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液化气运输船的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

液化气运输船的制作方法

1.本方案涉及液化气运输船。


背景技术:

2.以如lng(液化天然气)或lpg(液化石油气)这样的液化气为货物进行运输的液化气运输船在货物区域具备储藏液化气的液化气罐。
3.若液化气运输船船体损伤,进水到货物区域,则不仅货物区域失去浮力,液化气罐也可能损伤而液化气流出。因此由imo(国际海事组织)制定有被称为igc code(国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则)的规范,以使船体在损伤时保持足够的复原性。
4.作为在igc code中规定的用于确保损伤时的复原性的结构,存在如下结构:增大船宽来拉开船侧与罐的距离,从而确保进水时的定倾中心高度;但船体大型化且变重,船价变高。
5.也存在如下结构:将货物区域或其周围的水密区域细分,减小一个区域的容积,从而减小在损伤时消失的浮力;但分隔壁或罐的数量增加而船体重量增加,船价变高。另外,在该结构中损伤时的进水会变得左右不对称,因而容易产生船体向已经损伤的舷侧下沉地横向倾斜的被称为横倾的现象(专利文献1)。
6.在专利文献1记载有如横贯进水装置那样向与已经进水的舷侧相反舷的水密区域注水来缓和横倾的注水结构,但在该结构中船体重量会增加注水结构的量,船价变高。
7.也存在如下结构:如双储罐(
バイローブタンク
)那样将比圆筒状罐重心更低的罐用作液化气罐,从而降低船体的重心,确保复原性;但双储罐比圆筒状罐结构更复杂并且更重,因而船体重量增加,船价变高。另外,仅通过该结构不能够缓和横倾(专利文献2)。
8.【现有技术文献】
9.【专利文献】
10.【专利文献1】日本特开2016

055672号公报;
11.【专利文献2】日本特表2019

515209号公报。


技术实现要素:

12.【方案要解决的课题】
13.如此,在以前的液化气运输船中,为了确保igc code所规定的损伤时的复原性,存在不能避免船体重量的增加这一问题。另外,存在根据结构需要另外设置缓和损伤时的横倾的结构,进而船体重量增加这一问题。
14.本方案鉴于上述课题作出,目的在于提供不增加船体重量而能够缓和碰撞时的横倾,能够确保复原性的液化气运输船。
15.【解决课题的方法】
16.本方案的液化气运输船是具备船体的液化气运输船,该船体具有货物区域,该货物区域设置有储藏作为货物的液化气的独立罐,该液化气运输船的特征在于:具备多个船
侧水密区域,其是从船长方向上观察配置于前述货物区域的左右的船外侧的水密区域,且与船侧外板和前述货物区域相接,多个前述船侧水密区域具备:独立水密区域,其是配置于左右舷侧、与前述货物区域独立的水密区域;以及连通区域,其在左右舷侧至少配置一对,且与前述货物区域连通成为一体而构成一体型水密区域。
17.在该构成中,使多个船侧水密区域的一部分与货物区域连通,在从单舷进水到货物区域的情况下经由货物区域使相反舷的连通区域也进水来缓和横倾,因而即使水密分隔壁的数量比以前更少也能够确保复原性。因此减少货物区域的横向分隔壁的数量而减轻船体重量。若横向分隔壁的数量减少,则货物区域内的水密区域在船长方向上变长,因而能够增长罐长,因而不减少罐容积而减少罐数量,也能够减轻罐重量。
18.因此,不增加船体重量而能够缓和碰撞时的横倾,能够确保复原性。
19.【方案的效果】
20.依据本方案,能够提供不增加船体重量而能够缓和碰撞时的横倾,能够确保复原性的液化气运输船。
附图说明
