KR100718482B1 - 액화 가스 저장 탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 육상용 또는 중력식 대형의 박스형 다각형 액화 가스 저장 탱크(30) 및 탱크 시공 방법에 관한 것이다. 상기 탱크는 탱크 내에 저장된 액체를 방호하기 위해 프레임 상에 커버(40)를 갖는 내부의 트러스-지지 강성 프레임(31)으로 구성된다. 내부의 트러스-지지 프레임은 지진 활동에 의해 발생되는 짧은 여진 주기에 기인한 저장 액체의 "출렁거림"에 의해 발생되는 동적 하중을 상쇄하면서 탱크의 내부가 전체에 걸쳐 연속적이도록 한다.
탱크, 강성 프레임, 커버, 단부 섹션, 중간 섹션, 플레이트, 프레임 부분

Description

액화 가스 저장 탱크{Liquefied Gas Storage Tank}
본 발명은 액화 가스 저장 탱크에 관한 것이며, 특히 한 양태에서는 지진이 발생하기 쉬운 영역에 있어서 대기압 부근의 극저온에서 극저온 액화 가스{예를 들면, 액화 천연 가스(LNG)}를 저장하기에 적합한 탱크에 관한 것이다.
LNG는 통상 이중벽 탱크 또는 컨테이너에 저장된다. 내부 탱크는 LNG를 위한 1차 방호벽(containment)을 제공하며, 외부 셸은 절연체를 적소에 유지하며 내부 탱크와 절연체를 주변 환경의 악영향으로부터 보호한다. 종종, 외부 탱크는 내부 탱크가 작동하지 않는 경우 LNG 및 관련 가스 증기의 2차 방호벽을 제공하도록 또한 설계될 수 있다. 200,000m3 규모의 탱크가 제조되었거나 또는 제조 중에 있지만, 수입 또는 수출 터미널에서의 육상용 탱크의 크기는 통상 50,000m3 내지 100,000m3 의 범위이다.
2개의 구별된 유형의 탱크 구조가 육상에서 LNG를 저장하기 위해 널리 사용되고 있다. 그 중 하나는 통상 내부 탱크에 9% 니켈강을 사용하고, 외부 셸에 탄소강, 9% 니켈강 또는 강화 콘크리트 및 프리스트레스드 콘크리트(prestressed concrete)를 사용하는 편평한 바닥을 갖는 원통형 자립식 탱크이다. 다른 하나는 지상 또는 지하에 시공되는 원통형 콘크리트 구조체 내에 얇은(예를 들면, 1.2mm 두께) 금속막이 설치되는 멤브레인형 탱크이다. 절연층이 스테인레스강 또는 인바 멤브레인(Invar membrane)과 하중 지지 콘크리트벽 및 편평한 바닥 사이에 삽입된다.
최근, LNG 터미널, 특히 수입 터미널의 구조에 근본적인 변화가 제안되고 있다. 이러한 제안 중 하나는 LNG를 판매 또는 사용을 위해 해안으로 도관을 통해 운송하기 전에 운송선으로부터 LNG를 하역하고, 저장하고, 추출하고 재기체화하는 근거리 해안에 터미널을 시공하는 것에 관한 것이다. 이러한 형태의 가능한 다른 제안 중 하나는 LNG 저장 탱크 및 재기체화 설비가 멕시코만에서 석유를 산출하기 위한 플랫폼으로서 사용되며 해저에 설치되는 소정의 콘크리트 중력식 구조체와 유사한 중력식, 박스식, 바지식 구조체에 설치되는 터미널이다.
불행하게도, 원통형 탱크와 멤브레인형 탱크는 특히 중력식 구조 터미널에 LNG를 저장하는데 사용하기에 적합하지 않은 것으로 고려된다. 원통형 탱크는 내부에 LNG를 저장할 수 있는 체적과 관련하여 중력식 구조체 상에 많은 공간을 점유하며 시공이 곤란하면서 고가이다. 더욱이, 이러한 탱크의 크기는 중력식 구조체가 즉시 이용 가능한 제조 설비로 경제적으로 제조될 수 있도록 제한되어야 한다(예를 들면, 50,000m3). 이것은 비용 및 작동 안전성 면에서 바람직하지 않은 특정 저장 조건을 만족시키기 위하여, 다수의 저장 유닛을 필요로 한다.
