KR102162020B1 - 유체를 저장하기 위한 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크 - Google Patents

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요한 보우걸트
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 유체를 저장하기 위한 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크에 관한 것으로, 상기 씰링된 탱크는 외부 지지 구조물(1), 지지 구조물(1) 상에 구비된 써멀 인슐레이팅 배리어(2) 및 써멀 인슐레이팅 배리어(2)에 의해 지지되는 씰링 배리어(3)를 포함하고, 상기 써멀 인슐레이팅 배리어(2)는 지지 구조물(1)의 제1벽(6)과 제2벽(7) 사이의 교차점에 배치된 코너 구조물을 포함하며, 상기 코너 구조물은 제1인슐레이팅 패널(18)과 제2인슐레이팅 패널(19)을 포함하는데, 각각은 지지 구조물(1)을 마주보도록 배치된 외면, 씰링 멤브레인(3)을 체결하기 위한 부재(22)와 함께 제공되는 내면 및 옆모서리(20, 21)를 갖고, 제1패널(18)은 지지 구조물(1)의 제1벽(6)에 지지되는 외면과 지지 구조물(1)의 제2벽(7)에 지지되는 옆모서리(20)를 가지며, 제2패널(19)은 지지 구조물(1)의 제2벽(7)에 지지되는 외면과 제1패널(18)의 외면에 지지되는 옆모서리(21)를 갖는다.

Description

유체를 저장하기 위한 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크 {Sealed and thermally insulating tank for storing a fluid}
본 발명은 극저온 유체와 같은 유체를 저장 및/또는 운반하기 위한 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 멤브레인(Membrane) 탱크 분야에 관한 것이다.
씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 멤브레인 탱크는 특히 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)를 저장하기 위해 사용되는데, 액화천연가스는 대기압 하에서 약 -162℃로 저장된다. 이들 탱크는 지상 또는 부유식 구조물 상에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우, 탱크는 부유식 구조물의 추진을 위한 연료로 사용되는 액화천연가스를 운반하거나 수용하기 위한 것일 수 있다.
문헌 FR 2 691 520은 탱크의 내부로부터 외부를 향해 두께를 따라 순서대로, 탱크에 수용된 유체와 접촉하는 1차 씰링 멤브레인(Sealing membrane), 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(Thermal insulating barrier), 2차 씰링 멤브레인, 2차 써멀 인슐레이팅 배리어 및 가스 수송선과 같은 상선의 선체나 이중선체를 형성하는 금속 플레이트로 구성된 지지 구조물을 갖는 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크를 설명한다. 탱크의 코너 구역은 문헌 FR 2 691 520의 도 3에 나타난 이면각 형상의 미리 조립된 코너 구조물로 이루어진다.
미리 조립된 코너 구조물은 코너 조인트에 의해 결합되어 2차 인슐레이팅 배리어를 형성하는 두 개의 비스듬한 인슐레이팅 플레이트, 2차 인슐레이팅 배리어의 인슐레이팅 플레이트에 지지되어 2차 씰링 배리어를 형성하는 유연한 멤브레인 및 코너 조인트에 의해 결합되어 1차 인슐레이팅 배리어를 형성하는 두 개의 다른 비스듬한 인슐레이팅 플레이트를 포함한다. 이 코너 구조물은 코너 구조물이 작업장에서 미리 조립될 수 있게 한다는 점에서 유리하다. 하지만, 이들 코너 구조물은 무겁고, 부피가 크며, 운반과 처리를 어렵게 만든다. 또한, 이들 구조물을 제작하는 것은 비교적 복잡하다.
본 발명이 기초로 하는 아이디어는 코너 구조물을 생산하기에 특히 단순한 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 유체를 저장하기 위한 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크를 제공하는데, 상기 씰링된 탱크는 외부 지지 구조물, 지지 구조물상에 구비된 써멀 인슐레이팅 배리어 및 두 개의 직각인 방향으로 연장되는 주름을 포함하여 써멀 인슐레이팅 배리어에 의해 지지되는 씰링 멤브레인을 포함하고, 써멀 인슐레이팅 배리어는 지지 구조물의 제1벽과 제2벽 사이의 교차점에 배치된 코너 구조물을 포함하며, 상기 코너 구조물은 제1 인슐레이팅 패널과 제2 인슐레이팅 패널을 포함하고, 각각은 지지 구조물을 마주보도록 배치된 외면, 씰링 멤브레인을 체결하기 위한 부재와 함께 제공되는 내면 및 옆모서리를 가지며, 제1패널은 지지 구조물의 제1벽에 지지되는 외면과 지지 구조물의 제2벽에 지지되는 옆모서리를 갖고, 제2패널은 지지 구조물의 제2벽에 지지되는 외면과 제1패널의 내면에 지지되는 옆모서리를 갖는다.
