JP2023516788A

JP2023516788A - 耐漏洩断熱タンクの断熱モジュラーユニット

Info

Publication number: JP2023516788A
Application number: JP2022554282A
Authority: JP
Inventors: ベノワモレル; コンバリユギヨームデ
Original assignee: ギャズトランスポルトエテクニギャズ
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2021-03-02
Publication date: 2023-04-20
Also published as: FR3107941A1; FR3107941B1; WO2021180517A1; KR20220150312A; CN115280059A

Abstract

本発明は、液体の貯蔵のための耐漏洩タンクの断熱のための断熱モジュラーユニット（３，７）であって、前記モジュラーユニット（３，７）は、断熱充填物を含み、前記断熱充填物は、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物から選ばれる主成分を含む粉末状の断熱材と、前記粉末状の断熱材と混合した粉末の形態である少なくとも１つの陰イオン交換化合物と、を含み、前記断熱充填物は、ガス非透過性エンベロープに包まれないことを特徴とする断熱モジュラーユニット（３，７）に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、耐漏洩断熱タンクの分野に関する。本発明は、特に、金属製耐漏洩メンブレン及び断熱モジュラーユニットを含む耐漏洩断熱タンクの分野に関する。本発明は、更に、液体の貯蔵及び／又は運搬のための耐漏洩タンクの断熱のための断熱モジュラーユニットに関する。

国際公開第２０１９／１２２７５７号は、複数の並置された断熱ボックスを含む、冷液体用貯蔵タンクのための断熱バリアを開示する。ボックスは、コンパートメントと、コンパートメント内に配置された粉末状の断熱充填物と、を含む。粉末状の充填物は、低密度と十分な断熱性能との間で優れた妥協点を示し、タンクに貯蔵された液体に浸された後の不可逆沈降現象に対して敏感ではない、又は僅かに敏感であるのみである。粉末状の充填物は、一般に、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物から選択される。

これらの粉末状の充填物は、その製造工程に起因して、常に少量の塩素、つまり、約１０ｐｐｍ（パーツ・パー・ミリオン）以上の塩素を含んでいる。空気中に懸濁し空気の移動とともに変位することによって起こる、又は、重力又はタンカーが受けるすべての加速度によって引き起こされる変位によって起こる、埃の形態での断熱材の固体拡散は、塩素と、例えばステンレス鋼又は低い熱膨張係数を有する合金特にインバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））などの鉄とニッケルの合金などの金属製耐漏洩メンブレンと、の間の接触を発生させることがあり、これによって耐漏洩メンブレンの孔食が発生することがある。また、湿気は粉末状の充填物に存在する塩素を運び、結露によって塩素を耐漏洩メンブレンに接触させ、金属の孔食を引き起こすことがある。

これらの粉末状の充填物で塩素元素を含まないものを入手することは可能であるが、そのコストはとても高い。

従って、一般に、ガス透過性エンベロープを備え、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物から選択されるものと、少量の塩素と、を含む粉末状の充填物を備えた断熱バリアにおいては、外部金属構造の腐食現象が見られる傾向にある。従って、耐漏洩メンブレンを弱めるこの腐食現象は、使用される技術によっては、特に液体の貯蔵及び／又は運搬のための耐漏洩断熱タンクに対して極めて有害である。

従って、断熱バリアの断熱性能を損なわずにこの腐食の問題を解決し、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物ベースの断熱充填物を含み、低濃度の塩素に敏感な外部金属構造を腐食しない、ガス透過性の断熱バリアを組み込んだタンクを開発する必要がある。

より具体的には、例えば、鉄とニッケルのような、より具体的には、インバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））として知られる鉄（６４％）とニッケル（３６％）の合金のような、低濃度の塩素に敏感な金属製耐漏洩メンブレンで見られる腐食の欠点を克服するために、例えば、仏国特許出願公開第３０７５９１８号明細書に開示されているように、液体の貯蔵タンクの断熱バリアを改善することが必要である。

更には、下記の文献も、ヒュームドシリカを含む断熱又は保護の分野で知られている。

国際公開第２０１４／１８４３９３号は、４０％～９３％のヒュームドシリカ又はシリカエアロゲルと、ＢＥＴによって決定された比表面積が１００ｍ^２／ｇ以下である５％～５０％の粒子と、を含む組成物を記載する。これらの粒子は、多数の製品リストから選択され、内圧の上昇を遅らせて最適な断熱性能を維持するために、気体分子を捕捉する役割に従って選択される。ヒュームドシリカ粒子の大きさは、５ｎｍ～５０ｎｍである。シリカエアロゲル粒子の大きさは、製造プロセスに応じて、２ｎｍ～５０ｎｍ又は５０ｎｍ～２０００ｎｍである。ＢＥＴによって決定された比表面積が１００ｍ^２／ｇ以下である粒子は、あるいはまた、５０ｍ^２／ｇ以下の比表面積を含み、あるいはまた、３０ｍ^２／ｇ以下の比表面積を含む。この組成物は、新しい建物の建設及び既存の建物の断熱に使用される真空断熱パネル（ＶａｃｕｕｍＩｎｓｕｌａｔｉｏｎＰａｎｅｌ、ＶＩＰ）の製造に使用され、また、冷凍機器の断熱材や、パイプ及び／又は産業機械における断熱材として使用される。

