JP2022545194A - 格納システムおよびその施工方法 - Google Patents

Abstract

格納システム（ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）とその施工方法が開示される。格納システムは液化ガス貯蔵のための内部空間を有するタンクと、タンクの外壁の少なくとも一部に非接着状態で固定されたバッファ層と、バッファ層の外面を覆いスプレー方式で形成された発泡断熱層を含む。バッファ層は発泡断熱層より薄くて柔軟であり、発泡断熱層の弾性係数より小さい弾性係数を有する材料で形成される。

Description

本発明は格納システムに関し、より詳細には液化ガスを貯蔵して運ぶ格納システムおよびその施工方法に関する。

液化天然ガス（ＬＮＧ，Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）、液化石油ガス（ＬＰＧ，Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ）のような極低温液化ガスはタンク、船舶、パイプのような多様な格納システム（ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）により貯蔵および運搬される。格納システムは船舶、バージ船、浮遊式プラットフォーム、または陸上などに設置されることができる。

格納システムは大きく独立型（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｔｙｐｅ）とメンブレン型（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｔｙｐｅ）に区分される。独立型はアルミニウム、ステンレス鋼、鋼合金などで製作された堅固な構造のタンクと、タンクの外壁に付着した断熱材で構成される。断熱材は断熱パネルで構成されるか、スプレー方式で形成された断熱層で構成されることができる。

断熱パネルはポリウレタンフォームや発泡ポリスチレンなどで製作されることができ、スタッドボルトのような固定具（ｆａｓｔｅｎｅｒ）によりタンク外壁に固定される。断熱層はポリウレタンを含み得、タンクの外壁にスプレーガンでポリオール（ｐｏｌｙｏｌ）とイソシアネート（ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）を混合噴射する方法で製作されることができる。

断熱層はタンクの外壁に固定具を設ける必要はなく、タンク外壁に対する接着性が非常に優れる。反面、厚い絶縁が必要な場合タンクが小さいほど、角柱形のように角を有する形状であるほど、断熱層に亀裂と剥離が発生する危険性が高まる。これはタンクに液化ガス貯蔵時タンクと外気の温度差によって断熱層を横切る２００℃程度の温度勾配と、タンクと断熱層の熱膨張係数差に起因する。

本発明の一側面はスプレー方式の断熱層を備えた格納システムにおいて、断熱層の亀裂と剥離の発生を抑制できる格納システムおよびその施工方法を提供する。

本発明の一実施形態による格納システムは、液化ガス貯蔵のための内部空間を有するタンクと、タンクの外壁の少なくとも一部に非接着状態で固定されたバッファ層と、バッファ層の外面を覆いスプレー方式で形成された発泡断熱層を含む。バッファ層は発泡断熱層より薄くて柔軟であり、発泡断熱層の弾性係数より小さい弾性係数を有する材料で形成される。

バッファ層は断熱層を含み得る。断熱層はソフト発泡ウレタンフォーム、ソフト発泡ポリスチレン、メラミンフォーム、およびポリエチレンフォームからなる群より選ばれた少なくとも一つを含み得る。

断熱層の内面と外面は金属薄板で覆われ得、断熱層と金属薄板が断熱部を構成し得る。バッファ層は断熱部の外面を覆う第１クラックバリアを含み得る。第１クラックバリアはガラスクロス（ｇｌａｓｓ ｃｌｏｔｈ）とガラスメッシュ（ｇｌａｓｓ ｍｅｓｈ）のいずれか一つを含み得る。

バッファ層はシート状に製作され得、固定具によってタンクの外壁の少なくとも一部に物理的に固定され得る。固定具は、タンクの外壁に固定されてバッファ層を貫通するスタッドボルトと、バッファ層の上でスタッドボルトに締結された固定ワッシャと、固定ワッシャの上でスタッドボルトに締結された固定ナットを含み得る。

他方では、固定具は、タンクの外壁に固定されてバッファ層を貫通するスダッドピンと、バッファ層の上でスダッドピンに締結された固定ワッシャを含み得る。スダッドピンはバッファ層と固定ワッシャを貫通する垂直部と、垂直部から折り曲げられて固定ワッシャの上面に密着した水平部を含み得る。

格納システムは発泡断熱層の外面を覆う可撓性保護層をさらに含み得る。発泡断熱層と可撓性保護層は継ぎ目がない単一構造をなし得る。発泡断熱層の内部に第２クラックバリアが位置し得る。第２クラックバリアはガラスクロス、ガラスメッシュ、金属マトリックス（ｍｅｔａｌ ｍａｔｒｉｘ）の少なくともいずれか一つを含み得る。

