双层壳罐和液化气搬运船的制作方法

1.本发明涉及双层壳罐以及包含该双层壳罐的液化气搬运船。


背景技术：

2.以往，公知有lng、液化氢等液化气用的双层壳罐。例如，在专利文献1中公开了包含贮存液化气的内槽和收纳内槽的外槽的球形的双层壳罐。在该双层壳罐中，内槽与外槽之间的空间为真空，在内槽与外槽之间的空间中填塞有隔热件。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开平2
‑
195099号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.但是，在专利文献1所公开的双层壳罐中，由于对外槽作用与内侧的真空和外侧的大气压的压力差对应的较大的力，因此对外槽要求相当高的强度。
8.因此，本发明的目的在于，提供能够降低外槽所要求的强度的双层壳罐以及包含该双层壳罐的液化气搬运船。
9.用于解决课题的手段
10.为了解决上述课题，本发明的双层壳罐的特征在于，该双层壳罐具有：球形的内槽，其贮存液化气；以及外槽，其收纳所述内槽，在所述内槽与所述外槽之间的空间中填充有因所述液化气的气化而产生的蒸发气体。
11.另外，本发明的液化气搬运船的特征在于，该液化气搬运船具有双层壳罐，该双层壳罐包含：球形的内槽，其贮存液化气；以及外槽，其收纳所述内槽，在所述内槽与所述外槽之间的空间中填充有因所述液化气的气化而产生的蒸发气体。
12.根据上述的结构，能够使内槽与外槽之间的空间的压力为与大气压相同的程度。因此，能够降低外槽所要求的强度。
13.也可以为，上述的双层壳罐还具有：送气管，其从所述内槽向其他设备引导所述蒸发气体；以及分支管，其从所述送气管分支，具有在所述内槽与所述外槽之间开口的前端。根据该结构，在双层壳罐搭载于船体的情况下，能够防止在伴随着船体的摆动的液化气的晃荡时液化气漏出到内槽与外槽之间。
14.或者，也可以为，在所述内槽上设置有连通孔，该连通孔将所述内槽与所述外槽之间的空间和所述内槽的内部连通起来。
15.也可以为，上述的双层壳罐还具有从所述外槽的顶部延伸至所述内槽的底部的管塔，所述连通孔由在所述管塔的周围与所述内槽接合的连通管构成。此外，根据以下的结构1～6，在双层壳罐搭载于船体的情况下，能够防止在伴随着船体的摆动的液化气的晃荡时液化气漏出到内槽与外槽之间。
16.结构1：所述连通管是直管，在所述连通管内设置有至少一个突起，该突起防止所述内槽内的液化气向所述内槽与所述外槽之间漏出。
17.结构2：所述连通管是直管，在所述内槽内设置有伞，该伞用于防止所述内槽内的液化气向所述连通孔流入。
18.结构3：所述连通管是直管，在所述连通管上设置有呈矩阵状或交错状排列的多个贯通孔，位于所述内槽内的所述连通管的一端被封闭板封闭。
19.结构4：所述连通管是以位于所述内槽内的一端向上开口且位于所述内槽与所述外槽之间的另一端向下开口的方式呈s字状弯曲的s字管。
20.结构5：所述连通管是以位于所述内槽内的一端向斜下方开口且位于所述内槽与所述外槽之间的另一端向斜上方开口的方式呈v字状屈曲的v字管。
21.结构6：所述连通管是直管，在位于所述内槽内的所述连通管的一端安装有所述蒸发气体能够透过但所述液化气不能透过的膜。
22.或者，也可以为，上述的双层壳罐还具有从所述外槽的顶部延伸至所述内槽的底部的管塔，在所述内槽的顶部形成有用于在所述内槽的顶部与所述管塔之间确保间隙的开口，所述连通孔由所述间隙构成。
23.例如，也可以为，上述的双层壳罐还具有隔热件，该隔热件填塞于所述内槽与所述外槽之间的空间，覆盖所述内槽的外侧面和所述外槽的内侧面。
24.也可以为，上述的双层壳罐还具有覆盖所述外槽的外侧面的隔热件。根据该结构，与外槽的外侧面未被隔热件覆盖的情况相比，能够减小从内槽至外槽的距离，换言之能够减小外槽的直径。
25.发明效果
26.根据本发明，能够降低外槽所要求的强度。
附图说明
27.图1是包含本发明的第1实施方式的双层壳罐的液化气搬运船的剖视图。
28.图2是包含第1实施方式的变形例的双层壳罐的液化气搬运船的剖视图。
29.图3是包含本发明的第2实施方式的双层壳罐的液化气搬运船的剖视图。
30.图4是图3的主要部分放大图。