韓国公開特許第２０１３００６７７１２号公報は、３５重量％～９９．５重量％の微孔質構造を含むヒュームドシリカ、０．３重量％～２５重量％の補強剤、及び０．２重量％～５５重量％の耐熱充填剤を含む難燃性断熱材料を開示する。補強材は、ガラス繊維、セラミック繊維、炭素繊維、石英繊維、及びそれらの混合物から選択される。耐熱性フィラーは、炭化ケイ素、ケイ酸ジルコニウム、グラファイト、メタカオリン、二酸化チタン、パイロフィライト、バーミキュライト、パーライト、ケイ酸カルシウムなどであってよい。

特開第２０１３－１０４４９１号公報は、真空断熱材の製造のプロセスの分野に関する。特に建築物や冷凍・冷蔵庫などの用途では、粉末を減圧下でガス非透過性パッケージに封入する。この粉末はヒュームドシリカと言われ、その一次粒子の平均サイズは５～１００ｎｍであり、その含水量は１質量％未満である。さらに、この粉末は、合成ゼオライト、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ドーソナイト、及びハイドロタルサイトなどのガス・水分吸着剤と、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物及び水酸化物などの化学吸着剤粒子と、を含有してもよい。

従って、本発明は、一般に、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物に主に基づく断熱充填物を含む複数の断熱モジュラーユニットを組み込んだ耐漏洩タンクの金属製耐漏洩メンブレンの腐食の現象を抑制すること、更には排除することさえも目的とする。

より具体的には、本発明は、複数のガス透過性モジュラーユニットを備え、液化天然ガス、液化石油ガス、液体メタン、液体エタン、液体プロパン、液体アルゴン、液体水素から選択された液体を貯蔵するように構成された耐漏洩断熱タンクの耐漏洩メンブレンの腐食の現象を抑制すること、更には排除することさえも目的とする。

本発明の第１の態様は、液体の貯蔵のための耐漏洩タンクの断熱のための断熱モジュラーユニットであって、前記モジュラーユニットは、断熱充填物を含み、前記断熱充填物は、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物から選ばれる主成分を含む粉末状の断熱材と、少なくとも１つの他の陰イオンの放出と引き換えに塩化物陰イオンを捕捉することができる少なくとも１つの陰イオン交換化合物と、を含み、前記陰イオン交換化合物は、前記粉末状の断熱材と混合した粉末の形態であり、前記断熱充填物は、ガス非透過性エンベロープに包まれないことを特徴とする断熱モジュラーユニットに関する。

断熱充填物は、更に、例えば、ガラス繊維又は炭素繊維などの繊維を含んでもよい。断熱充填物は、ＳｉＣ、ＴｉＯ_２、グラファイト、又はカーボンブラックなどの、赤外線に対して不透明化させる物質も含んでもよい。断熱充填物は、特に液化ガスによる偶発的な浸漬の場合に、断熱充填物の沈降を制限するために、パーライトなどのフィラーを含んでもよい。

以下の定義は、開示の範囲をよりよく理解することを可能にする。

「モジュラーユニット」という用語は、ボックス又は剛性パネルなどの自己支持型の固形の物体を意味し、必要に応じてまた所望の数に応じて配置することができる。形状は、円筒形、平行六面体など、変更されてよい。

「粉末状の断熱材」という用語は、熱の損失を防止する粉末状の任意の組成物を意味する。このような粉末は、かたまりとして包装されるか、硬い容器又は柔軟なエンベロープに軽く圧縮されるか、又は取り扱えるように十分に自己支持性のあるユニット又はパネルの形態に圧縮され高密度化されてもよい。そのような粉末はまた、取り扱い可能な自己支持パネルを形成する剛性容器に挿入される可撓性エンベロープ内に包装されることもできる。例えば、そのような粉末は、意図する用途及び所望の機械的特性に応じて、８０ｋｇ／ｍ^３から５００ｋｇ／ｍ^３の間の密度で包装されてよい。

「塩化物陰イオンを捕捉できる陰イオン交換化合物」という用語は、ＯＨ^－又はＣＯ_３ ^２－基を含み、その構造に含まれる陰イオンを断熱充填物に存在する別の塩化物陰イオンと交換する能力を有する粉末の形態の任意の化合物を意味すると解される。例えば、粘土、層状複水酸化物（ＬａｙｅｒｅｄＤｏｕｂｌｅＨｙｄｒｏｘｉｄｅ（ＬＤＨ））化合物、合成ヒドロタルサイト、架橋イオン交換ポリマー、及びそれらの混合物を挙げることができる。ＬＤＨ化合物は、金属陽イオンを含む層の積層体から形成された固体化合物であり、その間に陰イオンと水分子が挿入されることができる。それらの構造は、ブルーサイトＭｇ（ＯＨ）_２の構造に基づいており、２価のイオンの一部が３価のイオンでランダムに置換されているため、八面体面に過剰な正電荷が付与されている。全体的な電気的中性を確保するために、この余分な電荷は、層間空間に挿入された陰イオンの負電荷によって補償される。本明細書で使用されるＬＤＨは、水和形態及び脱水形態を含むことができる。陰イオン交換化合物は、物理的性質が塩素に近い別のイオン性ハロゲン、例えばフッ素を捕捉することもできる。