本発明の一実施形態による格納システムの施工方法は、液化ガス貯蔵のためのタンクを提供する段階と、タンクの外壁の少なくとも一部に固定具を用いてバッファ層を固定させる段階と、バッファ層の外面にスプレー方式で発泡断熱層を形成する段階を含む。バッファ層は発泡断熱層より薄くて柔軟であり、発泡断熱層の弾性係数より小さい弾性係数を有する材料で形成される。

バッファ層は長いシートが丸く巻かれたロール形態で製作されてタンクの外壁に移送され得、ロールからシートが広げられてタンクの外壁に順次配置され得る。タンクの外壁に配置されたバッファ層は二重のシートが重なったオーバーラップ領域を含み得る。

バッファ層は固定具によってタンクの少なくとも一部に物理的に固定され得、物理的に固定されたバッファ層の中央の固定具と重ならない部分はタンクの外壁と非接着状態を保持し得る。

固定具はタンクの外壁に固定されたスタッドボルトを含み得る。バッファ層がタンクの外壁に配置される時スタッドボルトがバッファ層を貫通し得、スタッドボルトに固定ワッシャと固定ナットが順次締結され得る。

他方では、固定具はタンクの外壁に固定されたスダッドピンを含み得る。バッファ層がタンクの外壁に配置される時スダッドピンがバッファ層を貫通し得、スダッドピンに固定ワッシャが締結され得、スダッドピンが折り曲げられてスダッドピンの一部が固定ワッシャの上面に密着し得る。

バッファ層はタンクと対向する断熱部と、断熱部の外面を覆う第１クラックバリアを含み得る。断熱部は、ソフト発泡ウレタンフォーム、ソフト発泡ポリスチレン、メラミンフォーム、およびポリエチレンフォームからなる群より選ばれた少なくとも一つを含む断熱層と、断熱層の内面と外面を覆う金属薄板を含み得る。第１クラックバリアはガラスクロスとガラスメッシュのいずれか一つを含み得る。発泡断熱層を形成する段階は、バッファ層の上にスプレー方式で第１発泡断熱層を形成し、第１発泡断熱層上にガラスクロスとガラスメッシュのいずれか一つを含む第２クラックバリアを配置し、第２クラックバリアの上にスプレー方式で第２発泡断熱層を形成する過程を含み得る。

格納システムの施工方法は、発泡断熱層を形成する段階の後、発泡断熱層上にスプレー方式で可撓性保護層を形成する段階をさらに含み得る。

本発明の一実施形態による格納システムは、はやくて簡便な施工が可能であり、施工コストが低いため経済性が高い。また、機械的固定を最小化して多様な形状のタンクへの適用可能であり、発泡断熱層の亀裂と剥離を効果的に抑制でき、極端な温度変化に耐えることができるため運用上の自由度が高い。

本発明の第１実施形態による格納システムの部分拡大断面図である。 図１に示す格納システムのバッファ層の拡大断面図である。 屈曲部に該当する格納システムの部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態による格納システムの部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態による格納システムの部分拡大断面図である。 本発明の第３実施形態による格納システムのバッファ層と固定具の部分拡大断面図である。 本発明の一実施形態による格納システムの施工方法を示すフローチャートである。 図７に示す第１段階と第２段階を説明するために示すタンクの概略図である。 図７に示す第１段階と第２段階を説明するために示すタンクの概略図である。 図７に示す第２段階を説明するためのバッファ層と固定具の拡大断面図である。 図７に示す第２段階を説明するためのバッファ層と固定具の拡大断面図である。 図７に示す第４段階の後の格納システムを示す概略図である。

発明を実施のための形態

以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は様々な異なる形態で実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素に対しては同じ参照符号を付けた。

また、図面に示す各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜上任意に示したので、本発明は必ずしも示されたところに限定されない。

明細書全体で、ある部分が他の部分と「連結」されているという時、これは「直接的に連結」されている場合のみならず、他の部材を間に置いて「間接的に連結」された場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」いう時、これは特に反対の意味を示す記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。

図１は本発明の第１実施形態による格納システムの部分拡大断面図であり、図２は図１に示す格納システムのバッファ層の拡大断面図である。

図１と図２を参照すると、第１実施形態の格納システム１００は液化ガスを貯蔵するタンク１０と、タンク１０の外壁に非接着状態で固定されたバッファ層２０と、バッファ層２０の外面を覆う発泡断熱層３０を含む。

