KR102026046B1 - 탱크 배열체 - Google Patents

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Abstract

액화 천연 가스를 저장하기 위한 탱크 배열체는 가스-기밀성 쉘 (6) 을 갖는 멀티로브 탱크 (1) 를 포함하고, 상기 배열체는 가스-기밀성 및 열-절연된 파티션 벽 (9a) 을 포함하고, 상기 가스-기밀성 및 열-절연된 파티션 벽 (9a) 은 액화 천연 가스를 유지하도록 구성된 가스 저장 공간 (10) 으로 그리고 탱크 연결부들 및 상기 탱크 연결부들과 연관된 밸브들을 둘러싸도록 구성된 탱크 연결부 공간 (8a) 으로 탱크 (1) 를 분할하기 위해 쉘 (6) 내에 배열된다.

Description

탱크 배열체
본 발명은 청구항 1 에 따른 액화 천연 가스를 저장하기 위한 탱크 배열체에 관한 것이다.
천연 가스, 또는 일반적으로 그 혼합물을 실온에서 가스 형태로 만들기에 충분히 휘발성인 탄화수소들의 혼합물들은 내연 엔진들의 연료로서 연료 오일에 대한 유리한 대체물로 여겨진다. 연료로서 천연 가스를 사용하는 원양 항로용의 베슬들에서, 천연 가스는 전형적으로 액체 형태로 선상에 저장되고, 이는 일반적으로 머리 글자만을 사용하는 LNG (액화 천연 가스) 로 나타낸다. 천연 가스는 거의 섭씨 -162 도인 비등점 아래에서 그 온도를 유지함으로써 액체 형태로 유지될 수 있다. LNG 는 일반적으로 대기 압력에 가까운 압력으로 저장되지만, LNG 를 저장하기 위해 사용되는 대형 탱크들은 현저한 정수 압력들 및 소정 과압력을 견딜 필요성이 있다. 양호한 기계적 강도를 달성하기 위해, LNG 탱크들은 전형적으로 원통형 또는 구형 컨테이너들로서 구성된다. 그러나, 실제적인 이유로는, 대형 LNG 탱크들은 때때로 원통형 탱크들 대신에 바이로브 또는 멀티로브 탱크들로서 설계된다. 바이로브 탱크는 두개의 정합하는 만곡된 반부들, 예를 들면 두개의 구형 캡들 또는 두개의 원통형 세그먼트들을 포함한다. 멀티로브 탱크는 서로 결합되는 적어도 세개의 만곡된 섹션들을 포함한다. 섹션들은 부분적인 실린더들 또는 구체들일 수 있다.
내연 엔진들을 위한 에너지 소스로서 LNG 를 사용하기 위해, 다양한 피스들의 장비가 LNG 탱크들과 연결되게 요구된다. LNG 를 처리하기 위해 사용되는 장비에 LNG 탱크 및 그들과 연관된 밸브들을 연결하기 위한 탱크 연결부들은 가스-기밀성 탱크 연결부 공간에 배열된다. 탱크 연결부 공간의 목적은 탱크 연결부들 또는 밸브들로부터 누출될 수 있는 가스가 탱크가 위치되는 탱크 홀드로 진입하는 것을 방지하는 것이다. 안전의 이유로, 탱크 연결부 공간은 이중 벽 파이프들을 갖는 LNG 탱크에 연결될 필요가 있다.
본 발명의 목적은 액화 천연 가스를 저장하기 위한 개선된 탱크 배열체를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 탱크 배열체의 독특한 특징은 청구항 1 에 주어진다.