「耐漏洩メンブレン」という用語は、タンクを液体に関して耐漏洩にすることを可能にする、金属又は金属合金で構成された材料の薄膜又は層を意味すると解される。例えば、インバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））が挙げられる。

「平均見かけサイズ」という用語は、その粒子が、平均値がそのように定義される粒子サイズ分布を有することを意味すると解される。

「質量割合」という用語は、全混合物中の成分の質量割合を示す質量百分率（％ｗ）を意味すると解される。

「体積分率」という用語は、成分の体積を混合物のすべての成分の体積の合計で割ったものを意味すると解される。

「ガス透過性エンベロープ」という用語は、閉じた空間を画定する剛性又は半剛性又は柔軟な材料を意味すると解される。これらのガス透過性材料の例は、例えば、木材、制振材料、織物材料、そして、ガラス繊維シート、ポリマー繊維シート、合板、圧縮ボール紙などの複合材料である。剛性補強材を含むエンベロープの非限定的な例は、特に仏国特許出願公開第２８６７８３１号明細書、国際公開第２０１３／０１７７７３号、及び国際公開第２０１４／０２０２５７号に見出すことができる。

一実施形態においては、断熱モジュラーユニットは、少なくとも１つのコンパートメントを画定するガス透過性エンベロープを含み、前記断熱充填物は前記コンパートメント内に配置される。

一実施形態においては、粉末状の断熱材は、接着ポリマーなどの結合剤を殆ど又は全く含まない。

一実施形態においては、断熱充填物を調整するために使用される結合剤の割合は、断熱充填物の１２重量％未満、例えば、０．３～１２％である。量が多いとモジュラーユニットの断熱性能を低下させる。

一実施形態においては、陰イオン交換化合物は水和され、水分子を含む。

一実施形態においては、陰イオン交換化合物は、粘土、層状複水酸化物（ＬＤＨ）化合物、合成ヒドロタルサイト（Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏという化学式のヒドロキシ炭酸マグネシウムアルミニウム）、交換可能な陰イオンＯＨ^－及びＣＯ_３ ^２－例えばイオン交換体ＩＩＩ（メルク（Ｍｅｒｃｋ（登録商標））の製品コード１０４７６７）を含む架橋陰イオン交換ポリマー、及びそれらの混合物から選択される。

一実施形態においては、陰イオン交換化合物は、水酸化物イオン（ＯＨ^－）及び炭酸イオン（ＣＯ_３ ^２－）から選択される基を含む。

一実施形態においては、ＬＤＨ化合物は、［Ｍ^ＩＩ _１－ｘＭ^ＩＩＩ _ｘ（ＯＨ）_２］^ｘ＋［Ａ^ｍ－ _ｘ／ｍ・ｎＨ_２Ｏ］^ｘ－の式で表され、Ｍ^ＩＩ及びＭ^ＩＩＩは、それぞれ、層の二価と三価の陽イオンであり、Ａは陰イオンである中間層の物質を表す。

Ａは、断熱充填物中に存在する塩化物陰イオンと交換できる任意の陰イオンであることができる。好ましくは、Ａはハロゲンアニオン又はスルフィドアニオンではない。

一実施形態においては、ＬＤＨ化合物の陰イオンＡは、水酸化物イオン（ＯＨ^－）及び炭酸イオン（ＣＯ_３ ^２－）の中から選択される。

例として、本発明に適したＬＤＨ鉱物の様々な種類を下記に挙げることができる。
式Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ（菱面体型構造）のハイドロタルサイト
式Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ（六方晶型構造）のマナセイト
式Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１８・４Ｈ_２Ｏのメイクスネライト
式Ｍｇ_６Ｆｅ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ（菱面体型構造）のパイロオーライト
式Ｍｇ_６Ｆｅ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ（六方晶型構造）のシェーグレン石
式Ｍｇ_１０Ｆｅ_２（ＯＨ）_２４ＣＯ_３・２Ｈ_２Ｏのコーリンガイト
式Ｍｇ_６Ｃｒ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ（菱面体型構造）のスティヒタイト
式Ｍｇ_６Ｃｒ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏ（六方晶型構造）のバーベルトナイト
式Ｎｉ_６Ｃｒ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏのタコバイト
式Ｎｉ_６Ｆｅ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏのリーブサイト
式Ｍｇ_６Ｍｎ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏの脱塩鉱

一実施形態においては、陰イオン交換化合物は、合成ハイドロタルサイト（実施例１を参照）、架橋ポリマー（実施例２を参照）、及びそれらの混合物から選択される。

一実施形態によれば、陰イオン交換化合物は、平均見かけサイズが１μｍ～５０μｍ、好ましくは１μｍ～２５μｍ、より有利には１～１０μｍである、粒子の形態である。

一実施形態によれば、陰イオン交換化合物の質量割合は、前記断熱充填物に対して１重量％～３０質量％の間であり、好ましくは前記断熱充填物に対して５重量％～２０質量％の間である。

