KR102120580B1 - 패널 사이 단열 플러그들을 포함하는 밀봉되고 단열된 탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀봉 멤브레인을 위한 지지 표면을 형성하는 단열 배리어를 포함하는 밀봉되고 단열된 탱크와 관련되어 있는데,
단열 배리어는 패널 사이 공간을 함께 형성하는 두 개의 인접한 단열 패널들을 포함하고,
탱크 벽체는 상기 패널 사이 공간을 채우도록 패널 사이 공간에 배치된 단열 플러그(1)를 더 포함하며, 상기 단열 플러그(1)는 적어도 부분적으로 크래프트지 엔빌로프(5)에 의해 덮인 단열 코어(4)를 포함하고,
상기 단열 코어(4)는 층상화 글래스 울(11)을 포함하며, 상기 층상화 글래스 울(11)은 층상화 방향(12)으로 겹쳐진 파이버 시트들을 포함하고, 단열 플러그(1)는 층상화 글래스 울(11)의 층상화 방향(12)이 패널 사이 공간의 폭 방향과 평행하도록 패널 사이 공간 내에 배치되어 있다.

Description

패널 사이 단열 플러그들을 포함하는 밀봉되고 단열된 탱크 {SEALED AND THERMALLY INSULATING TANK INCLUDING INTER-PANEL INSULATING PLUGS}
본 발명은 멤브레인을 구비한 밀봉되고 단열된 탱크들의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예컨대 -50℃와 0℃ 사이의 온도를 가지는 액화 석유 가스(LPG로도 불림), 또는 대기압에서 대략 -162℃에서 액화 천연 가스(LNG)의 수송을 위한 탱크들과 같은 저온에서 액체의 저장 및/또는 수송을 위한 밀봉되고 단열된 탱크들의 분야에 관련되어 있다. 이런 탱크들은 지상 또는 부유식 구조물에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우, 탱크는 액화 가스를 수송하도록, 또는 부유식 구조물의 추진을 위한 연료로서 기능하는 액화 가스를 수용하도록 의도될 수 있다.
예컨대 문헌 FR 2724623 또는 문헌 FR 2599468은 밀봉되고 단열된 탱크의 평면인 벽체를 제조하기 위한 벽체 구조물을 설명하고 있다. 이런 탱크 벽체는 탱크의 외부로부터 탱크의 내부로 2차 단열 배리어, 2차 밀봉 멤브레인, 1차 단열 배리어 및 탱크에 수용된 액체와 접촉하도록 된 1차 밀봉 멤브레인을 포함하는 다중 코팅 구조물을 포함한다. 이런 탱크들은 단열 배리어들을 형성하도록 병치된 단열 패널들을 포함한다. 또한, 상기 단열 배리어들의 단열 특성의 연속성을 보장하기 위해, 단열 조인트들이 두 단열 패널들 사이에 삽입된다.
문헌 JP04194498은 규칙적인 패턴으로 병치된 단열 패널들로 만들어진 단열 배리어를 포함하는 극저온 액체의 저장 및 수송을 위한 밀봉되고 단열된 탱크를 설명하고 있다. 두 개의 인접한 단열 패널들 사이에서 가스 대류 현상을 방지하기 위해 평탄한 단열 조인트가 두 개의 인접한 단열 패널들 사이에 배치되어 있다. 이런 평탄한 단열 조인트는 플라스틱 필름 밀봉 백(bag)에 의해 둘러싸인 단열 코어(core)로 만들어진다. 이런 평탄한 단열 조인트는 진공 압축된 상태에서 패널 사이 공간에 삽입되고, 밀봉 백은 평탄한 단열 조인트가 팽창하여 패널 사이 공간을 형성하는 두 개의 패널들 사이의 전체 공간을 차지하도록 하기 위해 삽입 후에 천공된다.
출원인은 문헌들 FR2724623 또는 FR2599468에 따른 단열 조인트들이 상기 패널 사이 공간에 수용되기에 어렵다는 것을 관찰하였다. 또한, 이들 단열 조인트들은, 이런 단열 조인트들이 패널 사이 공간 모두를 최적으로 채우도록 보장하는 것을 가능하게 만들지 않는다. 따라서, 이런 단열 조인트들은 단열 배리어들 내에서 대류 현상에 도움이 되는 공간들이 있을 수 있어서 단열 배리어들 내에서 연속적인 단열을 신뢰성 있게 보장하는 것을 가능하게 하지 않는다.
출원인은 문헌 JP04194498에 따른 평탄한 단열 조인트가 패널 사이 공간으로의 평탄한 단열 조인트의 정확한 삽입과 상기 패널 사이 공간의 정확한 점유를 가능하게 한다는 것도 관찰하였다. 그러나, 이런 평탄한 단열 조인트는 사용함에 따라 자연 대류를 유리하게 하는 채널의 존재를 만들어낼 수 있다. 사실 탱크가 냉각될 때, 평탄한 단열 조인트의 열 수축 거동은 플라스틱 필름 백에 의해 결정된다. 그러나, 이런 플라스틱 필름 백은 단열 패널들의 열 수축 계수보다 더 큰 열 수축 계수를 가지고 있다. 따라서, 출원인은 이들 평탄한 단열 조인트들이 그들이 수용되어 있는 패널 사이 공간보다 더 수축되고, 이 수축은 평탄한 단열 조인트와 패널 사이 공간을 형성하는 패널들의 면들을 분리하는 간극으로 귀결된다는 것을 관찰하였다. 이런 간극은 대류 현상을 촉진하며 단열 배리어의 단열 특성을 저해한다.
본 발명의 기저에 놓인 한 아이디어는 이런 단점들에 영향을 받지 않는 밀봉되고 단열된 탱크를 제조하기 위한 탱크 벽체를 제공하는 것이다. 본 발명의 기저에 놓인 한 아이디어는 단열 플러그가 단열 배리어의 두 개의 인접한 패널들 사이의 패널 사이 공간을 신뢰성 있는 방식으로, 그리고 탱크의 사용 과정에서 상기 패널 사이 공간에서 간극을 형성하지 않으면서 패널 사이 공간을 채우는 밀봉되고 단열된 탱크를 제공하는 것이다.
이 목적을 위해, 본 발명은 평면인 지지 표면을 형성하는 단열 배리어와, 단열 배리어의 상기 평면인 지지 표면 상에 놓인 밀봉 멤브레인을 포함하는 밀봉되고 단열된 탱크를 제공하며,
단열 배리어는 규칙적인 패턴으로 병치된 복수의 단열 패널들을 포함하고, 두 개의 인접한 단열 패널들의 마주보는 측방향 면들은 함께 상기 두 개의 인접한 단열 패널들을 분리하는 패널 사이 공간을 형성하며,
탱크 벽체는 상기 패널 사이 공간을 채우도록 패널 사이 공간에 배치된 단열 플러그를 더 포함하고, 상기 단열 플러그는 적어도 부분적으로 크래프트지 엔빌로프(kraft paper envelope)에 의해 덮인 단열 코어를 포함하며,
상기 단열 코어는 층상화 글래스 울(layered glass wool)을 포함하고, 상기 층상화 글래스 울은 층상화 방향(layering direction)으로 겹쳐진 파이버 시트들을 포함하며, 단열 플러그는 층상화 글래스 울의 층상화 방향이 패널 사이 공간의 폭방향, 즉 두 마주보는 측방향 면들 사이의 간격 방향과 평행하도록 패널 사이 공간 내에 배치된다.
이런 탱크 벽체는 단열 배리어의 우수한 단열 특성들을 제공한다. 특히, 이런 탱크 벽체는 탱크의 충전 상태와 무관하게 연속적인 단열을 제공하는 단열 배리어를 구비한다.