따라서, 써멀 인슐레이팅 배리어의 코너 구조물은 쉽게 운반할 수 있는 두 개의 패널을 포함한다. 더욱이, 이 코너 구조물을 제작하는 것은 단순화된다.
실시예에 따르면, 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크는 하나 이상의 다음의 특징을 가질 수 있다.
- 제1패널과 제2패널은 상기 제1패널과 제2패널의 내면과 외면을 각자 형성하는 내부 합판 시트와 외부 합판 시트 및 상기 내부 합판 시트와 외부 합판 시트 사이에 끼인 인슐레이팅 폴리머 폼(Polymer foam) 레이어를 포함한다.
- 제2벽에 지지되는 제1패널의 옆모서리는 합판 시트와 함께 제공된다.
- 제1벽에 지지되는 제1패널의 외면, 제2벽에 지지되는 제1패널의 옆모서리 및 제2벽에 지지되는 제2패널의 외면은 지지 구조물에 접착된다.
- 제1패널과 제2패널은 그 내면상에 씰링 멤브레인을 체결하기 위한 부재를 포함하는데, 이는 제1벽과 제2벽 사이의 교차점에 평행한 축을 따라 연장되는 금속 커넥팅 스트립을 포함하고, 상기 씰링 멤브레인은 상기 코너 구조물의 양측상에서 연장되는 금속 플레이트 및 제1패널의 금속 커넥팅 스트립과 제2패널의 금속 커넥팅 스트립 사이에서 연장되는 각형 피스를 포함하며, 금속 플레이트는 금속 커넥팅 스트립이나 각형 피스에 용접되는 모서리를 가지고, 상기 각형 피스는 상기 금속 커넥팅 스트립에 용접된 금속 플레이트의 모서리나 금속 커넥팅 스트립에 용접된 모서리를 갖는다.
- 금속 커넥팅 스트립은 제1패널이나 제2패널의 내면에 형성된 리세스 내에 구비되어, 금속 커넥팅 스트립이 제1패널이나 제2패널 각자의 면에서 각자 움직일 수 있도록, 상기 금속 커넥팅 스트립의 방향을 가로지르는 방향으로 슬라이딩 여유(j)를 가지며 상기 리세스에 끼워 맞춰진다.
- 써멀 인슐레이팅 배리어는 2차 써멀 인슐레이팅 배리어이고, 씰링 멤브레인은 2차 씰링 멤브레인이며, 탱크는 1차 써멀 인슐레이팅 배리어와 1차 씰링 멤브레인을 더 포함한다.
- 제1패널과 제2패널은 1차 써멀 인슐레이팅 배리어를 고정시키기 위한 핀과 끼워 맞춰지고, 이들 핀은 상기 제1패널과 제2패널의 내면으로부터 내부를 향해 돌출된다.
- 1차 써멀 인슐레이팅 배리어를 고정시키기 위한 핀은 금속 커넥팅 스트립 중 하나의 축에서 연장되고, 메탈 커넥팅 스트립 및/또는 각형 피스에 용접된 금속 플레이트의 모서리와 금속 커넥팅 스트립 및/또는 상기 금속 커넥팅 스트립에 용접된 금속 플레이트의 모서리에 용접된 각형 피스의 모서리는 1차 써멀 인슐레이팅 배리어를 고정시키기 위한 핀의 통로를 위한 컷아웃(Cut-out)과 함께 제공된다.
- 1차 써멀 인슐레이팅 배리어는 지지 구조물의 제1벽과 제2벽 사이의 교차점에 코너 구조물을 포함하는데, 코너 구조물은 제1의 1차 써멀 인슐레이팅 패널과 제2의 1차 써멀 인슐레이팅 패널을 포함하고, 각각은 2차 씰링 멤브레인을 마주보도록 배치된 외면, 1차 씰링 멤브레인을 체결하기 위한 부재와 함께 제공되는 내면 및 옆모서리를 가지며, 제1의 1차 써멀 인슐레이팅 패널은 2차 씰링 멤브레인에 지지되는 옆모서리를 갖고, 제2의 1차 써멀 인슐레이팅 패널은 제1의 1차 써멀 인슐레이팅 패널의 내면에 지지되는 옆모서리를 갖는다.
