JP6622201B2 - 流体貯蔵タンク断熱用の自己支持型箱形構造 - Google Patents

Description

本発明は、低温流体などの流体を貯蔵、および／または運搬するための、メンブレンを備える封止された断熱貯蔵タンクの分野に関する。

メンブレンを備える封止された断熱貯蔵タンクは、特に、約−１６２℃の大気圧で貯蔵される液化天然ガス（ＬＮＧ）の貯蔵のために使用される。これらの貯蔵タンクは、地上または浮体式設備上に配置され得る。浮体式設備の場合、タンクは、液化天然ガスの運搬のために、または浮体式設備の推進力のための燃料として使用される液化天然ガスを受けるために、設計され得る。

仏国特許第２８７７６３８号明細書は、浮体式設備の荷重担持構造に固定されており、液化天然ガスと接触するように設計された一次封止バリアと、一次断熱バリアと、二次封止バリアと、荷重担持構造に固定される二次断熱バリアとをタンクの内側から外側の厚さ方向へ連続的に含むタンク壁を備える、封止された断熱貯蔵タンクを開示する。

断熱バリアは、複数の並列される平行六面体断熱箱形構造から成る。平行六面体箱形構造は、合板でできた底部パネルと、合板でできた頂部パネルと、タンク壁に平行な層の形態で配置される断熱ライニングと、断熱ライニングの厚さを貫いて上方へ延在して、頂部パネルと底部パネルとの間の圧縮応力を吸収する荷重担持要素とを備える。

作業中、タンクの壁は、複数の応力を受ける。特に、壁は、タンクの荷重による圧縮応力、冷却中の熱応力、およびタンク中に含まれる流体の動的衝撃による応力を受ける。加えて、応力は、接線方向に断熱箱形構造の頂部パネルに働き、したがって、断熱箱形構造の荷重担持要素の転倒の原因になりやすい。

更に、荷重担持要素の区分が、荷重担持要素を通る熱伝導率を制限するために一般的に小さい。しかし、荷重担持要素の区分が小さいことから、頂部パネルおよび底部パネルに穴が開くことによって、前記頂部パネルおよび底部パネルを損傷させる恐れがある。

断熱箱形構造が、国際公開第２０１３１２４５９７号の中にも開示され、底部パネルと頂部パネルとの間に挿入される荷重担持要素が、それぞれ、支柱の列と、支柱の列上に配置され、それぞれ頂部パネルおよび底部パネルを担持する上方プレートおよび下方プレートと、支柱および上方プレートに固定される上方側面補強材と、支柱および下方プレートに固定される下方側面補強材とを備える。上方側面補強材および下方側面補強材によって、支柱が転倒することを回避することができる。

仏国特許第２８７７６３８号明細書 国際公開第２０１３１２４５９７号

本発明の基礎をなす１つの提案は、良好な断熱性能を含む一方で、応力に対して、特に、接線方向、および壁に対して直角に働く応力に対して高い強度を含む断熱自己支持型箱形構造を提案することである。

一実施形態により、本発明は、流体貯蔵タンクの断熱のために設計された自己支持型断熱箱形構造であって、
箱形構造の厚さ方向に離隔配置される底部パネルおよび頂部パネルと、
前記底部パネルと頂部パネルとの間に挿入された荷重担持要素であって、それぞれが、底部パネルに固定された底部足と、頂部パネルに固定された頂部足と、底部足および頂部足に固定され、底部足と頂部足との間に箱形構造の厚さ方向に延在する支柱とを備える荷重担持要素と、
荷重担持要素の間に配置される断熱ライニングと
を備え、
足がそれぞれ、
底部パネルまたは頂部パネルに対して担持する平坦な担持面を備え付ける荷重拡散ソールと、
足の周辺に均等に分配され、箱形構造の厚さ方向に横方向に荷重担持要素上に働く応力を吸収し、前記応力を荷重拡散ソールへ伝達するように配置される転倒防止リブと
を備える、自己支持型断熱箱形構造に関する。

このようにして、そのような足は、前記足の荷重拡散ソールによって、頂部パネルおよび底部パネルの穴開きを回避することができる。更に、横の応力および曲げ応力に対する箱形構造の強度が、荷重担持要素の転倒に反作用するリブの存在によって補強される。

実施形態によれば、そのような断熱箱形構造は、１つまたは複数の以下の形態を備えることができる。

足が、箱形構造の厚さ方向に延在する本体を備え、転倒防止リブが、それぞれ荷重拡散ソールに対して、および足の本体に対して直角を形成する２つの面を含む傾斜形状を有する。

足は、熱可塑性材料で製造され、熱可塑性溶接によって、底部パネルまたは頂部パネルの熱可塑性要素に固定される。したがって、荷重担持要素または頂部パネルおよび底部パネルの構造統合性を低減する固定部材が全く存在しないので、荷重担持要素は、簡単で信頼性のある方法で、底部パネルおよび／または頂部パネルに組み立てられることが可能である。

足は、熱可塑性マトリックスおよび強化繊維を含む複合熱可塑性材料で製造される。

底部パネルおよび頂部パネルが、それぞれ、箱形構造の内側に面する内面を含み、底部パネルおよび頂部パネルの内面が、荷重担持要素の足を固定するために熱可塑性フィルムで覆われる。

