JP2019142355A - 液体貨物バラ積船 - Google Patents

Abstract

【課題】比重の大きい液体を積載した場合でも、船幅や船の深さを大きくすることなく、復原性基準を満足する液体貨物バラ積船を提供すること。【解決手段】液体貨物バラ積船１は、船首３と船尾４と間に貨物区画２を有している。貨物区画２は、船側外板１１と船底外板１２からなる外殻と船側縦通隔壁１３と二重底板１４からなる内殻を有するダブルハル構造の船殻８と、船殻８に接続され貨物を覆うシングルハル構造の天井板１５とを有し、貨物区画２の両側上方にトップサイドタンク２１が夫々設けられている。トップサイドタンク２１は、船側縦通隔壁１３の高さ途中から斜めに上甲板２０に向けて傾斜して設けられたトップサイドタンク底板２２と、トップサイドタンク底板２２が上甲板２０に向けて傾斜して上昇する途中から縦方向に方向を変え上甲板２０に連結するトップサイドタンク縦板２３とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、貨物を最大乾舷まで積載する乾舷の小さな小型輸送船に関し、特に比重の大きな液体を積載する液体貨物バラ積船に関するものである。

従来、船体の復原性に対する自由表面の影響を考慮し、貨物区画の上部に傾斜をつけたトップサイドタンクと称する三角形のバラストタンクを配置することにより、自由表面の面積、特に自由表面の横方向の幅を小さくした船体が例えば、特許文献１において知られている。

特許第５１５３４１６号公報

図３は、特許文献１の図３に示された船舶１０１の横断面図である。同図において、船舶１０１は、船側外板１０２や船底板１０３や二重底板１０４と上甲板１０９等から構成される。この船底板１０３と二重底板１０４との間に二重底の空間が設けられ、二重底板１０４の側方に設けられたホッパー部１０５の下部にも空間部１０６が設けられる。これらの下側の空間部１０６とトップサイドの空間部１０８はバラストタンク、ボイドスペース、パイプスペース、通行スペース等として使用される。

貨物タンク１１０の横断面形状は、底部が船舶１０１の二重底板１０４の上に配置され、底部の両側方が上方向に傾斜したホッパー部１０５になっている。船側部分では船側と同じように垂直となり、更に、上方ではトップサイドの空間部１０８を避けるために内側に傾斜している。図３Ａは満載喫水線Ｌまで沈んだ状態を示している。同図に示すように、貨物タンク１１０に液体貨物を積載した場合、トップサイドの空間部１０８の傾斜により液体貨物の自由表面の面積が、上甲板１０９に近づくほど小さくなっている。なお、特許文献１の図３には、貨物タンク１１０を左右に分ける縦方向中央隔壁１１１が設けられていないが、以下に説明する本発明との比較のため、図３Ａにはこれを示した。このような、形状を持つ貨物タンク１１０の場合、液体貨物の積載量が増えるつれ船体重心位置が上昇するが、自由表面Ｆの面積は縮小する。

このような船舶１０１がメタセンターＭに対して横傾斜２５度動揺した状態を図３Ｂに示す。同図左側において船舶１０１が横傾斜すると、自由表面Ｆの面積は増加するが、トップサイドの空間部１０８を設けていない船体に比べて、その増加量も削減できる。

一方、特許文献１で想定されている積み荷の液体は、液化ガスであり水と比較して凡そ半分程度の比重しか持っていない軽い液体である。温度により内部圧力が変化するため、船体と独立した２重構造として防熱構造が採用されている。また、タンク断面を円に近づけるようにして、圧力に対応できるようにしている。さらに、油由来の化学薬品の比重は一般的に水よりも小さく、積載量を増やす膨張タンクを採用する場合には、膨張タンクを含めたタンク全体として断面を円に近づけるようにしている。そして、そのような油由来の化学薬品は、液体貨物の大半を占めているのである。

一方、比重の大きい（例えば、１ｍ^３当たり１．０トンを超える）の液体化学薬品（塩酸１．１９、硝酸１．５、硫酸１．７８等）を積載した場合、自由表面の面積の増加は復原性により大きく影響することになる。従って、比重の大きい化学薬品を積載する用途には、船幅を大きくしたり、船の深さを深くしたりして船体を構成せざるを得なかった。しかしながら、船幅や船の深さを大きくすると、船舶の推進効率が悪くなり船速が低下し、船舶としての経済性、採算性が悪くなる。