21.图1是示出本实施方式所涉及的液化气运输船的概况的侧视图。
22.图2是图1的主视图。
23.图3是图1的俯视图。
24.图4是省略了图1的货物区域上方的外露甲板和上部结构物的记载的俯视图。
25.图5是示出图4中在左舷的连通区域和与该连通区域相接的独立水密区域进水的情况的图,带阴影的部位示出已经进水的范围。
26.图6是示出在图4中不设置连通区域的结构中,与图5相同的场所损伤而进水的情况的图,带阴影的部位示出已经进水的范围。
27.图7是示出船侧水密区域的变形例的船体的横截面图。
28.图8是示出在图4中在发动机区域与货物区域之间设置了隔离舱的情况的变形例。
29.图9是示出在图4中在与船头区域相接的位置设置连通区域的情况的变形例。
具体实施方式
30.以下,参照图1至图9说明本实施方式所涉及的液化气运输船1的构成。
31.如图1至图4所示,液化气运输船1具备船体3、货物区域7、液化气罐17和船侧水密区域79。
32.船体3是成为液化气运输船1的船壳的结构体,如图1所示,构成为由船底71、船侧外板73和外露甲板61包围船内。具体的船型或船壳结构对应于液化气运输船1的用途而适当设计。
33.液化气运输船1的吃水取决于航行的水路的水深,液化气运输船1为内河用船舶的情况下,优选为图2所示的计划吃水fd小于6m。计划吃水fd是从船底71的最深部直至计划吃水线lwl的铅直距离。
34.若计划吃水fd小于6m,则液化气运输船1能够在如长江这样的大陆的河流中至少航行至中游区域。
35.另外,如内河用船舶这样的浅吃水船水路大多比海上窄,难以为了确保复原性而扩大船宽,因而即使不扩大船宽也能够确保复原性的本实施方式特别有用。
36.如图1所示,船体3具备装载液化气的货物区域7。更具体地说,船体3作为船内区域具备从船尾朝向船头依次设置的发动机区域5、货物区域7和船头区域9。
37.发动机区域5是配置主发动机等液化气运输船1的推进机构的动力源的区域,在船长方向上是船体3的最靠船尾侧的区域。
38.在发动机区域5的船头方向最前端设置作为水密结构的横向分隔壁的发动机分隔壁15,由发动机分隔壁15在船长方向上分开发动机区域5和货物区域7。
39.在发动机区域5的上方的外露甲板61上对应于需要而设置发动机外壳11,发动机外壳11容纳有配置有将由主发动机的燃烧产生的废气排出的排气管的装饰烟囱13或废气处理设备等。
40.货物区域7是液化气运输船1输送的货物所配置的区域,如图1所示,在船长方向上设置于发动机区域5与船头区域9之间。
41.在货物区域7的船头最前端设置作为水密结构的横向分隔壁的货舱分隔壁21,由货舱分隔壁21在船长方向上分开船头区域9和货物区域7。
42.在货物区域7设置液化气罐17。
43.液化气罐17是以液化气为货物进行储藏的罐。液化气是指在常温、常压下将气态的气体冷却、压缩变成液体,能够举例示出lng、lpg、乙烷、乙烯、氨、氢。
44.液化气罐17是独立罐,独立罐意味着能够用罐自身保持液密和罐内压,并与船体3独立的罐。
45.若为独立罐,则能够适当选择罐形状为圆筒状罐、球形罐、双储罐、多储罐等的罐。
46.更优选的是液化气罐17为圆筒状罐。这是因为与其它独立罐相比,罐结构和支撑结构简单,因而构成罐或支撑结构的部件的数量少,容易轻量化。
47.在图1中两个液化气罐17在船长方向上串联配置。在两个液化气罐17之间配置作为水密分隔壁的货舱横向分隔壁31。货物区域7由货舱横向分隔壁31划分为靠近船尾的船尾侧货物区域7a与靠近船头的船头侧货物区域7b。因此,即使船尾侧货物区域7a与船头侧货物区域7b中的一个区域进水,向其它的区域的进水也被货舱横向分隔壁31阻止。
48.船侧水密区域79是在货物区域7的左右的船外侧配置的水密区域,是与作为船体3舷侧的外壁的船侧外板73和货物区域7相接的区域。
