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http: // www.aluminum.or.jp 

1672008 MAR.

建造ラッシュのLNG船。
巨大なアルミタンクに出会う
原油の高騰を受けて需要が高まる天然ガス。今、この天然ガスを運ぶLNG（液化天然ガス）運搬船がつぎつぎと建造されています。今回は建造中のモス型
LNG船を取材。アルミタンク搭載の様子を紹介します。

摩擦撹拌接合（FSW） アルミ 型に流せばものづくり 複雑形状も、お手のものアルミニウムに適した接合技術として注目を集めています。

鋳造

冷えて、固めて、形ができる？

アルミ食品包装材
すぐれた特性で暮らしに浸透

船の構造●モス（MOSS）型
球形タンク
タンクの防熱パネル●

LNG（液化天然ガス）>>> タンク搭載いよいよスタート
クレーンが動き出すと、現場に緊張が走ります。
いよいよアルミタンクの搭載が始まります。
●スカート船をめざしてクレーンが移動●パイプタワー［今回取材した船の概要］長さ：289.5m、幅：49m、深さ：27m、タンク容量（4基分）：15万3000m3

モス型LNG船のタンクは完全球形で、球形タンクはき裂の発生源となる応力集中箇所がない。そのため構造上強度が高く、内側に補強材をなくすことができる。信頼性の高い方式として豊富な実績を誇る。

完成したタンクが800トンクレーン2基により吊り上げられる。

>>> まるでUFO。
空を飛行するアルミ球
吊り上 げられたタンクは、LNG船の所定の位置まで移動します。空に浮かぶ巨大な球体はまるでUFOのようです。

球の底の黒い点は、人間がタンク内に入るための工事用出入口4基のタンクのうち最後のタンク（No.1タンク）が搭載された。
この後、タンクには白いカバーが被せられる。

1ネルギーとして需要が高まっています。天然ガスは液化すると体載は、LNG船建造のいわばクライマックス。搭載が完了すれば、積が1/600になるため、マイナス163℃に冷却、液化し、断熱性まもなくLNG船は進水を迎えます。今回は特別にその様子を取その直径は41m。たとえば10階建のビルがすっぽり納まってしの高いタンクに入れて輸送します。タンクはいわば冷たい液を材することができました。

まう大きさです。その重さは900トン。新幹線の車両重量（700入れる魔法瓶のようなもの。このタンクによってLNGははるか系、16編成）の約630トンを大きく上回ります。その板厚は最も遠くの産出国から安全に大量輸送されています。

薄い箇所で30mm、最も厚い箇所で170mm。170mmといっ

LNG船には、モス型、メンブレン型などの種類があり、このうちたら、板というよりスラブ（塊）に近い厚さです。LNG船に搭載さタンクが球形のモス型は信頼性にすぐれ豊富な実績を誇ります。

れるタンクは、なにもかもが通常のスケールを超えた大きさです。

このモス型LNG船のタンクに使用されるのがアルミニウムです。

この巨大なタンクには液化天然ガス（LNG, Liquefied Natural

極低温にさらされるため、低温に強いアルミニウムが採用されてGas）が投入されます。天然ガスとはメタンを主成分とする可燃います。

ガスで、燃焼時のCO2等の発生量が石油に比べ低く、クリーンエ

アルミ製タンクはLNG船に通常4基搭載されます。タンクの搭

アルミエージ No.167>>> 正確な位置決めの後、搭載完了
すばやい位置確認により、スピーディーにタンクが船の所定の位置に搭載されます。

今回の取材先
モス型LNG船で業界をリード（株）川崎造船・坂出工場
訪れたのは香川県の（株）川崎造船・坂出工場。同社は1981年に日本初となるモス型LNG船を建造して以来、20隻以上のLNG船建造実績を誇ります。
最近では大幅な需要増を受けて、3〜4年先までドックが埋まるほど、新造船の建造ラッシュが続いています。

