JP6282014B2 - 自立角型タンク及び船舶 - Google Patents

Description

本発明は、自立角型タンク及び船舶に関し、特に、製造コストの削減を図ることができる自立角型タンク及び船舶に関する。

液化ガス運搬船や液化ガス海洋構造物向け等の液化ガス貯蔵タンクとしては、例えば、モス方式に代表される球形タンク方式、円筒形のＴＹＰＥ−Ｃ圧力容器方式、タンクと船体を一体に構成したメンブレン方式、自立角型方式等がある。これらのうち、自立角型タンクは、その構造の堅牢さ、スロッシングに対する安全性、容積効率の良さや形状計画の自由度等の利点から注目されている。

自立角型タンクは、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されたように、複数の平板の外板を溶接することによって構成されており、外板の内側には、例えば、特許文献２に記載されたように、タンクの長手方向に沿って複数の補強材（ロンジ、防撓材等）が溶接されている。

特開平７−１５６８６０号公報 特開２０１３−１１６６６９号公報

自立角型タンクは、上述した他方式と比較して、部材数が多く、溶接長も長いことから、製造コストが高くなりやすいという問題がある。したがって、自立角型タンクにおいて、製造コストの削減を図るためには、部材数を低減し、溶接長を短くし、製造能率の向上を図る必要がある。

本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、製造コストの削減を図ることができる自立角型タンク及び船舶を提供することを目的とする。

本発明によれば、収容区画に配置される自立角型タンクにおいて、角部に半径Ｒが３０００ｍｍ以上１００００ｍｍ以下の湾曲した曲げ板と、前記曲げ板の湾曲方向の両端に溶接され内側に補強材を有する平板と、を備え、前記曲げ板は、内側に補強材が溶接されておらず、前記補強材は、少なくも、前記曲げ板に隣設した第一補強材と、該第一補強材の前記曲げ板と反対側に隣設した第二補強材と、該第二補強材の前記第一補強材と反対側に隣設した第三補強材と、を含み、前記第二補強材と前記第三補強材との間隔は所定の標準間隔に設定され、前記第一補強材と前記曲げ板のＲ終端部との間隔は前記標準間隔よりも小さく設定され、前記第一補強材と前記第二補強材との間隔は前記平板の傾斜角度が許容範囲に収まる範囲内で前記標準間隔よりも小さく設定されている、ことを特徴とする自立角型タンクが提供される。

また、本発明によれば、自立角型タンクの収容区画を備えた船舶において、前記自立角型タンクは、角部に半径Ｒが３０００ｍｍ以上１００００ｍｍ以下の湾曲した曲げ板と、前記曲げ板の湾曲方向の両端に溶接され内側に補強材を有する平板と、を備え、前記曲げ板は、内側に補強材が溶接されておらず、前記補強材は、少なくも、前記曲げ板に隣設した第一補強材と、該第一補強材の前記曲げ板と反対側に隣設した第二補強材と、該第二補強材の前記第一補強材と反対側に隣設した第三補強材と、を含み、前記第二補強材と前記第三補強材との間隔は所定の標準間隔に設定され、前記第一補強材と前記曲げ板のＲ終端部との間隔は前記標準間隔よりも小さく設定され、前記第一補強材と前記第二補強材との間隔は前記平板の傾斜角度が許容範囲に収まる範囲内で前記標準間隔よりも小さく設定されている、ことを特徴とする船舶が提供される。