더욱 특정적으로, 단열 플러그의 단열 코어를 둘러싸고 있는 크래프트지 엔빌로프는 낮은 마찰 계수를 가져서, 상기 단열 플러그를 패널 사이 공간 전체로 간단하고 신뢰성 있는 방식으로 삽입하는 것을 가능하게 하지만, PVC와 같이 찢어짐에 강하지 않다. 이 삽입은, 그 삽입을 위한 단열 코어의 효율적인 압축을 가능하게 하는 층상화 글래스 울의 배향에 의해 용이해진다. 사실, 이런 글래스 울의 배치는 패널 사이 공간으로의 그 삽입을 위한 단열 코어의 효율적인 압축을 간단한 방식으로 가능하게 한다. 층상화 글래스 울의 이런 배치는 또한 단열 코어가 패널 사이 공간으로의 단열 플러그의 삽입 이후에 신속하고 손쉽게 팽창하고 따라서 패널 사이 공간을 최적으로 채우는 것을 가능하게 만드는 것도 가능하게 한다.
또한, 이 크래프트 엔빌로프는 단열 코어의 거동과 유사한 수축 거동을 가져서 단열 플러그가 예컨대 물결 모양으로 되는 것에 의해 불규칙적인 방식으로 변형되지 않으며, 탱크의 충전 레벨과 무관하게 패널 사이 공간의 크기와 맞춰진다.
실시예들에 따르면, 이런 벽체는 다음 특성들 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 층상화 글래스 울의 층상화 방향은 패널 사이 공간을 형성하는 두 개의 인접한 단열 패널들의 마주보는 측방향 면들 중 적어도 하나에 수직하다.
일실시예에 따르면, 패널 사이 공간을 형성하는 두 개의 인접한 단열 패널들의 마주보는 측방향 면들은 평행하다.
일실시예에 따르면, 층상화 글래스 울의 파이버 시트들(sheets of fibres)은 패널 사이 공간을 형성하는 인접한 단열 패널들의 면들에 평행하다.
일실시예에 따르면, 단열 코어는 탱크 벽체의 두께 방향에 수직한 평면 내에서 이어지는 적어도 하나의 세퍼레이터(separator)를 포함하며, 상기 세퍼레이터는 층상화 글래스 울을 탱크의 상기 두께 방향으로 정렬된 복수의 층상화 글래스 울 섹션들로 분리한다.
일실시예에 따르면, 단열 코어는 층상화 글래스 울을 탱크 벽체의 두께 방향으로 정렬된 복수의 층상화 글래스 울 섹션들로 분리하는 복수의 세퍼레이터들을 포함한다.
일실시예에 따르면, 상기 세퍼레이터들은 탱크 벽체의 두께 방향으로 5 cm에서 20 cm 만큼 이격되어 있다.
일실시예에 따르면, 하나 또는 그런 세퍼레이터들은 크래프트지로 만들어진다.
일실시예에 따르면, 상기 세퍼레이터 또는 세퍼레이터들은 상기 세퍼레이터 또는 세퍼레이터들이 분리하는 글래스 울의 섹션들에 부착되어 있다.
일실시예에 따르면, 세퍼레이터 또는 세퍼레이터들은 패널 사이 공간의 상기 폭 방향으로 취해진 단열 플러그의 두께보다 짧은 거리에 걸쳐 패널 사이 공간의 폭 방향으로 이어진다.
이런 특성들 덕분으로, 단열 플러그는 패널 사이 공간으로의 그 삽입을 위해 균일한 방식으로 그 압축을 허용하는 두께 방향으로의 강도를 가진다. 또한, 이런 세퍼레이터들은 탱크 벽체 내에서 층상화 글래스 울을 통과하는 대류를 제한하는 탱크 벽체의 두께 방향으로의 압력 손실을 가능하게 한다.
일실시예에 따르면, 단열 코어는 20 kg/m3 에서 45 kg/m3 사이의 밀도를 가진 층상화 글래스 울을 포함한다.
일실시예에 따르면, 단열 코어는 층상화 글래스 울로 만들어진 제1 단열 코팅과, 층상화 글래스 울로 만들어진 제2 단열 코팅을 포함하고, 제1 단열 코팅과 제2 단열 코팅은 패널 사이 공간의 폭방향으로 겹쳐지며, 제1 및 제2 단열 코팅들의 층상화 글래스 울은 패널 사이 공간의 폭방향과 평행한 층상화 방향을 가지고, 제1 단열 코팅과 제2 단열 코팅은 두 개의 단열 패널들의 면들에 평행하게 이어지는 글래스 클로스(glass cloth)로 만들어진 분리 시트에 의해 분리되어 있다.
일실시예에 따르면, 제1 단열 코팅의 층상화 글래스 울은 패널 사이 공간의 폭방향과 평행한 층상화 방향을 가진다.
일실시예에 따르면, 제2 단열 코팅의 층상화 글래스 울은 패널 사이 공간의 폭방향과 평행한 층상화 방향을 가진다.
일실시예에 따르면, 제1 단열 코팅의 층상화 글래스 울은 제2 단열 코팅의 층상화 글래스 울의 밀도보다 큰 밀도를 가진다.
일실시예에 따르면, 제1 단열 코팅은 33 kg/m³과 45 kg/m³ 사이의 밀도를 가진 층상화 글래스 울을 포함한다.
일실시예에 따르면, 제2 단열 코팅은 20 kg/m³과 28 kg/m³ 사이의 밀도를 가진 층상화 글래스 울을 포함한다.
일실시예에 따르면, 제1 단열 코팅은, 바람직하게는 크래프트지로 만들어지고 상기 제1 레이어를 탱크 벽체의 두께 방향으로 정렬된 층상화 글래스 울의 복수의 섹션들로 분리하는 적어도 하나의 세퍼레이터를 포함한다.
이런 특성들 덕분으로, 단열 코팅, 즉 제1 단열 코팅은 우수한 강도를 가진 단열 플러그를 제공하는 데에 이바지할 수 있고, 단열 코팅, 즉 제2 단열 코팅은 패널 사이 공간으로의 그 삽입을 용이하게 하기 위해 단열 플러그의 그 두께 방향으로의 통제된 변형을 가능하게 하는 데에 이바지할 수 있다.
일실시예에 따르면, 엔빌로프는 단열 코어를 완전히 둘러싼다.
일실시예에 따르면, 엔빌로프는 서로 부착되어 있거나 및/또는 단열 코어에 부착되어 있는 복수의 엔빌로프 부분들을 포함한다.
일실시예에 따르면, 엔빌로프의 크래프트지는 60 g/m²와 150 g/m² 사이, 바람직하게는 70 g/m²와 100 g/m² 사이의 평량(grammage)을 가진다.
일실시예에 따르면, 엔빌로프는 예컨대 진공 펌프 또는 벤튜리 시스템 진공 생성 타입의 흡입 시스템의 영향 하에서 단열 플러그의 저압 압축을 가능하게 하도록 구성된 누설율을 가진다.
일실시예에 따르면, 엔빌로프는 면 부분들을 포함하고, 각각의 측방향 부분은 단열 코어의 각각의 면을 덮는다.
일실시예에 따르면, 엔빌로프는 에지 부분들을 포함하고, 각각의 에지 부분은 단열 코어의 각각의 에지를 덮는다.
일실시예에 따르면, 엔빌로프는 코너 부분들을 포함하고, 각각의 코너 부분은 단열 코어의 코너를 덮는다.
일실시예에 따르면, 인접하는 다양한 엔빌로프 부분들은 인접한 엔빌로프 부분의 커버링 영역을 덮거나 인접한 엔빌로프 부분의 커버링 영역에 의해 덮이는 하나 또는 그 이상의 커버링 영역들을 구비한다.
일실시예에 따르면, 인접하는 다양한 엔빌로프 부분들은 그 커버링 영역들에 부착됨으로써 조립된다.
일실시예에 따르면, 단열 코어의 열 수축 계수와 엔빌로프의 열 수축 계수 사이의 열 수축 계수 차이는 15x10-6/K와 같거나 그보다 작다.
일실시예에 따르면, 엔빌로프의 모듈러스(modulus)는 단열 코어의 모듈러스보다 더 커서 엔빌로프가 단열 코어를 압축할 수 있다.
일실시예에 따르면, 단열 코어의 열 수축 계수는 5x10-6/K와 10x10-6/K 사이이다.
일실시예에 따르면, 엔빌로프의 열 수축 계수는 5x10-6/K와 20x10-6/K 사이이다.