一実施形態によれば、前記断熱充填物内の前記陰イオン交換化合物が占める体積分率は、５％未満であり、好ましくは、１％未満である。

一実施形態によれば、エンベロープは、底部パネルと、カバーパネルと、前記底部パネルと前記カバーパネルを互いから離間するように平行に保持して圧力を吸収するスペーシング要素と、を含む剛性補強材を備え、モジュラーユニットのスペーシング要素は、様々な形態で構成されることができる。

一実施形態においては、モジュラーユニットのスペーシング要素は、前記底部パネルと前記カバーパネルの縁に配置された側壁、前記底部パネルの２つの対向する縁の間及び前記カバーパネルの２つの対向する縁の間に延びる内部仕切り、及び／又は、支持柱、特に底部パネル及びカバーパネルの内面に分布する小断面の支持柱、を含む。

本発明の第２の態様は、少なくとも１つの断熱バリアと、前記断熱バリアに接する金属の耐漏洩メンブレンと、を備える耐漏洩断熱タンクであって、前記断熱バリアは、複数の上述したモジュラーユニットを備えることを特徴とする耐漏洩断熱タンクによって構成される。

本発明の第２の態様の一実施形態においては、耐漏洩メンブレンは、低い熱膨張係数を有する、すなわち、２０℃から９０℃までの（長さにおける）線熱膨張係数が２．０×１０^－６Ｋ^－１以下である、ニッケル鋼合金で構成され、Ｋはケルビンを表す。好ましくは、耐漏洩メンブレンはインバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））であり、より正確には鉄（６４％）とニッケル（３６％）の合金である。

ある特定の実施形態においては、前記断熱バリアは、二次断熱バリアであり、前記耐漏洩メンブレンは、二次耐漏洩メンブレンであり、前記タンクは、更に、前記二次耐漏洩メンブレンに接する一次断熱バリアと、前記一次断熱バリアに接し前記タンクに収容された流体に接するように構成された一次耐漏洩メンブレンと、を含む。

別の特定の実施形態においては、前記断熱バリアは、一次断熱バリアであり、前記耐漏洩メンブレンは、前記タンクに収容された流体に接するように構成された一次耐漏洩メンブレンであり、前記タンクは、更に、前記一次断熱バリアが接する二次耐漏洩メンブレンと、前記二次耐漏洩メンブレンが接する二次断熱バリアと、を含む

一実施形態においては、液化天然ガス、液化石油ガス、液体メタン、液体エタン、液体プロパン、液体アルゴン、及び液体水素の中から選択される液体を貯蔵するように構成される。

このようなタンクは、例えばＬＮＧを貯蔵するための陸上式の貯蔵施設の一部を構成でき、又は、沿岸又は会場の浮体式の構造物、特にＬＮＧ運搬船、浮体式貯蔵再ガス化設備（ＦｌｏａｔｉｎｇＳｔｏｒａｇｅａｎｄＲｅｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｔ、ＦＳＲＵ）、浮体式生産貯蔵積出設備（ＦｌｏａｔｉｎｇＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｔｏｒａｇｅａｎｄＯｆｆｌｏａｄｉｎｇ、ＦＰＳＯ）等に設置することができる。浮体式の構造物の場合、タンクは液化ガスの輸送を目的とするか、又は、例えば任意の種類の船舶において浮体式の構造体の推進用燃料として使用される液化ガスを受け取るように構成されてもよい。

一実施形態によれば、液体の運搬用の船舶は、ダブルハルと、前記ダブルハルに設置される上述のタンクと、を備える。

一実施形態によれば、本発明は、そのような船舶に積み込み又は積み下ろしを行う方法であって、前記液体は、浮体式又は陸上式の貯蔵施設から前記船舶の前記タンクへ、又は、前記船舶の前記タンクから前記浮体式又は陸上式の貯蔵施設へ、断熱パイプを介して輸送されることを特徴とする方法も提供する。

一実施形態によれば、本発明は、液体の移送システムであって、上述の船舶と、前記船舶のハルに設置されたタンクを浮体式又は陸上式の貯蔵施設に接続するように配設された断熱パイプと、前記浮体式又は陸上式の貯蔵施設から前記船舶の前記タンクへ、又は、前記船舶の前記タンクから前記浮体式又は陸上式の貯蔵施設へ、前記断熱パイプを介して液体の流れを駆動するためのポンプと、を備えることを特徴とする移送システムも提供する。

添付の図面を参照して、本発明がより深く理解され、本発明の他の目的、詳細、特徴、及び利点は、限定ではなく単なる例示として与えられる本発明のいくつかの特定の実施形態についての下記の説明において、より明確に明らかになる。

剛性のある木製エンベロープを備えた断熱モジュラーユニットを含む耐漏洩タンク壁の部分断面図である。図１のタンク壁に含めることができ、柱を含む断熱モジュラーユニットの概略斜視図である。複数のアンカリングスタッドと、断熱モジュラーユニットを組み込んだ支持構造と、を備えたモジュラー型枠要素の斜視図である。図３と同様の斜視図であるが、モジュラー型枠要素が取り除かれ、ジャンクション・インシュレーターが追加されている。実施例４に記載のインバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））の腐食低減試験に対応するサンプルを含む完全なアセンブリの断面図である。ＬＮＧ運搬船のタンク及びこのタンクの積み込み／積み下ろしのためのターミナルの断面概略図である。