タンク１０は球形（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｔｙｐｅ）、円筒形（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｔｙｐｅ）、角柱形（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ ｔｙｐｅ）など多様な形状からなり、アルミニウム、ステンレス鋼、鋼合金などの金属で製作されることができる。液化ガスはタンク１０の密閉された内部空間に貯蔵される。

バッファ層２０はタンク１０と対向する断熱部２１と、断熱部２１の外面を覆うクラックバリア２２を含む。断熱部２１は断熱層２１１と、断熱層２１１の両面を覆う金属薄板２１２を含み得る。

断熱層２１１はソフト発泡ウレタンフォーム、ソフト発泡ポリスチレン、メラミンフォーム、ポリエチレンフォームのうち少なくとも一つを含み得、金属薄板２１２はアルミニウム箔板であり得、より好ましくはアルミニウム箔板にファイバーグラスが接着された薄板（ＡＬＧＣ，Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ＆ Ｇｌａｓｓ－Ｃｌｏｔｈ）であり得る。クラックバリア２２はガラスクロス（ｇｌａｓｓ ｃｌｏｔｈ）とガラスメッシュ（ｇｌａｓｓ ｍｅｓｈ）の少なくとも一つを含み得る。

バッファ層２０はシート（ｓｈｅｅｔ）形態であらかじめ製作され、タンク１０の外壁で接着剤のような接着手段なしで固定具４０により物理的に固定される。固定具４０はスタッドボルト４１と少なくとも一つの固定ワッシャ４２および固定ナット４３の組み合わせで構成されることができる。

例えば、スタッドボルト４１は溶接などの方法でタンク１０の外壁に固定され、バッファ層２０を貫通する。第１固定ワッシャ４２１はバッファ層２０の上でスタッドボルト４１に締結され、第１固定ワッシャ４２１の上に第２固定ワッシャ４２２と固定ナット４３が順にスタッドボルト４１に締結される。固定ナット４３の締結力によって第１固定ワッシャ４２１がバッファ層２０を強く押してバッファ層２０をタンク１０に堅固に固定させる。

第１固定ワッシャ４２１はウレタンゴムと合板およびプラスチックのいずれか一つで製作でき、バッファ層２０と十分な接触面積を確保するように比較的大きい直径で形成できる。第２固定ワッシャ４２２は金属で製作でき、第１固定ワッシャ４２１より小さい大きさで形成される。第２固定ワッシャ４２２は強度補強用として、第１固定ワッシャ４２１の破れのような破損の恐れがある時選択的に使用できる。

固定具４０はタンク１０の外壁に相互間距離をおいて複数で備えられる。便宜上図１では一つの固定具４０を示す。バッファ層２０は固定具４０が押す物理的な力によって位置固定がなされ、タンク１０の外壁の少なくとも一部に非接着状態で堅固に固定される。この時「非接着」とは化学的な接着手段が排除されたことを意味する。

一方、本発明の実施形態によれば、バッファ層２０がタンク１０の外壁全体に非接着状態で固定されるが、タンク１０の外壁の一部にのみ非接着状態で固定され、残りの一部には接着状態で固定されることもできる。すなわち、本発明の実施形態はバッファ層２０がタンク１０の外壁全体に非接着状態で固定された場合だけでなく、バッファ層２０がタンク１０の外壁の一部に非接着状態で固定された場合も含む。

発泡断熱層３０はスプレー方式で形成され、別途の接着手段なしでバッファ層２０の外面に固定される。発泡断熱層３０はポリウレタンを含み得、固定具４０とバッファ層２０の外面にスプレーガン（ｓｐｒａｙ ｇｕｎ）でポリオール（ｐｏｌｙｏｌ）とイソシアネート（ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）を混合噴射する方法で製作されることができる。

ポリオールとイソシアネートは各自のコンテナに入れておいてからホースを通じてスプレーガンでポンピングされて混合され、これらの混合物がバッファ層２０の外面に噴射される。噴射された混合物はバッファ層２０の外面にくっついて膨張を始めるが、膨張過程で混合物は固い多孔性構造に変形されて保温性が強化されたセルラーフォーム（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｆｏａｍ）を生成してバッファ層２０の外面に永久的に固定される。

前述したように、クラックバリア２２はガラスクロスとガラスメッシュのいずれか一つを含むので、微細な孔が形成された織物組織またはメッシュ構造を有する。したがって、発泡断熱層３０はクラックバリア２２の微細孔または隙間を浸透して断熱部２１の金属薄板２１２と接触でき、バッファ層２０に非常に堅固に付着できる。

