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1. (WO2019039132) LIQUEFIED GAS STORAGE TANK STRUCTURE, FLOATING STRUCTURE, AND METHOD FOR RELEASING INTERNAL PRESSURE OF STORAGE TANK
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明 細 書

発明の名称 液化ガス貯蔵タンク構造、浮体構造物、貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009  

先行技術文献

特許文献

0010  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0011   0012  

課題を解決するための手段

0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028  

発明の効果

0029  

図面の簡単な説明

0030  

発明を実施するための形態

0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064  

符号の説明

0065  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

明 細 書

発明の名称 : 液化ガス貯蔵タンク構造、浮体構造物、貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法

技術分野

[0001]
 本発明は、液化ガス貯蔵タンク構造、浮体構造物、貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法に関し、より詳細には、船舶などの傾斜または動揺する可能性のある船舶等に搭載される、液化ガス貯蔵タンク構造、浮体構造物、貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法に関する。

背景技術

[0002]
 液化ガス運搬船やFPSO等の浮体構造物では、浮体構造物の航行又は稼働状態に基づく船体姿勢の変化や、航行又は稼働領域の天候等に基づく風波や潮流などの外乱等による船体運動があるため、船体前後方向に関しては、縦傾斜(トリム)や縦運動(ピッチング)が生じ、船体左右方向に関しては、横傾斜(ヒール)や横運動(ローリング)が生じる。
[0003]
 そのため、この浮体構造物に搭載されている液化ガス貯蔵タンクの姿勢も一定では無く、傾斜状態になることがある。球形タンクでは傾斜しても、内部のガス部分は球形の壁内面に沿って移動し、その時の姿勢の球形タンクの上部に集まるが、一方、多角形のタンクや「半球+円筒」の形状のタンクでは、液化ガスによって、気化したガスの移動路が塞がれてしまい、ガスの一部がタンクの角部や一方側に孤立して残るガスポケットが生じる場合がある。
[0004]
 このガスの抜け道がないガスポケットの部分で、気化したガスの圧力が増加すると、このガスの圧力は液化ガスの液面に作用してタンクの内部全体に作用する。そのため、ガスポケットの部分に溜まったガスの一部を逃がす機構を設けて、このガスポケット部分のガスの圧力、言い換えればタンク本体に加わる圧力を緩和して、タンク本体の強度への影響を少なくする必要がある。
[0005]
 このガスポケットの問題に関しては、例えば、日本出願特表2016-539284号公報に記載されているように、タンク本体の貯蔵スペース内における2個所の分離した位置(残存スペース:ガスポケット)と連続して流体接続する少なくとも2つの分岐管と、この分岐管の分岐点と圧力逃がし弁を接続する配管とからなり、2個所の分離した位置のガスを分岐管と配管を通じて圧力逃がし弁から逃がす極低温タンク装置が提案されている。
[0006]
 しかしながら、この極低温タンク装置では、複数の分岐管を集合させてこの集合管の先に圧力逃がし弁を設けているので、これらの配管の支持構造が必要となる。また、圧力逃がし用の分岐管と圧力逃がし弁が配管によって接続され、ガスポケットのガスの圧力を直接圧力逃がし弁で受ける場合は、この圧力逃がし弁で受けるガス圧Poは、ガスポケットのガス圧Pgから圧力逃がし管の圧力損失Ppを減じたものになる(Po=Pg-Pp)。そのため、圧力逃がし弁と分岐管のタンク側開口までの距離が長くなると、この分岐管の長さに起因して圧力損失が大きくなり、この圧力損失Ppの影響が大きくなる。
[0007]
 つまり、ガスポケットのガス圧Pgを安全圧力Ps(例えば、0.025MPa程度)に維持しようとすると、この圧力損失Ppの分だけ圧力逃がし弁の設定圧力Posを低くする(Pos=Ps-Pp)ことになる。
[0008]
 そして、圧力逃がし弁の設定圧力Posを下げる場合は、タンク圧力を制御する幅が減少することにより、よりきめ細かな制御を設ける必要がでてくる。一方、従来程度の圧力制御幅を持たせるためには、安全圧力Psを大きくする必要があるためタンクの重量が重くなりコスト上昇を招く。
[0009]
 これらを回避するために、分岐管の口径を大きくして分岐管による配管抵抗を下げることが考えられるが、特に低圧式のタンクでは、配管抵抗の影響が大きいので、この分岐管の口径を非常に大きなものとする必要が生じ、コスト上昇を招く。