49.在图4中,作为船侧水密区域79举例示出双重船侧结构。
50.在该结构中船侧外板73与配置于船侧外板73的内侧并构成货物区域7的侧壁的内侧侧壁75之间的空间为船侧水密区域79。船侧外板73与内侧侧壁75由作为横向分隔壁的多个船侧内横向分隔壁77联结,由船侧外板73、内侧侧壁75、船侧内横向分隔壁77、船底71和外露甲板61包围的多个区域构成船侧水密区域79。
51.如图4所示,船侧水密区域79具备独立水密区域80和连通区域81。
52.独立水密区域80是与货物区域7分开的水密区域。即使假如货物区域7进水的情况下,只要水压不超过内侧侧壁75的耐压就不会进水。独立水密区域80是用于调整船体3的浮力的水密区域,例如是压载罐。独立水密区域80设置于两舷,因而数量优选为至少在单舷为各一个,即在左右两舷为一对。
53.连通区域81为与货物区域7连通的区域。在图4中连通区域81不设置内侧侧壁75,该部分构成与货物区域7连通的连通部83。然而,连通部83只要为在货物区域7与连通区域81之间作为同一区域进行进水的程度的尺寸、形状即可,因而还可以是设置于内侧侧壁75的孔。
54.连通区域81经由连通部83与货物区域7成为一体,构成图4的由阴影示出的水密区域即一体型水密区域85。连通区域81并不单独成为水密区域,因而是不被用作压载罐的空隙空间。
55.双重船侧区域设置于左右两舷,因而连通区域81在货物区域7内在左右两舷至少设置一对。即在单舷各设置一个。例如在图4中在船尾侧货物区域7a的左右两舷设置一对(左舷连通区域81a和右舷连通区域81b)。
56.此外,如图4所示,存在多个货物区域7的情况下,至少在一个货物区域7设置一对连通区域81。在图4中在船尾侧货物区域7a的左右两舷各设置一个连通区域81。
57.如此,说明使船侧水密区域79的一部分与货物区域7连通的理由。
58.如图5所示,设为其它船碰撞到船体3的单舷(在此为左舷)等而左舷侧的独立水密区域80和左舷侧连通区域81即左舷连通区域81a附近的船侧外板73损伤。根据igc code中水密区域已经损伤的情况下在规则中规定的损伤的范围,设为在长度方向上相邻的两个区域已经损伤而进行设计,因而在此假定在独立水密区域80和左舷连通区域81a两者已经进水。另外,在一般的配置中,设为考虑损伤的深度,假定内侧侧壁75也损伤,也向独立水密区域80进水而进行设计。
59.该情况下,进水从独立水密区域80和左舷连通区域81a经由船尾侧货物区域7a到达与损伤部位相反舷的连通区域81即右舷连通区域81b。另一方面,与损伤部位相反舷的独立水密区域80与船尾侧货物区域7a分开,因而不进水。因此,由于进水会失去与一体型水密区域85和一个独立水密区域80相当的容积的量的浮力,相对于船体中心线c的左右两舷的进水容积的差仅为一个独立水密区域80的容积。船体中心线c意味着在俯视观察下通过船体3的宽度方向的中心位置的与船长方向平行的直线。
60.另一方面,如图6所示,不存在连通区域81、全部的船侧水密区域79为独立水密区域80的情况下,若与图5相同的场所损伤而进水,则进水流入到船尾侧货物区域7a。然而,右舷侧的船侧水密区域79全部为独立水密区域80,因而不进水,进水部位成为船尾侧货物区域7a和左舷侧的两个独立水密区域80。
61.因此,与设置了连通区域81的情况相比,进水容积减小一个连通区域81的量,但进水部位偏向左舷因而横倾变大。
