JP2014151922A - 液体貯蔵タンク - Google Patents
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Abstract
【課題】液体貯蔵タンクにおいて、タンク壁面の強度をほとんど低下させることなく、タンクの上下高さを低く抑えた状態でタンク容積を大きくできるようにするとともに、比較的簡単に成形し得る形状の各パーツで組立て得るようにする。
【解決手段】筒形のタンク胴部2の両端開口部をそれぞれ凸曲面状の鏡部3,3で閉塞してなる横向き設置型の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部2における該タンク胴部2の軸線方向と直交する方向の断面形状を上下高さHの割りに左右幅Wを大きくした横長の長円形にしている。
【選択図】 図1
【解決手段】筒形のタンク胴部2の両端開口部をそれぞれ凸曲面状の鏡部3,3で閉塞してなる横向き設置型の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部2における該タンク胴部2の軸線方向と直交する方向の断面形状を上下高さHの割りに左右幅Wを大きくした横長の長円形にしている。
【選択図】 図1
Description
本願発明は、液化ガスやその他の液体(例えば液状燃料や液体化学品等)を貯蔵するための液体貯蔵タンクに関するものである。
この種の液体貯蔵タンクとしては、例えば、LPG、LEG、LNG等の液化ガスを貯蔵する高圧対応の液化ガスタンクや、加圧を要しない液体(例えば液状燃料や液体化学品等)を貯蔵する比較的低圧対応の一般タンクがある。そして、これらの貨液(液化ガス、液状燃料、液体化学品等)は、タンクプラントの設備仕様に応じた加圧状態でタンク内に貯蔵される。
又、この種の液体貯蔵タンク(液化ガスタンクや一般タンク)は、液体貨物運搬船に搭載されて船舶による貨液の運搬に供される場合が多い。そして、液体貯蔵タンクを液体貨物運搬船に搭載した場合には、航行時の船体揺動によりタンク内の貨液が前後・左右に移動(スロッシング)し、そのときの貨液移動によりタンク壁面に衝撃が加わるという特性がある。従って、この種の液体貯蔵タンクでは、タンク内に貯留される貨液による静的及び動的圧力に対応した強度に設計する必要がある。
液体貯蔵タンクにおける内圧や上記スロッシングに対する強度は、タンク壁面を曲面状にすることで高めることができる。即ち、タンク強度は、タンク壁面が平面状のものより曲面状のもの(例えば円筒状のもの)が高くなり、さらに曲面状のタンク壁面の中でも球面状のものが一層高くなる。
ところで、同じ容積(総トン数)の船体において、球面状(球形)の液体貯蔵タンクでは、内圧に対するタンク強度が高くなるもののタンク容積が小さくなり、横向き円筒状の液体貯蔵タンクでも、タンクを収納する船体のホールドスペースの大きさの割にタンク容積が小さくなる。
又、球面状や円筒状の液体貯蔵タンクにおいて、タンク容積を大きくするためにタンク内径を円形のままで大きくすると、タンクの重心が高くなって安定性が悪くなる一方、タンクの上面高さが高くなる。この場合、例えば液体貨物運搬船に搭載する液体貯蔵タンクでは、該タンクが航行時の視界の邪魔になることがある。
他方、例えばタンクローリのタンクのように、タンク軸線方向と直交する断面形状を横長の略楕円形にしたものがある。このように断面横長の略楕円形のタンクでは、上下高さを抑えた状態でタンク容積を大きくできるという特徴がある。
ところが、このように断面横長の略楕円形のタンクは、タンクローリのタンク程度の比較的小さいのものに適用できるものの、例えば液体貨物運搬船に搭載するような大型の液体貯蔵タンクでは、タンク壁面を構成する各パーツの製作が非常に面倒となる。即ち、この種の液体貯蔵タンクは、所定小面積の各パーツに分割した各タンク材料を溶接により連続させて成形するが、楕円形状のタンクでは各パーツごとに曲面部分の曲率が異なるので、各部位ごとに多種類のパーツを製作する必要があるとともに、各部所の曲面形状の曲率を精密に成形する必要あるので非常に面倒となる。
又、従来から、図12及び図13に示すような双胴型タンク101が知られているが、この双胴型タンク101は、半円よりやや大きい円弧壁をもつ左右2つの円弧側板122,122を接合して双胴型のタンク胴部102を形成している一方、該タンク胴部102の長さ方向各端部の開口部をそれぞれ鏡部103,103で閉塞して構成されている。
ところで、図12及び図13に示す双胴型タンク101では、タンク胴部102(各円弧側板122,122)の全体が円弧曲面であり且つ各鏡部103,103が球面であるので、内圧や上記スロッシングに対して強度が高いものの、特に鏡部103における各パーツ(各曲面板133,134,135)の形状が異なるのでそれらの各パーツの製作が繁雑であるとともに、タンク胴部102の各円弧側板122,122同士の接合部が括れ部Pとなり且つ各鏡部103にも括れ部Qが生じるので、それらの括れ部P,Qの溶接作業が面倒であった。