본 발명에 따른 탱크 배열체는 가스-기밀성 쉘을 갖는 멀티로브 탱크를 포함하고, 배열체는 가스-기밀성 및 열-절연된 파티션 벽을 포함하고, 상기 가스-기밀성 및 열-절연된 파티션 벽은 액화 천연 가스를 유지하도록 구성된 가스 저장 공간으로 그리고 탱크 연결부들 및 상기 탱크 연결부들과 연관된 밸브들을 둘러싸도록 구성되는 탱크 연결부 공간으로 탱크를 분할하기 위한 쉘 내에 배열된다
본 발명에 따른 탱크 배열체에서, 탱크 연결부 공간은 따라서 멀티로브 탱크에 통합된다. 탱크 연결부 공간은 탱크의 가스-기밀성 쉘에 의해 경계지워지고 이중-벽 파이프들은 따라서 탱크 연결부 공간과 가스 저장 공간 사이에서 요구되지 않는다. 탱크 배열체는 예를 들면 선박들에서 사용하는 데 적절한 컴팩트한 구조를 형성한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 파티션 벽은 내한 재료로 제조된 적어도 하나의 층을 포함한다. 재료는 예를 들면, 스테인레스 강일 수 있다. 내한 재료는 적어도 낮은 온도들에 노출되는 부품들에서 사용될 필요가 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 탱크는 내한 재료로 제조된 쉘 및 쉘의 외부 표면에 배열된 열 절연 층을 포함하는 단일한-쉘 구조를 갖는다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 배열체는 가스 저장 공간으로부터 제 2 탱크 연결부 공간을 분리하기 위한 제 2 파티션 벽을 포함한다. 제 2 탱크 연결부 공간은 다른 탱크 연결부 공간과 유사한 장비를 수용할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 탱크 연결부 공간은 탱크에 저장되는 가스를 펌핑하기 위한 적어도 하나의 펌프를 포함한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 탱크는 실린더들의 세그먼트로서 성형된 적어도 세개의 탱크 섹션들을 포함한다. 실린더들의 종축은 수평일 수 있고 섹션들은 수평인 평면에서 열을 지어 배열될 수 있고 탱크 연결부 공간은 최외부 탱크 섹션에 배열될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 탱크 연결부 공간은 탱크 섹션의 단부에 의해 경계지워진다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 탱크 연결부 공간은 인접한 탱크 섹션의 원통형 벽에 의해 추가로 경계지워진다.
본 발명에 따른 원양 항로용의 베슬은 상기 규정된 탱크 배열체를 포함한다.
본 발명의 실시형태들은 첨부된 도면들을 참조하여 아래에 보다 상세하게 설명된다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 탱크 배열체를 포함하는 선박의 횡단면도를 도시하고,
도 2 은 도 1 의 탱크 배열체의 평면도를 도시하고,
도 3 은 탱크 배열체의 측면도를 도시한다.
도면들은 선박 (2) 에 배열되는 LNG 탱크 (1) 를 도시한다. LNG 탱크 (1) 는 액화 천연 가스를 저장하도록 구성된 컨테이너이다. 천연 가스는 거의 섭씨 -162 도인 비등점 아래의 그 온도로 유지됨으로써 액체 형태로 유지된다. LNG 탱크 (1) 는 선박 (2) 의 종방향 중앙 라인 주위에 위치되는 탱크 홀드 (3) 에 위치된다. LNG 탱크 (1) 는 선박 (2) 의 하나 이상의 엔진들에 연료로서 서용되는 액화 가스를 저장한다.
LNG 탱크 (1) 는 단일한 쉘 구조를 갖는다. LNG 를 유지하는 공간은 내한 재료로 제조된 쉘 (6) 에 의해 형성된다. 표현“내한 재료”는 액화 천연 가스의 온도를 견딜 수 있는 재료를 칭한다. 재료의 최소 설계 온도는 최대 -165 ℃ 이어야 한다. 재료는 예를 들면, 스테인레스 강이다. 적절한 재료들은, 예를 들면, 9 % 니켈 강, 낮은 망간 강, 오스테나이트계 강들, 예를 들면 타입들 304, 304L, 316, 316L, 321 및 347 및 오스테나이트계 Fe-Ni 합금 (36 % 니켈) 이다. 절연 층 (7) 은 쉘 (6) 주위에 배열된다. 절연 층 (7) 은 예를 들면, 폴리우레탄으로 제조될 수 있다.
LNG 탱크 (1) 는 멀티로브 탱크이다. 표현 “멀티로브 탱크”는 여기서 만곡된 횡단면 프로파일을 갖고 서로 결합되어 탱크 (1) 의 쉘 (6) 이 적어도 두개의 측들에서 물결형의 형상을 갖는 적어도 세개의 탱크 섹션들을 포함하는 탱크를 칭한다. 도면들의 실시형태에서, LNG 탱크 (1) 는 부분적인 실린더의 형상을 각각 갖는 다섯개의 탱크 섹션들 (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) 을 포함한다. 탱크 섹션들 (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) 의 종방향 중앙 라인들은 서로 평행하다. 최중앙 탱크 섹션 (1c) 은 두개의 수직인 평면들에 의해 수평인 실린더로부터 세그먼트 형태를 커팅함으로써 형성된 형상을 갖는다. 다른 탱크 섹션들 (1a, 1b, 1d, 1e) 은 하나의 수직인 평면에 의해 수평인 실린더로부터 세그먼트를 커팅함으로써 형성된 형상을 각각 갖는다. 탱크 (1) 의 섹션들 (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) 은 수평인 평면에서 열을 지어 배열된다. 최외부 탱크 섹션들 (1a, 1e) 은 LNG 탱크 (1) 의 중간에서 세개의 섹션들 (1b, 1c, 1d) 보다 짧다. 탱크 섹션들 (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) 의 단부들은 단부 캡들 (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) 에 의해 폐쇄된다. 단부 캡들은 구형 캡 또는 부분적인 구형 캡의 형상을 가질 수 있다.