62.如此,使船侧水密区域79的一部分与货物区域7连通,从而在一侧舷侧已经进水的情况下进水经由货物区域7流到相反舷侧的连通区域81,使进水区域左右对称,缓和横倾而确保复原性。由此,与全部的船侧水密区域79是独立水密区域80的情况相比能够缓和横倾,即使减少水密分隔壁的数量也能够确保复原性,因而减少作为货物区域7的横向分隔壁的货舱横向分隔壁31的数量而能够减轻船体重量。若货舱横向分隔壁31的数量减少,则货物区域7内的水密区域在船长方向上变长,能够增长液化气罐17的罐长,因而能够不减少罐容积而减少罐数量,能够减轻罐重量。另外,在该结构下在一侧舷侧已经进水的情况下,在进水时的水压下进水经由货物区域7流入到相反舷侧的连通区域81,因而不需要另外设置向
相反舷侧注水的横贯进水装置等结构,也不可能因注水结构增加重量。
63.因此,液化气运输船1不增加船体重量就能够缓和碰撞时的横倾,能够确保复原性。
64.以上是使船侧水密区域79的一部分与货物区域7连通的理由的说明。
65.液化气运输船1优选为满足以下的式(1)所示的条件。
66.…
式(1)
67.在式(1)中“lpp”是图1所示的船体3的垂线之间的长度。“l
f”是一个连通区域81的船长方向长度,优选为全部的连通区域81满足式(1)。在图4中优选为左舷连通区域81a的长度l
fa1
和右舷连通区域81b的长度l
fb1
两者为l
f
,满足式(1)。“d”是设置有连通区域81的货物区域7的船长方向长度。如图4所示,货物区域7在船长方向上被划分的情况下,d仅为设置有连通区域81的区域的长度。在图4中仅在船尾侧货物区域7a设置有连通区域81,因而d仅为船尾侧货物区域7a的船长方向长度。
68.l
f
越长,连通区域81的船长方向长度变长,在一侧舷侧已经损伤的情况下,相反舷的连通区域81的进水容积变大,因而从缓和横倾的效果的观点来看是优选的。然而,若连通区域81的船长方向长度过度变长,则在舷侧损伤时因进水失去浮力的区域的容积变大,船体3的吃水过度下降,有可能沉没。另外,不与货物区域7连通的独立水密区域80的容积减小,因而在将独立水密区域80作为压载罐使用的情况下有可能罐容量不足。因此优选为l
f
小于(1/2)d。
69.l
f
越短,连通区域81的船长方向长度变短,在舷侧损伤时进水而失去浮力的区域的容积变小,因而从损伤时确保浮力的观点来看是优选的。然而,若连通区域81的船长方向长度过短,则连通区域81的容积过小,有可能不能充分得到缓和横倾的效果。另外,若小于在igc code中认定为区域的最小尺寸,则在设计上将会设为连通区域81并非作为区域存在地加以处理。因此优选为l
f
超过(1/3)lpp
(2/3)

70.液化气运输船1更优选为满足以下的式(2)所示的条件。
71.…
式(2)
72.式(2)在式(1)中使上限为更小的(1/3)d。通过满足式(2)的上限,从而连通区域81的船长方向长度变得比式(1)更短,进而减小在向一体型水密区域85进水时船体3所丧失的浮力。
73.在图4中船侧水密区域79是双重船侧结构,连通区域81是构成双重船侧结构的被划分的水密区域的一部分。
74.如此,船侧水密区域79为双重船侧结构,在双重船侧的水密区域的一部分为连通区域81的结构中,仅使原有的双重船侧的一部分与货物区域7连通即能够形成连通区域81,因而抑制连通区域81的设计及制造成本。
75.然而,船侧水密区域79只要从船长方向观察配置于货物区域7的左右的船外侧,且为与船侧外板73和货物区域7相接的区域即可,还可以不为双重船侧结构。
76.例如如图7所示,还可以将在货物区域7的底面93的下方配置的双重底区域91作为船侧水密区域79使用。双重底区域91在船长方向上由多个未图示的横向分隔壁分开成多个区域,因而在被分开的区域中的一个设置连通部83,与货物区域7连通而成为连通区域81,使其它区域成为独立水密区域80即可。