熱可塑性フィルムは、熱可塑性マトリックスおよび強化繊維を含む複合熱可塑性材料で製造される。

底部パネルおよび／または頂部パネルが、繊維強化された熱可塑性マトリックスを含む複合熱可塑材料で製造される本体を備え、前記本体が、荷重担持要素の足を固定するための熱可塑性要素を形成する。

底部パネルおよび／または頂部パネルが、荷重担持要素の足を固定するために熱可塑性マトリックスを添加された木材でできている本体を備える。

各荷重担持要素の足が、荷重担持要素の支柱と一体に形成されている。

荷重担持要素の足が、それぞれスリーブを備え、荷重担持要素の支柱の一方の端部が、その中に入れ子にされている。

足が、一体になってスリーブを画定する２つのハーフシェルを備え、支柱の一方の端部が、その中に入れ子にされている。

足が、熱可塑性材料で製造され、支柱が、熱可塑性材料で製造され、熱可塑性溶接によって、それぞれ底部足のスリーブの内側、および頂部足のスリーブの内側に固定される端部を備える。

足は、熱可塑性マトリックスおよび強化繊維を含む複合熱可塑性材料で製造される。

支柱は、木材でできている。

平行六面体形状を含み、各足が、少なくとも４つの均等に分配された転倒防止リブを備え、各前記転倒防止リブが、自己支持型断熱箱形構造の２つの対向する側面上に平行に配置されている。

荷重拡散ソールが、各転倒防止リブの間に切欠きを含む。

足が、荷重拡散ソールから箱形構造の内側に向かって延在する強化カラーを備える。

断熱箱形構造が、転倒防止補強構造を更に備え、転倒防止補強構造はそれぞれが、Ｘ字形に対角線上に配置された２つのバーを備え、それぞれが２つの隣接する荷重担持要素の底部足と頂部足との間に延在する。

断熱ライニングが、グラスウール、詰め綿またはポリマー発泡体の少なくとも１つのブロックから成る。

断熱ライニングが、パーライト、バーミキュライト、グラスウールまたはエアロゲルから選択されたバルク断熱材であり、前記断熱箱形構造が、箱形構造の厚さ方向に延在し、断熱ライニングを保持することを可能にする周辺隔壁を備える。

周辺隔壁は、熱可塑性材料で製造され、熱可塑性溶接によって、底部パネルまたは頂部パネルの熱可塑性要素に固定される。

一実施形態により、本発明は、複数の前述の隣接する箱形構造を備える断熱隔壁と、断熱隔壁に対して担持する封止メンブレンとを備える断熱バリアから成る、封止された断熱流体貯蔵タンクを更に提供する。そのようなタンクは、２つの断熱バリアに代わって、単一の封止メンブレンまたは２つの封止メンブレンによって製造され得る。

そのようなタンクは、例えば、ＬＮＧを貯蔵するための地上設置型貯蔵設備の部分を形成することができ、あるいは沿岸または沖合に浮遊式構造物、特にＬＮＧタンカー、浮遊式貯蔵再ガス化ユニット（ＦＳＲＵ：ｆｌｏａｔｉｎｇ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｒｅｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ）、浮遊式製品、貯蔵および除荷ユニット（ＦＰＳＯ：ｆｌｏａｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ ｕｎｉｔ）などの中に設置可能である。

一実施形態により、低温流体を運搬するための船舶が、二重船郭と、前述の二重船郭内に配置されるタンクとを備える。

一実施形態により、本発明は、流体が、断熱パイプラインを通って、浮遊式または地上設置型設備から船舶のタンクまで、あるいは船舶のタンクから浮遊式または地上設置型貯蔵設備まで導かれる、そのような船舶の供給、および排出のための方法を更に提供する。

一実施形態により、本発明は、流体を移送するためのシステムを更に提供し、そのシステムは、前述の船舶と、船舶の船郭の中に取り付けられたタンクを浮遊式または地上設置型の貯蔵設備に結合するように配置されている断熱パイプラインと、断熱パイプラインを通って、浮遊式または地上設置型貯蔵設備から船舶のタンクまで、あるいは船舶のタンクから浮遊式または地上設置型貯蔵設備まで、流体を駆動するためのポンプとを備える。

本発明の特定の特徴は、応力を均等な様式で伝達する、断熱箱形構造を提供する提案に言及する。本発明の特定の特徴は、製造するのが簡単である、断熱箱形構造を提供する提案に言及する。

