液化气罐和液化气搬运船的制作方法

1.本发明涉及液化气罐以及包含该液化气罐的液化气搬运船。


背景技术：

2.以往，公知有lng、液化氢等液化气用的液化气罐。例如，在专利文献1中公开了包含贮存液化氢的球形的罐主体和全面覆盖该罐主体的外侧面的绝缘层的液化气罐。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特表2019
‑
501064号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.在专利文献1中记载了在覆盖罐主体的外侧面的绝缘层中填充氢蒸气的结构。但是，在专利文献1中没有记载用于实现该结构的具体的构造。
8.因此，本发明的目的在于，提供具有能够实现的构造的液化气罐以及包含该液化气罐的液化气搬运船。
9.用于解决课题的手段
10.为了解决上述课题，本发明的一个方面的液化气罐具有：球形的罐主体，其贮存液化气；隔热件，其覆盖所述罐主体的外侧面；以及隔膜，其在所述隔膜与所述罐主体之间夹着所述隔热件的状态下固定于所述隔热件或所述罐主体，沿着所述罐主体的外侧面气密状地覆盖所述隔热件。
11.根据上述结构，由于隔热件被隔膜气密状地覆盖，因此能够在罐主体与隔膜之间的空间中填充空气以外的气体、或者使该空间的压力比大气压低。即，如上所述构成的液化气罐具有能够实现的构造。
12.例如，也可以为，所述隔膜的上半球部和下半球部这双方固定于所述隔热件或所述罐主体。
13.也可以为，上述的液化气罐还具有筒状的裙部，该裙部在船体的地板面上对所述罐主体进行支承，所述裙部包含与所述罐主体相同的材质的上部、与所述船体相同的材质的下部以及导热率比所述罐主体和所述船体低的材质的中间部。根据该结构，能够容易地将裙部接合于罐主体和船体，并且能够利用裙部的中间部阻碍通过裙部的热传导。
14.也可以为，所述隔膜包含：内侧曲面部，其位于所述裙部的内侧；以及外侧曲面部，其位于所述裙部的外侧，所述内侧曲面部和所述外侧曲面部分别由与所述裙部的中间部相同的材质构成，并与所述裙部的中间部接合。根据该结构，在向罐主体内投入液化气时，内侧曲面部和外侧曲面部分别以与裙部的环状的接合部为基点而热收缩成贴附于隔热件。
15.也可以为，由所述隔热件确保的所述罐主体与所述隔膜之间的空间的压力比大气压低。根据该结构，通过大气压将隔膜隔着隔热件而按压于罐主体，因此能够简化隔膜的固
定构造。
16.或者，也可以为，在由所述隔热件确保的所述罐主体与所述隔膜之间的空间中填充有所述液化气气化而成的蒸发气体。
17.另外，本发明的另一方面的液化气罐的特征在于，该液化气罐具有：球形的罐主体；隔热件，其覆盖所述罐主体的内侧面；以及隔膜，其在所述隔膜与所述罐主体之间夹着所述隔热件的状态下固定于所述隔热件或所述罐主体，沿着所述罐主体的内侧面气密状地覆盖所述隔热件，在所述隔膜的内侧贮存有液化气。
18.根据上述结构，由于隔热件被隔膜气密状地覆盖，能够在罐主体与隔膜之间的空间中填充空气以外的气体、或者使该空间的压力比周围的压力低。即，如上所述构成的液化气罐具有能够实现的构造。
19.例如，也可以为，所述隔膜的上半球部和下半球部这双方固定于所述隔热件或所述罐主体。
20.例如，也可以为，在由所述隔热件确保的所述罐主体与所述隔膜之间的空间中填充有所述液化气气化而成的蒸发气体。
21.也可以为，上述的液化气罐还可以具有覆盖所述罐主体的外侧面的隔热件。根据该结构，与罐主体的外侧面未被隔热件覆盖的情况相比，能够减小从隔膜至罐主体的距离，换言之能够减小罐主体的直径。
22.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上述的液化气罐。
23.发明效果
24.根据本发明，提供具有能够实现的构造的液化气罐。
附图说明
25.图1是包含本发明的第1实施方式的液化气罐的液化气搬运船的剖视图。
26.图2是图1的主要部分放大图。
27.图3是包含本发明的第2实施方式的液化气罐的液化气搬运船的剖视图。
28.图4是包含第2实施方式的变形例的液化气罐的液化气搬运船的剖视图。
具体实施方式
29.(第1实施方式)
30.图1示出包含本发明的第1实施方式的液化气罐2a的液化气搬运船1。该液化气搬运船1除了包含液化气罐2a以外，还包含搭载有液化气罐2a的船体11和与船体11一起在液化气罐2a的周围形成保持空间13的罐罩12。