77.通过使双重底区域91成为船侧水密区域79,从而即使是没有双重船侧的液化气运输船,仅使一个原有的双重底区域91与货物区域7连通也能够形成连通区域81,因而抑制连通区域81的设计及制造成本。
78.如图7所示,还可以使顶边舱63的一部分成为船侧水密区域79。
79.顶边舱63是指在货物区域7的舷侧附近的上方设置的水密区域,主要是作为压载罐使用。如图7所示,顶边舱63是由船侧外板73、外露甲板61和联结壁62包围的水密区域。联结壁62是联结船侧外板73和作为货物区域7的顶棚的外露甲板61的侧壁,具有在货物区域7的船长方向上延伸的、在此从船长方向上观察弯曲成l字状的形状。顶边舱63也在船长方向上由多个未图示的横向分隔壁分开成多个区域,因而在被分开的区域中的一个设置连通部83,与货物区域7连通而成为连通区域81,使其它区域成为独立水密区域80即可。
80.将顶边舱63作为船侧水密区域79,从而即使船侧的一部分不是双重船侧的情况下,仅使一个原有的顶边舱63与货物区域7连通也能够形成连通区域81。因此能够抑制连通区域81的设计及制造成本。另外,液化气罐17如图7所示的双储罐17a那样为宽度较大并配置于接近船侧外板73的位置的罐等,因而该结构在难以在船体3确保全部船侧成为双重船侧的空间的情况下是有利的。
81.优选如图4所示,在左右两舷在俯视观察下相对于船体中心线c左右对称地配置一对连通区域81。
82.若在左右两舷左右对称地配置一对连通区域81,则在向货物区域7进水时船体3以船体中心线c为中心轴横倾,因而在相对于船体中心线c倾斜的轴中心不发生横倾,在横倾时难以对船体3施加扭矩。
83.然而若能够容许扭矩,则还可以在左右两舷在俯视观察下相对于船体中心线c左右不对称地配置一对连通区域81。
84.关于连通区域81的船长方向的设置位置,只要为设置有液化气罐17的货物区域7内即能够适当设定。然而优选为相邻配置于货物区域7的最后部的横向分隔壁。在图4中货物区域7的最后部的横向分隔壁是分开发动机区域5与货物区域7的发动机分隔壁15,因而优选为连通区域81与发动机分隔壁15相接配置。在该构成中发动机分隔壁15成为连通区域81的船尾侧的横向分隔壁。优选使连通区域81相邻配置于发动机区域5的理由如下。
85.根据igc code中一个水密区域已经进水的情况下在规则中规定的损伤的范围,设为在长度方向上相邻的两个区域已经进水而进行设计,因而若将连通区域81与发动机区域5相接配置,则在发动机区域5损伤已经进水的情况下,根据损伤的范围成为在长度方向上相邻的连通区域81也进水的设计。该情况下,进水会到达左右的连通区域81,因而产生缓和横倾的效果。特别地,发动机区域5是生成推进船体3所需要的动力的主发动机所配置的区域,因而在船内区域中容积较大,在进水时横倾容易变大。因此,将连通区域81与发动机区域5相邻配置,从而在横倾的缓和上变得更加有利。
86.此外,有时货物区域7的最后部的横向分隔壁不是发动机分隔壁15。例如如图8所示,在船长方向上在发动机区域5与货物区域7之间设置有燃料罐等隔离舱6的情况下,货物区域7的最后部的横向分隔壁成为隔离舱分隔壁16,该隔离舱分隔壁16是分开隔离舱6与货物区域7的横向分隔壁。该情况下,优选为连通区域81与隔离舱分隔壁16相接配置。
87.连通区域81的船长方向的设置位置还可以是与船头区域9相接的位置。具体地说,
还可以如图9所示是与货舱分隔壁21相接的位置,该货舱分隔壁21分开货物区域7与船头区域9的水密的横向分隔壁。在该构成中,货舱分隔壁21成为连通区域81的船头侧的横向分隔壁。优选使连通区域81与船头区域9相邻配置的理由如下。
88.船头区域9在船体3中位于船长方向最前端,因而在驾船时大致位于行进方向最前端,在船内区域中是容易与其它船碰撞、容易进水的区域。因此,将连通区域81与容易引起进水的船头区域9相邻配置,在横倾的缓和上变得更加有利。
