専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ187

専用船建造技術発展の系統化調査

3

Systematic Survey of the Development of Specialized Shipbuilding Technologies

吉識 恒夫 Tsuneo Yoshiki■ 要旨
昨年実施した大型タンカー建造技術に引続き、今年度は、多数建造されている専用船建造技術の発展に関し調査した。対象専用船として、コンテナ船、液化ガス運搬船、ばら積み貨物船、自動車運搬船を選び、建造船舶の動向と関連する技術の進展・開発状況に関する調査を実施したので、以下に調査結果の概要を述べる。
対象とした何れの専用船とも、戦後の社会経済が著しく発展した1960年代以降に出現している。1954年鉄鉱石を専用に輸送するばら積み貨物船の建造が、多くの専用船の始まりと言える。経済発展による粗鋼生産量の増加
により、鉄鉱石・石炭の輸入が急増し、1960年以降鉄鉱石・石炭・穀物などを専用に輸送するばら積み貨物船（Bulk Carrier：バルクキャリア）の建造が活発化した。1966年には、種々の雑貨類をコンテナ容器に収納し、そのコンテナ容器を直接船に積み込み輸送するコンテナ船が米国船社により運航された。我が国海運界も米国マト
ソン社のコンテナ輸送提携申し入れを受け、1968年より我が国と米国西岸間のコンテナ船による定期航路を開設、その航路に投入するコンテナ船の建造により、我が国のコンテナ船建造が始まった。経済成長による生活環境の変化などによりプロパンガス需要の急増、或いは環境汚染を防ぐクリーンエネルギーである天然ガス利用への転換が進んだ。その結果、これ等ガスの海外からの輸入が必要となり、ガスを液化して輸送する液化ガス運搬船（LPG船、LNG船）の需要が急増した。自動車運搬船は、自動車業界の目覚しい進展により、海外への輸出が急激に増大し、対応すべき効率的な海上輸送方法が求められ、自動車運搬専用船が生まれた。1965年頃より自動車運
搬船の建造が始まり、1970年以降は自動車のみを効率的に輸送する自動車専用船（Pure Car Carrier：PCC）が多数建造されている。
これ等専用船を建造する造船基盤技術は、戦後の造船業界の努力により1960年始め頃までに充分整備され、各専用船建造に必要となる固有技術開発を進める事により対応可能な状況にあった。今回調査した専用船の中で、他の専用船と異なる技術が必要となるのは液化ガス運搬船である。プロパン・天然ガス（メタンガス）の液化は、冷却または加圧によらねばならぬが、貨物を大量輸送する船舶では、通常冷却による液化方法を選んでいる。
各々のガス液化温度は、プロパンガス−42℃、天然ガス−162℃で、対応低温技術の開発により、多数の液化ガス運搬船が建造されて来ている。特に天然ガス液化温度は−162℃と極低温で、熱変化に伴う格納容器の収縮問題、
断熱対応、低温に適応する容器材料問題などあり、輸送方法基本概念は海外にて開発された。大多数の我が国造
船会社は、海外にて開発された基本概念を技術提携し、具体的な建造に関連する細部に亘る技術開発を行う事により、高品質な液化ガス運搬船を建造している状況である。
液化ガス運搬船以外の専用船で、他の専用船に比し高度な技術が必要となるのはコンテナ船である。コンテナ船の導入により、港湾荷役が合理化され、荷主から貨物受け取り先までの一貫輸送方式が実現出来た。コンテナ
船需要は急速に高まり、輸送の効率化を目指し船型の大型化が急速に進んだ。コンテナ船は定期航路を定められた時間内での運航が要求されるので、種々変化する波浪海象中での航行速力を維持出来る船型開発が重要な要素である。従って水槽試験と解析技術などを併用し、高速化・大型化する船型開発を行い、多数の大型コンテナ船が建造されている。
鉄鉱石など比重の大きい貨物を積むばら積み貨物船、自動車の効率的積み付けが可能となる自走式荷役方法を採用する自動車運搬船は、従来にない船体構造配置が求められ、慎重な船体構造強度の確認が必要となっている。
構造強度に関する設計技術は、コンピュータの発展により有限要素法（FEM）技術を早期に採り入れ、安全性を充分に確認し、載貨重量20万トン以上の大型ばら積み貨物船を含め、多数建造されている状況である。
経済成長と共に、海上荷動き貨物の変化と輸送の効率化を求め、多種類の専用船の建造需要が起きて来たが、我が国造船業界は造船基盤技術の構築と、専用化に対処する技術の開発により多数の専用船が建造されている状
況が確認出来た。

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ188■ Abstract
Following up on the survey of large tankers conducted last year, this year we conducted a survey regarding the Development ofSpecialized Shipbuilding Technologies that have been used in the construction of many ships. The specialized ships examined in this survey are container ships, liquefied gas carriers, bulk carriers, and automobile carriers. The survey focused on the trends in ships under construction, and the progress and development in related technologies. An outline of the survey results is presented below.
All of the specialized ships covered in the survey first appeared during or after the 1960s, when Japan experienced an exceptional rate of
economic growth following the 2nd World War. The construction in 1954 of bulk carriers that specialized in transporting iron ore could beconsidered the beginning of many specialized ships. The increased production volume of crude steel that resulted from this economic
development brought about a rapid increase in the import of iron ore and coal, and starting in the 1960s, the construction of bulk carriers, designed especially for transporting iron ore, coal, grains, and other bulk goods, became much more active. In 1966, American shipping companies began operating Container Ships, in which various types of goods was stored in containers, and those containers were
loaded directly onto the ships for transport. The Japanese shipping industry received a request from Matson Inc. of the U.S. to collaborate
in container shipping, and in 1968, regular liner shipping routes were established for container ships running between Japan and the West
Coast of the U.S. The construction of the container ships being introduced on these shipping routes marked the beginning of container
ship building in Japan.
,
The demand for propane gas increased rapidly as a result of factors such as changes in living environments accompanying Japan s economic growth, and there was a gradual transition to the use of natural gas, a clean energy that prevents environmental pollution. As aresult, it became necessary to import these and other gases from overseas, and this led to a rapid increase in the demand for liquefied gas
carriers (LPG ships and LNG ships) to transport gases in liquefied form. International exports increased rapidly with the remarkable
growth of the automotive industry, and specialized automobile carriers combined bulk cargoes, or Pure Car Carriers (PCC), weredeveloped in response to the demand for more efficient marine transport methods to accommodate this growing demand. Construction of
combined automobile carriers began around 1965, and from 1970, many Pure Car Carriers were built to enable the efficient dedicated transport of automobiles.
The fundamental construction technologies used in the construction of these specialized ships had been fully put in place by the beginning of the 1960s through to the efforts invested in the shipbuilding industry following the war, and the unique needs of each type of specialized shipbuilding were met by the later development of specific technologies. Among the specialized ships covered in this survey, it
was the liquefied gas carriers that required technologies differing from other specialized ships. The liquefaction of propane and natural gas(methane gas) must be achieved through either cooling or pressure, but in the case of ships transporting large volumes of these substances,the method commonly selected is cooling. The temperatures for liquefaction of these gases are -42°C for propane gas and -162°C for natural gas. The construction of large numbers of liquefied gas carriers was made possible through the development of low-temperature technologies that met these requirements. Particularly in the case of natural gas, the extremely low liquefaction temperature of -162°C presented numerous problems, including shrinking of the storage containers due to thermal changes, and problems with container materials interms of insulation and resistance to low temperatures. For these reasons, the basic concepts for transport methods were developed overseas. The majority of Japanese shipping companies constructed high-quality liquefied gas carriers by using basic concepts for technologies
developed overseas, and then developing detailed technologies related to specific construction issues.
Among the specialized ships other than liquefied gas carriers, it was the container ships that required more advanced technologies thanother specialized ships. With the introduction of container ships, port and harbor cargo handling became more efficient, and it became possible to transport cargo directly from the cargo sender to the receiver in a single consistent process. Needs increased rapidly as a result,and the size of ships grew dramatically as a means of increasing transport efficiency. Because container ships are required to operate on
regular shipping routes within a specified time schedule, it was essential to develop ships that could maintain running speed even in the
midst of constantly changing ocean wave conditions. Many large container ships were built by combining the results of model tank tests
and analysis technologies by computer, which enabled the development of large, high-speed vessels.
Bulk carriers that handle iron ore and other cargo with high specific gravity, as well as Pure Car Carriers that adopt automated cargohandling methods to enable efficient handling of automobiles, require structural localization of the ships that had never been used before,
and also require careful conformation of the structural strength of the ship bodies. Design technologies related to structural strength wereincorporated at an early stage in the form of the computer-based finite element method (FEM).
It is now possible to fully confirm
structural safety, even in the case of large-scale bulk carriers that transport loads in excess of 200,000 tons.
,
In keeping with Japan s economic growth, in addition to the changing types of cargo being transported by sea, there have been increasing demands for greater efficiency in transport, and for the construction of diverse types of specialized ships. Through this survey, we,
have been able to confirm that Japan s shipbuilding industry is capable of manufacturing large numbers of specialized ships, through theconstruction of a firm foundation in shipbuilding technologies, and the development of specific technologies that respond to the requirements of each specialized application.

■ Profile■ Contents

吉識 恒夫 Tsuneo Yoshiki

1.はじめに................................................................189

国立科学博物館産業技術史資料情報センター主任調査員

2.戦後の世界船腹量と我が国の建造量 .................190
3.戦後我が国造船技術の進展.................................192

昭和33年3月

横浜国立大学工学部造船工学科卒業

昭和33年4月

三井造船株式会社入社

昭和61年4月

船舶・海洋プロジェクト事業本部企画開発部長

平成3年4月

船舶・鉄構総括本部技術開発部長
兼技術総括本部昭島研究所長

4.専用船の概要........................................................202
5.コンテナ船建造技術と建造船.............................205
6.液化ガス運搬船建造技術と建造船 .....................217
7.ばら積み貨物船建造技術と建造船 .....................242
8.自動車運搬船建造技術と建造船.........................252

平成3年7月理事

平成6年7月技監

9.まとめ ...................................................................256

平成10年7月

顧問

謝辞 ...........................................................................258

平成15年4月

独立行政法人 国立科学博物館 主任調査員

平成15年6月

三井造船株式会社 退社

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ189

1 はじめに独立行政法人

国立科学博物館

産業技術史資料情コンテナを可能な限り多数積載し、定時運航の維持と報センターでは、平成15年度造船分野の技術系統化研

運航採算を目指す船型へと進化したが、関連する造船究で「戦後建造大型タンカー技術発展の系統化」を実建造技術の変遷を以下に顧みる事とする。

施した。今年度も引続き造船分野の技術発展につき調

一方、液化ガス運搬船は、プロパンガス・天然ガス

査を実施することになり、今回は、世界経済の発展にを液化して輸送するLPG船、LNG船である。特に、天伴う海上物流の変革により、新たに建造される様にな

然ガスはクリーンエネルギーとして電力・都市ガス業

った専用船の建造と関連技術の発展につき調査研究し界での需要が大幅に増大し、LNG船の需要は急激に増以下に報告する。

加している。各々のガス液化対応は、常温で加圧化ま

戦後の著しい世界経済成長の中で、最も顕著な現象

たは大気圧下で冷却化によらねばならない。しかし、は、エネルギー源の石油への転換による経済成長、お加圧化による液化対応は高圧力が必要となることか

よび物流全般に変化・拡大が起きた事であろう。石油

ら、輸送効率上大量海上輸送する場合は殆ど冷却化にへの依存は余りにも急激に進み過ぎた結果、2回におよる方法である。各々の冷却による液化温度は、プロ

よぶ石油危機が発生、無駄なエネルギー消費を抑制す

パンガス−42℃、天然ガス−162℃で、通常の造船建る方向へと転換が進んだ。しかし、世界はよりよい社

造技術に加え低温対応技術が必要となる。この特殊な会環境の整備を目指し、石油危機発生以後の一時期を

低温関連技術への対応状況にも触れる事とする。

除き、その後の社会経済は順調に進展して行った。経

全世界船腹量の船種別割合、即ち各専用船の占有比済の発展に伴い、世界の海上荷動き量は年々増加の一率はタンカー、ばら積み貨物船（鉱石・石炭・穀物な途を辿ると同時に、環境汚染防止対応策等により海上どを運搬する）が最も多く、各々全船腹量の約1/3程度

荷動き貨物も多様化した。運航する船舶も、海上輸送を占めている。ばら積み貨物船の建造技術は、大型タする貨物に対応した専用船の建造が増加して行った。

ンカー建造技術と大きな差異はないので、共通部分は世界経済の順調な発展による海上荷動き量増大の中省略し、ばら積み貨物船固有技術を重点的に調査する。

で、専用船化した船舶建造量の増加が著しいのは「コンテナ船」、「液化ガス運搬船」である。

この他、我が国の自動車業界の驚異的な発展による輸出車の急増があり、その輸送を担う自動車専用船

コンテナ船による海上輸送は港湾での荷役の簡易化（Pure Car Carrier：PCC）が多数建造されているのと、貨物の荷主・客先への集配の利便性などが顕著でで、特有の輸送形式の変遷などについても触れることある事により、従来の貨物船による輸送方式を改革し、とする。

海上輸送の発展に大きく寄与した。国際海上輸送にお上記4種類の専用船建造に関する固有技術の発展・けるコンテナ化の始まりは、1960年代後半であるが、変遷、並びに建造された専用船との関連につき述べる

近年のコンテナ船建造量の増大と大型化は著しく、今が、昨年度タンカーの大型化技術の系統化を行う際に後更に増大・大型化の傾向にある。コンテナ船運航開調査した、戦後の我が国造船技術全般に亘る変遷につ

始当初は、長さ20フィート（6.058メートル）コンテ

いても簡単に触れ、専用船建造に関する固有技術の発ナによる輸送が主流であった。しかし、間もなく輸送

展・推移との関連を明確にする。

の効率化を考慮し、長さ40フィート（12.192メートル）

専用船建造技術発展の系統化調査

189

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2 戦後の世界船腹量と我が国の建造量
2.1 世界の海上荷動き量
戦後の世界経済は技術の進歩と共に大きく発展した。
世界経済活動の進展、産業活動分布の変化により、世界各国間の物流は急速に拡大した。世界各国間の物流を支えるのは、船舶による海上輸送が大部分である。
海上物流はエネルギー源の原油を始め、製品の原材料となる諸資源、あるいは工業製品などで、あらゆる産
業の経済活動に関与する物資の輸送である。石油危機
図2.2

発生時点（第1次1973年、第2次1979年）までは、原油の海上荷動き量の驚異的拡大と共に、海上荷動き量は全は次の通りである。LPガスの需要は1956年ごろより般に増加の一途を辿った。しかし、1979年発生の第2次始まり、当時の需要量は年間4.5万トン程度であった

石油危機以降、一転して石油消費の減少などにより、が、1962年に年間100万トンを記録している。その後、1985年頃迄海上荷動き量は減少を続けた。しかし、1985

経済の高成長と共に需要は増加し、第1次石油危機の年以降世界経済の回復に伴い、順調に荷動き量は増加起こった1973年には年間1,000万トンに近づき、1990している。全世界の海上荷動き量は、1990年時点で石油年以降の需要は年間1,900万トン前後で推移している3。

危機発生以前の状態に回復し、それ以降順調な伸びを

LNG需要は電力・都市ガス業界のクリーンエネルギ

見ている。この中で原油の荷動き量は、石油危機発生

ーへの転換により、1969年から輸入が開始された。供時点の量までには回復していないが、原油以外の荷動

給先毎に年間の輸入量を定め、電力・ガス業界が共同。
き量は増加の一途を辿っている （図2.1、付録 表1）

して長期の契約を結び輸入を行っている（表2.1）
。

1

表2.1

図2.1

世界の海上荷動量の推移

原油以外の荷動き量増加傾向にある中で、特に増加率の高いのは、コンテナによる輸送量で、1984年ごろ
から年間10%近くの伸びを示し1994年に至る10年間
2。
で、2倍以上のコンテナ取扱量を記録している（図2.2）

液化ガスの全世界流通量データは不明であるが、我が国におけるLPガス、天然ガス需要動向の概略数値

1
2
3

190

全世界コンテナ取扱量の増加

Fearnleys " Review"より日本造船工業会作成資料による
Containerisation International Yearbookより
旧通産省 LPガス産業データ 並びに日本LPガス協会資料より

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

LNG輸入量（長期契約ベース）

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全世界の船腹量の変遷状況は上述の通りであるが、2.2 全世界船腹量の変遷

年々新造される全世界の建造量に占める我が国の建造実績は、1960年代後半から1980年代半ばに至るまで、全海上荷動きを支える船舶は、当然の事ながら荷動き。
世界の約50%近い割合を占めている5（図2.4、付録 表4）の増大により船腹量は拡大し、荷動き貨物の多様化にしかし、1980年半ば以降は韓国の建造設備拡大により、より、建造される船舶の種類も大きく拡大して行った。

追い上げを受け近年では韓国とほぼ同レベルの建造量

石油危機発生までは、原油荷動きの増加に対応し、タで、熾烈なコスト競争を引き起こしている。

ンカーの需要が急激に増加した。また、輸送量増大への対処と、輸送コストの低減を目指し船型の大型化が急速に進んだ。
原油荷動き以外に量的に多い鉄鉱石・石炭・穀物等を輸送するばら積み貨物船、その他貨物の輸送に適す
る多種類の専用船が建造される様になった。各々の専用船は、貨物輸送の効率化などに適する船体構造様式が採用されている。現在までに建造された船舶の種類は多岐に及ぶが、数量的に多数建造されているのは、

図2.4

各国年間竣工量比率

タンカー、ばら積み船で各々全船腹量の1/3程度を占め

全世界新造船建造量の50%近くの建造量を、ほぼ20年ている（図2.3、付録 表2）。しかし、石油危機発生以後間連続維持した造船技術と、その変遷の概要を述べるの海上荷動き内容の変化に伴い、1980年代後半以降はコと共に、多数建造された各専用船の建造に関係する技

ンテナ取扱量が急激に増加し、1990年代後半にはコンテ

術とその進展を次章以降に述べる。

ナ船の船腹量が、全船腹量の10%を超える状況になった。
コンテナ船の増加と同様に、環境維持の見地よりクリーンエネルギーであるLNGの使用が近年増加し、LNG。
運搬船の船腹量増加も著しい4（付録 表3）

図2.3

4

5

世界の船種別船腹量の推移

Lloyd's Register (1991年までは" Statistical Tables"、92年以降は"World Fleet Statistics" ) より日本造船工業会
作成による
上記4項に同じ専用船建造技術発展の系統化調査

191

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3 戦後我が国造船技術の進展
我が国造船業界は、戦後荒廃した造船業の早急な復明であった6。この問題究明を学会・産業界の共同研究

旧を目指し、学会と産業界が共同して、鋼船の建造工により、先ず鋼材の製鋼・脱酸・圧延方法と成分構成

作に関する研究を幅広く行なった結果、多くの技術基による、鋼材の特性・亀裂発生機構の関連につき追求盤の構築がなされた事実を、昨年度実施の調査報告にした。並行して脆性破壊の評価方法につき、鋼材のじ述べた。今年度実施する各専用船建造にもこれ等基盤

んせい値評価試験法の研究7も鋭意進められた。脆性破技術は、必須技術であるので昨年度報告内容の要約を、

壊発生メカニズム、鋼材切り欠きじんせい値評価試験

以下の5項目に区分し述べる。

法の確立により、溶接船に使用する造船用鋼材の材質（1）溶接技術と溶接性に優れる鋼材

規格が、世界の主要船級協会（IACS : International（2）ブロック建造法と造船所設備

Association of Classification Societies）により1959年統（3）船型設計技術の構築

一規格として制定され、溶接船の品質・信頼性は飛躍（4）船体構造強度解析技術の高度化的に向上した。
造船用鋼材規格（普通鋼）が制定され、溶接全面採（5）コンピュータ利用による効率化
第2次大戦による壊滅状態からの復旧を目指した産用の不安は解消された。しかし、船型の大型化、液化学の共同研究により、これ等技術項目の基本部分は、ガス専用船などへの対応で、高張力鋼・低温用鋼板需

1960年代半ばまでにほぼ構築された。この技術開発成要が増加し、これ等鋼板の規格も順次制定された。我果により、性能・品質に優れ且つ建造期間の短縮を可が国製鉄メーカーも造船業界の建造量の増加・大型化能とする造船技術が完成した。その結果1956年から約に対応し、鋭意造船用厚板の製鋼・圧延に関する技術

半世紀近くの長期間世界一の建造量確保が出来たと考開発が強力に進められた。この溶接性に優れた鋼板のえる。

開発は、新造船の大量建造・大型化・特殊船の建造を以下に我が国造船業界の大きな発展となった主要な強力に援助し、建造量世界一を達成した大きな要素の基盤技術変遷につき述べるが、主な技術発展の概況を一つである。製鉄メーカーによる、溶接施工効率向上

付録 図1に示すので、技術進展状況の概要把握に参照に対応する鋼板開発は継続的に進められ、1980年代前頂きたい。

半には、普通鋼とほぼ同じ溶接条件で施工可能な高張

註：以下文中に述べる特徴的技術、建造船などに

力鋼・低温用鋼板等が圧延供給された。この新圧延技

国術による高張力鋼・低温用鋼板は、TMCP（Thermo

産業技術史資料情報センター実施の資Mechanical Controlled Process）鋼と呼称された。石

料所在調査により、産業技術史資料データベース（イ

油危機後の省エネ化に必要な要素の一つである船体構

ンターネット：http://sts.kahaku.go.jp/sts/）の造船

造重量軽減に、高張力鋼の採用は欠かせぬ要素である。

分野（分野資料番号1010-1014-0000、または9002-9010-

TMCP鋼採用により、高張力鋼使用範囲の拡大を容易（資料−番号）を付記したものは、独立行政法人
立科学博物館＊

0000 ）に整理保管されている分野シークエンス番号（下4桁）を示す。

にした事は、大変意義深い事である。
溶接性に優れた鋼板の供給が実現し、溶接施工方法の効率化に関する施工条件、溶接機器、溶接材料に関

3.1 溶接技術と溶接性に優れる鋼材する研究も盛んに行われ、溶接施工効率は大きく向上して行った。

第2次大戦後の造船業復旧を目指した技術革新の第一

溶接施工方法の改良・効率化に関する研究は種々実の課題は、溶接を全面的に採用する建造法の構築であ施されたが、最初に採り上げられたのは、溶接速度をった。最初に採り上げた研究課題は、第2次大戦中米国高めるサブマージアーク溶接法 8である。1950年下向において、全溶接構造により大量建造された戦標船

き板継ぎ自動サブマージアーク溶接法に関し、ユニオ

T-2タンカーンメルト社より機械を購入、各造船所にて適用方法の

6
7
8

192

に発生した、冬期の脆性破壊問題の解

日本溶接協会 造船の溶接-35年の歩み- 1985年 p63
日本造船研究協会40年史 p244&247 SR 3, SR 5, SR 19
1933年アメリカで開発された板を下向きに接合するときの自動溶接法

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ193

検討を実施した。その後、この多角的な検討結果を参率化に大きく寄与した。本溶接法実用化の初期には、

照し、大阪変圧器とユニオンメルト社間の技術提携に

溶接端部にワレを発生する問題があり、それを回避す

より国産量産機が生産され、各造船所では本溶接法をべく裏当て方式の研究等が行なわれ、平板の片面サブ広く採用する事により溶接工数削減・品質確保を達成

マージアーク溶接には、裏当て溶接法が採用される様して行った（資料−1220、1221）（図3.1）（写真3.1）。

になった 9。また、船型の大型化に伴う厚板溶接効率向上に向け、溶接入熱を増大しワンパスまたは最小パス数を意図した、二電極または三電極サブマージアー
ク溶接の採用を試みた10。しかし、大入熱溶接を行な
うと溶接熱影響部母材は、切欠じんせい値の低下を招く事があり、鉄鋼各社の協力を得て大入熱用
50kg/mm2高張力鋼の開発を行った。造船・製鉄会社の協力開発の結果、大入熱溶接にも優れた高張力鋼が供給される様になった。また、液化ガス運搬船に用い

図3.1

サブマージアーク溶接法（資料−1221）

られる低温用鋼板についても、ほぼ同様な開発が進められ、低温用タンク建造効率向上に寄与する鋼材が開発された11。
機械化の難しいブロック継手部分の立て向き溶接にも、エレクトロスラグ・エレクトロガス溶接法12の採用を目指し1964年頃から開発を進めた（資料−1221）。
1960年代後半より1970年にかけ実用化され、ブロック
搭載・組立に広く活用される様になり建造の効率化に貢献した（写真3.2、写真3.3）。
一方、船体構造は、鋼板により形成される構造であ

写真3.1 サブマージアーク溶接機（国産1号機）（資料−1220）

るが、鋼板のみでは水圧・貨物・波浪等による荷重には耐えられず、鋼板を桁材・骨材の補強材により補強

サブマージアーク板継ぎ溶接法は、当初板継手の両面を溶接する必要があり、片面板継ぎ後必ず反転作業を伴った。この反転、裏溶接工程は作業の流れを阻害するもので、1961年頃より片面サブマージアーク溶接法（資料−1222）（図3.2）の研究が積極的に進められ、1965年以降実用に供され、我が国の大量建造・建造効

図3.2

9
10
11
12

片面サブマージアーク溶接法（資料−1222）

写真3.2 エレクトロスラグ溶接（造船の溶接−35年の歩み）

日本溶接協会 造船の溶接-35年の歩み- 1985年 p138
三菱重工技報 Vol. 4-3 1967年、川崎重工技報 50号 1973年
日本溶接協会 造船の溶接-35年の歩み- 1985年 p118、三菱重工技報 Vol. 21-2 1984年
日本溶接協会 造船の溶接-35年の歩み- 1985年 p141
板の立て向きで接合するときの自動溶接法。1951年ソ連で開発され、1960年国内およびベルギーで実用機が開発。フラックスまたはガスシールドによりアークを発生。

専用船建造技術発展の系統化調査

193

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ194

見られないのが現状のようである。
第2次大戦後の造船業復旧を目指す、第一の技術改革課題として開発された溶接構造の全面採用は、ほぼ
1950年代に達成し1960年代には合理化・効率化が積極的に実施された。石油危機発生後の1980年以降、新造船建造受注量の減少、建造船種の多様化への対応もこれ等基盤技術をベースに、更なる溶接品質の向上・効率化へ向け自動化を含めた技術開発が継続して行われている。

3.2 ブロック建造法と造船所設備
写真3.3

エレクトロガス溶接（造船の溶接−35年の歩み）

溶接性に優れた鋼材の開発と溶接技術の進展に伴することにより船体強度を保っている。その結果桁い、建造方法は戦前の船台における部品毎の組立方式

材・骨材を鋼板に取付ける隅肉溶接が、造船溶接中最より、地上で船体構造をある大きさのブロックに建造

大の溶接長となり、隅肉溶接処理技術が重要な課題でし、出来上がったブロックを、船台または建造ドックある。隅肉溶接の効率化に向け、グラビティ溶接（資内で搭載組立てる建造方式となった。溶接によるブロ料−1223）（写真3.4）の採用が1960年頃から進められック建造法の採用は、構成部材の溶接・組立て順序なた。グラビティ溶接は、ガイドレールにセットされたどを指示する情報が必要となり、これ等の情報を示す

ホールダーに溶接棒を挟み、アークをスタートさせる

工作図を作成する様になった14。工作図作成とほぼ同と溶接棒の消耗につれて、ホールダーが自重で降下し時期、構成各部材の切断・加工情報作成作業を、現尺

つつ溶接が進行する方法である。

による方法より1/10縮尺方法へと変更した。1960年代に入りコンピュータの普及が始まり、曲面を構成する
曲がり板を平面に展開し、加工する情報作成にコンピ
ュータの利用を開始した。その後、1960年代後半各造
船所では、船体構造部材形状を数値情報化する原語を作成し、NCガス切断する装置を導入する事により、部材の切断効率の向上と共に精度を飛躍的に向上させた。1970年代に入りNCガス切断装置は、徐々にNCプ
ラズマ切断へと変わっていった。
ブロック建造は、先述の工作図の指示に従い、地上

写真3.4 グラビティ溶接（資料−1223）

石油危機が発生した1980年以降、曲面板継ぎ、隅肉換して行った。この流れ作業方式は、鋼材の搬入、切溶接法等の主な改善・合理化策は、炭酸ガスフラック

断部材の罫書き、ガス切断、曲げ加工などを経て、部ス入りワイヤの開発による、CO 2半自動溶接機 13の採材を組立てて行く一連の作業を構成するので、ブロッ用へと変わり、各企業の設置台数は急激に増加していク組立を行う溶接工場建屋・設備が必要となった。こる（資料−1224）。

の組立溶接工場が戦後はじめて設置されたのは、1951

1987年頃より溶接の更なる効率化を目指す完全自動

年三井造船玉野造船所であった。その後、逐次各造船化、即ち溶接ロボットの前段と考えられる簡易自動溶

所に組立溶接工場が設置され、溶接法の改良、船型の接台車の導入（資料−1226）を多方面で試みているが、大型化・工事量増大に伴い中型ブロック組立を可能と船体構造構成部材の複雑さもあり、顕著な実用化例がする、大型溶接組立工場も各所に設置され、建造期間

13

14

194

にて部材の組立てを順次行なう、流れ作業方式へと転

不活性ガスシールド溶接として1950年頃より使用開始、その後炭酸ガスシールドに変更。被覆アーク溶接に比し高能率であるが、屋外作業の多い造船には防風対策が難しかった。しかし、1980年以降細径炭酸ガスフラッ
クス入りワイヤが開発され急速に広がった。
川瀬 晃：日本造船学会誌「TECHNO MARINE」第871号 2003−1月