本発明の目的とするところは、比重の大きい液体を積載した場合でも、船幅や船の深さを大きくすることなく、復原性基準を満足する液体貨物バラ積船を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は、船首と船尾との間に貨物区画を有する液体貨物バラ積船において、
貨物区画は、船側外板と船底外板からなる外殻と船側縦通隔壁と二重底板からなる内殻を有するダブルハル構造の船殻と、天井を覆うシングルハル構造の天井板とを有し、
貨物区画の両側上方にトップサイドタンクが夫々設けられており、
前記トップサイドタンクは、前記貨物区画の高さ途中の前記船側縦通隔壁から斜めに上甲板に向けて傾斜して設けられたトップサイドタンク底板と、前記トップサイドタンク底板が上甲板に向けて傾斜して上昇する途中から縦方向に方向を変え上甲板に連結するトップサイドタンク縦板とを有することを特徴とする。

本発明によれば、横傾斜に船体が同様した場合でも、貨物タンク内の液体貨物の自由液面は、トップサイドタンク縦板の高さ範囲にとどまり自由表面の面積の増加を抑えることができ、比重の重い液体貨物を積載した場合であっても、復原力を損なうことはないという効果がある。

液体貨物バラ積船を示す図であり、図１Ａは側断面図、図１Ｂは貨物区画２の横断面図であり、図１Ｃは他の形態の液体貨物バラ積船の横断面図である。 液体貨物を積載した場合の作用を示す図であり、図２Ａは満載喫水線Ｌまで沈んだ状態を、図２Ｂは横傾斜２５度動揺した状態を示した図である。 特許文献１に示された船舶を示す図であり、図３Ａは満載喫水線Ｌまで沈んだ状態を、図３Ｂは横傾斜２５度動揺した状態を示した図である。

図１は、液体貨物バラ積船１を示す。図１Ａの側断面において、貨物区画２は、図１Ａに示すように、船首３と船尾４との間に位置している。貨物区画２の前方には、船首水槽５を有し、貨物区画２の後方には、ポンプ室６及び機関室７を有している。

図１Ｂは貨物区画２の横断面を示している。貨物区画２は、船側外板１１、船底外板１２を外殻とし、船側縦通隔壁１３、二重底板１４を内殻としたダブルハル構造の船殻８と、貨物区画２を覆う天井板１５によるシングルハル構造を有している。天井板１５は船殻８を水密状に塞ぐ上甲板２０の一部である。貨物区画２の両側上方にトップサイドタンク２１が夫々設けられている。中央縦通隔壁１６は、貨物区画２を左右に２分割する。なお、図１Ｂの左側は、船側縦通隔壁１３が上甲板２０に接続した例であり、図１Ｂの右側は、船側縦通隔壁１３が貨物区画２の高さ途中で途切れている例である。液体貨物バラ積船１は、船側縦通隔壁１３に関しては、図面の左側の構造、右側の構造のいずれでも適用できる。２８は、船側外板１１と船側縦通隔壁１３との間に設けられたサイドタンクである。

トップサイドタンク底板２２は、図１Ｂの左側の構造においては貨物区画２の高さ途中位置の船側縦通隔壁１３から斜めに上甲板２０に向けて傾斜して設けられる。また、図面の左側の構造においては貨物区画２の高さ途中位置で途切れた船側縦通隔壁１３から斜めに上甲板２０に向けて傾斜して設けられる。トップサイドタンク縦板２３は、トップサイドタンク底板２２が上甲板２０に向けて傾斜して上昇する途中で縦方向に方向を変えて上甲板２０に連結する。図１Ｂの左側の構造においては、トップサイドタンク２１は、上甲板２０と船側縦通隔壁１３およびトップサイドタンク底板２２とトップサイドタンク縦板２３により囲まれて形成された水密状の内部空間を有している。図面の右側の構造においては、トップサイドタンク２１は、サイドタンク２８と連通し、上甲板２０とトップサイドタンク底板２２とトップサイドタンク縦板２３と船側縦通隔壁１３と二重底板１４と船側外板１１により囲まれて形成された水密状の内部空間を有している。貨物タンク１０は、天井板１５、トップサイドタンク底板２２、トップサイドタンク縦板２３、船側縦通隔壁１３、及び二重底板１４に囲われて形成されている。