そこで、本願発明は、タンク壁面の強度をほとんど低下させることなく、タンクの上下高さを低く抑えた状態でタンク容積を大きくできるようにするとともに、比較的簡単に成形し得る形状の各パーツで組立て得るようにした液体貯蔵タンクを提供することを目的としてなされたものである。
本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。尚、本願発明は、液体貯蔵タンクを対象としたものであるが、本願発明で適用される液体貯蔵タンクとしては、例えば、LPG、LEG、LNG等の液化ガスを貯蔵する高圧対応の液化ガスタンクや、その他の液体(例えば液状燃料や液体化学品等)を貯蔵する低圧対応の一般タンクがある。
[本願請求項1の発明]
本願請求項1の発明の液体貯蔵タンクは、筒形のタンク胴部の両端開口部をそれぞれ凸曲面状の鏡部で閉塞してなる横向き設置型のものである。
本願請求項1の発明の液体貯蔵タンクは、筒形のタンク胴部の両端開口部をそれぞれ凸曲面状の鏡部で閉塞してなる横向き設置型のものである。
本願の液体貯蔵タンクの材質としては、炭素鋼板、合金鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム合金板等の金属板が採用可能である。
そして、本願請求項1の液体貯蔵タンクは、タンク胴部における該タンク胴部の軸線方向と直交する方向の断面形状が、上下高さの割りに左右幅を大きくした横長の長円形であることを特徴としている。
本願でいうタンク胴部における断面形状が横長の長円形とは、該タンク胴部の上面部及び下面部にそれぞれ所定幅の平面部を有し且つ該上下両平面部の左右各側縁間にそれぞれ半円形の側板部を連続させた形状のことである。従って、本願のタンク胴部の形状は、タンク胴部の断面形状において上面部及び下面部をそれぞれ湾曲させた楕円形のものとは異なるものである。
又、本願で取り扱う液体貯蔵タンクの大きさとしては、特に限定するものではないが、大型のものでは、例えば、長さが20m、左右幅が9.6m、高さが7.4m程度のものが適用可能であり、小型のものでは、タンク容積を例えば100m3程度まで小さくしたものが適用できる。そして、このような液体貯蔵タンクでは、タンク容積が小さいものでもタンク胴部及び各鏡部をそれぞれ所定形状で所定小面積の複数枚に分割した各パーツを製作しておき、それらの各パーツを順次溶接により連続させてタンクに成形することができる。
本願請求項1の液体貯蔵タンクでは、タンク胴部の上面部と下面部にそれぞれ所定幅(面積)の平面部を有しており、この各平面部はタンク内圧に対する強度が他の曲面部(タンク胴部の左右各側面部及び各鏡部)より低下するが、この各平面部におけるタンク表面積に対する面積割合は約10%程度であって、タンク全体としてさほど大きな強度低下にならない。尚、タンク胴部における上記各平面部は、必要に応じて適宜の補強をすることで強度低下を回避することができる。
[本願請求項2の発明]
本願請求項2の発明は、上記請求項1の液体貯蔵タンクにおける基本パーツの各形状を特定したものであって、この請求項2の液体貯蔵タンクの各パーツは、次のように構成されている。
本願請求項2の発明は、上記請求項1の液体貯蔵タンクにおける基本パーツの各形状を特定したものであって、この請求項2の液体貯蔵タンクの各パーツは、次のように構成されている。
タンク胴部は、該タンク胴部の上面部及び下面部のそれぞれ幅方向中央部に配置される所定幅の上下各平面板とそれぞれ半円形状に折り曲げた左右各半円側板とを用いて、上記各平面板の側縁と上記各半円側板の側縁とを溶接して断面長円形の筒状に形成したものである。
各鏡部は、タンク胴部の平面板と同幅の板材を上下に半円形状に折り曲げた1つの半円曲板と球面を平面視において1/4に分割した形状の2つの1/4球面板とを用いて、上記半円曲板の各側縁と上記各1/4球面板の側縁とを溶接して凸曲面状に形成したものである。
又、上記タンク胴部の端部開口縁の形状と上記各鏡部の端縁の形状とは、相互に同形同大きさである。
尚、タンク胴部を構成する平面板と半円側板、及び各鏡部を構成する半円曲板と1/4球面板は、それぞれ所定面積に分割した分割パーツを所定枚数組付けて、それぞれ一連の形状(平面板、半円側板、半円曲板、1/4球面板)に成形できる。
そして、この請求項2の液体貯蔵タンクを構成する各パーツとして、タンク胴部の各平面板及び半円側板と、各鏡部の半円曲板及び1/4球面板は、それぞれ成形が比較的容易な形状となっている。
[本願請求項3の発明]