図１を参照すると、番号１で示される船舶のダブルハルの部分が見られる。船舶の壁は、ダブルハル１上に並置され二次保持部材４によって保持されるモジュラーユニット３で形成される二次断熱バリア２と、次に、モジュラーユニット３によって担持される二次耐漏洩メンブレン５と、次に、二次保持部材４に固定された一次保持部材８自体によって二次耐漏洩メンブレン５の上に並置及び保持されるモジュラーユニット７によって形成される一次断熱バリア６と、最後に、モジュラーユニット７によって担持される一次耐漏洩メンブレン９と、によって壁の厚さ方向において連続的に構成される。モジュラーユニット３及び７の構造に関するその他の詳細は、仏国特許出願公開第２８６７８３１号明細書に見つけることができる。

柔軟なバッグにパッケージ化された、又は圧縮ユニットの形でパッケージ化された、図示されていない断熱充填物は、モジュラーユニット３の内部空間を満たし、粉末状の断熱材の混合物で構成され、粉末状の断熱材の混合物は、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物から選択される主成分と、少なくとも１つの陰イオン交換化合物と、を含む。陰イオン交換化合物は、ＬＤＨ化合物、及び／又は、交換可能な陰イオンＯＨ^－又はＣＯ_３ ^２－を含む陰イオン交換架橋ポリマー、例えば架橋イオン交換ポリマーＩＩＩ（メルク（Ｍｅｒｃｋ（登録商標））の製品コード１０４７６７）からなる。

図２を参照すると、他の実施形態によれば、モジュラーユニット５３は、分配支持プレート５５が固定されている底部パネル５４を備える。柱５６及び６０の列は、対応する分配支持プレート５５の上にそれぞれ置かれ固定される。特に、柱５６又は６０の各列の柱５７は、モジュラーユニット５３の厚さに沿って延在し、従って支持壁１に垂直な方向に沿って延在する。柱５７は中実の長方形断面を含む。柱５６又は６０の各列は、モジュラーユニット５３の側面５８に関して平行である。柱の列は、補強されたカバーパネル５９を支える。柱５７は、特に、カバーパネル５９にかかる応力を壁１に伝達することを可能にし、圧縮抵抗機能を含む。モジュラーユニット５３の構造に関するその他の詳細は、国際公開第２０１４／０２０２５７号に見つけることができる。

柔軟なバッグにパッケージ化された、又は圧縮ユニットの形でパッケージ化された、図示されていない断熱充填物は、柱５７の間の空間を満たし、粉末状の断熱材の混合物で構成され、粉末状の断熱材の混合物は、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物から選択される主成分と、少なくとも１つの陰イオン交換化合物と、を含む。

図３を参照すると、一実施形態による、断熱モジュラーユニットの耐漏洩断熱タンク壁への統合が記載される。このような耐漏洩壁により、例えばメタンなどの液化ガスなどの極低温流体を貯蔵及び／又は輸送する格納容器又はタンクを製造することが可能になる。カプラーとも呼ばれる固定用スタッド１１は、規則的に配置され、外部支持構造１２に固定される。この支持構造１２は、特に、自己支持型の金属シート、又はより一般的には、陸上型の建造物におけるコンクリート壁など、適切な機械的特性を含む任意の種類の剛性パーティションであってよい。モジュラー型枠要素１３は、固定用スタッド１１の間において支持構造１２に対して配置される。従って、モジュラー型枠要素１３は、支持構造１２の平面に対して内側に突出した形状を有する。モジュラー型枠要素１３は、固定用スタッド１１及び支持構造１２と共に、複数のコンパートメントを形成する。コンパートメントは、支持構造１２の反対側に、開放された側を含む。モジュラー型枠要素１３は、長方形の形状を有するコンパートメントを形成するように互いに直角に配置された縦ビームである。モジュラー型枠要素１３には、支持構造１２及び／又は固定用スタッド１１に固定することを可能にする解放可能な締結部材を備えていてよい。次に、コンパートメントは、圧縮された断熱充填物１５の複数の断熱セクターを形成するために、コンパートメントにおける開放された側から断熱充填物１５の圧縮パネルで満たされる。従って、コンパートメントは、断熱セクター１５の製造のためのテンプレートを画定する。

一実施形態においては、ガラス繊維などの短繊維が、圧縮パネルを形成する前に粉末状の断熱材と混合される。この実施形態では、圧縮パネルは、粉末状の断熱材に加えて、繊維を含む断熱充填物を備える。

図示されていない断熱充填物は、コンパートメントを満たし、粉末状の断熱材の混合物で構成され、粉末状の断熱材の混合物は、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物から選択される主成分と、少なくとも１つの陰イオン交換化合物と、を含む。