先行技術文献

特許文献

[0010]
特許文献1 : 日本出願特表2016-539284号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0011]
 一方、液化ガス貯蔵タンクにおいては、液化ガスの供給及び排出等の荷役を行うための複数の配管を収納している「半球+円筒」形状のガスドームを、タンクの平面図で略中央のタンク頂部の位置に、タンク本体を覆うタンクカバーよりも上に突出させて設けている。このガスドームは、タンクドームとも呼ばれ、タンク容積が1000m 3程度になると、直径1mで高さ1m程度の大きさにもなるが、タンク本体の内部と連通しており、タンク本体に貯蔵されている液化ガスが気化したガスがこのガスドームの内部に充満しており、このガスドーム内のガス圧力を逃がすために圧力逃がし弁が配設されている。
[0012]
 本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクを備えた液化ガス貯蔵タンク構造において、比較的単純な構成で、液化ガス貯蔵タンクを搭載する船舶などの傾斜や動揺によって発生する、液化ガス貯蔵タンクの内部のガスポケットにおけるガスの圧力を含めてタンク内のガス圧力を均一化して、圧力逃がし管の圧力損失の影響を受けることなく、圧力逃がし弁からガスポケットにおけるガスの圧力を逃がすことができる、液化ガス貯蔵タンク構造、浮体構造物、貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0013]
 上記の目的を達成するための本発明の液化ガス貯蔵タンク構造は、液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクを備えた液化ガス貯蔵タンク構造において、前記貯蔵タンクのタンク本体に、内部のガスを外部に放出する圧力逃がし弁を、直接又は圧力逃がし弁用配管を介して配設したガスドームを備えると共に、前記貯蔵タンクにおけるガス溜りが生じるガスポケットの場所に圧力逃がし口を開口し、前記圧力逃がし口に接続する圧力逃がし管を前記ガスドームに接続又は前記ガスドームの内部に導入して、前記ガスポケットのガスを前記ガスドームの内部に導くように構成される。
[0014]
 なお、ガスポケットの位置や大きさは、浮体構造物における貯蔵タンクの位置と、浮体構造物で予想される傾斜及び動揺から、貯蔵タンクの傾斜及び動揺を推定することができるので、この貯蔵タンクの傾斜及び動揺と、貯蔵タンクの形状と、液化ガスの搭載状態とから容易に推定できる。例えば、方形タンクでは、ガスポケットの場所は、上側の4隅となる。また、円筒タンクでは、ガスポケットの場所は、円筒の頂部でかつ前後端になる。なお、球形タンクではガスポケットは発生し難い。
[0015]
 この構成によれば、圧力逃がし弁と圧力逃がし管の間にガスドームを介在させることによって、圧力逃がし管から導かれるガスをガスドームの内部に一旦開放し、ガスドームに設けられている圧力逃がし弁によってガスを逃がす。つまり、ガスポケットとガスドーム内は、圧力逃がし管で直接連通されているので、ガスポケットのガスの圧力はガスドーム内のガス圧力と常時同じとなる。そのため、圧力逃がし弁に加わるガス圧力は、タンク本体内部の圧力と同じになる。
[0016]
 従って、ガスポケットのガスの圧力を直接受ける圧力逃がし管に直接圧力逃がし弁を設ける場合に比べて、圧力逃がし弁に加わるガス圧力は圧力逃がし管による圧力損失の影響を受けないので、大口径の圧力逃がし管が不要となり、圧力逃がし管の口径を小さくでき、圧力逃がし弁の圧力設定やタンクの耐圧をそのまま維持できる。
[0017]
 なお、従来技術の極低温タンク装置において、分岐管をガスドーム内で集合させて、集合管をガスドーム内に配置しようとすると、集合配管や、集合配管を設置するためのスペースが必要となり、その分ガスドームが大きくなるので、ガスドームの製造コストが増大するという問題が生じる。一方、本発明では、圧力逃がし管の集合管が不要になり、それに伴って集合管を設けるためのスペースも不要となるため、ガスドームを大きくする必要がなくなる。
[0018]
 また、圧力逃がし管を圧力逃がし口からガスドームに至るまでの間に、高さ方向に関して凹部ができないように構成する。つまり、圧力逃がし管内に液相の液化ガスの溜りが生じる部分を設けない構成にすることで、圧力逃がし管内に液相の液化ガスが充満してガスの通過を妨げないようにすることができるので、より好ましい。
[0019]
 また、上記の液化ガス貯蔵タンク構造において、前記圧力逃がし管を全て前記タンク本体の内部に設けていると、タンク本体内部の配管だけで済むので、タンク本体に開口部を設ける必要が無くなり、タンク本体の強度面で有利となる。
[0020]