本願請求項3の発明は、上記請求項2の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部の上下各平面板の板厚さを、該平面板以外のタンク構成板材(タンク胴部の半円側板、鏡部の半円曲板及び1/4球面板)の板厚さより厚くしていることを特徴としたものである。
本願請求項3の発明は、上記請求項2の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部の上下各平面板の板厚さを、該平面板以外のタンク構成板材(タンク胴部の半円側板、鏡部の半円曲板及び1/4球面板)の板厚さより厚くしていることを特徴としたものである。
ところで、液体貯蔵タンクにおいて、平面状のタンク壁面部分は曲面状のタンク壁面部分よりタンク内圧に対する強度が低くなるが、この請求項3の液体貯蔵タンクでは、タンク内圧に対する強度が低下する部分(タンク胴部の平面板部分)の板厚さを厚くすることで当該強度低下部分を補強している。尚、タンク胴部の各平面板部分は、その板厚さを厚くするほかに、必要に応じて他の補強手段を追加して補強することができる。
[本願請求項4の発明]
本願請求項4の発明は、上記請求項2又は3の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部内に、上下の各平面板を上下に連結する連結支柱を、タンク胴部の長さ方向に間隔をもって複数本設置していることを特徴としたものである。
本願請求項4の発明は、上記請求項2又は3の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部内に、上下の各平面板を上下に連結する連結支柱を、タンク胴部の長さ方向に間隔をもって複数本設置していることを特徴としたものである。
この請求項4のように、上下の各平面板を長さ方向に間隔をもった複数本の連結支柱で連結させていると、該両平面板が各連結支柱を介して一体化される。
[本願請求項5の発明]
本願請求項5の発明は、上記請求項2又は3の液体貯蔵タンクにおいて、タンク内に、上下の各平面板を上下に連結し且つタンク内の容積を左右に2分割する縦隔壁をタンクの全長に亘って介在させていることを特徴としたものである。
本願請求項5の発明は、上記請求項2又は3の液体貯蔵タンクにおいて、タンク内に、上下の各平面板を上下に連結し且つタンク内の容積を左右に2分割する縦隔壁をタンクの全長に亘って介在させていることを特徴としたものである。
この請求項5のように、上下の各平面板を縦隔壁で上下に連結していると、上記請求項4と同様に両平面板が縦隔壁を介して一体化される。
又、タンク内の容積が縦隔壁で左右に小分け(2分割)されているので、この液体貯蔵タンクを船舶に搭載した場合のようにタンク内の貨液が左右に移動(スロッシング)したときのエネルギー(衝撃力)が小さくなると共に貨液の見かけの重心高さが低くなる。
尚、この請求項5において、縦隔壁には、その上端付近及び下端付近にそれぞれ連通口を設けておくと、左右の分割室内の各液面高さは相互に同じになる。この場合、縦隔壁の下端側の連通口は、開口面積が比較的小さいものがよい。又、縦隔壁に連通口を設ける場合は、該連通口(特に縦隔壁下端付近のもの)に開閉弁を設けて、該開閉弁をタンク外から開閉操作し得るようにしてもよい。
[本願請求項1の発明の効果]
本願請求項1の発明は、筒形のタンク胴部の両端開口部をそれぞれ凸曲面状の鏡部で閉塞してなる横向き設置型の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部の断面形状を上下高さの割りに左右幅を大きくした横長の長円形にしたものである。
本願請求項1の発明は、筒形のタンク胴部の両端開口部をそれぞれ凸曲面状の鏡部で閉塞してなる横向き設置型の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部の断面形状を上下高さの割りに左右幅を大きくした横長の長円形にしたものである。
従って、本願請求項1の液体貯蔵タンクでは、円筒形のタンク胴部を採用した従来の液体貯蔵タンクに比して、タンク高さの割に(タンク高さを高くすることなく)タンク容積を大きくできるという効果がある。
又、この液体貯蔵タンクは、タンク胴部を断面横長の長円形とすることにより、船舶に容積効率よく据付けることができるが、このようにタンクを船舶に搭載する場合には、タンク容積を大きくしたものであってもタンク高さを低く抑えることができるので、該タンクが航行時の視界の邪魔になりにくいとともに、タンクの重心が高くならないのでタンク設置状態での船舶の安定性(復原性)を損なうことがないという効果がある。
さらに、タンク胴部を断面横長の長円形とすると、タンク胴部を構成する各パーツ(平面板と半円側板)の形状が単純になるので、それらの各パーツの製作や組立作業が上記した双胴型タンク(図12及び図13に示す括れ部があるもの)に比して簡単になる(コストダウンを図れる)という効果もある。