モジュラー型枠要素１３が取り外されると、圧縮された断熱充填物１５の断熱セクターは、型枠要素の取り外しによって形成された隙間によって分離される。

断熱の連続性を確保するために、圧縮された断熱充填物１５の断熱セクター間の前記隙間は、図４に示される接合断熱要素１８で裏打ちされる。また、接合断熱要素１８は、圧縮された断熱充填物１５の断熱セクター間に、圧縮応力下において室温で配置される。従って、圧縮された断熱充填物１５の断熱セクターが低温の影響下で収縮するときに、接合断熱要素１８は弛緩して断熱セクター間の隙間を埋めることができる。一実施形態によれば、接合断熱要素１８は、グラスウール、ポリエステル詰め物、ポリウレタン（ＰＵ）フォーム、メラミンフォーム、ポリエチレン（ＰＥ）フォーム、ポリプロピレン（ＰＰ）フォーム、又はシリコーンフォームなどの柔軟な材料で作られたストリップである。これらのストリップの幅は、室温で、圧縮された断熱充填物１５の断熱セクター間で圧縮応力を受けるように決定される。

断熱モジュラーユニットを形成するための断熱充填物を調製するための組成物及びプロセスを以下に説明する。

断熱充填物は、疎水性ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物と、少なくとも１つの陰イオン交換化合物と、を含む粉末状の断熱材から製造される。

疎水性ヒュームドシリカは、例えば、エボニック（Ｅｖｏｎｉｋ）社によって製造された、ＡｅｒｏｓｉｌＲ９７４という商品名又はＡｅｒｏｓｉｌＲ８１２Ｓという商品名として入手可能である。

シリカエアロゲルは、例えば、キャボットコーポレーション（ＣａｂｏｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって製造されたＰ１００という商品名として入手可能であり、１００μｍ未満の粒径に粉砕される。

更に、断熱充填物は、ＫＤＯｎｅＣｏ．社によって製造されたＣＲ６１５という商品名として入手可能な小さな膨張パーライトからなる、又はスリーエム（３Ｍ）社によって製造されたＧｌａｓｓＢｕｂｂｌｅＫ１という商品名として入手可能なガラス微小球からなる、又はキャボットコーポレーション（ＣａｂｏｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって製造されたＰ４００という商品名として知られる液体窒素と適合する粒状シリカエアロゲルからなる、粒状フィラーを含んでよい。

実施例１：ハイドロタルサイト型陰イオン交換化合物の調製
陰イオン交換化合物はシグマアルドリッチ（ＳｉｇｍａＡｌｄｒｉｃｈ（登録商標））から入手する。これは、製品コードが６５２２８８であり、分子量が６０３．９８ｇ／ｍｏｌである、合成ハイドロタルサイトの白い粉末である。その密度は、２．０６であり、その粒子サイズは１～５μｍである。

実施例２：高分子型陰イオン交換化合物の調製
陰イオン交換化合物は、シグマアルドリッチ（ＳｉｇｍａＡｌｄｒｉｃｈ（登録商標））から製品コード１０４７６７として入手できるイオン交換樹脂であり、分析用イオン交換体（Ｅｃｈａｎｇｅｕｒｄ’ｉｏｎｓ）ＩＩＩ（強塩基性陰イオン交換体、ＯＨ^－型）と名付けられている。これは、密度が６５０～７００ｋｇ／ｍ^３の架橋ポリマーの粉末である。その粒子サイズは、４９６～６７４μｍである。

ポリマーを毎分１６，０００回転の７０ＺＰＳタイプのインパクトミルに入れ、そのセレクターを毎分８，０００回転に設定し空気循環速度を８０ｍ^３／ｈにする。

次の表は、マルバーン（Ｍａｌｖｅｒｎ）ブランドの「マスターサイザー（Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ）３０００」装置によって測定された、粉砕前後の粉末の粒子サイズの結果を示す。

「ＤＸＸ（ｖ）＝Ａ」は、粒子の分布の体積割合ＸＸ％がＡμｍ未満の直径を含むことを意味する。

１～５０μｍの粒径を含む粉末が得られ、１９．６μｍより大きい直径を含む粒子は１０％のみである。

実施例３：塩化物陰イオン交換体を用いた防食パイロジェニック充填物の調製
使用される疎水性ヒュームドシリカには、次の２種類がある。
・エボニック・リソース・エフィシエンシー（ＥｖｏｎｉｋＲｅｓｏｕｒｃｅＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）ＧｍｂＨからＡｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Ｒ９７４として入手される、２００μｍ未満の粒子サイズを含むシリカ
・ワッカー・ケミー（ＷａｃｋｅｒＣｈｅｍｉｅ）ＡＧからＨＤＫ（登録商標）Ｈ３０として入手される、２００μｍ未満の粒子サイズを含むシリカ

疎水性ヒュームドシリカは、表２に示すように、ハイドロタルサイト又は粉砕イオン交換樹脂と混合される。

実施例４：陰イオン交換体の添加によるフュームドシリカによるインバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））の腐食抑制試験
インバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））合金は、厚さ０．７ｍｍの熱間圧延ストリップの形でアペラム・インフィー（ＡｐｅｒａｍＩｍｐｈｙ）から入手される。

ストリップから、長さ６５ｍｍ、幅３１．５ｍｍの試験片を採取する。試験片には表面欠陥がない。それらを洗浄するために、超音波を当てながら９５％エタノールに１５分間浸す。次いで、ブレードはフィルターで濾過された乾燥圧縮空気下で乾燥させる。