 あるいは、上記の液化ガス貯蔵タンク構造において、前記圧力逃がし管を全て前記タンク本体の外部に設けていると、タンク本体の壁面とガスドームの壁面に開口を設けて、両者を圧力逃がし管で連結することになるが、タンク本体の外部となるので、設置工事及び保守点検修理が容易となる。
[0021]
 あるいは、上記の液化ガス貯蔵タンク構造において、前記圧力逃がし管を前記ガスドームの壁面の内側の導入管に接続して、前記導入管の開口部を前記ガスドームの内部の上部部位に設けていると、ガスドームの頂部に圧力逃がし管を直接接続することが困難な場合に、一旦、ガスドーム内の導入管に圧力逃がし管を接続してから、この導入管でガスをガスドームの頂部に導いて、導入管の開口部からガスドームの内部の上部部位に放出することができる。
[0022]
 これにより、ガスポケットのガスをできるだけ高い部位に導くことができる。なお、このガスドームへの圧力逃がし管からのガス放出口の高さが高い程、貯蔵タンクの傾斜によって圧力逃がし管の中に液化ガスが流入するまでの貯蔵タンクの傾斜角度を大きくすることができるので、このガス放出口の位置はできるだけ高く設けることが好ましい。
[0023]
 また、上記の液化ガス貯蔵タンク構造において、圧力逃がし管をタンク本体の外部に設ける場合には、前記圧力逃がし管を前記タンク本体を覆う防熱部材の内側に設けていると、圧力逃がし管の防熱処理を比較的簡単に行うことができるようになる。
[0024]
 上記の液化ガス貯蔵タンク構造において、複数の前記ガスポケットを一つの環状の配管で接続した連結配管で、又は、複数の前記ガスポケットのそれぞれからの分岐配管を集合させた集合配管で、前記圧力逃がし管を構成して、この圧力逃がし管を、前記ガスドームに接続又は内部に導入して、複数の前記ガスポケットからのガスを前記ガスドームの内部に導くように構成されていると、それぞれのガスポケットから1つのガスドームへ圧力逃がし管を個別に導く場合よりも、圧力逃がし管の長さを短くすることができる。
[0025]
 また、上記の液化ガス貯蔵タンク構造において、前記ガスドームを前記ガスポケットの場所の一つ又は複数の場所に連通させて設けていると、つまり、ガスポケットとなる場所にガスドームを設けていると、圧力逃がし管の数を減少させることができる。言い換えれば、ガスドームをタンク本体の後方に設置し、このガスドームとは異なる箇所のガスポケット発生部分に一方の開放端を持つタンクの圧力逃がし用管の他方の開放端をガスドーム、好ましくは、このガスドームの頂部に設けるか、または、上記の液化ガス貯蔵タンク構造において、前記タンク本体の内部のガスを前記タンク本体の外部に放出する圧力逃がし弁を配設した前記ガスドームを複数設けていると、圧力逃がし弁の下流側のガスを放出若しくは処理する場所が複数必要になるが、全てのガスポケットから1つのガスドームへ圧力逃がし管を導く場合よりも、圧力逃がし管の長さを短くすることができる。
[0026]
 また、上記の液化ガス貯蔵タンク構造において、前記ガスドームの内部に、前記タンク本体の内部に設置されたポンプからの液化ガス用配管、液化ガスの液面の位置を計測する液面計、前記タンク本体の内部の液化ガスを冷却するためのタンク冷却用配管、前記タンク本体の内部への通行手段(アクセスルート)のいずれか一つ以上を設けていると、貨物液を荷役するための配管が貫通する場所とガスドームを兼用することができ、ガスドームが多くの機能を兼ねることになり、製造コストを減少できる。これにより、ガスドームと貨物液を荷役するための配管が貫通する場所が分かれている場合に比べて、それを兼用することでタンク本体に貫通部を設ける箇所が少なくなり、製造費用を削減できる。
[0027]
 上記の目的を達成するための本発明の浮体構造物は、上記の液化ガス貯蔵タンク構造を備えて構成され、上記の液化ガス貯蔵タンク構造と同様の効果を発揮できる。この浮体構造物としては、液化ガス貯蔵設備を備えた液化ガス運搬船、液化ガス燃料タンクを備えた船舶、液化ガス燃料タンクを備えた浮体構造物、又は、液化ガス貯蔵設備を有する浮体構造物等を想定できる。
[0028]
 上記の目的を達成するための本発明の貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法は、液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクの内部圧力の圧力逃がし方法において、前記貯蔵タンクのタンク本体に、前記タンク本体の内部のガスを前記タンク本体の外部に放出する圧力逃がし弁を配設したガスドームを備えると共に、前記貯蔵タンクのガスポケットの場所のガス化した液化ガスを、前記ガスポケットの場所に開口した圧力逃がし口から、前記圧力逃がし口と前記ガスドームに接続又は内部に導入される圧力逃がし管を経由して、前記ガスドームの内部に導いて、前記ガスドームに設けている前記圧力逃がし弁から前記タンク本体の外部に放出することを特徴とする方法である。