添付の図面を参照して、限定しない様式で、例示としてのみ提供される本発明の複数の特定の実施形態について以下の説明の中で、本発明はより明確に理解され、更に本発明の追加の目的、詳細、特徴および利点がより明確に理解されるであろう。
一実施形態によるタンク壁の切欠き斜視図である。 一実施形態による断熱タンクの断面図である。 一実施形態による荷重担持要素の足の斜視図である。 図３の足の平面図である。 図３の足の正面図である。 支柱を備え、一方の端部が足の中に入れ子にされている荷重担持要素の斜視図である。 支柱を備え、一方の端部が足の中に入れ子にされている荷重担持要素の正面図である。 Ｘ字形状を形成し、２つの隣接する荷重担持要素の間に延在する２つのバーから成る転倒防止装置を備える、一実施形態による断熱箱形構造の断面図である。 支柱を備え、一方の端部が足の中に入れ子にされている、一実施形態による荷重担持要素の概略斜視図である。 第３の実施形態による荷重担持要素の部分的斜視図である。 図１０の荷重担持要素の足の詳細図であり、３つの追加の変形形態による足の図である。 ３つの追加の変形形態による足の図である。 ３つの追加の変形形態による足の図である。 ３つの追加の変形形態による足の図である。 ＬＮＧタンカーのタンクおよび前記タンクの供給および排出のためのターミナルの概略切欠き図である。

説明および特許請求の範囲の中で、「熱可塑性」という一般的な用語は、そうではないと特定しない限り、複合繊維強化熱可塑性材料および強化されない熱可塑性材料の両方を示すために使用される。

図１では、封止された断熱タンクの壁が示される。そのようなタンクの全体構造は、周知であり、多角体形状を含む。したがって、すべてのタンクの壁が同様の全体構造を含むことができると仮定して、タンクの壁領域だけを説明する必要がある。

タンクの壁は、タンクの外側から内側まで、荷重担持構造１、荷重担持構造１上の並列された断熱箱形構造３から形成され、二次保持部材４によって荷重担持構造１に固定される二次断熱バリア２と、断熱箱形構造３によって担持される二次封止メンブレン５と、並列された断熱箱形構造７から形成され、一次保持部材８によって二次封止メンブレン５に固定される一次断熱バリア６と、および断熱箱形構造７によって担持され、タンク内に含有される低温流体に接触するように設計される一次封止メンブレン９とを備える。

荷重担持構造１は、特に、自己支持型金属シートまたはより一般的には、適切な機械特性を含む任意のタイプの剛体隔壁であることができる。荷重担持構造１は、特に、船舶の船郭または二重船郭によって形成され得る。荷重担持構造１は、タンクの全体の形状を画定する複数の壁を備える。

一次封止メンブレン９および二次封止メンブレン５は、例えば、隆起縁部を含む金属プレートの連続的な層から成り、前記プレートは、それらの隆起縁部によって、断熱箱形構造３、７上に維持される平行な溶接された支持体に溶接される。金属プレートは、例えば、Ｉｎｖａｒ（登録商標）、すなわち鉄とニッケルの合金であり、その膨張係数が典型的には、１．２×１０^−６から２×１０^−６Ｋ^−１であり、または高マンガン含有鉄合金では、その膨張係数が典型的には、７×１０^−６Ｋ^−１程度である。

断熱箱形構造３、７は、平行六面体矩形の全体的形状を含む。二次断熱バリア２の断熱箱形構造３および一次断熱バリア６の断熱箱形構造７は、同一構造または異なる構造、ならびに同じ寸法または異なる寸法を様々に含むことができる。

図２は、断熱箱形構造３、７の構造を図示する。断熱箱形構造３、７は、平行であり、断熱箱形構造３、７の厚さ方向に離隔配置される底部パネル１０および頂部パネル１１を備える。底部パネル１０および頂部パネル１１は、平坦であり、断熱箱形構造３、７の主要な面を画定する。

頂部パネル１１は、一次封止メンブレン９または二次封止メンブレン５を受けることができる外部支持面を備える。更に、頂部パネル１１は、溶接支持体の筐体のためにその外面上に溝１２を備え、一次封止メンブレン９または二次封止メンブレン５の金属プレートが溶接されることを可能にする。

荷重担持要素１３は、断熱ブロック３、７の厚さ方向に延在し、一方で底部パネル１０に、他方で頂部パネル１１に固定されている。荷重担持要素１３は、圧縮応力が吸収されることを可能にする。荷重担持要素１３は、複数の列に位置合わせされ、互い違いに分配される。荷重担持要素１３の間の距離は、圧縮応力の効果的な分配を可能にするように決定される。一実施形態では、荷重担持要素１３は、等距離の様式で分配される。

荷重担持要素１３は、一方で底部パネル１０に据わり、それに固定された底部足１５と、他方で頂部パネル１１に対して担持し、それに固定された頂部足１６との間に、断熱箱形構造３、７の厚さ方向に延在する支柱１４を備える。

断熱ライニング１７が、荷重担持要素１３の間に作成される空間の中に延在する。断熱ライニング１７は、例えば、グラスウール、詰め綿またはポリウレタン発泡体、ポリエステル発泡体またはポリ塩化ビニル発泡体などのポリマー発泡体から成る。そのようなポリマー発泡体が、断熱箱形構造３、７の製造中に、射出作業によって支柱１４の間に配置され得る。別法として、ポリマー発泡体、グラスウールまたは詰め綿のプレカットブロックの中に、荷重担持要素１３を受けるためのオリフィスを生成することによって、断熱ライニング１７を製造することが可能である。

追加の実施形態により、断熱ライニング１７は、バルク断熱材料から成る。そのような断熱材料は、パーライト、バーミキュライト、またはグラスウール、またはエアロゲルタイプのナノ多孔性材料などの粒状材または粉材であることができる。この場合、断熱箱形構造３、７は、図示されないが箱形構造厚さ方向に、その周辺全体に延在し、断熱ライニング１７を保持することができる周辺隔壁を備え付ける。