이런 특성들 덕분으로, 냉기의 영향하에서 수축할 때 엔빌로프의 압축은 실질적으로 단열 코어를 압축하지 않는다. 특히, 이 압축은 상기 단열 코어가 물결 형상을 띠는 정도까지 단열 코어를 변형시킬 위험이 없는데, 이런 물결 형상은 대류를 촉진하는 간극들을 생성할 수 있다.
일실시예에 따르면, 단열 배리어의 단열 패널들은 폴리우레탄 폼 블록들을 포함한다.
일실시예에 따르면, 본 발명은 또한 밀봉되고 단열된 탱크 벽체를 제조하는 방법도 제공하는데, 상기 방법은:
- 밀봉되고 단열된 탱크 벽체의 단열 배리어를 제공하는 단계로서, 상기 단열 배리어는 규칙적인 패턴으로 병치된 복수의 단열 패널들을 포함하고, 두 개의 인접한 단열 패널들의 마주보는 측방향 면들이 상기 두 개의 인접한 단열 패널들을 분리하는 패널 사이 공간을 형성하는 단계,
- 단열 코어를 포함하는 평행 육면체 단열 플러그를 제공하는 단계로서, 상기 단열 플러그는 단열 코어를 전체적으로 둘러싸는 크래프트지 엔빌로프를 포함하는 단계,
- 흡입 시스템의 흡입 노즐을 크래프트지 엔빌로프의 구멍을 통해 단열 플러그로 삽입하는 단계,
- 저압에 의해 상기 단열 플러그의 두께를 줄이도록 단열 플러그에 저압을 가하는 단계,
- 단열 플러그를 패널 사이 공간으로 삽입하는 단계로서, 상기 단열 플러그를 패널 사이 공간으로 삽입하는 단계 동안 저압을 유지하기 위해 흡입 시스템의 흡입을 유지하는 단계,
- 단열 플러그가 패널 사이 공간으로 삽입될 때, 크래프트지 엔빌로프의 내부 공간이 크래프트지 엔빌로프의 구멍을 통해 주변 압력과 연통되도록 단열 플러그로부터 흡입 노즐을 제거하는 단계
를 포함한다.
이런 특성들 덕분으로, 단열 플러그는 패널 사이 공간으로 삽입하기에 간단하고 신속하다. 사실, 단열 코어를 전체적으로 둘러싸는 크래프트지 엔빌로프를 구비한 단열 플러그는, 패널 사이 공간으로의 그 삽입을 손쉽게 허용하는 외부 표면을 제공하는 한편, 저압을 통한 그 압축을 허용하기에 충분한 불투과성을 가지고 있다. 또한, 패널 사이 공간으로의 그 삽입 과정에서 단열 플러그의 저압을 유지하는 것은 단열 플러그가 압축된 형상으로 유지되는 것을 가능하게 하며, 그러면 단열 플러그는 그 압축으로 인해 감소된 두께를 유지하는데, 이는 패널 사이 공간으로의 그 삽입을 용이하게 한다.
또한, 흡입 시스템의 흡입 노즐의 간단한 제거는 크래프트지 엔빌로프의 내부 공간이 외부 환경과 연통된 채로 놓이는 것을 가능하게 하며, 따라서 일단 단열 플러그가 패널 사이 공간에 위치되면 추가적인 조치를 필요로 하지 않으면서 단열 코어의 팽창을 허용한다.
실시예들에 따르면, 이런 탱크 벽체 제조 방법은 다음의 특성들 중 하나 또는 그 이상을 포함한다.
일실시예에 따르면, 단열 플러그의 두께 감소는 단열 플러그가 패널 사이 공간의 폭보다 더 작은 두께를 가지게 한다.
일실시예에 따르면, 흡입 시스템의 흡입 노즐은 단열 플러그의 크래프트지 엔빌로프를 천공하도록 구성되며, 흡입 노즐을 단열 플러그로 삽입하는 단계는 흡입 시스템의 상기 흡입 노즐을 통해 크래프트지 엔빌로프를 천공하는 단계를 포함한다.
따라서, 단지 상기 흡입 노즐로 크래프트지 엔빌로프를 꿰뚫는 것을 필요로 하기 때문에, 흡입 노즐을 단열 플러그에 삽입하는 단계가 간단하다.
일실시예에 따르면, 흡입 노즐을 칼라(collar)를 포함하며, 흡입 시스템의 흡입 노즐을 단열 플러그로 삽입하는 단계는 칼라가 크래프트지 엔빌로프에 대해 지지되도록 하는 단계를 포함한다.
따라서, 흡입 노즐과 크래프트지 엔빌로프 사이의 협력이 실질적인 누설 없이 일어나며, 흡입 시스템이 간단하고 신속한 방식으로 크래프트지 엔빌로프에 저압을 제공하는 것을 가능하게 한다.
일실시예에 따르면, 단열 플러그의 단열 코어는 층상화 글래스 울을 포함하고, 상기 층상화 글래스 울은 층상화 방향으로 겹쳐진 복수의 파이버 시트들을 포함하며, 흡입 노즐은 단열 플러그의 측방향 면에서 단열 플러그로 삽입되고, 상기 측방향 면은 층상화 글래스 울의 층상화 방향과 평행하다.
일실시예에 따르면, 층상화 글래스 울은 파이버 시트들이 상기 평행 육면체 단열 플러그의 넓은 측면들과 평행하도록 평행 육면체 단열 플러그에 배치된다.
일실시예에 따르면, 패널 사이 공간으로의 단열 플러그의 삽입은, 층상화 방향이 단열 배리어의 단열 패널들에 의해 형성된 지지 표면과 평행하도록 수행된다.
일실시예에 따르면, 패널 사이 공간으로의 단열 플러그의 삽입은 층상화 글래스 울의 층상화 방향이 패널 사이 공간을 형성하는 단열 패널들의 측방향 면들에 수직하도록 수행된다. 바꾸어 말해, 단열 플러그는 층상화 글래스 울의 파이버 시트들이 단열 패널들의 상기 측방향 면들과 평행하도록 패널 사이 공간으로 삽입된다.
이런 특성들 덕분으로, 앞서 언급한 층상화 방향을 가진 층상화 글래스 울의 파이버 시트들은 흡입 시스템에 의한 흡입을 통해 저압을 가하는 단계 동안 실질적인 압력 손실을 만들어내지 않으며, 따라서 단열 플러그의 신속하고 균일한 압축을 가능하게 한다. 또한, 엔빌로프의 측방향 면에서 흡입 시스템의 노즐 단부의 이 삽입은 흡입 시스템의 과도한 펌핑 속도를 필요로 하지 않으면서 단열 플러그의 압축을 가능하게 하며, 따라서 단열 플러그의 압축을 저해하는 과도한 흡입과 연관되는 엔빌로프의 손상 위험을 제한한다.
일실시예에 따르면, 단열 코어는 층상화 방향과 평행하게 배치된 세퍼레이터들을 포함하며, 단열 플러그는 상기 세퍼레이터들이 단열 배리어에 의해 형성된 지지 표면과 평행하게 배치되도록 패널 사이 공간으로 삽입된다.
일실시예에 따르면, 단열 플러그는 한 면을 가지고 패널 사이 공간으로 삽입되는데, 이를 관통하여 탱크의 내부를 향해 배향된 흡입 시스템의 흡입 노즐이 지나간다.
따라서, 패널 사이 공간으로 단열 플러그를 삽입하는 단계가 단열 플러그의 한 면을 관통하여 지나가는 노즐의 존재에 의해 방해받지 않는다.
일실시예에 따르면, 크래프트지 엔빌로프는 흡입 시스템의 펌핑 속도보다 낮은 누설율을 가진다.
따라서, 저압이 패널 사이 공간으로의 그 삽입을 위한 단열 플러그의 압축을 성취하는 것을 신속하고 간단히 가능하게 만든다.
일실시예에 따르면, 흡입 시스템은 8 m3/h와 30 m3/h 사이, 바람직하게는 15 m3/h의 펌핑 속도를 가진다.