発明の効果

[0029]
 本発明の液化ガス貯蔵タンク構造、浮体構造物、貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法によれば、液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクを備えた液化ガス貯蔵タンク構造において、比較的単純な構成で、液化ガス貯蔵タンクを搭載する船舶などの姿勢や動揺によって発生する、液化ガス貯蔵タンクの内部のガスポケットにおけるガスの圧力を含めてタンク内のガス圧力を均一化して、圧力逃がし管の圧力損失の影響を受けることなく、圧力逃がし弁からガスポケットにおけるガスの圧力を逃がすことができる。

図面の簡単な説明

[0030]
[図1] 図1は、本発明に係る第1の実施の形態の液化ガスタンク構造の構成を模式的に示す側断面図である。
[図2] 図2は、図1の液化ガスタンク構造における防熱部材の切欠きの内部に圧力逃がし管を配置した構成を模式的に示す側断面図である。
[図3] 図3は、図1の液化ガスタンク構造における防熱部材の切り欠いた部分で形成された圧力逃がし通路を設けた構成を模式的に示す側断面図である。
[図4] 図4は、本発明に係る第2の実施の形態の液化ガスタンク構造の構成を模式的に示す側断面図である。
[図5] 図5は、図4の液化ガスタンク構造で防熱部材を設けている構成を模式的に示す側断面図である。
[図6] 図6は、外部配管の圧力逃がし管をガスドームの内側の導入管に接続する構成を模式的に示す側断面図である。
[図7] 図7は、本発明に係る第3の実施の形態の液化ガスタンク構造で、ガスドームをガスポケットの一つに設け、内部配管の圧力逃がし管をガスドームの内部に導入した構成を模式的に示す側断面図である。
[図8] 図8は、本発明に係る第4の実施の形態の液化ガスタンク構造で、ガスドームをガスポケットの一つに設け、外部配管の圧力逃がし管をガスドームに接続した構成を模式的に示す側断面図である。
[図9] 図9は、本発明に係る第5の実施の形態の液化ガスタンク構造で、ガスドームの内部に、荷役用のポンプからの液化ガス用配管を導入している構成を模式的に示す側断面図である。
[図10] 図10は、タンク本体の形状が円筒形状である場合の本発明に係る第1の実施の形態の液化ガスタンク構造の構成を模式的に示す側断面図である。
[図11] 図11は、従来技術のタンク本体が方形タンクである場合のガスポケットの位置を模式的に示す側断面図である。
[図12] 図12は、従来技術のタンク本体が円筒タンクである場合のガスポケットの位置を模式的に示す側断面図である。
[図13] 図13は、本発明に係る実施の形態の液化ガス運搬船に方形形状の貯蔵タンクを搭載した状態を模式的に示す液化ガス運搬船の側断面図である。
[図14] 図14は、本発明に係る実施の形態の液化ガス運搬船に円筒形状の貯蔵タンクを搭載した状態を模式的に示す液化ガス運搬船の側断面図である。