発泡断熱層３０は可撓性保護層５０で覆われる。可撓性保護層５０は半可撓性（ｓｅｍｉ－ｆｌｅｘｉｂｌｅ）コート層または半可撓性マスチック（ｍａｓｔｉｃ）またはこれを強化した強化コート層またはメタル素材のｊａｃｋｅｔｉｎｇで構成できる。

可撓性保護層５０は適切な道具および装備を用いて発泡断熱層３０の外面にコーティング材組成物をスプレー噴射後硬化したり、マスチック組成物を塗布後硬化する方式で形成できる。コーティング材組成物はポリウレタン基盤の組成物であり得る。または、可撓性保護層５０の他の形態として、メタル素材を発泡断熱層３０の外面に設置（ｊａｃｋｅｔｉｎｇ）して形成することができる。

格納システム１００でタンク１０を除いたバッファ層２０と発泡断熱層３０および可撓性保護層５０が極低温断熱構造６０を構成する。発泡断熱層３０は体積面で極低温断熱構造６０の大部分を占める。すなわち、バッファ層２０と可撓性保護層５０は発泡断熱層３０と比較する時きわめて小さい厚さを有する。

発泡断熱層３０と可撓性保護層５０それぞれは継ぎ目のない（ｓｅａｍｌｅｓｓ）単一構造からなる。シームレス構造物の発泡断熱層３０と可撓性保護層５０は格納システム１００の表面をなめらかにし、格納システム１００の気密性を向上させる。また、可撓性保護層５０は格納システム１００表面の堅固性を高める。

前述した格納システム１００で、タンク１０と発泡断熱層３０の間に位置するバッファ層２０は発泡断熱層３０より薄くて柔軟で（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）あり、発泡断熱層３０より小さい弾性係数（ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ）を有する材料で形成される。また、バッファ層２０は固定具４０によりタンク１０の外壁に非接着状態で固定されるので、バッファ層２０の中央の複数の固定具４０と重ならない部分（便宜上「非固定部位」という）はタンク１０の外壁に対する拘束力が作用しない。

換言すれば、バッファ層２０の非固定部位は接着剤なしで単にタンク１０の外壁を覆っているので、タンク１０の外壁と非固定部位の間に所定の隙間（Ｇａｐ）が存在し、タンク１０の外壁と非固定部位の間には相互拘束力が作用しない。

極低温断熱構造６０はタンク１０の外壁全体に位置する。この時、タンク１０外壁は平坦部と屈曲部を含み得る。図３は屈曲部に該当する格納システム１００の部分拡大断面図である。図１の格納システム１００は平坦部を示している。図１と図３を参照すると、平坦部と屈曲部すべてにおいて固定具４０は相互間距離をおいて複数設けられ、同じ構成の極低温断熱構造６０が平坦部と屈曲部すべてに位置する。

タンク１０に液化ガスが貯蔵される前、発泡断熱層３０の内面と外面は同じ温度を維持する。例えば外気が２０℃である場合、発泡断熱層３０の内面と外面はいずれも２０℃の温度を維持できる。発泡断熱層３０には温度勾配が存在しない。

タンク１０に液化ガス、例えば液化天然ガス（ＬＮＧ）が流入するとタンク１０の外壁と接するバッファ層２０およびバッファ層２０と接する発泡断熱層３０の内面は概ね－１６３℃に冷却される反面、発泡断熱層３０の外面は依然として２０℃を維持する。発泡断熱層３０には概ね１８３℃に至る温度勾配が存在し、タンク１０と発泡断熱層３０の熱膨張係数の差によってバッファ層２０と発泡断熱層３０に応力が発生する。

この時、応力は発泡断熱層３０の内面と接するバッファ層２０に集中するが、バッファ層２０は発泡断熱層３０より薄くて柔軟であり、弾性係数が低い材料的特性によって容易に変形される。バッファ層２０の変形は発泡断熱層３０の変形率を吸収して発泡断熱層３０の応力を低減させる作用をする。

また、外気の温度が４５℃に上昇すると発泡断熱層３０を横切る温度勾配は概ね２０８℃に上昇する。この場合、発泡断熱層３０の応力がさらに大きくなることにより変形率も大きくなるが、バッファ層２０が前述した場合（外気が２０℃の場合）よりさらに多く変形されて発泡断熱層３０の変形率を吸収して発泡断熱層３０の応力を低減させる。

前述した二つの場合すべてにおいて、バッファ層２０はタンク１０外壁に非接着状態で固定されているので、発泡断熱層３０はタンク１０と動きが連携されない。すなわち、液化ガスによってタンク１０と発泡断熱層３０が冷却されるとき、タンク１０と発泡断熱層３０は熱膨張係数差によって収縮率に差が発生するが、バッファ層２０とタンク１０の外壁の間に存在する隙間がタンク１０と発泡断熱層３０の直接的な相互作用を遮断する。