일실시예에 따르면, 삽입 단계에서, 단열 플러그는 플레이트의 형태로 되어 있는 강성 가이드에 의해 패널 사이 공간으로 가이드된다.
이런 강성 가이드는 패널 사이 공간으로의 단열 플러그의 손쉬운 삽입을 가능하게 한다.
일실시예에 따르면, 본 방법은 패널 사이 공간으로의 단열 플러그의 삽입 이후에 크래프트지 엔빌로프의 측방향 면들 중 적어도 하나를 절단하는 단계를 더 포함한다. 이런 절단은 예컨대 칼로 자르기로서 만들어지며, 단열 배리어 내에서 인접한 단열 플러그들 사이에서 가스의 보다 나은 순환을 가능하게 한다.
일실시예에 따르면, 흡입 시스템은 진공 펌프이다. 일실시예에 따르면, 흡입 시스템은 벤튜리 시스템 진공 생성기이다.
이런 탱크 벽체는, 예컨대 LNG를 저장하기 위한 지상 기반 저장 설비의 일부이거나, 부유식, 연안 또는 심해 구조물, 특히 메탄 수송선 또는 연소 가능한 액화 가스를 연료로서 사용하는 임의의 선박, 부유식 저장 및 재가스화 유닛(floating storage and regasification unit, FSRU), 부유식 제조 저장 및 하역(floating production storage and offloading, FPSO) 유닛 등에 설치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 본 발명은 이중 선체와 이중 선체에 배치된 앞서 언급한 밀봉된 벽체를 포함하는 탱크를 포함하는 저온 액체 제품의 수송을 위한 선박을 제공한다.
일실시예에 따르면, 본 발명은 또한 이런 선박을 적재 또는 하역하는 방법도 제공하는데, 여기서 저온 액체 제품은 부유식 또는 지상 기반 저장 설비로부터 선박의 탱크로 또는 그 반대로 단열된 배관을 통해 수송된다.
일실시예에 따르면, 본 발명은 또한 저온 액체 제품을 위한 이송 시스템도 제공하는데, 이 시스템은 앞서 언급한 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 지상 기반 저장 설비로 연결하도록 배치된 단열된 배관 및 저온 액체 제품의 단열된 배관을 통한 유동을 부유식 또는 지상 기반 저장 설비로부터 선박의 탱크로 또는 그 반대로 옮기기 위한 펌프를 포함한다.
첨부된 도면들을 참조로 하는 본 발명의 특정한 몇몇 실시예들의 이어지는 설명의 과정에서 본 발명이 더욱 잘 이해될 것이며 그 다른 목적, 상세, 특성 및 장점들이 더욱 명확히 드러날 것인데, 이 실시예들은 단지 설명을 위한 것이며 비한정적인 방식으로 주어진 것이다.
도 1은 밀봉되고 단열된 탱크의 단열 배리어의 두 개의 단열 패널들 사이에 삽입되도록 의도된 단열 플러그의 개략 전개 사시도이다;
도 2는 조립된 상태에서 도 1의 단열 플러그의 개략 사시도이다;
도 3은 도 1의 단열 블러그의 개략 단면도이다;
도 4는 층상화 글래스 울을 제조하기 위한 설비의 개략 사시도이다;
도 5는 도 1의 단열 플러그로의 그 삽입 과정에서 진공 펌프 노즐의 개략 사시도이다;
도 6은 진공 펌프에 연결된 도 2의 단열 플러그의 개략 사시도로서, 진공 펌프의 노즐의 단부가 상기 단열 플러그에 삽입되어 있다;
도 7은 밀봉되고 단열된 탱크의 단열 배리어의 두 개의 인접한 패널들을 분리하는 패널 사이 공간으로의 그 삽입 과정에서 도 5의 단열 플러그의 개략 사시도이다;
도 8은 첫 번째 대안적인 실시예에 따른 단열 플러그의 개략 전개 사시도이다;
도 9는 두 번째 대안적인 실시예에 따른 단열 플러그의 단면도이다;
도 10은 메탄 수송 탱크 및 이 탱크를 위한 적재/하역 터미널의 개략 절개도이다;
도 11은 강성 가이드에 의해 패널 사이 공간으로 삽입되고 있는 단열 플러그의 개략도이다;
도 12는 도 11의 부분 상세도이다.
통상적으로, '외부의(외측의)' 및 '내부의(내측의)'라는 용어들은 탱크의 외부 및 내부를 기준으로 한 요소의 다른 요소에 대한 상대적인 위치를 정의하기 위해 사용되고 있다.
예컨대, 액화 천연 가스(LNG)와 같은 극저온 유체를 저장하고 수송하기 위한 밀봉되고 단열된 탱크는 각각 다중 코팅 구조물을 구비한 탱크들의 복수의 벽체들을 포함한다.
이런 밀봉되고 단열된 탱크 벽체들은 탱크의 외부로부터 내부로, 지지 구조물에 대해 놓인 2차 단열 배리어, 2차 단열 배리어에 대해 놓인 2차 밀봉 멤브레인, 2차 밀봉 멤브레인에 대해 놓인 1차 단열 배리어, 및 탱크 내에 수용된 액화 가스와 접촉하도록 된 1차 밀봉 멤브레인을 구비한다.
지지 구조물은 특히 자력 지지(self-bearing) 금속 시트, 또는 보다 일반적으로 적절한 기계적 특성을 가진 임의의 타입의 강성 파티션일 수 있다. 지지 구조물은 특히 선박의 선체 또는 이중 선체에 의해 형성될 수 있다. 지지 구조물은 탱크의 전반적인 형상, 일반적으로 다면체 형상을 규정하는 복수의 벽체들을 포함한다.
또한, 단열 배리어들은 다양한 소재들로, 역시 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 이런 단열 배리어들은 각각 규칙적인 패턴으로 병치된 복수의 평행 육면체 형상 단열 패널들을 포함한다. 이런 단열 배리어들의 단열 패널들은 밀봉 멤브레인들을 위한 평면인 지지 표면들을 통합적으로 형성한다. 이런 단열 패널들은 예컨대 폴리우레탄 폼 블록들로부터 제조된다. 폴리우레탄 폼 블록들로 만들어진 이런 단열 패널들은 예컨대 합판으로 만들어진 커버 플레이트 및/또는 백 플레이트를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 이런 탱크들이 특허출원 WO14057221 또는 FR2691520에 설명되어 있다.
단열 배리어를 형성하기 위한 단열 패널들의 병치는 두 개의 인접한 단열 패널들(3) 사이에 패널 사이 공간들의 존재를 만들어낸다. 바꾸어 말해, 패널 사이 공간(2)은 두 개의 인접한 단열 패널들(3)의 마주보는 측방향 면들을 분리한다(도 7 참조). 단열 배리어의 연속적인 단열을 보장하기 위해, 단열 플러그(1)가 두 개의 인접한 단열 패널들(3)의 두 개의 마주보는 측방향 면들을 분리하는 패널 사이 공간(2)으로 삽입된다. 도 1 내지 도 3은 이런 단열 플러그(1)를 도시하고 있다.
단열 플러그(1)는 엔빌로프(5)로 덮인 단열 코어(4)를 포함한다. 이 단열 플러그(1)는 패널 사이 공간(2)의 평행 육면체 형상에 대응하며 단열 플러그(1)의 형상을 규정하는 평행 육면체 형상을 가지고 있다. 따라서, 이 단열 플러그(1)은 두 개의 평행한 넓은 면들(6)을 포함한다. 이들 두 개의 넓은 면들(6)은 단열 플러그(1)의 길이 방향(7)과 단열 플러그(1)의 폭 방향(8)을 규정한다. 단열 플러그(1)의 두께 방향(10)으로 이어지는 측방향 면들(9)은 넓은 면들(6)의 측면을 연결한다.
단열 코어(4)는 글래스 울(11)로 제조된다. 사용된 글래스 울(11)은 층상화 글래스 울이다. 즉, 제조 방법이 다중적으로 혼방된 평행한 시트들로 만들어진 글래스 울(11) 매트(mat)로 귀결되는데, 이는 육안으로 볼 수 있으며 층상화 방향(12)으로 겹쳐져 있다. 바꾸어 말해, 파이버들이 층상화 방향(12)에 수직한 평면 내에서 지배적으로 배향되어 있다.