発明を実施するための形態

[0031]
 以下、本発明に係る実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造、浮体構造物、貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法について、図面を参照しながら説明する。ここでは、浮体構造物として、液化ガス運搬船を例にして説明する。
[0032]
 しかし、本発明はこの液化ガス運搬船に限定されず、それ以外の液化ガス運搬船、液化ガス燃料タンクを備えた船舶、液化ガス燃料タンクを備えた浮体構造物、又は、液化ガス貯蔵設備を有する浮体構造物等の液化ガス貯蔵設備を備えた浮体構造物にも適用可能である。なお、液化ガス貯蔵設備を備えた浮体構造物が、液化ガス運搬船、液化ガス燃料タンクを備えた船舶の場合には、通常時は航行しているが、液化ガス貯蔵設備を備えた浮体構造物が、液化ガス燃料タンクを備えた浮体構造物、又は、液化ガス貯蔵設備を有する浮体構造物である場合には、洋上設置場所まで行く時のみ自力航行によって航海することになる。
[0033]
 また、本発明が適用可能な液化ガスタンクや液化ガス燃料タンクは、メンブレンタンクのような、四角形をはじめ多角形の貨物タンクや燃料タンクのみでなく、それ以外の形状、例えば、円筒の両側に半球体や蓋を接続した構造のタンク等であってもよく、自立形タンクや船体構造と一体型のタンクであってもよい。要は、タンク内部にガスポケットが発生するタンクであればよい。
[0034]
 また、以下のガスポケットの位置や大きさに関しては、浮体構造物における貯蔵タンクの位置と、浮体構造物で予想される傾斜及び動揺から、貯蔵タンクの傾斜及び動揺が推定でき、この貯蔵タンクの傾斜及び動揺と、貯蔵タンクの形状と、液化ガスの搭載状態とから、ガスポケットの位置や大きさを容易に推定できる。
[0035]
 例えば、図11に示すように、タンク本体12Xが方形タンクである場合は、傾斜角αでは、タンク本体12Xの隅にガスポケットPが発生し、図12に示すように、タンク本体12Yが円筒タンクである場合は、傾斜角αでは、タンク本体12Yの軸方向の隅にガスポケットPが発生する。つまり、方形タンクでは、ガスポケットの場所は、上側の4隅となる。また、円筒タンクでは、ガスポケットの場所は、円筒の頂部でかつ前後端になる。なお、球形タンクではガスポケットは発生し難い。
[0036]
 そして、図1に示すように、本発明に係る第1の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Aは、液化ガスLを貯蔵する貯蔵タンク11を備えた液化ガス貯蔵タンク構造10Aであり、この液化ガス貯蔵タンク構造10Aにおいては、貯蔵タンク11のタンク本体12に、内部のガスGを外部に放出する圧力逃がし弁13を配設したガスドーム14を備える。この圧力逃がし弁13はガスドーム14の頂部に設けた圧力逃がし弁用配管13aに配置される。それと共に、貯蔵タンク11におけるガス溜りが生じるか又は生じる可能性のあるガスポケット部分Pに圧力逃がし口15aを開口する。
[0037]
 この圧力逃がし口15aに接続する圧力逃がし管15Aをガスドーム14の内部に導入して、ガスポケットPのガス(液化ガスLがガス化したガス)Gを開放口15bからガスドーム14の内部に導くように構成される。
[0038]
 つまり、液化ガス貯蔵タンク構造10Aを搭載している液化ガス運搬船の傾斜や動揺によりタンク本体12の内部にガスポケット(ガススペース)Pが生じる場所(又は生じる可能性のある場所)が複数できる可能性が有るため、それぞれのガスポケットPに圧力逃がし口15aを設け、それらを開放口15bを経由させてガスドーム14に集合させた後に、ガスドーム14に配設されている圧力逃がし弁13へ導いて、この圧力逃がし弁13でタンク本体12の上部のガスGとガスポケットPのガスGの圧力調整をする。なお、図1等では、圧力逃がし弁13を一つとしているが、保守点検などや安全面における冗長性を考慮して、2つ以上にすることが好ましい。
[0039]
 更に、図1に示す第1の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Aにおいては、圧力逃がし管15Aを全てタンク本体12の内部に設ける。この構成とすることで、タンク本体12の内部の配管だけで済むので、タンク本体12に新たな開口部を設ける必要が無くなり、タンク本体12の強度面で有利となる。
[0040]
 また、図2及び図3に示すように、タンク本体12の内部に防熱部材16が1次防熱部(1次バリヤ)16aと2次防熱部(2次バリヤ)16bを有しているような場合には、圧力逃がし管15Aが配置される場所において、図2に示すように、内側の1次防熱部16aに切欠きを設けて、その内部に圧力逃がし管15Aを配置する。これにより、圧力逃がし口15aの位置が防熱部材16と同じ位置まで高くすることができるため、防熱部材16の下に圧力逃がし口15aを設ける場合より高い液面高さまで許容できるので、より多くの貨物を積載することができる。若しくは、図3に示すように、この1次防熱部16aの切り欠いた部分に蓋15Gaを設けて圧力逃がし通路15Gとする。この蓋15Gaにおいては、タンク本体12の側面側に開口する圧力逃がし口15aと、他方のガスドーム14の内部で開口する開放口15bを設ける。この構成により、圧力逃がし管15Aが不要になる。
[0041]
 そして、図4に示す第2の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Bにおいては、圧力逃がし管15Bを全てタンク本体12の外部に設ける。この構成とすることで、タンク本体12の壁面とガスドーム14の壁面に開口を設けて、両者を圧力逃がし管15Bで接続することになるが、タンク本体12の外部となるので、設置工事及び保守点検修理が容易となる。
[0042]
 また、図5に示すように、タンク本体12を防熱部材16で覆う場合には、圧力逃がし管15Bを、タンク本体12を覆う防熱部材16の内側に設けることが好ましく、これにより、圧力逃がし管15Bの防熱処理を比較的簡単に行うことができるようになる。
[0043]