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ195の短縮・品質向上へ大きく前進した。

型LNGタンク建造設備の新設が行なわれた。これ等に

このブロック組立工程を建屋の中で行う事により、雨天などによる溶接作業への影響が避けられ、工程のついては後述の液化ガス運搬船の技術発展変遷の章で述べる。

維持に大きく寄与出来た。後には、船台搭載前の大組立工程には鋼板構造の組立に限らず、タンク内等に設

3.3 船型設計技術の構築

置される配管類も船体構造組立と同時に取付けられる様になった。これにより、艤装品類の取付け作業も容新造船を建造する船主は、輸送対象とする貨物の種易になり、全体工程の短縮を可能にした（資料−1212）。

類をはじめ、輸送量・投入航路・航行時間などを設定

組立工場内では、部品或いは小組立された部品を溶接し、対象貨物の積載量、運航速度をはじめ多くの仕様作業により、ブロックに組上げて行くが、溶接方法の要求をするのが通例である。客先の要求に対し、先ず機械化を図り、更なる合理化・省力化を狙う組立装置

造船所はその要求を満足する様な船型設計を行なう事の開発（資料−1205）が、1960年代半ば頃から考案さになる。客先の収益に大きな影響を及ぼす船型設計技れている。組立工場にて組上げられたブロックは、船術は、輸送の高効率化・高性能化への影響が大きく、台又は建造ドックにて船体構造に組上げられるが、建常に技術開発・向上が求められる。また、船主からの造船台・ドックサイズ、設置クレーン容量等により組迅速な対応要求に応える上で、概略の船型・性能を比立方法が異なり、建造期間の短縮・工程の平準化等を

較的短時間に設計出来る技術力を要求される場合が結考え種々工夫がなされている（資料−1209）。

構数多くある。この対応には、船型と船速に対応した

1960年代後半から、船型の大型化と新造船建造需要技術のみでなく、幅広い要素に及ぶ技術力と、多くのの急激な増大に対処すべく、各造船会社は、既存造船実績データの分析等を駆使しながら、迅速に対応する所と異なる地域での大型船建造造船所の新設を決め、能力が必要となる。

1970年頃迄に50万トン級超大型船の建造が可能となる船型設計（水中没水部の船体形状の決定）実施に最

新設造船所を完備した。それ以降も、一部の造船会社も必要な要素技術は、船の形状により大きく左右されでは、50万トンを超え100万トン級超大型船の建造をる推進、復原性、船体運動、操縦性能に関する技術で可能とする建造ドックを、第1次石油危機発生前後にある。一般に船舶は水面を浮上し、水中部と空中部の完成している。新設造船所は、各社独自の大型船建造

両部分を航走するので、境界層問題を解決せねばなら方式を採用し、建造の合理化・効率化を目指した工場

ず、船型設計の技術解明には難しさが伴う。顧客に満配置となっている。即ち、鋼材の搬入より切断・加足を与える船型設計には、個々の要素技術の進展・向工・組立・ブロックの大型化を経て、ドック内でのブ上が重要であるが、同時に進展・向上した要素の関連

ロック搭載方法に至る各工程を工夫し、独自の工場配を見極め、調和を取る設計技術が必要である。例えば、

置・クレーン設備となっている 。

船型設計における推進性能設計に関し言及すれば、単15ブロック建造法による大型船建造は、溶接技術の進に船体周りの抵抗問題を処理するのではなく、推進装展と各社独自の創意工夫による、大型ドック、ブロッ

置と推進機関の選定、主機関・貨物タンク等の配置計

ク建造建屋、加工・組立て装置の新設、建造工程管理

画、船の自重と肥大度等の関係を勘案しながら、総合の充実等により、我が国造船技術の根幹を成している。

的にまとめる技術が必要である。

石油危機発生まで驚異的な発展をした我が国造船業

しかし、船型設計上やはり重要な要素技術は、船体は、石油危機発生以降は一転して新造船の発注が激減

抵抗と推進装置に関する問題である。戦前から推進にし、我が国造船業界の設備は過剰状態になり、1980年

関する多くの研究がなされているが、先にも述べた境には35％の設備を削減せざるを得ない状況になった。

界層問題があり、理論展開により解決出来る問題では更に1985年頃から、韓国の急激な伸展により競争の激なく、水槽における模型試験に依存する部分が多い。

化が一段と進み、需給調整の必要性から1988年には、水槽試験方法、結果の整理、実船との関係等を出来る

更に20％の設備削減を実施した。

だけ共有化すべく、造船協会内（現造船学会）に、戦

しかし、世界の荷動き多様化に関連し、LNG船の需前の1941年試験水槽委員会が設置され、戦後1945年に要増大に伴うLNGタンク建造を支える、厚板アルミのはいち早く委員会活動を復活している。また、三菱造

溶接・組立技術が必要となり、技術の開発と同時に大船株式会社長崎造船所の小水槽は、戦災により被害を

15

日本造船工業会：日本造船工業会30年史

1980年 p336

専用船建造技術発展の系統化調査

195

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ196

受けた水槽の復旧を急ぎ、1949年に復旧稼動を始め関する理論的な解明も進められ、1950年頃、船の推進（資料−1249）、その後逐次戦前に設置された水槽の復により生ずる造波抵抗に関する研究が進み、新しい展

旧が行なわれている事は、水槽試験を大変重視してい開があった。当時の新造波抵抗理論の中で、1961年東ることが伺える（写真3.5、写真3.6）。

大乾教授が発表した新理論17は、船首部に取付けた球状バルブによる「波なし船首（Waveless Bow）
」船型に発展し、以降設計される船型に広く採用された。取付けられる船首バルブ形状は以後変化をしているが、現在も殆どの船に何らかの船首バルブが取付けられている（資料−1036）。
タンカーの大型化が進むにつれ、肥大船に関する推進抵抗研究18も盛んに行なわれ、特に船尾流れの不安
定化現象問題が提起され、水槽試験精度の重要性が増した。更に、超大型肥大船・高速コンテナ船の船尾流に起こる不均一流中で作動するプロペラに発生する、

写真3.5 三菱重工船型試験水槽（飽の浦地区）（資料1248）

キャビテーション問題などの解決に、キャビテーショ
ン試験水槽の設置が望まれ、運輸省船舶技術研究所を始め民間企業にも新設された。キャビテーション試験
水槽の設置により、キャビテーション性能改善、プロ
ペラ起振力を低減するハイリースキュードプロペラが開発された19。
推進性能評価は、波の影響を考慮すると現象が非常に複雑になる事から、平水中の現象として扱われるのが一般的であるが、実際、船は波浪中を航行するので、波により船体運動を引き起こし航行速度にも影響が起

写真3.6 三菱重工船型試験水槽（浦上地区）（資料1249）

ず運動応答性能に対しても充分な注意が必要となる。

行政法人海上技術研究所、東京三鷹）に大型船曳航試

波浪中の船体運動解析法につき、船体が運動する際

験水槽（長さ400m,幅18m,深さ8m,曳引車最高速度

船体周りの流体から受ける流体力を、船体長さ方向の15m/sec）設置に着手し、1965年完成している。この

輪切り断面毎に求め、その断面毎の力を船長方向に積後、三菱重工以外の各民間企業も、試験水槽設置を開分し、船全体が受ける流体力とする「ストリップ法」

始した。試験水槽の充実は、タンカーの大型化、高速解析法20が1959年発表された。また、航行中に遭遇す

コンテナ船、大型液化ガス運搬船の出現に対応し、優る不規則波の取扱いについては、エネルギー・スペク

れた船型開発に大きく貢献出来た。超大型船の抵抗試トル概念をとりいれ、船体運動応答を確率論的に取扱

験では、計測する抵抗値の計測精度が非常に重要とない運動状態の予測を可能とした。その後、コンピュー

り、模型船の大きさも6メートル程度が必要となる。

タの発展に伴い、コンピュータによる「ストリップ法」

船型設計は各社の受注競争上、重要な要素であるので、解析法が、船型設計時にも適用可能となり、波浪中の各社は各々の水槽試験設備を存分に活用し、推進性能

運動応答と波浪から受ける外力の把握精度が向上し、関連技術開発を競った 。

船の航行指針に関する参考情報を提供する事も可能と

16

一方、水槽の復旧に努力すると同時に、推進抵抗に

16
17
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20

196

こる。当然船型設計を行なうには、推進性能のみなら

その後、1963年には運輸省船舶技術研究所（現独立

なりつつある。

日本造船学会 日本造船技術百年史 p126,132,219
乾 崇夫他：造船協会論文 第108号(1960)、109号(1961)、110号(1961)
谷口 中：日本造船学会誌 第490号(1970)
日本造船学会 日本造船技術百年史 p217
田才福三：造船協会論文 第105号(1959)
船体に働く3次元の流体力により生ずる運動を求める解析方法、船体を輪切りにした細片（ストリップ）に働く2次元流体力を計算し、船体長さ方向に積分した近似的解析方法。

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ197

船型設計を行う上で水槽試験が重要な役割を担うのは、推進抵抗の問題ばかりではなく、波浪中を航行する際、波による船体運動応答の最小化と、船の旋回等に関連する操縦性能問題の解明に対処する、試験水槽設置の必要性も認められていた。これ等課題を究明す
る大型角水槽（長さ80m,幅80m,深さ4.5m造波装置付き）が、1960年運輸省船舶技術研究所に設置され、波浪中の船体運動応答を、水槽試験により把握出来る様になった。翌年には、九州大学にも旋回試験水槽が設

写真3.8 二重反転プロペラ（その2）（資料−1191）

置され、操縦性に関する自航模型試験が活発に行われる付加物の取付け等数多くの方法が考案されている24。

る様になった21。その後1970年には、東京大学に拘束

省エネ船型開発の強い要求に対し、従来の水槽試験

模型実験により、船体に働く波による強制力を斜め波を基盤にした船体推進抵抗推定方法では、多角的な開中でも測定出来る角水槽が設置され、当時盛んに行わ発を進める事が困難になりつつあった。1980年代に入れたストリップ法による船体運動応答解析結果との対

り大容量コンピュータの出現もあり、船体周りの流れ比がなされた 。

解 析 を 、 数 値 流 体 解 析 法 （ Computational Fluid

22

石油危機以降は、世界経済全般に省エネルギー対策

Dynamics : CFD）を適用する様になった。これ以降、が広がり、船舶の運航には燃料消費の少ない省エネ船

数値解析と模型試験を併用する船型開発方法が採用さ型が強く望まれる様になった。これに対応する船型設れる様になり、暫時利用方法の改善、解析精度向上を計技術面では、推進抵抗の減少、推進効率の高いプロ

図る解析ソフトの改良も行われ、徐々に広く活用されペラの設計、プロペラに流入する水流を整流しプロペる様になり、船型設計法の高度化・迅速化が進んだ。

ラ効率の向上策、プロペラ後方の回転流の回収などに抵抗低減・推進器効率の向上策が種々行なわれると同関する開発がなされた。プロペラ推進効率に関しては、時に、主推進機関となるディーゼル機関の低燃費対策

船型の大型化により、プロペラ翼面の荷重度増加によが行なわれ、著しい燃費低減が実現している。三井る推進効率低下が起こって来た。プロペラ翼荷重度のB&Wディーゼルエンジンは、1976年ピストンのロン低下を阻止すべく、プロペラ直径を大きくし翼面積のグストローク化（資料−1188）による燃焼効率の向上

増大と、回転数の減少により対応した23。プロペラ後と低回転を実現した25。更に1979年には、高効率な静方の回転流れエネルギーを吸収する二重反転プロペラ

圧方式過給気の出現により、それまでの動圧方式を静（Contra-Rotating Propeller : CRP）（資料−1150,1191）

圧方式に変え、排気ガスエネルギーの高負荷時の利用（写真3.7、写真3.8）の開発、船体後部の流れを整流す

度を高める事により、大幅な燃費低減を実現した。この燃費低減率は約8％を達成、一気に12gr/BHP-hrの低減となった。1982年にはシリンダ内の最高圧力を増大し、燃焼効率を増加した機種（資料−1182）を開発している。それ以降も、更なるロングストローク化、シリンダ最高圧力の増加などの改良、使用負荷条件の低減等による新機種（資料−1183）を発表している。
1987年に発表された機種の燃費は、最高出力より低い
使用条件における出力では、1979年に発表された機種
より更に18gr/BHP-hrの大幅低減を達成している。
その後、低燃費機関の需要と共に、コンテナ船の急写真3.7 二重反転プロペラ（その1）（資料−1150）

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速な大型化による高馬力ディーゼルエンジンの需要

日本造船学会 日本造船技術百年史 p134,138
日本造船学会 日本造船技術百年史 p227
門井弘行：日本造船学会誌 第622号(1981)
日本造船学会 日本造船技術百年史 p220〜222
三井造船株式会社：三井造船株式会社75年史 1993年

専用船建造技術発展の系統化調査

197

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ198

が、急速に高まった。この需要の高まりに呼応し、三船体構造配置と部材寸法は、航行中に受ける波浪と

井B&Wディーゼルエンジンはそれまでのシリンダ径

積荷による荷重を把握し、構造部材の挙動応答解析結900mmを980mmとし、シリンダ有効圧力の増大によ果により設定する必要がある。通常船体構造設計は、り、最大90,000PSを超える画期的な高馬力ディーゼル

船体縦強度26、横強度27、各構造部材の局部強度解析をエンジンを、2001年完成している。

行い、同時にエンジン・プロペラ等の起振源より発生

試験水槽設備の充実による試験内容・方法の拡充、する振動応答解析の実施も必要である。

流体解析法の向上と数値解析法（CFD）の活用、推進

波浪による荷重算定は、海象状況の把握より始める

装置の開発等により船型設計技術は、石油危機以降目必要がある。1960年前後から、海象状況統計資料を基覚しい進展があり、造船業界の苦境の打開と厳しい競に、エネルギー・スペクトラム概念を導入した海洋波争に打ち勝つ大きな原動力となっている。

の研究が進められた。この成果を利用する事により、海象波浪の長期発生状況が従前に比し詳しく予測出来

3.4 船体構造強度解析技術の高度化る様になった。海象の長期予測導入前、船体縦強度の評価は、船長と等しい波長で船長の1/20波高に遭遇す

船型設計技術の重要性と同時に、波浪中大量の貨物るとの条件によっていた。多くの研究成果により、統を積載、安全に運航する船体構造設計技術も重要な要計的処理法による波浪分布予測が認められ、従来設定素である。戦後船体構造継手は鋲接合より溶接結合にしていた波浪は過剰であるとの結論となり、各国船級なり、継手強度は向上した。しかし、溶接により発生

協会規則にも反映された。船長300mを超える超大型する拘束力に起因する低温脆性破壊、座屈変形、ある船の船体縦強度規則にも採りいれられ、船体構造部材

いは僅かな溶接欠陥から発生する疲労破壊問題の解明

配置・寸法設定が容易となった28。エネルギー・スペ

が重要な課題となった。溶接により船体構造強度に与クトラム概念による海洋波の研究は、その後も広く海える影響のほか、船型の急激な大型化と輸送効率を考洋海象データ収集を実施し、船体縦強度のみならず、慮した多種類の専用船の登場は、構造配置の変化もあ

横強度・局部構造解析を実施するに当たり活用されよ

り、細部におよぶ強度解析技術が必要となった。専用

うになった。波浪により船体が受ける荷重算出は、前船は貨物の特性・形状に対応した構造配置が必要とな

述の波浪中の船体運動解析を行う「ストリップ法」解り、船体構造構成は各々異なる。各々の船体構造の特析から算出している。特に、船の生涯寿命を考慮する

徴を示す船体中央部分の横断面図を図3.3に示す。

疲労強度の評価に当たっては、波浪の発生頻度とその大きさを定め、疲労寿命予測を行なう場合広く用いられる様になった。
しかし、波浪中を航行する船舶が遭遇する波浪の実態把握を、種々の計測装置により運航時実測を行なう
が、精度の高いデータがなかなか得られないのが実情である。運航時に船体構造部材に発生する応力分布計
測例は数多くあるが、波浪状況の把握が充分でなく計
測応力分布と、構造解析結果との対比が充分に行えないのが現状で、船体構造強度評価の難しさがある。
一方、積み付けられた貨物による船体への荷重は、貨物重量のみではなく、船体運動による加速度に起因する附加荷重、および液体貨物の場合、液体運動により発生するスロッシング荷重がある。スロッシング荷重については、1964年より2年間、日本造船研究協会

図3.3

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198

専用船の中央断面図（造船技術百年史）

にて「長大油槽における荷油の運動及び制水隔壁の効

波浪、貨物などにより船体の長さ方向に生ずる曲げモーメントに抗する、船体長さ方向の強度。
船体に働く水面下の水圧、波浪、ならびに貨物などの荷重により船体横断面内の変形に対する強度。
秋田好雄：造船協会論文 第106号(1960)、枡田吉郎：造船協会論文 第111号(1962),113号(1963)、
福田淳一：造船協会論文 第110号(1961),111号(1962),112号(1962),114号(1963)

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ199

果に関する研究」29が行われ、タンカーのタンク内積と名づけられ、完成までに約5年間を要した。完成時

荷液の運動状況の把握と、構造物への荷重算定法が解点は石油危機後で周辺環境も大きく変化した事と、コ明された。その後、液化ガス運搬船のタンク内に起こ

ンピュータ並びに汎用ソフト環境の変化も大きく、こる、スロッシング現象に関する研究が多数行なわれ、のソフトは余り実用に供されることなく終わり、大型現象の把握と構造物に与える荷重の確認が出来る様に専用ソフトの開発に対する一つの教訓となった。開発なった。

ソフトの利用は殆どなかったが、有限要素法による構船体構造設計は、本来構造部材に作用する外部から造強度解析の必要性は高く、コンピュータの驚異的なの荷重を基に、変形・応力応答現象を把握するのが通進展と多種多様な汎用ソフトの出現により、有限要素常の方法である。しかし、従来の船体構造設計は、船法による解析は広く引続き行われている。

体構造の複雑さと、波浪等による荷重算定の不確実な先にも述べたが、船体構造設計方法は、船級協会規事から、長年の経験と過去の実績を基準とした船級協則に則り構造部材配置・寸法を決定して行くのが一般

会の定める規則による設計方法に依存していた。その的であったが、コンピュータ構造解析の普及により、後、船型の大型化の進行と、従来の構造配置と異なる

詳細構造解析結果を充分に加味して、船体構造部材配専用船の出現により、船級協会規則のみによる構造部

置と寸法の決定を行う様に変化して行った。構造部材

材寸法を定める設計方法では、充分な安全性の確認が寸法を決定するには、各々の構造強度挙動に対する安出来なくなる状況になった。船型の大型化と専用船の全率のあり方が問題となる。大きな荷重による破断・出現は、1960年半ば以降であるが、ほぼ同時代にコン

挫屈、あるいは繰返し荷重による疲労破壊現象に対すピュータの大容量化が進み、有限要素法（Finite

る、構造の安全性を、どの様に評価するか難しい問題

Element Method :FEM）等マトリックス法による構がある。破断・挫屈現象については、古くから材料力造解析法が急速に採用される様になり、新しい構造配学・弾性論などで研究解明されており、荷重の評価を置となる専用船の構造強度解析に広く活用された。

充分に行えば構造の安全性は確保出来る。しかし、疲

このマトリックス法による構造強度解析法を活用す

労による破損現象は、作用荷重と使用材料の疲労特性

れば、構造物の変形状況などの挙動・応答をかなり詳あるいは溶接部の状態などに起因する要素が多く、技細に求める事が可能となった。しかし、実際細部にお術解明には困難な問題が多い。船体構造に起こる疲労

よぶ解析を実行するには、構造部材配置を忠実にモデ

破壊は、主に波浪による変動荷重と、エンジン・プロペ

ル化して実行すべきであるが、構造配置が複雑で実現

ラなどの回転により発生する振動外力が原因となる。

しにくい。そこで、船体を構成する板構造を、骨組構船体構造に発生する疲労破壊は、機械装置などで発生造モデルにモデル化し解析する方法が多く採用されてするハイサイクル疲労ではなく、波浪によるロウサイ

いたが、船型の大型化・新しい構造配置となる専用船

クル荷重による事が多い。1960年代に入り、日本造船研に対する構造解析には大変苦労が多かった。

究協会にてロウサイクル疲労に関する研究が開始され、

しかし、1970年前後から、船型の大型化と共にコン

引き続き多数の研究が各方面で行われているが、明解

テナ船などの専用船建造が始まり、専用船の船体構造な評価基準の設定に至っていないのが現状である31。こ

強度解析は、より高精度に実施する必要性に迫られた。

の要因は海象波浪状況把握の難しさによる疲労クラッ

船体構造設計に携わる技術者は、より精度の高い船体

クの発生現象、並びに波浪の大きさと頻度分布による構造強度評価を行うべく、有限要素法（FEM）によクラック進展状況評価が、なかなか出来ない事にあるる強度解析実施に広く取り組んだが、コンピュータへと思われる。疲労破壊発生と進展問題は、船体構造のの入力情報の作成と、解析結果の出力情報の整理には寿命評価を行うには必要であり、特に液化ガス運搬船

相当の労力を要した。この状況を改善すべく産官学がのタンク設計には、タンク構造疲労寿命評価をIMO条

協力して、出入力の容易化を図った有限要素法による約により求められ重要な技術となっている。

大型解析ソフトの開発に着手した。完成ソフト名

船体構造設計に必要となる基盤技術は、殆ど1980年「PASSAGE : The Program for Analysis of Ship

頃までに開発され、それ以降は精度の向上を目指す細Structures with Automatically Generated Elements」

部にわたる研究が行われている。基盤技術の確立後実

30

29
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31

日本造船研究協会40年史 p256
日本造船研究協会40年史 p191
日本造船研究協会40年史 p254

SR 74
SR62 p260

SR95

専用船建造技術発展の系統化調査

199

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ200

施されている、細部に及ぶ疲労強度、クラック進展現線図関連システム化着手とほぼ同時期、NC切断の導象などの解明は、コンテナ船の大型化、大型液化ガス入が始まった。船体構造部材のNC切断には、形状に運搬船の建造に当たり、船体・タンク構造の信頼・安沿う切断情報のテープ作成が必要となった。船体構造

全性向上に大きく寄与している。更に、石油危機発生

は造船特有の形状・構成であるので、造船特有の図形

以後の省エネ対策として、TMCP鋼による高張力鋼使

処理言語が必要である。この言語開発には、イギリ用範囲が拡大したが、船体構造の安全性確認と評価をス・ノルウェーが先駆けて取組み、1964年にノルウェ

充分に実施する上で、疲労強度解析技術の向上は大変

ーがAUTOKONを完成、世界の注目を集めた。我が有用である。

国でも、各社が積極的に独自のNC処理用図形言語を開発し、1968年頃迄には言語を作成しNC切断機を各3.5 コンピュータ利用による効率化

社とも導入、大型船大量建造に貢献した（資料−1218）（写真3.9）。

戦後の混乱から、溶接の全面採用を目指した技術開発と、溶接船建造設備の整備がほぼ完了し、世界の造船技術レベルに並んだのは1960年ごろであった。ほぼ同年代、国産コンピュータの開発も進み、各社とも国産新機種の導入を進めた。これを契機に、従来人間が処理している業務のコンピュータ処理化を目指し、各々独自に処理プログラムを開発利用する事から始まった。初期の独自プログラム開発による利用内容は、
設計面では船舶算法（船の排水量計算、復原性計算、タンク等の容積計算、縦強度計算等）計算より始めた。
建造工作面では原図作業（外板曲がり部分形状の幾何

各社にNC切断装置が導入されたが、切断に必要な学的解析による展開作業）の数値化から開始されてい情報は船体構造を示す図面から別途作成する必要がある。その後、個々の計算・解析から、設計・建造に関った。船体構造全体を示す図面から、切断部材情報を連する情報の生成に関するシステム化への移行が1965

直接作成出来れば、関連する工作・管理情報等も付加

年以降始まっている。

出来、建造工程の効率化に大変有効である。特に、先各社で実施されたシステム化の第一は、造船の設に述べた線図システムには、船体の形状を示す情報の計・建造を進めるに最も基本を成す、船型を表現する

みではなく、船体周りの外板の縦縁（船体長さ方向の「線図」データ情報のシステム化に取り組んだ。設計

板継手：シーム）・縦通材（船長方向に配置される板段階では、船型形状の評価・確認を行うのに水槽試験を補強する骨材：ロンジ材）に関する位置情報を含めが必要であり、試験用模型の作成に「線図」が必要とてシステム化されている。線図システムを有効に活用なる。模型船でも船体表面の曲面形状がスムースでなし、構造図面情報を数値化し、コンピュータ処理する

ければ、推進性能に微妙な影響を及ぼすので線図作成

CAD（Computerには大変時間を要する。また、建造段階では出来る限

出来れば、設計より生産工程に至る生産効率の向上がり船体曲面形状をスムースに表現する意味で、現尺或大きく期待出来るので、1970年代半ば以降各社とも積いは写真罫書き法32採用後は1／10縮尺による「フェア極的に取組む様になった。更に設計から生産・資材管リング」33 作業を行う必要がある。この作業を行うに

理過程を包含する造船CIMS（Computer

は、作業スペース・時間を要するので、これらの作業

Manufacturing

をコンピュータ処理する事により、船型設計時作成の船ではこのように呼称した）の開発へと進み現在に至線図データを、建造用フェアリング作業にも共有するっている（資料−1216）。本システム開発は、設計よ一貫システム化が、1965年頃より各社にて開始された。

り生産過程の全造船生産工程に及ぶトータルシステム

32

33

200

写真3.9 NC切断機（資料−1218）

Aided

Design）システムが完成

Integrated

System、一般的にはCIMと言うが造船体構造部材の切断に際し、その形状の罫書きをするが、原寸の1/10サイズで罫書きしたものを1/128に縮尺
しガラス原板に描き、この原板に光を投影し人間の手により罫書きする方法。
船体形状を平滑にすること、船体線図の曲線を滑らかにしたのち、多数の船体横断面間隔（フレームラインと言う）の曲線形状を作成し、その曲線を座標数値で表現する作業。

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ201の構築であり、多数の船体構造部品・艤装品など複ム要素につき研究し、その成果を各社のシステムに適雑・膨大な数より構成されるので、完成に至るには容用、各々のシステム拡張がなされている様である。

易でない。このシステム開発には、造船学会内にシス

一方、船型・構造設計技術関係の項でも述べたが、テム研究委員会を設置し、産学による研究を開始した。

船型の大型化・専用船の増加に伴い、各々の解析技術

その後、1980年代末期から1990年代初期に、財団法人

内容の充実が要求される様になった。細部に及ぶ解析「日本船舶振興会」（現｢日本財団｣）の多大な援助によ

内容と精度の向上が要求され、コンピュータによる処り「シップアンドオーシャン財団」に造船CIMS開発

理によらねばならなくなった。船体構造解析は1960年

研究委員会を設置、各社より選出されたメンバーによ

代後半から、船型設計に関するCFDによる流体解析は、る大型システム開発に取組んだ。大型組立て産業にお1980年頃より利用する様になった。

けるプロダクトモデル構成のあり方など、基本システ

専用船建造技術発展の系統化調査

201

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ202

4 専用船の概要
本年度調査実施予定の専用船につきその概要を先ず（1）コンテナ船説明する。専用船が多数建造される状況になったのは、電気製品から衣料、食品（冷凍品を含め）など多種

世界経済の発展と共にエネルギー源となる原油をはじ

多様な固形・製品雑貨類を、国際規格で定められたコ

め、原材料、加工製品物の海上荷動き量が飛躍的に増ンテナに積込み、そのコンテナを船内または船の甲板大し、同時に輸送の効率化が重要な課題となった事に上に積み上げ輸送する。コンテナ船の積み付け状況のよる（第2章参照）。海上荷動

概要・外観を図4.1、写真4.1に示す。コンテナ船が従きを担う船舶による輸送の特徴は、大量の貨物を一隻

来の一般貨物船に代わり、広く利用される様になったの船に積込む事により、輸送の効率化を図って居る事のは、港湾における荷役が容易となり迅速化された事はご承知の通りである。海上輸送の効率化を図るには、と、貨物発送者より受取先まで、ドア・ツー・ドアの貨物の輸送時の形態・特性を把握し、輸送により貨物輸送実現により海陸一貫輸送を可能とし、輸送効率のの品質変化などを起こさぬ専用船が必要となる。海上向上がなされた事による。

世界の海上荷動き量を荷動きする貨物の種類は、大変多岐に亘るが大別す
ると、製品などの固形貨物、粒状貨物、液状貨物に区分出来る。貨物の種類別に専用船を区分けすると、おおむね以下の様になる。
各々の貨物に適する専用船となると種類名称も多いが、ここでは比較的多数の船腹量があるものにつき示す。

一般貨物船
コンテナ船
製品・固形貨物類

ロールオン／ロールオフ

図4.1 コンテナ船概要図●（RO／RO）貨物船
重量物運搬船
自動車運搬船
ばら積み貨物船（バルクキャリア）

粒状貨物類

●

鉱石専用船
石炭専用船
原油タンカー

液状貨物類●

精油・特殊ケミカルタンカー
液化ガス運搬船

貨物の種類・形態により商船を区分けするとおおむ
ね上記の如くなる。各々の貨物輸送に適する専用船は、

202

写真4.1 コンテナ船（2）液化ガス運搬船：LPG船

上記以外にも多数あるが、各区分に属する船腹量の概

プロパン・ブタンガスなどを液化して輸送する専用

略は、前述の第2章全世界の船腹量の変遷に述べた通船。LPGは家庭・業務用を始め工業用、自動車用、都りである。図2.3並びに付録 表2よりわかる様に、タン

市ガス用など、1970年代にその需要量が増大し、中東

カー、ばら積み貨物船（鉱石・石炭専用船を含む）が諸国から大量に輸入される様になった。ガスの液化方

圧倒的に多数を占め、全船腹量の2/3を占めている。

法は、常温で加圧し液化する加圧式（プロパンの場

その他の専用船は、タンカー、ばら積み貨物船に比し合：外気温度46℃における液化圧力15.0kg/cm2）、大

量的に多くはないが、1980年代半ば以降「コンテナ船」、

気圧下で冷却して液化する冷却式（プロパンの場「液化ガス運搬船」の増加は著しく、その増加率は驚合：−42.0℃）、および半冷却・半加圧の3方式による。

くべき量である。建造量の多い専用船の技術変遷を述

輸送容量が一般的に10,000m3以上の大型船では、冷却べるに当たり、先ず調査対象とする専用船の概要を説式となるのが通例である。国内沿岸輸送に従事する明する。

5,000m 3前後の船は、一般的に加圧方式とするケース

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ203が多い。大型LPG船に採用される冷却式の場合、船体内部に据え付けられるタンクは通常方形である。タンクの船内への据付状況の概要・外観を図4.2、写真4.2に示す。冷却式LPG積載タンクは、低温用鋼板により構成しタンクの外部には、侵入熱を防ぐ防熱材をタン
ク全表面に貼付する。タンク荷重は船体構造に配置された支持構造に伝達・支持される。プロパンガスを加圧して液化するには、15.0kg/cm2の高圧を必要とし、