変形形態により、周辺隔壁は、底部パネル１０および頂部パネル１１に固定される合板厚板である。隔壁の固定は、特に、接着、ステープル処理、タック溶接、および／または螺合によって実施され得る。２つの対向する側面隔壁は、不活性気体が循環することを可能にするドリル穴を備え付ける。前記ドリル穴を通って断熱ライニングが漏出することを回避するために、グラス繊維などの気体透過性織物が、側面隔壁の内面に、ドリル穴の正面に接着される。

追加の変形形態により、周辺隔壁は、熱可塑性材料で製造され、熱可塑性溶接によって、底部パネル１０およびは頂部パネル１１に固定される。この場合、以下に詳細に説明するように、パネル１０、１１は、いずれも熱可塑性フィルムで覆われ、熱可塑性溶接作業を可能にするために、複合熱可塑性材料で製造され、または熱可塑性マトリックスを添加された木製本体を備える。周辺隔壁は、特に、０．１〜１ミリメートルの厚さを含む熱可塑性スプリットまたは熱可塑性フィルムから成る。この場合、前述のように、２つの側面隔壁がドリル穴を備え付け、そのドリル穴は気体透過性の織物によって覆われている。別法として、周辺隔壁は、気体透過性の熱可塑性織物から成る。任意選択で、周辺隔壁の熱可塑性材料は、繊維強化された熱可塑性マトリックスを備える。そのような材料は、特に、「グラス繊維マットで強化された熱可塑性プラスチック」のイニシャルであるＧＭＴと示される材料であることができる。ＧＭＴ材料は、グラスマット、およびグラスマットの中に混合される熱可塑性ポリマーマットの形態のマトリックスを備え、したがって熱間プレスされるように設計された織物を形成するアセンブリから作製される。実施例として、そのような材料は、商標名Ｔｗｉｎｔｅｘ（登録商標）の下でＶｅｔｒｏｔｅｘによって製品化されている。

図３から図５に関連して、一実施形態による足１５、１６の構造を次いで説明する。

足１５、１６は、荷重拡散ソール１７を備える。荷重拡散ソールが、底部パネル１０または頂部パネル１１に対して担持する平坦な担持面を備え付ける。荷重拡散ソール１７は、支柱１４の区分よりも大きい担持面を提供する。したがって、荷重拡散ソール１７は、小さい区分の上方へ応力が集中することを防止し、それによって、穴が開くことによる底部パネル１０および頂部パネル１１への損傷を制限することを可能にする。

足１５、１６は、箱形構造３、７の厚さ方向に延在する本体１８を更に備える。足の本体１８は、支柱１４の一方の端部を入れ子状にすることによって受けるように設計されるスリーブ１９を画定するために、中空である。スリーブ１９が、本明細書で円柱形支柱１４を受けるように設計されるので、スリーブ１９は略円柱形状を含む。

更に、足１５、１６は、足１５、１６の周辺に亘って均等に分配される転倒防止リブ２０を備え付ける。転倒防止リブ２０によって、曲げモーメントを受ける場合、荷重担持要素１３に悪影響を及ぼす転倒作用に反作用することが可能になる。このことを達成するために、転倒防止リブ２０は、長手方向を横切って荷重担持要素１３上に働く応力を吸収することができて、前記応力を荷重拡散ソール１７へ伝達する。転倒防止リブ２０は、荷重拡散ソール１７および足１５、１６の本体１８と同じ材料からできている。転倒防止リブ２０は、略傾斜した形状を含み、その面２０ａ、２０ｂは、垂直に配置され、それぞれ荷重拡散ソール１７に沿って、および足１５、１６の本体１８に沿って延在する直角を形成する。荷重拡散ソール１７は、各転倒防止リブ２０の間に延在する切欠き２１を備え付ける。

図示の実施形態では、各足１５、１６は、４つの転倒防止リブ２０を備える。したがって、各転倒防止リブ２０は、隣接するリブ２０の平面に垂直な平面に延在する。足１５、１６は、有利なことに底部パネル１０および頂部パネル１１に対して配置され、その結果、各前記リブ２０は、断熱箱形構造３、７の２つの対向する側面上に平行に配置される。

足１５、１６は、熱可塑性材料を成型することによって製造される。一実施形態により、熱可塑性材料は、繊維強化された熱可塑性マトリックスを備える。熱可塑性マトリックスは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン・コポリマー（ＡＢＳ）、熱可塑性体のポリウレタン（ＰＵ）、これらのポリマーの混合など、任意の適切な熱可塑性材料を備えることができる。繊維は、グラス繊維、炭素繊維または炭素繊維とグラス繊維の混合物であることができる。足１５、１６は、特に、上記に開示するように、ＧＭＴ材料から製造され得る。

図３から図５に示す足１５、１６は、２つの同一の成型部品２２ａ、２２ｂから成る。これらの部品２２ａ、２２ｂのそれぞれは、ハーフシェルを形成し、２つの部品２２ａ、２２ｂが結合される場合、支柱１４の一方の端部を受けるように設計されるスリーブ１９を画定する。２つの成型部品２２ａ、２２ｂから成るそのような足構造１５、１６は、足１５、１６の成型作業、および底部パネル１０および頂部パネル１１に対する足１５、１６の配置作業を促進することを可能にする。