上述した自立角型タンク及び船舶において、前記第一補強材と前記曲げ板のＲ終端部との間隔は、前記標準間隔に対して０．３〜０．６倍の大きさに設定されていてもよい。

上述した本発明に係る自立角型タンク及び船舶によれば、自立角型タンクの角部に半径Ｒの大きな曲げ板を配置することにより、角部の強度を容易に向上させることができ、角部の補強材を省略することができる。したがって、本発明を採用することによって、部材数を削減することができ、その分だけ溶接長を低減することが、製造能率の向上を図ることができ、最終的に製造コストの削減を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る船舶を示す横断面図である。 図１に示した自立角型タンクの角部を示す拡大図であり、（Ａ）は第一例、（Ｂ）は第二例、を示している。 第一補強材の位置と平板の曲げ応力との関係を示す説明図であり、（Ａ）は半径Ｒが１２００ｍｍの場合、（Ｂ）は半径Ｒが２０００ｍｍの場合、（Ｃ）は半径Ｒが３０００ｍｍの場合、（Ｄ）は半径Ｒが４０００ｍｍの場合、を示している。 第一補強材の位置と平板の曲げ応力との関係を示す説明図であり、（Ａ）は半径Ｒが５０００ｍｍの場合、（Ｂ）は半径Ｒが６０００ｍｍの場合、（Ｃ）は半径Ｒが７０００ｍｍの場合、（Ｄ）は半径Ｒが９０００ｍｍの場合、を示している。 第一補強材と曲げ板のＲ終端部との間隔に関する説明図であり、（Ａ）は第一補強材の位置と平板の傾斜角度との関係、（Ｂ）は半径Ｒの大きさと第一補強材の位置との相関関係、を示している。 第一補強材と第二補強材との間隔と平板の曲げ応力との関係を示す説明図である。 第一補強材と第二補強材との間隔と平板の傾斜角度との関係を示す説明図である。 半径Ｒの大きさと第一補強材の位置との相関関係を示す説明図であり、（Ａ）はλ＝０．８の場合、（Ｂ）はλ＝０．６の場合、（Ｃ）はλ＝０．４の場合、（Ｄ）はλ＝０．２の場合、を示している。

以下、本発明の一実施形態に係る自立角型タンク及び船舶について、図１〜図８（Ｄ）を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の一実施形態に係る船舶を示す横断面図である。図２は、図１に示した自立角型タンクの角部を示す拡大図であり、（Ａ）は第一例、（Ｂ）は第二例、を示している。

本発明の一実施形態に係る船舶１は、図１に示したように、自立角型タンク２の収容区画１１を備えた船舶であって、自立角型タンク２は、角部に半径Ｒが３０００ｍｍ以上１００００ｍｍ以下の湾曲した曲げ板２１と、曲げ板２１の湾曲方向の両端に溶接された平板２２と、を備えている。なお、図１に示した断面図は、船舶１の横断面図（長手方向の軸に垂直な平面で切断した断面図）であり、説明の便宜上、中心線Ｌの左半分のみを図示している。

船舶１は、例えば、液化ガス運搬船であるが、所定の場所に一定期間停泊して使用される液化ガス海洋構造物も含む趣旨である。収容区画１１は、例えば、二重隔壁等によって構成された船体１２の内部に形成される。なお、船体１２の構造又は構成は、単なる一例であって、図示した構造又は構成に限定されるものではない。例えば、収容区画１１は、船体１２とその上部を覆うタンクカバーとによって形成されていてもよい。

また、収容区画１１の底部には、自立角型タンク２を滑動可能に支持する複数の台座１３が配置されていてもよい。なお、図示しないが、収容区画１１には、自立角型タンク２の傾倒や浮き上がりを防止するチョックが配置されていてもよいし、収容区画１１の天井部には自立角型タンク２のタンクドームを挿通するハッチコーミングが形成されていてもよい。

自立角型タンク２は、例えば、ＬＮＧ（液化天然ガス）やＬＰＧ（液化石油ガス）等の液化ガスを収容するアルミニウム合金製のタンクであるが、収容物は液化ガスに限定されず、素材はアルミニウム合金に限定されるものではない。また、本実施形態では、自立角型タンク２を船舶１に搭載する場合を図示しているが、自立角型タンク２は、地上の貯蔵設備に配置されるものであってもよい。なお、図示しないが、タンク頂部には、液化ガス等の収容物を給排するためのタンクドームを有していてもよい。