이런 층상화 글래스 울(11)은, 예컨대 수평 컨베이어 벨트(13) 상에서 제조 방법을 이용하여 얻어질 수 있는데, 이 방법이 도 4에 개략적으로 도시되어 있다. 이런 제조 방법에서, 분쇄된 모래 및 유리가 오븐(14)에서 용융되는데, 이 온도는 예컨대 1300℃에서 1500℃이다. 용융된 분쇄 모래 및 유리는 이후 고속 회전 스피닝에 의해 파이버로 변형된다. 바인더가 이들 파이버에 추가되며 결과적인 집합체가, 바인더를 경화시키기 위한 경화 오븐(15)으로의 통로를 위한 수평 컨베이어 벨트(13) 상에 수용된다. 이 경우, 파이버들은 주로 컨베이어 벨트(13)와 평행하다. 층상화가 중력의 효과로 인해 이루어지기 때문에, 층상화 방향은 제조 장치 내에서 수직한 방향에 대응한다. 다른 제조 방법들도 층상화 글래스 울을 제조하기 위해 예견될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서, 코어(4)의 글래스 울(11)은 22 kg/m³ 또는 35 kg/m³ 또는 40 kg/m³의 밀도를 가진다.
코어(4)는 세퍼레이터들(17)에 의해 분리된 글래스 울(11) 섹션들(16)을 포함한다. 이런 세퍼레이터들(17)은 단열 플러그(1)의 폭 방향(8)에 수직하게 이어진다. 세퍼레이터들(17)은 단열 플러그(1)의 전체 길이(7) 및 전체 두께(10)에 걸쳐 이어진다. 세퍼레이터들(17)은 유리하게는 상기 세퍼레이터들(17)에 의해 분리된 글래스 울(11) 섹션들(16)에 부착되어 있다.
도 1은 이와 같이 3개의 세퍼레이터들(17)에 의해 단열 플러그(1)의 폭 방향(8)으로 분리된 4개의 글래스 울(11) 섹션들(16)을 포함하는 코어(4)를 도시하고 있다. 도 1은 세퍼레이터들의 수, 즉 온도 구배가 100℃보다 큰 경우 대류가 없는 세퍼레이터들의 최소 수에 대해 바람직한 해법을 나타낸 것이다. 도 3은 대안적인 실시예들 도시하고 있는데, 여기서 코어(4)는 2개의 세퍼레이터들(17)에 의해 단열 플러그(1)의 폭 방향(8)으로 분리된 3개의 섹션들(16)을 포함한다.
글래스 울(11)은 단열 플러그(1)의 폭(8)에 수직한 층상화 방향(12)을 가지도록 코어(4) 내에 배치된다. 바꾸어 말해, 글래스 울(11)의 구성 파이버 시트들이 단열 플러그(1)의 폭 방향(8)에 실질적으로 평행한 방식으로 배치되어 있다.
바람직하게는, 글래스 울(11)은 단열 플러그(1)의 두께 방향(10)에 평행한 층상화 방향(12)을 가지고 코어(4) 내에 배치된다. 즉, 글래스 울(11)의 파이버 시트들은 단열 플러그(1)의 넓은 면들(6)과 실질적으로 평행하다. 바꾸어 말해, 글래스 울(11)의 구성 파이버 시트들은 단열 플러그(1)의 폭 방향(8) 및 길이 방향(7)과 실질적으로 평행하게 배치된다.
도 1이 도시된 바와 같이, 엔빌로프(5)는 복수의 엔빌로프 부분들을 포함한다. 보다 특정적으로, 엔빌로프(5)는 엔빌로프 평면 부분들(18), 엔빌로프 측방향 부분들(19) 및 엔빌로프 코너 부분들(20)을 포함한다. 이들 엔빌로프 부분들(18, 19, 20)은 예컨대 접착에 의해 코어(4) 상에 고정되어 있다.
엔빌로프 평면 부분들(18)은 코어(4)를 덮으며 단열 플러그(1)의 넓은 면들(6)을 형성한다. 이들 엔빌로프 평면 부분들(18)은 직사각 형상을 가지며, 그 넓은 면들 상에서의 코어(4)의 크기와 실질적으로 동일한 크기들을 가진다.
엔빌로프 측방향 부분들(19)은 코어(4)의 대응하는 측방향 면을 덮는 직사각 중앙 부분을 포함한다. 이 중앙 부분은 단열 플러그(1)의 대응하는 측방향 면(9)을 형성한다. 엔빌로프 측방향 부분들(19)은 또한 중앙 부분의 양측면 상에 복귀부(21)도 포함한다. 이들 복귀부들(21)은 중앙 부분의 길이 방향 측면들로부터 이어진다. 이들 복귀부들(21)은 상기 엔빌로프 평면 부분(18)의 경계를 덮도록 각각의 엔빌로프 평면 부분(18)과 평행하게 이어진다. 이들 복귀부들(21)은 엔빌로프 평면 부분들(18)의 상기 경계들 상에 부착되어 있다. 바꾸어 말해, 엔빌로프 측방향 부분들(19)은 단열 플러그(1)의 측방향 면(9)을 형성하며, 상기 측방향 면(9)과 넓은 면들(6)을 연결하는 에지들(22)에서 코어(4)를 덮기도 한다.
엔빌로프 코너 부분들(20)은 인접하여 있는 단열 플러그(1)의 두 개의 측방향 면들(9)을 형성하는 엔빌로프 측방향 부분들(19)을 덮는다. 바꾸어 말해, 이들 엔빌로프 코너 부분들(20)은 단열 플러그(1)의 두 개의 측방향 면들(9) 사이의 접합부에서 코어(4)의 에지들을 덮는다. 엔빌로프 측방향 부분들(19)의 복귀부들(21)과 유사한 방식으로, 엔빌로프 코너 부분들(20)은 대응하는 엔빌로프 측방향 부분들(19)의 복귀부들(21)과 평행하게 이어지고 이들의 단부들을 덮은 코너 복귀부들(23)을 구비한다. 엔빌로프 코너 부분들(20)은 그들이 덮고 있는 엔빌로프 측방향 부분들(19)에 부착되어 있다.
따라서, 다양한 엔빌로프 부분들(18, 19, 20)은 코어(4)를 전체적으로 둘러싸는 연속적인 엔빌로프(5)를 형성하기 위해 서로서로, 그리고 글래스 울(11)에 부착되어 있다. 도시되지 않은 실시예에서, 바닥 및 정상에 배치된 부분들(18, 19)은 단일한 크래프트 조각으로 제조될 수 있다.
엔빌로프(5)는 크래프트지로 제조된다. 이런 크래프트지는 낮은 마찰 계수를 제공하며 따라서 단열 플러그(1)가 패널 사이 공간(2)으로의 그 삽입 과정에서 패널 사이 공간(2)으로 슬라이드되는 것을 가능하게 한다. 또한, 이런 크래프트지는 약 5×10-6/K에서 20×10-6/K의 열 수축 계수를 가진다. 따라서, 이런 크래프트지는 패널 사이 공간에 놓인 단열 코어(4)의 것에 가까운 열 수축 계수를 가진다. 따라서, 단열 플러그(1)는 저온에서 균일한 거동을 가진다. 사실, 단열 플러그(1)는 엔빌로프(5)의 열 수축에 연계된 압축의 영향 하에서 변형될 위험이 없다. 특히, 단열 플러그(1)는 이 압축의 영향 하에서 물결 형상을 띠도록 변형될 위험이 없는데, 이런 물결 형상은 패널 사이 공간(2)에서, 대류를 촉진하며 따라서 단열 배리어의 단열 특성을 저해하는 간극을 생성한다.
엔빌로프(5)의 크래프트지는 단열 플러그(1)를 패널 사이 공간으로 삽입할 때 엔빌로프(5)가 찢어질 위험을 피하도록 60 g/m²보다 큰 평량을 가진다. 또한, 이 크래프트지는 엔빌로프(5)가 압축에 의한 단열 플러그(1)의 변형을 허용하기에 충분한 유연성을 유지하도록 150 g/m²보다 작으며, 바람직하게는 70 g/m²과 100 g/m² 사이인 평량을 가진다.