[本願請求項2の発明の効果]
本願請求項2の発明は、上記請求項1の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部は、その上面部と下面部に配置される所定幅の上下各平面板とそれぞれ半円形状に折り曲げた左右各半円側板とを用いて断面長円形の筒状に形成したものであり、各鏡部は、板材を上下に半円形状に折り曲げた1つの半円曲板と球面を平面視において1/4に分割した形状の2つの1/4球面板とを用いて凸曲面状に形成したものである。即ち、タンク胴部及び各鏡部を構成する各パーツ(タンク胴部の各平面板及び半円側板と、各鏡部の半円曲板及び1/4球面板)がそれぞれ比較的製作容易な形状(単純な形状)となっている。
本願請求項2の発明は、上記請求項1の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部は、その上面部と下面部に配置される所定幅の上下各平面板とそれぞれ半円形状に折り曲げた左右各半円側板とを用いて断面長円形の筒状に形成したものであり、各鏡部は、板材を上下に半円形状に折り曲げた1つの半円曲板と球面を平面視において1/4に分割した形状の2つの1/4球面板とを用いて凸曲面状に形成したものである。即ち、タンク胴部及び各鏡部を構成する各パーツ(タンク胴部の各平面板及び半円側板と、各鏡部の半円曲板及び1/4球面板)がそれぞれ比較的製作容易な形状(単純な形状)となっている。
従って、この請求項2の液体貯蔵タンクでは、上記請求項1の効果に加えて、タンクを構成する各パーツの製作及び組立作業が上記した双胴型タンクに比して容易となるので、それら(各パーツの製作及び組立作業)のコストダウンを図ることができるという効果がある。
[本願請求項3の発明の効果]
本願請求項3の発明は、上記請求項2の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部の上下各平面板の板厚さを、該平面板以外のタンク構成板材(タンク胴部の半円側板、鏡部の半円曲板及び1/4球面板)の板厚さより厚くしていることを特徴としたものである。
本願請求項3の発明は、上記請求項2の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部の上下各平面板の板厚さを、該平面板以外のタンク構成板材(タンク胴部の半円側板、鏡部の半円曲板及び1/4球面板)の板厚さより厚くしていることを特徴としたものである。
従って、この請求項3の液体貯蔵タンクでは、上記請求項2の効果に加えて、タンク内圧に対する強度が低下する部分(タンク胴部の平面板部分)の板厚さを厚くするという簡単な構成で当該強度低下部分を補強する(例えば曲面部のタンク壁面の強度レベル付近まで高める)ことができるという効果がある。
[本願請求項4の発明の効果]
本願請求項4の発明は、上記請求項2又は3の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部内に、上下の各平面板を上下に連結する連結支柱を、タンク胴部の長さ方向に間隔をもって複数本設置していることを特徴としたものである。
本願請求項4の発明は、上記請求項2又は3の液体貯蔵タンクにおいて、タンク胴部内に、上下の各平面板を上下に連結する連結支柱を、タンク胴部の長さ方向に間隔をもって複数本設置していることを特徴としたものである。
このように、上下の各平面板を長さ方向に間隔をもった複数本の連結支柱で連結させていると、該両平面板が各連結支柱を介して一体化されるので、該両平面板が相互に補強し合うようになる。
従って、この請求項4の液体貯蔵タンクでは、上記請求項2又は3の効果に加えて、タンク胴部の各平面板部分を各連結支柱で補強することができるので、タンク内圧に対する強度が低下する部分(各平面板部分)を補強する(例えば曲面部のタンク壁面の強度レベル付近まで高める)ことができるという効果がある。
[本願請求項5の発明の効果]
本願請求項5の発明は、上記請求項2又は3の液体貯蔵タンクにおいて、タンク内に、上下の各平面板を上下に連結し且つタンク内の容積を左右に2分割する縦隔壁をタンクの全長に亘って介在させていることを特徴としたものである。
本願請求項5の発明は、上記請求項2又は3の液体貯蔵タンクにおいて、タンク内に、上下の各平面板を上下に連結し且つタンク内の容積を左右に2分割する縦隔壁をタンクの全長に亘って介在させていることを特徴としたものである。
このように、上下の各平面板を縦隔壁で上下に連結させていると、両平面板が縦隔壁を介して一体化されるので、上記請求項4のものと同様に該両平面板が相互に補強し合うようになる。