自立角型タンク２は、例えば、底部外面に配置された複数の枠体２３と、枠体２３に嵌合される支持ブロック２４と、タンク表面（外面）を被覆する保冷材２５と、を有している。枠体２３は、収容区画１１の底部に配置された台座１３に対応する位置に配置されている。支持ブロック２４は、木材や発泡樹脂等の断熱材により形成されており、台座１３上で滑動可能に構成されている。保冷材２５は、例えば、硬質ウレタンフォーム等により形成された複数の保冷ブロック又は保冷パネルにより構成されている。

船体１２及び自立角型タンク２は、それぞれ個別に製造され、収容区画１１内の台座１３に支持ブロック２４を介して自立角型タンク２を載置することによって、自立角型タンク２が収容区画１１内に配置される。すなわち、自立角型タンク２は、船体１２から独立した構造を有する独立タンク方式の範疇に含まれる。

自立角型タンク２は、例えば、図１に示したように、横断面図において、底部２ａ、肩部２ｂ及び頂部２ｃの位置に角部を有している。これらの角部の全てに半径Ｒの大きな曲げ板２１を使用してもよいし、これらの角部の一部に半径Ｒの大きな曲げ板２１を使用してもよい。なお、本実施形態では、底部２ａ及び肩部２ｂの角部に半径Ｒの大きな曲げ板２１を使用している。

曲げ板２１は、例えば、中心軸を含む二枚の平面で円筒面を切断した円弧面と、円弧面の湾曲方向の両端から延設された掴み代と、を有している。本実施形態において、円弧面の端部をＲ終端部（Ｒエンド）と称し、「R.E.」と表記することとする。また、本実施形態において、曲げ板２１は３０００ｍｍ以上の大きな半径Ｒを有している。曲げ板２１は、溶接部Ｐに生じる応力集中の観点から平板２２と略同等の板厚を有することが好ましい。

また、角部に半径Ｒの大きな曲げ板２１を使用することによって、角部を構成する板材の強度を向上させ、曲げ板２１の内側（タンク内面側）にロンジや防撓材等の補強材を溶接していない。したがって、角部に大きな半径Ｒを有する曲げ板２１を使用することによって、自立角型タンク２の角部を構成する部材数を削減することができ、溶接長も低減することができる。また、自立角型タンク２の軽量化を図ることもできる。なお、曲げ板２１の半径Ｒの大きさは、曲げ板２１に求められる板厚と座屈強度との関係から３０００〜１００００ｍｍの範囲内で設定される。

船体１２のビルジ部（船底の湾曲部）には、外圧や縦曲げ応力等による圧縮応力が作用するが、船体１２の内部に配置される自立角型タンク２では、そのような圧縮応力が作用し難いことから、上述したように、補強材を有しない大きな半径Ｒを有する曲げ板２１によって角部を構成することが可能である。しかしながら、曲げ板２１の半径Ｒを大きくすると、隣設する平板２２に配置されたロンジや防撓材等の補強材の位置が平板２２の曲げ応力や傾斜角度に大きな影響を与えることが予測される。

平板２２は、例えば、図２（Ａ）に示したように、曲げ板２１の湾曲方向の両端に溶接部Ｐによって接続されている。平板２２は、内側（タンク内面側）にロンジや防撓材等の補強材２６を有している。補強材２６は、例えば、平板２２に略垂直に溶接されるウェブと、ウェブの先端部に略垂直に溶接されたフランジと、により構成され、略Ｔ字形状の断面を有している。補強材２６は、自立角型タンク２の長手方向（紙面の表裏方向）に沿って延設されている。なお、補強材２６の構成は、図示した構成に限定されるものではない。