31.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。
32.液化气罐2a包含：罐主体3，其贮存液化气；隔热件6，其全面覆盖罐主体3的外侧面；以及隔膜4，其全面覆盖隔热件6。例如，液化气是lng、液化氮、液化氢、液化氦等。
33.罐主体3为球形。罐主体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，罐主体3也可以是与球对称相比从罐主体3的中心向上45度的角度方向和/或下45度的角度方向鼓起的形状。或者，罐主体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。
34.罐主体3在船体11的地板面11a上被裙部5支承。裙部5呈以铅垂方向为轴向的筒状，裙部5的上端通过焊接等与罐主体3的赤道部接合。但是，对罐主体3进行支承的构造能够适当变更。
35.如图2所示，裙部5包含上部51、中间部52以及下部53。在图例中，上部51和下部53各自的长度比中间部52的长度短，但它们的长度能够适当变更。
36.上部51由与罐主体3相同的材质(例如铝)构成，下部53由与船体11相同的材质(例如碳钢)构成。中间部52由导热率比罐主体3和船体11低的材质(例如不锈钢)构成。虽然省略了图示，但在上部51与中间部52之间以及中间部52与下部53之间设置有相异材料接头。
37.在本实施方式中，隔热件6由彼此相邻排列的、成型为面板状的多个发泡体构成。各发泡体由聚氨酯(pu)、酚醛树脂(pf)等树脂构成。
38.隔膜4沿着罐主体3的外侧面气密状地覆盖隔热件6。即，隔膜4的形状与罐主体3的形状相似。但是，由于隔膜4的板厚与罐主体3的板厚相比足够薄，因此隔膜4无法像罐主体3那样自立。隔膜4的板厚例如为罐主体3的板厚的1/10以下。例如，罐主体3的板厚为10mm～80mm，隔膜4的板厚为1mm～10mm。
39.例如，隔膜4可以由线膨胀系数极小的因瓦合金构成，也可以由不锈钢构成。为了吸收向罐主体3内投入液化气时的罐主体3与隔膜4的热收缩差，优选在隔膜4上设置褶皱。
40.隔膜4在与罐主体3之间夹入隔热件6的状态下固定于隔热件6或罐主体3。优选隔膜4的上半球部和下半球部双方固定于隔热件6或罐主体3，但也可以仅隔膜4的下半球部固定于隔热件6或罐主体3。
41.例如，隔膜4也可以在制造构成隔热件6的发泡体时通过基于树脂的发泡的自粘接而固定于隔热件6。另外，在隔热件6例如是在下侧发泡层与上侧发泡层之间夹入有钢丝网的层叠构造的情况下，也可以利用设置于罐主体3的外侧面的双头螺栓来固定钢丝网，并利用螺栓连结该钢丝网和隔膜4。或者，隔膜4也可以利用比隔热件6的厚度长的双头螺栓直接固定于罐主体3。
42.隔膜4包含：内侧曲面部41，其位于裙部5的内侧；以及外侧曲面部42，其位于裙部5的外侧。内侧曲面部41和外侧曲面部42分别由与裙部5的中间部52相同的材质(例如不锈钢)构成。另外，内侧曲面部41和外侧曲面部42分别通过焊接等与裙部5的中间部52接合。
43.在本实施方式中，在由隔热件6确保的罐主体3与隔膜4之间的空间中填充有氮气。但是，也可以在罐主体3与隔膜4之间的空间中填充氢气、氦气。
44.另外，罐主体3与隔膜4之间的空间的压力比大气压低。例如，罐主体3与隔膜4之间的空间的压力为1.0
×
10
‑5pa～5.0
×
104pa。
45.如本实施方式那样，在使罐主体3与隔膜4之间为负压的氮气气氛时，在罐主体3和隔膜4的制造后，只要首先利用真空泵对罐主体3与隔膜4之间的空气进行吸引，接着向罐主体3与隔膜4之间注入氮气，最后利用真空泵对该氮气进行吸引即可。
46.如以上说明的那样，在本实施方式的液化气罐2a中，隔热件6被隔膜4气密状地覆盖，因此能够在罐主体3与隔膜4之间的空间中填充空气以外的气体、或者使该空间的压力比大气压低。即，本实施方式的液化气罐2a具有能够实现的构造。
47.然而，在罐主体3与隔膜4之间的空间的压力与大气压相等的情况下，为了使隔膜4
全面地紧贴于隔热件6，需要大量固定用的双头螺栓。
