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2015 年度 実績報告書

極低温液体貨物を貯蔵する浮体式海洋構造物の安全性評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24360354
研究機関横浜国立大学

研究代表者

荒井 誠  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00232025)

研究分担者 村井 基彦  横浜国立大学, 環境情報研究科(研究院), 准教授 (60292893)
西 佳樹  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70470052)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード計画 / 設計 / 生産システム / FLNG / スロッシング
研究実績の概要

本年度は、下記の研究を実施した。
(1)スロッシング防止策の開発
洋上で天然ガスを生産するための設備であるFLNGでは、LNGの生産時にかならず部分積み状態が発生するため、LNG格納タンク内のスロッシング発生が懸念されている。本研究では、複数タンク間で貨液を移動することにより船体運動と貨液運動の同調を避けるオペレーション方法を提案しその有効性を示した。提案した方法は、安全な液位まで複数タンクにLNGを貯めた後、それらのタンクからターゲットとするタンクに一気にLNGを移送する方法であり、ターゲットタンクにおける危険な半載状態の持続時間を最小限に抑えるものである。数値シミュレーションによりスロッシング発生リスクを半減できることを示した。また、液化天然ガス運搬に用いられるLNG船において、危険なスロッシングを発生させないためには、タンク内貨液と船体運動の同調を避けることが最も重要である。本研究では、航海域の波浪特性、船体運動の特性とタンク型式によるスロッシング特性を考慮して、航海時の安全性を評価する簡易なクライテリアを検討した。今後、実海域を航行するLNG船の運航安全性評価の実用的な指標として広めていきたい。
(2)新型式タンクのスロッシング数値計算法の研究
LNG船の大型化に伴って、タンクの容積効率を改善する目的で円筒と球形を組み合わせた新型式タンク(ストレッチタンク)が提案されている。本研究では、球形およびストレッチタンクに発生するスロッシングを効率的かつ精度よく数値計算するツールを開発した。研究成果はすでにいくつかの国際学会等に論文投稿しており、広く公表する予定である。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] デルフト工科大学(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      デルフト工科大学
    • 他の機関数
      10
  • [国際共同研究] サンパウロ大学(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      サンパウロ大学
  • [雑誌論文] Sloshing Risk Reduction in Membrane Tanks of FLNG by Interchanging Liquid Cargo between Tanks2016

    • 著者名/発表者名
      Arai, M., Matsuo, M.
    • 雑誌名

      International Journal of Offshore and Polar Engineering

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A numerical study on the effects of the perforated swash bulkheads on sloshing behaviors of liquid cargo tanks2016

    • 著者名/発表者名
      Cheng, L. Y., Bellezi, C. A., Amaro, R. A., Arai, M., Okada, T.
    • 雑誌名

      26th International Offshore and Polar Engineering Conference

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sloshing and swirling behavior of liquid in a spherical LNG tanks2016

    • 著者名/発表者名
      Arai, M., Cheng, L.Y., Wang, X., Okamoto, N., Hata, R., Karuka, G.
    • 雑誌名

      Practical Design of Ships and Other Floating Structures

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Study on the Sloshing Risk Reduction in Membrane-type LNG Tanks by Interchanging Liquid Cargo between Tanks2015

    • 著者名/発表者名
      Arai, M., Matsuo, M.
    • 雑誌名

      25th International Offshore and Polar Engineering Conference

      巻: 1 ページ: 898-904

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Natural Gas Storage and Transportation2015

    • 著者名/発表者名
      Huijsmans, R.H.M., Arai, M., Feirreira, M.D., Ha, M.K., Lindgren, M., Rahman, T., Schreier, S., Sharma, P., Valle, O., Tao, L., Zakky, A., Zhan, Z.
    • 雑誌名

      19th International Ship and Offshore Structures Congress

      巻: 2 ページ: 591-618

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrodynamic Performance of Perforated Breakwater2015

    • 著者名/発表者名
      Cheng, L.Y., Amaro, R. A., Arai, M. and Nishimoto, K.
    • 雑誌名

      29th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures

      巻: 1 ページ: 190-197

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sloshing and swirling inside a spherical tank2015

    • 著者名/発表者名
      Hata, R., Arai, M., and Furth, M.
    • 雑誌名

      29th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures

      巻: 1 ページ: 346-350

    • 査読あり
  • [備考] 海洋構造物の安全と環境保全研究ユニット

    • URL

      http://ias.ynu.ac.jp/research/arai.html

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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