以下、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照しつつ、自立角型タンク２の底部２ａに配置された平板２２の補強材２６の位置について説明する。各図において、説明の便宜上、曲げ板２１に隣設した補強材２６を第一補強材２６ａとし、第一補強材２６ａの曲げ板２１と反対側に隣設した補強材２６を第二補強材２６ｂとし、第二補強材２６ｂの第一補強材２６ａと反対側に隣設した補強材２６を第三補強材２６ｃとし、第三補強材２６ｃの第二補強材２６ｂと反対側に隣設した補強材２６を第四補強材２６ｄとし、第四補強材２６ｄの第三補強材２６ｃと反対側に隣設した補強材２６を第五補強材２６ｅとする。

図２（Ａ）に示した第一例では、第一補強材２６ａと第二補強材２６ｂとの間隔、第二補強材２６ｂと第三補強材２６ｃとの間隔、第三補強材２６ｃと第四補強材２６ｄとの間隔、第四補強材２６ｄと第五補強材２６ｅとの間隔は、全て所定の標準間隔ｓに設定されている。そして、第一補強材２６ａと曲げ板２１のＲ終端部R.E.との間隔ａは、標準間隔ｓよりも小さく設定されている。

ここで、図３は、第一補強材の位置と平板の曲げ応力との関係を示す説明図であり、（Ａ）は半径Ｒが１２００ｍｍの場合、（Ｂ）は半径Ｒが２０００ｍｍの場合、（Ｃ）は半径Ｒが３０００ｍｍの場合、（Ｄ）は半径Ｒが４０００ｍｍの場合、を示している。図４は、第一補強材の位置と平板の曲げ応力との関係を示す説明図であり、（Ａ）は半径Ｒが５０００ｍｍの場合、（Ｂ）は半径Ｒが６０００ｍｍの場合、（Ｃ）は半径Ｒが７０００ｍｍの場合、（Ｄ）は半径Ｒが９０００ｍｍの場合、を示している。図５は、第一補強材と曲げ板のＲ終端部との間隔に関する説明図であり、（Ａ）は第一補強材の位置と平板の傾斜角度との関係、（Ｂ）は半径Ｒの大きさと第一補強材の位置との相関関係、を示している。

図３（Ａ）〜図４（Ｄ）に示した各図において、横軸は標準間隔ｓに対する間隔ａの比率ａ／ｓ、縦軸は平板２２の曲げ応力（ｋｇｆ／ｍｍ^２）、を示している。この曲げ応力試験（シミュレーション）では、平板２２の板厚を２０ｍｍ、加圧する圧力を２００ｋＮ／ｍ^２、標準間隔ｓを８００ｍｍに設定している。また、各図において、実線は第一補強材２６ａの位置における試験結果、一点鎖線は第二補強材２６ｂの位置における試験結果、二点鎖線は第三補強材２６ｃの位置における試験結果を示している。

これらの試験結果によれば、ａ／ｓの０〜１．０の範囲における平板２２の曲げ応力の差分は、曲げ板２１の半径Ｒを大きくするに連れて、約２０ｋｇｆ／ｍｍ^２、約３５ｋｇｆ／ｍｍ^２、約４５ｋｇｆ／ｍｍ^２、約６０ｋｇｆ／ｍｍ^２、約６５ｋｇｆ／ｍｍ^２、約７０ｋｇｆ／ｍｍ^２、約８０ｋｇｆ／ｍｍ^２、約８５ｋｇｆ／ｍｍ^２、と大きく変動することとなる。すなわち、平板２２の曲げ応力は、曲げ板２１の半径Ｒを大きくするとａ／ｓに対する感度が高くなる傾向にある。

また、各図において、実線、一点鎖線及び二点鎖線の交点は、平板２２の第一補強材２６ａの接続位置、第二補強材２６ｂの接続位置、第三補強材２６ｃの接続位置において、均等に曲げ応力が負荷されている状態を意味しており、ベストバランスであることを示している。この交点に着目すれば、図３（Ａ）〜図４（Ｄ）に示したように、曲げ板２１の半径Ｒが大きくなるに連れて、ａ／ｓの値は約０．５５から約０．４に収斂することが見て取れる。