図4.3 モスLNG船概要図

タンク構造は通常円筒型圧力容器タンクとする。加圧式の場合防熱は行なわず、タンクは直接船体構造に据付ける。

図4.2 LPG船概要図

写真4.3 モスLNG船

ンブレン材は、−162℃の極低温に適する、アルミ、
ステンレス、熱伸縮の少ないインバー（36%ニッケル合金）などである。メンブレン方式は船体構造内面に、補強ポリウレタンフォームパネル、またはパーライト
入り防熱箱を2層に配置している。防熱箱の表面に薄膜金属メンブレンを取付け、2層構造をなす防熱箱の中間に、液漏洩の際の防護壁となる2次防壁を取付けてある。メンブレン方式ＬＮＧ船の概要を図4.4に示す。
写真4.2 LPG船（3）液化ガス運搬船：LNG船
天然ガスを液化して輸送する専用船。LNGはクリー
ンエネルギーとして、1969年より電力・都市ガス業界にて広く用いられる様になった。ガスの液化は、大気圧下で−162℃に冷却するのが通常の方法である。液体を格納するタンク形式は、タンク形状を維持する独立型方式と、船体構造に取付けた防熱構造表面に熱伸図4.4 メンブレンLNG船概要図

縮が少なく、且つ熱変形を吸収する薄膜金属を貼りつ（4）ばら積み貨物船（バルクキャリア）、鉱石専用船けたメンブレン方式の2種類がある。現在運航されて穀物、石炭、鉱石などの粒状貨物をばら積みする専

いる独立タンク方式LNG船は、ノルウェーのモス社開用船の総称で、貨物を積載する船倉構造の形状は2種

発による、モス球形タンク方式と、我が国石川播磨重類ある。鉱石のみを輸送する鉱石専用船と、穀物・石工にて開発されたSPBタンク方式の2種類がある。独炭・鉱石などを輸送出来るばら積み貨物船（通称バル立タンク方式のタンク材料は両方式ともアルミ材を使

クキャリアー）の船倉構造形状は異なる。各々の船倉用している。独立形式タンク構造の防熱は、タンク外構造・外観を図4.5、4.6、写真4.4、4.5に示す。穀物・面に発泡プラスチックまたはポリウレタンフォームを石炭・鉱石などを輸送するばら積み貨物船は、船倉上貼付する。モス球形タンクLNG船の概要・外観を図部の上甲板下部に三角形を成すバラストタンクを配置

4.3、写真4.3に示す。

し、積荷の荷崩れを防ぐ船体構造を形成している。鉱メンブレン方式LNG船は、フランスにて開発された石専用船は、鉱石の比重が大きいので、船体構造全体「テクニガス方式」と「ガストランスポート方式」の2に占める船倉部分を、全て船倉に当てる必要がないの

種類が建造されている。格納容器に用いるタンク・メ

で、図4.5に示すごとく船体中心線部分のみを船倉と専用船建造技術発展の系統化調査

203

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ204

船の姿勢・船体構造強度維持などの条件により、積み付け船倉を決め運航するのが一般的である。積載貨物の荷役は、通常陸上に設置される荷役装置による事が多く、一部クレーンなどの荷役機械を装備するばら積
み貨物船もあり、多目的な用途で荷役設備のない港湾への運航を考慮した比較的小型なばら積み貨物船に多い。上記ばら積み貨物のほか、ボーキサイト・燐鉱
石・塩・セメント・木材・ウッドチップ・ペーパーロ
図4.5 鉱石専用船概要図

ールなどの輸送にもばら積み貨物船が用いられる。
（5）自動車運搬船
乗用車・トラックなど完成車を専ら輸送する専用船。貨物となる乗用車・トラックなどの船への積み込
みは、専用船に設備されたランプウェイを岸壁と結び、専門のドライバーの運転により、船内へ積み込み、積
みおろしも同様な方法による。乗用車などを多数積載出来る様船体構造は、多数の甲板を設け積み付ける。

図4.6 ばら積み貨物船概要図

多数の甲板を設置した船倉構造、外観を図4.7、写真
4.6に示す。輸送する自動車の種類は、乗用車が大多数を占めるので、甲板間の高さは乗用車を基準に決めるが、トラックなどの背高車輸送を考慮し、一部の甲板間高さを上下に調節する構造とするケースがある。

写真4.4 鉱石専用船

図4.7 自動車運搬船概要図

写真4.5 ばら積み貨物船している。穀物・石炭・鉱石を適宜積み付けするばら積み貨物船タイプに鉱石を積載する場合は、船長方向に配置される船倉へ一様に積載せず、積み付けによる

204

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

写真4.6 自動車運搬船

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ205

5 コンテナ船建造技術と建造船
コンテナ船による海上輸送が本格的に始まったのテナ長さによる呼称で20フィート、40フィートの2種は、1966年シーランド社による北米/欧州間フルコン類に大別される。コンテナ輸送開始当初は、20フィー

テナ船による定期航路開設による。我が国海運会社も、トが多用されていたが、その後40フィートによる輸送

日本郵船とマトソン社間でコンテナ輸送に関する提携が増大している。しかし、コンテナ船の積載容量は、を行い、1968年国内船社グループによる日本/北米太全て20フィートコンテナの積載数に換算して表示さ

平洋沿岸間（加州航路PSW）にフルコンテナ船を就れ、○○TEU（Twenty Equivalent Unit）積みと呼航させた事に始まった。この航路に投入するコンテナ称する。コンテナ容器幅はごく一部を除き、8フィー船の建造により、我が国におけるコンテナ船の建造がトに統一されているが、高さは、8フィート、8フィー開始された。コンテナ船就航前、一般貨物船により輸

ト6インチ、9フィート6インチなどの種類に分かれる。

送されていた工業製品、雑貨類は、港湾における荷役

船内および上甲板上への積載方法は、コンテナの長の利便性、陸上輸送との直結化等により、急速にコンさ方向を船の長さ方向へ、幅方向を船幅に向け、船底テナ船輸送が拡大して行った。コンテナによる輸送量

より上方向へと積み上げて行く方法を採っている（図の急増に伴い、コンテナ船の建造量増加と、船型の大4.1参照）。この様な積み付け要領により、船社が要求型化が急速に進んだ。1968年最初に建造されたコンテ

する積み付け個数（20フィート換算）を満たす船型をナ船から、近年大型化されたコンテナ船の建造技術の決定して行く事になる。

変遷につき以下に述べる。

従来のコンテナ船は、運航航路に必ずパナマ運河の通過を考慮し、パナマ運河幅の制約より、船幅を5.1 コンテナ船の概要

32.2m以下とする船型であった。しかし、1980年代末期にパナマ運河通過を考慮せぬ、幅広船型が採用されコンテナ船は、通常ISO規格 により定められたコる様になり、船型の大型化が進んだ。しかし、港湾荷ンテナ容器を、船倉内と上甲板上に積載し定期航路を

役クレーン設備、入港可能な喫水制約などにより、限運航するケースが多い。しかし、一部の米国船社では、られた航路への投入船から始まった。船幅の増大は、

ISO規格外のコンテナ容器を積載するコンテナ船の例

船の幅方向のコンテナの配列を増すことが可能となもある。コンテナ船による海上輸送を始めたアメリカる。また、船幅増大により船の復原性が増し、深さ方のシーランド社・マトソン社は、独自のコンテナを使向の積み付け段数の増加が可能となった。特に上甲板用している。ISO規格および規格外コンテナの寸法、上の積み付け段数は、初期の2段積から近年の大型船

最大総重量を表5.1に示す。ISO規格コンテナは、コン

では、5段積みとするケースが多くなっている。

34

表5.1 コンテナ寸法と総重量

註:日本造船学会誌709号（1998 -7月）
34

ISO（国際標準化機構）の専門委員会TC104にて定められている。

専用船建造技術発展の系統化調査

205

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ206

コンテナ船の積み付け個数の増大は、船幅方向の列

以下の制約を維持するパナマックス船型であった。

数と深さ方向の段数増大による方法で進んだ。その進しかし、1988年海外にて初めて、船幅32.2mを越え

行を初期に建造された船から、現在建造されている大る所謂オーバーパナマックス船型が採用された。コン型船に至る変遷を5段階に区分して説明する。段階の区

テナ積載個数は急激に増大し、4,000TEUを越え、切りについては、種々意見が分かれると思うが、とり4,500TEU以上となる、超大型船が建造される様にな

あえず表5.2（216頁参照）に示す如く取りまとめてみた。

った。省エネを狙う事は当然であるが、船速は積み付

1968年我が国で最初に建造されたコンテナ専用船

け個数の増大に伴い、荷役時間が従来船より要する事

は、北米西岸太平洋航路に就航した700TEU型であっもあり、航海時間の短縮が望まれ多少高速化し、23ノた。航行速度は23ノット前後で、それまで就航していット強の航海速力とする船が多くなった。超大型化した定期貨物船に比し高速化された船型が採用された。

且つ高速化を可能としたのは、船型開発の努力と共に、

その後2〜3年間北米西岸、豪州航路用に建造された船

高出力・低燃費化したディーゼル機関の開発による所

は1,000TEU前後で、最大船型でも1,200TEU型で第Ⅰが大きい。この世代がコンテナ船大型化の幕開けとな

世代型と言われるタイプである。1971年以降極東〜欧った時代と言えよう。同時に港湾における荷役設備、

州間の航路開設に伴い、船型の大型化と高速化が急激

即ちコンテナクレーンの大型化、並びに接岸岸壁喫水に進んだ。コンテナ積み付け個数は、1,800〜の増深などの整備も重要な要素で、世界主要港の改2,000TEUとなり、船速を26ノット前後に高速化した

良・拡張が行われた結果による。

船型となった。その結果、所要機関出力が70,000〜

1990年代半ば以降は、中国を中心にアジア地域の目

80,000馬力となり、2〜3基の機関を設置し推進プロペ

覚しい工業発展により、この地域より製品などの輸出

ラも機関と同数設けた船型となった。推進機関もディが増加した。コンテナ輸送量の増大は更に船型大型化

ーゼル機関では出力が不足し、タービン機関を採用しを促進し、5,000TEUを越える超大型船が建造され様た。ごく一部の船型に、ディーゼル機関を採用した例になった。大型化の進行は驚異的な速さで進み、近年があり、この船型では3基の機関と推進プロペラを設建造される超大型船は8,000TEUを越える船が建造さけた。この高速コンテナ船が第Ⅱ世代にグループされれている。この様な超大型船の建造技術の開発と同時る船型であるが、石油危機の発生に伴い、これ等高速に、先に述べた高出力のディーゼル機関、大型クレー船の建造は1976年頃までで、その後燃費の悪いタービンの開発が並行して進んでいる事が大きい。

ン船は、ディーゼル船に改装された例が多くある様である。

5.2 コンテナ船建造技術

石油危機発生以降世界経済は、省エネ化が徹底し船舶も同様に新造船は、省エネ船の建造へと大きく転換

コンテナ船の大きな特徴は、大きな箱型貨物を曲面した。コンテナ船も多量の燃料を消費する高速船は建構造から成る船体構造に多数積込み、高速で航行する

造されず、船速は20ノット前後と、欧州航路用に建造船を建造する事にあろう。この他、コンテナ積高を増された高速船に比し、大きく減速した省エネ船となっすため、上甲板上に2〜5段も積み上げるので、船の復た。しかし、コンテナ化した海上荷動き量は徐々に増原性・コンテナの固縛問題も重要な技術課題である。

加し、船型の大型化も進行したが、殆どの建造船積載大型コンテナ船の建造に必要となる多くの技術は、先

量は、1,500TEU前後の船型が主流であった。石油危の第3章に述べた戦後の我が国造船界の技術発展に負機以降の1970年代末より、全世界のコンテナ取扱量がう所が大きい。この基盤技術を背景に、コンテナ船建急激に増加する1984年ごろまでが、第Ⅲ世代に区分け

造に際し別途開発した技術を要約すると、次ぎの項目

出来る省エネ船型時代と言えよう。

であろう。

1980年代半ば頃よりコンテナ輸送量は急増したが、（1）高速船型の開発と船型設計

一方、北太平洋航路をはじめ輸送価格競争が激化し、（2）大開口を有する船体構造変形量と強度維持

効率的な輸送方式を求め、合理化船型による新造船が（3）上甲板、倉口蓋上のコンテナ積み付け

求められていた。輸送効率向上を目指す船型の選択は、

これ等技術開発の状況と、コンテナ船建造の変遷に付

輸送量の増加傾向もあり積載個数増大による効率化へ

き以下に説明する（表5.2 216頁参照）。

向かった。1980年代半ばより1990年に向け建造された
大型化コンテナ船は、積載数を3,500TEU〜4,000TEU積
みとするパナマ運河通過可能最大船型、即ち船幅32.2m

206

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

5.2.1高速船型の開発と船型設計
コンテナ船の航行速力は、他の専用船に比し高速で、

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ207

その航海速力は通常20ノットを超え、23〜24ノットにも達する。多数建造されているタンカー・ばら積み貨物船などの航海速力は、通常16ノット前後でこれに比べると高速である。通常船舶の航海速力を増すと、設置機関の出力を単に比例的に増大する事では達成出来ず、ほぼ3乗に比例する機関出力増加が必要となる。
石油危機発生以後省エネ化は徹底し、減速の方向へ転換した。しかし、1980年代半ば以降のコンテナ荷動き
量増大に伴い、処理の迅速化なども考慮し、船速も増加傾向にあり、対応する省エネ船型の開発は重要な要素となっている。

写真5.1 ハイリースキュードプロペラ（造船技術百年史）

従って、運行時の海象条件の変化に影響されず、運航

高速化による抵抗増加は、船の進行により発生する

スケジュールの維持が必要であるので、波浪中の航行

造波抵抗の増大による。造波抵抗削減船型の提案がな

速度の把握が重要となる。また、上甲板上に2〜5段のされたのは、船首に大型バルブを設け波の発生を防ぐ

コンテナを積み上げるので、波浪の打ち込みを減じ、「波無し船型（Waveless船型）」の開発である。同時コンテナの損傷を起こさぬ船型設計が必要となる。波

に、船型全体の形状を、解析的手法により造波抵抗を浪中の船体運動応答に関する解析技術は、第3章に述最小化する方法も提案され、船型開発には広く採用さべた「ストリップ法」による解析法に大きく依存してれている 。

いる。コンテナ船の建造開始とほぼ同時期、本解析法

35コンテナ船の建造が開始された当時は、この解析的のコンピュータによるシステム化が、各方面で広く行手法と水槽試験による波形解析を応用した船型計画法

なわれた。波浪中運動応答をより明確に把握する事をによっていた。しかし、近年のコンピュータの大容量目指し、1968年建造の太平洋航路投入船、および1971

化に伴い、CFD解析法の実用化が進み、最適船型設計

年建造欧州航路用超高速船を対象に、本方法による解法の精度が向上し、省エネ船型設計が幅広く実施可能

析を実施し、同時に運航時の状況を詳細に計測した。

となっている。基本船型形状は、この様な手法により各運航船に搭載するコンテナ内部に運動応答計測機器

船型を定めるが、更に省エネ効果を上げるために船尾を配置、運動データの収集を行なった。計測記録より周りに適宜付加物をつけ、推進効率の向上を期すのが、

実運航状況が把握出来、解析結果と比較を行う事によ

通常の船型設計方法となっている。船尾付加物としてり、解析法の実用性が確認出来た。以後、本解析法はは、プロペラ前部或いは後部、舵などに設置する翼型

コンテナ船の船型設計時の耐航性能解析には、大変有のフィン類が比較的多い様である。

用な方法で広く活用されている37。

高速化により機関出力が増大し、プロペラ回転によコンテナ船の船型設計時の重要な要素は、推進・耐り誘起される起振力の増加を防ぐ目的で、ハイリー・

航性能であるが、先に述べた運航航路にパナマ運河通

スキュード・プロペラが開発された（写真5.1）。この過を考慮する関係上、船幅を32.2m以下とせねばなら

プロペラを採用する事により、変動圧力が小さくなり、ず、復原性に対する配慮が重要な要素となる。コンテ

船体に伝わるサーフェス・フォースの減少、キャビテ

ナ積み付け個数の増大要求に対し、船幅の増大によるーション性能改善に大きく寄与している36。

積載個数の増加は望めず、上甲板上の積み付け段数を船型設計に関し推進性能関連技術の他、波浪中の航増す方法の選択となるが、この場合復原性能の確保が行による船体運動の解明は、コンテナ船の場合重要視

重要で、船体の重心査定も船型設計上欠かせぬ要素とされる技術項目である。この技術要素は耐航性能と称なる。しかし、近年の大型化は、パナマ運河通過を前し、波浪中を航行する際に起こる速力減少、甲板上へ提としない事により、船幅の制約条件のないオーバーの波の打ち込み状況把握など、波浪による船体運動応

パナマックス船型が採用される事になり、復原性の確答の把握にある。コンテナ船は、定期航路を予め決め保が容易となり、上甲板上の積み付け段数の増加が容られたスケジュールに従い、運航するのが通例である。

易となった。

35
36
37

日本造船学会 日本造船技術百年史 p128
日本造船学会 日本造船技術百年史 p217,218
日本造船学会 日本造船技術百年史 p228

専用船建造技術発展の系統化調査

207

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ208

コンテナ船の船速は先にも述べた通り、他の船舶に比し高速で運航されるので、どうしても大きな出力を有する機関を採用せねばならない。石油危機発生以前建造された超高速コンテナ船では、70,000〜80,000馬
力の所要馬力に対し、40,000馬力級の大型タービンを搭載し、所要の速力を確保した。しかし、タービン主機はディーゼル主機に比し燃費が悪く、運航船主側としてはどうしても大出力のディーゼル機関の採用希望が強い。造船業発展の中で、造船技術の大きな進展と共に、船舶運航の心臓部となるディーゼル機関の発展

図5.1 ピストンストロークの変遷（三井造船75年史）

は、新造船建造の大きな支えとなっている。大型商船

内最高圧力の増大、過給方式を動圧過給方式より静圧に多用される低速・中速ディーゼル機関の技術は、主過給方式への変更により、大幅な燃料消費率低減を達に海外にて開発された技術提携によっている。我が国成している（図5.2）。近年の超大型化コンテナ船に搭では技術提携後、製品性能の高度化を目指し独自に技載される、低速ディーゼル機関Sulzer12RTA96C

術開発を実施し、新しい造船マーケットに対応する機（65880KWX100RPM）型が1998年石川島播磨重工に関を提供している。技術提携されたディーゼル機関は、て製造された（資料−1179）（写真5.2）。その後、三デンマークB&W社（BURMEISTER&WAIN社）、ド

井B&W10K98MC型

イツMAN社、スイスSulzer社の3タイプである。我がれている。本機関はシリンダ数が10シリンダであるが、国において開発された機関は、三菱造船のUECタイプ

更なる高出力化には12シリンダとする事により、1機種のみである。その後、B&W社とMAN社は合併

90,000馬力超の出力が得られ、6,000TEU超の超大型コし、1981年にMAN B&Wとなり、主にB&W社技術をンテナ船に対応可能な機関が製造される様になった。

77,800馬力が、2001年4月製造さ中心に新製品の開発、提供がなされている。
技術提携後の国内独自技術開発は、高出力化・低燃費化・機関構造の軽量化・運転信頼性の向上など製品
性能と商品競争力向上を目指し、幅広い技術開発を行い、新しい船舶の需要に対処している。
ディーゼル機関の高出力化は、1950年初期排気駆動に過給機を設置する事から始まった。その後、大型タ
ンカー、高速コンテナの出現により、高出力機関の需要が高く、シリンダ口径の増大、高過給機の設置など
により、1969年には34,200馬力機関（三井B&W9K98FF型）が出現している。石油危機発生以降は、省エネ追及があらゆる分野に広がり、低燃費機関開発の要望が

図5.2 ディーゼルエンジン燃費率変化（三井造船75年史）

高まった。船体の推進効率向上の一要素として、プロ
ペラ回転数の低減による効果の期待がある。プロペラ
回転数の低減に対応すべく、シリンダ行程の長大化による機関が、1976年開発された（三井B&W6L67GF型）。
その後、シリンダ行程のロングストローク化が進み、当初のストローク長さの30％増機関（三井B&WL-MC
型 ）、 更 に シ リ ン ダ 行 程 を 1 8 ％ 増 し た 機 関 （ 三 井B&WS-MC型）が出現し、ストローク／シリンダ径比は2.5より3.82となる機関（三井B&W6S80MC型 27,360。
馬力 1986年）が製造されている38（図5.1）
一方、ディーゼル機関自体の低燃費化は、シリンダ
38

208

三井造船株式会社75年史

p397〜400

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

写真5.2 超大型コンテナ船用低速ディーゼル機関（資料−1179）

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ209

5.2.2大開口を有する船体構造変形量と強度維持

コンテナ船の超厚板上甲板構造の溶接作業は、比較的船体内部に長さ40フィートのコンテナを、出来るだ

容易となり、大型化への対応が可能となったと言える。

け多数積み込む事が望ましいので、上甲板には大きな開口が必要となる。大きな開口により上甲板の有効鋼

5.2.3コンテナの積み付け

板面積が少なくなり、タンカーなど甲板全面に鋼板がコンテナの積み付けは図4.1に示す如く、船倉内と上張りつめられている構造に比し、波浪の影響による船甲板上の暴露部に大きく2分して積載される。船倉内に体全体の捩れ変形を起こし易い。同時に波浪による船はコンテナを整列して積載する様、写真5.3に示すセル

長方向の縦曲げモーメントに対する、縦曲げ剛性を維ガイドと呼ばれる、ガイドレールを設け船体に固着し持する上甲板構造の面積も不足し、その対策が必要とてある。セルガイドの配置は、積載予定のISO規格コなる。コンテナ船の船体構造強度に関する諸問題につンテナサイズ（表5.1参照）による。コンテナ船の建造

いては、コンテナ船の建造が始まる7年前（1960年ごろ）が開始された当初は、長さ20フィート型が主流であっより、産学共同研究を日本造船研究協会にて実施し、たが、近年では40フィート型が多い。通常は各々の型コンテナ船船体構造のあり方につき結論を得ていた 。

式に合わせセルガイドを設置するが、20・40フィート

この研究によれば、上甲板に大きな開口を有するコン両用に使用する様、20フィート用枠に設置したセルガ

テナ船の捩れ変形は、船側構造の二重構造化と横隔壁イド枠を、移動可能な構造とした例もある。コンテナの配置により充分阻止出来る事が判明している。コン

は岸壁のコンテナ専用クレーンにより、積み込み・降テナ船の導入決定以降、船体構造に関する研究を多数ろしを行う。岸壁クレーンにより船倉内に積み込まれ実施する事なく、大型コンテナ船の建造に着手出来た

たコンテナは、船底より単に積み重ねられ固縛は行なと言えよう。船体構造の解析方法の発展につき第3章

わず、セルガイドにより移動を止めている。

39

3.4項に述べたが、コンテナ船建造開始とほぼ同時期に上甲板・倉口蓋上に積載するコンテナにはセルガイ

FEM解析法の活用が開始され、船体構造強度評価に広ドを設けず、単に積み付け位置のみを決め、その箇所く活用し、安全性の確認に役立った 。しかし、先にに積み上げる方法である。従って、船の運動によるコも述べたとおり船幅は、パナマ運河通過とする場合、ンテナの移動を何らかの方法により固縛が必要とな

32.2m以下の必要があり、上甲板の有効鋼板面積は充る。固縛はツイストロック・ターンバックル（図5.3、

分に取れない。特に、コンテナ積載個数4,000TEU前後

図5.4）等の固縛金物でラッシングする必要があり、となるパナマックス船型では、船幅方向にコンテナを荷役作業の増大と高所作業による危険を伴う為、種々

11列配置すると、有効甲板幅は大変狭くなる。船体縦工夫が必要となっている。一例として、写真5.4に示

曲げ剛性を維持する上で、上甲板には超厚板を使用す

す様なラッシングブリッジを、コンテナの長さ方向のる必要性が生じ、且つ高強度の高張力鋼を選択せねば間に設け、高所における作業の安全を確保している。

40

ならない。先に示した建造時期区分によれば、第Ⅲ世
代までは倉内の船幅方向積み付けは10列までで、上甲板有効幅はそれなりに維持出来ていたので、超厚板高張力鋼を使用する必要性は必ずしも大きくはなかった。しかし、第Ⅳ世代以降は、積み付け個数増大要求が強く、倉内積み付けを11列とする例が多くなり、高強度の高張力鋼でしかも超厚板材を使用せねばならぬ状況となった。使用鋼板の厚板化は、溶接接合部分の材料劣化によるじんせい値の低下が起こり易い。特に

図5.3 ツイストロック

図5.4 ターンバックル

高張力鋼を使用すると、じんせい値低下の影響が起こ

ラッシング工程を避ける為、上甲板上にもセルガイ

りやすくなる。しかし、1980年代半ばに、新しい圧延ドを設置した例がある。この例では倉口蓋を設けず、法によるTMCP鋼が、鉄鋼業界により開発された。

船倉内のセルガイドを、上甲板上の所用積み付け段数

TMCP鋼による超厚板高張力鋼を使用する事により、まで延長配置している。倉口蓋を設けていないので、

3940

日本造船研究協会 SR研究 SR48「コンテナ船の構造、強度に関する研究」1960〜1961
日本造船研究協会 40年史 p212,251
三菱重工技報 1969年 Vol.6, No.１「コンテナ船の構造強度に関する研究」

専用船建造技術発展の系統化調査

209

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ210

写真5.3 セルガイド

写真5.4 ラッシングブリッジ

船内に海水・雨水等が流入するので、流入水の排水・

5.3 コンテナ船建造実績

倉内消火設備等が必要となる。倉口蓋を省略し、セル
ガイドを上甲板上に延長した船型は、1991年建造の同型船5隻と、我が国で最初に建造された、オーバーパ

日本船社グループが、1968年太平洋北米航路（日本

ナマックス船型2隻に適用した例があるのみである 。

〜カリフォルニア間）へ、コンテナ船による定期航路

41

コンテナ船の積み付けは、岸壁に設置されるクレーを開設する事になり、国内造船所におけるコンテナ船ンの容量により支配されるので、船型の大型化は、投建造が始まった。この海上コンテナ輸送の開始は、政入航路の寄港先に装備されるクレーン設備に支配され府の海運造船合理化審議会（海造審）の1966年答申で、る。同時に岸壁の長さ・喫水の影響も大きく受ける。

海運企業のグループ化によって進める事を示唆してい岸壁コンテナクレーンの大型化進展状況をコンテナ船る。海運業界は、4社グループ（大阪商船三井船舶、変遷表（表5.2 216頁参照）に示してあるが、オーバー山下新日本汽船、川崎汽船、ジャパンライン）と2社

パナマックス船型用に、上甲板上幅方向16列積みの処

グループ（日本郵船、昭和海運）を形成、北米西岸太

理可能な、アウトリーチ44.5ｍ、倉内と上甲板上を合平洋航路の開設を計画し、次年度（1967年）の計画造

わせ16段積みに対応し、リフト34.9mの大型クレーン船にて建造を決めた44。最初に建造されたコンテナ船6設置が行なわれている42。更に、8,000TEU超型船に対隻は、コンテナ積み付け個数700TEU強、航海速力22処すべく、近年18列積み対応アウトリーチ50mの超大ノットを維持する船型であった。航海速力は、荷役時型クレーンも出現する状況にある様である43。世界主間を含め日本〜北米西岸間を、28日間で往復運航する

要港湾の大型コンテナ船受け入れ態勢は逐次整いつつのに、必要速力として建造された。建造船6隻は、6船あり、超大型コンテナ船の建造が急激に進行中である。

社向けに4造船所で建造された。就航航路は同一で、しかし、更なる大型化は、貨物の効率的な集配問題にウィークリー・サービスを目指しての船舶建造であっ加え、大出力機関開発問題もあり2軸船とならざるをたが、保有船社が異なることにより、建造船型は微妙得なくなる状況で、輸送コストの増大を来たす恐れもに異なっている。その概要を下表に示す。

あり、どの程度まで大型化が進むか予測は難しい。
我が国で最初に建造されたコンテナ船

建造造船所

コンテナ数
（TEU）

Lpp（m）
船長

B（m）
船幅

主機馬力
（PS）

航海速力
（kt）

箱根丸＊5.1、榛名丸

三菱神戸

752

175.0026.00

27,800

22.60

あめりか丸

三菱神戸

716

175.0025.00

28,00022.40

ごうるでん げいと ぶりっじ

川重神戸

716

175.0025.00

27,500

22.00

日立因島

732

175.0025.70

27,000

22.50

石播相生

730

175.0025.20

28,000

22.80

船

名

＊5.2

加州丸

＊5.3

ジャパン エース

注：＊5.1（資料−1026＊）写真5.5、＊5.2（資料−1025＊）写真5.6、＊5.3（資料−1024＊）写真5.7
41
42
43
44

210

日本造船学会誌 757号 1992年7月「荷役作業の改善を目指したハッチカバーレスコンテナ船」
日本造船学会誌 781号 1994年7月「岸壁荷役機器の技術動向」
三井造船株式会社 プレスリリース 2003年8月7日「英国向け最新鋭のコンテナクレーンを受注」
日本造船学会 TECHNO MARINE 1992-7 Vol.757 p8