例えば、バッファ層２０が省略され、発泡断熱層３０がタンク１０外壁に直接スプレー方式で形成された場合を仮定すると、発泡断熱層３０はタンク１０と動きが連携される。
具体的には、タンク１０と発泡断熱層３０が冷却される時、発泡断熱層３０の収縮率はタンク１０の収縮率と異なるが発泡断熱層３０の内面はタンク１０の収縮率に従うべきである。これによって温度勾配が大きくなるほど発泡断熱層３０の応力が高くなり、発泡断熱層３０に亀裂と剥離が発生する危険性が大きくなる。

しかし、本実施形態の格納システム１００ではバッファ層２０の固定構造によってタンク１０と発泡断熱層３０の動きが直接連携しないので、タンク１０の収縮－膨張による発泡断熱層３０の亀裂と剥離を効果的に抑制できる。

図４と図５は本発明の第２実施形態による格納システムの部分拡大断面図である。図４はタンク外壁の平坦部に該当し、図５はタンク外壁の屈曲部に該当する。

図４と図５を参照すると、第２実施形態の格納システム２００で発泡断熱層３０の内部に第２クラックバリア３３が位置する。バッファ層２０に含まれたクラックバリア２２を便宜上「第１クラックバリア」という。発泡断熱層３０は第１クラックバリア２２と第２クラックバリア３３の間に位置する第１発泡断熱層３１と、第２クラックバリア３３と可撓性保護層５０の間に位置する第２発泡断熱層３２で構成されることができる。

第１発泡断熱層３１は第１クラックバリア２２の上にスプレー方式で形成され、第１発泡断熱層３１の上に第２クラックバリア３３が位置し得る。第２発泡断熱層３２は第２クラックバリア３３の上にスプレー方式で形成される。

第２クラックバリア３３は発泡断熱層３０より薄くて柔軟であり、発泡断熱層３０の弾性係数より小さい弾性係数を有する材料で形成される。例えば、第２クラックバリア３３はガラスクロス、ガラスメッシュ、金属マトリックス（ｍｅｔａｌ ｍａｔｒｉｘ）の少なくともいずれか一つを含み得、第１クラックバリア２２と同じ素材で形成されることができる。したがって、タンク１０に液化ガスが貯蔵されて発泡断熱層３０に応力が発生する時、第２クラックバリア３３が材料特性によって容易に変形されて発泡断熱層３０の変形率を吸収して発泡断熱層３０の応力を低減させる。第２クラックバリア３３は一つ以上の個数で構成されることができる。

バッファ層２０とともに第２クラックバリア３３を備えた第２実施形態の格納システム２００は発泡断熱層３０の亀裂と剥離の発生をより効果的に抑制できる。したがって、発泡断熱層３０を横切る温度勾配が非常に大きい場合、より効果的に発泡断熱層３０の応力を低減させることができる。第２実施形態の格納システム２００は第２クラックバリア３３が追加されたことを除いては前述した第１実施形態と同一または類似の構成からなり、重複する説明は省略する。

図６は本発明の第３実施形態による格納システムのバッファ層と固定具の部分拡大断面図である。

図６を参照すると、第３実施形態の格納システムで固定具４０１はスダッドピン４５と固定ワッシャ４６を含み得る。スダッドピン４５はバッファ層２０と固定ワッシャ４６を貫通する垂直部４５１と、垂直部４５１から折り曲げられて固定ワッシャ４６の上面に密着した水平部４５２で構成されることができる。水平部４５２は垂直部４５１から直角に折れ、水平部４５２の端部はと尖った形状であり得る。

スダッドピン４５は棒形状であり得、この状態でバッファ層２０を貫通する。固定ワッシャ４６はバッファ層２０の上でスダッドピン４５に締結される。固定ワッシャ４６は第１実施形態の第１固定ワッシャ４２１と同じ材質と形状からなる。バッファ層２０と固定ワッシャ４６がスダッドピン４５に結合された後、スダッドピン４５の上の部分が直角に折れて水平部４５２になり、水平部４５２が固定ワッシャ４６とバッファ層２０を強く押してバッファ層２０をタンク１０に堅固に固定させる。