반면, 멤브레인형 탱크 시스템은 비교적 큰 저장 체적을 제공하기 위해 중력식 구조체 내부에 시공될 수 있다. 그러나, 멤브레인형 탱크는 절연체 및 멤브레인이 외부 구조체 내의 공동 내에 설치되기 전에 외부 콘크리트 구조체가 완전히 시공되어야 하는 순차적인 시공 일정을 필요로 한다. 이것은 통상적으로 비용을 증가시키는 장기간의 시공 기간을 필요로 한다. 더욱이, 멤브레인형 탱크는 특정 탱크의 만족할만한 성능 및 안전성의 보장이 분석 및 데이터화된 경험에 의한 정밀한 증거 보다는 과거의 경험 및 실험적인 경험에 기초하는 "실험적 설계"로서 공지된 원리에 의해 설계된다. 신규한 형상 및 크기가 요구되거나 상이한 환경 및/또는 지진에 의한 하중 조건에 직면하는 경우, 다양한 LNG 레벨에서의 멤브레인형 탱크의 만족할만한 성능을 보장하기 어렵다.
따라서, 원통형 탱크 및 멤브레인형 탱크 모두의 상술한 단점을 배제할 수 있는 LNG의 근거리 해안 저장을 위한 탱크 시스템이 요구된다. 이러한 탱크는 강 또는 콘크리트 중력식 구조체 내의 공간에 장착될 수 있으며 극저온에서 큰 체적(예를 들면 100,000m3 이상)의 LNG를 저장할 수 있는 다각형의 박스형 구조체이다. 또한, 상기 탱크는 지진 활동(예를 들면, 지진)에 직면하며 상기 지진 활동이 탱크 내의 액체의 출렁거림(sloshing) 및 관련된 동적 하중을 유발할 수 있는 지역에서 다양한 LNG 레벨에서 안전하게 작동되어야 한다.
유사한 박스형의 다각형 탱크가 해상의 운송선에 LNG를 저장하기 위해 사용되어 왔다. "콘치(Conch)" 탱크로 공지된(예를 들면, 미국특허 제 2,982,441호 참조) 하나의 이러한 탱크는 9% 니켈강 또는 알루미늄 합금으로 제조된다. 상기 참조 특허에 의해 제안된 초기 설계에서, 탱크는 수평 보(beam) 및 보강재 등에 의해서만 강화 또는 "보강"되는 6개의 플레이트 패널(즉, 탱크의 4개의 측부, 상부 또 는 지붕 및, 바닥 또는 마루)로 구성된다. 발명자들에 의하면, 탱크 내의 LNG의 체적이 변화됨에 따른 수직 방향에서의 열 구배에 기인하는 열 응력을 배제 또는 감소시키기 위해 수직 보강은 고의적으로 생략했다.
"콘치" 탱크에서, 수평 타이 로드(tie rod)가 코너를 보강하기 위해 벽의 수직 계면에서 코너에 제공될 수 있으며, 및/또는 패널 변형을 감소시키기 위해 벽의 대향면 사이에 연결부로서 제공될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 참조 특허에 개시된 바와 같은 수평으로 보강된 벽 패널 및 2중 보강 바닥 및 지붕 플레이트 패널은 기본적으로 탱크에 대한 구조적 강도 및 안정성을 제공한다. 이러한 개념으로 제조된 초기의 탱크는 용량에서 10,000m3 미만으로 보고되었다.