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ211

写真5.5 箱根丸

写真5.6 加州丸

6隻はほぼ同時期に完成就航したが1968年8月に完成した｢箱根丸｣45が最も早く、最後に「ジャパン

写真5.7 ジャパンエース型・超高速船の計画を始めた。極東・欧州航路同盟にエー加入している日本船社（日本郵船、大阪商船三井船舶

ス」が1968年11月に完成引渡されている。これ等初期の2社）も、ほぼ欧州航路同盟計画と同様な高速・超のコンテナ船は、20フィートコンテナ積載を主とし、大型船の建造計画を取り決めた46。最初に完成就航し一部に40フィートコンテナを積載する様なセルガイド

たのは、「鎌倉丸（1,838TEU、26.0ノット、タービン配置となっている。コンテナの高さ方向の積み付け段

40,000馬力2基）三菱重工」で、1971年11月に完成し数も、倉内6段・上甲板上2段とする配置である。

ている。本船の完成は石油危機発生前で、燃料消費量

翌1969年には豪州航路に就航した「箱崎丸」、「お−より速力を重視し、主機関にタービンを選択している。

すとらりあ丸」が完成している。豪州航路用各船は、タービン機関も当時建造されていたVLCCに搭載され先の北米航路用に比しコンテナ搭載数が、1,150TEU超る40,000馬力級を2基搭載し、プロペラも2セットとすと大型化が進んでいる。倉内・上甲板上の積み付け段る2軸船となっている。コンテナ積み付け個数は、最数などに変わりはないが、船長を200mに延長し、船幅初に建造されたコンテナ船に比べ2倍以上となり、しも30m近くに広げ、積み付け個数の増加を図っている。

かも高速船であるので、当時の技術力を結集し設計・

豪州航路用として冷凍コンテナ（40フィートコンテナ）建造された船である。コンテナ積み付け個数を一気に150個積載可能となっている。
「箱崎丸（1,178TEU、23.2増加出来たのは、船長・船幅・船深さを各々245.0ノット）三菱重工」、「おーすとらりあ丸（1,168TEU、

ｍ・32.2m・24.0mに増大した事による。船の深さの増

23.0ノット）三井造船」（資料−1027＊）（写真5.8）は、大により倉内の積み付け段数を9段とした事による要1969年9月、12月に完成している。両船とも当時として素が大きいと思われる。通常ISO規格コンテナは、6は最大出力となる、34,200馬力のディーゼル機関を搭載段まで積み上げる事が可能な強度を有する。9段積み

し、23ノット超の速力を出している。

とするには、何らかの対策が必要となり、6段目と7段目の間に上部3段のコンテナを支持する受け構造を、
セルガイド構造に設けた。本船の上甲板上積みつけ段
数は、2段積を可能としているが、通常運航は1段積とする事が多かった様である。シーランド社、欧州船社の計画と同時並行で進められたが、海外船社の完成は1972年になり「鎌倉丸」が当時世界最初の超高速・超大型船の完成となった。
日本船社グループは、欧州航路プロジェクト用に
1971年11月〜1972年5月までに合計5隻建造した。その

写真5.8 おーすとらりあ丸

中で1972年3月完成「えるべ丸（1,842TEU、27.48ノッ
ト、ディーゼル33,800馬力1基、21,600馬力2基）三井

北米・豪州航路では集荷が意外に伸び、高い積載率

造船」は主機関をタービンではなく、ディーゼル主機の維持が出来、欧州航路開設の動きが国内海運業界でを装備建造されている。当時、ディーゼル機関ではタ広がった。当時、海上コンテナ輸送を開始したシーラービン機関出力と同等の出力が得られなかったので、ンド社は、1,086TEU、航海速力30ノットの超高速船83基のディーゼル機関を搭載、プロペラも3セット装備

隻の建造計画を策定していた。海外主要船社を含め国した、大型船舶では大変珍しい3軸船を完成している。

内船社も、シーランド社の企画への対応が急がれた。

欧州航路に投入された建造船を次表に示す。

欧州主要船社は、シーランド社の計画に匹敵する大4546日本郵船株式会社 七つの海で一世紀−日本郵船創業100周年記念
船舶技術協会 船の科学 1971年 Vol.24, No.12 p53

船舶写真集−

専用船建造技術発展の系統化調査

211

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ212

建造造船所

コンテナ数
（TEU）

Lpp（m）
船長

B（m）
船幅

主機馬力
（PS）

航海速力
（kt）

鎌倉丸、鞍馬丸

三菱神戸

1,838

245.0

32.2

T40,000X2

27.10

＊5.4

北野丸

NKK鶴見

1,838

245.0

32.2

T40,000X2

26.13

らいん丸

三菱神戸

1,950

245.0

32.2

T40,000X2

26.00

えるべ丸＊5.5

三井玉野

1,842

252.0

32.2

D33,800X1
D21,600X2

27.48

春日丸＊5.6

三菱神戸

2,326

273.0

32.2

T40,000X2

26.5

船

名

注：＊5.4（資料−1029＊）写真5.9、＊5.5（資料−1034）写真5.10、＊5.6 写真5.11

写真5.10 えるべ丸（資料−1034）

写真5.9 北野丸

写真5.11 春日丸「えるべ丸」の他欧州船社向け「TOYAMA

欧州航路開設とほぼ同時期、北米東海岸ニューヨー（2,208TEU、27.75ノット）三井造船」も3機3軸船で1972

ク航路も開設された。ニューヨーク航路に投入する船年11月建造されている。その後、欧州航路向けに追加

も、欧州航路と同様な船型とし、主機は殆どタービン建造された中の1隻は、ディーゼル機関2基搭載したを選択した船型となっている。一部は欧州航路船と同「てむず丸（1,950TEU、26.6ノット、ディーゼル42,000

様、ディーゼル機関2基搭載した船も建造されている。

馬力2基）三菱重工」が、1977年9月に完成している。

代表的な建造船を下表に示す。

建造造船所

コンテナ数
（TEU）

Lpp（m）
船長

B（m）
船幅

主機馬力
（PS）

航海速力
（kt）

東米丸＊5.7

日立因島

1,620

230.0

32.00

T 45,000

24.35

ジャパンアンブローズ

石播相生

1,569

215.0

32.20

T 50,000

25.10にゅーよーく丸

三菱神戸

1,884

247.0

32.20

T 34,800X2

24.70

黒部丸

三菱神戸

1,826

242.0

32.20

T 34,800X2

25.65にゅーじゃーじ丸

三井玉野

1,887

247.0

32.20

D 34,800X2

26.15

石播相生

1,826

242.0

32.20

T 34,800X2

25.50

川重神戸

2,068

248.0

32.20

D 40,000X2

26.56

船

名

木曽丸
＊5.8

べらざの ぶりっじ

注：＊5.7（資料−1028＊）写真5.12、＊5,8（資料−1030＊）写真5.13

写真5.13 べらざのぶりっじ

写真5.12 東米丸

上記ニューヨーク航路船の船倉内のコンテナ積み付

ンテナ船は、石油危機以降の省エネ対策として、1980

けは、7段とし欧州航路の9段に比し少なく、船の深さ

年代半ばにかけ、ディーゼル機関の高出力・低燃費化も浅い船型となっている。

の達成により、主機をディーゼル機関に換装している47。

欧州・ニューヨーク航路用に、タービン主機装備コ47212

日本郵船株式会社

石油危機発生以降の1970年代後半から1980年代前半

七つの海で一世紀−日本郵船創業100周年記念

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

船舶写真集−

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ213

にかけては、欧州・ニューヨーク航路への高速・大型

省エネ世代に入り、台湾船社「EVERGREEN」が、船の整備も一段落し、建造船型は省エネ・低燃費型の搭載コンテナ数の最大化と省エネを積極的に採用した船型へと変化していった。省エネ船型として建造され船型を、多数国内造船所に発注・建造している。第Ⅲ

た豪州航路へ投入「白馬丸（1,854TEU、21.0ノットデ世代以降EVERGREEN社は、多数のコンテナ船建造

ィーゼル27,200馬力）三菱重工」（写真5.14）が1979年

実績を残している。この世代に建造された船は、1977

完成している。しかし1970年代末期には、海外船社発

年完成「EVER VALIANT（1,140TEU、21.0ノット、

注省エネ船型でない高速船も建造されている。1979年

20,100馬力）林兼造船」、1979年完成「EVER LOYAL

4月完成「Bunga Permail（2,770TEU、23.5ノット、（1,800TEU、21.0ノット）尾道造船」、1983年完成

ディーゼル30,150馬力2基）住友重機械」（資料−1033「EVER GUARD（1,954TEU、21.0ノット）石川島播＊）（写真5.15）、同年9月完成「NEPTUNE DIA-

磨重工」、1984年完成「EVER GLORY（2,728TEU、MOND（1,854TEU、23.0ノット、ディーゼル40,200馬

20.5ノット）尾道造船」（資料−1038＊）（写真5.16）、

力）石川島播磨重工」は、石油危機発生以後の建造船1986年完成「EVER GOODS（3,428TEU、20,7ノット）

としては、高速・大型船である。

尾道造船」等の建造例があり、これ等完成船の同型船が多数建造されている。

写真5.14 白馬丸
写真5.16 EVER GLORY

1980年代前半から更なる輸送効率の向上を目指し、初代建造船の代替建造が始まっている。初代建造船に比べ搭載コンテナ数を2倍以上とし、航海速力は減速
せず機関所要馬力の増加を、極力小さくする船型開発が行われている。代替船の例を下表に示す。
写真5.15 Bunga Permail

建造造船所

コンテナ数
（TEU）

Lpp（m）
船長

B（m）
船幅

主機馬力
（PS）

航海速力
（kt）

ジャパン アポロ

石播相生

1,197

183.0031.20

32,400

22.40

新加州丸

日立因島

1,450

207.0031.20

31,300

22.75

あめりか丸

三井玉野

1,676

206.0032.20

35,50022.27

りっちもんど ぶりっじ

川重神戸

1,702

203.0032.20

29,920

22.50

箱根丸

三菱神戸

1,866

196.0032.20

26,200

20.90

新米州丸

日立因島

1,728

200.0032.20

25,210

24.30

船

名

上記代替船は1980年より1983年に完成している。

型の大型化が始まった。当時、荷動き量の増加傾向はコンテナの海上荷動き量の著しい増加が始まったのあったが、北米航路を中心に海上コンテナ輸送は、過は、図2.2に示す如く1984年頃からで、これを契機に激な競争状態にあった。過当競争を乗り越えるのに、

コンテナ船建造量の増大と、輸送効率の向上を求め船

船社間の提携関係がグローバルに広がった。共同運

専用船建造技術発展の系統化調査

213

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ214

航・スペースシェアリングなどを行うのみではなく、

4,000TEU前後となる船型で建造されている。これ等

コンテナ・ターミナル、コンテナ機器、システムの共

大型船型の建造を可能とした主な技術要素は、先に述有化等も行い、経営の効率化を目指した様である。輸

べた省エネ船型設計、船体構造強度解析、ＴＭＣＰ鋼

送効率向上を目指す船型の大型化は、パナマ運河通過による溶接容易な高張力鋼、ディーゼル機関の高出力条件により船型寸法の選択に大きな影響を受ける。運化と低燃費化などの開発結果に大きく依存している。

河通過船とするには、船幅32.2m、船長280.4m以下と1988年以降1995年始めごろまでに建造された、パナの制約がある。また、運航性能・船体構造の安全性を

マックス船型および1994年国内で始めて建造されたオ

考慮すると簡単に大型化は出来ず、積載個数は最大ーバーパナマックス船型の代表例を以下に示す。

建造造船所

コンテナ数
（TEU）

Lpp（m）
船長

B（m）
船幅

主機馬力
（PS）

加賀＊5.9

幸陽船渠

3,618

273.0032.20

39,00023.00

La Seine

石播

呉

3,613

273.0032.20

39,00023.00

はんばーぶりっじ

川重坂出

3,456

261.0032.20

41,600

24.00

三井千葉

4,000

280.0032.20

55,900

24.50

3,568

253.0032.24

30,600KW

21.50

呉

4,038

273.0032.20

46,80023.40

EVER ROYAL

尾道造船

4,229

281.0032.22

46,80023.00

NEDLLOYD HONGKONG/

石播

呉

4,112

NEDLLOYD HONSHU＊5.14

三菱神戸

4,000

265.0037.75

NYK ALTAIR

石播

呉

4,743

283.0037.10

43,620KW

23.50

NYK VEGA

三菱長崎

4,800

262.0037.10

43,620

25.60

船

名

＊5.10

AROSIA＊5.11

NEDLLOYD ASIA

/

石播

呉/

NEDLLOYD EUROPA＊5.12

三菱神戸

JERVIS BAY

石播
＊5.13

航海速力
（kt）

41,260KW
56,10024.05

注：＊5.9（資料−1039）写真5.17、＊5.10（資料−1041＊）写真5.18、＊5.11（資料―1037）写真5.19、＊5.12（資料−1042＊）写真5.20、＊5.13（資料−1043＊）写真5.21、＊5.14写真5.22

写真5.17 加賀（資料−1039）

写真5.18 AROSIA

写真5.21 EVER ROYAL

写真5.22 NEDLLOYD HONSHU

写真5.20 NEDLLOYD EUROPA

上 記 表 中 、 1991年 完 成 「 NEDLLOYD ASIA、ス型大型コンテナ船は、1988年海外船社発注により海NEDLLOYD EUROPA」は、倉口蓋を設置しない所謂外造船所にて最初に完成している。我が国では上記、

ハッチカバーレスタイプで、倉内より上甲板上の積付

1994年2月完成「NEDLLOYD HONGKONG」、1994年

けを通して行える様なセルガイド配置となっている。

12月完成「NYK ALTAIR」、1995年2月完成「NYK

本船は、第5章5.2.3項に述べた上甲板上のラッシングを

VEGA」が最初に建造されたオーバーパナマックス船

省略した例で、この他同型3隻が建造されている。

である。船幅を37.0ｍ超とし、倉内の幅方向の積付け

パナマ運河通過を考慮しない、オーバーパナマック

214

写真5.19 NEDLLOYD ASIA
（資料−1037）

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.Marchを従来の最大11列から13列に増大、上甲板上は最大13専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ215

列から15列、5段積みとし搭載個数の増大を図っている。

1995年以降オーバーパナマックス船型による超大この世代にも台湾のEVERGREEN社は、上記表に型船の建造数が増加している。主な例を下記の表に示す1993年完成「EVER ROYAL（4,229TEU、23.0ノ示す。船幅は40.0ｍ超となり、倉内の幅方向積み付け

ット、46,800馬力）尾道造船」を始め、1994年完成

を14〜15列、上甲板上は16〜17列搭載する配置とな「EVER REWARD（4,229TEU、23.2ノット、46,800馬っている。積み付け個数も6,600TEUを超え、船速も力）三菱重工」等のパナマックス大型船を建造、コン24.5ノット、主機所要馬力は89,600馬力と急速に大型

テナ輸送能力の強化を図っている。

化が進んでいる。

船幅40mオーバーパナマックス船型例

建造造船所

コンテナ数
（TEU）

Lpp（m）
船長

B（m）
船幅

主機馬力
（PS）

航海速力
（kt）

OOCL CALIFORNIA＊5.15

三菱長崎

4,960

262.0040.00

66,12024.60

EVER ULTRA

三菱神戸

4,948

268.0040.00

66,120

24.50

LUHE

川重坂出

5,250

267.0039.80

58,600

24.50

石播呉

6,690

283.8042.80

65,880kw

24.50

NYK CASTOR

三菱長崎

6,148

287.0040.00

72,00023.00

NYK SIRIUS

三井千葉

6,148

287.0040.00

72,000

23.00

船

名

P&O NEDLLOYD
SOUTHAMPTON＊5．16

注：＊5.15 写真5.23、＊5.16（資料−1038）写真5.24

写真5.23 OOCL CALIFORNIA

写真5.24 P&O NEDLLOYD SOUTHAMPTON（資料−1038）

コンテナ船の建造当初から1998年に至る建造船の主一途をたどっている。1998年以降の建造量の増加・大な概況を述べたが、これ等建造状況の概要を付録 表5型化は著しく進んでいるが、就航後間もない事もありに示す。コンテナの海上荷動き量は、近年中国を含め

ここには含めていない。

たアジア地域の急激な工業発展により、著しく増加の専用船建造技術発展の系統化調査

215

表5.2 我が国コンテナ船建造実績変遷

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ216

216

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ217

6 液化ガス運搬船建造技術と建造船
液化ガス運搬船はLPG船、LNG船の大きく2種類に温下での加圧、または大気圧下での冷却液化の方法に分かれる。運搬するプロパン/ブタンガスと天然ガスよる。常温15.0℃における、プロパンガスの液化可能の液化条件が大きく異なる事による。これ等ガスの液圧力は6.4kg/cm2、大気圧下の冷却温度は−42.0℃であ化は、常温で加圧化、または大気圧下で冷却の2方法る。加圧による液化圧力は、温度条件の変化により変による。プロパンガスは通常の圧力容器により液化がわり、例えば46℃の場合は15.0kg/cm2の圧力が必要と可能であるが、天然ガスは常温では加圧により液化せなる48。従って、LPG船を建造する場合の液化設定条

ず、冷却方式によるタンク構造を選択せねばならない。

件は、多少の余裕が必要で通常圧力は18.0kg/cm2、温船舶による海上輸送は、通常一度に大量運搬するので、度は−45.0℃程度とする事が多い様である。LPG船は加圧方式の場合、タンクの大型化による、タンク重量

大別して加圧式と冷却式に分かれ、これらタンク形式の増大により、輸送効率の低下を招く結果、冷却方式の分類を表6.1（236頁参照）にまとめて示す。

を選択するケースが大部分である。各々大気圧下ガス

加圧型LPG船の場合、プロパンガス積載タンク圧を

液化温度は、プロパンガス−42.0℃、天然ガス−162℃

18.0kg/cm2程度とし、この圧力を維持出来る圧力タンと極低温であるので、大型液化ガス運搬船建造に当たクを船に搭載、LPGの輸送に当たる。加圧型LPG船は、り、低温対策技術が重要となる。

大量の液輸送をするには大型の圧力容器が必要となる

低温対策技術として考慮すべき点を挙げると、

ので、タンク自体の重量増大により輸送効率が低下す・タンクに使用する材料の低温じんせい値の確保とる。従って、多くの加圧型LPG船は、国内沿岸航路に加工・溶接性従事する内航船用に建造される事が殆どである。加圧・タンクの熱収縮問題型を採用し輸送容量を増大するケースとして、冷却方・タンクの防熱対策式と併合した半冷却・半加圧方式とする例が、数多く

・低温液漏洩時の二次防壁対策はないが幾例か見受けられる。この場合のタンクは圧などが挙げられよう。
大型LPG船需要は、国内の経済成長に伴いプロパン

力容器型で、タンク外面に防熱を施し侵入熱も防ぐ様式をとっている。

ガスの消費量が増大、中東地域などからの輸入の必要

大型LPG船は、タンク設計温度を−45.0℃以下とし性により始まった。クリーンエネルギーであるLNG

た冷却型LPGタンクと荷役機器を設置している。LPGの国内需要が始まったのは、1969年電力・都市ガス業

船建造当初より現在までに建造された冷却型タンク様

界がアラスカからの輸入を開始した事による。その後、

式には3種類ある。表6.1（236頁参照）に示す如く、

ブルネイ、インドネシア、マレーシア、オーストラリ

冷却型LPG船は独立方形、セミメンブレン（非独立型）、

ア、中東地域など世界各地から、現在年間5,500万ト

内部防熱（非独立）の3形式がある。しかし、独立方ンを越えるLNGを輸入している。輸入開始後約15年

形型LPG船が圧倒的な数を占め、セミメンブレン、内間は、海外船社所有船により輸送されていたが、1983

部防熱型により建造されたLPG船は、1980年代前半迄

年以降は国内船社が自社船を建造し輸送を始めた。海で、それ以降の建造船は全て独立方形型である。

外船社による輸入時代のLNG船は、全て海外造船所

独立方形型LPG船は、大型方形タンクを船体構造にで建造された船によっていたが、国内船社が運航する設けたタンク支持構造により、タンク重量を支持する

LNG船は、国内造船所で建造する様になった。以下方式である。船体・タンク概要断面図は図6.1に示すに、LPG船、LNG船に関する概要・建造技術・建造船

通りである。タンクは完全に独立した構造で、船体構の変遷につき述べる。

造とはタンク支持台により連結される（図6.2）。低温
液体搭載によるタンクの熱収縮は、タンク構造自身で6.1 液化ガス運搬船の概要

吸収し、船体構造には直接影響を与えない支持方式としている。タンク支持構造は船体構造に固着され、タ6.1.1LPG船の概要
プロパン・ブタンガスの液化は、先に述べた様に常48ンク構造と支持構造は断熱部材を介し、スライド可能な支持方式となっている。タンク構造は船体構造と同

科学技術庁資源局「LPガス・データ必携」

専用船建造技術発展の系統化調査

217

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ218

様、板・桁板・骨構造様式である。使用鋼材は、船級

は、先に述べた圧力型で圧力容器設計基準に準拠する協会規格による低温用鋼板を使用する。大型LPG船建ので、構造強度解析が比較的明解である事により、特造当初、タンク材はASTM規格による2 1／4%ニッケルに二次防壁設置は求められていない。タイプAは独立方鋼が使用されていたが、その後高価なニッケル含有鋼形型に適用され、タンク構造設計は船級協会規則によに代わり、熱処理した低炭素アルミキルド鋼による低り、詳細な構造解析を省略するケースで、完全二次防温鋼が開発され、その後改良を重ね溶接性に優れた壁の設置が必要となる。タイプBによるタンク構造設計

TMCP鋼による低温用鋼板を使用している。タンク外は、運航状況に合致する荷重状況を再現、構造解析を

面には侵入熱を防ぐ防熱を施すが、多くの場合、ポリ詳細に亘り実施し、タンクに発生する亀裂発生状況を

ウレタンフォームの現場発泡により、厚み100mm程

把握し、亀裂の進展状況につき解析し液漏洩量の予測

度の防熱が施されている。

が要求される。この様な詳細構造解析を実施するタン
ク構造は、二次防壁の軽減が認められる。
冷却セミメンブレン型は、大型LPG船建造開始当初
より、1980年代末頃迄建造された実績がある。タンク
構造概要は図6.3に示す如く、タンク内に液を搭載す
るとタンク形状がふくらむ。タンク内に液が入ると自立は不可能となり、防熱材を介し船体構造により形状が維持される。タンク構造自身は、板厚8mm程度の低温用鋼板により防撓材を設けない板のみの構造である。タンク内に液を積載すると変形が起こるが、変形

図6.1 独立方形型LPG船挙動をタンク鋼板の面内に起こる変形強度解析を基準に設計を行なう。タンクからの荷重は、船体側に取り付けられた防熱材と根太を介し、船体構造により支持されている。タンク構造設計に際しては、特殊な構造形態である事もあり、IMO安全条約導入後はタイプB区分となっている。

図6.2 LPG船方形タンク支持構造（三菱重工技報）

LPG船を含め液化ガス運搬船に関する安全性・信頼性を重視した条約が、1975年政府間海事協議機構（Intergovernmental Maritime Consultative Organization：
IMCO、後にInternational Maritime Organization：IMO

図6.3 セミメンブレン型LPG船と改称）により定められ、1980年より各国規則・船級協会規則に関連条約が採り入れられた。この規則の発効

冷却型で上記2方式と異なる内部防熱方式型の建造例

により、LPG船のタンク構造は3種類に区分けされ、がある。この型式は、船体構造の内面に防熱材を取り各々の区分規程により設計要領が異なっている。タン

付け、防熱材自身がタンクを形成し、LPG液を直接防熱

ク構造に対する信頼性基準を、タンク事故発生による面に積み込む方式である（図6.4）。本型式は、三菱重タンクからの液漏洩量の差異により、二次防壁設置基工・横浜造船所が1971年SHELL RESEARCH社と技術提準を区分している（表6.1 236頁参照）。この基準は、タン

携、防熱施工方式などの開発を実施し、1976年第1船をク構造をタイプA,B,Cの3種類に区分している。タイプC完成させたが、その後2隻の建造例があるのみである49。

49

218

三菱重工業株式会社

横浜製作所「新造船建造史」1988年p453

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ219

は「メタン･パイオニア」、「メタン・プリンセス」を含め3隻のみで、我が国での建造実績はない。

図6.4 内部防熱型LPG船6.1.2LNG船の概要50
天然ガスの液化は、大気圧下での加圧による液化は出来ず、−162℃の極低温で液化が可能である。液化

図6.5 コンチ方形型LNG船（LNG船−英知の生んだ船−）

天然ガスLNGはLPGに比し、液化温度が極低温である

コンチ方形型に引続き開発されたのが、ウォルムス

ので、タンクを構成する材料・形式・防熱方式など特円筒型である。本方式は、1960年フランスガス局系列

別な低温技術が必要となる。1954年アメリカで

ガスマリン社の発注により、ウォルムスグループが開6,000m 型バージにより、LNG輸送が始めて行なわれ発した。1962年実験船を建造、この実験船に3種の試たのが海上輸送の最初である。このバージによるLNG

験タンクを製作搭載し実験を行い、円筒型タンク方式

輸送を契機に、LNG船の開発が始まった。その後イギの実船を建造する事となった。1965年25,500m3「ジュリス、フランス、ノルウェーなどの国家・企業により、ール･ベルヌ」を完成、見事な運航実績を収めている。

独立タンク形式、並びにメンブレンタンク形式の2方本方式の船体横断面形状を、図6.6に示す。タンク形式の開発が行なわれた。我が国造船各社は、これ等海状は円筒型となっており、底部は図に示す如くすり鉢

外にて開発された技術と提携し、各社において実船建状とし、タンク重量の船体構造への伝達を容易とした造に必要となる技術開発を実施、建造を行なっている。

形状を選択している。タンク構造は9％ニッケル鋼に

国内にて独自に開発されたタンク型式は、独立方形型

より、水平防撓構造様式を採用、タンク重量は、タンでLPG船と同様な概念のタンク型式を、石川島播磨重

ク底部に設けた防熱材となる塩化ビニールフォームに工が開発した。各々のタンク形式概要一覧を表6.2により支持される。

3示す。（237、238頁参照）
独立タンク形式には、コンチ方形・ウォルムス円筒・
モス球形・石川島播磨重工SPB方形の4種類がある。コンチ方形型は、1957年より英国政府・コンストック社
共同出資（後にシェルとコンストックの間でコンチ社設立）により開発が開始された。1959年5,100m3「メタン･パイオニア」が建造され、大西洋横断実験航海に成功した事が、海上LNG輸送の本格的始まりである。
1964年には大型27,400m3「メタン・プリンセス」が建造されている。本方式の船体横断面形状は、図6.5に示す通り、船底・船側・上甲板下部とも二重船殻構造とし、船殻構造の表面に図示の如きバルサ材による防熱

図6.6 ウォルムス円筒型LNG船（LNG船−英知の生んだ船−）材が取り付けられ、防熱の内側にタンクが設置されて船側部は、タンクと船体構造の間に粒状のパーライいる。タンク構造はアルミ合金により、水平防撓構造

トを充填し、パーライトを介しタンク荷重を船体に伝様式を採用、タンク・液重量は防熱材を介し船体に伝達する方式である。本方式の建造実績は、「ジュール･達する方式となっている。本方式による実船建造実績

ベルヌ」1隻のみで、我が国での建造実績はない。

50

糸山直之「ＬＮＧ船−英知の生んだ船−」成山堂書店

専用船建造技術発展の系統化調査

219

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ220

上記2独立形式タンクは桁・骨材により補強された

1983年以降、国内船主向けLNG船の建造開始により、タンク構造であるが、タンク構造に桁・骨材を設けな

近年建造されるLNG船はモス球形型がメンブレン型よい圧力容器型式概念を導入した球形タンクを、ノルウ

り増加している。元三菱重工糸山氏の調査による、各

ェーのモス・ローゼンベルク社が1969年より開発を開型式LNG船就航実績船の状況を図6.8に示す51。この様始し、翌年開催第2回ＬＮＧ国際会議に新概念タンクに球形LNG船の建造実績増加要因としては、タンクシ

型式を発表した。モス球形タンクは圧力型容器型であステムが桁・骨構造による補強材のない単純な球形膜

るが、搭載LNGは常圧である。その後、実験船の建造

板構造であり、設計・建造要素面の信頼性が高く、造を行わず、直ちに実運航船の建造契約を結び、1973年

船所の建造設備・技術に合致した箇所が多い事による87,600m 「ノーマン・レディ」を完成、良好な就航実と考えられる。

3

績を得、その後建造実績を急激に伸ばして行った。本
型式の開発発表があるまでLNG船は、後述するメンブ
レン型式が多数建造されていた。モス球形型の開発発
表後、川崎重工・三井造船・三菱重工3社は技術提携を行い、各社独自に実船建造に向け建造技術の開発を
実 施 し 、 1 9 8 1 年 川 崎 重 工 は 1 2 9 , 0 0 0 m 3「 G O L A R
SPIRIT」を国内建造第1船として完成した。以後、国内船主向けなどに、技術提携3社により、125,000m3タ
イプモス球形LNG船を多数建造している。本型式の船体横断面形状を、図6.7に示す。タンク形状は球形で、球の赤道部分に円形筒状のスカートを取付け、このス
カートを介しタンク荷重を船体に伝達する型式である。タンク構造は圧力容器設計概念により、タンク構

