枚の制水板は、垂直ウエブと補強ウエブとに対向する位置に進行方向に間隔をあけて設けられている。このように２枚の制水板をウイングタンク内に配置すると、２枚の制水板がそれぞれ垂直ウエブ及び補強ウエブと幅方向に並ぶことにより、垂直ウエブの幅寸法を大きく変更することなく、センタータンクとウイングタンクの変形を抑えて、センタータンクのクロスタイレス化を実現することができる。
【０００８】
２枚の制水板は、同じ形状寸法を有しているのが好ましい。このようにすると形状の異なる部品の数を増やす必要がないので、コストの低減化に寄与する。
【０００９】
また９本以上の垂直ウエブと９本以上の補強ウエブとは、幅方向に対向する位置にそれぞれ設けられているのが好ましい。このようにすれば２枚の制水板を平行に配置することができるので、バランスが良い構造を実現できる。
【００１０】
２枚の制水板によって分けられるウイングタンク内の３つの区画を進行方向後方からＡ区画，Ｂ区画及びＣ区画とし、Ａ区画，Ｂ区画及びＣ区画の進行方向の長さ寸法の合計を１００とした場合に、２枚の制水板は、Ａ区画及びＣ区画が、２７以上４０以下になる位置に配置されているのが好ましい。このような比率範囲であれば、２枚の制水板の両側の二重船側壁及び長手隔壁の変形をバランス良く抑制できる。
【００１１】
２枚の制水板は、船側内殻と船底内殻との交点及び長手隔壁と船底内殻との交点を挟んで、船側内殻と、船底内殻と長手隔壁とに結合されているのが好ましい。このようにすると制水板の補強効果を最大限発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】巨大タンカーのタンク構造の一例を、一部を破断した状態で示す概略の斜視図である。
【図２】図１に示したII-II線に沿った端面図である。
【図３】図２に示した補強ウエブに沿ったIII-III線に沿った端面図である。
【図４】図２に示した制水板に沿ったIV-IV線に沿った端面図である。
【図５】（Ａ）は、センタータンク内にクロスタイが設置されている従来のタンクユニットの構造強度を示す変形図であり、（Ｂ）は、センタータンク内のクロスタイレス化を実現した本実施の形態のタンクユニットの構造強度を示す変形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の巨大タンカーのタンク構造の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、巨大タンカーのタンク構造の一例を、一部を破断した状態で示す概略の斜視図であり、図２は、図１に示したII-II線に沿った端面図であり、図３は、図２に示した補強ウエブに沿って設定したIII-III線に沿った端面図であり、図４は、図２に示した制水板に沿って設定したIV-IV線に沿った端面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施の形態の巨大タンカーのタンク構造１は、二重船底３と、二重船側壁５とを備えたダブルハル構造であり、タンカーの進行方向に３つのタンクユニット７（船首から７Ａ，７Ｂ，７Ｃとする。以下では、特に区別しない場合には、単に「タンクユニット７」とする）が並んで配置された構造を有している。各タンクユニット７は、幅方向に２つのウイングタンク２５，２５（以下では、区別する場合は、図示において左側をウイングタンク２５ａ、右側をウイングタンク２５ｂとする）とセンタータンク２３とを有している。各タンク２３，２５内には、輸送対象の重油等の流体が充填される。図１に図示した第１の方向Ｄ１が巨大タンカーの進行方向であり、進行方向と直交する第２の方向Ｄ２が幅方向であり、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２と直交する第３の方向Ｄ３が上下方向である。本実施の形態では、各タンクユニット７の長手方向の寸法Ｌ（２つの横隔壁１９，１９間の距離）は約５０ｍ、幅方向の寸法Ｗ（船側外殻１３，１３間の距離）は約６０ｍ、高さ方向の寸法Ｈ（船底外殻９からデッキ２１までの距離）は約２９ｍである。
【００１６】