단열 플러그(1)를 패널 사이 공간으로 삽입하기 위한 방법이 도 5 내지 도 7을 참조로 이하에서 설명된다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조로 위에서 설명된 바와 같은 구조를 가진 단열 플러그(1)가 제공된다. 이 단열 플러그(1)는 위에서 설명된 바와 같이 전형적으로 평행 육면체 형상인 패널 사이 공간(2)에 대해 상호 보완적인 형상을 가진다.
이 삽입 방법은 흡입 시스템을 이용한다. 이런 흡입 시스템은 본 설명의 나머지 부분에서 일례로서, 도 6 및 도 7에 도시된 진공 펌프(24)이다. 도시하지 않은 실시예에서, 이런 흡입 시스템은 벤튜리 시스템 진공 생성기이다. 이런 진공 펌프(24)는 펌핑 라인(26)을 통해 흡입 노즐(25)에 연결된다. 이 흡입 노즐(25)은 평면 원형 형상의 칼라(27)를 구비한다. 흡입 노즐(25)은 크래프트지 엔빌로프(5)를 천공할 수 있는 펌핑 라인(26)에 반대되는 단부를 가지도록 끝이 잘린 형상을 가진다. 따라서, 흡입 노즐(25) 및 보다 특정적으로는 그 천공 단부는 크래프트지 엔빌로프(5)를 천공함으로써 단열 플러그(1) 안으로 삽입된다. 엔빌로프(5)의 이 천공은 단열 플러그(1)에 흡입 구멍(28)을 만들어낸다.
흡입 노즐(25)은 밀봉되고 단열된 탱크의 내부를 향해 배향되도록 의도된 측방향 면(9)에서 엔빌로프(25)를 관통하여 지나감으로써 단열 플러그(1) 내로 삽입된다.
바람직하게는, 흡입 노즐(25)은 글래스 울(11)의 층상화 방향(12)에 수직한 측방향 면(9) 상에서 단열 플러그(1)로 삽입된다.
또한, 흡입 노즐(25)은 칼라(27)가 크래프트지 엔빌로프(5)와 접촉하게 될 때까지 단열 플러그(1)로 삽입된다.
흡입 노즐(25)이 단열 플러그(1) 내로 삽입되고 정확히 위치되자마자, 즉 칼라(27)가 엔빌로프(5)와 접촉하자 마자, 진공 펌프(24)가 단열 플러그(1) 내에 저압을 형성하도록 작동된다.
유리하게는, 크래프트지 엔빌로프(5)는 크래프트지의 다공성과 접착에 의한 다양한 엔빌로프 부분들(18, 19, 20) 사이의 결합에도 불구하고 충분한 불투과성을 가져서, 진공 펌프(24)의 이 펌핑 속도가 크래프트지 엔빌로프(5) 내에 저압을 만들어내기에 충분하다. 또한, 엔빌로프(5)에 대한 칼라(27)의 지지력은 흡입 노즐(25)이 관통하여 지나가는 구멍(28)에서 엔빌로프(5)의 누설율을 제한하는 것을 가능하게 한다. 바꾸어 말해, 크래프트지 엔빌로프(5)는, 진공 펌프(24)에 의해 만들어진 흡입이 단열 플러그(1) 내에 저압을 만들어내도록 진공 펌프(24)의 펌핑 속도보다 작은 누설율을 가진다.
진공 펌프(24)에 의해 생성되는 흡입은 8m3/h와 30m3/h 사이의 흡입율을 가진다. 바람직하게는, 펌핑 속도는 15m3/h이다. 진공 펌프(24)의 이런 펌핑 속도는 과도한 흡입율의 결과로서 크래프트지 엔빌로프(5)가 손상될 위험 없이 단열 플러그(1) 내에 저압을 생성하는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 진공 펌프(24)는 진공 펌프(24)에 의해 흡입될 수 있는 글래스 울(11)의 잠재적인 파이버들 및 먼지들을 여과하기 위한 필터를 포함한다.
또한, 진공 펌프에 의해 만들어진 흡입은 유리하게는 흡입 노즐(25)을 글래스 울(11)의 층상화 방향(12)에 평행한 단열 플러그의 측방향 면(9) 상에서 삽입하는 것에 의해 용이해진다. 사실, 단열 플러그의 이런 측방향 면(9) 상에 흡입 노즐(25)을 삽입하는 것은 글래스 울(11)을 형성하는 다양한 파이버 시트들의 층상화와 연관된 압력 손실 없이 흡입을 가능하게 한다.
또한, 단열 플러그(1)의 두께 방향(10)에 평행한 층상화 방향(12)으로 글래스 울(11)을 배치하는 것은 상기 용이해진 두께 방향(10)으로 단열 플러그(1)의 저압 압축을 가능하게 한다.
코어(4) 내의 세퍼레이터들(17)의 존재는 상기 단열 플러그(1)의 압축을 균일하게 만들기 위해 단열 플러그(1)를 강화하는 것을 가능하게 만든다.
단열 플러그(1) 내의 저압은 글래스 울(11), 따라서 단열 플러그(1)의 압축으로 귀결된다. 글래스 울(11)의 이 압축은 단열 플러그(1)의 두께의 감소를 가능하게 한다. 전형적으로, 단열 플러그(1)는 자유로운 상태, 즉 비압축 상태에서 패널 사이 공간(2)의 폭과 같거나 더 큰 두께를 가지고, 압축된 상태에서 패널 사이 공간(2)의 상기 두께보다 작은 두께를 가지도록 크기가 정해진다. 예를 들어, 33 mm와 27 mm 사이의 패널 사이 공간(2)의 맥락에서, 단열 플러그(1)는 초기 두께, 즉 자유로운 상태에서 35 mm의 두께, 압축 상태에서 25 mm의 두께를 가지도록 크기가 정해진다.
그리고 나서 단열 플러그(1)는 단열 배리어의 두 개의 인접한 단열 패널들(3) 사이의 패널 사이 공간(2)으로 삽입된다. 도 7에서 화살표(29)로 도시된 바와 같이, 단열 플러그는 패널 사이 공간(2)을 형성하는 인접한 단열 패널들(3)의 측방향 면들에 평행한 그 넓은 면들(6)을 가지고 패널 사이 공간(2)으로 삽입된다. 이 삽입 과정에서, 흡입 노즐(25)은 단열 플러그(1) 내에 유지되며, 진공 펌프(24)는 단열 플러그(1)를 그 압축된 상태로 유지하도록 상기 단열 플러그(1) 내에 저압을 지속적으로 생성한다. 단열 플러그(1)를 그 압축된 상태로 유지하는 것은, 그러면 단열 플러그(1)가 패널 사이 공간(2)의 폭보다 작은 두께를 가지기 때문에, 패널 사이 공간(2)으로의 그 삽입을 용이하게 하는 것을 가능하게 만든다.
단열 플러그(1)는 흡입 노즐(25)이 관통하여 지나가는 측방향 면(9)이 탱크의 내부를 향해 배향되고, 따라서 단열 플러그(1)와 흡입 노즐(25)에 의해 형성된 조립체의 취급이 용이해지도록 패널 사이 공간(2)에 삽입된다. 또한, 단열 플러그(1)는 유리하게는 층상화 방향(12)이 패널 사이 공간(2)의 폭과 평행하게 패널 사이 공간으로 삽입된다. 또한 세퍼레이터들(17)은 유리하게는, 단열 패널들(3)에 의해 형성된 지지 표면(30)과 평행하도록 단열 플러그(1) 내에 배치된다. 도 7에서, 이런 단열 패널들(3)은 지지 표면(30)을 형성하는 합판 플레이트(32)에 의해 덮인 폴리우레탄 폼 블록(31)을 포함한다. 세퍼레이터들(17)의 이런 배치는 탱크 벽체 내에서 글래스 울(11)을 관통하는 대류를 제한하는 것을 가능하게 한다.