 また、この圧力逃がし管15Bの開放口15bは、ガスドーム14のできるだけ上側に設けることで、圧力逃がし管15Bの内部に液化ガスLが滞留することを防止でき、タンク本体12の傾斜が大きくなったときでも、確実にガスポケットPのガスGをガスドーム14内に送り込めるようになるので、できるだけガスドーム14の高いところに接続するのが好ましい。
[0044]
 しかしながら、必ずしも、圧力逃がし管15Bをガスドーム14の所望の位置に接続できるとは限らないので、この場合は、図6に示すように、圧力逃がし管15Bをガスドーム14の壁面の内側の導入管15Baに接続して、この導入管15Baの開放口15bをガスドーム14の内部の上部部位に設ける。
[0045]
 これにより、ガスドーム14の頂部に圧力逃がし管15Bを直接接続することが困難な場合でも、一旦、ガスドーム14内の導入管15Baに圧力逃がし管15Bを接続してから、この導入管15BaでガスGをガスドーム14の頂部に導いて、導入管15Baの開放口15bからガスドーム14の内部の上部部位に放出することができる。従って、ガスGをガスドーム14の内部のできるだけ高い位置に導くことができ、頂部に設けた圧力逃がし弁用配管13aを経由して圧力逃がし弁13からガスGを放出することができるようになる。
[0046]
 このガスポケットPからのガスGの放出先である圧力逃がし管15Bの開放口15b、導入管15Baの開放口15bは、タンク本体12が傾斜した場合でも、ガス領域となる部分に入るようにしないと、ガスポケットPのガスGのガス抜き効果を発揮できないので、ドーム14の内部であっても、ガス領域を維持できる範囲に開放先を設ける。
[0047]
 また、図1~図10に示すように、圧力逃がし管15A~15Dの内部に液相の液化ガスLの溜りが生じる部分を設けないように、圧力逃がし管15A~15Dを圧力逃がし口15aからガスドーム14に至るまでの間に高さ方向に関して下向きの凹部ができないように構成する。つまり、液相の液化ガスLの溜りが生じる部分を設けない構成にする。これにより、圧力逃がし管15A~15Dの内部に液化ガスLが滞留して、ガスポケットPからのガスGが通過するのを妨げないようにする。
[0048]
 更に、複数のガスポケットPを一つの環状の配管で接続した連結配管で、又は、複数のガスポケットPのそれぞれからの分岐配管を集合させた集合配管で、圧力逃がし管15A~15Dを構成して、この圧力逃がし管15A~15Dを、ガスドーム14に接続又は内部に導入して、複数のガスポケットPからのガスGをガスドーム14の内部に導くように構成してもよい。これにより、それぞれのガスポケットPから1つのガスドーム14へ圧力逃がし管15A~15Dを個別に導く場合よりも、圧力逃がし管15A~15Dの長さを短くすることができる。
[0049]
 次に、図7に示す、第3の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Cについて説明する。この液化ガス貯蔵タンク構造10Cにおいては、ガスドーム14をタンク本体12の中心よりも一方側にずらしてガスポケットPの一つ又は複数の箇所に圧力逃がし管15Cを連通させて設ける。この構成以外は図1に示す第1の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Aと同じである。
[0050]
 また、図8に示す第4の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Dは、第3の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Cと同様に、ガスドーム14をタンク本体12の中心よりも一方側にずらしてガスポケットPの一つ又は複数の箇所に圧力逃がし管15Dを連通させて設ける。この構成以外は図4に示す第2の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Bと同じである。
[0051]
 つまり、第3及び第4の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10C、10Dでは、ガスポケットPとなる場所にガスドーム14を設けることにより、圧力逃がし管15C、15Dの数を減少させることができる。言い換えれば、ガスドーム14をタンク本体12の後方に設置し、圧力逃がし用管15C、15Dの一方の開放端である圧力逃がし口15aを、ガスドーム14とは異なる箇所のガスポケットPの発生部分に配置し、圧力逃がし用管15C、15Dの他方の開放端である開放口15bをガスドーム14、好ましくは、このガスドーム14の頂部近傍に設ける。
[0052]
 更に、タンク本体12の内部のガスGを外部に放出する圧力逃がし弁13を配設したガスドーム14を複数設けていると、圧力逃がし弁13の下流側のガスGを放出若しくは処理する場所が複数必要になるが、全てのガスポケットPから1つのガスドーム14へ圧力逃がし管15A~15Dを導く場合よりも、圧力逃がし管15A~15Dの長さを短くすることができる。
[0053]
 また、図9に示す第5の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Eでは、ガスドーム14Eの内部に、タンク本体12の内部に設置されたポンプ21からの液化ガス用配管22、液化ガスLの液面の位置を計測する液面計(図示しない)、タンク本体12の内部の液化ガスLを冷却するためのタンク冷却用配管(図示しない)、タンク本体12の内部への通行手段(アクセスルート)(図示しない)のいずれか一つ以上を設けて構成する。この構成以外は図8に示す第4の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Dと同じである。
[0054]
 この構成により、液化ガスLを荷役するための液化ガス用配管22がタンク本体12を貫通する場所とガスドーム14Eの開口部とを兼用することができ、ガスドーム14Eが多くの機能を兼ねることになり、製造コストを減少できる。これにより、ガスドーム14Eと液化ガスLを荷役するための液化ガス用配管22が貫通する場所が分かれている場合に比べて、それを兼用することでタンク本体12に貫通部を設ける箇所が少なくなり、製造費用を削減できる。