追加の実施形態では、足１５、１６は単一の一体型成型部品から成る。更に、追加の実施形態では、各荷重担持要素１３の足１５、１６は、支柱１４と一体に形成される。言い換えれば、荷重担持要素１３のアセンブリは、一体に成型される単一部品である。

底部パネル１０および頂部パネル１１に対して荷重担持要素１３のアセンブリを保証するために、足１５、１６は、熱可塑性溶接作業によって底部パネル１０および頂部パネル１１に固定される。

図２に図示する実施形態では、底部パネル１０および頂部パネル１１が合板でできている本体を含む。箱形構造３、７の内側に面する、底部パネル１０および頂部パネル１１の内面は、熱可塑性フィルム２３によって覆われている。プラスチック溶接作業が、熱可塑性フィルム２３と足１５、１６の荷重拡散ソール１７との間の境界面領域で実施される。

一実施形態では、溶接作業に進む前に、保護シールドが、荷重担持要素１３とパネル１０、１１との間の境界面の間に、底部パネル１０および頂部パネル１１の境界面上に最初に配置される。溶接作業が実行されてしまうと、次いで保護シールドが除去されることが可能である。したがって、熱可塑性フィルム２３は、溶接作業中に損傷されない。そのような保護シールドは、例えば、金属、セラミックおよび／またはグラス材料で製造される。そのようなシールドは、有利なことに、冷却回路を備え付け、前記シールドの温度を調節するために、水、空気または油などの流体が循環する。

図示しない変形形態により、底部パネル１０および頂部パネル１１の外面もやはり、熱可塑性フィルムによって覆われている。タンクが冷却される場合、特にそれらのパネルが重大な熱応力を受けるとき、そのような配置によって、頂部パネル１１および底部パネル１０の屈曲が均等にされることが可能になる。

図示しない追加の変形形態により、熱可塑性フィルムは、底部パネル１０および頂部パネル１１の内面を部分的にだけ覆う。この場合、熱可塑性フィルムは、底部パネル１０および頂部パネル１１と、足１５、１６との間の境界面領域の中だけに配置される。

熱可塑性フィルム２３は、例えば、繊維強化された熱可塑性マトリックスを含む複合熱可塑性材料で製造される。熱可塑性フィルム２３は、特に、ＧＭＴ材料から製造され得る。したがって、そのような熱可塑性フィルムは、曲げ剛性を増加させ、穴開きに対する抵抗力を改善することによって、底部パネル１０および頂部パネル１１の機械的強度を向上させることに貢献する。そのような熱可塑性フィルム２３は、典型的には、０．５〜５ｍｍ程度の厚さを含む。

一実施形態では、熱可塑性フィルム２３は、接着によって底部パネル１０および頂部パネル１１の本体に固定される。使用される接着剤は、例えば、アクリル接着剤、ポリウレタン接着剤またはエポキシ接着剤である。追加の実施形態では、熱可塑性フィルム２３は、ホットプレス法によってパネル１０、１１の本体に固定される。そのような場合、熱可塑性フィルム２３を固定するステップを合板を製造するための方法の中に直接組み込むことが考えられる。これを達成するために、事前に接着された積み重ねた木および熱可塑性フィルム２３が重ねられ、次いでそのようにして得られたスタックがホットプレス処理を受ける。実施例として、そのようなホットプレス工程について、スタックは、１９０〜２００℃程度の温度、および０．２ＭＰａ程度の圧力に５分間連続してさらされる。

溶接作業を促進するために、熱可塑性フィルム２３は、足１５、１６の熱可塑性マトリックスと同一である熱可塑性マトリックスを含む。

追加の実施形態では、底部パネル１０および頂部パネル１１の本体は、そのように、足１５、１６を固定するための熱可塑性要素を形成する。第１の変形形態により、底部パネル１０および頂部パネル１１は、足の複合材料と同一である、繊維強化された熱可塑性マトリックスを含む複合材料で製造される本体を備える。第２の変形形態により、底部パネル１０および頂部パネル１１は、足１５、１６と同じタイプの熱可塑性マトリックスを添加された木製の本体で製造される。本体は、熱可塑性マトリックスによって事前に添加された繊維の塊によって製造され得る。別法として、本体は合板で製造されることができ、その内側プライ、および任意選択でその外側プライが、前記プライの内部で、加熱下および圧力下で拡散させるために十分多孔性である木材で製造される。そのような木材は、例えば、カバノキ、マツ、ブナなどから選択される。

溶接作業は、例えば、赤外線によって実施される。しかし、超音波溶接、誘導加熱、摩擦溶接、融接、熱風溶接または火炎処理など、任意の他の適切なプラスチック溶接方法を使用することが可能である。誘導溶接の場合、熱可塑性材料の加熱を可能にするために、足１５、１６上、および／または底部パネル１０および／または頂部パネル１１上に、足１５、１６と底部パネル１０および頂部パネル１１との間の境界面に、金属インサートを使用することが必要であることを言及されるべきである。