アルミエージ No.167

2されています
このような二重、三重のチェックによる厳しい品質管理のもと、巨大なタンクはどのように製造されるのでしょうか。同社LNG

安全で、信頼性の高いタンクが生まれます。

船統括・重松参与、業務部・近藤部長にお話をうかがいました。

完成したアルミタンクは船に搭載された後、約6,000枚の防LNGタンクは、大きく3つの部位で構成されます。下側の半球

熱パネルが表面に設置されます。これは2層の断熱材をアルミが「南半球」、真ん中が「赤道リング」、上側の半球が「北半球」薄板が覆ったもので、1日あたり0.1%という世界最小クラスのと呼ばれています。これにタンクと船体を結合する「スカート」、ボイルオフレート（液化天然ガスの気化率）を達成しています。

配管類を納めた「パイプタワー」が設置されます。

※

タンクの精度や品質、信頼性の高さから、同社のLNG船は高い

タンクは地球儀をつくるように、複数のピースを組み立てて評価を得ていると言います。現在坂出工場では、高まる需要球形をつくります。まずは7枚のピースを溶接しつなぎ合わせまに応えるため建造能力の増強が進められています。さらにはす。でき上がった大型の部材は「花びら」と呼ばれています。

世界最大級のLNG船（タンク容量：177,000m3）の設計も始

金属材料を接合する場合、一般に多く用いられるのは溶接です。

この花びらをさらに8枚溶接すると半球ができます。この半球をまっています。計画ではアルミタンクの直径は44mに拡大する

一般に溶接とは、金属などの材料同士の接合部に熱や圧力を加2つつくり、その他の部位も複数のピースを溶接し組み立てます。

そうです。どんな巨大なアルミタンクが海上に出現するのか、えて、材料同士を接合する方法のことで、材料や目的に応じてさ最後にでき上がった南半球、赤道リング、スカート、パイプタワー、楽しみです。

まざまな方法が用いられています。よく知られているものに、青※ボイルオフレート：液化天然ガスの気化率。
この値が小さいほどLNGの蒸発損失を最小限に抑えることができる。

み立て工場でロボットが行うスポット溶接などがあります。

白い火花を飛ばしながら鉄を溶接するアーク溶接や、自動車組北半球を組み上げてタンクが完成します。
アルミ球1基に使用されるピースの数は142枚。1ピースの大きさは部位によりさまざまですが、半球の代表的なサイズでしかし、アルミニウムを溶接する場合には、アルミニウムの特約4,000×16,000mm（板厚60mm）。これには国内最大の性に合った溶接方法が必要です。たとえば、アルミニウムは電気新幹線や地下鉄車両など、さまざまな鉄道車両でFSWが適用されている（東京地下鉄10000系車両、
写真提供：東京メトロ）抵抗が小さいため大電流が必要となります。またアルミニウムアルミ厚板が使用されています。
材料はマイナス163℃に耐える靭性を持ち、さらに溶接性、は熱による膨張や収縮が大きく、溶接の熱による歪みが発生し加工性も必要となります。そのため低温特性、溶接性、加工やすい性質をもっています。このようなことから、アルミニウム性にすぐれたアルミニウムが採用されています。タンク、パイプの溶接には熟練した技術が必要だといわれていました。
組織がかき混ぜられることです。そのためアルミニウムのFSW

タワーにはアルミ合金5083-O材が、スカートの一部にはより強度の高いアルミ合金5083-H321材が採用されています。
タンク材の板厚は30〜60mm。スカートが設置される赤道部は最も強度が必要となり170mm厚のアルミ厚板が使用され自動車のボディパネルに、FSWを点接合に応用した技術が使われた例（マツダ・RX-8）の場合、摩擦熱の温度はアルミニウムの融点よりも低い温度と（株）川崎造船 坂出工場
LNG船統括参与

重松 正博 氏（株）川崎造船 坂出工場
業務部部長近藤ています。アルミニウムの使用量はタンク1基あたり約750トン、喬氏組み立てられた赤道リング。
ここには最も厚い板が使用される（赤道部は板厚170mm、その周囲は60mm厚）船1隻あたりでは約3,000トンになります。