以下の表２に示される様々な実験が行われる。

次の加速エージングプロトコルが適用される。加速エージング条件は、温度５５℃、室内湿度９５％ＲＨで構成される。図５に示されるように、サンプルホルダーは、ボトル６３、ストッパーリップ６５を含む穿孔ストッパー６４、フィルター６６、インバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））試験片６７、及び粉末６８を含む。

テストされた各粉末リファレンスのサンプリング期限は、１００時間、２５０時間、５００時間、及び１０００時間である。

１つのリファレンスについて、４つのインバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））が試験される（それぞれの期間につき１つ）。

それぞれのサンプリングについて、インバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））ブレードは、サンプルホルダーから取り外され、圧縮空気のジェットによって残留微量の粉末が取り除かれ、真空に保たれて腐食が停止する。

それぞれのオペレーションごとに、一連の「リファレンス」試験片が追加される。これらは、パウダーフリーのサンプルホルダーに配置されたインバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））ブレードで構成される。

上記の表２に示した混合物にインバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））ブレードを浸漬すると、表３及び４に示す表面腐食速度の定量化結果が得られた。

ハイドロタルサイトの試験

ポリマー型塩基性粉砕陰イオン交換体試験

結論として、この試験は、ＯＨ^－を予め付加したイオン交換体を混合物に添加することにより、インバー（Ｉｎｖａｒ（登録商標））試験片についてフュームドシリカによる腐食性の抑制を実証した。

上述の断熱ユニットは、例えば、陸上設備におけるＬＮＧタンク又はＬＮＧ運搬船などの浮体式の構造物における一次又は二次断熱バリアを構成するために、異なる種類のタンクで使用することができる。好ましい実施形態では、モジュラー断熱ユニットが使用される断熱バリアは、タンクの動作中、真空下に維持される。すなわち、部分的な真空が、例えば支持壁と二次メンブレンとの間又は二次メンブレンと一次メンブレンとの間に位置する空間に作り出され、断熱性をさらに向上させる。

図６を参照すると、ＬＮＧ運搬船のタンクの積み込み／積み下ろしのためのターミナルは、積み込み及び積み下ろしステーション７５と、水中パイプライン７６と、陸上設備７７と、を含む。積み込み及び積み下ろしステーション７５は、可動アーム７４と、可動アーム７４を支持するタワー７８と、を含む、固定された海上設備である。可動アーム７４は、積み込み及び積み下ろしパイプ７３に接続することができる断熱フレキシブルパイプ７９の束を担持する。調節可能な可動アーム７４は、あらゆるサイズのＬＮＧ運搬船に適合する。タワー７８の内部には、図示しない接続パイプが延びている。積み込み及び積み下ろしステーション７５は、ＬＮＧ運搬船７０が陸上設備７７から又は海岸設備７７へ積み込み及び積み下ろしすることを可能にする。これは、液化ガス貯蔵タンク８０と、水中パイプライン７６によって積み込み及び積み下ろしステーション７５に接続された接続パイプ８１と、を備えている。水中パイプライン７６は、例えば５ｋｍの長距離にわたって、積み込み及び積み下ろしステーション７５と陸上設備７７との間で液化ガスの移送を可能にし、これにより、積み込み及び積み下ろし作業中に、ＬＮＧ運搬船７０を海岸から遠距離に維持することを可能にする。

液化ガスの移送に必要な圧力を生成するために、船舶７０に搭載されたポンプ及び／又は陸上設備７７に備えられたポンプ及び／又は積み込み及び積み下ろしステーション７５に備えられたポンプが使用される。

本発明は幾つかの特定の実施形態に関連して説明されたが、本発明は決してそれらに限定されず、説明された手段の全ての技術的均等物を含み、それらの組み合わせが本発明の範囲内にある場合にはそれらの組み合わせを含むことは明らかである。

「含む」（「ｃｏｍｐｏｒｔｅｒ」又は「ｃｏｍｐｒｅｎｄｒｅ」）という動詞の使用、及びその活用形の使用は、クレームに記載されているもの以外の他の要素又は他のステップの存在を排除するものではない。

特許請求の範囲において、括弧内の参照記号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

本発明は幾つかの特定の実施形態に関連して説明されたが、本発明は決してそれらに限定されず、説明された手段の全ての技術的均等物を含み、それらの組み合わせが本発明の範囲内にある場合はそれらの組み合わせを含むことは明らかである。