図６および図７は、支柱１４を示し、支柱１４の一方の端部が足１５、１６のスリーブ１９内に入れ子にされている。

一実施形態により、支柱１４は、熱可塑性材料で製造される。熱可塑性材料は、有利なことに、繊維強化された熱可塑性マトリックスを含む複合熱可塑性材料である。足１５、１６に関連して上記に提供される材料および繊維の実施例もやはり、支柱１４に適用可能である。支柱１４は、熱可塑性溶接作業によって足１５、１６に固定される。したがって、溶接作業を促進するために、支柱１４は、足１５、１６の熱可塑性マトリックスと同一である熱可塑性マトリックスを含む材料で形成され得る。足１５、１６を底部パネル１０および頂部パネル１１に固定する前に、支柱１３を足１５、１６に固定することを保証することが可能であり、または逆に、支柱１４を足１５、１６に固定する前に、足１５、１６を底部パネル１０および頂部パネル１１に固定することを保証することが可能である。この最後の変形形態は、足１５、１６の事前配置を可能にし、したがって、断熱箱形構造３、７の製造を促進するという点で特に有利である。追加の変形形態により、熱可塑性溶接によって、足１５、１６をパネル１０、１１および支柱１４に同時に固定することが考えられる。

図６および図７に示す実施形態の中で、支柱１４が円形状の中空断面を含むことは注目すべきである。しかし、本発明は、このタイプの断面に限定されるのではなく、支柱の断面は中実であることも可能であり、例えば正方形、ひし形、矩形などの異なる形状を含むことできる。支柱１４の断面が中空である場合、前記支柱は、支柱１４を通る熱損失を制限するために、断熱材で裏打ちされることが有利である。

実施例として、図９に示す実施形態の中で、支柱１４は、正方形の中実断面を含む。そのような中実断面の支柱は、ひし形または矩形の断面を含むこともまた可能である。

更に、支柱１４は、様々な材料で製造され得ることは注目すべきである。したがって、前述の熱可塑性材料とは異なり、支柱１４は、木材、またはポリウレタン（ＰＵ）、不飽和ポリエステル、エポキシド、アクリル、ビニルエステルなどの熱硬化性プラスチックで製造されることもまた可能である。そのような熱硬化性プラスチック材料は、特に、繊維強化され得る。これらの場合、支柱１４は、熱可塑性溶接によって足１５、１６に固定されることが可能であり、支柱１４は、任意の他の手段で足１５、１６に固定される。実施例として、足１５、１６への支柱１４の固定は、特に、接着、ステープル処理、または足１５、１６および支柱１４の中に作成されるオリフィスを貫通するネジによって実施され得る。

図１０では、荷重担持要素１３は、正方形の中実断面の支柱１４を備え、その一方の端部が、足の本体１８の中に形成されるスリーブ１９の中に入れ子にすることによって受けられている。したがって、スリーブ１９は、４つの壁によって画定される正方形断面を含む。図１１に詳細に示す足１５、１６は、略傾斜形状を含み、それぞれが４つの壁の１つに沿って延在する４つのリブ２０を備える。足１５は、円形荷重拡散ソール１７を備える。

更に、足は、荷重拡散ソール１７から箱形構造３、７の内部に向かって突出する、円環状の強化カラー２７を備える。強化カラー２７は、足の本体１８の周りに配置され、足の本体１８と荷重拡散ソール１７の周辺との間に概ね中間まで延在する。強化カラー２７は、荷重拡散ソール１７と同様の材料で作製される。言い換えれば、強化カラー２７は、荷重拡散ソール１７と共に一体に成型される。

図１２は、強化カラー２７を備えないという点においてだけ、図１１の足とは異なる変形形態による足１５、１６を示す。

図１３は強化カラー２７を備える足１５、１６を示し、図１４は強化カラー２７を備えない足１５、１６をそれぞれ示す。これらの実施形態では、足１５、１６は、足の本体１８を画定する４つの各側壁に沿って延在する２つの補強リブ２０を備える。

図８は、断熱箱形構造３、７が、転倒防止装置を更に備える実施形態を図示する。転倒防止装置は、隣接する荷重担持要素１３の足１５、１６の間に対角線上に延在するＸ字形状を形成する２つのバー２４、２５から成る。２つのバー２４、２５もやはり、繊維強化された熱可塑性材料でできており、熱可塑性溶接作業によって足１５、１６に溶接され得る。図示の実施形態では、バー２５、２６が転倒防止リブ２０に溶接されていることは注目すべきである。そのようなＸ字形状構造によって、特に高い剪断剛性を得ることができ、同時に断熱性能への影響は限られる。変形形態により、そのような転倒防止装置は、断熱箱形構造３、７の側面に沿ってだけ配置される。追加の変形形態により、そのような転倒防止装置は、荷重担持要素１４のすべての間に配置され得る。

図１５を参照すると、ＬＮＧタンカー７０の切欠図が、船舶の二重船郭７２の中に取り付けられた略角柱形状の封止された断熱タンク７１を図示する。タンク７１の壁は、タンク内に収容されたＬＮＧと接触するように設計される一次封止バリア、一次封止バリアと船舶の二重船郭７２との間に配置された二次封止バリア、ならびにそれぞれ一次封止バリアと二次封止バリアとの間、および二次封止バリアと二重船郭７２との間に配置されている２つの断熱バリアを備える。