このようにスダッドピン４５の水平部４５２は第１実施形態の固定ナット４３として機能する。前述した固定具４０１は固定ナットを省略して部品数を減らし、全体構成を簡素化できる。第３実施形態の格納システムは固定具４０１の構成を除いては前述した第１実施形態および第２実施形態のいずれか一つの実施形態と同一または類似の構成からなる。

図７は本発明の一実施形態による格納システムの施工方法を示すフローチャートである。

図７を参照すると、一実施形態による格納システムの施工方法は、液化ガス貯蔵のためのタンクを提供する第１段階（Ｓ１０）と、複数の固定具を用いてタンク外壁にバッファ層を固定する第２段階（Ｓ２０）と、バッファ層の外面にスプレー方式で発泡断熱層を形成する第３段階（Ｓ３０）を含む。第３段階（Ｓ３０）の後、発泡断熱層の上に可撓性保護層を形成する第４段階（Ｓ４０）が行われる。

図８と図９は図７に示す第１段階と第２段階を説明するために示すタンクの概略図である。

図８と図９を参照すると、第１段階（Ｓ１０）でタンク１０は球形、角柱形、円筒形のいずれか一つの形状であり得、アルミニウム、ステンレス鋼、鋼合金などで製作されることができる。タンク１０は液化ガスの流入と排出のための管路構造物１１を備える。管路構造物１１はタンク１０の外側に突出した構造物であり得る。

図８ではタンク１０が角柱形の場合を例に挙げて示し、図９ではタンク１０が円筒形で、かつ二つのサポート１２の上に設けられた場合を例に挙げて示す。タンク１０の形状と支持構造は示す例示に限定されない。

第２段階（Ｓ２０）でタンク１０の外壁に複数のスタッドボルト４１が相互間距離をおいて設けられる。他方では、スタッドボルト４１の代わりにタンク１０の外壁に複数のスダッドピン４５が相互間距離をおいて設けられ得る。スタッドボルト４１とスダッドピン４５はタンク１０のような金属で製作でき、溶接などの方法でタンク１０の外壁に付着する。

図１０と図１１は図７に示す第２段階を説明するためのバッファ層と固定具の拡大断面図である。図１０は第１実施形態の固定具４０を示し、図１１は第３実施形態の固定具４０１を示す。

図８ないし図１１を参照すると、管路構造物１１を除いたタンク１０の外壁全体にバッファ層２０が配置され、この過程でスタッドボルト４１またはスダッドピン４５がバッファ層２０を貫通する。すなわち、バッファ層２０にはスタッドボルト４１またはスダッドピン４５に該当する貫通孔が形成され、バッファ層２０はスタッドボルト４１またはスダッドピン４５により臨時の位置固定がなされる。

バッファ層２０は一定の幅を有する長いシート状であり得、タンク１０の外壁に施工される前、ロール（ｒｏｌｌ）形態で丸く巻かれた形態で製作されることができる。ロール形態で製作されたバッファ層２０は工場から現場に移送された後ロールからシートが広げられてタンク１０外壁に順次配置されることができる。

この時、ロールから広げられたバッファ層２０は先に配置された隣り合うバッファ層２０と一部重なる。したがって、タンク１０の外壁でバッファ層２０は二重のシートが重なったオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）領域２１（図９参照）を有することができる。ロール形態のバッファ層２０は移送と保管が容易で、タンク１０の形状に関係なく短時間で配置できる便利さがある。

一方、バッファ層２０の他の形態として、長いシート状でない一定の規格のシート状に製作されることができる。例えば、バッファ層２０はタンク１０の外壁に施工される前、一定の横と縦の規格を有する四角形シート状に製作されることができる。このような場合、四角形シート状のバッファ層２０を互いに並んで隣接させたり、縁を互いに重複させてバッファ層２０をタンク１０外壁に配置することができる。

スタッドボルト４１の場合、バッファ層２０の上に第１および第２固定ワッシャ４２１，４２２と固定ナット４３がスタッドボルト４１に順に締結されてバッファ層２０を堅固に固定させる。スダッドピン４５の場合、バッファ層２０の上に固定ワッシャ４６がスダッドピン４５に締結され、固定ワッシャ４６の上でスダッドピン４５が直角に折れて固定ワッシャ４６を押してバッファ層２０を堅固に固定させる。

バッファ層２０はタンク１０と対向する断熱部２１と、断熱部２１の外面を覆うクラックバリア２２を含み、複数の固定具４０，４０１によりタンク１０外壁に位置固定がなされる。バッファ層２０の中央の固定具４０，４０１と重ならない部位（非固定部位）ではタンク１０外壁との間に所定の隙間が存在する。