図５（Ａ）において、横軸は標準間隔ｓに対する間隔ａの比率ａ／ｓ、縦軸は平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度（ｒａｄ）、を示している。ここで、黒色実線は半径Ｒが１２００ｍｍ、黒色点線は半径Ｒが２０００ｍｍ、黒色一点鎖線は半径Ｒが３０００ｍｍ、黒色二点鎖線は半径Ｒが４０００ｍｍ、灰色実線は半径Ｒが５０００ｍｍ、灰色点線は半径Ｒが６０００ｍｍ、灰色一点鎖線は半径Ｒが７０００ｍｍ、灰色二点鎖線は半径Ｒが９０００ｍｍの試験（シミュレーション）結果を示している。

この試験結果によれば、曲げ板２１の半径Ｒが大きくなるに連れてａ／ｓの変化に対する傾斜角度の変動が大きくなること、曲げ板２１の半径Ｒの大きさに拘わらず傾斜角度が一定になる点が存在すること、曲げ板２１の半径Ｒが大きくなるに連れて平板２２の傾斜角度が０（ｒａｄ）になるａ／ｓの値が約０．５５から約０．４に収斂すること、が見て取れる。

図５（Ｂ）において、横軸は曲げ板２１の半径Ｒ（ｍ）、縦軸は標準間隔ｓに対する間隔ａの比率ａ／ｓ、を示している。実線は上述したベストバランスの状態をプロットしたものであり、半径Ｒに対する最も好ましいａ／ｓの値を求めることができる。ここで、半径Ｒに対するａ／ｓの許容範囲について検討する。

平板２２の曲げ応力については、例えば、平板２２の増厚が２０％以下に収まることを条件とする。曲げ応力σは、曲げモーメントＭ／断面係数Ｚにより計算されるところ、断面係数Ｚは板厚の二乗に比例することから、曲げ応力は１．２の二乗である１．４４倍まで許容可能である。平板２２の標準間隔ｓにおける曲げ応力の数値は、一般的な計算式を用いて１６０Ｎ／ｍｍ^２＝１６．３１ｋｇｆ／ｍｍ^２と求めることができ、これの１．４４倍は２３．４９ｋｇｆ／ｍｍ^２と求めることができる。この曲げ応力の許容値と図３（Ａ）〜図４（Ｄ）の各図における実線との交点をプロットすれば、図５（Ｂ）における点線のように図示することができる。このとき、曲げ板２１の半径Ｒが大きくなるに連れてａ／ｓの値は約０．５に収斂することが見て取れる。

平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度については、例えば、傾斜角度が±０．０２ｒａｄ未満であることを条件とする。図５（Ａ）を用いて、傾斜角度が−０．０２ｒａｄの場合をプロットすれば、図５（Ｂ）における一点鎖線のように図示することができ、傾斜角度が＋０．０２ｒａｄの場合をプロットすれば、図５（Ｂ）における二点鎖線のように図示することができる。この結果、平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度は、曲げ板２１の半径Ｒが大きくなるに連れて許容範囲が狭まることが見て取れる。

本実施形態において、曲げ板２１の半径Ｒは３０００ｍｍ以上、すなわち、３．０ｍ以上であることから、図５（Ｂ）を参酌すれば、ａ／ｓの許容範囲は０．３≦ａ／ｓ≦０．６と求めることができる。なお、この許容範囲を示す数値は単なる一例であってこれに限定されるものではない。例えば、平板２２の板厚や標準間隔ｓの大きさが変動することによって、ａ／ｓの許容範囲は僅かに変動する可能性がある。

図２（Ｂ）に示した第二例では、第二補強材２６ｂと第三補強材２６ｃとの間隔、第三補強材２６ｃと第四補強材２６ｄとの間隔、第四補強材２６ｄと第五補強材２６ｅとの間隔は、全て所定の標準間隔ｓに設定されている。そして、第一補強材２６ａと曲げ板２１のＲ終端部R.E.との間隔ａ及び第一補強材２６ａと第二補強材２６ｂとの間隔ｂは、標準間隔ｓよりも小さく設定されている。間隔ｂは、例えば、標準間隔ｓのλ倍（０＜λ＜１）に設定される。