Claims

液体の貯蔵のための耐漏洩タンクの断熱のための断熱モジュラーユニット（３，７）であって、
前記モジュラーユニット（３，７）は、断熱充填物を含み、
前記断熱充填物は、ヒュームドシリカ、シリカエアロゲル、及びそれらの混合物から選ばれる主成分を含む粉末状の断熱材と、少なくとも１つの他の陰イオンの放出と引き換えに塩化物陰イオンを捕捉することができる少なくとも１つの陰イオン交換化合物と、を含み、
前記陰イオン交換化合物は、前記粉末状の断熱材と混合した粉末の形態であり、
前記断熱充填物は、ガス非透過性エンベロープに包まれないことを特徴とする断熱モジュラーユニット（３，７）。
前記陰イオン交換化合物は、ＯＨ^－及びＣＯ_３ ^２－から選ばれる基を含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュラーユニット。
前記陰イオン交換化合物は、粘土、層状複水酸化物化合物、合成ハイドロタルサイト、交換可能な陰イオンＯＨ^－又はＣＯ_３ ^２－を含む架橋ポリマー、及びそれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載のモジュラーユニット。
前記層状複水酸化物化合物は、［Ｍ^ＩＩ _１－ｘＭ^ＩＩＩ _ｘ（ＯＨ）_２］^ｘ＋［Ａ^ｍ－ _ｘ／ｍ・ｎＨ_２Ｏ］^ｘ－の式で表され、
Ｍ^ＩＩ及びＭ^ＩＩＩは、それぞれ、層の二価と三価の陽イオンであり、Ａは陰イオンである中間層の物質を表すことを特徴とする請求項３に記載のモジュラーユニット。
前記陰イオン交換化合物は、１μｍ～５０μｍの平均見かけサイズを含む粒子の形態であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のモジュラーユニット。
前記陰イオン交換化合物の質量割合は、前記断熱充填物に対して１重量％～３０質量％の間であり、好ましくは、前記断熱充填物に対して５重量％～２０質量％の間であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のモジュラーユニット。
前記断熱充填物内の前記陰イオン交換化合物が占める体積分率は、５％未満であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のモジュラーユニット。
前記モジュラーユニットは、少なくとも１つのコンパートメントを画定するガス透過性エンベロープを含み、前記断熱充填物は前記コンパートメント内に配置されることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のモジュラーユニット。
前記ガス透過性エンベロープは、底部パネルと、カバーパネルと、前記底部パネルと前記カバーパネルを互いから離間するように平行に保持して圧力を吸収するスペーシング要素と、を含む剛性補強材を備えることを特徴とする請求項８に記載のモジュラーユニット。
前記スペーシング要素は、前記底部パネルの縁及び前記カバーパネルの縁に配置された側壁を含むことを特徴とする請求項９に記載のモジュラーユニット。
前記スペーシング要素は、前記底部パネルの２つの対向する縁の間及び前記カバーパネルの２つの対向する縁の間に延びる内部仕切りを備えることを特徴とする請求項９に記載のモジュラーユニット。
前記スペーシング要素は支持柱（５７）を含むことを特徴とする請求項９に記載のモジュラーユニット。
前記断熱充填物は繊維を含むことを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載のモジュラーユニット。
少なくとも１つの断熱バリア（２，６）と、前記断熱バリアに接する金属の耐漏洩メンブレン（５，９）と、を備える耐漏洩断熱タンクであって、
前記断熱バリアは、請求項１～１３のいずれか１項に記載の複数のモジュラーユニット（３，７）を備えることを特徴とする耐漏洩断熱タンク。
前記耐漏洩メンブレン（５，９）は、２０℃から９０℃までの線熱膨張係数が２．０×１０^－６Ｋ^－１以下であるニッケル鋼合金で構成されることを特徴とする請求項１４に記載のタンク。
前記断熱バリアは、二次断熱バリア（２）であり、
前記耐漏洩メンブレンは、二次耐漏洩メンブレン（５）であり、
前記タンクは、更に、前記二次耐漏洩メンブレンに接する一次断熱バリア（６）と、前記一次断熱バリアに接し前記タンクに収容された流体に接するように構成された一次耐漏洩メンブレン（９）と、を含むことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の耐漏洩断熱タンク。
前記断熱バリアは、一次断熱バリア（６）であり、
前記耐漏洩メンブレンは、前記タンクに収容された流体に接するように構成された一次耐漏洩メンブレン（９）であり、
前記タンクは、更に、前記一次断熱バリアが接する二次耐漏洩メンブレン（５）と、前記二次耐漏洩メンブレンが接する二次断熱バリア（２）と、を含むことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の耐漏洩断熱タンク。
液化天然ガス、液化石油ガス、液体メタン、液体エタン、液体プロパン、液体アルゴン、及び液体水素の中から選択される液体を貯蔵するように構成されることを特徴とする請求項１４～１７のいずれか１項に記載の耐漏洩断熱タンク。
液体の運搬用の船舶（７０）であって、
前記船舶は、ダブルハル（７２）と、前記ダブルハルに設置される請求項１４～１８のいずれか１項に記載のタンク（７１）と、を備えることを特徴とする船舶（７０）。
液体の移送システムであって、
請求項１９に記載の船舶（７０）と、
前記船舶のハルに設置されたタンク（７１）を浮体式又は陸上式の貯蔵施設（７７）に接続するように配設された断熱パイプ（７３、７９、７６、８１）と、
前記浮体式又は陸上式の貯蔵施設から前記船舶の前記タンクへ、又は、前記船舶の前記タンクから前記浮体式又は陸上式の貯蔵施設へ、前記断熱パイプを介して液体の流れを駆動するためのポンプと、
を備えることを特徴とする移送システム。
請求項１９に記載の船舶（７０）に積み込み又は積み下ろしを行う方法であって、
液体は、浮体式又は陸上式の貯蔵施設（７７）から前記船舶の前記タンク（７１）へ、又は、前記船舶の前記タンク（７１）から前記浮体式又は陸上式の貯蔵施設（７７）へ、断熱パイプ（７３、７９、７６、８１）を介して輸送されることを特徴とする方法。