LNG 탱크 (1) 로부터 선박 (2) 의 엔진들로 LNG 를 이송하기 위해 그리고 예를 들면 가스를 증기화함으로써 가스를 프로세싱하기 위해, 선박 (2) 에는 상이한 종류의 장비가 제공된다. 탱크 연결부들 및 탱크 연결부들과 관련된 밸브들을 수용하도록, 선박 (2) 은 적어도 하나의 탱크 연결부 공간 (8a, 8b) 을 포함한다. 탱크 연결부 공간 (8a, 8b) 은 또한 액화 가스를 증기화하기 위한 증발기 및/또는 저압 펌프들와 같은 다른 장비를 수용할 수 있다. 예를 들면, 탱크 연결부 공간 (8a, 8b) 은 탱크 (1) 로부터 LNG 를 방출하기 위해 사용되는 펌프를 수용할 수 있다. 탱크 연결부 공간 (8a, 8b) 은 가스-기밀성 공간을 형성한다. 탱크 연결부 공간 (8) 은 따라서 또한 LNG 의 누출이 발생하는 경우에 2차 배리어로서 고려된다. 탱크 연결부 공간 (8a, 8b) 의 목적은 탱크 연결부들 또는 밸브들로부터 누출할 수 있는 가스가 탱크 홀드 (3) 로 진입하는 것을 방지하는 것이다.
본 발명에 따르면, 탱크 연결부 공간 (8a, 8b) 은 LNG 탱크 (1) 의 쉘 (6) 에 의해 경계지워지는 공간 내에 형성된다. 이러한 방식으로, 컴팩트한 구조가 형성되고 탱크 연결부 공간 (8a, 8b) 과 액화 가스를 저장하는 공간 사이에 파이프들은 이중-벽 파이프들로 될 필요가 없다. 도면들의 실시형태에서, 탱크 배열체는 제 1 탱크 연결부 공간 (8a) 및 제 2 탱크 연결부 공간 (8b) 을 포함한다. 배열체는 가스 저장 공간 (10) 및 제 1 탱크 연결부 공간 (8a) 으로 탱크 (1) 를 분할하는 제 1 파티션 벽 (9a) 을 포함한다. 제 2 파티션 벽 (9b) 은 가스 저장 공간 (10) 으로부터 제 2 탱크 연결부 공간 (8b) 을 분리한다. 파티션 벽들 (9a, 9b) 은 가스-기밀성이고 열-절연된다. 파티션 벽들 (9a, 9b) 은 내한 재료로 제조된다. 파티션 벽들 (9a, 9b) 은 탱크 (1) 의 쉘 (6) 과 동일한 재료로 제조될 수 있다. 파티션 벽들 (9a, 9b) 은 따라서 적절한 스테인레스 강으로 제조되고 폴리우레탄으로 절연될 수 있다. 파티션 벽들 (9a, 9b) 은 또한 진공부가 두개의 쉘 층들 사이에서 배열된 이중-벽 구조를 가질 수 있다. 적어도 가스 저장 공간 (10) 을 향하는 쉘 층은 탱크 (1) 의 차가운 온도들을 견딜 수 있는 스테인레스 강과 같은 내한 재료로 제조된다.
도면들의 실시형태에서, 탱크 연결부 공간들 (8a, 8b) 은 탱크 (1) 의 최외부 섹션들 (1a, 1e) 에 배열된다. 최외부 탱크 섹션들 (1a, 1e) 이 다른 탱크 섹션들 (1b, 1c, 1d) 보다 약간 짧고 탱크 연결부들 공간들 (8a, 8b) 이 배열된 단부에서 최외부 탱크 섹션들 (1a, 1e) 이 다른 탱크 섹션들 (1b, 1c, 1d) 의 레벨에 대해 탱크 (1) 의 종방향으로 연장되지 않기 때문에, 탱크 연결부 공간들 (8a, 8b) 로부터 돌출하는 파이프들을 위한 탱크 홀드 (3) 에서 여유가 존재한다. 각각의 탱크 연결부 공간 (8a, 8b) 은 또한 탱크 (1) 의 각각의 섹션 (1a, 1e) 의 단부 캡 (4a, 4e) 에 배열된 맨홀을 포함한다.