[0055]
 なお、一般的に船舶は、プロペラを水没させるために、軽荷状態(バラスト状態)では船首が船尾よりも上方になる船尾トリムの姿勢を取ることが多いので、荷役の関係上、ポンプ21と荷役用の液化ガス用配管22はタンク本体12の後方に設けることが好ましいので、この面からするとガスドーム14Eはタンク本体12の船尾側に設けることがより好ましい。
[0056]
 また、貯蔵タンク11の形状としては、上記では、方形タンクを例に説明したが、図10に示すような、「半球+円筒+半球」形状の横置き型の円筒タンクや「蓋+円筒+蓋」でも、上記の構成により、同じ効果を発揮できる。ここでは、図10に第1の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10Aの構成を適用した例を示すが、単に、タンク本体12の形状が異なるだけであり、特に図示しないが、第2~第5の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10B、10C、10D、10Eを適用することもできる。
[0057]
 上記の第1~第5の実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造(10A~10E:以下総称として10とする)10では、タンク本体12の内部に連通し、かつ、圧力逃がし弁13が設置されているガスドーム(14または14E:以下総称として14とする)14と、それぞれのガスポケットPとを圧力逃がし管(15A~15D:以下総称として15とする)15によって接続し、ガスドーム14から別途設けられた圧力逃がし弁用配管13aの圧力逃がし弁13から、ガスドーム14の内部のガスGを圧力逃がし弁13に加わるガス圧力Poが所定のガス圧力Psを超えたときに、この圧力逃がし弁13を開弁してガスGを放出する。
[0058]
 つまり、圧力逃がし弁13が配設されるガスドーム14とは異なる箇所であるガスポケットPの発生部分に一方の開放端である圧力逃がし口15aをもつ圧力逃がし管15のもう一方の開放端である開放口15bもしくは導入管15Baの開放口15bをガスドーム14に、より好ましくはこのガスドーム14の頂部近傍に接続している。これにより、圧力逃がし弁13と圧力逃がし管15の間にガスドーム14を介在させることによって、ガスポケットPからのガスGを圧力逃がし管15経由でガスドーム14の内部に一旦開放し、ガスドーム14に設けられた圧力逃がし弁13によってガスGを放出する。
[0059]
 この構成により、ガスポケットPとガスドーム14の内部は、圧力逃がし管15で常時連通されているので、ガスポケットPのガスGの圧力Pgはガスドーム14の内部のガス圧力Piと常時同じとなる。そのため、圧力逃がし弁13に加わるガス圧力Poは、タンク本体12の内部の圧力Ptと同じになる(Pt=Pi=Pg=Po)。
[0060]
 従って、ガスポケットPのガスGの圧力Pgを直接受ける圧力逃がし管15に直接圧力逃がし弁13を設ける場合に比べて、圧力逃がし弁15で受けるガス圧力Poは圧力逃がし管15による圧力損失Ppの影響を受けないので、大口径の圧力逃がし管15が不要となり、圧力逃がし管15の口径を小さくでき、圧力逃がし弁13の圧力設定Posやタンク本体12の耐圧(安全圧力)Psをそのまま維持できる。また、圧力逃がし弁の設定圧力Posを下げる場合に比べて、細やかなタンク圧制御が不要となる。さらに、タンク本体12の耐圧を上げる場合に比べて、コストを減少することができる。
[0061]
 また、圧力逃がし管15を集合してその先に圧力逃がし弁13を設ける構成に比べて、圧力逃がし管15の集合管が不要になり、それに伴って集合管を設けるためのスペースも不要となるため、ガスドーム14を大きくする必要がなくなる。つまり、タンク本体12の内部に連通しているガスドーム14に圧力逃がし管15の開放側の端部となる開放口15bもしくは導入管15Baの開放口15bを接続しているので、ガスドーム14とタンク本体12の内部の全てのガスポケットPが連通することになり、ガスポケットPの内部のガスGの圧力Pgを均一化することができる。
[0062]
 そして、本発明の実施の形態の浮体構造物は、ここでは、図13及び図14に示すような液化ガス運搬船1A、1Bであるが、上記の液化ガス貯蔵タンク構造10を備えて構成され、上記の液化ガス貯蔵タンク構造10と同様の効果を発揮できる。なお、図13の液化ガス運搬船1Aでは、メンブレンタイプの方形タンクのタンク本体12Aを備えており、図14の液化ガス運搬船1Bでは、「半球+円筒」の円筒タンクのタンク本体12Bを備えている。そして、それぞれのタンク本体12A、12Bタンクにガスドーム14が設けられている。
[0063]
 次に、本発明に係る実施の形態の貯蔵タンク11の内部圧力の逃がし方法は、液化ガスLを貯蔵する貯蔵タンク11の内部圧力の逃がし方法であり、この方法において、 貯蔵タンク11のタンク本体12に、内部のガスGを外部に放出する圧力逃がし弁13を配設したガスドーム14を備えると共に、貯蔵タンク11のガスポケットPの場所のガス化した液化ガスLのガスGを、ガスポケットPの場所に開口した圧力逃がし口15aから、圧力逃がし口15aとガスドーム14に接続又は導入される圧力逃がし管15を経由して、ガスドーム14の内部に導いて、ガスドーム14に設けている圧力逃がし弁13からタンク本体12の外部に放出する。この方法によれば、上記の液化ガス貯蔵タンク構造10と同様な効果を発揮できる。
[0064]
 従って、上記の構成の本発明に係る実施の形態の液化ガス貯蔵タンク構造10、浮体構造物、貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法によれば、液化ガスLを貯蔵する貯蔵タンク11を備えた液化ガス貯蔵タンク構造10において、比較的単純な構成で、液化ガス貯蔵タンク11を搭載する船舶などの傾斜や動揺によって発生する、液化ガス貯蔵タンク11の内部のガスポケットPにおけるガスGの圧力Pgを含めて液化ガス貯蔵タンク11の内部のガス圧力Ptを均一化して、圧力逃がし管15の圧力損失Ppの影響を受けることなく、圧力逃がし弁13からをガスポケットPにおけるガスGの圧力Pgを逃がすことができる。