31.图5是第2实施方式的第1变形例的双层壳罐的主要部分放大图。
32.图6是第2实施方式的第2变形例的双层壳罐的主要部分放大图。
33.图7是第2实施方式的第3变形例的双层壳罐的主要部分放大图。
34.图8是第2实施方式的第4变形例的双层壳罐的主要部分放大图。
35.图9是包含第2实施方式的第5变形例的双层壳罐的液化气搬运船的剖视图。
36.图10是包含第2实施方式的第6变形例的双层壳罐的液化气搬运船的剖视图。
37.图11是包含本发明的第3实施方式的双层壳罐的液化气搬运船的剖视图。
38.图12是图11的主要部分放大图。
具体实施方式
39.(第1实施方式)
40.图1示出包含本发明的第1实施方式的双层壳罐2a的液化气搬运船1。该液化气搬运船1除了包含双层壳罐2a以外，还包含搭载有双层壳罐2a的船体11以及与船体11一起在双层壳罐2a的周围形成保持空间13的罐罩12。
41.在本实施方式中，在保持空间13中填充有氮气。但是，也可以在保持空间13中填充干燥空气，还可以填充推进用发动机的废气。
42.双层壳罐2a包含贮存液化气的内槽3和收纳内槽3的外槽4。例如，液化气是lng、液化氮、液化氢、液化氦等。另外，双层壳罐2a包含从外槽4的顶部延伸至内槽3的底部的管塔(也称为泵塔)20。
43.内槽3为球形。内槽3不需要一定为球对称，也可以是近似于球对称的形状。例如，内槽3也可以是与球对称相比从内槽3的中心向上45度的角度方向和/或向下45度的角度方向鼓起的形状。或者，内槽3也可以是在上半球体与下半球体之间夹着较短的筒状体的形状。
44.在本实施方式中，外槽4也为球形。外槽4的中心与内槽3的中心一致。与内槽3相同，外槽4也不需要一定为球对称，也可以是近似于球对称的形状。例如，与内槽3相同，外槽4也可以是与球对称相比从外槽4的中心向上45度的角度方向和/或向下45度的角度方向鼓起的形状。但是，外槽4不需要一定是球形，也可以是任意的形状。
45.管塔20包含：密闭构造的箱部，其与外槽4的顶部接合；以及柱部，其从该箱部贯穿内槽3的顶部而向下延伸。例如，柱部呈中空的圆柱状，在柱部的位于内槽3内的部分，在适当部位设置有连通内部和外部的贯通孔。但是，柱部也可以呈四棱柱状。
46.虽然省略了图示，但在管塔20的柱部内的下部设置有用于汲取液化气的泵。在该泵上连接有送液管和电管，这些送液管和电管通过管塔20的柱部内，贯穿管塔20的箱部而延伸至外部。
47.此外，管塔20的箱部也被送气管91贯穿。送气管91将因内槽3内的液化气的气化而产生的蒸发气体从内槽3向其他设备引导。其他设备例如是推进用发送机、发电用发动机、再液化装置、大气释放装置等。
48.在内槽3与外槽4之间的空间中填塞有第1隔热件7。第1隔热件7全面地覆盖内槽3的外侧面和外槽4的内侧面。此外，外槽4的外侧面被第2隔热件8全面地覆盖。
49.第1隔热件7例如可以是由聚氨酯(pu)、酚醛树脂(pf)等树脂构成的发泡体，也可以是珠光体、玻璃中空体等粒状体，还可以是玻璃棉等无机纤维。
50.第2隔热件8例如是由聚氨酯、酚醛树脂等树脂构成的发泡体。如上所述，由于在保持空间13中填充有氮气，因此在第2隔热件8是发泡体的情况下，氮气从保持空间13侵入到第2隔热件8内，第2隔热件8内的空隙被氮气填充。另外，也可以从气体产生装置(未图示)向第2隔热件8提供氮气。另外，在保持空间13中填充有干燥空气的情况下，也可以在第2隔热件8内的空隙中填充干燥空气。
51.在内槽3与外槽4之间的空间中填充有蒸发气体。作为向内槽3与外槽4之间的空间填充蒸发气体的方法，能够采用各种方法。
52.在本实施方式中，分支管92从上述的送气管91分支。分支管92的前端在内槽3与外槽4之间开口。另外，也可以为，在送气管91中，在比分支管92的分支点靠上游侧的位置设置有压缩机等各种设备。另外，也可以在分支管92上设置有压力调整阀、止回阀等。
53.外槽4在船体11的地板面11a上被裙部6支承，内槽3在外槽4的内周面上被裙部5支承。裙部5、6呈以铅垂方向为轴向的筒状，裙部6的上端与外槽4的赤道部接合，裙部5的上端与内槽3的赤道部接合。
54.但是，对外槽4和内槽3进行支承的构造能够适当变更。例如，内槽3也可以从外槽4吊下。