콘치 설계(미국 특허 제 2,982,441호에 예시된 바와 같이)가 대형 탱크에 적용될 때, 도 1과 유사한 설계가 기대될 수 있다{즉, 일본 도쿄의 IHI 캄파니 인코포레이티드에 의해 개발된 종래의 각기둥형 탱크(prismatic tank)}. 최신 재료 및 설계 방법은 LNG의 액체 레벨이 변화함에 따른 열 구배의 고려에 의한 수직 보강의 제공을 제한하는 것은 아니다. 따라서, 예시된 각기둥형 탱크는 수평 및 수직 보 및 보강재에 의해 보강된 벽 플레이트 패널로 구성된다. 23,500m3 의 비교적 작은 크기에서 조차, 시공 및 사용 중에 만족할만한 강도 및 강성을 성취하기 위해, "콘치" 탱크는 IHI 탱크의 각각의 길이 및 폭 방향에서 중간의 보강 패널 수직 격벽 및 다이어프램을 갖출 수 있다. 이러한 형태의 설계는 비교적 작은 저장 능력을 갖는 탱크에 대해서만 양호한 것으로 고려된다.
최신식 터미널에 사용하기에 적합하며 종래 기술에 따라 설계된 대형 탱크는 지붕 구조체를 지지하며 사용 중에 탱크의 구조적 강도 및 안정성을 제공하기 위해 여전히 많은 격벽을 필요로 한다(예를 들면, 도 2 참조). 따라서, 종래의 대형 저장 탱크는 실제로는 인접한 탱크 사이의 공통의 벽이 전체 저장 시스템의 전체 저장 체적 내에 수평 또는 횡단 격벽을 형성하는 다수의 정렬된 소형 콘치형 탱크로 구성된 것으로 고려된다.
선박 및 다른 운송선에 적용하는 경우, 탱크 내의 격벽은 비교적 대형의 저장 탱크에 강도 및 안정성을 제공할 뿐만 아니라, 운송 중에 부유 중인 선박의 이동에 의해 발생하는 탱크 내의 LNG의 소정의 출렁거림에 기인하는 탱크의 동적 하중을 감소시킨다. 바람 및 파도의 작용에 의해 발생하는 선박의 요동 운동에 기인하는 저장 탱크의 동적 여진(excitation)은 비교적 큰 주기를 갖는다(예를 들면, 6 내지 12초). 탱크 내의 격벽에 의해 발생하는 소형 셀 내의 액체의 출렁거림의 기본 주기는 비교적 작으므로 출렁거림 하중의 공명 및 증폭을 방지할 수 있다. 격벽 구조는 이러한 탱크를 LNG의 해상 운송에 적합하게 하지만, 육상 또는 바닥이 지지된 저장(예를 들면, 중력식 구조)에 적용될 때, 이러한 환경에서는, 지진 활동(예를 들면, 지진)에 의해 발생하는 동적 여진이 매우 짧은 주기(예를 들면, 1/2 내지 1초)를 갖기 때문에 단점을 갖는다.
소형의 제한된 공간에서의 출렁거림 파동의 기본 주기의 밀집성 및 지진 활동에 의해 발생하는 현저하게 "짧은" 여진 주기에 기인하여, 저장 탱크 내의 격벽에 의해 형성되는 개별적인 격실의 비교적 "짧은" 치수는 지진 활동에 의해 탱크 내에 출렁거림이 발생할 때 매우 나쁜 영향을 준다. 따라서, 육상 LNG 탱크 또는 해저에 설치되는 중력식 구조체에 설치되는 탱크 내의 저장 공간이 기다랗고 개방되어 있는 것이 적합한데, 이는 이러한 개방 공간이 임의의 지진 활동이 발생하여 직면하게 되는 짧은 여진 주기에 의해 발생하는 동적 하중을 감소시키는 것을 보조하기 때문이다. 또한, 격벽에 의해 탱크 내에 통상 형성되는 다수의 격실은 탱크를 충전시키며 비우기 위해 다수의 극저온 펌핑 시스템 및 처리 시스템 및 지붕을 통하는 다수의 관통부 및 접속부를 필요로 하며, 이는 자본 및 작동 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 LNG의 저장 및 처리와 관련된 안전성의 위험을 증가시킨다.
본 발명은 특히 육상에서 사용되도록 적용되거나 중력식 구조체와 같은 바닥이 지지된 해안 구조체와 결합하여 사용되도록 적용된 대형의 박스형 다각형 액화 가스 저장용 탱크 및 탱크 시공 방법에 관한 것이다. 기본적으로는, 탱크는 내부의 2중 트러스 프레임 구조, 즉 종방향(즉, 길이 방향)을 따라서 정렬되며 교차되는 수직 평면 내의 트러스 및, 탱크 내에 저장된 액체를 방호하기 위해 프레임을 에워싸는 밀봉 커버를 포함한다.