符号の説明

[0065]
1A、1B 液化ガス運搬船
10、10A~10E 液化ガス貯蔵タンク構造
11 貯蔵タンク
12、12A、12B タンク本体
13 圧力逃がし弁
13a 圧力逃がし弁用配管
14 ガスドーム
15、15A、15B、15C、15D 圧力逃がし管
15a 圧力逃がし口
15b 開放口
15Ba 導入管
15G 圧力逃がし通路
15Ga 蓋
16 防熱部材
16a 1次防熱部(1次バリヤ)
16b 2次防熱部(2次バリヤ)
21 ポンプ
22 液化ガス用配管
G ガス
L 液化ガス
P ガスポケット

請求の範囲

[請求項1]
 液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクを備えた液化ガス貯蔵タンク構造において、
 前記貯蔵タンクのタンク本体に、内部のガスを外部に放出する圧力逃がし弁を、直接又は圧力逃がし弁用配管を介して配設したガスドームを備えると共に、前記貯蔵タンクにおけるガス溜りが生じるガスポケットの場所に圧力逃がし口を開口し、前記圧力逃がし口に接続する圧力逃がし管を前記ガスドームに接続又は前記ガスドームの内部に導入して、前記ガスポケットのガスを前記ガスドームの内部に導くように構成されていることを特徴とする液化ガス貯蔵タンク構造。
[請求項2]
 前記圧力逃がし管を全て前記タンク本体の内部に設けていることを特徴とする請求項1に記載の液化ガス貯蔵タンク構造。
[請求項3]
 前記圧力逃がし管を全て前記タンク本体の外部に設けていることを特徴とする請求項1に記載の液化ガス貯蔵タンク構造。
[請求項4]
 前記圧力逃がし管を前記ガスドームの壁面の内側の導入管に接続して、前記導入管の開口部を前記ガスドームの内部の上部部位に設けていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の液化ガス貯蔵タンク構造。
[請求項5]
 前記圧力逃がし管を前記タンク本体を覆う防熱部材の内側に設けていることを特徴とする請求項3に記載の液化ガス貯蔵タンク構造。
[請求項6]
 複数の前記ガスポケットを一つの環状の配管で接続した連結配管で、又は、複数の前記ガスポケットのそれぞれからの分岐配管を集合させた集合配管で、前記圧力逃がし管を構成して、この圧力逃がし管を、前記ガスドームに接続又は内部に導入して、複数の前記ガスポケットからのガスを前記ガスドームの内部に導くように構成されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の液化ガス貯蔵タンク構造。
[請求項7]
 前記ガスドームを前記ガスポケットの場所の一つ又は複数の場所に連通させて設けていることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の液化ガス貯蔵タンク構造。
[請求項8]
 前記タンク本体の内部のガスを前記タンク本体の外部に放出する圧力逃がし弁を配設した前記ガスドームを複数設けていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の液化ガス貯蔵タンク構造。
[請求項9]
 前記ガスドームの内部に、前記タンク本体の内部に設置されたポンプからの液化ガス用配管、液化ガスの液面の位置を計測する液面計、前記タンク本体の内部の液化ガスを冷却するためのタンク冷却用配管、前記タンク本体の内部への通行手段のいずれか一つ以上を設けていることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の液化ガス貯蔵タンク構造。
[請求項10]
 請求項1~9のいずれか1項に記載の液化ガス貯蔵タンク構造を備えていることを特徴とする浮体構造物。
[請求項11]
 液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクの内部圧力の圧力逃がし方法において、
 前記貯蔵タンクのタンク本体に、前記タンク本体の内部のガスを前記タンク本体の外部に放出する圧力逃がし弁を配設したガスドームを備えると共に、前記貯蔵タンクのガスポケットの場所のガス化した液化ガスを、前記ガスポケットの場所に開口した圧力逃がし口から、前記圧力逃がし口と前記ガスドームに接続又は内部に導入される圧力逃がし管を経由して、前記ガスドームの内部に導いて、前記ガスドームに設けている前記圧力逃がし弁から前記タンク本体の外部に放出することを特徴とする貯蔵タンクの内部圧力の逃がし方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]