図6.8 LNG船建造実績（LNG船開発50年史）

成板の膜力により強度を維持するので、詳細構造解析

国内造船所で開発された唯一のタンク型式は、1982

が比較的容易であるので、IMO液化ガス規則タイプＢ

年石川島播磨重工よりSPB（Self-supporting Prismatic

適用の支障が少ない。タンクシステムはIMOタイプＢ

tank-Type B）方形独立タンク方式として発表された。

に区分されるので、二次防壁の簡略化が可能となり、本型式は、先に述べたLPG船に多数採用されている独漏洩液は少量と看做しうるので、ドリップトレイシス

立方形式と同じ概念で、船体横断面形状を図6.9に示テムの採用が認められている。タンク材料は、溶接性す。タンク構造は、板・桁板・骨材により構成され、に優れるアルミニウムA5083-O材を使用している。タ

詳細な強度解析を実施し、IMOタイプＢを適用していンク防熱は発泡プラスチックにより、タンク外面とスる。IMOタイプＢとして認められる事により、二次防

カートの上半部に取り付けられる。

壁が軽減され、モス球形タンクと同様タンク支持船体
構造上に、ドリップトレイの設置により本型式が認められている。タンク形状・構造様式・タンク支持・防熱要領は、LPG船の独立方形形式と同様であるが、冷却温度の違いによる技術面への影響は大きい。タンク
構造材は、モス球形タンクと同様アルミニウムA5083O材による。建造実績は、1993年89,900m3「ポーラ・イーグル」他1隻が完成している52。
2000年時点でメンブレンタンク型式の建造実績は、独立タンク型式とほぼ同数である。メンブレンタンク
型式は、テクニガス方式とガストランスポート方式の

図6.7 モス球形LNG船（LNG船−英知の生んだ船−）

51
52

220

2形式に大別される。メンブレン方式のタンクシステ
ム概念は、タンク表面を金属の薄膜で覆い液密性を維

糸山直之「ＬＮＧ船開発50年史」成山堂書店 p85
石川島播磨重工技報「IHIにおける液化ガス船の技術とSPB LNG船の1994-7,Vol.34 , No.4

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ221（PVC）に変更され、更にガラス繊維補強によるポリウレタンフォーム（R-PUF）パネルに変更された。原型をテクニガスマークⅠ、防熱PVC型がマークⅡ、防熱R-PUF型がマークⅢと称され、マークⅢ防熱が開発されたのは1978年であった。我が国におけるテクニガ
スメンブレン型LNG船の建造実績は、1993年日本鋼管にて完成した「AMAN BINTULU」18,900ｍ3が第1船でマークⅢタイプである。

図6.10 テクニガスメンブレン構造（LNG船−英知の生んだ船−）

テクニガス方式メンブレンタンクが先行開発された事もあり、ガストランスポート方式は、新規性ある方式を開発すべく、円筒型独立タンク型式を開発したウォルムスグループが1965年より開発を始めた。同年関図6.9 SPB型LNG船（LNG船−英知の生んだ船−）係会社により、LNG船開発技術会社「ガストランスポ

持し、LNG液荷重は防熱材と船体構造により支持されート社（Gaz Transport社）」が設立された。この技術る。2方式あるメンブレン型式の違いは、メンブレン

会社により開発が進められ、テクニガス方式に比べ、薄膜の熱収縮対応様式と使用材料、並びに使用防熱材

新しい概念2点を採りいれたメンブレンタンク方式を料の違いにある。

考案している。ガストランスポート方式メンブレン構

テクニガス方式は、1962年ノルウェーにて開発された、アルミの薄板に設けたしわ造の概要を図6.11に示す。特徴の1点は、タンク薄膜構造によるメンブのメンブレンに熱収縮吸収対応 しわ 構造を設けず、レン概念の特許を、フランス「ガスオーシャン社」が

熱収縮量が極端に少ないインバー（36％ニッケル合取得し開発を開始した。ガスオーシャン社は、メンブ

金：Invariable steel）を使用している。第2は、防熱レン技術特許取得後直ちにLNG船開発に取り組み、翌様式を合板製箱型とし運搬・施工の容易性を図った。

1963年同社は技術開発会社「テクニガス社」を設立、インバーの線膨張係数は、鉄に比し約1/10と非常に小1964年630m3実験船「ピタゴール」を完成している。

さく、熱収縮に対しては大変有利である。防熱箱は、

テクニガス方式の構造様式を図6.10に示す。開発を

長さ1,000mm、幅400mm、深さ200mmと小型化し取進める段階でメンブレン薄膜は、アルミニウムより熱り扱いを容易とした。同時に液荷重に耐えうる様カバ

収縮の少ないステンレス鋼に変更、防熱材はバルサ材

材・ラワン材の合板構造とし、箱の内部にはパーライを使用している。防熱部は液荷重を支持する事もあり、トを充填し防熱材としている。海上における実運航実また二次防壁の組み込みなどもあり複雑な構造となっ験は、1965年完成した円筒独立型「ジュール･ベルヌ」ている。その後、バルサ防熱方式を完成、1971年「デに25m3タンクを搭載し10ヶ月航走試験を行った。1968

カルト」50,000m3を完成している。引続き、1970年代

年30,000m 3LPG船「ヒポリト・ウォルムス」を建造、に75,000ｍ3、120,000m3、125,000m3型など、合計12隻

1969年71,500m3LNG船「ポーラー・アラスカ」を完成、のテクニガス方式メンブレンLNG船を、フランス、ア

我が国最初のアラスカよりのLNG輸入プロジェクトにメリカ造船所で建造している。しかし、バルサ材によ投入された。国内での建造実績は、2002年三井造船、

る防熱は価格が高い事などにより、発泡プラスチック

三菱重工にて建造された137,000m3型が最初である。

専用船建造技術発展の系統化調査

221

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ222て、図6.2に示す如くタンク構造は点列に配列された支持構造、或いは線状に配列された支持構造により、タンクに生ずる諸荷重が支持される。タンク構造設計に当たっては、液の重量・船体動揺による加速度を考慮し、船体変形による支持構造からの反力、支持面断熱材弾性特性等を加味して解析せねばならず、複雑な作業である。LPG船建造開始当初は、この様な複雑な解析を充分に行う状況にはなかったが、「3.4船体構造
強度解析技術の高度化」項に述べた通り、1960年代半
ば以降のコンピュータと構造解析技術の向上により、複雑な構造解析は充分対応可能となった。
図6.11 ガストランスポートメンブレン構造（LNG船−英知の生んだ船−）

セミメンブレンタイプ形状は図6.3に示す通り、タンク荷重は防熱材・根太を介し船体構造に伝達する方式であり、タンク四周部は1/4球形状で直接防熱等に

6.2

液化ガス運搬船建造技術支持される事なく、液荷重により自由な変形挙動をする。セミメンブレンタンク構造解析は、方形独立タン

大型LPG船、LNG船建造に関する主要技術の開発・

ク形式以上に複雑である。更に、1975年IMOにより液変遷につき述べるが、大型船は殆ど冷却型である。

化ガス運搬に関する安全条約が定められ、タンク構造

LPGとLNGでは液化冷却温度が、−42℃と−162℃とシステム、二次防壁設置に関し、より高度な解析が必

大きく違うので低温技術に対し差異がある。LPG船の要となった。冷却型LPG船は、IMO規則によりタイプ

場合は、冷却温度がそれ程低くない事もあり、熱収縮

A、Bの2種に区分けされ、何れかのタイプにより建造問題の影響はLNG船に比べ少ない。LPG船には一部非される事になった。IMO規則によるタンク構造設計基

独立型タンク方式はあるが、大部分は独立タンク形式

準の違いは、損傷時に起こるタンクからの仮想液漏洩が圧倒的に多い。LNG船では、冷却温度が極低温であ量の差異による二次防壁の設置要領にある。二次防壁

り熱収縮問題を重視した、メンブレン型式と独立型のはタンク内の液が、何らかの原因で漏洩した場合、漏2方式となっている。以下に、LPG船、LNG船の低温

洩低温液を何らかの構造囲壁により保持せねばならなに対処する技術につき説明する。

い。多量のタンク内液が短時間でタンク外に漏洩した
場合、低温液はタンク外の船体構造内に溜まる事にな

6.2.1LPG船建造技術る。その結果、液面レベルがタンク内・外同一レベル冷却型LPG船建造上重要技術は、低温液収納によるになるまで漏洩するのが、通常の考え方である。この

熱収縮対応構造様式、タンク材料の選定と低温切欠き

考え方によるLPGタンク方式がタイプAに属し、二次

じんせい値、溶接施工技術、溶接部品質の維持が重要

防壁は漏洩液に直接接する船体構造と考え、構造材料課題であろう。タンク構造と関連する防熱方式と材料、はタンク使用材と同一低温用鋼板によらねばならな

並びに低温液の荷役・運航時の管理なども低温液取りい。タイプBに属するタンクは、漏洩液が短時間に多扱い上必須技術項目である。LPG船開発の変遷を図

量に流出しない事が、タンク構造設計時確認される場

6.12（239頁参照）に示す。

合に限り適用可能となっている。タンクは通常船体内部に格納されており、タンク外よりの大荷重により瞬（1）熱収縮対応構造様式

222

時に破壊する事は考え難い。通常タンクに起こる漏洩冷却型タンク様式は表6.1に示す3タイプあるが、建は、タンク構造物に発生する疲労破壊等によるクラッ

造された型式は、方形タンク型式が圧倒的に多く、セク現象と考えられている。タンク壁へクラックが発生

ミメンブレンタイプは少数である。セミメンブレンタ

し、液漏洩が始まるが、このクラックが急激に進展す

イプは、1980年代まで建造された例はあるが、それ以ることなく、時間経過によるクラック進展量の予測解

降の建造例はない。方形独立タンク型式の概要は図析を実施し、漏洩量の算定が可能な場合、二次防壁の6.1に示してあるが、タンクは船体構造と直接固着さ低減が認められ、タイプB方式となる。

れず、船体構造に固着した支持構造上に支持され、支タイプＢ方式タンク破壊強度解析を実施するには、持面をスライドする事により熱収縮を吸収する。従っタンク構造が受ける荷重の算定・詳細構造解析法・脆国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ223

性亀裂伝播及び伝播停止機構解析・疲労亀裂の伝播挙をめざしたが、当時使用していた低温用鋼板では、溶動把握解析などの技術が必要である。タイプＢタンク

接部のじんせい値規格が確保出来なかった。しかし、設計技術を総合的に産学協同で研究開発し、日本造船

1980年始めに鉄鋼業界と共同により大入熱用低温用鋼研究協会にて総合的に取り纏めを行い、IMOへタイプ板が開発され、同時に低温用鋼板に使用する大極間サ

Ｂタンク設計基準案とし提出した。この研究結果は、ブマージアーク溶接法も開発された56。

タイプＢ液化ガス運搬船強度解析法として広く適用されている53。

高張力鋼板圧延に多用されるようになったTMCP鋼
圧延技術が、低温用鋼板にも適用されるようになり、
前述の鋼板より更に溶接性・加工性に優れる結果が得（2）タンク材料と溶接性られ、以降のLPG船多量建造に大きな効果があった。

1960年代初期より大型冷却型LPG船の建造が始まっ

LPGタンク構造は、高品質・信頼性の維持が重要でたが、時代の経過によりタンク用材料、溶接技術等のある。品質維持の上で、溶接部欠陥からクラックを発変遷要旨を図6.12 （239頁参照）に示す。最初に建造さ生させてはならない。従って、溶接部の非破壊検査をれた低温LPG船タンクに使用された鋼材は、ASTM規

全長に亘り実施すべきで、当初はＸ線透視検査であっ格による2 1/4%ニッケル含有鋼であった。しかし、第1たがフィルム処理問題もあり、その後自動化した超音船建造後、鉄鋼業界の開発努力により、高価なニッケ

波探傷装置により行う様になった。

ル含有鋼に代わり、熱処理した低炭素アルミキルド鋼が市販される様になった。この低温用鋼板による、−（3）防熱方式と運航関連

60.0℃（材料試験温度）対応低温切欠きじんせい値は、冷却型LPG船はタンク外表面或いは船体構造面に、ニッケル含有鋼と同等レベル確保可能となった。鋼板

タンク内への入熱防止と、タンクからの低温伝達を防自身の切欠きじんせい値の確保は可能となったが、タぐ目的で防熱を施す。防熱要領は、PUF（ポリウレタ

ンク製作に当たっては溶接・曲げ加工などによる入熱

ンフォーム）による現場発泡による方法が、広く採用の影響により、低温切欠きじんせいの低下の恐れがあされている。独立方形タンクではタンク外表面に、現る。この問題に関し種々研究を重ね、適切な加工技術

場発泡により固着され、セミメンブレン方式では船体を開発すると同時に、加工入熱影響が少ない改良調質

構造内面に、根太構造を配置しその間にPUFを現場発型アルミキルド鋼を鉄鋼業界と共同で開発し、以降全泡により取り付けている。

面的にタンク材として使用されている54。この種の低冷却型LPG船の中で、特異な例として内部防熱方式

温用鋼板の開発と共に、船級協会の低温用鋼材の規格タイプがある。本方式の概略構造は図6.4に示す様に、が制定され、タンクへの使用基準も明確になった。

船体構造を二重殻構造とし、その内面にポリウレタン

曲げ加工などの入熱に優れたタンク材料は開発されフォームによる防熱を施し、直接低温LPG液を積載すたが、更にタンク製作に大きく影響する溶接効率の向る方式となっている。防熱施工要領は他の防熱と同様上が課題であった。LPG船建造増加が始まる1960年代

PUFにより、品質維持などの見地より特殊吹付け装置

後半より1970年代前半は、タンカーを中心にした建造の開発を実施し工事を行った様である。

量の飛躍的な増加により、溶接を中心に加工工数削減

タンク内への進入熱を遮断する上で、充分な断熱性が重要課題であった。当時タンカーに使用されている

能が達せられぬと運航時低温液のガス化が増加する。

高張力鋼を含む厚鋼板板継ぎ溶接に、広く普及した片液のガス化を最小限にする様な防熱を行うが、ガス化

面サブマージ溶接法は工数削減に大変効果を上げていを完全に防ぐ事は出来ないので、LPG船の場合ガス化した。低温用鋼板にも同様な溶接法を採用すべく開発がた液を、再液化するプラントを船に装備する事が多い。

進められ、溶接部の低温切欠きじんせい値の低下を招荷役制御と共に再液化装置の監視などを含め、運航時

く事のない溶接法の開発がなされた 。その後、更にのタンク状況・荷役時の制御を行いやすくする統合し溶接効率を上げるべく、溶接入熱増大による効率向上

た集中制御システムを、近年採用する様になっている。

55

53
54

55
56

日本造船研究協会「日本造船研究協会40年史」p149〜151、p274 SR 169
三菱重工技報「調質アルミキルド鋼および2.5%,3.5%Ni鋼の加熱の影響」Vol. 2,No.1、三菱重工技報「低温用高切欠きじん性鋼の研究開発」Vol.3,No.4
三菱重工業株式会社 横浜製作所「新造船建造史」1988年p453
三菱重工業技報「方形タンク方式LPG船のタンク構造」Vol.21,No.2

専用船建造技術発展の系統化調査

223

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ224

6.2.2LNG船建造技術る。これ迄に多数建造されている125,000m 3型船に搭

LNG船は先にも述べた通り冷却型のみで、タンクシ

載されている球の直径は36.0mを越え、タンク板厚は

ステムは独立型とメンブレン型の2方式がある。天然ガ

30〜160mm超となる超厚板が使用されている。アル

スの液化温度は−162.0℃と極低温でLPG船に比し、熱ミ厚板による大型球形モスタイプLNG船を建造する3収縮問題とタンク構成材料の選択が大きく異なって来社は、技術提携後早々にアルミ厚板溶接技術開発に着る。独立型、メンブレン型各々の開発、関連技術の進手、溶接姿勢・溶接条件・溶接の自動化などの開発を

展状況を図6.13（240、241頁参照）に示す。2通りのタン

実施、高品質なアルミ材溶接施工法を確立している57。

クシステムに関する特徴的な技術につき以下に述べる。

アルミ厚板溶接施工法の確立と共に、大型球形タンクの製作技術は3社各々独自に考案し、球形精度を確保（1）独立型LNG船建造技術し高品質なタンク組立て技術を確立した。

独立型タンク形式は、表6.2（237頁参照）に示す如

技術提携3社は、巨大球形タンク組立建造方法をく、コンチ方形・ウォルムス円筒・モス球形・石川島

各々独自に開発し、組立に必要となる建造用冶具の作

播磨重工SPB方形の4種類ある。コンチ方形・ウォル成と同時に、加工精度が高く信頼性ある溶接施工法を

ムス円筒方式は、初期に建造されているのみで、国内開発している。3社のタンク建造法に大きな違いはな

での建造例はない。ここでは、我が国で建造例がある

く、球形を大きく3分割ブロックに分け組立てる方法

モス球形・SPB方形の2タイプに関係する技術につきを採っている。球形ブロックの分割状況の1例を図述べる。独立型タンク形式に求められる事項は、タン

6.14に示す。3社共ブロック分割法は、タンクを水平

クを形成する構造の信頼性、並びに構成材料と製作技に切断、南半球、赤道部、北半球に分ける方法である術の高度化により、タンクの低温環境下の品質維持がが、切断継手位置は各々異なっている。3分割大型ブ

最も重要な事項である。

ロックを組立てるには、数多くの花びら状板により成モス球形方式は図6.7に示す如く球形タンクを、球の型するが、花びら状への曲げ加工仕上げ精度と、各々赤道部にタンク重量を支える円筒形スカートを配置しの花びら板の溶接継手精度確保に苦心し、独自の組立た構造となっている。球形タンクは圧力容器構造概念て法を確立している58。超厚アルミ板の溶接品質の確により、タンク構成面に補強材は設けてないが、大直保と、球形形状精度維持の観点から、溶接作業の実施

径の球形を真球形に仕上げる建造技術と、スカート部

に当たり開先表面状態・溶接条件などの徹底管理と、構造を含めた構造解析技術が重要である。タンク構造

溶接機器・装置の開発を実施している。溶接部の検査

解析は、先のLPG船に関する項で触れたIMOタイプＢ

は、放射線探傷法・超音波探傷法・浸透探傷法を組み基準によらねばならない。構造解析は、詳細な応力解合わせ実施している59。球形タンクの真球度について

析に始まり亀裂伝播・停止に関する破壊機構解析の実

は三角測量法などの方法を用いて行なっている。

施が必要となり、その結果二次防壁を低減したドリッ−162.0℃の極低温液をタンク内に格納運搬するに

プパンシステム方式が認められている。タンク構造のは、外部からの侵入熱を遮断する防熱を施さねばなら信頼性を維持する上で実施する構造解析は、船体に働ない。曲がりのある球形表面への防熱施工方法に2方く波浪荷重、タンク内液運動によるスロッシング荷重法が採用されている。一方法はタンク表面に1m強のの算定、温度変化などを考慮し、FEMにより広範囲に矩形のパネルを貼り付ける方法で、他は200mm程度

実施しなければならない。FEMによる構造解析環境は、の正方形断面を有し、長さ3m程度のポリスチレンフ

LNG船の建造が始まるまでに充分整っていた。また、

ォームを連続的に溶着した帯状のログを、タンク表面

タンク構造の破壊管理機構解析は、LPG船タイプB形に巻きつける方法の2種類がある。

式タンク構造設計基準と同様な方法によっている。

パネル方式は川崎重工にて開発され2層構造となっタンク構成材料は、低温に適するアルミ材を使用している。2層構造のタンク表面に接する下層はフェノている。アルミ材には多種の規格があるが、モス球形

ールフォーム（Phenolic resin foam：PRF）、表層はタンクには溶接性に優れるA5083-O材を使用していポリウレタンフォーム（Polyurethane foam：PUF）

57

三菱重工技報「LNGT用5083Al合金の溶接に関する研究」Vol.6,No.2 三井造船技報「厚板アルミ合金（A5083-O）の大電流MIG溶接に関する研究」94号、1976
58 三菱重工技報｢球形タンク方式LNG船の建造｣Vol.21,No.2,p54 川崎重工技報「アルミニウム合金製LNG船積用球型タンクの製作」81号、1983-1,p140
59 川崎重工技報「アルミ合金製LNG球形タンク溶接部の非破壊検査について」61号、1976-8,p126

224

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ225

図6.14 球形ブロック分割（三菱重工技報）とし、両層の間に金網を、表層の上面にアルミ合金製

菱重工は初期の建造船数隻に限り本方式を採用し、以の薄板を設けてある。このパネル方式は、タンク表面

降は川崎重工と同様なパネル方式によっている。本方に取付けたスタッドボルトにより固着され、パネル間式による防熱施工要領の概要を図6.16に示す。本方式

はPUFの発泡により接着される。防熱要領の概要を図

はタンク全球表面には施工出来ず、両極部・スカート

6.15に示す 。

部はパネル方式によっている。本方式による施工は、60

機械化され防熱の品質が安定して得られ、工事の省力化につながる事によると思われる。

図6.15 防熱パネル取付け図（川崎重工技報）

帯状ログをタンク表面に巻きつける方法は、ノルウ

図6.16 SG防熱工事要領（三菱重工技報）

ェーのTI社（TEKNISK ISOLERING）の技術により独立型タンク形式に限らぬが、極低温液用配管類は

国内防熱業者により施工が行なわれている。三井造

タンク内をアルミ管、タンク外をステンレス管とし、船・三菱重工は本方式を採用しているが、各々の建造

各々の溶接加工に関しては、タンク同様溶接条件など

要領・設備の違いにより、本来ノルウェーのモス造船につき研究を行い、施工の管理を徹底し品質の維持を所に適用した方法に改良を加え施工されている 。三確保している。

61

60
61

川崎重工技報「モス方式球形タンクLNG船用低ボイルオフ防熱の開発」110号、1991-7,p64
三菱重工技報「球形タンク方式LNG船のタンク防熱特性」Vol.21,No.2,p74

専用船建造技術発展の系統化調査

225

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ226

石川島播磨重工で開発された独立型SPB方式は、技術など造船業が従来経験してない技術が必要である。

LPG船の方形独立型概念を適用し、IMOタイプBによ

テクニガス方式マークⅠ、Ⅲタイプの防熱構造の概る破壊管理機構による解析を実施したタンク形式であ略を図6.10、6.17に示す。テクニガスマークⅠは初期のる。タンク構造様式は図6.9に示す通りで、タンク材方式で、その後改良が重ねられ現在ではマークⅢタイ

料はモス球形タンクと同様アルミA5083-O材による。

プにより建造されている。タンク表面となる一次バリタンク構造は骨・桁板で補強されているので、補強材

ヤーは、1.2mm厚のステンレスコルゲートで両タイプとの取付けに必要となる多量な溶接部の品質維持管理も同じであるが、防熱材は積層バルサよりグラスファが、重要な技術課題である。IMOタイプB方式の承認

イバー補強ポリウレタンフォーム（R-PUF）へ、二次を得るべく、石川島播磨重工では、各種アルミ溶接継バリヤーは合板材よりアルミ薄板の両面にグラスクロ

手の溶接状態と疲労強度に関するデータを取得し、溶スを接着し防熱層内部に組み込んである。本方式を技

接仕上がり状況毎の疲労強度・亀裂発生と伝播の関係

術提携している日本鋼管では、1982年より1983年にか資料を作成した。これ等資料により、溶接施工と溶接け当時既にマークⅢタイプの形式が開発されていたが、部の品質管理基準が作成出来た事により、IMOタイプ

防熱構造が複雑なマークⅠ方式によるモデルタンク実

B方式の独立方形型LNGタンク方式が認められ、験を実施し、施工に関する諸技術の開発を行なってい87,000m 型大型船の建造となった。防熱はタンク外表る63。特に薄板ステンレスコルゲートメンブレンの溶接面にポリウレタンフォーム製パネルを、パネル中央のについては、自動溶接装置を開発し溶接品質維持に配位置にタンク外面に取付けたスタッドボルトにより固慮している。また、施工条件・要領の把握を目的とし着している。相互のパネル間はクッションジョイント

たモデルタンク実験結果により、品質保証システムをにより結合し、熱収縮に対処している 。タンク重量

確立し、18,900m3型テクニガスLNG船を建造している。

362は、垂直荷重を支持する支持台、前後・左右荷重を支持するチョック並びに浮き上がり防止チョックが配置されている。鋼製構造による支持台は、船体二重底構
造上に配置され、タンク底部に取付けられた断熱ブロックを介し荷重が伝達される。
（2）メンブレン型LNG船建造技術
メンブレン型LNG船は表6.2（238頁参照）に示す様、
海外にて開発された2形式がある。図6.10、6.11に示す如マークⅢ（LNG船開発50年史）

く、船体二重構造の内面に防熱を取付け、防熱表面は先行したテクニガスメンブレンに続き、ガストラン

液密性保持の為金属薄膜にて覆われている。メンブレ

スポートメンブレン（GTメンブレンと呼称）が開発

ン型LNG船は、独立型LNG船に認められている二次防された。開発の遅れはあったが、GTメンブレンの建壁の軽減は認められない。従って、メンブレン方式の造実績は図6.8にある様に順調に増加している。本方

防熱層は2層で形成し、中間に二次防壁が取付けられて式防熱構造の概略を図6.18に示す。テクニガス方式といるので、施工工事は大変複雑となる。複雑な工事とGT方式の差異は、6.1.2LNG船の概要で触れた様に、なるので、施工時の品質管理は重要な技術要素である。

薄板金属材料、防熱構造の使用材料と成形様式の違い

また、タンク内液荷重を防熱構造が直接受け、船体構である。メンブレン方式LNG船建造に要求される技術

造に伝達せねばならず、防熱装置自身充分な強度を維は、方式毎に差異はあるが、従来の造船建造技術と異持せねばならない。タンク内液積載量が満載でない場なる材料の取扱い、並びに独特な施工精度の維持が必

合は、船体運動による液のスロッシング荷重が加わる

要で、新しい施工技術の開発が必要である。GT方式

ので、防熱材は荷重変動に対し充分な解析が求められの薄板メンブレンは、0.7mm厚インバー（36％ニッケている。また、防熱方式は従来の大型鋼構造の建造要ル合金）によるので継手溶接品質保持が重要であり、領と異なり、非金属部材の取扱い・接着などの施工に自動溶接法を広く採用している。GT方式の場合もモ加え高度な加工精度を求められ、更に薄膜金属の溶接

デルタンクの作成により、施工要領・条件に関する諸

62
63

226

図6.17 テクニガス

船の科学「IHI SPB方式87,500m3型LNG船の概要」1991-5,Vol.44,No.5,p44
日本鋼管技報「テクニガス・マークⅠ方式LNG船モデルタンクの建造と低温試験」104号、1984,p53

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ227

データの取得を行い、137,000ｍ3型大型LNG船が2002

輸送量は多量でなく、1,000ｍ 3以下の小型船により、年国内で建造され、その後建造が続いている。

液化方式も加圧式タンクシステムによるものであった。現在でも内航輸送用LPG船は、加圧方式タンクシ
ステムで多数建造されている。輸送開始当初に建造された2〜3の例を、我が国建造大型LPG船リストを付録
表 6に付記してあるので参照頂きたい。以下には、外洋航路に従事する大型船を対象に、冷却型、または半加圧・半冷却型船の建造状況を述べる。
最初に建造された大型LPG船は、1962年完成「ブリヂストン丸

図6.18 ガストランスポート防熱（LNG船開発50年史）（28,875ｍ 3独立方形）三菱日本重工（後の三菱重工 横浜）」（資料−1055＊）（写真6.1）である。本船は世界最初の大型冷却型LPG船で、船主両方式には上記の如き構造様式に違いがあり、この（ブリヂストン液化ガス社）の技術提携先であるConch

影響により建造実績数に差が生じたかどうか分からぬ

International Methane社及びJ.J.Henry社（コンサルタ

が 、 1 9 9 4 年 両 社 は 合 併 し 各 々 「 G T T マ ー ク Ⅲ 」、

ント会社）と三菱日本重工との緊密なる連携により建「GTT No.96」と呼称されている。合併後両方式の利造された。タンク材料は全て2 1/4%Ni鋼が使用され、点を活かした新方式「CS1（Combined System No.1）」

溶接は2.5%Ni系溶接棒により全て手溶接によった。タ

を発表している。この方式は防熱層と二次バリヤーを

ンク外表面の全溶接部はX線による検査を施した。タ

マークⅢ方式とし、一次バリヤーメンブレンをGTT

ンク支持方式は、6.1.2LNG船の概要に述べたコンチ独

No.96のインバーとする折衷案である。本方式の開発

立型方式と同様で、船体二重構造の内面に取付けた防発表はあったが実船建造には至っていない。

熱面にて支持する方法である。防熱面とタンク表面には間隙がないので、タンクは船体建造と同一箇所では

6.3 液化ガス運搬船建造実績建造せず、他の場所で建造し船体内部へ、進水式時に使用する滑りボールを用い引き込んでいる。防熱材は我が国におけるLPG，LNG需要状況の概略を2章に述べたが、LPGは1960年頃より家庭業務用、工業用燃

グラスウールを船体二重構造内面に取付けてある。低温液荷役用ポンプなどは輸入品を使用している64。

料或いは石油化学工業原料としての需要が急激に伸び、海外からの輸入が必要となって来た。その後経済の急成長に伴い、LPG需要は急速に増大し現在では年間2,000万トン近くの消費量となっている。一方クリーンエネルギーとして脚光を浴びるLNGは、電力・都
写真6.1 ブリヂストン丸

市ガス業界が1969年アラスカより輸入を開始し、その後年々輸入量を増し現時点では年間5,500万トンを超三菱重工で完成した

ブリヂストン丸とほぼ同時える量を輸入する状況にある。この様な状況に対処す

期に日立造船は、米国の戦時標準船T-2タンカーを改べく、国内船主を始め海外船社も多数のLPG、LNG船造した、LPG・原油混載船の建造を行って来た。この需要状況に対し、国内造船している。改造要領は、タンカーの船首尾部を利用し、所で多数のLPG、LNG船が建造されている。その建造