상기 내부 트러스 프레임은 관형 및 비관형 보를 갖는 박스형 프레임을 형성하도록 각각의 단부가 연결된 복수의 수직 부재 및 수평 부재와, 트러스 프레임의 길이 및 폭 방향을 따르는 부가의 강도 및 안정성을 제공하도록 내부에 고정된 칼럼 및 브레이스(brace) 부재를 포함한다. 복수의 보강된 또는 보강되지 않은 플레이트(예를 들면, 9% 니켈강, 알루미늄, 알루미늄 합금 등)가 탱크용 커버를 형성하도록 박스형 프레임의 외측에 고정된다.
보, 칼럼 및 브레이스의 다수의 상이한 배치가 교량 및 다른 건축물 상의 트러스의 사용에 의해 예시되는 바와 같이 트러스 프레임의 소정의 강도 및 강성을 성취하기 위해 제안될 수 있다. 본 발명의 탱크에 있어서, 종방향 및 횡방향에서의 트러스 프레임 구조는 동일하지 않으며 심지어 유사하지 않을 수 있다. 오히려, 양 방향에서 트러스는 대형 지붕 구조를 지지하기 위한 조건 및 바닥의 불가피한 불균일성에 기인하는 하중 및 지진 활동에 의해 발생되는 전체 동적 하중에 요구되는 특정 강도 및 강성을 제공하도록 설계된다. 본 발명의 적합한 실시예에서, 온건한 지진 활동 영역에 적합하도록 내부 트러스 구조는 횡방향에만 제공되며 종방향에는 트러스가 제공되지 않을 수 있다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 적합한 실시예의 대형의 박스형 다각형 저장 탱크는 두 개의 동일한 단부 섹션과, 0개, 1개 또는 복수개의 중간 섹션으로 구성된다. 모든 중간 섹션은 기본적으로는 동일한 구성을 가지며, 각각 두 개의 수직 부재 및 각각의 단부가 연결된 두 개 이상의 수평 부재로 형성되는 강성 프레임으로 구성된다. 부가의 지지부, 보, 칼럼 및 브레이스 부재는 프레임에 부가의 강도 및 안정성을 제공하도록 상기 프레임 내에 고정된다. 복수의 플레이트가 상기 프레임의 외측에 고정되어 각각의 부분이 조립될 때 상기 탱크의 방호벽 또는 커버를 형성한다.
탱크의 1차 지지를 제공하기 위해 박스형 내부 트러스 프레임을 사용함으로 써, 탱크의 내부는 임의의 격벽 등에 의해 제공되는 어떠한 장애물 없이 전체에 걸쳐 효과적으로 연속적일 수 있다. 이는 본 발명의 탱크의 비교적 기다란 내부가 해상 선박의 이동에 의해 발생하는 하중에 대향하여 지진 활동에 의한 상이한 동적 하중 하에 출렁거림 중에 공명 상태를 방지할 수 있도록 한다.
본 발명의 실제 구성 작동, 명백한 장점은 동일한 부분을 동일한 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조하여 더욱 명백히 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따라 설계되며 현재 사용 중인 종래의 LNG 저장 탱크를 도시한 부분 절단 사시도.
도 2는 종래 기술에 따라 설계되며 최신식 터미널에 사용하기에 적합한 대형 저장 탱크의 사시도.
도 3은 본 발명의 적합한 실시예에 따른 LNG 저장 탱크의 단부 섹션의 사시도.
도 4는 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중간 섹션의 사시도.
도 5는 도 4의 선 5-5를 따른 단면도.
도 6은 도 5의 선 6-6을 따른 단면도.
도 7은 본 발명의 적합한 실시예에 따른 조립된 저장 탱크의 부분 절단 사시도.