従って、この請求項5の液体貯蔵タンクでは、上記請求項2又は3の効果に加えて、タンク胴部の各平面板部分を縦隔壁で補強することができるので、タンク内圧に対する強度が低下する部分(各平面板部分)を補強する(例えば曲面部のタンク壁面の強度レベル付近まで高める)ことができるという効果がある。
又、この請求項5の液体貯蔵タンクのように、タンク容積を縦隔壁で左右に小分け(2分割)していると、このタンクを船舶に搭載した場合において、航行時に船舶が左右又は前後に揺動してタンク内の貨液が左右又は前後に移動(スロッシング)したときのエネルギー(衝撃力)が小さくなりので、該スロッシングによるタンク壁面へのダメージを軽減できると共に貨液の見かけの重心高さが低くなるという効果もある。
以下、図1〜図11を参照して本願実施例の液体貯蔵タンクを説明すると、図1〜図8には本願請求項1〜4に対応する第1実施例を示し、図9〜図11には本願請求項5に対応する第2実施例を示している。尚、本願各実施例の液体貯蔵タンクとしては、例えば、LPG、LEG、LNG等の液化ガスを貯蔵する高圧対応の液化ガスタンクや、その他の液体(例えば液状燃料や液体化学品等)を貯蔵する低圧対応の一般タンク等があるが、いずれのタンクも比較的大型に形成されるものがある。
[図1〜図8の第1実施例]
この第1実施例の液体貯蔵タンクは、図1〜図4に示すように、筒状のタンク胴部2の長さ方向の両端開口部をそれぞれ凸曲面状の鏡部3,3で閉塞してタンク本体1を構成しているとともに、タンク胴部2における該タンク胴部2の軸線方向と直交する方向の断面形状を上下高さHの割りに左右幅Wを大きくした横長の長円形に形成している。尚、この実施例の説明では、タンク胴部2の軸線方向を前後といい、該軸線方向に直交する水平方向を左右といい、該軸線方向に直交する上下方向を上下という。
この第1実施例の液体貯蔵タンクは、図1〜図4に示すように、筒状のタンク胴部2の長さ方向の両端開口部をそれぞれ凸曲面状の鏡部3,3で閉塞してタンク本体1を構成しているとともに、タンク胴部2における該タンク胴部2の軸線方向と直交する方向の断面形状を上下高さHの割りに左右幅Wを大きくした横長の長円形に形成している。尚、この実施例の説明では、タンク胴部2の軸線方向を前後といい、該軸線方向に直交する水平方向を左右といい、該軸線方向に直交する上下方向を上下という。
この第1実施例で採用できる液体貯蔵タンク(タンク本体1)の大きさは、大型のものでは例えば(一例として)前後長さLが20m、左右幅Wが9.6m、上下高さHが7.4m程度のものを採用でき、小型のものではタンク容積を例えば100m3程度まで小さくしたものを採用できる。尚、これらの各寸法(又はタンク容積)は特に限定するものではなく、適宜に設計変更できるものである。又、以下に示すその他の各寸法(M、R、S、T1〜T4)も、それぞれ一例であって適宜に設計変更できるものである。
この液体貯蔵タンク(タンク本体1)を構成するタンク胴部2及び各鏡部3,3の材質としては、炭素鋼板や合金鋼板やステンレス鋼板やアルミニウム合金板等の金属板が使用可能である。そして、この第1実施例の液体貯蔵タンクは、図5に示すようにそれぞれ所定形状に成形した複数枚の各パーツを順次溶接により連続させて、図1〜図4に示すタンク本体1に成形したものであるが、タンク壁面を構成する各パーツの具体的な形状を以下に説明する。尚、この第1実施例のタンク本体1内には、図6〜図8に示すようにタンク壁面を補強する補強材4が設けられているが、この補強材4についてはタンク胴部2と各鏡部3,3の説明の後で説明する。
タンク胴部2は、その上面部及び下面部のそれぞれ幅方向中央部に配置される所定幅の上下各平面板21,21とそれぞれ半円形状に折り曲げた左右各半円側板22,22とを用いて、各平面板21,21の側縁21a(図5)と各半円側板22,22の側縁22a(図5)とを溶接して断面が横長の長円形の筒状に形成したものである。
タンク胴部2の前後長さM(図2、図3)は12.6mであり、従って各平面板21,21及び各半円側板22,22の前後長さもそれぞれ12.6mである。タンク胴部2の平面板21の左右幅S(図3、図4)は2.2mである。タンク胴部2の半円側板22は、前後方向から見た形状が真円の1/2長さであって、その曲率半径R(図2、図3、図4)は3.7mである。従って、半円側板22の上下各側縁22a,22a(図5)間の上下高さH(図4)は7.4mとなる。
そして、上記2つの平面板21,21と上記2つの半円側板22,22とは、上下各平面板21,21の左右各側縁21a,21a(図5)と左右各半円側板22,22の上下一方の側縁22a,22a(図5)とを溶接(溶接部5,5)することで、前後方向から見て左右横長の長円形の筒状のタンク胴部2に成形されている。従って、このタンク胴部2は、上下高さH(7.4m)の割に左右幅W(9.6m)が大きい横長の長円形の筒状となっている。