なります。
摩擦撹拌接合（FSW：Friction Stir Welding、以下FSW）は、

このようにFSWでは、材料を融点以上に熱する必要がないため、従来の溶接とは違う原理の接合技術であり、1991年に英国溶接

材料の熱歪みが小さく、接合部の強度（引張強度、疲労強度など）が、熱処理合金の場合、熱により低下する割合が小さくなります。

研究所で開発されました。
FSWでは、中心に突起（ピンまたはプローブと呼ぶ）のある円

さらに、アーク溶接に比べ仕上がりが平らで美しい、アルミ合金の柱状の接合ツールを使用して、材料を接合します。接合する材料場合はすべて接合可能であり、アルミ合金と銅や鉄、マグネシウ同士は、接合面を密着させた状態で固定されます。

ム合金など、異種材料との接合も可能、などの特長があります。

接合ツールは、一定の速度で回転しながら、接合面に押し付け複数のピースはMIG溶接により接合します。安全に液化天られます。すると、ピンは材料の内面に埋没し、このピン及びツー然ガスを輸送するには、タンクの信頼性、とくに溶接品質の確保

ルのショルダー面（ツールと材料の接触部）と、材料の間で摩擦熱が重要となります。

が発生し、この熱によって材料は軟化します。軟化した部分は接合

FSWの代表的な応用例のひとつが鉄道車両です。最近の鉄道

すべての溶接継手に対して、溶接部内部を超音波探傷試

ツールの回転とともにかき混ぜられ（撹拌され）、これによって材車両では、車両の長さいっぱいのアルミ大型押出形材を平行に接験で、溶接部表面を染色浸透試験でチェックし、さらに抜き料同士が一体化します。接合ツールを接合方向に沿って移動させ合して組み立てられますが、接合にFSWを用いることにより設備取りでX線による非破壊検査も実施。溶接部の品質が厳しくることにより、順次、材料が一体化していきます。の自動化が容易になり、安定した品質を得ることができるのです。

管理されています。また破壊検査によって機械的性質も確認

現在、FSWとダブルスキン素材の組み合わせが、コストや工程、継るのではなく、固体でありながら軟らかくなり、この状態で金属手性能においても最適な手法であると評価されており、このようなメリットが注目され、1990年代半ば以降、FSWを適用した新■アルミタンクの構造

FSWの原理

アルミ薄板
アルミタンク赤道リング
南半球

1ピースを7枚組み合わせて花びらができる。
この花びらを8枚組み合わせて半球ができる。

硬質ポリウレタンフォーム
フェノール樹脂フォーム

タンクには国内最大のアルミニウム合金板が使用されている。

アルミ製ファスニングボルト

アルミタンクの上には、フェノール樹脂フォームと硬質ポリウレタンフォームの2層の防熱材をアルミ薄板で覆ったパネルがタンク1基あたり約6,000枚敷かれる。またこれを留めるア
ルミ製ファスニングボルトは約15,000本使用される。

幹線や特急、地下鉄などの車両が増加しています。
鉄道車両以外の応用分野としては自動車、船舶、土木構造物な接合ツール

1ピース
北半球

アルミエージ No.167

3mm■防熱パネルの構造

花びら

3

ここで注目したいのは、FSWでは材料の接合面は液状に溶けどが挙げられます。たとえば欧米では船舶や航空宇宙分野などへ接合材

FSW断面の応用が進められているようです。
FSWはアルミニウムの他にも、マグネシウムや銅など、主に融点が低い材料で実用化を目指した研究が進められています。今後

接合部

接合材

接合ツールと呼ばれる円柱形の工具が回転しながら、接合方向に沿って移動していきます。

MIG溶接断面はさらに炭素鋼やステンレス鋼など、様々な材料への適用が検討されていくことでしょう。

アルミエージ No.167

4ダイカストの原理

溶かした
アルミ

金型の中に、溶かしたアルミを圧力をかけて流し込む。

金型

タイヤキを焼くところを見たことがありますか。水に溶い昭和初期に製造が開始されてから、アルミ箔はつぎつぎと食品の包装に用いられるようになりました。そして昭和30年代にアルミホイルが登場。アルミ箔は台所の必需品となりました。