ここで、図６は、第一補強材と第二補強材との間隔と平板の曲げ応力との関係を示す説明図である。図７は、第一補強材と第二補強材との間隔と平板の傾斜角度との関係を示す説明図である。図８は、半径Ｒの大きさと第一補強材の位置との相関関係を示す説明図であり、（Ａ）はλ＝０．８の場合、（Ｂ）はλ＝０．６の場合、（Ｃ）はλ＝０．４の場合、（Ｄ）はλ＝０．２の場合、を示している。

図６において、横軸はλ、縦軸は平板２２の第一補強材２６ａの位置における曲げ応力（ｋｇｆ／ｍｍ^２）、を示している。また、黒色実線は標準間隔ｓに対する間隔ａの比率ａ／ｓが０．７の場合、黒色点線はａ／ｓが０．６の場合、黒色一点鎖線はａ／ｓが０．５の場合、黒色二点鎖線はａ／ｓが０．４の場合、灰色実線はａ／ｓが０．３の場合、灰色点線はａ／ｓが０．２の場合、灰色一点鎖線はａ／ｓが０．１の場合、灰色二点鎖線はａ／ｓが０．０の場合、を示している。また、この曲げ応力試験（シミュレーション）における曲げ板２１の半径Ｒは、５０００ｍｍに設定している。

図６に示した試験（シミュレーション）結果によれば、ａ／ｓの値が小さい場合（例えば、０．２以下）にはλの値が小さくなるに連れて平板２２の曲げ応力は減少すること、ａ／ｓの値がある数値（例えば、０．３程度）を超えるとλの値が小さくなるに連れて平板２２の曲げ応力は減少し中間点付近で増加に転じること、ａ／ｓの値が０．５程度を超えるとλの値が小さくなるに連れて平板２２の曲げ応力は減少し中間点付近で増加に転じλ＝１．０の場合よりも数値が大きくなること、が見て取れる。

また、図６において、第一例の場合と同様に、曲げ応力の許容値＝２３．４９ｋｇｆ／ｍｍ^２を考慮すれば、ａ／ｓの値は０．５以下であることが好ましく、この場合、λの値について特に制約はないことが見て取れる。すなわち、ａ／ｓの値が０．５以下の場合には、λは０＜λ＜１の範囲で任意に選定することができる。

図７において、横軸はλ、縦軸は平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度（ｒａｄ）、を示している。また、黒色実線は標準間隔ｓに対する間隔ａの比率ａ／ｓが０．７の場合、黒色点線はａ／ｓが０．６の場合、黒色一点鎖線はａ／ｓが０．５の場合、黒色二点鎖線はａ／ｓが０．４の場合、灰色実線はａ／ｓが０．３の場合、灰色点線はａ／ｓが０．２の場合、灰色一点鎖線はａ／ｓが０．１の場合、灰色二点鎖線はａ／ｓが０．０の場合、を示している。また、この曲げ応力試験（シミュレーション）における曲げ板２１の半径Ｒは、５０００ｍｍに設定している。

図７に示した試験（シミュレーション）結果によれば、全てのケースにおいてλを０に近付けることにより傾斜角度は０ｒａｄに近付くこと、λの値を小さくすることにより傾斜角度は急激に減少すること、λの値が０．８以下の場合にはａ／ｓの値が約０．３５以下であれば常に傾斜角度の許容範囲である±０．０２ｒａｄの範囲内に収まること、が見て取れる。すなわち、第一補強材２６ａがＲ終端部R.E.に近付くことによる平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度の制約は、λを小さくする（例えば、０．８以下にする）ことにより解消することができる。