48.与此相对，在本实施方式中，由于罐主体3与隔膜4之间的空间的压力比大气压低，因此通过大气压将隔膜4隔着隔热件6而按压于罐主体3。因此，能够减少固定用的双头螺栓的数量等，从而能够简化隔膜4的固定构造。由此，能够减少向罐主体3的热侵入路径，从而能够提高隔热性能。
49.此外，在本实施方式中，裙部5的上部51和下部53分别由与罐主体3和船体11相同的材质构成，因此能够容易地将裙部5接合于罐主体3和船体11。而且，由于裙部5的中间部52的导热率比上部51和下部53的导热率低，因此能够利用该中间部52阻碍通过裙部5的热传导。
50.另外，在本实施方式中，隔膜4的内侧曲面部41和外侧曲面部42由与裙部5的中间部52相同的材质构成并与中间部52接合，因此在向罐主体3内投入液化气时，内侧曲面部41和外侧曲面部42分别以与裙部5的环状的接合部为基点而热收缩成贴附于隔热件6。
51.＜变形例＞
52.也可以在罐主体3与隔膜4之间的空间中填充罐主体3内的液化气气化而成的蒸发气体。作为向罐主体3与隔膜4之间的空间填充蒸发气体的方法，能够采用各种方法。例如，也可以在罐主体3的上部设置连通孔。或者，虽然省略了图示，但也可以在将蒸发气体从罐主体3向其他设备引导的移送管上设置分支管，使该分支管的前端在罐主体3与隔膜4之间开口。
53.(第2实施方式)
54.图3示出包含本发明的第2实施方式的液化气罐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。
55.在本实施方式中，隔热件6不全面地覆盖罐主体3的外侧面而全面地覆盖内侧面，并且隔膜4沿着罐主体3的内侧面全面且气密状地覆盖隔热件6。而且，在隔膜4的内侧贮存液化气。
56.隔膜4在与罐主体3之间夹入有隔热件6的状态下固定于隔热件6或罐主体3。优选隔膜4的上半球部和下半球部双方固定于隔热件6或罐主体3，但也可以仅隔膜4的上半球部固定于隔热件6或罐主体3。
57.例如，隔膜4也可以在制造构成隔热件6的发泡体时通过基于树脂的发泡的自粘接而固定于隔热件6。另外，在隔热件6例如是在下侧发泡层与上侧发泡层之间夹入有钢丝网的层叠构造的情况下，也可以利用设置于罐主体3的内侧面的双头螺栓来固定钢丝网，并利用螺栓连结该钢丝网和隔膜4。或者，隔膜4也可以利用比隔热件6的厚度长的双头螺栓直接固定于罐主体3。
58.在本实施方式中，在由隔热件6确保的罐主体3与隔膜4之间的空间中填充有隔膜4内的液化气气化而成的蒸发气体。作为向罐主体3与隔膜4之间的空间填充蒸发气体的方法，能够采用各种方法。例如，也可以在隔膜4的上部设置连通孔。或者，虽然省略了图示，但也可以在将蒸发气体从隔膜4的内部向其他设备引导的移送管上设置分支管，使该分支管的前端在罐主体3与隔膜4之间开口。
59.在本实施方式的液化气罐2b中，也与第1实施方式的液化气罐2a相同，隔热件6被隔膜4气密状地覆盖，因此能够在罐主体3与隔膜4之间的空间中填充空气以外的气体、或者
使该空间的压力比周围的压力低。即，本实施方式的液化气罐2b具有能够实现的构造。
60.＜变形例＞
61.如图4所示，罐主体3的外侧面也可以被隔热件7覆盖。如图3所示，在罐主体3的外侧面露出的情况下，需要增大从隔膜4至罐主体3的距离来确保隔热性能。与此相对，如图4所示，如果罐主体3的外侧面被隔热件7覆盖，则与罐主体3的外侧面未被隔热件7覆盖的情况相比，能够减小从隔膜4至罐主体3的距离，换言之能够减小罐主体3的直径。
62.另外，在隔热件7是发泡体的情况下，在其外侧的保持空间13中填充有氮气，因此氮气从保持空间13侵入到隔热件7内，隔热件7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。在保持空间13中填充有干燥空气而非氮气的情况下，也可以在隔热件7内的空隙中填充干燥空气。
63.(其他实施方式)
64.本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。
65.例如，液化气罐2a、2b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。
66.标号说明
67.1：液化气搬运船；2a、2b：液化气罐；3：罐主体；4：隔膜；41：内侧曲面部；42：外侧曲面部；5：裙部；51：上部；52：中间部；53：下部；6、7：隔热件。