船体中央部にLPGタンクと原油搭載タンクを新造挿入

実績一覧を付録表 6、付録表 7に示し、特徴ある建造する方法によっている。原油混載LPG船概念は、米国船の概要を以下に述べる。

カルテックス社より技術導入し改造計画を作成した。

日石丸を1962年に完成

LPGタンクは、タンカー構造に配置する2列縦通隔壁
6.3.1LPG船建造実績の内側に、3タンク設置し、合計9,288m3の容量を有し

LPG海上輸送の始まりは、1950年代末期以降国内のている。タンク材料は2.5%ニッケル鋼を使用、防熱は

石油精製時に回収されるガスを、沿岸航路を運航する

タンク外部に当時として始めて、現場発泡方式硬質ポ

内航船による輸送から始まった。沿岸輸送であるのでリウレタンフォームを採用している。現在広く利用さ

64

三菱重工業株式会社

横浜製作所「新造船建造史」1988年p449

専用船建造技術発展の系統化調査

227

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ228

れている、現場発泡ポリウレタンフォーム防熱方式のセミメンブレン型LPG船の概要は、図6.3に示す如く

基礎が、この時点に開発された様である 。日立造船

タンク内に低温液が搭載されるとタンクが風船の様にでは引続き1963年にも、LPG・原油混載型改造船

ふくらみ、船体構造内側に取付けた防熱により支持さ

65

洲丸

13,145m

3

豊を完成している。

三菱重工では、第1船れる。この方式による第1船は、荷主であるブリヂストの建造でン液化ガス社と川崎重工による共同開発により建造さ習得した経験を基に、第2船の建造に当たり、独自のブリヂストン丸

れた。慎重に解析・模型実験を重ね、安全性を確認し技術の改善・合理化による新形式LPG船を開発、以後建造に着手している。タンクを構成するセミメンブレンの独立方形型LPG船の基本概念を確立した。三菱重工

は、液を格納しない空倉時には独立可能となる様8ｍｍで建造された第2船以降は、ほぼ本型式によるもので厚の低温用鋼板により製作されている。本方式によるある。三菱重工にて建造された第2船は、1964年完成

第1船は、1969年完成「第五ブリヂストン丸独立方形）三（資料―1134）（72,345m3 セミメンブレン）川崎重工」

菱重工」（写真6.2）である。本タンクシステムは図6.2（写真6.3）である 68 。その後1971，1973，1974年にに示すごとく、船体構造に取付けられた支持台にてタ「WORLD SKY 74,442m3、ORINOCO GAS 74,580m3、ンク重量を支える方式で、防熱はタンク外表面にポリSUN RIVER 75,998m3 セミメンブレン 川崎重工」がウレタンフォームの現場発泡により貼り付ける方法で完成している。

した「第二ブリヂストン丸（ 36,007ｍ

3ある。タンク材料は、第1船ブリヂストン丸に使用した2 1/4%Ni鋼より、新しく開発された低温用調質アル
ミキルド鋼を使用している。本鋼材の使用に当たって、鋼材の低温じんせい値の確認、溶接加工・熱曲げ加工
によるじんせい値の低下影響などに関する実験研究を行い、2 1/4%Ni鋼に劣らぬ性能が確保出来る事を確認し使用している66。第3船では第2船までの手溶接作業を合理化すべく、低温用鋼サブマージアーク自動溶接法を開発した。溶接線のＸ線検査も、連続Ｘ線透視検査装置を開発、溶接・Ｘ線検査の合理化が大きく進ん

写真6.3 第五ブリヂストン丸（資料−1134）

だ 67 。三菱重工建造第3船は、1966年完成「山秀丸1965年〜1975年までに建造された独立方形型18隻の独立方形）三菱重工」である。三菱重工

中で、三菱重工にて方形独立型LPG船建造技術開発がでは3隻のLPG船建造により、独立方形型LPG船のタ進められていた同年代、石川島播磨重工でも同様な建ンク様式・製作技術の基本を確立し、以降三菱重工は造技術開発が行なわれ、1965年当時として最大級LPG

じめ他社で建造される冷却独立方形LPG船の基本型と船「城山丸（46,548m 3なった。以後各社で建造されるLPG船は大型化され、（資料−1056＊）（写真6.4）が完成している。

（38,040m 3独立方形）石川島播磨重工」

50,000ｍ 、70,000ｍ 、100,000ｍ 型が続々と建造された。
33

3

写真6.2 第二ブリヂストン丸

1965年以降1975年までに建造された冷却型LPG船は、付録 表6に示す様

山秀丸

を含め合計22隻建造されている。22隻建造されたタンク様式の内訳は、独
立方形型18隻、セミメンブレン型4隻となっている。
65
66

67
68

228

写真6.4 城山丸

関西造船協会 創立90周年記念出版「航跡」 ケミカル・液化ガス運搬船の揺籃期 p208
三菱重工技報「調質アルミキルド鋼および2.5%,3.5%Ni鋼の加熱の影響」Vol.2,No.1 三菱重工技報「低温用高切欠きじん性鋼の研究開発」Vol.3,No.4
三菱重工技報「LPGタンカー建造に対する自動溶接とX線検査の自動化」Vol.3,No.4
川崎重工技報「世界最大のLPG運搬船 第五ブリヂストン丸 」37号 1970-4,p88

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ229

タンク型式

積載容積（m3）

完成年

建造造船所

ブリヂストン丸

独立方形28,875

1962

三菱日本重工第二ブリヂストン丸

独立方形36,007

1964

三菱横浜

城山丸

独立方形

46,548

1965

石播名古屋

山秀丸

独立方形

38,0401966

三菱横浜

第10雄洋丸＊6.1

独立方形47,372

1966

日立因島

和珠丸

独立方形

51,824

1967

日立因島

龍野丸

独立方形

50,542

1967

三菱横浜

第五ブリヂストン丸

セミメンブレン

72,3451969

川重神戸

泉山丸＊6.2

独立方形61,000

1970

三井玉野

＊6.3

独立方形

70,238

1970

三菱横浜

船

名

金山丸
雄翔丸

独立方形

73,210

1972

日立因島

＊6.4

ESSO FUJI

独立方形100,213

1973

日立因島

ぱれすとうきょう独立方形

100,081

1974

日立因島

SUN RIVER

セミメンブレン

75,9981974

川重神戸

注：＊6.1（資料−1057＊）写真6.5、＊6.2（資料−1058＊）写真6.6、＊6.3写真6.7、＊6.4（資料−1058＊）写真6.8

写真6.5 第10雄洋丸

写真6.6 泉山丸

写真6.7 金山丸

写真6.8 ESSO FUJI

1962年〜1975年までに建造された代表的なLPG船の建造例を上表に示す。
三菱重工ではSHELL RESEARCH社と開発を進めた
内 部 防 熱 方 式 に よ る LPG船 「 PIONEER LOUISE（写真6.9）を1976年完
77,373m3 内部防熱 三菱重工」成している。1971年より開発を進め、入念な準備を進めたにも拘らず、本船の内部防熱の施工には相当苦労があった様である。新型吹付装置の開発をはじめ、空調設備の設置などによる品質管理体制の強化により、

写真6.9 PIONEER LOUISE

第1船を完成した様である 69。その後、同型船「GASGEMINI」、「GAS DIANA」が1977年、1978年に建造されたのみで、その後内部防熱LPG船の建造実績はない。
1975年IMCOにより液化ガス運搬船に関する条約が締結され、各国規則・船級協会規則にも適用されたが、本規則タイプB方式による第1船「玄海丸（80,311m 3独立方形）石川島播磨重工」（資料−1061＊）（写真6.10）が1980年完成している。引続きタイプB方式によるLPG
船は、1981年完成「岩国丸（8,081m3 独立方形）日立
造船」、1983年完成「コープ サンシャイン（83,126m3
69

三菱重工業株式会社

写真6.10 玄海丸

横浜製作所「新造船建造史」1988年p454

専用船建造技術発展の系統化調査

229

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ230

独立方形）日立造船」（資料−1064＊）（写真6.11）、

独立方形）三菱重工」（資料−1067＊）（写真6.13）をセミメンブ

1989年完成以来現在までに31隻建造されている。LPG

独以外にアンモニア、VCM（Vinyl Chloride Monomer：立方形）石川島播磨重工」、1985年完成「ほうらい丸

塩化ビニールモノマ）など多種類の液化ガス搭載可能

3（77,755m

独立方形）日立造船」、1985年完成「光邦丸とするLPG船を除き、全て78,000m3搭載同型船を建造（80,000m3

独立方形）石川島播磨重工」、1987年完成している。

1983年完成「くりーん りばー（76,313m

3レン）川崎重工」、1984年完成「豊洲丸（39,000m

3「コープ サンライズ（83,126m3 独立方形）日立造船」などが建造されている。タイプB方式によるLPG船は、建造造船所・船主の考え方により異なる様で、石川島
播磨重工・日立造船による建造例が多い様である。三菱重工、日本鋼管などにて建造された1980年完成（写真「GAS LIBRA（77,327m3 独立方形）三菱重工」
6.12）、1982年完成「龍田丸（70,737m3

独立方形）日本鋼管」などはタイプA方式により建造されている。
写真6.13 日雄丸

川崎重工は、LPG船建造開始第1船より全てセミメ
ンブレン方式で建造して来たが、1990年完成「パシフィック独立方形）川崎重工」

ハーモニー（75,208m3（資料−1068＊）（写真6.14）以降の建造船は全てIMO
タイプA方式独立方形型に変更建造している。1990年
以降川崎重工建造プロパン・ブタン搭載LPG船は、搭載容量の異なる幾つかの船型により現在までに20隻以上建造されている。
写真6.11 コープ

サンシャイン

写真6.14 パシフィック
写真6.12 GAS LIBRA

1990年代以降の建造船は、タイプA方式によるもの

230

ハーモニー

上記2社以外にて建造された独立方形LPG船は、
1990年完成「KELVIN（17,950m3

独立方形）

石川

が殆どである。タイプA方式による場合は、タンク損

島播磨重工」、1991年完成「BERGE COMMANDER

傷時、漏洩液が船体構造部分に、タンク内液レベルと（他同型船3隻あり）（ 78,543m3

同一レベルになるまで流出するとの考え方により、低（資料−1069＊）（写真6.15）、1996年完成「ANTWER-

温液に直接触れる船体構造はタンク使用材と同一とせ

PEN VENTURE（39,270m 3

ねばならない。1980年代半ば以降TMCP鋼圧延技術に（資料−1070＊）（写真6.16）、1997年完成「AGRI

よる低温鋼板の製品化により、低温用鋼板の溶接・加VIKING他1隻（18,152m3工技術が、普通船体鋼板とほぼ同じ条件にて溶接可能

料−1071＊）（写真6.17）のみである。なお、これ等となった事にも起因していると思われる。

完成船は全て搭載貨物を、LPGの他アンモニア、

独立方形）日本鋼管」
独立方形）日立造船」

独立方形）日立造船」（資1980年代末期より現在までに建造されたLPG船の大VCMなど多種類の貨物が搭載可能となっている。液多数は、三菱重工・川崎重工により建造されている。

化アンモニア搭載に当たっては、応力腐食割れの恐れ

特に三菱重工にて建造されているIMOタイプA方式

があり、IMO液化ガス運搬船規格にも、液化アンモニ

78,000m 3型LPG専用船は、第1船「日雄丸（78,508m 3

ア格納に適する材料規格が追加された。多目的LPG船

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ231

建造に当たり、各社とも新たなタンク材料の選定・溶

数少ない半冷却・半加圧式LPG船の建造例を紹介す
球形半冷却

接施工条件につき材料試験を実施し、タンク建造を行る。1981年完成「GUARUJA （6,200m3なっている。

半加圧）三井造船」（資料−1063＊）（写真6.19）、1998
年完成「MAERSK HUMBER（20,815m3 双胴（めがね型）半冷却半加圧）三井造船」（資料−1072＊）（写真6.20）、2002年完成「QUEEN ZENOBIA（22,700m3
双胴（めがね型）半冷却半加圧）名村造船」（資料−1073＊）（写真6.21）の建造例がある。球形タンク搭載
GUARUJA はIMCOタイプC（圧力容器型）を適用、タンク使用条件として、温度−5℃以上、圧力5kg/cm2G以下を設定している。タンク外面には50mm

写真6.15 BERGE COMMANDER

厚のポリウレタンフォームを現場発泡により取付けてある。 MAERSK HUMBER 、 QUEEN ZENOBIA
は双胴（めがね型）圧力容器タンクを搭載し、このタイプのLPG船では世界最大級である。搭載貨物はLPG
以外アンモニア・VCMなど多種類の貨物積載可能となっている。

写真6.16 ANTWERPEN VENTURE

写真6.19 GUARUJA

写真6.17 AGRI VIKING

三菱重工、川崎重工も多目的LPG船を建造しており、
1993年完成「HEDDA他8隻（34,765m3 独立方形）川崎重工」、1997年完成「BRUGGE VENTURE他5隻（35,418m3

写真6.20 MAERSK HUMBER

独立方形）三菱重工」（写真6.18）、など多数の建造実績がある。

写真6.21 QUEEN ZENOBIA

以上我が国で建造された大型冷却型LPG船を中心に
写真6.18 BRUGGE VENTURE

特徴的な建造例について述べた。

専用船建造技術発展の系統化調査

231

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ232

6.3.2LNG船建造実績

建造引渡しの予定であったが、石油危機発生により完

電力・都市ガス業界が、クリーンエネルギーである

成納期の変更などがあり、1981年完成引渡しとなった。

LNGを輸入使用開始したのは、表2.1に示す様1969年からである。輸入開始当初は、輸入LNG価格に海上輸送費も含まれている事もあり、海外船主所有のLNG船で輸送されていた。国内船主によりLNG輸送が始まる
1983年まで、国内造船所で建造されたLNG船は1隻のみであった。国内造船所にて建造されたLNG船の一覧
を付録 表7に示す。
我が国建造LNG第1船は、1981年完成「GOLARSPIRIT（128,997m 3

写真6.22 GOLAR SPIRIT（資料−1048）

モス球形）川崎重工」（資料−1048）（写真6.22）である。モス球形方式LNG船技術

LNG輸入は表2.1に示す様1969年アラスカからの輸提携3社は、提携後タンク構造強度解析を始め、アル入に始まり、その後世界各地から電力・都市ガス業界

ミ材による大型球形タンクの建造方法など、各社独自のクリーンエネルギーとして輸入量増大を重ね、現時に具体的な建造法技術の開発に取り組み、建造契約を点では年間5,500万トンを輸入している。国内船主保待った。しかし、技術提携直後は、大型タンカー建造

有のLNG船による輸送が始まったのは、表2.1にあるの最盛期で各造船所とも、長期の建造期間を要する

1983年8月から輸入を開始した、インドネシアⅡ及びLNG船の受注には消極的であった。しかし、川崎重工

Ⅲプロジェクトからである。

はノルウェー船主より128,000m 型モス球形LNG船を

インドネシアからの輸入増量プロジェクトに投入す受注した。技術提携後この受注に至るまで川崎重工でる、125,000m3型LNG船7隻を日本船社（日本郵船、商は、アルミ厚板の溶接施工、球形タンクの建造方法70、

船三井、川崎汽船他2社を含む5社）が保有・運航するタンク防熱方式などに関し広範囲な研究開発を実施事になった。7隻全てモス球形型で建造する事になり、し、大型球形LNG船の建造に備えた。川崎重工のモス技術提携3社に発注・建造された。3社における建造実

球形LNG船建造技術は充分に整い、受注後直ちに着工

績は下表の通りである。

3

完成年

タンク型式

建造造船所

CAP（m3）

播州丸＊6.5

1983

MOSS球形

三菱長崎

125,542

尾州丸

1983

MOSS球形川重坂出

125,660

越後丸

1983

MOSS球形

三菱長崎

125,568

琴若丸

1984

MOSS球形川重坂出

125,199

泉州丸

1984

MOSS球形三井千葉

125,556

出羽丸

1984

MOSS球形

三菱長崎

125,631若葉丸

1985

MOSS球形三井千葉

125,568

船

名

＊6.6

注：＊6.5 写真6.23、＊6.6（資料−1065）写真6.24

写真6.23 播州丸

各船とも運航に拘る基本仕様は同一とし、球形タ設計・建造要領・品質管理方法を採用したので、船ンク配置は各船とも5タンク配置により建造された。

型・タンク直径・タンク組立て要領などは微妙に異建造3社は技術提携後培った技術を基に、各々独自のなっている。推進機関は全てタービン機関を採用し、

70

232

写真6.24 泉州丸（資料−1065）

川崎重工技報「LNG船用タンクの移動システムについて」63号,1977-3

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ233

航行中に発生するボイルオフガスは、推進用燃料とし一設計により共同で受注すべきとの結論になり、三菱て使用している。各船ともボイルオフレートは重工を主幹事会社とし対応する事となった。先の国内

0.25%/dayに設定、6.2.2項で述べた各社の防熱要領に

船社向け7隻のボイルオフレートは0.25%/dayであったより防熱が施されている。7隻全て建造後20年を経過が、本プロジェクトでは0.15%/dayを採用する事になしているが、運航上問題を起こすことなく順調に現在った。ボイルオフレートの低減のためには、タンクへ

も航行を続けている。

の進入熱低減策が必要となった。対策の1方策として、引続き建造大型プロジェクトは、1989年より輸入開

タンクの総表面積を出来るだけ少なくする事とし、前始する、オーストラリア西部ガス田産出LNG輸送に当回の5タンク方式より4タンク方式を採用した。タンク

てられる新造船計画であった。この海上輸送プロジェ

数を減少する事により、タンク直径の増大を来たし、クトには、日豪英米の船社が参画し新会社を設立、タンク製作・船幅の増大・上甲板上タンクの張出し増

125,000m 型LNG船8隻を建造する一大プロジェクトで加による操船への影響問題があったが、省エネ効果のあった。世界のメジャーオイル、Shell、BP、Chevron

向上を優先し、建造技術については改善を図り、新規などの参加により、輸送効率の向上を目指す新規構想

構想を採りいれた新船型による合計8隻が建造された。

に取組んだ。建造造船所への省エネ追及要求が強く、1989年より1994年までに、三菱重工他2社により完成

ボイルオフレートに関する提言が求められた。モス建した一覧を下表に示す。

3

造3社は、先の国内船社への個別対応方式を止め、同

完成年

タンク型式

建造造船所

CAP（m3）NORTHWEST SANDERLING

1989

MOSS球形

三菱長崎

127,515NORTHWEST SWALLOW

1989

MOSS球形

三井千葉

127,697

NORTHWEST SWIFT1989

MOSS球形

三菱長崎

127,427NORTHWEST SNIPE

1990

MOSS球形三井千葉

127,584

NORTHWEST SHEARWATER

1991

MOSS球形川重坂出

127,574

NORTHWEST SEAEAGLE

1992

MOSS球形

三菱長崎

127,452

NORTHWEST SANDPIPER

1993

MOSS球形三井千葉

127,746NORTHWEST STORMPETREL

1994

MOSS球形

三菱長崎

127,443船名

新規大規模輸入計画プロジェクトに基づく、多数のたす破壊強度管理解析を実施、溶接部の非破壊検査と一括建造計画以外に建造された例は、1990年完成

共に高度な品質管理を行い建造された。国内にて最初

モス球形）三菱重工」、に開発された新LNG船方式として総理大臣表彰を始め「EKAPUTRA（137,012m

3

1993年完成「LNG FLORA （127,551m

3

モス球形）

多方面より表彰を受けている。

川崎重工」、1994年完成「DEIPUTRA／LNG VESTA（127,386m3モス球形）三菱重工」などがある。この中で

EKAPUTRA

はボイルオフレートを0.10%/dayと、過去建造例の最低値を採用している。その他の船も0.15%/dayとし、タンク数は全て4タンクで建造されている。
国内LNG船建造開始後10年経過した1993年、モス球形方式以外のSPB方式LNG船が、本方式を開発した石川島播磨重工で建造された。最初に我が国がLNGを輸

写真6.25 POLAR EAGLE（資料−1096）

入開始した、アラスカ航路へ投入されていた代替船と1993年我が国で始めてメンブレン方式LNG船が完成して建造された。「POLAR EAGLE／ARCTIC SUNした。完成船はテクニガスマークⅢ方式により、表面（89,880m

3

SPB独立方形）石川島播磨重工」（資料−にしわを設けた薄板ステンレスを貼り、防熱材を1096）（写真6.25）の2隻が建造されたが、それ以降本ガラス繊維補強のPUF（ポリウレタンフォーム）によタイプの建造実績はない。タンクはアルミニウム

りLNGタンクを構成している（資料−1146）（写真A5083-O材により、構造強度解析はIMOタイプＢを満

6.26）。建造船は大容量のLNG運搬ではなく、国内地専用船建造技術発展の系統化調査

233

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ234

方都市ガス業界（西部ガス）向けへの輸送を目的とした「AMAN BINTULU（18,927m3

テクニガスメンブレン）日本鋼管」（資料−1048＊）（写真6.27）が完成した。本船の同型船が1997年、1998年に各々地方都市ガスへの輸送用として「AMAN SENDAI／AMAN
HAKATA（18,800m3

テクニガスメンブレン）日本鋼管」が建造されている。引続き「SURYA

SAT-

SUMA（22,500ｍ テクニガスメンブレン）日本鋼管」
3（資料−1050＊）（写真6.28）が2000年に完成している。
写真6.28 SURYA SATSUMA

容量型LNG船「SURYA AKI （19,182m3

モス球形）川崎重工」（資料−1049＊）（写真6.29）も1996年に完成している。本船にはアルミ球形タンク3基が搭載されている。

写真6.26 テクニガスメンブレンタンク（資料−1146）

写真6.29 SURYA AKI

先の西豪州プロジェクトに続き、アブダビからの既存輸入プロジェクトで、4隻を新造代替する一括発注が行われた。他の大型輸入プロジェクトと同様、モス提携3社にて受注建造する事になり、三井造船が幹事会社となり設計を行ない、他2社は同型船を建造した。
本船は当初建造した国内船主向けと同様5タンク配置
写真6.27 AMAN BINTULU

モス球形型による地方都市ガス（広島ガス）向け小ている。4隻の建造実績は次ぎの通りである。

完成年

タンク型式

建造造船所

CAP（m3）

AL KHAZNAH

1994

MOSS球形三井千葉

137,736SHAHAMAH

1994

MOSS球形川重坂出

135,496

ISH

1995

MOSS球形三菱長崎

137,304

GHASHA

1995

MOSS球形三井千葉

137,708

船名

アブダビプロジェクトに引続き、中東カタールより建造する事となり三井造船が設計を分担した。中東か

LNGを年間600万トン輸入する大型プロジェクトが決らの長距離輸送で、航海時間の短縮を計り従来船よりまり、135,000m 型10隻の新造計画が始まった。船主

高速運航を目指す関係上、細長船型とし船幅を狭めたは日本船社（日本郵船、商船三井、川崎汽船、飯野海

ので、タンク直径を小さくした5タンク配置となって運）が保有運航を行う事もあり、他プロジェクトと同いる。ボイルオフレートは他船と同様0.15%/dayとし様モス提携3社により分担建造方式が取られた。運ている。建造された10隻の一覧を次表に示す。

3航・保守など出来るだけ統一性を保つ様、同一設計で234としたが、ボイルオフレートは0.15%/dayに変更され

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ235

完成年

タンク型式

建造造船所

CAP（m3）

AL ZUBARAH

1996

MOSS球形三井千葉

137,769

AL KHOR1997

MOSS球形三菱長崎

137,354

AL RAYYAN

1997

MOSS球形川重坂出

135,359

AL WAJBAH

1997

MOSS球形三菱長崎

137,309

AL WAKRAH

1998

MOSS球形川重坂出

135,310

BROOG

1998

MOSS球形三井千葉

137,725

ZEKREET

1998

MOSS球形三井千葉

137,601

AL BIDDA

1999

MOSS球形川重坂出

135,270

DOHA

1999

MOSS球形

三菱長崎

137,252

AL JASRA

2000

MOSS球形

三菱長崎

137,227船名

上記大型プロジェクトへの対応は全てモス球形型でポート方式メンブレン船建造に取組んだ。前述大型プ

対応して来たが、既存マレーシア輸入プロジェクトに

ロジェクトへの対応と同様、運航・保守などの面より運航されていた、メンブレン型LNG船の代替船建造計同型船とする事が望ましく、三菱重工の設計により建画が始まった。船主・運航者側からすれば従来のメン造が進められる事となった。船型は137,000m 3型と大ブレン型を選択するのが、過去の実績などから見ても型船で5タンク配置し、防熱仕様は他船と同様好都合である。造船所側もメンブレン型につき技術提0.15%/dayを満足する構造となっている。本プロジェ

携後、充分な建造技術研究を実施しており、対応可能

クトにより建造されたLNG船は、合計5隻で2002年よな状態にあった三菱重工・三井造船が、ガストランス

り2004年に完成した一覧を以下に示す。

完成年

タンク型式

建造造船所

CAP（m3）

2002

メンブレン
（GTT No.96）

三井千葉

137,601

PUTERI INTAN SATU

2002

メンブレン
（GTT No.96）

三菱長崎

137,489

PUTERI NILAM SATU

2003

メンブレン
（GTT No.96）

三菱長崎

137,585

PUTERI

2004

メンブレン（GTT No.96）

三井千葉

137,590

2004

メンブレン
（GTT No.96）

三菱長崎

137,100

船

名

PUTERI DELIMA SATU＊6.7＊6.8

ZAMRUD SATU

PUTERI FIRUS SATU

注：＊6.7（資料−1051＊）写真6.30、＊6.8（資料−1052＊）写真6.31

写真6.30 PUTERI DELIMA SATU

写真6.31 PUTERI INTAN SATU

以上大型プロジェクトにより複数隻の同型船が、複数社の共同受注により建造された例を挙げた。しかし、近年では通常船舶と同様船主が個別に輸送貨物を受注し、それに対応するLNG船の建造が行なわれる様になって来ている。これ等LNG船は全てモス球形型により
135,000m3型を越える大型船が多い。2003年に完成した最新型モスLNG船「Pacific Notus（137,006ｍ3モス球形）三菱重工」（資料−1054＊）（写真6.32）などがある。

写真6.32 Pacific Notus

専用船建造技術発展の系統化調査235

表6.1 LPG船タンク型式一覧表

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ236

236

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March表6.2 LNG船タンク型式一覧表 (1/2)

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ237

専用船建造技術発展の系統化調査237

表6.2 LNG船タンク型式一覧表(2/2)

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ238

238

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March図6.12 LPG船開発変遷

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ239

専用船建造技術発展の系統化調査239

図6.13 LNG船開発変遷(1/2)

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ240

240

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March図6.13 LNG船開発変遷(2/2)

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ241

専用船建造技術発展の系統化調査

241

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ242

7 ばら積み貨物船建造技術と建造船
専用船区分でばら積み貨物船に属する船舶は、鉱輸送が多い。国内製鉄各社は、鉄鉱石・石炭原料の安石・石炭・穀物などの原材料をバラで直接船倉に積み定的確保の意味から、船社建造船舶を長期傭船して原込める船体構造・倉口蓋などを配置し、同一貨物を多料を輸入しているのが現状である。

量に運搬可能とした船である。第2章にて海上荷動き

鉱石専用船は、鉱石のみの運搬で片航海はどうして

量と建造船舶につき触れたが、鉄鉱石・石炭などのばも空荷となるので、空荷航海時に航路を変更迂回し、ら積み貨物の荷動きは増加の一途を辿っている。従っ

原油輸送を考えた鉱石兼油運搬船（Ore/Oil Carrier）てばら積み貨物船の船腹量も年々増加している。

を建造した時代があった。船体構造様式は図4.6にあ

第4章にばら積み貨物船の概要を述べてあるが、鉱る様タンカーと同じ型式であるので、油荷役用配管な

石は石炭・穀物に比し比重が大きいので、鉱石のみをどを設置すれば運航可能な事もあり、1960年から石油専用で運搬するタイプと、鉱石・石炭などと兼用する危機が発生するまでに建造された鉱石専用船は、油兼タイプとする、異なる2船型により輸送される。船倉用船として建造されるケースが多かった。石油危機以の構造は、図4.5、図4.6に示す如く構造様式は異なる。

降油兼用船で建造される例はほとんど見られない。

通常ばら積み貨物船（バルクキャリア）と呼ばれるタ

一方、輸送コスト低減はタンカーのケースと同様、

イプは、種々のばら積み貨物を輸送可能とする図4.6船型の大型化による効果が大きい。しかし、タンカーに示す船型が圧倒的に多い。ばら積み貨物船により輸の大型化に比し急激な大型化が進んでいないのは、入送する貨物は、上記の3大バルク貨物のほか木材、ウ

港岸壁周りの深い喫水の確保、荷役設備の大型化など

ッドチップなど多種類あるが、定期的に輸送貨物量がタンカーのケースに比べ簡単でない事情がる。現在建決まった貨物を対象とする場合と、不定期的に発生す造されている最大船型は20万トンを超えた船型が最大る貨物輸送を行なう船では、一般的に建造する船のサであるが、近年中国の目覚しい経済発展により中国へ

イズが異なっている。通常鉄鉱石・石炭などの輸送は、の鉄鉱石輸送の増加と、中国港湾設備の新設などを考決められた原産地より輸入先もほぼ同一の荷揚地とな慮し30万トン超の船型も出現している様である。

るケースが多く、輸送量も年間単位で取引されるので、輸送効率の見地より大型船となり専用船化される。一7.1.2ばら積み貨物船（バルクキャリア）

方、ばら積み船の多くは定期的に発生する貨物ではな

通常のばら積み貨物船はバルクキャリアと呼称さく、世界中に存在するばら積み貨物類を受注し、輸送

れ、鉱石・石炭・穀物を始めチップ・塩などのバラ積に従事する船が大多数である。

み貨物の他、木材・ペーパーロールなどの貨物を搭載可能とした船体構造配置となっている。しかし、多く

7.1 ばら積み貨物船の概要の場合各々輸送対象貨物を決め建造する事が多いが、多種類の貨物を輸送する、多目的バルクキャリアも多7.1.1鉱石専用船
鉄鉱石のみを長期にわたり多量に輸送する場合に用242