本来周知の様式で、船舶の上層船橋上に配置される供給／排出パイプライン７３が、適切なコネクタによって船舶または港湾ターミナルへ結合されて、ＬＮＧ貨物をタンク７１から、またはタンク７１まで移送することができる。

図１５は、供給および排出ステーション７５、水中パイプ７６および地上設置型設備７７を備える海上ターミナルの例を示す。供給および排出ステーション７５は、可動腕７４、および可動腕７４を支持するタワー７８を備える固定式沖合設備である。可動腕７４は、供給／排出パイプライン７３に結合可能である断熱可撓性パイプ７９の束を担持する。方向付けることが可能である可動腕７４は、すべてのタイプのＬＮＧタンカーに適合される。図示しない結合パイプが、タワー７８の内部に延在する。供給／排出ステーション７５は、地上設置型設備７７から、または地上設置型設備７７まで、ＬＮＧタンカー７０の供給および排出を可能にする。前記地上設置型設備は、液化ガス８０を貯蔵するためのタンク、および供給または排出ステーション７５に水中パイプ７６によって結合されている結合パイプ８１を備える。水中パイプ７６は、例えば５ｋｍなどの長い距離に亘って、供給または排出ステーション７５と地上設置型設備７７との間に液化ガスを移送することを可能にし、それによって、ＬＮＧタンカー７０が、供給および排出作業中に沿岸から遠距離に保たれることが可能になる。

液化ガスの移送に必要な圧力を生成するために、船舶７０の甲板上に取り付けられるポンプ、および／または地上設置型設備７７に設けられるポンプ、および／または供給および排出ステーション７５に設けられるポンプが使用される。

本発明を複数の特定の実施形態に関連して説明したが、本発明はいかなる点でもそれらによって限定されないことは明らかであり、本発明は、本発明の範囲内に含まれるならば、開示する手段のすべての均等な技術、加えてその組合せを備えることが明らかである。

「から成る（ｔｏ ｃｏｎｓｉｓｔ ｏｆ）」または「含む（ｔｏ ｉｎｃｌｕｄｅ）」およびその活用形の使用は、特許請求の範囲の中で、言及される要素またはステップから、他の要素または他のステップの存在を除外するものではない。１つの要素または１つのステップについて、不定冠詞「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」の使用は、そうではないと言及しない限り、複数のそのような要素またはステップの存在を除外するものではない。

特許請求の範囲の中で、括弧内のすべての参照符号が特許請求の範囲を限定すると解釈するべきではない。

Claims (24)