도면을 참조하면, 도 1은 운송 중에 선박의 선체(H) 내에 LNG를 저장하기 위해 현재 사용되는 형태의 종래의 다각형의 박스형 탱크(T)를 도시한다. 23,500m2 탱크는 하나의 종방향 격벽(LB)과 하나의 횡방향 격벽(TB)의 한 쌍의 격벽에 의해 4개의 셀로 분할된다. 이러한 탱크는 일본 도쿄의 IHI 캄파니 인코포레이티드에 의해 설계된 것 일 수 있다. 도 2는 종래의 탱크 설계의 동일한 기본 원리를 사용하여 제조될 수 있는 (도 1의 종래 기술의 다각형 탱크의 5배 크기) 대형 탱크(10)를 도시한다.
기본적으로, 탱크(10)는 측부 플레이트(11,12)와, 단부 플레이트(13,14){플레이트(14)는 명료화를 위해 생략함}와, 상부 또는 지붕 플레이트(15) 및, 하부 또는 바닥 플레이트(16)를 포함한다. 복수의 종방향으로 이격된 수직 플레이트는 횡방향 수직 격벽(20)을 형성하며, 종방향 연장 수직 플레이트는 종방향 격벽(21)(1개만 도시함)을 형성한다. 상기 격벽은 해상 운송 중에 LNG를 저장할 때 탱크에 필요한 강도 및 강성을 제공한다.
측부 플레이트(11,12)는 복수의 수평으로 이격된 보강 부재(17,18)(명료화를 위해 특정 부재에만 도면 부호 표시함)에 의해 각각 강화 또는 "보강"된다(예를 들면, 강 또는 알루미늄 T-보강재, 블레이드 보강재 등). 단부 플레이트(13,14)는 유사한 보강 부재(18)에 의해 보강되며, 지붕 플레이트(15)는 보강 부재(19)에 의해 보강된다. 각각의 보강 부재(17,18 또는 19) 사이에 배치된 복수의 부가의 부재(도시 않음)는 예를 들면 보강 부재(18) 사이의 수직 방향으로 각각의 플레이트를 보강하며, 플레이트가 복수의 수직으로 이격된 수평 부재 등에 의해 보강될 수 있다.
탱크의 지붕으로부터 바닥까지 전체 깊이에 걸쳐있는 격벽(20,21)은 마찬가지로 수평으로 이격된 수직 보강재 및 수직으로 이격된 수평 보강재(도시 않음)에 의해 보강된다. 당 기술 분야에 명백한 바와 같이, 종래 구조의 탱크(10)는 부분들이 함께 조립되어 박스형 탱크(10)를 형성하기 전에 각각의 플레이트 부분에 용접 또는 다른 지지 부재 고정 수단 및/또는 보강재를 포함할 수 있다.
보다 큰 LNG 저장 용량(예를 들면, 100,000m2 이상)을 갖는 탱크가 육상용 또는 중력식 구조에 적합하다. 상술한 바와 같은 종래의 탱크에서, 격벽의 사용은 특히 해상 운송 작업에 사용될 때 이러한 대형 탱크에 요구되는 강도 및 강성을 성취하는데 필요한 것으로 고려된다. 즉, 종래의 전체 깊이에 걸친 격벽(예를 들면, 도 2의 20, 21)은 또한 탱크를 개별 격실(22)로 분할하는 부가의 장점을 제공한다. 셀(22)이 통상 자본 및 작동 비용을 증가시키는 개별적인 충전 및/또는 배출 라인(emptying line), 펌프 등을 필요로 하지만, 선박의 이동에 기인하는 탱크 내의 LNG의 "출렁거림"으로부터 발생하는 동적 하중을 감소시키는 장점을 제공한다.