数建造されている。多目的船として建造される船は、
通常大型船ではなく3万〜7万トンクラスの船に多い。

いる専用船で、鉄鉱石の比重が大きい事もあり、鉱石

バルクキャリアは図4.6に示す様、上甲板下部に三積載船倉部分は広いスペースを必要とせず、図4.5に角形のタンク（トップサイドタンクと呼称）と船底部

示す様に船体中央部分のみで充分である。二重底高さ

二重底の両舷にホッパータンクを設置し、バラ積み貨

は鉱石重量に耐えられる高さを選び、荷役時のグラブ物の積み付け・荷役を容易にした構造配置となってい操作を考慮し、船体構造の補強を行うのが通例である。

る。しかし、ペーパーロール・角型製材などを輸送す

鉱石専用船の出現は、経済の高成長に伴う粗鋼生産

る場合は、コンテナ船と同様な箱型形状船倉とした船量の急激な増大により、鉄鉱石・石炭の海上輸送量のも、バルクキャリアグループに入れ、オープンタイプ

増加による。我が国製鉄各社の鉄鉱石輸入先は、オーバルクキャリアと呼称している。

ストラリア、ブラジル、インド、チリ、ペルーなど遠鉄鉱石の輸送は、通常前述の鉱石専用船による事が距離の産地であり、遠距離輸送を考慮し輸入量の増加

多いが、バルクキャリアによる輸送例も多い。バルクと共に、船型の大型化が進んでいる。製鋼用石炭も同キャリアによる鉄鉱石の輸送は、比重が大きいので全様オーストラリア、アメリカ東岸、カナダなど遠距離船倉に積み付けると、各船倉容積の1/2以下となり船国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ243

倉の下部のみに積載されるので、運航時重心が下がりすぎ、動揺周期が極端に早くなるので、この様な積み付けは一般に行わない。鉄鉱石など比重の大きなばら積み貨物を搭載する場合は、満載船倉、空倉と船長方向の船倉交互に積付けを行うのが一般的である。比重の大きな貨物と石炭などと兼用で使用する場合は、積み付け方法を船級規則により限定し、運航するのが通例である。
貨物の積みおろしに必要な荷役装置を、船に装備する船もあるが、運航航路が特定され港湾の荷役設備が完備されているケースも多く、荷役設備を持たないバ
ルクキャリアも多い。運航航路の特定もなく、多目的に活用する船、或いは特定な貨物例えばチップなどを輸送する場合には、上甲板上にクレーン、あるいはコンベヤー式アンローダーなどの荷役装置を設置する船もある。

7.2 ばら積み貨物船建造技術

図7.1

バルクキャリアFEM構造解析メッシュ分割図（日本海事協会 ガイダンス）

頼性は増し、20万トン超鉱石兼石炭輸送の大型バルク
キャリアが建造されている。

鉱石専用船・バルクキャリア建造には、前述のコン

比重の大きな鉱石を積載して波浪中を航行する大型

テナ船、液化ガス運搬船建造に求められる多様な技術

船は、大変厳しい荷重状況下での航行となり、船体構は少ない。鉱石など比重の大きな貨物積載に対する船造は過酷な状況にある。船体構造設計に際しては、通体構造配置を除き、タンカー建造技術とほぼ同様であ常20年間航行する間に遭遇する海象条件を想定し、船る。造船技術に共通する溶接・ブロック建造法など製体構造部材配置と部材寸法を定めている。しかし、バ造上の技術、製造管理方式、省エネなどの船型設計技

ルクキャリアの船体構造配置は、上甲板に荷役用の倉術項目などは、第3章の戦後の造船技術の進展にて触口があり、タンカーに設置されている縦通隔壁もないれた内容全てを活用している。

ので、船体構造全体の強度維持は、厳しい状況下にお貨物比重の大きな鉱石を輸送する鉱石専用船の船体かれている。船体構造部材配置は、波浪などの外部荷構造は、船倉下部二重底深さを通常バルクキャリアの重と積荷荷重を考慮し、充分安全な強度解析を行なう

2倍程度の深さとして構造強度を維持するのが一般的

が、石炭などの積載貨物に含まれる腐食促進物により、である。また、船倉側部に生ずる鉱石圧と舷側タンク

船倉部構造部材に腐食の進行が見られ、強度低下を来の変形に起因する船倉側部構造強度解析が必要であ

たし、バルクキャリア沈没事故が起きている様に思わる。しかし、コンピュータを利用した構造解析技術のれる。しかし、沈没事故の原因が本当に腐食進行によ

目覚しい進展により、タンカー・コンテナ船の大型化

る船体強度低下に起因しているのか、沈没の多くは外対応が比較的容易に行われたのと同様、鉱石専用船の洋で起こることから、引き揚げ不可能な事もあり、明船体構造設計もスムーズに対処出来る様になった。

確な状況把握が殆ど出来ていない。

バルクキャリアに鉱石など比重の大きな貨物を積載

1969〜1970年、新造就航後5年未満の国内建造大型する場合、先に述べた様に船長方向の船倉交互に積み

バルクキャリア、鉱石専用船が続けて、鉱石を満載し付けるので、船長方向の船倉を仕切る横置隔壁を挟んて冬季の房総半島野島碕南東沖合を航行中に沈没するで船倉二重底の変形が、鉱石積載部は下向きへ、空倉事故が発生した。建造就航後5年未満の船に起きた事

部は浮力により上向きとなる。コンピュータによる解故で、造船・海運界をはじめ社会全般大変驚かされる

析が行えない時代は、二重底を支持する四周の条件を、出来事であった。バルクキャリア船型による沈没事故

二重底周囲船体構造の剛性などを算定の上解析を実施の状況は、海難審判記録によると「1969年1月5日していた。しかし、1970年代半ば以降FEM解析法がりばあ丸

構造設計に採り入れられ、図7.1に示す様船体構造を

浜川崎地区に向け野島碕沖合を航行中、突然船体が2モデル化し解析を行う事が多く、構造強度に対する信番船倉付近より折損し、船首部が脱落し航行不能となぼがペルーより鉄鉱石53,746トンを積載、京専用船建造技術発展の系統化調査

243

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ244

り、1時間未満で完全沈没した。船長ほか乗組員30名が行方不明となり、二等機関士と司ちゅう員 の2名の71

裁決主文は「本件遭難は、 かりふおるにあ丸が、みが救出された。」この沈没海難事故に対し、横浜地

カイザーペレットを満載し、冬季に北太平洋を本邦に方海難審判庁にて審判が1969年12月より開始され、向け航行中、温暖な黒潮海域にはいり、予知できなか

1972年11月第一審の裁決があった。海難審判裁決によった高層気象の変化に伴い大気がじょう乱し、これにる主文には「本件遭難は、ぼりばあ丸が鉄鉱石を貨物より激しい突風が起こり、この影響で海面に発生した倉ひとつおきに積載した場合、船側構造及び二重底の混乱波が、たまたま同調して異常な大波となり、この各強度が不足していたところ、バラストタンク内が予大波と本船とが遭遇し、瞬時に生じた一大破壊力をも想外に腐食し、船体主要鋼材の腐食衰耗箇所に応力集

つ外力を左舷船首部に受け、左舷1番バラストタンク中をきたした結果、第2番貨物倉付近において折損す

付近の内部構造部材が崩壊し、同タンク外板に破口をるにいたったものと考えられるが、船体の折損状況を生じて浸水したことに因って発生したものである。

確認できず、他方では、その他の原因が単一または重本件のような事件は今までに類例の少ないものであ

畳して船体、折損にいたった可能性も考えられ、結局、り、本船の遭難地点付近は北太平洋を本邦に向かう船

本件の発生の原因を断定することができない。」との舶の常用海域で、冬季この黒潮海域においては高層気

結論になっている 。

象の変化が地上気象に及ぼす影響が大きく、これによ72

上記裁決主文に対し次の如き補足も記載されているる海上模様の変化にはかり知れないものがあると思わ「当時造船界においては技術革新の波が押し寄せ、船れるから、この海域でのこのような気象の変化が予測

舶の巨大化、専用船化、高速化、自動化等の要望が一されるような場合には、時を移さず必要な警報等を発時にわき上がり、バルクキャリアについては、比較的表し、船舶の運航上の指針となるように、また、航行

小型のものは建造されていたが、船の長さが200メー中の大型船舶においても当該海域での運航には、なおトルを超える大型船は、国内船としてはまだ建造され一層の注意を払うとともに付近航行中の船舶とも気ておらず、1964年第20次計画造船において建造トン数

象、海象に関する情報の交換など行なうよう希望するが飛躍的に増大した際、大型バルクキャリアに鉄鉱石ものである。」となっている73。

など比重の大きい鉱石をも積載できる、いわゆる多目

この様な裁決となった理由が次の様に述べられてい的バルクキャリアが建造されるようになり、 ぼりばる。「かりふおるにあ丸は、昭和40年2月1日指定海難

あ丸

はこの種貨物船の第一船として、石川島播磨重関係人造船所横浜三号船台で起工し、同年6月30日進工にて建造された」。事故発生後造船技術審議会は水、同年9月25日完成のうえ、船舶所有者に引き渡さ「鉱石運搬船特別部会」を設置、9月に運輸大臣あてにれた。船体の建造では、同造船所横浜で建造された鉱建議した。

油船を含む類似の6隻目にあたり、他の一般船舶と同翌1970年2月10日同じく野島碕沖合にて発生した、じ様な工作過程がふまれ、通常の工作精度が維持され、の沈没事故に関し海建造中に行なわれる検査、ことにNKに入級するため

難審判の記録には以下の通り示されている。「かりふの製造中に行なわれる検査は、特に大きな支障もなく

おるにあ丸はロスアンゼルスで60,157トンのペレット進められた。

鉱石専用船

かりふおるにあ丸

を6個の船倉全部に積み分け和歌山に向い航行中、異本船は、同40年9月25日アメリカ合衆国ロスアンゼ

常な大波を受けて左舷船首部外板に破口が生じ船首をルス港に向け横浜を出港して処女航海の途についてか下にして沈没した。本船の乗組員は沈没の約20分前、ら、本件遭難前航までの33航海中、本船から提出され来援したニュージーランド国籍の冷凍貨物船

オーテ

た海難報告書は2件あり、うち1件は船体には何ら損傷

アロア号 の救命艇が かりふおるにあ丸 に接舷し、がなく、他の1件は船底に軽微な衝撃を受けたもので、乗組員22人を乗せて同号に収容したが、船長は退船を

同船底の一部が新替えされた。

拒否し、船橋に残留して行方不明となり、救命艇が落

本件遭難は、大型鉄鉱石専用運搬船かりふおるにあ下した際などに海中に転落した6人のうち2人がえくあ

丸が、アメリカ合衆国ロスアンゼルス港でカイザーペ

どる丸に救助され、その他4人が行方不明となり、負レットを満載し、冬季に北太平洋を日本に向け帰航の

71
72
73

244

傷者8人を含む24人が救助された。」

海運用語 コックの呼称
横浜海難審判庁 海難審判裁決記録
横浜海難審判庁 海難審判裁決記録

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専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ245

途、本邦東方の温暖な黒潮の蛇行している海域にはいていたが、輸送量が増大し荷役効率を飛躍的に改善出り、やがて連続して東進してきた低気圧に伴う寒冷前

来る鉱石専用船の建造が開始された。国内で最初に建線を通過したため気温が水温より著しく低くなり、そ造された鉱石専用船は、1956年完成「HARVEY'Sの後高層気象の変化と相まって本船上空の状態が不安

MUDD （載貨重量31,662トン） 日本鋼管」、同年同型定となったが、当時の高層気象の放送状況においては、

船「ALLEN D CHRISTENSEN（載貨重量31,491トン）

この状態を早期に察知できず、これによる海象の変化

日本鋼管」の2隻である。当時国内船主は、一般貨物を予知できないまま続航中、まもなく上空を不安定線

船を改良し、後述するバルクキャリア型に類似した船が通過したため大気がじょう乱して強い下降気流が起型により輸送していた様である。

こり、これにより激しい突風が発生し、この影響で海国内造船所において鉱石専用船の建造が始まる以

面が荒れて混乱波が生じ、この突風の強吹に伴い海面前、1951年より9年間旧呉海軍工廠設備の大半を、米が一層混乱し、この波がたまたま船首前方至近のとこ

国の海運会社National Bulk Carriers（略称NBC）がろで同調して異常な大波となり、本船はこれらの大波国より借用し、大型タンカー・鉱石専用船を多数建造に続けて遭遇し、その二つ目の大波と船体とが同調ししていた。NBCで建造された鉱石専用船は、当時の国た状態で出会い、瞬時に生じた一大破壊力をもつ外力

内造船所建造船より大型船が建造されている。NBC造を左舷船首部に受け、左舷1番バラストタンク付近の船所で建造される鉱石専用船の基本設計図は米国で作

内部構造部材が崩壊し、同タンクの外板に破口を生じ成され、この図面を基に効率的な建造法を、NBC呉造て浸水したことに因って発生したものである。」

船所の技術者が検討を重ね、当時としては画期的な大これ等連続発生した重大事故を重く見て、運輸省型船の完成をみている。溶接構造を全面的に採用した（現国土交通省）内に「大型専用船海難特別調査委員会」

大型船の建造法を、国内造船所が共同で実施していたを設置、同年6月調査結果をまとめ「早急に着手すべ

研究とは別に、独自に「真藤き対策として気象・海象、運航、船体の3部門6項目を社長、NTT総裁）」を中心に研究を重ね完成させた大発表」関係組織で各々の項目につき検討を実施した。

型船である。NBC呉造船所で建造された鉱石専用船は、種々の対策と構造強度解析技術の向上により、前記

1954年完成「ORE CHIEF （載貨重量 60,400トン）」、

沈没事故以降鉱石輸送による重大事故発生は起こらな

1955年完成鉱石兼油専用船「SINCLAR PETROLORE

くなった。しかし、1990年代に入り老朽大型バルクキ（載貨重量56,000トン）」などがあり当時建造された鉱ャリアに沈没或いは行方不明事故がしばしば発生し石専用船としては世界最大である75。

恒（元石川島播磨重工た。2年間で20隻が沈没・行方不明となり、原因調査

鉱石専用船による鉱石の輸送効率向上は図れるが、が広く進められた。調査結果によると、船倉部船体構

荷揚げ後積地に向かう航路はどうしても空倉航海とな造の腐食が進み船体強度不足となり、船側外板に亀裂り、本船の有効活用の方法として、空倉航海時の一部が入り、船倉内に浸水が起こり事故を発生して居る事

分に原油を積載、鉱石積地近くまで輸送する利用形態

例が多い様である。対応策として、船体構造部材の腐が考案され、多くの鉱石専用船に原油も積載する方式

食進行状況の把握を従来以上に行なうべく、船体検査が採用される様になった。例えば、この場合の輸送航の強化が進められ、同時に安全性に関する規則の改正

路は、南米鉱石積地から荷揚地の日本、日本から原油を行なうべく、IMO、IACS などで議論が重ねられつ

積地の中東までは空倉バラスト航海、中東で原油積みつある。

南米までの所謂三角航路方式を採用した様である。

74

前述のNBC造船所で1955年に56,000トン型兼用船が7.3 ばら積み貨物船建造実績建造されているが、各造船所で海外船主向けに、1957
年「COSMIC（載貨重量46,000トン）川崎重工」、

7.3.1鉱石専用船建造実績
経済成長による粗鋼生産高増大に従い、鉄鉱石の需要増加は著しく、2列の縦通隔壁で囲まれた船倉構造「ANDROS THUNDER（載貨重量38,589トン）三井造船」を完成、1959年には「SJOA（載貨重量31,798トン）新三菱重工」などが建造されている。

を持つ鉱石専用船の建造が進んだ。鉱石専用船が建造

国内船主向け鉱石専用船が最初に引渡されたのは、されるまでは、一般貨物船の船倉内にばら積み輸送し1958年完成「新田丸（載貨重量18,188トン）呉造船所」

7475

International Association of Classification Society （主要世界船級協会組織 第3章参照）
船の科学 Vol.12,No.7,1959年7月
超大型船建造について（６） 真藤 恒 p84

専用船建造技術発展の系統化調査

245

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ246

で、海外船主向けに比し小型であった。その後、鉄鉱JYUAN PROSPECTOR（載貨重量71,308トン）三井石輸送需要の増大に対処すべく、当時行われていた船造船」、1963年完成「デラウエア

腹量拡大を図る計画造船により、鉱石専用船の建造量

69,425トン）石川島播磨重工」、「RAUNALA（載貨重拡大と船型の大型化が進んだ。翌1959年には「日鉱丸

量66,100トン）三菱造船」などがあり、これ等建造船（載貨重量15,381トン）浦賀船渠」、「富浦丸（載貨重は上甲板に高張力鋼を採用し、厚板の板継ぎ溶接の容量15,557トン）三菱日本重工」、「邦和丸（載貨重量易化を図っている。タンカーの大型化進行に伴い高張

18,422トン）三菱造船」などが建造されている。1960

力鋼が多用されたが、鉱石兼油専用船への使用実績が年になると大型化した「さんたるしあ丸（載貨重量大きく影響していると思われる。

37,034トン）三菱造船」が完成している。

ゲティ（載貨重量

国内船主も兼用船形式を1968年頃より採用してい船型は引続き大型化され、1962年完成「さんたいさる。タンカーの大型化進行と同様、鉱石兼油専用船のべる丸（載貨重量52,686トン）三菱造船」は船長が船型も急激に大型化が進んでいる。国内船主による鉱200mを越える214mとなる大型船となった。その後も

石兼油専用船の建造は、1968年完成「ジャパン チェ

大型化は着実に進み、1964年完成「INAYAMA（載リー（載貨重量77,388トン）三菱重工」、「君津山丸

貨重量80,760トン）日立造船」、1968年完成「ぼうと（載貨重量99,605トン）三井造船」などがある。その後

らった丸（載貨重量90,000トン）住友重機械」（資船型の大型化は急速に進み、1972年完成「NAESS

料−1027）（写真7.1）などがある。

AMBASSADOR（載貨重量264,485トン）三菱重工」、並びに「宇佐丸（載貨重量268,770トン）石川島播磨重工」は当時としては世界最大船型である。しかし、鉱石兼油専用船では出入港する水深による船の喫水条件は簡単に変更出来ない事、並びに上甲板に大きな倉口を設けねばならぬ事より船体強度上の制約があり、タンカーの場合40万トンを越える船が多数建造されているが、鉱石兼油専用船では最大26万トン止まりである。
石油危機発生時点までに建造された鉱石専用船の大多数は、鉱石兼油専用船として建造された。しかし、

写真7.1 ぼうとらった丸（資料−1027）

石油危機発生以降、この兼用船型の建造例は見られな

国内船主は、鉱石専用で大型化による効率化を目指い。石油危機以降建造される鉱石専用船は、省エネ対したが、海外船主は先に述べた様に鉱石兼油専用船の策を施し、輸送効率を考慮した大型船である。今回実建造を早くから始めていた。兼用船の大型化もやはり施の資料所在調査に提供された建造例を下表に示す。

海外船主向け建造船で始まり、1962年完成「SAN-船
HITACHI名

竣工年 建造造船所

VENTURE＊7.1

1982

日立有明

DW（トン）
267,889

特徴

静圧過給ロングストローク低速型エンジン、
シリンドリカルバウ、
HZノズル採用、推進効率の改善を図っている。

＊7.2

ふろんちあ丸
＊7.3

尾上丸

1983

石播呉

224,222

省エネルギー対策に特筆、
低速エンジン×2基/1軸

1989

日本鋼管津

233,000

省エネ・省人化が急務の中、NOPS（NKK

Off-

center Propeller Ship）
を初めて採用。従来船に比し約14％の省エネルギーを達成。
（NOPS1996年通産大臣賞受賞）。
NSS＊7.4

CONFIDENCE

1999

三井千葉

229,545

垂線間長
喫水313ｍ、 幅52m、 深さ 24.3ｍ、18.133m、載荷重量

229,545トン、主機関

三井B&W

ディー ゼル 機 関

21,840kW

79rpm。

x

注：＊7.1（資料―1061）写真7.2、＊7.2（資料−1073）写真7.3、＊7.3（資料−1075＊）写真7.4、＊7.4（資料−1076＊）写真7.5

246

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

6S80MC、

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ247

写真7.2 HITACHI VENTURE（資料―1061）

写真7.3 ふろんちあ丸（資料−1073）

写真7.5 NSS CONFIDENCE

写真7.4 尾上丸

石油危機以降建造された鉱石専用船は、建造可能な最大船型で建造されている。
7.3.2ばら積み貨物船（バルクキャリア）建造実績
国内最初のバルクキャリア建造記録は、1954年完成「日隆丸（載貨重量15,368トン）日本鋼管」（資料−
写真7.6 日隆丸（資料−1133）

1133）（写真7.6）である。上甲板下に3角形のトップ
サイドタンクを設け、ばら積み貨物の積み付けを容易

初に建造された、ばら積み貨物（石炭・穀物を主体ににし、鉱石運搬を主目的とし建造された。

一部鉱石を考慮）を積載するバルクキャリアの概要を

1954年第1船建造後1960年代前半、各造船所にて最下表に示す。

竣工年

建造造船所

DW（トン）

DENEB

1959

日本鋼管清水

19,948

Bulk

NIKITAS ROUSSOS

1960

新三菱

神戸

21,110

Bulk

LACONIA

1960

播磨造船所

20,853

Bulk

アモルゴス

1961

石播東京

22,850

Bulk

びんたん丸

1961

浦賀船渠

15,355

Bulk

MOSHILL

1961

24,717Bulk

船

名

CORSAIR

三菱造船

長崎

種

類

1962

三井玉野

24,911Bulk

EASTERN SAKURA

1962

函館どっく

15,700木材

ARISTEIDES

1963

三井玉野

50,065

Bulk

富豪丸

1964

石播相生

34,986

Bulk

アーサー ストーン

1965

日立因島

39,277

Bulk

AEGEAN SKY

1966

三菱横浜/広島

40,783

Bulk＊7.5

注：＊7.5（資料−1030）写真7.7

写真7.7 EASTERN SAKURA（資料−1030）

鉄鉱石輸送には専ら鉱石専用船が建造され、船型もバルクキャリアタイプ型にも、鉱石専用船と同様原ばら積み専用タイプに比べ大型化傾向にあった。この油も兼用で積載出来るOre/Bulk/Oil Carrierの開発が時代に建造されたバルクキャリアタイプによる、鉱石行われ、1960年第1船が建造された。石油危機発生ま輸送は余り多くなく、沈没事故を起こした「ぼりばあでに建造された、バルクキャリアタイプの多くは、

丸」は、1965年完成船バルクキャリアタイプであった

O/B/O兼用型により多数建造された。各社によるが、当時としては数少ない例であった様である。

O/B/O兼用船建造例の一部を次表に示す。

専用船建造技術発展の系統化調査

247

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ248

竣工年

建造造船所

DW（トン）MANDO THEODORA COPULOS＊7.6

1960

浦賀船渠

28,326

O/B/O

ERIDGE1966

三井玉野

72,692

O/B/O

SANKOBAY

1967

三菱横浜

60,165

O/B/O

ベストフォールド

1967

日立因島

74,107

O/B/O

どーばー丸

1967

石播東京

60,044O/B/O

GOLDEN CLOVER

1971

三菱横浜

164,369

O/B/O

万喜川丸

1972

石播呉

156,109

B/Oil

ぱしふいつく丸

1972

住重追浜

168,400

B/Oil

ROSS ISLE

1973

日本鋼管鶴見

111,910

O/B/O

寿光丸

1981

川重坂出

70,681

O/B/O

船

名

種

類

注：＊7.6（資料−1025）写真7.8

写真7.8 MANDO THEODORA COPULOS（資料−1025）

石油危機発生後原油の海上荷動き量は減少したが、があった、省エネ対策大型バルクキャリアの一覧を下

鉱石・石炭などのばら積み貨物の海上荷動き量は、経表に示す。建造船の多くは、各社の省エネ大型鉱石兼済の発展と共に増加をたどり、ばら積み貨物船の建造

石炭輸送の標準船型の原型となっている様である。

は増大している。今回の資料所在調査で各社より提出

船

名

＊7.7

新豊丸

竣工年 建造造船所
1982

三菱長崎

DW（トン）
208,952特徴
石炭/鉄鉱石

倉口数11、
リアクションフィン、CPP

propeller, 36kg/mm2級高張力鋼
＊7.8

邦英丸

1982

川重坂出

208,739

従来型の約50%減の省エネを達成した超省エネル
ギー船

はりえっと丸
＊7.9

筑波丸

1982

三井千葉

177,754

鉱石/石炭、9Holds

1983

住重追浜

201,227

超低回転大直径プロペラを採用した大型鉱石石
炭バラ積み貨物船。このため、120rpmの低速ディー
ゼル機関から減速機を介して60rpmまで低回転化
し、固定ピッチプロペラとしては､当時世界で最低の回転数を実現

＊7.10

駿河丸

1987

日本鋼管津

215,158

高 張 力鋼の使 用比率を高め、載 貨 重 量を大 幅に
増加させた

＊7.11

CAPE ROSA

1997

日本鋼管津

172,846

欧州Dunkirk港の入港制約条件下で、「Dunkirkmax」として開発された最大船型のバルクキャリヤーシリーズ船。本船を含め同型船が29隻、その後継船も含めると42隻が約10年間に建造された。

RUBIN PHOENIX

248

1997

石播呉

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

171,080

170型標準第1船

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ249

船名

竣工年 建造造船所＊7.12

CAPE VICTORY

2003

名村

DW（トン）

特徴

177,300

ダンケルクマックスバルクキャリアとして最大級の載
貨重量を誇る。船尾プロペラ前方には当社が開発した "NCF（Namura flow Control Fin）"を装備し、乱れた流れを整流することで渦抵抗を減少＊7.13

AZUL CHALLENGE

2004

ユニバーサル203,277

有明

瀬戸内の喫水制限を維持した最大船型のバルクキャ
リヤーとして開発、船首部には波浪中抵抗の低減を計ったAx-bow（ 斧型船首 ）と低風圧抵抗居住区を採用、実海域での性能を向上

注：＊7.7（資料−1003＊）写真7.9、＊7.8（資料−1002＊）写真7.10、＊7.9（資料−1004＊）写真7.11、＊7.10（資料−1006＊）写真7.12、＊7.11（資料−1011＊）写真7.13、＊7.12（資料−1020＊）写真7.14、＊7.13（資料−1021＊）写真7.15

写真7.9 新豊丸

写真7.10 邦英丸

写真7.11 筑波丸

写真7.13 CAPE ROSA

写真7.14 CAPE VICTORY

写真7.15 AZUL CHALLENGE

写真7.12 駿河丸

石油危機以降の大型バルクキャリア建造実績の一部

小型船型はハンディーバルカーと称し、パナマ通過船は上記の通りである。バルクキャリア型船型の建造隻

型をパナマックスバルカーと呼んでいる。各造船所と数が多いのは、多目的に活用出来る中・小型船型であも各々の船型につき標準設計を行ない、同型船建造にる。集荷、運航航路などの面から利用度が高い30,000

よる生産効率の向上を図っている。これ等標準船型に〜50,000トンクラス、およびパナマ運河通過可能な最よる建造例の一部分を以下に示す。

大船型とする2種類の船型を中心に建造されている。

建造造船所
＊7.14

日立造船

竣工年
1969

特

徴

日立造船建造「パナマックス型」ばら積み船の第1船「BLESSING」、
その後改良が加えられ大型化もされ、1999年末現在100隻建造実績がある

＊7.15

佐世保重工

1988

パナマックス型68,000重量トンばら積み貨物船シリーズの1番船「TOPAZ」、貨物倉容積を増やし、
このクラスで最大級の貨物容積を確保した。

＊7.16

1990

載貨重量28000トン型

＊7.17

1995

46,637トン「WESTERN VIKING」全長190m以下 当時最大船型で連続建造

＊7.18

常石造船

1999

常石造船45,000トン標準ハンディーバラ積み貨物船100隻目引渡し「JAWA POWER」

石川島播磨重工＊7.19

1999

載貨重量48,000トン型量産第1船「クリスタルリリー」、浅喫水で4台のデッキクレー

今治造船
三井造船

ばら積み貨物船「OCEAN LOTUS」15年で55隻建造

ンを装備し荷役設備のない港湾にも対応
＊7.20

今治造船

2001

載貨重量53,000トン型ハンディーバラ積み貨物船「LAKE MAINE」全長190m
以下5万トン超専用船建造技術発展の系統化調査

249

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ250

建造造船所

竣工年

＊7.21

サノヤス・ヒシノ明昌

2003

特

徴

世界最大級のDWT55,000mt型ハンディマックスバルクキャリア「NISSOS
KYPROS 」、35Ｔ型デッキクレーンを搭載

＊7.22

今治造船

2004

改良パナマックス最大船型、載貨重量76,000トン型バラ積み貨物船「MEDI
VITORIA」は最新完成、既にパナマックス28隻建造

注：＊7.14（資料−1031）写真7.16、＊7.15（資料−1007＊）写真7.17、＊7.16（資料−1008＊）写真7.18、＊7.17（資料−1010＊）写真7.19、＊7.18（資料−1300）写真7.20、＊7.19（資料−1075）写真7.21、＊7.20（資料−1014＊）写真7.22、＊7.21（資料−1018＊）写真7.23、＊7.22（資料−1022＊）写真7.24