上甲板を支えるリブ２４は、トップサイドタンク底板２２の直上の位置においては、上甲板２０の下側に設置されている。一方、天井板１５となる上甲板２０は、上甲板２０の上側にリブ２４は設置される。また、トップサイドタンク底板２２を支えるリブ２５も、トップサイドタンク２１の内側に向けて設置される。液体化学薬品を積載する貨物タンク１０は、貨物の積み替えの度に内部を洗浄する必要があり、洗浄効率を良くするためにリブ２４、２５を上甲板２０の上側若しくはトップサイドタンク２１の内側に設置するのである。

トップサイドタンク縦板２３の縦方向の長さは、積載可能な液体貨物の量によって決定される。液体貨物は、一般的に最大で貨物容量の９５％の割合で積載し、復原性計算を行うことになっている。トップサイドタンク２１の船側縦通隔壁１３の高さ範囲の中で、積載量９５％になるように配置することによって、自由表面の影響を最少かつ一定の数値に納めることができる。また、トップサイドタンク底板２２の角度は、貨物液体の比重や実際の運行の積み付け量により最適な角度を決定する。

トップサイドタンク縦板２３を縦に設けることで、トップサイドタンク縦板２３に対する上甲板２０とトップサイドタンク底板２２との接続角度が夫々ほぼ直角、および、鈍角になるので、造船作業においてトップサイドタンク２１の中に入ってこれらの溶接作業を容易に行うことができる。

トップサイドタンク２１の直上の空間は、リブ２４による突起物が無いので荷役作業のスペースとし、天井板１５に相当する上甲板２０にはリブ２４による突起物があるので貨物タンク１０内の液体貨物の荷揚げ、荷下ろしをするためのパイプラインや、ポンプなどの機械を設置する。このようにすれば、作業員は上甲板２０の作業スペースとして平坦な面積を広く確保できる。

トップサイドタンク２１は、バラストタンクとして使用される以外に、ボイドスペース、パイプスペース、通行スペース等として使用可能である。

図２は、トップサイドタンク縦板２３の高さ範囲の中になるように液体貨物を積載した場合の作用を示している。図２Ａは、本実施例の液体貨物バラ積船１が貨物積載により満載喫水線Ｌまで沈んだ状態を、横置断面図により示したものである。図２Ｂは、液体貨物バラ積船１が満載状態でメタセンターＭを中心に横傾斜２５度動揺した状態を示したものである。

貨物タンク１０内の液体貨物の自由表面Ｆは、同図左側においてトップサイドタンク縦板２３の高さ範囲にとどまり、トップサイドタンク底板２２の範囲にまで進出しておらず、自由表面の広さをトップサイドタンク縦板２３の範囲内に押さえている。一方、図３に示した従来の船体では、トップサイドの空間部１０８の下の範囲にまで自由表面Ｆの広さは拡大しており、復原性に影響を与えている。このように本実施例によれば、自由表面の面積の増加を抑えることができ、比重の重い液体貨物を積載した場合であっても、復原力を損なうことはない。

図１Ｃは、膨張トランク２６を設けた例を示している。膨張トランク２６は、貨物タンクの自由液面の影響により見掛けの重心上昇を防ぎ、また、浮力体として用いられることで知られており、トップサイドタンク２１を覆う上甲板２０よりも高い位置の貨物タンクの部分である。膨張トランク２６の天井板はトランク甲板２７によるシングルハル構造であり、トランク甲板２７は上甲板２０から高さを上げて連続している。実際は、トップサイドタンク縦板２３が上甲板２０に接続し、さらにそのまま上昇してトランク甲板２７に接続している。トランク甲板２７の上にはリブ２９が設けられている。膨張トランク２６の側面には、排水領域を有していない。膨張トランク２６を設けることにより、比重の比較的小さな貨物の運搬にも船舶としての経済性、採算性に支障を与えずに運搬できるようになり、船舶として積載貨物の適用範囲が広がる。