尚、タンク胴部2を構成する各平面板21,21及び各半円側板22,22は、それぞれ単独でもかなりの大面積を有しており、該平面板21及び半円側板22を、それぞれ所定小面積に分割した各分割パーツを溶接により連続させて形成することができる。その場合、平面板21は平面形状であり、半円側板22は曲率の同じ半円形状であるので、それぞれ分割パーツの形状も単純(同形状)となり、該各分割パーツの成形及び平面板21及び半円側板22への組付けが容易に行える。
各鏡部3,3は、タンク胴部2の平面板21と同じ左右幅S(2.2m)の板材を上下に半円形状に折り曲げた1つの半円曲板31と球面を平面視において1/4に分割した形状の2つの1/4球面板32,32とを用いて、半円曲板31の各側縁31a,31a(図5)と各1/4球面板32,32の側縁32a,32a(図5)とを溶接(溶接部6,6)することで、凸曲面状に形成したものである。尚、この鏡部3における半円曲板31部分は、上下に曲面状となっているが、水平方向は直線状のままである。
又、この各鏡部3,3の端縁の形状は、上記タンク胴部2の端部開口縁の形状(横長の長円形)と同形同大きさとなっていて、該各鏡部3,3の端縁とタンク胴部2の端部開口縁とが全周に亘って完全に接合するようになっている。
各鏡部3,3を構成する半円曲板31及び1/4球面板32も、それぞれ所定小面積に分割した分割パーツを所定枚数組付けて、それぞれ一連の形状(半円曲板31、1/4球面板32)に成形できる。又、1/4球面板32は球面形状であるので成形が面倒であるが、この1/4球面板32は、例えば図2〜図4に2点鎖線で区画表示しているように、周縁部分を複数枚(4枚)に分割した分割周縁板33,33・・とし中心側を1枚の半円板34に分割することで、それらの各パーツ(33、34)の成形及び組付けを比較的容易に行えるようにしている。
そして、この第1実施例の液体貯蔵タンクは、上記タンク胴部2の両端開口縁と各鏡部3,3の端縁とを接合させ、その各接合部をそれぞれ全周に亘って溶接(溶接部7,7)することで、図1〜図4のようにタンク形状に組付けることができる。
ところで、この実施例では、タンク胴部2における各平面板21,21と各半円側板22,22の前後長さを同じに設定している関係でタンク胴部2の前後各端縁が同じ位置に揃っている一方、鏡部3における半円曲板31と各1/4球面板32,32の各端縁も同じ位置に揃えているが、この場合は、タンク胴部2と鏡部3とを溶接したときに平面板21と半円側板22と半円曲板31と1/4球面板32との各端縁が十字状に接合する(十字継手となる)ことによって溶接強度が低下することが考えられる。そこで、他の実施例では、このような十字継手を避けるために、タンク胴部2における平面板21と半円側板22の各前後長さを少し異ならしめる一方、それに合わせて鏡部3における半円曲板31の長さを調整することにより、タンク胴部2側の端面と鏡部3側の端面とを凹凸状に接合させた状態で溶接するようにしてもよい。
この第1実施例では、本願請求項3に対応する構成として、タンク胴部2の上下各平面板21,21の板厚さT1(図6、図8)を、該平面板21以外のタンク構成板材の各板厚さT2〜T4(図6〜図8)より厚くしている。即ち、この第1実施例では、平面板21の板厚さT1を30mmとしている一方、タンク胴部2の半円側板22の板厚さT2と、鏡部3の半円曲板31の板厚さT3と、1/4球面板32の板厚さT4とをそれぞれ15mmに設定している(この例の場合、平面板21の板厚さT1が他の部分のタンク壁面の板厚さT2〜T4の2倍程度になる)。
又、この第1実施例の液体貯蔵タンクには、図6〜図8に示すように、タンク胴部2の内部に前後長さ方向に所定間隔(例えば1m間隔)をもって多数の補強材4,4・・を配設している。この各補強材4,4・・は、タンク胴部2の内周面と同形同大きさの外形をもつリング部41と、該リング部41の左右中央位置を上下に連結する連結支柱42とを有したものである。
この各補強材4,4・・は、タンク胴部2の長さ方向に所定間隔(例えば1m間隔)をもって各リング部41をタンク胴部2の内周面に溶接して配置している。そして、各補強材4,4の設置状態では、リング部41の左右中央位置にある連結支柱42が、リング部41の上辺部及び下辺部を介してタンク胴部2における上下の各平面板21,21を上下に連結する機能を有している。
この補強材4における連結支柱42は、本願請求項4の構成に相当するものであるが、他の実施例では、補強材4としてリング部41を設けないで、連結支柱42の上下各端部を直接上下各平面板21,21の内面に溶接したものでもよい。尚、その場合には、連結支柱42の上下各端部に平面板21の幅程度の取付材を連結して、該各取付材を各平面板21,21に溶接するとよい。