단열 플러그가 패널 사이 공간(2)에 정확히 위치되자마자, 흡입 노즐(25)이 단열 플러그(1)로부터 제거된다. 따라서, 엔빌로프(5)의 내부가 구멍(28)을 통해 외부 환경과 연통된다. 이 연통은, 저압이 단열 플러그(1) 내에서 더 이상 유지되지 않기 때문에 글래스 울(11)이 압축 응력의 부재 하에서 팽창하는 것을 허용한다. 글래스 울(11)의 팽창은, 단열 플러그(1)가 패널 사이 공간(2)을 완전히 채우고 따라서 단열 배리어의 우수한 연속적인 단열을 제공하도록 단열 플러그(1)의 두께가 증가하는 것을 가능하게 한다.
도 11 및 도 12에 도시된 실시예에서, 강성 가이드 시스템이 패널 사이 공간(2)으로의 단열 플러그(1)의 삽입 과정에서 가이드 도구로서 이용될 수 있다.
이런 가이드 시스템은 제1 강성 플레이트(33)와 제2 강성 플레이트(37)를 포함한다. 이들 두 개의 강성 플레이트들(33, 37)은 각각 넓은 직사각형 면(38)과 넓은 면(38)에 수직하게 이어지는 복귀부(39)에 의해 형성된 'L'자 형상 섹션을 포함한다.
넓은 면(38)은 단열 플러그(1)의 넓은 면들(6)의 크기들과 유사한 크기들을 가진다.
제1 플레이트(33)의 복귀부(39)의 내측 면은 핸들(40)을 포함한다. 이 핸들은 상기 복귀부(39)의 길이 방향으로 실질적으로 중앙에 위치한다.
제2 플레이트(37)의 복귀부(39)는 두 플레이트들(33, 37)이 도 11에서와 같이 조립될 때 핸들(40)이 수용되는 것을 허용하는 슬롯을 구비한다. 제2 플레이트(37)의 복귀부의 내측 면은 두 개의 핸들(41)들을 가진다. 이 핸들(41)들은 제1 플레이트(33)의 핸들(40)을 수용하기 위한 슬롯의 양측면 상에 배치된다.
강성 플레이트들(33, 37)을 이용하여 단열 플러그(1)를 패널 사이 공간(2)으로 삽입하기 위해, 단열 플레이트(1)가 두 개의 강성 플레이트들(33, 37) 사이에 삽입된다. 보다 특정적으로, 단열 플러그(1)의 넓은 면들(6)이 삽입되며 강성 플레이트들(33, 37)의 넓은 면들(38) 사이에서 압축된다. 강성 플레이트들의 복귀부들(39)이 도 12에 도시된 바와 같이 탱크 벽체의 두께 방향으로 겹쳐진다. 이 겹침은 이 목적을 위해 제공된 제2 강성 플레이트(37)의 복귀부(39)의 슬롯 내에 핸들(40)을 수용함으로써 가능해진다.
그 사이에서 단열 플러그(1)가 그 압축된 상태로 유지되는 강성 플레이트들(33, 37)은 따라서 단열 플러그(1)와 함께 패널 사이 공간(2)으로 삽입될 수 있다. 일단 단열 플러그(1)가 패널 사이 공간(2)으로 삽입되면, 강성 플레이트들은 핸들들(40, 41)의 덕분으로 제거될 수 있으며 따라서 단열 플러그(1)를 그 압축된 상태로부터 해제하고 패널 사이 공간(2)을 차지하기 위해 팽창하는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 8은 단열 플러그(1) 첫 번째 대안적인 실시예를 나타내고 있다. 이 첫 번째 대안에서, 도 1 내지 도 3을 참조로 위에서 설명된 것과 동일한 구성 또는 동일한 기능을 수행하는 구성은 동일한 참조 번호를 가지고 있다.
이 첫 번째 대안은 단열 코어(4)가 단열 플러그(1)의 두께 방향으로 겹쳐진 두 개의 단열 코팅들을 포함하는 점에서 도 1 내지 도 3에 도시된 단열 플러그(1)와 다르다.
제1 단열 코팅(34)은 도 1 내지 도 3을 참조로 위에서 설명한 코어의 구조, 즉 크래프트지 세퍼레이터들(17)에 의해 분리된 층상화 글래스 울(11) 섹션들(16)을 포함하는 구조와 유사한 구조를 가진다. 상기 층상화 글래스 울(11) 섹션들(16)은 단열 패널들(3)에 의해 형성된 지지 표면(30)과 평행한, 바람직하게는 패널 사이 공간(2)의 폭과 평행한, 즉 단열 플러그(1)의 두께 방향(10)과 평행한 글래스 울(11)의 층상화 방향을 가진다.
제2 단열 코팅(35)은 층상화 글래스 울(11)의 단일한 코팅을 포함한다. 이 제2 코팅(35)을 형성하는 층상화 글래스 울의 층상화 방향은 단열 패널들(3)에 의해 형성된 지지 표면(30)과 평행하며, 바람직하게는 단열 플러그(1)의 두께 방향(10)과 평행하다.
제1 단열 코팅(34)과 제2 단열 코팅(35)은 분리 코팅(36)에 의해 분리되어 있다. 이 분리 코팅(36)은 글래스 클로스로 제조된다.
제1 단열 코팅(34)은 제2 단열 코팅(35)의 층상화 글래스 울(11)의 밀도보다 더 큰 밀도를 가진 층상화 글래스 울(11)을 구비한다. 예를 들어, 제1 단열 코팅(34)의 층상화 글래스 울(11)은 35kg/m³에서 40kg/m³의 밀도를 가지며, 제2 단열 코팅(35)의 층상화 글래스 울(11)은 22 kg/m³의 밀도를 가진다.
도 9는 단열 플러그(1)의 두 번째 대안적인 실시예를 나타내고 있다. 이 두 번째 대안에서, 도 1 내지 도 3을 참조로 위에서 설명된 것과 동일한 구성 또는 동일한 기능을 수행하는 구성은 동일한 참조번호를 가진다.
이 두 번째 대안은 크래프트지 엔빌로프(5)가 단열 코어(4)를 완전히 덮지 않는다는 점에서 도 8에 도시된 첫 번째 대안과 다르다. 사실, 도 9에서 제2 단열 코팅(35)은 단열 플러그(1)의 측방향 면(9)에서 덮여 있지 않다. 바꾸어 말해, 엔빌로프 측방향 부분들(19) 중 하나가 제1 단열 코팅(34)만을 덮으며 단일한 복귀부(21)만을 포함하는데, 상기 복귀부(21)는 제1 단열 코팅(34)을 덮는 엔빌로프 평면 부분(18) 상에 부착되어 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 대안들에 따른 단열 플러그(1)는 제2 단열 코팅(35) 덕분으로 압축 및 팽창에 대한 우수한 용량을 가지지만, 그 제1 단열 코팅(34) 덕분으로 그 균일한 변형을 가능하게 하며 층상화 글래스 울(11)을 관통하는 대류를 제한하는 강성을 유지한다. 따라서, 이런 단열 플러그(1)는 압축이 더 이상 유지되지 않을 때 상기 패널 사이 공간(2)을 완전히 채우고 단열 배리어 내의 대류를 제한하는 한편, 패널 사이 공간(2)으로의 그 삽입을 용이하게 하도록 압축에 의해 손쉽게 변형될 수 있다. 이 압축은 엔빌로프(5)가 단열 코어(4)를 완전히 덮으며 따라서 저압의 영향 하에서 압축되기 위해 충분한 밀봉을 제공하는 도 8에 따른 단열 플러그(1)의 경우에 진공 펌프(24)와 같은 흡입 시스템을 이용하여 얻어질 수 있다. 그러나 이 압축은 엔빌로프(5)가 단열 코어(4)를 완전히 덮지 않는 도 9에 따른 단열 플러그의 경우에 흡입 시스템 없이 얻어질 수 있다.