上記実施例においては、中央縦通隔壁１６により貨物区画２を左右に２分割したが、中央縦通隔壁１６を増やすことにより貨物区画２の船幅方向の分割数を増やしても良い。

１ 液体貨物バラ積船
２ 貨物区画
３ 船首
４ 船尾
５ 船首水槽
６ ポンプ室
７ 機関室
８ 船殻
１０ 貨物タンク
１１ 船側外板
１２ 船底外板
１３ 船側縦通隔壁
１４ 二重底板
１５ 天井板
１６ 中央縦通隔壁
２０ 上甲板
２１ トップサイドタンク
２２ トップサイドタンク底板
２３ トップサイドタンク縦板
２４、２５、２９ リブ
２６ 膨張トランク
２７ トランク甲板
２８ サイドタンク
１０１ 船舶
１０２ 船側外板
１０３ 船底板
１０４ 二重底板
１０５ ホッパー部
１０６ 空間部
１０８ 空間部
１０９ 上甲板
１１０ 貨物タンク
１１１ 縦方向中央隔壁

上記目的を達成するために、この発明は、船首と船尾との間に貨物区画を有する液体貨物バラ積船において、
貨物区画は、船側外板と船底外板からなる外殻と船側縦通隔壁と二重底板からなる内殻を有するダブルハル構造の船殻と、天井を覆うシングルハル構造の天井板とを有し、
貨物区画の両側上方にトップサイドタンクが夫々設けられており、
前記トップサイドタンクは、前記貨物区画の高さ途中の前記船側縦通隔壁から斜めに上甲板に向けて傾斜して設けられたトップサイドタンク底板と、前記トップサイドタンク底板が上甲板に向けて傾斜して上昇する途中から縦方向に方向を変え上甲板に連結するトップサイドタンク縦板とを有し、
上甲板を支えるリブがトップサイドタンク底板の直上の位置では上甲板の下側に設けられ、上甲板にはリブによる突起物が無いスペースとし、
天井板の上側には当該天井板を支えるリブによる突起物が設けられ、かつ前記貨物区画内の液体貨物の荷揚げ、荷下ろしをするためのパイプライン及びポンプが設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、横傾斜に船体が同様した場合でも、貨物タンク内の液体貨物の自由液面は、トップサイドタンク縦板の高さ範囲にとどまり自由表面の面積の増加を抑えることができ、比重の重い液体貨物を積載した場合であっても、復原力を損なうことはないという効果がある。さらに、天井板のリブが上側に付いているため、液体化学薬品の積み替えの度に必要とされる内部洗浄において内側から天井板を洗浄しやすい。また、リブが設けられた天井板にパイプラインやポンプを設けることと、トップサイドタンク底板の直上の位置では上甲板の下側にリブを設けて、トップサイドタンク底板の直上の上甲板はリブによる突起物が無い状態にすることにより、作業員の作業スペースとして平坦な面積を広く確保できる。

Claims (2)

1. 船首と船尾との間に貨物区画を有する液体貨物バラ積船において、
   貨物区画は、船側外板と船底外板からなる外殻と船側縦通隔壁と二重底板からなる内殻を有するダブルハル構造の船殻と、天井を覆うシングルハル構造の天井板とを有し、
   貨物区画の両側上方にトップサイドタンクが夫々設けられており、
   前記トップサイドタンクは、前記貨物区画の高さ途中の前記船側縦通隔壁から斜めに上甲板に向けて傾斜して設けられたトップサイドタンク底板と、前記トップサイドタンク底板が上甲板に向けて傾斜して上昇する途中から縦方向に方向を変え上甲板に連結するトップサイドタンク縦板とを有することを特徴とする液体貨物バラ積船。
   
2. 請求項１の液体貨物バラ積船において、前記シングルハル構造の天井板は、前記上甲板、若しくは前記上甲板よりも高さを高くして前記上甲板に連続するトランク甲板のいずれかであることを特徴とする液体貨物バラ積船。