도면들의 실시형태에서, 각각의 파티션 벽 (9a, 9b) 은 탱크 (1) 의 각각의 섹션 (1a, 1e) 의 단부 캡 (4a, 4e) 으로부터 거리를 갖고 배열된 구형 캡을 형성한다. 파티션 벽들 (9a, 9b) 은 각각의 탱크 섹션들 (1a, 1e) 의 단부들 (4a, 4e) 에 평행하다. 인접한 탱크 섹션 (1b, 1d) 의 원통형 벽 (11b, 11d) 은 탱크 연결부 공간 (8a, 8b) 을 경계짓도록 구형 캡에 결합된다.
본 기술 분야의 당업자는 본 발명이 상기 설명된 실시형태들에 제한되지 않고 첨부된 청구항들의 범위 내에서 변할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (11)

  1. 액화 천연 가스를 저장하기 위한 탱크 배열체로서,
    상기 탱크 배열체는 가스-기밀성 쉘 (6) 을 갖는 멀티로브 탱크 (1) 를 포함하고,
    상기 탱크 배열체는 가스-기밀성 및 열-절연된 파티션 벽 (9a) 을 포함하고, 상기 파티션 벽 (9a) 은 액화 천연 가스를 유지하도록 구성되는 가스 저장 공간 (10) 으로 그리고 액화 가스를 증기화하기 위한 증발기 및 탱크 연결부들, 및 상기 탱크 연결부들과 연관된 밸브들을 둘러싸도록 구성되는 가스-기밀성 탱크 연결부 공간 (8a) 으로 상기 탱크 (1) 를 분할하기 위해 상기 쉘 (6) 내에 배열되고,
    상기 탱크 (1) 는 실린더들의 세그먼트들로서 성형되는 적어도 세개의 탱크 섹션들 (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) 을 포함하고,
    상기 실린더들의 종축들은 수평이고 상기 탱크 섹션들 (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) 은 수평인 평면에서 열을 지어 배열되고 탱크 연결부 공간 (8a) 은 최외부 탱크 섹션 (1a, 1e) 에만 배열되고,
    상기 최외부　탱크　섹션 (1a, 1e) 은 다른 탱크　섹션 (1b, 1c, 1d) 보다 탱크 (1) 의 종방향 길이가 짧고, 상기 탱크 연결부 공간 (8a) 이 배열된 단부에서,　상기 최외부　탱크　섹션 (1a, 1e) 이 상기 다른 탱크　섹션 (1b, 1c, 1d) 의 레벨까지 탱크 (1) 의 종방향으로 연장되지 않는 것을 특징으로 하는, 탱크 배열체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파티션 벽 (9a) 은 내한 재료로 제조된 층을 포함하는, 탱크 배열체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 파티션 벽 (9a) 은 스테인레스 강으로 제조된 층을 포함하는, 탱크 배열체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크 (1) 는 내한 재료로 제조된 쉘 (6) 및 상기 쉘 (6) 의 외부 표면에 배열된 열 절연 층 (7) 을 포함하는 단일한 쉘 구조를 갖는, 탱크 배열체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크 배열체는 상기 가스 저장 공간 (10) 으로부터 제 2 탱크 연결부 공간 (8b) 을 분리하기 위한 제 2 파티션 벽 (9b) 을 포함하는, 탱크 배열체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크 연결부 공간 (8a) 은 상기 탱크 (1) 에 저장되는 가스를 펌핑하기 위한 적어도 하나의 펌프를 포함하는, 탱크 배열체.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크 연결부 공간 (8a) 은 상기 탱크 섹션 (1a, 1e) 의 단부 (4a, 4e) 에 의해 경계지워지는, 탱크 배열체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 탱크 연결부 공간 (8a) 은 인접한 탱크 섹션 (1b, 1d) 의 원통형 벽 (11b, 11d) 에 의해 추가로 경계지워지는, 탱크 배열체.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항, 제 9 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 탱크 배열체를 포함하는 원양 항로용의 베슬 (2).
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