55.如以上说明的那样，在本实施方式的双层壳罐2a中，能够使内槽3与外槽4之间的空间的压力为与大气压相同的程度。因此，能够降低外槽4所要求的强度。
56.＜变形例＞
57.外槽4的外侧面不需要一定被第2隔热件8覆盖，也可以如图2所示露出。但是，在该情况下，需要增大从内槽3至外槽4的距离来确保隔热性能。与此相对，如果像上述实施方式那样外槽4的外侧面被第2隔热件8覆盖，则与外槽4的外侧面未被第2隔热件8覆盖的情况相比，能够减小从内槽3至外槽4的距离，换言之能够减小外槽4的直径。另外，本变形例也能够应用于后述的第2实施方式和第3实施方式。
58.(第2实施方式)
59.图3示出包含本发明的第2实施方式的双层壳罐2b的液化气搬运船1。另外，在本实施方式中，对与第1实施方式相同的结构要素标注相同的标号而省略重复的说明。
60.在本实施方式中，作为向内槽3与外槽4之间的空间填充蒸发气体的方法，代替使用分支管92，在内槽3的上部设置有将内槽3与外槽4之间的空间和内槽3的内部连通起来的多个连通孔31。另外，连通孔31的数量也可以是一个。另外，在本实施方式中，第1隔热件7是发泡体。
61.更详细而言，如图4所示，在本实施方式中，各连通孔31由在管塔20的周围与内槽3接合的连通管32构成。连通管32是直管，在连通管32内设置有至少一个(在图例中为两个)突起33，该突起33防止内槽3内的液化气向内槽3与外槽4之间漏出。
62.如果是这样的结构，则能够防止在伴随着船体11的摆动的液化气的晃荡时液化气漏出到内槽3与外槽4之间。
63.另外，在本实施方式中，为了在内槽3与外槽4之间的空间的压力变得过高时能够排出该空间的蒸发气体，优选外槽4与设置有开闭阀16的排出管15连接。
64.＜变形例＞
65.与上述实施方式相同的效果也能够通过图5至图10所示的结构得到。
66.在图5所示的结构中，在内槽3内设置有用于防止内槽3内的液化气向连通孔31流入的伞34。
67.在图6所示的结构中，在连通管32上设置有呈矩阵状或交错状排列的多个贯通孔，位于内槽3内的连通管32的一端(下端)被封闭板35封闭。
68.在图7所示的结构中，连通管32是呈s字状弯曲的s字管。位于内槽3内的连通管32的一端向上开口，位于内槽3与外槽4之间的另一端向下开口。
69.在图8所示的结构中，连通管32是呈v字状屈曲的v字管。位于内槽3内的连通管32的一端向斜下方开口，位于内槽3与外槽4之间的另一端向斜上方开口。
70.在图9所示的结构中，在作为直管的连通管32的下端安装有蒸发气体能够透过但液化气不能透过的膜36。例如，膜36是多孔质陶瓷膜、钯膜等。
71.图10所示的结构是适于第1隔热件7为粒状体的情况的结构。在图10所示的结构中，连通管32贯穿外槽4，在外槽4的外侧屈曲180度而与外槽4连接。
72.(第3实施方式)
73.图11示出包含本发明的第3实施方式的双层壳罐2c的液化气搬运船1。另外，在本实施方式中，对与第1实施方式和第2实施方式相同的结构要素标注相同的标号而省略重复的说明。
74.在本实施方式中，在内槽3的顶部形成有用于在与管塔20之间确保间隙的开口21，由该间隙构成连通孔31。
75.更详细而言，如图12所示，内槽3以使开口21为边缘的方式与加强环22接合。加强环22的内径比管塔20的柱部的直径大。
76.筒状的分隔板23从加强环22立起，在该分隔板23的上端设置有向径向内侧突出的环状的挡板23a。另外，在分隔板23的上端与管塔20的箱部(也可以是外槽4)之间配置有筒状的通气性部件(金属丝网或多孔板)。
77.即使是这样的结构，也能够向内槽3与外槽4之间的空间填充蒸发气体。
78.(其他实施方式)
79.本发明并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。
80.例如，双层壳罐2a～2c不需要一定包含在液化气搬运船1中，也可以包含在陆地设备中。另外，在内槽3与外槽4之间的空间中不需要一定填塞有第1隔热件7，在该空间中也可以不存在蒸发气体以外的气体。
81.标号说明
82.1：液化气搬运船；2：双层壳罐；20：管塔；21：开口；3：内槽；31：连通孔；32：连通管；33：突起；34：伞；35：封闭板；36：膜；4：外槽；7、8：隔热件；91：送气管；92：分支管。