た小麦粉を魚の形をした型に流して焼くと、魚の形をしたタイヤキができます。これと同じように、溶かした金属を型に流し込み、冷やし固めたのが鋳造です。
鋳造は昔から行われていた金属の製造方法で、お寺の梵1243たり、厚みが不均一など品質に問題がありましたが、改良を続けた結果、しだいにアルラジオ放送の開始、国産トーキー映画鐘や奈良の大仏などもこの方法で製造されました。最大の特徴は、複雑な形の製品でも、いくつかの部分に分けて作るのではなく、一体で作ることができることです。とくにアルミニウムは、融点が低い、比重が小さく熱容量が大きい、できあがった製品を取り出す。

冷却して固めた後、型を開く。

ミ箔の品質は向上していきました。そして錫アルミ箔は、昭和30年代に入ると一般家の上映、カフェの流行など、大衆文化がし箔に比べ包装の作業効率、コストともにす庭でも利用されるようになりました。
きっかけ

だいに発達した昭和初期 。日本専売公ぐれると判断され、アルミ箔が中間包装には昭和33年に発売された国内初の家庭用社から「暁」という名のたばこが販売され採用されることとなりました。防湿性、保香アルミホイル「クッキングホイル」です。当時、ました。昭和11年10月1日付の大阪朝日

性にすぐれたアルミ箔は香り高いたばこの日本は高度成長期を迎え、電化製品の普及によって生活が大きく変わりました。

溶けた状態では表面が酸化皮膜で覆われガスを吸収しにく新聞の記事をみると、日本専売公社が販包装材に最適です。そのすぐれた特性かいなどの性質があり、他の金属に比べて鋳造がしやすいと「金型鋳造」は、鉄製の金型で鋳造する方法です。鋳型が売する「バット」、「チェリー」、「暁」、この3ら他の銘柄でも使用されるようになり、昭和そんななか、欧米で使用されているアルミいう特徴を持っています。そのため、薄肉や複雑な形状の金属なので冷却速度が速く、そのため寸法精度が高く、製品種の銘柄でたばこの総売上の約6割を占12年頃にはたばこの包装材として本格的ホイルを参考に、家庭用の箔製品が開発さ製品が作りやすく、現在は航空機部品や自動車部品などをめていると記載されています。当時、たいに使用されるようになりました。当時、専売表面が美しく仕上がります。また一度製作した金型を繰り返れました。欧米のアルミホイルはオーブンで作るのに生かされています。

して使用でき、大量生産に向いた製造方法です。

鋳造方法は、「砂型鋳造」「金型鋳造」「ダイカスト」の3つに大別できます。これは鋳造に使われる型（鋳型）の違いな「砂型鋳造」は、砂で作った鋳型を使う方法です。溶かしたアルミニウムを鋳型に流し込み、冷却して固めた後、砂型を壊してできあがった製品を取り出します。この方法は内部形状が複雑な製品などに向いており、どちらかといえば少量多品種生産に適しています。

公社から箔工場に増産命令が出されるほど、 の使用を考え幅が1フィート（約30cm）となっアルミ箔の需要は急速に高まり、工場はこれていましたが、日本ではオーブンがそれほど「ダイカスト」は、やはり金型を使うのですが、金型鋳造とこの「暁」（昭和7〜19年）は、日本で初に応えるため生産能力を拡大していきました。 普及していなかったため、料理研究家の指違い、金型の内部に溶けたアルミニウムを高圧力で流し込む

めてたばこの包装材にアルミ箔を用いた

導により25cmに幅を縮め、15μm×250mm方法です。製品の寸法どおりに精密な形状ができ、外見が美銘柄です。

×5mのサイズで、主要都市の百貨店で売りしい鋳物ができるうえ、短時間で大量生産できることが大きな特徴です。ただし溶けたアルミニウムを高速圧入するときどによるものです。