写真7.16 BLESSING（資料−1031）

写真7.17 TOPAZ

写真7.18 OCEAN LOTUS

写真7.19 WESTERN VIKING

写真7.20 JAWA POWER（資料−1300）

写真7.21 クリスタルリリー（資料−1075）

写真7.22 LAKE MAINE

写真7.23 NISSOS KYPROS

写真7.24 MEDI VITORIA

上記の大型船および中・小型標準船型には通常荷役の荷役装置を設置する事が多くある。また、ペーパー装置を設置する場合と、港湾の設備を利用し荷役装置

ロールなどを積載する船は、コンテナ船と同様箱形船を設けない船に分かれる。しかし、中・小標準船型の倉としたバルクキャリアもある。この箱形タイプ船を一部、製紙用木片（ウッドチップ）、ペーパーロール

オープンタイプバルクキャリアと呼ぶ事が多い。このなど特殊貨物を対象にしたバルクキャリアには、独自類の建造船の中で特徴的な例を下表に示す。

船名

建造年 建造造船所

船型の特徴・荷役設備等

いーでん丸

1971

石播名古屋 載貨重量57,898トン 当時世界最大チップ船

＊7.23

1986

三井玉野

北極星

27,500トン型

セルフ・アンローデイング石炭運搬船であり、ホールド下部に2条のベルトコンベアが設置され、毎時3500ﾄﾝの能力を有する。
＊7.24

WESTERN BRIDGE＊7.25

SAGA TIDE
GROUSE

＊7.26

ARROW

1991

常石造船

当時最大セルフアンローダー付バルク

1991

大島造船

46,990トン 10船倉

1991

三井玉野

42,276トン型

Open Hatch型

雨天時でも新聞紙などの荷役を可能にするため、貨物艙に鋼構造の屋根が設けられた全天候型のばら積み運搬船
＊7.27

能代丸

1993
＊7.28

DYNASTAR

大島造船

1997 サノヤス・ヒシノ 貨物容積425万フィート3 チップ船
明昌

250

幅広浅喫水、石炭専用船、二重船殻構造

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ251

船
TOP

名
＊7.29

建造年 建造造船所

船型の特徴・荷役設備等

LEADER

1999

大島造船

二重船殻構造パナマックスバルクキャリア

SAGE SAGITTARIUS＊7.30

2001

今治造船

100,500トン 電力炭輸送の高効率化船型に加え、2基のアンロー
ダー用ガントリークレーンを設備＊7.31

BALDER

2002

大島造船

49,463トン オフセンター配置の35ｔクレーンとHopper/船側コンベア/65ｍBoomコンベアからなるベルトアンローダー装置

やまゆり＊7.32

2003

今治造船

集塵装置を付随する密閉型荷役設備を設置、環境保護への配慮がなされた石炭運搬船

注：＊7.23（資料−1005＊）写真7.25、＊7.24（資料−1299）写真7.26、＊7.25（資料−1009＊）写真7.27、＊7.26（資料−1064）写真7.28、＊7.27（資料−1044）写真7.29、＊7.28（資料−1050）写真7.30、＊7.29（資料−1046）写真7.31、＊7.30（資料−1015＊）写真7.32、＊7.31（資料−1016＊）写真7.33、＊7.32（資料−1019＊）写真7.34

写真7.25 北極星

写真7.26 WESTERN BRIDGE（資料−1299）

写真7.27 SAGA TIDE

写真7.28 GROUSE ARROW（資料−1064）

写真7.29 能代丸（資料−1044）

写真7.30 DYNASTAR（資料−1050）

写真7.31 TOP LEADER（資料−1046）

写真7.32 SAGE SAGITTARIUS

写真7.33 BALDER

写真7.34 やまゆり

バルクキャリアと呼ばれる大半は、上記に述べた建ント・塩などを専用に運搬する船も建造されており、造例に包含され、概観は説明出来たと思う。しかし、使用目的により呼称する事が多いので大変広範囲な種

上記以外にもばら積みタイプ船型により、木材・セメ類の船を総称しているのが一般的である。

専用船建造技術発展の系統化調査

251

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ252

8 自動車運搬船建造技術と建造船
我が国自動車業界の隆盛は目覚しい現状であるが、の効率化には限界があるので、更なる輸送効率向上を海外へ輸出が始まったのは1955年との記録が、自動車目指す専用船が望まれた。専用船は船倉部分に可能な工業会の統計にある76。1961年、乗用車の年間輸出台

限り多数の車を積載する様、甲板間の高さを積載車種

数が1万台を越え、11,152台との記録がある。1970年の高さに合わせ多数の甲板を設置し、車を自走によりには、乗用車・商用車合計の輸出台数が1,000,000台を車の間隔を最小となる様配列する。甲板間の車の移動突破している。その後も自動車の輸出台数は急激に増は、甲板間に設けた傾斜ランプウェイを自走により上加し、1985年には総計6,700,000台を越えている。しか下移動する。岸壁から船倉内、或いは逆の移動は、先し、余りにも急激な輸出増大により、貿易摩擦の要因のばら積兼用船と同様、船と岸壁間に設けたランプをとなり、対米輸出規制が行われ輸出台数は減少する事

自走により移動する。ランプと船体との結合箇所は、となった。乗用車の輸出台数が100,000台を越える

船側部または船尾部に設置され、結合部船体外板には

1965年頃より、多量に積載可能な専用船による輸送が大きな開口が設けられる。

望まれ、外航自動車運搬専用船の建造が始まった。

船倉内部は車が自走するので、出来るだけ突起物・

輸出台数の急増に対処すべき自動車専用船（Pure

障害物を最小にする様、甲板荷重を支持する柱の配置

Car Carrier : PCC）の建造技術と建造実績の状況を以には細心の注意を払っている。甲板は船体構造に固定

下に述べる。

するが、一部の甲板は船体へ固定せず移動可能な支持方法とし、乗用車と異なるトラックなどの背高車種の

8.1 自動車運搬船の概要

積みつけに備える場合が多い。車積み付け用甲板数は、積み付け台数により当然異なるが、9〜13層設置する

輸出台数が少数の時代は、その当時定期航路を運行

ケースが多い。

していた一般貨物船の船倉に、1台ずつ船に装備され甲板上に配列した車は、航海中の移動防止のためラたデリックポストにより、積みおろしを行う方法であッシングワイヤーにて固縛する。ラッシングワイヤーった。貨物船には船倉内に中間デッキがあるので、積は、車と甲板上に設けた金具などと連結固着する。

み付け台数には限界があり、他の方法を考案せねばな

完成車運搬専用船として建造される場合にも、海外らぬ状況にあった。船倉構造内部に突起構造物が少な生産拠点にて組立を行うノックダウン方式の部品を、く、広いスペースのあるバルクキャリアを利用する案

完成車と同時に輸送出来る積み付け配置とした船も建があった。バルクキャリア船倉内に、乗用車を搭載す造されている。ノックダウン部品は通常コンテナに積る移設甲板を仮設する案が生み出された。ばら積み貨

み込まれるので、一部の甲板をコンテナ積み付け可能

物と兼用にする事により、空船の航海を避けることがな配置としている。

出来るので、当初この方式による自動車運搬船が建造

自動車専用船とする場合は、復航はどうしても空船された。初期の荷役方法は、一般貨物船の場合と同様となるので、運航効率上から最適となる航海速力が選クレーンなどの荷役装置による積み込み/積みおろし

ばれ、石油危機以降も18〜19ノットの航海速力とする（Lift On/Lift Off : LO/LO）方式であった。しかし、ケースが多い。自動車専用船の搭載台数は、生産規模

LO/LO方式は荷役時間がかかり、車に損傷を起こすと輸出需要にマッチさせる関係上か、専用船の建造開事もあり、車の自走による荷役方式（Roll On/Roll

始当時の搭載台数と大きな変化は認められない。

Off : RO/RO）が考案された。自走による積み込み/積
みおろしは、岸壁と船の間に自動車が自走出来るラン

8.2 自動車運搬船建造技術

プ（Ramp）を渡し上甲板に上がり、上甲板から船倉
内にはエレベータにより仮設自動車甲板へ走行する方

ばら積み船との兼用型自動車運搬船は、ばら積み貨法によった。ばら積み貨物との兼用船は、殆どこの方物を積載する船倉内に、移動式自動車甲板を車積載時式によっている。

に仮設搭載する方式による。この移動式車両甲板の一ばら積み貨物との兼用船では、積み付け台数・荷役76252

自動車工業会「自動車統計年報」

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

例は図8.1に示す如く、ばら積み貨物搭載時には移動

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ253

格納方式をとる。この移動格納方式車両甲板は、川崎

積に比し比重が小さい事もあり、船倉部分の増深が可重工にてKAWASAKI/BLOHM&VOSS方式として開能である。船倉内に車両甲板を9〜13層設け、車積載

発され、ばら積み兼用船の車両甲板に広く採用されて量の増大を図っている。船型の外観は写真4.6に示すいる。川崎重工では本方式車両甲板を積極的に販売し、様、船の深さが増大した箱型船となっている。

1966年〜1976年の10年間に合計101隻分製造販売したとの報告がある77。

車両甲板の増設により、車積載台数の増大は可能であるが、車を積載した甲板構造の支持方法、突起構造
物の最小化など、船体構造部材配置への配慮が重要となる。通常船倉は船長方向に幾つかに分割し、横隔壁が設けられる。しかし、自動車専用船では荷役を自走方法によるので、横隔壁・柱などの配置は最小化が望まれ、船体構造強度維持には細心の注意が必要となる。
車の容積に対する比重が小さい事により、運航時の喫水が浅い。一方、船倉部分の深さが大きいので、水面上の側面積が増し、操船時風による抵抗が他船に比し大きくなる。風圧抵抗の増大に対して、推進抵抗削減策として船倉全面の空気抵抗削減形状の模索、操船対策としては、舵・操舵装置の容量増大を考慮する必図8.1 移動式自動車甲板配置図（船の科学Vol.22 No.3）

ばら積み貨物との兼用船は、ばら積み船としての運要がある。
この他、車荷役時に発生する排気ガスの換気装置、消火装置などに対する安全面での配慮が必要となる。

航に配慮した船型となっている。従って、建造実績の多い小型のハンディーサイズバルクキャリアに、移設

8.3 自動車運搬船の建造実績

式車両甲板を設置したケースが多い。パナマ運河通過
最大船型となる中型バルクキャリアにも、移設車両甲

我が国における自動車運搬船の建造が開始されたの板を設けた兼用船の建造例はあるが多数ではない。基は、年間輸出乗用車数が100,000台を越えた1965年か

本的に兼用船型は、バルクキャリア建造技術に移設甲らである。建造する自動車運搬船は、ばら積み貨物と板設置技術を加味し建造されている。

兼用するタイプで、1970年自動車専用船による第1船

専用船は輸出完成車の輸送のみを目的とするので、が建造されたが、専用船による運航実績が得られる

復航は完全に空倉となる事もあり、効率的な車の搭載

1973年ごろまでは専らこのタイプであった。その後も方法の考案も重要である。車の搭載数を増加させるに兼用船の建造は行われているが、次第に専用船に変わは、船倉内部の空間に車を自走により如何に効率的配り、1976年以降の自動車運搬船は殆ど専用船型で建造列出来るかが、最大の課題である。船倉部分の空間をされている。

先ず増大する方法として、通常の船に比べ船の深さ方向で、容積を増大する方法を採っている。車は専有容

船

表例を下記に示す。

竣工年

建造造船所

積載台数

ばら積み貨物重量（トン）

1965

日立櫻島

1,200

16,155

第一とよた丸

1968

川重神戸

1,273

18,507

第五とよた丸

1969

名村造船

1,288

18,980

第七とよた丸

1970

名村造船

2,188

30,326

ASIA HUNTER

1971

住重浦賀

1,900

29,569

豊穀山丸

1971

三井玉野

3,076

52,258

栃木丸

1971

舞鶴重工

1,900

27,156

＊8.1

追浜丸

＊8.2

77

名

ばら積み貨物と兼用で建造された自動車運搬船の代

船の科学「自動車運搬船の新造および改造について」専用船建造技術発展の系統化調査

253

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ254

船

名

竣工年

建造造船所

積載台数

ばら積み貨物重量（トン）

菱光丸

1972

佐野安船渠

2,172

38,082

白光丸

1976

尾道造船

2,362

32,595

東明丸

1977

来島ドック

2,475

38,287WILMONA

1978

三菱長崎

4,000

63,787

名豊丸

1978

佐野安水島

2,639

37,821JUPITER No.2

1978

今治丸亀

4,366

64,473CO-OP Express I

1982

日立舞鶴

3,670

53,532

注：＊8.1（資料−1078＊）写真8.1、＊8.2（資料−1079＊）写真8.2

写真8.1 追浜丸

写真8.2 第一とよた丸

ばら積み貨物との兼用船は、バルクキャリアとして

Carrier）が、初めて川崎重工にて建造された。以後一般的に利用される船型を基準にされる事が多く、乗自動車の輸出増大に従い、ばら積み貨物との兼用船に用車積載台数の概数が2,000台、4,000台クラスに分か

代わり専用船が、多数建造されている。国内造船所にれている。

おける建造隻数は多数あるが、今回実施の資料所在調

1970年乗用車2,082台積み自動車専用船（Pure Car

船

名

査に提供された建造例を下記に示す。

搭載台数

完成年

建造造船所

特記事項

2,082

1970

川重神戸

我が国初の専用船 甲板9層

多摩丸

2,530

1972

日立舞鶴

甲板9層 日立造船PCC型No.1

相模丸

3,000

1973

日立舞鶴

甲板10層

＊8.3

第十とよた丸
＊8.4

＊8.5

神悠丸

6,045

1974

三菱神戸

甲板13層 欧州航路

＊8.6

RIGOLETTO

5,300

1977

日立因島

油圧式移動甲板設置

NISSAN SILVIA

3,500

1978

日立舞鶴

一部大型特殊車積載

神明丸＊8.7

7,000

1978

ぐろーりあす えーす

5,688

1981

日立有明

甲板13層

4,000

1983

大島造船

重量車両、
ノックダウン部品、
コンテナ積載ひゅーむ はいうぇい

4,168

1985

大島造船

ノックダウン部品、
コンテナ

OTELLO＊8.10

6,151

1992

日立舞鶴

4甲板移動可

＊8.8

神海丸

＊8.9

HUAL

＊8.11

CAROLITA

日本鋼管鶴見 甲板13層内3甲板移動可

5,715

1999

常石造船

乗用車・
トレーラー・コンテナ搭載＊8.12

SUNBELT SPIRIT

6,100

2002

住重追浜

甲板12層、
一部 冷凍貨物倉（面積21,000m2 ）PHENIX LEADER＊8.13

6,500

2004

今治造船丸亀 風圧抵抗低減形状採用

注：＊8.3（資料−1020）写真8.3、＊8.4（資料−1080＊）写真8.4、＊8.5（資料−1082＊）写真8.5、＊8.6（資料−1083＊）写真8.6、＊8.7（資料−1084＊）写真8.7、＊8.8（資料−1045）写真8.8、＊8.9（資料−1043）写真8.9、＊8.10（資料−1088＊）写真8.10、＊8.11（資料−1301）写真8.11、＊8.12（資料−1089＊）写真8.12、＊8.13（資料−1090＊）写真8.13

254

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ255

写真8.3 第十とよた丸（資料−1020）

写真8.4 多摩丸

写真8.5 神悠丸

写真8.6 RIGOLETTO

写真8.7 神明丸

写真8.8 神海丸
（資料−1045）

写真8.9 ひゅーむ はいうぇい（資料−1043）

写真8.10 OTELLO

写真8.11 HUAL CAROLITA（資料−1301）

写真8.12 SUNBELT SPIRIT

写真8.13 PHENIX LEADER

上記に示す様自動車専用船は、乗用車積載を基準にが多い。また、完成車のみの積載ではなく、海外生産

甲板配置を決めるのが一般的であるが、車高の異なる

車用部品の輸送、或いはコンテナの搭載を考慮した建車種の積載台数の変化に対応出来る様、一部の甲板を造例も上記に示す如くある。

油圧装置などにより、甲板高さ調整機能を持つケース

専用船建造技術発展の系統化調査

255

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ256

9 まとめ
今年度造船分野の系統化調査は、昨年度の造タンカーの大型化技術

戦後建に引続き、タンカー以外多プロパンガス需要も家庭業務用など、1960年代に入量に建造された、各種専用船に関する技術の系統化をり増加を始め海外よりの輸入が必要になった。この需実施した。量的に多数建造されているばら積み貨物船要に対処すべく大型LPG船の建造が1962年より開始さ（バルクキャリア、鉱石専用船）、コンテナ船、液化ガれた。その後のLPG需要の増加に伴い、70,000〜

ス運搬船、自動車運搬船につき、建造量の増大・船型

80,000m3型LPG船を中心に2000年までに100隻を超えの変遷状況と、技術開発の関係を調査取り纏めた。

るLPG船が建造されている。

戦後の高度経済成長が起こるまでは、多くの海上荷

我が国自動車業界の完成車輸出増大により、自動車

動き貨物は一般貨物船により輸送されていた。しかし、運搬船の建造が1960年代半ば以降急増した。1970年代

経済成長に伴い貨物輸送量の急増、種類・内容の変化

初め頃までの建造船は、ばら積み貨物船の船倉内に移もあり、輸送効率の向上が期待出来る専用船による輸設式車両甲板を設ける兼用船タイプが多かった。それ

送が急激に増大した。最も輸送効率向上可能な専用船

以降建造される型式は、片航海が空倉航海となる自動は、製品など固形貨物類をコンテナ容器に収納し、貨車専用船タイプとし、輸送需要に応ずべく多数建造さ物発送地から受取先まで一貫輸送出来る、コンテナ船

れている。

による輸送システムである。コンテナ輸送システム採経済成長に大きく左右される粗鋼の生産量も、1960

用前の一般貨物船による輸送方法は、長時間の港湾荷

年代半ばより増加し原料となる鉄鉱石・石炭の輸入が役、輸送システムの一貫性欠如などがあり、急激にコ急増した。鉄鋼業界は鉄鉱石・石炭の安定的な輸入をンテナ輸送システムへと変わった。また、食品など冷目指し、海外産地と長期購入契約を行い、輸送に必要蔵を要する貨物も、冷蔵装置を持つコンテナを船の電となる専用船も同様長期傭船契約を船社と結んでい源と結合する事により、一般コンテナと同様輸送可能た。船社も輸送効率に優れる大型鉱石専用船、或いはとなり、コンテナ船建造量の増大と急激な船型大型化

鉱石兼石炭専用船を多数建造する状況になった。石油への影響がある様に思われる。建造開始当初の船型は、危機発生以前に建造される鉱石専用船、鉱石兼石炭専

積載量700TEUクラスであったが、以後輸送効率向上

用船は片航の空船を避けるべく原油輸送を兼用するタを目指し大型化が進み、現時点では6,000TEU型が建イプが多くなった。石油危機発生以後鉱石専用船の建造され、海外では既に8,000TEUを超える超大型船が造例は少なく、鉱石兼石炭専用船によるケースが多く、建造されている。コンテナ船は配船航路の柔軟性を考

輸送効率を考慮し170,000トン超の大型船が多い。鉱慮し、全ての船型はパナマ運河通過可能とする船幅を石・石炭輸送を含め穀物などのばら積み貨物をはじ

32.2m以下とする船型であった。パナマ運河通過船型

め、ペーパーロール・ウッドチップ・木材など多目的は船幅制限により、4,000TEU程度が最大であるので、にばら積み貨物を輸送するバルクキャリアが多数建造

1988年以降全世界的に船社は、パナマ運河通過船型のされている。多目的用途バルクキャリアは、通常3〜7

制約を外し、船型の大型化が急速に進んだ。

万トンクラスの船型が多く、標準型船型により多数の

一方、高度経済成長により輸送貨物内容に変化が起

同型船を建造している。

きたのは、液化ガスの海上輸送需要である。特にクリ各専用船とも社会経済情勢の変化による需要動向のーンエネルギーとして、電力・都市ガス業界は天然ガ

変動から、建造船型仕様に変化が起きて来る。造船業

スの使用を増大して行った。電力業界などがLNG輸入

界では業容の拡大、競争力の強化を目指し、終戦直後を開始してから約14年間は、海外船主所有・海外造船から一貫して如何なるタイプの船の建造に対しても必所建造LNG船により輸入が行われていた。しかし、要となる船型計画をはじめとした設計技術の高度化、

1981年以降国内造船所にてノルウェー開発モス球形

効率的且つ信頼性の高い製造工作技術の蓄積に日々努

LNG船を主体に、125,000m クラスLNG船の建造が始力を重ねている。各企業の技術開発に対する努力を多まり以降大小多数のＬＮＧ船が建造されている。国内とするが、一方、大学などとの共同研究による成果をにおけるLNG船建造開始以降、2004年までの建造総数

広く活用した事は、総合的技術力向上に大きく寄与しは57隻に達している。モス球形方式が大多数であるが、

ている。

3

石川島播磨重工開発SPB方式2隻とメンブレン方式9隻256が含まれる。

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

船速と省エネに関連する船型設計技術、船体構造の専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ257

安全・信頼性に寄与する構造強度設計技術は、造船学

搬船などの基本概念は、海外にて考案された技術を基理論およびコンピュータの発展に伴い数値処理技術をに、建造に必要となる細部の技術の詰めと、合理的な導入し、いち早く細部にわたる解析を可能にした。ま

建造要領を開発することにより、多数の建造実績が得た、水槽試験設備などの充実による各種実験を広く実られていると思う。しかし、近年の韓国における竣工

施出来た事も、技術蓄積に大きく影響していると思う。

実績増加は著しく、我が国を凌ぐ状況にある。この事

製造工作にかかわる建造技術は、溶接施工による品

実は、建造設備の増大による事のみではなく、建造技質の確保と効率化が重要な課題で、同時にブロック建

術力の高度化も加味されて来ていると考えるべきであ

造法に対する精度管理技術開発が重要である。溶接施

ろう。我が国造船業界が世界の中で優位性を保つには、工に関しては、自動溶接装置の開発などを戦後直ちに経営の合理化と共に技術的差別が大変重要な事と考え着手した結果、多くの装置が開発され溶接効率は著しる。戦後から石油危機の発生までの期間は、建造に関く向上している。また、溶接部品質は使用鋼材の材質

する溶接・ブロック建造技術、コンピュータを利用しにより大きく影響を受ける。使用鋼材と溶接施工時のた解析技術を完成し、技術的優位性を大きく発揮出来

入熱条件により、溶接部に劣化が起こる。溶接施工効た。各種専用船の建造開始時点では、この基盤技術を率向上を目指す溶接法と鋼材の開発を、鉄鋼業界との基に各専用船に求められる技術を開発する事により優協力により進めた結果、溶接性に大変優れた高張力

位性を保ってきた。しかし、石油危機以降の技術開発

鋼・低温用鋼板が開発された。新しく開発された圧延は、業界全体の建造能力縮小政策などにより、研究開技術による高張力鋼板・低温用鋼板は、通称TMCP鋼発も縮小し技術の発展が急激に低下している。製造業と呼ばれコンテナ船、液化ガス運搬船、大型鉱石兼石として厳しい競争を勝ち抜くには、新製品の開発と新炭運搬船の建造には大変有用であった。

技術の進展なくしては生き残れない。現状のごとく既石油危機発生以降、省エネ船型開発要望は強く、特存技術を基に単なる合理化策に依存し、新技術の開発に高速航行を求められるコンテナ船船型計画には大きを怠れば何れは競争から落伍することになろう。厳しな要素となった。大型化されるコンテナ船設計には、

い競争で重要な事は、価格競争に打ち勝たねばならぬ

通常の船型設計手法に加え、CFD解析手法などを採りが、製品性能に優れた上での事である。大型船舶の製入れより広範囲且つ細部に及ぶ内容検討が行われてい品性能で重要視されるのは、運航採算に最も大きく影る。コンテナ船の大型化に伴う船体構造強度の安全性

響する消費燃料削減策であろう。今後環境保全の面か

確認は、有限要素法（FEM）による解析を実施してらも化石燃料使用の削減、或いは化石燃料以外を活用いるが、共通基盤技術の蓄積による所が大きい。

する技術の開発は重要な課題であろう。使用燃料の削同様に液化ガス運搬船のタンク構造強度解析、大型減実施には、造船技術の基盤である推進抵抗、船体運

鉱石兼石炭運搬船の船体構造解析も全てFEM解析法

動の削減を始め、安全性が維持された船体構造の軽量が必要である。船体構造解析にFEM解析手法を広く化などにつき、従来実施してきた方法と異なる見地か活用出来る環境が整っている事は、安全性の高い構造

らの取組が必要と思われる。何れにしろ、今後も造船設計を可能としている。特に、LNG,LPGタンク設計

基盤技術の向上と充実に邁進し、経済情勢の変化を予を行う際、IMO条約によるタイプＢ方式では破壊管理

見した新しい海上輸送手段を先んじて考案すると同時機構解析が求められ、細部におよぶ解析プロセスが必に関連技術の構築が望まれる。

要となったが、従来の構造解析技術を基盤に破壊伝播解析要素を加える事により処理可能となっている。ま

今回の技術系統化調査対象とした範囲の資料所在調

た、LNG船建造に当たっては、モス球形型・メンブレ査を実施したが、昨年度実施のタンカーのケースと同ン型とも従来の造船建造技術とは異なり、各社とも建様、建造船は大型構造物で運航寿命が終わると解撤・造開始以前にモデルタンクによる実験を重ね、建造施廃棄されるのが通常である。今回も資料の所在を申し

工要領技術を習得している。

出られているのは、主として船の完成時の航走写真が今回各種専用船の建造実績と建造に必要となる技術多い。一部設計図面の保存もあるが、情報の漏洩を嫌の関連に付き述べて来たが、当然の事ながら造船基盤

い非公開扱い希望が多い。今後大型船舶に関する資料

技術を基に、各専用船に必要となる固有技術開発を行

保存のあり方につき検討が必要である。

う事により建造実績を積み上げて来た。海上を荷動きする多種類の荷物に適する方法により、輸送する専用船が実現建造されているが、コンテナ船、液化ガス運

専用船建造技術発展の系統化調査

257

専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ258■謝辞
今回実施した「専用船建造技術発展の系統化調査」に関し大変多数の方々にお手数を掛け、ご協力頂いたことに深く感謝致します。
まず、関係する多くの学術研究論文・学会関係資料については社団法人日本造船学会事務局長

久保

田種一氏他のご好意により閲覧・借用許可をいただきました。
造船・海運業界他関連団体、業界各社作成の社史類の閲覧は、社団法人日本造船工業会技術部長

桐明公男氏他のご好意により日本造船工業会保管の蔵書を閲覧させていただきました。
平成11年度社団法人日本造船工業会を通じ、実施した資料の所在調査に加え、今年度の調査対象とする専用船に関し、追加再調査を各企業にお願い致しました。次の方々に資料調査・報告内容の確認など
種々ご協力いただきました。
株式会社アイ・エチ・アイ

マリンユナイッテッド

安部昭則氏、森田博行氏、桑田央代氏

今治造船株式会社

永井昌太郎氏、藤田均氏

株式会社大島造船所

堀龍明氏、森茂博氏

尾道造船株式会社

三谷正紀氏、浅野重明氏

株式会社

川尻勝己氏

川崎造船

佐世保重工株式会社

山中康裕氏、安田耕造氏

株式会社サノヤス・ヒシノ明昌伊藤隆章氏、中藤達志氏

住友重機械マリンエンジニアリング株式会社

松田正康氏

株式会社名村造船所

秋山徳昭氏、李旗氏

三井造船株式会社

矢吹捷一氏、渡辺孝和氏、上谷秀雄氏

三菱重工株式会社

青柳彰氏、山口信之氏

ユニバーサル造船株式会社

北野公夫氏、宮本孝夫氏

以上述べました方々より多大のご協力を得ましたことに深く感謝いたします。
（以上）

258

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March付録 図1 戦後の船腹量と我が国造船技術の変遷（1/2 ）専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ259

専用船建造技術発展の系統化調査259

付録 図1 戦後の船腹量と我が国造船技術の変遷（2/2 ）専用船建造技術発展 10.9.22 14:25 ページ260

260

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

専用船建造技術発展 10.9.22 14:26 ページ261

付録 表1 世界の海上荷動量の推移（トンマイルベース）（社団法人

日本造船工業会調査）

専用船建造技術発展の系統化調査

261

専用船建造技術発展 10.9.22 14:26 ページ262

付録 表2 世界の船種別船腹量の推移（タンカー・バルク・他）

（社団法人

262

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

日本造船工業会調査）

専用船建造技術発展 10.9.22 14:26 ページ263

付録 表3 世界の船種別船腹量の推移（コンテナ・液化ガス船）（社団法人

日本造船工業会調査）

専用船建造技術発展の系統化調査

263

専用船建造技術発展 10.9.22 14:26 ページ264

付録 表4 世界各国の年度別建造量

（社団法人

264

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March

日本造船工業会調査）

付録 表5 主なコンテナ船建造リスト（1/2 ）専用船建造技術発展 10.9.22 14:26 ページ265

専用船建造技術発展の系統化調査

265

付録 表5 主なコンテナ船建造リスト（2/2 ）専用船建造技術発展 10.9.22 14:26 ページ266

266

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March付録 表6大型LPG船建造実績リスト（1/2 ）専用船建造技術発展 10.9.22 14:26 ページ267

専用船建造技術発展の系統化調査267

付録 表6 大型LPG船建造実績リスト（2/2 ）専用船建造技術発展 10.9.22 14:26 ページ268

268

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.5 2005.March付録 表7LNG船建造実績リスト

専用船建造技術発展 10.9.22 14:26 ページ269

専用船建造技術発展の系統化調査269

科学博冊子vol.5・奥付 10.9.22 13:58 ページ1

国立科学博物館
技術の系統化調査報告 第5集
平成17（2005）
年3月31日■編集

独立行政法人

国立科学博物館

産業技術史資料情報センター（担当：コーディネイト 永田 宇征、エディット 久保田稔男）■発行

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