동적 하중은 개별 셀(22)의 소형의 제한된 공간 내의 액체의 출렁거림의 기본 파동 주기가 선박의 이동에 의해 발생되는 여진 주기와 정확하게 일치하지 않기 때문에 감소된다. 반면, 육상용 또는 중력식 구조의 저장 탱크에서, 저장 탱크 내에 가해진 이러한 동적 하중은 매우 짧은 여진 주기(1/2 내지 1초)를 갖는 지진 활동에 의해 발생할 수 있다. 종래의 격벽이 이러한 환경에 사용되는 경우, 동적 하중은 격벽에 의해 발생되는 셀 내의 출렁거림의 자연 주기가 유사한 주기일 때 증폭될 수 있다. 따라서, 이격된 격벽은 탱크가 육상용 또는 중력식 구조로 지지될 때 대용량의 LNG 탱크에 적합하지 않다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 LNG 탱크(30)가 도시되어 있다. 기본적으로, 탱크(30)는 탱크 내에 저장된 액체의 방호를 제공하는 플레이트 또는 패널(즉, 커버)로 피복되는 내부의 트러스-지지(truss-braced) 프레임(31)을 포함한다. 탱크(30)의 측부(32), 단부(33), 지붕(34) 및 바닥(35)을 형성하는 패널은 보강되거나 보강되지 않을 수 있다. 각각의 패널은 조립시에, 탱크 내에 포함되는 물리적 배리어를 제공하며, 강성의 트러스-지지 프레임(31)에 전달되는 국부적인 하중 및 압력을 지탱하는 역할을 한다. 트러스-지지 프레임(31)은 지진 등에 의해 발생되는 지진 하중을 포함하는 임의의 전체 하중을 최종적으로 감당한다.
보다 구체적으로는, 저장 탱크(30)는 큰 저장 용량(100,000m3 이상의 LNG)을 가진 자립식 박스형 다각형 탱크이다. 상이한 시공 기술이 사용될 수 있지만, 도 3 내지 도 7은 탱크(30)의 적합한 조립 방법을 도시한다. 기본적으로, 탱크(30)는 두 개의 단부 섹션(38)(도 3) 및 그 사이에 배치된 복수의 중간 섹션(36)(도 5 및 도 6)으로 구성된다. 각각의 단부 섹션(38)은 기본적으로는 동일한 구조를 가지며, 함께 결합되어(예를 들면, 용접 등에 의해) 단부 플레이트(33)를 형성하는 패널(40)로 형성된다. 상기 패널은 또한 탱크가 조립될 때 지붕 플레이트(34), 측부 플레이트(32) 및 바닥 플레이트(35)의 부분을 형성하는데 사용된다.
패널(40)은 연성을 가지며 극저온에서 허용가능한 파괴 특성을 갖는 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다(예를 들면, 9% 니켈강, 알루미늄, 알루미늄 합금 등). 도시한 바와 같이, 단부 플레이트(33)와 지붕 플레이트(34), 측부 플레이트(32) 및 바닥 플레이트(35)의 부분은 부재(41) 및 횡단 부재(42)(예를 들면, T-보강재, 블레이드 보강재 등, 명료화를 위해 특정 부분에만 도면 부호 병기함) 모두에 의해 보강된다. 또한 각형 브레이스(43)가 단부 섹션(38)에 부가의 강도 및 강성을 제공하기 위해 지지 플레이트의 코너 및/또는 단부를 가로질러 제공될 수 있다.
중간 섹션(36)은 먼저 내부의 트러스-지지 프레임(31)을 제조하고, 다음 외측에 패널(40)을 부착함으로써 적합하게 형성된다. 이를 위해, 트러스-지지 프레임(31)의 부분은 강성의 박스형 구조체(도 5 참조)를 형성하기 위해 두 개의 수평 부재(45)(예를 들면, I-보, H-보, 사각형 또는 둥근 관형 등)의 단부에 두 개의 수직 부재(44)의 단부를 연결함으로써 형성될 수 있다. 부가의 수직 부재(44a) 및 수평 부재(45a)가 부가의 강도를 제공하기 위해 외부의 박스형 구조체 내에 통상 고정된다. 각형 트러스 부재(46)는 트러스-지지 프레임(31)의 부분을 완성하기 위해 부가된다. 도 5의 프레임을 포함하는 보, 칼럼 및 브레이스 부재의 다수의 상이한 배치가 조립시에 탱크의 내부 트러스-지지 프레임(31)을 위한 소정의 강도 및 강성을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 도 5는 이러한 배치 중 하나를 도시한다.