へん人気のあった銘柄であったことがうかがえます。に空気や酸化物を巻き込んで、製品の内部に空気などの穴ができやすいという問題もあり、気孔を発生させないような暁の原料は、主に黄色種やバーレー種と呼ばれる葉たばこで、これらの葉たばこは乾燥工程を用いて香りをつけます。その出されました。
しかし当時は調理にアルミホ
このころ、たばこの他にもお茶や菓子類イルを使ったことのある人はほとんどいなかっの包装にアルミ箔はいち早く採用されました。 たため、使い方を教える実演販売も行われため、たばこの包装には湿気を防ぐ中間

とくにチョコレートにはアルミ箔は最適のました。その後、オーブンの普及に伴いサイ包装が必要となります。当初、中間包装に包装材です。遮光性、防湿性、保香性がズも数種に増え、アルミホイルは人気を博し、日本の家庭に浸透していきました。

すず

ダイカスト技術も開発されています。

は高価な錫箔が使用されていました。おり高く、衛生的なアルミ箔はチョコレートの光

このように、鋳造方法にはそれぞれに特徴があるので、生しも昭和5年に日本でアルミ箔の製造が開や酸素による劣化を防ぎ、また香りに誘われ現在、アルミ箔はさまざまな食品、医薬品産する製品の種類や目的によって鋳造方法が使い分けられ始されました。製造当初はピンホールがあってくる虫の防虫にも役立ちます。当初は錫の包装、レトルトパックやデザート用シール、箔が用いられていましたがアル調理食品用コンテナなど、多彩な製品にミ箔の品質の向上とともに、ア使用されています。その厚さは6〜100μm

ルミ箔が使用されるようになりま以上と、用途に合わせさまざま。便利なアています。

した。時期ははっきりしませんが、 ルミ箔は今や暮らしになくてはならない存
たばこより採用が若干早かった

自動車の軽量化とともに、あらゆる部品にアルミニウムがアルミニウムの鋳造品は、自動車部品を始め、さまざまな機械部のではないかと言われています。

採用されています。エンジン品などに使われています。

以降、チョコレートの銀紙といえブロックもそのひとつ。

ばアルミ箔。紙ラベルを破いた

2007年の東京モーターショー

とき、輝く銀の光沢は高級感がに展示されたエンジンには、多くのアルミ製エンジンブロックが採用され、精密な寸法や複雑な曲面形状を作り出しています。

エンジンブロック

乗用車用ホイール

コンプレッサホイール「暁」（あかつき、昭和7〜19年）
日本で初めてたばこの包装材にアルミ箔を採用した銘柄 。写真は昭和12年以降に製造されたもの。
この頃にはアルミ箔が本国産箔の品質向上とともに、チョコレート格的にたばこの包装材にの包装材にアルミ箔が使用されるように使用されるようになった。
なった。写真は昭和５年頃の商品広告
写真提供：たばこと塩の博物館

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アルミエージ No.167

写真提供：森永製菓（株）

在となっています。

漂います。畳んだときピシッと折れ曲がるコシは、軟質フィルムでは真似ができません。その美粧性もアルミ箔の重要な採用理由となっています。

昭和33年に発売されてから台所の必需品となった
アルミホイル写真提供：東洋アルミエコープロダクツ（株）アルミエージ No.167

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写真（上）の四代目「銀の鈴」は東京藝術大学の宮田亮平学長（鍛金作家）により制作された。材料には軽くて加工しやすいアルミニウムを採用。特に軽量なアルミニウムの使用で、板を厚くすることができ、ハリのある質感を出すことが可能になったという。
写真（下）は初代「銀の鈴」（昭和43年）
写真提供：（株）鉄道会館

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取材協力：宮田亮平氏（東京藝術大学学長）（株）鉄道会館

アルミエージ第167号 平成20年3月31日 編集・発行（社）
日本アルミニウム協会／ホームページ http: // www.aluminum.or.jp〒104-0061 東京都中央区銀座4-2-15（塚本素山ビル）TEL.03（3538）0221／大阪事務所 〒541-0055 大阪市中央区船場中央2-1-4-301（船場センタービル）TEL.06（6268）0558

制作（株）ピー・アール・オー