- 제1벽과 제2벽 사이에 형성된 각도는 90°이다.
- 제1벽은 수평 벽이고, 제2벽은 수직 벽이다.
이 종류의 탱크는 지상 저장 시설, 예를 들어 엘엔지(LNG) 저장소의 일부로 형성될 수 있고, 해안이나 심해에서의 부유식 구조물, 특히 가스 수송선, 부유식 저장 및 재기화 유닛(Floating Storage and Regasification Unit, FSRU), 부유식 생산, 저장 및 하역 유닛(Floating Priduction and Storage and Offloading unit, FPSO) 또는 다른 것에 설치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유체를 운반하기 위한 배는 이중선체와 앞서 말한 종류의 탱크를 포함하고, 상기 이중선체는 탱크의 외부 지지 구조물을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 이 종류의 배를 로딩 또는 언로딩하는 방법을 제공하기도 하는데, 유체는 인슐레이팅된 파이프를 통해 부유식 또는 지상 저장 시설로부터 배의 탱크를 향해 운송되거나 배의 탱크로부터 부유식 또는 지상 저장 시설을 향해 운송된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 유체를 위한 이송 시스템을 제공하기도 하는데, 상기 시스템은 앞서 말한 배, 배의 선체에 설치된 탱크가 부유식 또는 지상 저장 시설에 연결되도록 배열된 인슐레이팅된 파이프 및 유체가 인슐레이팅된 파이프를 통해 부유식 또는 지상 저장 시설로부터 배의 탱크를 향해 흐르거나 배의 탱크로부터 부유식 또는 지상 저장 시설을 향해 흐르도록 나아가게 하는 펌프를 포함한다.
첨부된 도면을 참조하여, 단지 실례를 나타내기 위한 목적으로, 제한하지 않는 방식으로 제공된 본 발명의 구체적인 몇몇 실시예의 다음의 설명으로부터, 본 발명은 더 잘 이해될 것이고, 다른 목적, 세부사항, 특징 및 이점은 더 완전히 명확하게 드러날 것이다.
도 1은 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크의 코너 구역에서의 단면도로, 두 개의 씰링 멤브레인과 두 개의 써멀 인슐레이팅 배리어를 포함한다.
도 2는 코너 구역에서 2차 써멀 인슐레이팅 배리어를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ 구역의 상세도이다.
도 4는 2차 써멀 인슐레이팅 배리어의 코너 구조물과 상기 코너 구조물에 적용되도록 설계된 각형 피스의 사시도이다.
도 5는 2차 씰링 배리어와 2차 써멀 인슐레이팅 배리어의 부분적인 절개부의 사시도이다.
도 6a, 6b 및 6c는 각자 도 5의 Ⅵa, Ⅵb 및 Ⅵc 구역의 상세도이다.
도 7은 1차 씰링 멤브레인, 1차 써멀 인슐레이팅 배리어, 2차 씰링 멤브레인 및 2차 써멀 인슐레이팅 배리어를 갖는 탱크의 부분적인 절개부의 사시도이다.
도 8a, 8b 및 8c는 각자 도 7의 Ⅶa, Ⅶb, Ⅶc 구역의 상세도이다.
도 9는 천연가스 수송선의 탱크와 이 탱크를 로딩 및/또는 언로딩하기 위한 터미널의 절개부의 개략도이다.
통상적으로, "외부의"와 "내부의"라는 용어는 탱크의 내부 및 외부와 관련하여, 서로에 대해 어느 한 엘리먼트의 상대적인 위치를 정의하기 위해 사용되었다.
도 1을 참조하면, 탱크의 외부로부터 내부를 향해, 지지 구조물(1), 2차 써멀 인슐레이팅 배리어(2), 2차 씰링 멤브레인(3), 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4) 및 탱크에 수용된 극저온 유체와 접촉하도록 설계된 1차 씰링 멤브레인(5)을 갖는 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크 구조물이 나타난다.
지지 구조물(1)은 특히 자립형 금속 시트일 수 있고, 보다 일반적으로는 적절한 기계적 특성을 갖는 강체인 칸막이 종류일 수 있다. 지지 구조물(1)은 특히 배의 선체나 이중선체에 의해 형성될 수 있다. 지지 구조물(1)은 탱크의 일반적인 형상을 한정하는 복수의 벽을 포함한다.