밀봉되고 단열된 탱크를 제조하기 위한 위에 설명된 기법은 예컨대 지상 기반 설비에서, 또는 메탄 수송선 등과 같은 부유식 구조물에서 LNG 저장소의 1차 밀봉 멤브레인을 형성하는 것과 같은 다양한 타입의 저장소들에 이용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 메탄 수송선(70)의 절개도가 선박의 이중 선체(72)에 장착된 전반적으로 다면체 형상을 가진 밀봉되고 단열된 탱크(71)를 보여주고 있다. 탱크(71)의 벽체는 탱ㅋ에 수용된 LNG와 접촉하도록 된 1차 밀봉 배리어, 1차 밀봉 배리어와 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀봉 배리어, 그리고 1차 밀봉 배리어와 2차 밀봉 배리어 사이, 2차 밀봉 배리어와 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 두 개의 단열 배리어들을 포함한다.
그 자체로 알려져 있는 방식에서, 선박의 상부 갑판에 위치된 적재/하역 배관(73)은 LNG 화물을 탱크(71)로부터 또는 탱크(71)로 이송하기 위해 적절한 커넥터들에 의해 해상 또는 항만 터미널로 연결될 수 있다.
도 10은 적재 및 하역 스테이션(75), 해저 덕트(76) 및 지상 기반 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 일례를 나타내고 있다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 이동식 암(74)과 이동식 암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 고정식 연안 설비이다. 이동식 암(74)은 적재/하역 배관(73)에 연결될 수 있는 한 다발의 단열된 유연성 라인들(79)을 지니고 있다. 지향성 이동식 암(74)은 모든 메탄 수송선 크기에 맞춰질 수 있다. 도시되지 않은 연결 덕트가 타워(78) 내부로 연장된다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 지상 기반 설비(77)로부터 또는 지상 기반 설비로 메탄 수송선(70)의 적재 및 하역을 가능하게 한다. 지상 기반 설비는 액화 가스 저장 탱크들(80), 해저 덕트(76)에 의해 적재 또는 하역 스테이션(75)으로 연결된 연결 덕트들(81)을 포함한다. 해저 덕트(76)는 액화 가스가 적재 또는 하역 스테이션(75)과 지상 기반 설비(77) 사이의 장거리, 예컨대 5 km에 걸쳐 이송되는 것을 가능하게 하는데, 이는 적재 및 하역 작업 동안 메탄 수송선(70)이 연안으로부터 먼 거리에 머무르는 것을 가능하게 만든다.
선박(70)에 탑재된 펌프들 및/또는 지상 기반 설비(77)에 제공된 펌프들 및/또는 적재 및 하역 스테이션(75)에 제공된 펌프들이 액화 가스의 이송을 위해 필요한 압력을 만들어내는 데에 사용된다.
본 발명이 몇몇 특정한 실시예들을 참조로 설명되었으나, 본 발명은 어떤 식으로도 거기에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위에 속한다면 설명된 수단의 모든 기술적인 동등물 및 그 조합믈 포함하다는 것이 명백하다.
동사 '이루다', '포함하다', '개입되다' 및 그 활용형들의 사용은 청구범위에 언급된 것들 이외의 다른 구성들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서, 괄호 안의 참조 번호들은 청구범위에 대한 제한으로 해석되어서는 안된다.

Claims (15)

  1. 평면 지지 표면(30)을 형성하는 단열 배리어와 단열 배리어의 상기 평면 지지 표면(30)에 놓인 밀봉 멤브레인을 포함하는 밀봉되고 단열된 탱크 벽체로서,
    단열 배리어는 규칙적인 패턴으로 병치된 복수의 단열 패널들(3)을 포함하고, 두 개의 인접한 단열 패널들(3)의 마주보는 측방향 면들은 함께 상기 두 개의 인접한 단열 패널들을 분리하는 패널 사이 공간(2)을 형성하며,
    탱크 벽체는 상기 패널 사이 공간(2)을 채우도록 패널 사이 공간(2)에 배치된 단열 플러그(1)를 더 포함하며, 상기 단열 플러그(1)는 적어도 부분적으로 크래프트지 엔빌로프(5)에 의해 덮인 단열 코어(4)를 포함하고,
    상기 단열 코어(4)는 층상화 글래스 울(11)을 포함하되, 상기 층상화 글래스 울(11)은 층상화 방향(12)으로 겹쳐진 파이버 시트들을 포함하며, 단열 플러그(1)는 층상화 글래스 울(11)의 층상화 방향(12)이 패널 사이 공간(2)의 폭방향과 평행하도록 패널 사이 공간(2) 내에 배치된 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  2. 제1항에 있어서, 단열 코어(4)는 탱크 벽체의 두께 방향에 수직한 평면 내에서 이어지는 적어도 하나의 세퍼레이터(17)를 포함하고, 상기 세퍼레이터(17)는 층상화 글래스 울(11)을 탱크의 상기 두께 방향으로 정렬된 복수의 층상화 글래스 울(11) 섹션들(16)로 분리하는 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  3. 제2항에 있어서, 단열 코어(4)는 층상화 글래스 울(11)을 탱크 벽체의 두께 방향으로 정렬된 복수의 층상화 글래스 울(11) 섹션들(16)로 분리하는 복수의 세퍼레이터들(17)을 포함하고, 상기 세퍼레이터들(17)은 탱크 벽체의 두께 방향으로 5 cm에서 20 cm만큼 이격되어 있는 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단열 코어는 20 kg/m³과 45 kg/m³ 사이의 밀도를 가진 층상화 글래스 울(11)을 포함하는 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단열 코어(4)는 층상화 글래스 울(11)로 만들어진 제1 단열 코팅(34)과, 층상화 글래스 울(11)로 만들어진 제2 단열 코팅(35)을 포함하고, 제1 단열 코팅(34) 및 제2 단열 코팅(35)은 패널 사이 공간(2)의 폭 방향으로 겹쳐져 있으며, 제1 및 제2 단열 코팅들의 층상화 글래스 울(11)은 패널 사이 공간(2)의 폭 방향과 평행한 층상화 방향을 가지고, 제1 단열 코팅과 제2 단열 코팅은 두 단열 패널들의 면들에 평행하게 이어지는 글래스 클로스로 만들어진 분리 시트(36)에 의해 분리되어 있는 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  6. 제5항에 있어서, 제1 단열 코팅(34)의 층상화 글래스 울(11)은 제2 단열 코팅(35)의 층상화 글래스 울(11)보다 더 큰 밀도를 가진 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 엔빌로프(5)는 단열 코어를 완전히 둘러싸는 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 엔빌로프(5)는 서로 부착되어 있거나 및/또는 단열 코어(4)에 부착되어 있는 복수의 엔빌로프 부분들(18, 19, 20)을 포함하는 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 엔빌로프(5)의 크래프트지는 60 g/m²와 150 g/m² 사이의 평량을 가진 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단열 코어(4)의 열 수축 계수와 엔빌로프(5)의 열 수축 계수 사이의 열 수축 계수 차이는 15×10-6/K와 같거나 더 작은 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단열 배리어의 단열 패널들은 폴리우레탄 폼 블록들을 포함하는 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
  12. 저온 액체 제품의 수송을 위한 선박(70)으로서, 이중 선체(72)와 이중 선체에 배치된 탱크를 포함하고, 탱크는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 밀봉된 탱크 벽체를 포함하는 선박(70).
  13. 제12항에 따른 선박(70)을 적재 또는 하역하는 방법으로서, 저온 액체 제품은 단열된 배관(73, 79, 76, 81)을 통해 부유식 또는 지상 기반 저장 설비(77)로부터 선박(70)의 탱크로, 또는 선박(70)의 탱크로부터 부유식 또는 지상 기반 저장 설비로 수송하는 방법.
  14. 저온 액체 제품을 위한 이송 시스템으로서, 상기 시스템은 제12항에 따른 선박(70), 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 지상 기반 저장 설비(77)로 연결하도록 배치된 단열된 배관(73, 79, 76, 81), 단열된 배관을 통해 저온 액체 제품을 부유식 또는 지상 기반 저장 설비로부터 선박의 탱크로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 지상 기반 저장 설비로 옮기기 위한 펌프를 포함하는 시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    엔빌로프(5)의 크래프트지는 70 g/m²와 100 g/m² 사이의 평량을 가진 밀봉되고 단열된 탱크 벽체.
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