二重船底３は、船底外殻９及び船底内殻１１からなり、二重船側壁５は、船側外殻１３及び船側内殻１５からなる。船底内殻１１と船側内殻１５の間には、両者をつなぐ中間内壁１６が延びている。船殻を形成する鋼板の板厚は、約１８．５ｍｍである。二重船底３及び二重船側壁５の内部スペースは、バラスト水を注入するバラストタンクとして機能する。１つのタンクユニット７は、船底内殻１１、船側内殻１５、進行方向Ｄ１に延び且つ幅方向Ｄ２に間隔をあけて配置された２つの長手隔壁１７，１７、進行方向Ｄ１と直交する幅方向Ｄ２に延びる２つの横隔壁１９，１９及びデッキ２１によって囲まれる１つのセンタータンク２３と２つのウイングタンク２５，２５からなる。図１では、進行方向Ｄ１手前のタンクユニット７の一部を破断した状態で示してあり、手前（船尾側）のタンクユニット７Ｃの内部が見える状態に図示してある。
【００１７】
センタータンク２３内には、２つの長手隔壁１７，１７のぞれぞれに沿って、長手隔壁１７と船底内殻１１とデッキ２１に結合された１０本の垂直ウエブ２７が進行方向Ｄ１に一定の間隔をあけて設けられている。両方の長手隔壁１７に設けられた垂直ウエブ２７の数は、合計で２０本である。各垂直ウエブ２７の下側端部には、船底内殻１１に向かって徐々に高さ寸法が小さくなるように幅方向に延びる延長部２７Ａが一体に設けられている。各垂直ウエブ２７の上側端部とデッキ２１との間にもデッキ２１に向かって徐々に高さ寸法が小さくなるように幅方向に延びる延長部２７Ｂが一体に設けられている。本実施の形態では、特許文献１のタンカーと同様に、センタータンク２３内において幅方向に対向する２本の垂直ウエブ２７同士がクロスタイで連結されていない。
【００１８】
二重船底３及び二重船側壁５内には、船底外殻９、船底内殻１１、船側外殻１３及び船側内殻１５（本実施の形態では、さらに中間壁部１６）に結合された１０本の補強ウエブ２９が、１つのウイングタンク２５に対応して進行方向に間隔をあけて設けられている。なお、図３に示すように、補強ウエブ２９のそれぞれは、船側外殻１３及び船側内殻１５に結合された第１補強ウエブ部２９Ａと、船側外殻１３、船側内殻１５及び中間壁部１６に結合され、中央部分に軽量化のための貫通孔を有する第２補強ウエブ部２９Ｂと、船底外殻９及び船底内殻１１に結合されたウイングタンク側の第３補強ウエブ部２９Ｃと、センタータンク側の第４補強ウエブ部２９Ｄから構成されている。本明細書においては、これら第１乃至第４の補強ウエブ２９Ａ〜２９Ｄを合わせて１本の補強ウエブ２９と表現している。垂直ウエブ２７と補強ウエブ２９は、幅方向に対向する位置にそれぞれ設けられている。
【００１９】
図１、図２及び図４に示すように、左右のウイングタンク２５，２５のそれぞれ内には、船側内殻１５と、船底内殻１１と長手隔壁１７とに結合された状態で２枚の制水板３１，３１が進行方向Ｄ１に間隔をあけて配置されている。２枚の制水板３１，３１のそれぞれには、ウイングタンク２５内に貯留される流体が通過する貫通孔３１Ａが設けられている。２枚の制水板３１，３１は、１つのウイングタンク２５を進行方向Ｄ１に３分割するように、１つの垂直ウエブ２７と１つの補強ウエブ２９（２９Ａ及び２９Ｂ、２９Ｃ）とに対向する位置に設けられている。２枚の制水板によって分けられるウイングタンク内の３つの区画を進行方向後方からＡ区画，Ｂ区画及びＣ区画とし、Ａ区画，Ｂ区画及びＣ区画の進行方向の長さ寸法の合計（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を１００とした場合に、Ａ区画及びＣ区画の長さ寸法が、２７以上４０以下になる位置に２枚の制水板３１，３１は配置されている。本実施の形態では、より具体的には、２枚の制水板３１，３１は、Ａ：Ｂ：Ｃ＝３６：２８：３６になるように配置されている。２枚の制水板３１，３１は、船側内殻１５と船底内殻１１との交点及び長手隔壁１７と船底内殻１１との交点を挟んで（本実施の形態では、中間壁部１６に沿って）、船側内殻１５と、船底内殻１１と長手隔壁１７とに結合されている。
【００２０】