89.船侧水密区域79的船宽方向的宽度在不被液化气罐17、或其支撑结构和船侧水密区域79干涉的范围中适当设定。将船侧水密区域79作为压载罐使用的情况下,只要在能够确保需要的量的压载水的范围中设定即可。
90.连通区域81至少在左右两舷设置一对即可,但还可以在左右两舷设置两对以上。然而连通区域81的数量变得越多,独立水密区域80的容积变得越小,在舷侧损伤时进水而失去浮力的区域的容积变得越大,船体3的吃水过于下降,有可能沉没。进而不与货物区域7连通的独立水密区域80的容积减小,因而在将独立水密区域80作为压载罐使用的情况下有可能罐容量不足。因此连通区域81的数量考虑能够确保进水时需要的浮力和罐容量的范围等而适当设定。
91.若一对连通区域81容积相同,则进水时变得难以产生横倾,因而是优选的。
92.另外,关于相同货物区域7内的一对连通区域81,优选船长方向的长度的差较小,最优选为相同长度。例如在图4中优选为设置于船尾侧货物区域7a的左舷连通区域81a的船长方向长度l
fa1
和右舷连通区域81b的船长方向长度l
fb1
为相同长度。
93.从使液化气罐17轻量化的观点来看,优选为液化气罐17的数量较少,最优选为一个。然而液化气罐17的数量越减少,货物区域7内的水密区域的数量越减少,进水时丧失的浮力越增加。另外,液化气罐17的能够制造的罐尺寸受到制造工厂的设备大小制约。因此,液化气罐17的数量由如下方面决定:进水时容许丧失的浮力的观点下决定的货舱横向分隔壁31的数量和船长方向的设置间隔;以及制造液化气罐17的工厂可制造的液化气罐17的罐尺寸。在图1中举例示出罐数量为两个的情况,但根据浮力或罐尺寸的条件,罐数量可以是一个,也可以是三个。或者还可以是四个以上。
94.以上是本实施方式所涉及的液化气运输船1的构成的说明。
95.如此,本实施方式的液化气运输船1使在货物区域7的船外侧配置的多个船侧水密区域79的一部分在与货物区域7连通的左右两舷成为一对连通区域81。
96.在该构成中,在从一侧舷侧进水到货物区域7的情况下,进水经由货物区域7流到另一侧而缓和横倾、确保复原性,因而减少货物区域7内的货舱横向分隔壁31的数量而减轻船体重量。若货舱横向分隔壁31的数量减少,则货物区域7内的水密区域在船长方向上变长,因而能够增长液化气罐17的罐长,不减少罐容积而减少罐数量,减轻罐重量。
97.因此,液化气运输船1不增加船体重量而能够缓和碰撞时的横倾,能够确保复原性。
98.以上,参照实施方式说明了本方案,但本方案不限定于实施方式。只要是本领域技术人员,当然能够在本方案的技术思想的范围内想到各种变形例和改良例,这些也包含在本方案中。
99.【符号说明】
100.1:液化气运输船
101.3:船体
102.5:发动机区域
103.6:隔离舱
104.7:货物区域
105.7a:船尾侧货物区域
106.7b:船头侧货物区域
107.9:船头区域
108.11:发动机外壳
109.13:装饰烟囱
110.15:发动机分隔壁
111.16:隔离舱分隔壁
112.17:液化气罐
113.17a:双储罐
114.19:货物罐盖
115.21:货舱分隔壁
116.23:驾驶台
117.31:货舱横向分隔壁
118.61:外露甲板
119.62:联结壁
120.63:顶边舱
121.71:船底
122.73:船侧外板
123.75:内侧侧壁
124.77:船侧内横向分隔壁
125.79:船侧水密区域
126.80:独立水密区域
127.81:连通区域
128.81a:左舷连通区域
129.81b:右舷连通区域
130.83:连通部
131.85:一体型水密区域
132.91:双重底区域
133.93:底面。