다수의 또는 소형 패널(40)이 먼저 함께 조립될 수 있으며, 트러스-지지 프레임(31)의 각각의 부분의 외측에 조립 패널이 고정되기 전에(예를 들면, 용접 등에 의해), 부재(41,42)에 의해 보강될 수 있다. 단부 섹션(38) 및 모든 중간 섹션(36)이 완성되면, 상기 단부 섹션 및 모든 중간 섹션은 탱크(30)를 형성하기 위해 조립되며 용접되거나 다른 방법으로 함께 고정된다(도 5). 부가의 브레이스 부재{예를 들면, 수직 부재(44a) 사이에 배치되며 고정된 종방향 트러스(50), 도 6 참조}가 종방향에서 트러스를 보강하도록 요구되면, 단부 섹션(38) 또는 중간 섹션(36)을 제조하기 이전에 탱크의 조립 후에 설치될 수 있다.
내부의 트러스-지지 프레임(31)의 개방성에 기인하여, 탱크(30)의 내부는 전체에 걸쳐 효과적으로 연속적이므로, 내부에 저장된 LNG 또는 다른 액체는 그 사이에 어떠한 장애물 없이 단부에서 단부로 자유롭게 유동할 수 있다. 이는 격벽을 갖는 동일한 크기의 탱크 내에 존재하는 저장 공간 보다 더욱 효과적인 저장 공간을 가지며 탱크를 충전 및 비우기 위한 펌프 및 단일의 일련의 탱크 보급부를 필요로하는 것 보다 더욱 효과적인 저장 공간을 갖는다. 보다 중요하게는, 본 발명의 비교적 긴 개방 길이에 기인하여, 지진 활동에 의해 발생되는 저장 액체의 출렁거림이 탱크에 비교적 작은 동적 하중을 유도한다. 이러한 하중은 탱크가 종래의 격벽에 의해 형성된 다수의 셀을 갖는 경우 보다 매우 작다.

Claims (11)

  1. 측부(32), 단부(33), 지붕(34) 및 바닥(35)을 갖는 대형의 다각형 액체 저장용 탱크(10)에 있어서,
    횡방향으로 배치되며 내부의 다각형 트러스-지지 프레임 구조체(31)의 길이를 따라 서로로부터 종방향으로 이격되어 있는 정렬된 수직 트러스 구조체들을 포함하는 내부의 다각형 트러스-지지 프레임 구조체(31) 및,
    상기 탱크 내에 액체를 수용하기 위해 연결된 수직 및 수평 부재의 각각에 부착되는 밀봉 커버를 포함하며,
    상기 수직 트러스 구조체들의 각각은, 상기 수직 트러스 구조체의 각각의 외주부를 형성하도록 각각의 단부에 연결된 수직 부재(44) 및 수평 부재(45)와; 상기 연결된 수직 부재(44) 및 수평 부재(45) 내에 그리고 상기 연결된 수직 부재(44) 및 수평 부재(45) 사이에 고정된 부가의 지지 부재(46,44a,45a)를 포함하는 액체 저장용 탱크.
  2. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 부가 중간 섹션(36)이 상기 내부 프레임 구조체 내에 종방향으로 배치되어서 두 개의 인접한 횡방향 및 종방향으로 이격된 수직 트러스들 사이에 고정되는 액체 저장용 탱크.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 밀봉 커버는 상기 내부 프레임 구조체의 외측에 고정된 복수의 보강 부재(stiffening member;17.18)에 의해 수직 또는 수평 방향으로 보강된 플레이트(11,12,13,14)를 포함하는 액체 저장용 탱크.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 플레이트는 9% 니켈강으로 구성되는 액체 저장용 탱크.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 플레이트는 알루미늄으로 구성되는 액체 저장용 탱크.