1. 流体貯蔵タンクの断熱のために設計された自己支持型断熱箱形構造（３、７）であって、
   前記箱形構造の厚さ方向に離隔配置される底部パネル（１０）および頂部パネル（１１）と、
   前記底部パネル（１０）と前記頂部パネル（１１）との間に挿入された複数の荷重担持要素（１３）であって、それぞれの荷重担持要素（１３）が、前記底部パネル（１０）に固定された底部足（１５）と、前記頂部パネル（１１）に固定された頂部足（１６）と、前記底部足（１５）および前記頂部足（１６）に固定され、前記底部足（１５）と前記頂部足（１６）との間に前記箱形構造の前記厚さ方向に延在する支柱（１４）とを備える荷重担持要素（１３）と、
   前記荷重担持要素（１３）の間に配置される断熱ライニング（１７）とを備え、
   前記足（１５、１６）がそれぞれ、前記底部パネル（１０）または前記頂部パネル（１１）に対して担持する平坦な担持面を備え付ける荷重拡散ソール（１７）を備え、
   前記足（１５、１６）がそれぞれ、前記足（１５、１６）の周辺に均等に分配され、前記箱形構造の前記厚さ方向に対して横方向に前記荷重担持要素（１３）上に働く前記応力を吸収し、前記応力を前記荷重拡散ソール（１７）へ伝達するように配置される転倒防止リブ（２０）を備え、
   前記足（１５、１６）が、熱可塑性材料で製造され、熱可塑性溶接によって、前記底部パネル（１０）または前記頂部パネル（１１）の熱可塑性要素（２３）に固定されている、ことを特徴とする、自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
2. 前記足（１５、１６）が、前記箱形構造（３、７）の前記厚さ方向に延在する本体（１８）を備え、
   前記転倒防止リブ（２０）が、前記荷重拡散ソール（１７）に対して、および前記足（１５、１６）の前記本体（１８）に対してそれぞれ直角を形成し、直角の接合面として２つの面（２０ａ、２０ｂ）を含む傾斜形状を有する、請求項１に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
3. 前記足（１５、１６）が、熱可塑性マトリックスおよび強化繊維を含む複合熱可塑性材料で製造される、請求項１に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
4. 前記底部パネル（１０）および前記頂部パネル（１１）が、それぞれ前記箱形構造（３、７）の前記内側に面する内面を含み、
   前記底部パネルおよび前記頂部パネルの前記内面が、前記荷重担持要素（１４）の前記足（１５、１６）を固定するために熱可塑性フィルム（２３）で覆われる、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
5. 前記熱可塑性フィルム（２３）が、熱可塑性マトリックスおよび強化繊維を含む複合熱可塑性材料で製造される、請求項４に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
6. 前記底部パネル（１０）および／または前記頂部パネル（１１）が、繊維強化された熱可塑性マトリックスを含む複合熱可塑材料で製造される本体を備え、
   前記本体が、前記荷重担持要素（１４）の前記足（１５、１６）を固定するために熱可塑性要素を形成する、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
7. 前記底部パネル（１０）および／または前記頂部パネル（１１）が、前記荷重担持要素（１４）の前記足（１５、１６）を固定するために熱可塑性マトリックスを添加された木
   材でできている本体を備える、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
8. 各荷重担持要素（１６）の前記足（１５、１６）が、前記荷重担持要素（１３）の前記支柱（１４）と一体に形成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
9. 荷重担持要素（１３）の前記足（１５、１６）が、それぞれスリーブ（１９）を備え、
   前記荷重担持要素（１４）の前記支柱（１４）の一方の端部が、その中に入れ子にされている、請求項１から７のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
10. 前記足（１５、１６）が、一体になって前記スリーブ（１９）を画定する２つのハーフシェル（２２ａ、２２ｂ）を備え、
    支柱（１４）の一方の端部が、その中に入れ子にされている、請求項９に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
11. 前記足（１５、１６）が、熱可塑性材料で製造され、
    前記支柱（１４）が、熱可塑性材料で製造され、熱可塑性溶接によって、それぞれ前記底部足（１５）の前記スリーブ（１９）の内側、および前記頂部足（１６）の前記スリーブ（１９）の内側に固定される端部を備える、請求項９または１０に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
12. 前記支柱（１４）が、熱可塑性マトリックスおよび強化繊維を含む複合熱可塑性材料で製造される、請求項１１に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
13. 前記支柱が、木材でできている、請求項９または１０に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
14. 前記自己支持型断熱箱形構造（３、７）が平行六面体形状を含み、
    各足（１５、１６）が、少なくとも４つの均等に分配された転倒防止リブ（２０）を備え、
    各前記転倒防止リブ（２０）が、前記自己支持型断熱箱形構造（３、７）の２つの対向する側面上に平行に配置されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
15. 前記荷重拡散ソール（１７）が、各転倒防止リブ（２０）の間に切欠き（２１）を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
16. 前記足（１５、１６）が、前記荷重拡散ソール（１７）から前記自己支持型断熱箱形構造（３、７）の前記内側に向かって延在する強化カラー（２７）を備える、請求項１から１５のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
17. 前記自己支持型断熱箱形構造（３、７）が転倒防止補強構造を備え、
    各転倒防止補強構造がＸ字形に対角線上に配置された２つのバー（２４、２５）を備え、
    各転倒防止補強構造が２つの隣接する荷重担持要素（１４）の底部足（１５）と頂部足（１６）との間に延在する、請求項１から１６のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
18. 前記断熱ライニング（１７）が、グラスウール、詰め綿またはポリマー発泡体の少なく
    とも１つのブロックから成る、請求項１から１７のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
19. 前記断熱ライニングが、パーライト、バーミキュライト、グラスウールまたはエアロゲルから選択されたバルク断熱材であり、
    前記断熱箱形構造（３、７）が、前記箱形構造（３、７）の前記厚さ方向に延在し、前記断熱ライニング（１７）を保持することを可能にする周辺隔壁を備える、請求項１から１７のいずれか一項に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
20. 前記周辺隔壁が、熱可塑性材料で製造され、熱可塑性溶接によって、前記底部パネル（１０）または前記頂部パネル（１１）の熱可塑性要素（２３）に固定されている、請求項１９に記載の自己支持型断熱箱形構造（３、７）。
21. 請求項１から２０のいずれか一項に記載の複数の隣接する箱形構造（３、７）を備える断熱バリアと、
    前記断熱バリアに対して担持する封止メンブレンと、を備える封止された断熱流体貯蔵タンク。
22. 流体を運搬するための船舶（７０）であって、
    二重船郭（７２）と、
    前記二重船郭内に配置される、請求項２１に記載のタンク（７１）と、を備える船舶（７０）。
23. 流体が、断熱パイプライン（７３、７９、７６、８１）を通って、浮遊式または地上設置型設備（７７）から船舶（７１）のタンクまで、あるいは船舶（７１）のタンクから浮遊式または地上設置型設備（７７）まで導かれる、請求項２２に記載の船舶（７０）に載荷、または除荷するための方法。
24. 流体を移送するためのシステムであって、
    請求項２２に記載の船舶（７０）と、
    前記船舶の前記船郭の中に取り付けられた前記タンク（７１）を浮遊式または地上設置型の貯蔵設備（７７）に結合するように配置されている断熱パイプライン（７３、７９、７６、８１）と、
    前記断熱パイプラインを通って、前記浮遊式または地上設置型貯蔵設備から前記船舶の前記タンクまで、あるいは前記船舶の前記タンクから前記浮遊式または地上設置型貯蔵設備まで、流体を駆動するためのポンプと、を備えるシステム。

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