この第1実施例の液体貯蔵タンクは、例えば液体貨物運搬船に搭載するタンクとして使用できるが、そのとき通常は該液体貯蔵タンクを前後長さ方向が横向きで断面横長の長円形部分が左右に向く状態で設置される。
そして、この第1実施例の液体貯蔵タンクでは、タンク胴部2を断面が横長の長円形に形成しているので、該タンク胴部を単に円筒形としたものよりタンク容積を大きくできる。即ち、この第1実施例の上記各寸法の液体貯蔵タンクの容積は、タンク全長を同一とした場合にタンク胴部が円筒形の同種タンクの容積より約40%程度大きくなる。
又、この第1実施例の液体貯蔵タンクでは、タンク胴部2を断面横長の長円形にすることで、上記のようにタンク容積を大きくしたものでもタンクの上下高さを抑えることができる。このことは、この液体貯蔵タンクを船舶に搭載した場合に、タンク容積を大きくしたものであってもタンク高さを低く抑えることができるので、該タンクが航行時の視界の邪魔になりにくいとともに、タンクの重心が高くならないのでタンク設置状態での船舶の安定性(復原性)を損なうことがない、という機能を有するものである。
又、この第1実施例の液体貯蔵タンクでは、タンク胴部2は上下各平面板21,21と左右各半円側板22,22とを用いて断面長円形の筒状に形成したものであり、各鏡部3,3は1つの半円曲板31と2つの1/4球面板32,32とを用いて凸曲面状に形成したものである。従って、タンク胴部2及び各鏡部3,3を構成する各パーツ(タンク胴部2の平面板21及び半円側板22と、鏡部3の半円曲板31及び1/4球面板32)がそれぞれ比較的製作容易な形状(単純な形状)であるので、タンク壁面を構成する各パーツの製作及び組立作業が、図12及び図13に示す双胴型タンク(括れ部P,Qがあるもの)に比して容易となる(コストダウンを図れる)。
ところで、液体貯蔵タンクにおいて、平面状のタンク壁面部分は曲面状のタンク壁面部分よりタンク内圧及びスロッシング(貨液移動による衝撃)に対する強度が低くなる。そして、この第1実施例においてタンク内圧(及びスロッシング)に対する強度が低くなる部分は、タンク胴部2の上下各平面板21,21の部分であるが、この各平面板21,21の面積はタンク本体1の全表面積に対して約10%程度の比較的小面積であるので、強度面での弱化は比較的軽微である。
他方、この第1実施例では、タンク胴部2の上下各平面板21,21の板厚さT1を該平面板21以外のタンク構成板材(22、31、32)の各板厚さT2〜T4より厚くしていることにより、当該強度低下部分(各平面板21,21部分)を補強することができる(例えば曲面部のタンク壁面の強度レベル付近まで高めることができる)。
さらに、この第1実施例の液体貯蔵タンクでは、複数の補強材4,4・・の各連結支柱42,42・・でタンク胴部2の上下両平面板21,21を上下に連結しているので、該両平面板21,21が各連結支柱42,42・・を介して一体化されて、該両平面板21,21が相互に補強し合うようになる(強度の弱い平面板21部分を補強できる)。
[図9〜図11の第2実施例]
図9〜図11に示す第2実施例の液体貯蔵タンクは、本願請求項5の構成に対応するものであるが、この第2実施例におけるタンク壁面を構成するタンク本体1の構成は、上記第1実施例のものと同じであるので該第1実施例の説明を援用する。又、この第2実施例の液体貯蔵タンクにも、タンク胴部2の内部に第1実施例の補強材4とほぼ同様な補強材4がタンク長さ方向に所定間隔(例えば1m間隔)をもって並置されている。
図9〜図11に示す第2実施例の液体貯蔵タンクは、本願請求項5の構成に対応するものであるが、この第2実施例におけるタンク壁面を構成するタンク本体1の構成は、上記第1実施例のものと同じであるので該第1実施例の説明を援用する。又、この第2実施例の液体貯蔵タンクにも、タンク胴部2の内部に第1実施例の補強材4とほぼ同様な補強材4がタンク長さ方向に所定間隔(例えば1m間隔)をもって並置されている。
そして、この第2実施例の液体貯蔵タンクにおいて、第1実施例と異なる構成は、タンク(タンク本体1)内に、上下の各平面板21,21を上下に連結し且つタンク内の容積を左右に2分割する縦隔壁43をタンクの全長に亘って介在させていることである。
この縦隔壁43は、各補強材4,4・・における各連結支柱42,42・・部分をその中心部で左右に2分割し(図10及び図11の符号42a,42a参照)、その連結支柱42の各分割部42a,42aで縦隔壁43を左右から挟んだ状態で該縦隔壁43を設置している。
この縦隔壁43は、タンク胴部2内と前後の各鏡部3,3内に跨がる1枚状態で設置されていて、該縦隔壁43でタンク本体1の全長に亘って該タンク本体1内の容積を2分割している。又、縦隔壁43の上下各端部43a,43bは、それぞれタンク胴部2の上下各平面板21,21に溶接されていて、該縦隔壁43を介して上下の平面板21,21を一体的に連結している。