一方、本発明の実施形態によれば、バッファ層２０がタンク１０の外壁全体に固定具４０，４０１により非接着状態で固定されるが、タンク１０の外壁の一部にのみ非接着状態で固定され、残りの一部には接着状態で固定されることもできる。すなわち、本発明の実施形態はバッファ層２０をタンク１０の外壁全体に固定具４０，４０１により非接着状態で固定する方法だけでなく、バッファ層２０をタンク１０の外壁の一部に非接着状態で固定する方法も含む。

図１と図７を参照すると、第３段階（Ｓ３０）でバッファ層２０の外面にスプレー方式で発泡断熱層３０が形成される。発泡断熱層３０はポリウレタンを含み得、バッファ層２０の外面にスプレーガンでポリオールとイソシアネートを混合噴射する方法で形成できる。噴射された混合物はバッファ層２０の外面にくっついて膨張し、膨張過程で多孔性構造に変わって硬化して発泡断熱層３０を構成する。

他方では、図４と図７を参照すると、第３段階（Ｓ３０）で発泡断熱層３０は第１発泡断熱層３１と第２発泡断熱層３２に分けて形成でき、第１発泡断熱層３１と第２発泡断熱層３２の間に第２クラックバリア３３が位置し得る。

具体的には、バッファ層２０の外面にスプレー方式で第１発泡断熱層３１が形成され、ガラスクロスとガラスメッシュのいずれか一つで構成された第２クラックバリア３３が第１発泡断熱層３１の上に配置されることができる。次に第２クラックバリア３３の上にスプレー方式で第２発泡断熱層３２が形成されることができる。

第２クラックバリア３３は前述したバッファ層２０と同様に長いシートが丸く巻かれたロール形態で製作でき、シートが広げられて第１発泡断熱層３１の上に配置されることができる。第２クラックバリア３３は発泡断熱層３０に応力発生時容易に変形されて発泡断熱層３０の変形率を吸収して発泡断熱層３０の応力を低減させる。

図１と図４および図７を参照すると、第４段階（Ｓ４０）で発泡断熱層３０の上に可撓性保護層５０が形成される。可撓性保護層５０はポリウレタン基盤のコーティング材組成物をスプレー噴射後硬化したり、マスチック組成物を塗布後硬化する方式で形成されることができる。

図１２は図７に示す第４段階の後格納システムを示す概略図である。

図１２を参照すると、格納システム１００で極低温断熱構造６０はタンク１０形状に関係なくはやくて簡便な施工が可能であり、極端な温度変化に耐えるので運用上の自由度が高い。また、発泡断熱層３０と可撓性保護層５０は継ぎ目がない単一構造であるから格納システム１００の表面をなめらかにし、格納システム１００表面の気密性と堅固性を向上させる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付する図面の範囲内で多様に変形して実施でき、これもまた本発明の範囲に属することは当然である。

１００，２００ 格納システム
１０ タンク
２０ バッファ層
２１ 断熱部
２２ クラックバリア（第１クラックバリア）
３０ 発泡断熱層
３１ 第１発泡断熱層
３２ 第２発泡断熱層
３３ 第２クラックバリア
４０，４０１ 固定具
４１ スタッドボルト
４２，４６ 固定ワッシャ
４３ 固定ナット
４５ スダッドピン
５０ 可撓性保護層
６０ 極低温断熱構造

Claims (17)