  6. 측부(32), 두 단부(33), 지붕(34) 및 바닥(35)을 갖는 대형의 다각형 액체 저장용 탱크에 있어서,
    두 개의 측부(32)와, 지붕(34) 및, 바닥(35)을 구비하는 상기 두 단부중 하나의 단부와; 상기 탱크의 각각의 측부의 각 세그먼트(segment)를 형성하도록 상기 하나의 단부의 각각의 두 개의 측부에 고정되는 플레이트들과; 상기 탱크의 상기 바닥의 세그먼트를 형성하도록 상기 하나의 단부의 바닥에 고정되는 플레이트들; 및, 상기 탱크의 지붕의 세그먼트를 형성하도록 상기 하나의 단부의 지붕에 고정되는 플레이트들을 포함하는 두 개의 단부 섹션(section;38)과,
    수직 트러스 구조체의 외주부를 형성하도록 각각의 단부에 연결된 수직 부재(44) 및 수평 부재(45)와; 상기 연결된 수직 및 수평 부재의 외주부 사이에 고정되어 수직 트러스 구조체를 형성하는 부가의 지지 부재(46,44a,45a); 및, 상기 수직 트러스 구조체의 외주부에 고정되어 상기 탱크의 측부, 바닥 및 지붕의 각각의 중간 세그먼트를 형성하는 플레이트들을 포함하고 상기 두 개의 단부 섹션 사이에 배치되어 고정되는 적어도 하나의 중간 섹션(36)을 포함하고,
    상기 수직 트러스 구조체에 고정된 상기 플레이트들은 상기 탱크의 측부, 바닥 및, 지붕을 형성하도록 상기 각각의 단부 섹션에서 상기 각각의 플레이트에 고정되는 대형의 다각형 액체 저장용 탱크.
  7. 제 6 항에 있어서, 트러스 구조체를 갖는 하나 이상의 부가의 중간 섹션(36)과,
    상기 하나 이상의 부가의 중간 섹션의 수직 트러스 구조체와 상기 하나 이상의 중간 섹션의 수직 트러스 구조체 사이에 고정되는 하나 이상의 종방향으로 배치된 수직 트러스를 포함하는 대형의 다각형 액체 저장용 탱크.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 플레이트는 9% 니켈강으로 구성되는 대형의 다각형 액체 저장용 탱크.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 플레이트는 알루미늄으로 구성되는 대형의 다각형 액체 저장용 탱크.
  10. 두 단부(33), 측부(32), 지붕(34) 및 바닥(35)을 갖는 대형의 다각형 액체 저장용 탱크(10)의 시공 방법에 있어서,
    측부, 지붕 및, 바닥을 갖는 두 개의 단부중 하나의 단부를 형성하는 단계와; 상기 탱크의 각각의 측부의 각 세그먼트를 형성하도록 상기 하나의 단부의 상기 측부에 플레이트들을 부착하는 단계와; 상기 탱크의 지붕의 세그먼트를 형성하도록 상기 하나의 단부의 지붕에 플레이트들을 부착하는 단계; 및 상기 탱크의 바닥의 세그먼트를 형성하도록 상기 하나의 단부의 바닥에 플레이트들을 부착하는 단계로 각각 구성되는 두 개의 단부 섹션(38)을 제조하는 단계와,
    수직 트러스 구조체의 외주부를 형성하도록 수직 부재(44) 및 수평 부재(45)의 각각의 단부를 연결하고 상기 수직 트러스 구조체를 형성하도록 상기 각각의 수직 부재(44) 및 수평 부재(45) 사이의 상기 외주부 내에 부가의 지지 부재(46,44a,45a)를 고정함으로써 수직 트러스 구조체를 형성하는 단계; 중간 섹션을 형성하도록 플레이트들을 상기 수직 부재 및 수평 부재의 양쪽에 고정하는 단계로 구성되는 하나 이상의 중간 섹션(36)을 제조하는 단계 및,
    두 개의 단부 섹션 상의 상기 플레이트들의 각각에 상기 중간 섹션 상의 플레이트들을 결합시킴으로써, 상기 두 개의 단부 섹션들 사이에 상기 하나 이상의 중간 섹션을 고정하고 그에 의해서 상기 두 단부 섹션과 상기 하나 이상의 중간 섹션이 함께 고정될 때, 상기 탱크의 방호벽을 형성하는 상기 결합 플레이트로써 상기 다각형 탱크를 형성하는 단계를 포함하는 대형의 다각형 액체 저장용 탱크 시공 방법.
  11. 삭제
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