図８（Ａ）〜図８（Ｄ）の各図において、横軸は曲げ板２１の半径Ｒ、縦軸は標準間隔ｓに対する間隔ａの比率ａ／ｓ、を示している。また、各図において、実線は平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度が０ｒａｄになる場合を示している。なお、λ＝０．２，０．４の場合には、図７に示したように、傾斜角度が０ｒａｄになる点が存在しないことから、図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）は実線を引いていない。

ここで、上述した第一例の場合と同様に、平板２２の曲げ応力について、例えば、平板２２の増厚が２０％以下に収まることを条件とし、平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度について、例えば、傾斜角度が±０．０２ｒａｄ未満であることを条件とし、ａ／ｓの許容範囲についてλごとに検討する。各図において、図５（Ｂ）に示した場合と同様に、点線は曲げ応力の許容値を示し、一点鎖線は傾斜角度の許容値の上限を示し、二点鎖線は傾斜角度の許容値の下限を示している。

図８（Ａ）に示したように、λ＝０．８の場合、曲げ応力の許容値を基準にすると、傾斜角度の許容範囲を超える場合があることから、ａ／ｓの許容範囲については実質的に平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度の値が支配的である。本実施形態において、曲げ板２１の半径Ｒは３０００ｍｍ（３．０ｍ）以上であるから、λ＝０．８におけるａ／ｓの許容範囲は概ね０＜ａ／ｓ≦０．５と求めることができる。ただし、半径Ｒを大きくするに連れて、ａ／ｓの上限は約０．４に収斂し、ａ／ｓの下限は約０．１に収斂することから、λ＝０．８におけるａ／ｓの許容範囲は、０．１≦ａ／ｓ≦０．４とすることが好ましい。

図８（Ｂ）に示したように、λ＝０．６の場合も、ａ／ｓの許容範囲については、実質的に平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度の値が支配的である。本実施形態において、曲げ板２１の半径Ｒは３０００ｍｍ（３．０ｍ）以上であるから、λ＝０．６におけるａ／ｓの許容範囲は概ね０＜ａ／ｓ≦０．４と求めることができる。ただし、半径Ｒを大きくするに連れて、ａ／ｓの上限は約０．３５に収斂することから、λ＝０．６におけるａ／ｓの許容範囲は、０＜ａ／ｓ≦０．３５とすることが好ましい。

図８（Ｃ）に示したように、λ＝０．４の場合も、ａ／ｓの許容範囲については、実質的に平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度の値が支配的である。本実施形態において、曲げ板２１の半径Ｒは３０００ｍｍ（３．０ｍ）以上であるから、λ＝０．４におけるａ／ｓの許容範囲は概ね０＜ａ／ｓ≦０．４と求めることができる。ただし、半径Ｒを大きくするに連れて、ａ／ｓの上限は約０．３５に収斂することから、λ＝０．４におけるａ／ｓの許容範囲は、０＜ａ／ｓ≦０．３５とすることが好ましい。

図８（Ｄ）に示したように、λ＝０．２の場合も、ａ／ｓの許容範囲については、実質的に平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度の値が支配的である。本実施形態において、曲げ板２１の半径Ｒは３０００ｍｍ（３．０ｍ）以上であるから、λ＝０．２におけるａ／ｓの許容範囲は概ね０＜ａ／ｓ≦０．５５と求めることができる。ただし、半径Ｒを大きくするに連れて、ａ／ｓの上限は約０．５に収斂することから、λ＝０．２におけるａ／ｓの許容範囲は、０＜ａ／ｓ≦０．５とすることが好ましい。

これらの試験結果によれば、平板２２の第一補強材２６ａの位置における傾斜角度の観点からは、ａ／ｓの値を０．１≦ａ／ｓ≦０．３５の範囲内に設定することにより、λは０＜λ＜０．８の範囲で任意に選定することができる。