このように、上下の各平面板21,21を縦隔壁43で上下に連結させていると、両平面板21,21が縦隔壁43を介して一体化されるので、該両平面板21,21が相互に補強し合うようになり、タンク内圧に対する強度が弱い各平面板21,21部分を補強することができる。
又、上記縦隔壁43はタンク内の容積を左右に2分割しているが、このように縦隔壁43でタンク内容積を左右に2分割していると、この液体貯蔵タンクを船舶に搭載した場合のようにタンク内の貨液が左右に移動(スロッシング)したときのエネルギー(衝撃力)が小さくなって、該スロッシングによるタンク壁面へのダメージを軽減できると共に貨液の見かけの重心高さを低くできる。
又、この第2実施例において、縦隔壁43には、その上端付近及び下端付近にそれぞれ連通口を設けておくことができる。その場合は、左右の分割室内の下部にある貨液が下部側の連通口を通って各室に行き来できる一方、左右の分割室内の上部にあるガスが上部側の連通口を通って各室に行き来できるので、タンク内を左右2つの分割室に分割したものであっても、汲み上げポンプや液面計がそれぞれ1つでよい。尚、縦隔壁43に上記連通口を形成する場合は、該連通口の口径は貨液やガスが流通し得る程度の小さいものでよい(連通口の口径が小さいと、各分割室への貨液の移動が急激に起こらないのでスロッシングによるダメージ及び液移動は小さいままである)。
尚、縦隔壁43に上記連通口を形成したものでは、該連通口(特に縦隔壁下端付近のもの)に開閉弁を設けておいて、必要時に該開閉弁を開閉操作し得るようにしてもよい。
Claims (5)
- 筒形のタンク胴部(2)の両端開口部をそれぞれ凸曲面状の鏡部(3,3)で閉塞してなる横向き設置型の液体貯蔵タンクであって、
上記タンク胴部(2)における該タンク胴部(2)の軸線方向と直交する方向の断面形状が、上下高さ(H)の割りに左右幅(W)を大きくした横長の長円形である、
ことを特徴とする液体貯蔵タンク。 - 請求項1において、
上記タンク胴部(2)は、該タンク胴部(2)の上面部及び下面部のそれぞれ幅方向中央部に配置される所定幅の上下各平面板(21,21)とそれぞれ半円形状に折り曲げた左右各半円側板(22,22)とを用いて、上記各平面板(21,21)の側縁(21a)と上記各半円側板(22,22)の側縁(22a)とを溶接して断面長円形の筒状に形成したものである一方、
上記各鏡部(3,3)は、上記タンク胴部(2)の上記平面板(21)と同幅の板材を上下に半円形状に折り曲げた1つの半円曲板(31)と球面を平面視において1/4に分割した形状の2つの1/4球面板(32,32)とを用いて、上記半円曲板(31)の各側縁(31a)と上記各1/4球面板(32,32)の側縁(32a)とを溶接して凸曲面状に形成したものであるとともに、
上記タンク胴部(2)の端部開口縁の形状と上記各鏡部(3,3)の端縁の形状とは相互に同形同大きさである、
ことを特徴とする液体貯蔵タンク。 - 請求項2において、
上記タンク胴部(2)の上下各平面板(21,21)の板厚さ(T1)を該平面板以外のタンク構成板材の板厚さ(T2〜T4)より厚くしている、
ことを特徴する液体貯蔵タンク。 - 請求項2又は3において、
上記タンク胴部(2)内に、上下の各平面板(21,21)を上下に連結する連結支柱(42)を、タンク胴部(2)の長さ方向に間隔をもって複数本設置している、
ことを特徴する液体貯蔵タンク。 - 請求項2又は3において、
タンク内に、上下の各平面板(21,21)を連結し且つタンク内の容積を左右に2分割する縦隔壁(43)をタンクの全長に亘って介在させている、
ことを特徴する液体貯蔵タンク。
Priority Applications (1)
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CN108657673A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-10-16 | 海安华达石油仪器有限公司 | 一种石油气储罐 |
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WO2023079644A1 (ja) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | 三菱造船株式会社 | タンク、船舶 |
-
2013
- 2013-02-05 JP JP2013020709A patent/JP2014151922A/ja active Pending
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