1. 液化ガス貯蔵のための内部空間を有するタンク；
   前記タンクの外壁の少なくとも一部に非接着状態で固定されたバッファ層；および
   前記バッファ層の外面を覆い、スプレー方式で形成された発泡断熱層；
   を含み、
   前記バッファ層は前記発泡断熱層より薄くて柔軟であり、前記発泡断熱層の弾性係数より小さい弾性係数を有する材料で形成された、格納システム。
2. 前記バッファ層は断熱層を含み、
   前記断熱層はソフト発泡ウレタンフォーム、ソフト発泡ポリスチレン、メラミンフォーム、およびポリエチレンフォームからなる群より選ばれた少なくとも一つを含む、請求項１に記載の格納システム。
3. 前記断熱層の内面と外面は金属薄板で覆われ、
   前記断熱層と前記金属薄板が断熱部を構成する、請求項２に記載の格納システム。
4. 前記バッファ層は前記断熱部の外面を覆う第１クラックバリアを含み、
   前記第１クラックバリアはガラスクロス（ｇｌａｓｓ ｃｌｏｔｈ）とガラスメッシュ（ｇｌａｓｓ ｍｅｓｈ）のいずれか一つを含む、請求項３に記載の格納システム。
5. 前記バッファ層はシート状に製作され、固定具によって前記タンクの外壁の少なくとも一部に物理的に固定される、請求項１に記載の格納システム。
6. 前記固定具は、
   前記タンクの外壁に固定されて前記バッファ層を貫通するスタッドボルト；
   前記バッファ層の上で前記スタッドボルトに締結された固定ワッシャ；および
   前記固定ワッシャの上で前記スタッドボルトに締結された固定ナットを含む、請求項５に記載の格納システム。
7. 前記固定具は、
   前記タンクの外壁に固定されて前記バッファ層を貫通するスダッドピン；および
   前記バッファ層の上で前記スダッドピンに締結された固定ワッシャを含み、
   前記スダッドピンは前記バッファ層と前記固定ワッシャを貫通する垂直部と、前記垂直部から折り曲げられて前記固定ワッシャの上面に密着した水平部を含む、請求項５に記載の格納システム。
8. 前記発泡断熱層の外面を覆う可撓性保護層をさらに含み、
   前記発泡断熱層と前記可撓性保護層は継ぎ目がない単一構造をなす、請求項１から７のいずれか一項に記載の格納システム。
9. 前記発泡断熱層の内部に第２クラックバリアが位置し、
   前記第２クラックバリアはガラスクロス、ガラスメッシュ、金属マトリックス（ｍｅｔａｌ ｍａｔｒｉｘ）の少なくともいずれか一つを含む、請求項８に記載の格納システム。
10. 液化ガス貯蔵のためのタンクを提供する段階；
    前記タンクの外壁の少なくとも一部に固定具を用いてバッファ層を固定させる段階；
    前記バッファ層の外面にスプレー方式で発泡断熱層を形成する段階；
    を含み、
    前記バッファ層は前記発泡断熱層より薄くて柔軟であり、前記発泡断熱層の弾性係数より小さい弾性係数を有する材料で形成される、格納システムの施工方法。
11. 前記バッファ層は長いシートが丸く巻かれたロール形態で製作されて前記タンクの外壁に移送され、前記ロールから前記シートが広げられて前記タンクの外壁に順次配置され、
    前記タンクの外壁に配置された前記バッファ層は二重のシートが重なったオーバーラップ領域を含む、請求項１０に記載の格納システムの施工方法。
12. 前記バッファ層は前記固定具によって前記タンクの少なくとも一部に物理的に固定され、
    前記物理的に固定されたバッファ層の中央の前記固定具と重ならない部分は前記タンクの外壁と非接着状態を保持する、請求項１１に記載の格納システムの施工方法。
13. 前記固定具は前記タンクの外壁に固定されたスタッドボルトを含み、
    前記バッファ層が前記タンクの外壁に配置される時前記スタッドボルトが前記バッファ層を貫通し、
    前記スタッドボルトに固定ワッシャと固定ナットが順次締結される、請求項１２に記載の格納システムの施工方法。
14. 前記固定具は前記タンクの外壁に固定されたスダッドピンを含み、
    前記バッファ層が前記タンクの外壁に配置される時前記スダッドピンが前記バッファ層を貫通し、
    前記スダッドピンに固定ワッシャが締結され、
    前記スダッドピンが折り曲げられて前記スダッドピンの一部が前記固定ワッシャの上面に密着する、請求項１２に記載の格納システムの施工方法。
15. 前記バッファ層は前記タンクと対向する断熱部と、前記断熱部の外面を覆う第１クラックバリアを含み、
    前記断熱部は、ソフト発泡ウレタンフォーム、ソフト発泡ポリスチレン、メラミンフォーム、およびポリエチレンフォームからなる群より選ばれた少なくとも一つを含む断熱層と、前記断熱層の内面と外面を覆う金属薄板を含み、
    前記第１クラックバリアはガラスクロスとガラスメッシュのいずれか一つを含む、請求項１１に記載の格納システムの施工方法。
16. 前記発泡断熱層を形成する段階は、
    前記バッファ層の上にスプレー方式で第１発泡断熱層を形成し、前記第１発泡断熱層の上にガラスクロス、ガラスメッシュ、金属マトリックス（ｍｅｔａｌ ｍａｔｒｉｘ）の少なくともいずれか一つを含む第２クラックバリアを配置し、前記第２クラックバリアの上にスプレー方式で第２発泡断熱層を形成する過程を含む、請求項１１に記載の格納システムの施工方法。
17. 前記発泡断熱層を形成する段階の後、前記発泡断熱層の上にスプレー方式で可撓性保護層を形成する段階をさらに含む、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の格納システムの施工方法。

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