ところで、第一補強材２６ａと第二補強材２６ｂとの間隔ｂが標準間隔ｓである場合、すなわち、λ＝１．０の場合におけるａ／ｓの許容範囲は０．３≦ａ／ｓ≦０．６であった（第一例参照）。これを踏まえて図８（Ａ）〜図８（Ｄ）を参酌すれば、第一補強材２６ａと第二補強材２６ｂとの間隔ｂを標準間隔ｓよりも小さくすることにより、ａ／ｓの許容範囲の下限を拡張することができる。これは、第一補強材２６ａと第二補強材２６ｂとの間隔ｂを標準間隔ｓよりも小さくすることにより、第一補強材２６ａを曲げ板２１のＲ終端部R.E.に接近させることができることを意味している。

また、λ＝０．４，０．６の場合には、ａ／ｓの許容範囲の上限が低下することから、例えば、第一補強材２６ａと第二補強材２６ｂとの間隔ｂを標準間隔ｓの半分程度にした場合には、第一補強材２６ａを曲げ板２１のＲ終端部R.E.に接近させるようにした方が好ましい。なお、λ＝０．２の場合、すなわち、第一補強材２６ａを第二補強材２６ｂに近付けた場合には、第一補強材２６ａとＲ終端部R.E.との間隔ａは標準間隔ｓの半分程度まで広げることができる。

また、λ＝０．８の場合、すなわち、第一補強材２６ａを第二補強材２６ｂから遠ざけた場合には、ａ／ｓの許容範囲の上限及び下限は僅かに上方にシフトすることから、第一補強材２６ａをＲ終端部R.E.に接近させ過ぎないようにすることが好ましい。

このように、第一補強材２６ａと第二補強材２６ｂとの間隔ｂを標準間隔ｓより小さくすることによっても、平板２２の第一補強材２６ａの位置における曲げ応力及び傾斜角度を抑制することができる。ただし、λの値に応じて、第一補強材２６ａとＲ終端部R.E.との間隔ａについても併せて検討することが好ましい。なお、図８では、λ＝０．２，０．４，０．６，０．８の場合について検討したが、これらは単なる一例であって、λは０〜１．０の範囲内で任意に選択することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１ 船舶
２ 自立角型タンク
２ａ 底部
２ｂ 肩部
２ｃ 頂部
１１ 収容区画
１２ 船体
１３ 台座
２１ 曲げ板
２２ 平板
２３ 枠体
２４ 支持ブロック
２５ 保冷材
２６ 補強材
２６ａ 第一補強材
２６ｂ 第二補強材
２６ｃ 第三補強材
２６ｄ 第四補強材
２６ｅ 第五補強材

Claims (3)

1. 収容区画に配置される自立角型タンクにおいて、
   角部に半径Ｒが３０００ｍｍ以上１００００ｍｍ以下の湾曲した曲げ板と、前記曲げ板の湾曲方向の両端に溶接され内側に補強材を有する平板と、を備え、
   前記曲げ板は、内側に補強材が溶接されておらず、
   前記補強材は、少なくも、前記曲げ板に隣設した第一補強材と、該第一補強材の前記曲げ板と反対側に隣設した第二補強材と、該第二補強材の前記第一補強材と反対側に隣設した第三補強材と、を含み、
   前記第二補強材と前記第三補強材との間隔は所定の標準間隔に設定され、前記第一補強材と前記曲げ板のＲ終端部との間隔は前記標準間隔よりも小さく設定され、前記第一補強材と前記第二補強材との間隔は前記平板の傾斜角度が許容範囲に収まる範囲内で前記標準間隔よりも小さく設定されている、
   ことを特徴とする自立角型タンク。
2. 前記第一補強材と前記曲げ板のＲ終端部との間隔は、前記標準間隔に対して０．３〜０．６倍の大きさに設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の自立角型タンク。
3. 自立角型タンクの収容区画を備えた船舶において、前記自立角型タンクは、請求項１又は請求項２に記載の自立角型タンクである、ことを特徴とする船舶。