本実施の形態では、２枚の制水板３１，３１は同じ形状寸法を有している。したがって、製造が容易である。２枚の制水板３１，３１の高さ寸法ｈは、ウイングタンク２５の高さ寸法のほぼ半分の寸法を有している。そして２枚の制水板３１，３１の上端の幅方向の両端には、上方に向かって幅寸法が小さくするテーパ部３１Ｂがそれぞれ設けられている。
【００２１】
＜構造強度＞
図５（Ａ）は、センタータンク２３´内にクロスタイが設置されている従来のタンクユニットの構造強度を示す変形図であり、（Ｂ）は、センタータンク２３内のクロスタイレス化を実現した本実施の形態のタンクユニットの構造強度を示す変形図である。これらの変形図はコンピュータでシミュレーションしたものであり、この図では、理解を容易にするために、変形した寸法を実際の１５０倍に強調して図示してある。図５（Ａ），（Ｂ）共に、図２に相当する端面図であり、３つのタンクユニット７のうち、中央に位置するタンクユニット７Ｂの変形を主に示している。図５（Ａ）には、本実施の形態の部材と対応する部材には、本実施の形態に付した符号に「´」を付した符号を付してある。なお、図５（Ｂ）では、センタータンク２３内の垂直ウエブ２７の図示は省略してある。
【００２２】
この例では、タンクユニット内の壁部に過酷な応力が加わる状況の１つ、すなわち、中央のタンクユニット７Ｂ，７Ｂ´は、左側のウイングタンク２５ａ，２５ａ´のみ流体で満たされており、船尾側及び船首側のタンクユニット７Ａ，７Ｃ，７Ａ´，７Ｃ´は、右側のウイングタンク２５ｂ，２５ｂ´のみ流体で満たされた状態を例にしている。この例で中央のタンクユニット７，７´で最も変形する箇所は、左側のウイングタンク２５ａ，２５ａ´の長手隔壁１７，１７´である。そのため、この箇所の変形度合いを比較すると、（Ａ）の従来の場合に、左側のウイングタンク２５ａ´では、長手隔壁１７´は、最大で３０．３ｍｍセンタータンク２３´側に変形したのに対して、（Ｂ）の本実施の形態の場合には、左側のウイングタンク２５ａでは、長手隔壁１７は、最大で１８．６ｍｍセンタータンク２３側に変形する程度で収まっている。このシミュレーション結果から、本実施の形態により、センタータンク２３内のクロスタイレス化を実現しながら、十分な強度を得られることがわかる。
【００２３】
上記実施の形態は、一例として記載したものであり、その要旨を逸脱しない限り、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明によれば、従来よりも安価に且つ巨大タンカーの重量を増大させることなく、センタータンク内にクロスタイが無い巨大タンカーのタンク構造を提供することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  タンク構造
３  二重船底
５  二重船側壁
７  タンクユニット
９  船底外殻
１１  船底内殻
１３  船側外殻
１５  船側内殻
１６  中間内壁
１７  長手隔壁
１９  横隔壁
２１  デッキ
２３  センタータンク
２５  ウイングタンク
２７  垂直ウエブ
２７Ａ  延長部
２７Ｂ  延長部
２９  補強ウエブ
３１  制水板
３１Ａ  貫通孔
３１Ｂ  テーパ部
【要約】
【課題】従来よりも安価に且つ巨大タンカーの重量を増大させることなく、センタータンク内にクロスタイが無い巨大タンカーのタンク構造を提供する。
【解決手段】本発明は、船底外殻９および船底内殻１１からなる二重船底３と船側外殻１３および船側内殻１５からなる二重船側壁５とを備えたダブルハル構造の船殻を有している巨大タンカーを対象にしている。巨大タンカーが備えているタンクユニット７は、センタータンク２３と２つのウイングタンク２５が３つ並んで配置されている。ウイングタンク内には、船側内殻１５と、船底内殻１１と長手隔壁１７とに結合された状態で２枚の制水板３１，３１が配置されている。２枚の制水板３１，３１は、垂直ウエブ２７と補強ウエブ２９とに対向する位置に進行方向に間隔をあけて設けられている。
【選択図】  図１【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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