도 1에 나타난 코너 구역에서, 지지 구조물(1)은 탱크의 바닥을 형성하는 제1벽(6) 및 탱크에서 수직 칸막이를 형성하는 제2벽(7)을 포함한다.
2차 써멀 인슐레이팅 배리어(2)는 지지 구조물(1)의 벽(6, 7)면상에 배열되어 레진 패드(미도시) 및/또는 지지 구조물(1)에 용접된 핀(미도시)에 의해 상기 지지 구조물(1)에 체결되는 복수의 인슐레이팅 블럭(8, 9)을 포함한다.
도 1 및 2에서, 인슐레이팅 블럭(8, 9)이 강체인 내부 플레이트(11)와 강체인 외부 플레이트(12) 사이에 끼인 인슐레이팅 폴리머 폼(10) 레이어를 포함하는 것을 볼 수 있다. 강체인 내부 플레이트(11)와 외부 플레이트(12)는 예를 들어 상기 폼(10) 레이어에 접착되는 합판시트이다. 인슐레이팅 폴리머 폼은 특히 고밀도를 갖고, 필요시 유리섬유로 강화될 수 있는 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam)일 수 있다.
두 개의 인슐레이팅 블럭(8, 9)은 도 5의 사시도에서 빗금쳐져 있다. 인슐레이팅 블럭(8, 9)은 실질적으로 직육면체 형상을 갖는다. 인슐레이션 블럭(8, 9)은 그 두 개의 대칭축을 따라 금속 커넥팅 스트립(14)를 갖는데, 이 스트립은 리세스에 배치되어, 나사, 리벳, 스테이플(Staple) 또는 접착제로 고정된다. 금속 커넥팅 스트립(14)의 교차점 구역에서는 핀(15)이 제공되는데, 이 핀은 1차 써멀 인슐레이팅 배리어를 고정하기 위해 내부를 향해 돌출된다.
2차 씰링 멤브레인은 모서리끼리 용접되고 실질적으로 직사각형인 복수의 금속 플레이트(16a, 16b)를 조립함으로써 형성된다. 코너 구역의 외측에서, 금속 플레이트(16a)는 이 직사각형의 두 개의 대칭축 각각을 따라, 지지 구조물(1)의 방향에서 양각으로 돌출 형성된 주름(17)을 포함한다. 이 경우, 금속 플레이트(16a)는 각각의 상기 금속 플레이트(16a)가 이웃하는 네 개의 인슐레이션 블럭(8, 9)을 가로질러 연장되도록, 인슐레이션 블럭(8, 9)에 대해 엇갈리는 방식으로 배치된다. 또한, 주름(17)은 지지 구조물(1)의 방향에서 양각으로 형성되어, 이웃하는 두 개의 인슐레이션 블럭(8, 9) 사이에 형성된 2차 써멀 인슐레이팅 배리어(2)의 틈에 수용된다. 이웃하는 금속 플레이트(16a)는 서로 겹침용접(Lap weld)된다. 금속 플레이트(16a)는 금속 커넥팅 스트립(14)에 의해 인슐레이션 블럭(8, 9) 상에 체결되는데, 적어도 두 개의 상기 금속 플레이트의 가장자리는 금속 커넥팅 스트립(14)에 용접된다.
벽의 모서리에서, 2차 씰링 멤브레인(3)은 2차 씰링 멤브레인(3)을 코너 구조물에 결합시키는 금속 플레이트(16b)를 포함하는데, 이들 금속 플레이트는 코너 구조물의 크기에 맞도록, 다른 금속 플레이트(16a)의 폭과 다른 폭을 가질 수 있다. 또한, 금속 플레이트(16b)는 지지 구조물(1)의 방향에서 양각으로 돌출 형성되어 인슐레이션 블럭(8, 9)과 2차 써멀 인슐레이팅 배리어(2)의 코너 구조물을 형성하는 패널(18, 19) 사이의 틈 및 이웃하는 두 개의 인슐레이션 블럭(8, 9) 사이의 틈으로 각자 연장된 두 개의 직각인 주름(17)과 함께 제공된다.
2차 씰링 멤브레인(3)의 금속 플레이트(16a, 16b)는 예를 들어 열팽창계수가 일반적으로 1.5 x 10-6 내지 2 x 10-6 K-1의 범위 내에 있는 철과 니켈의 합금인 인바®(Invar®)로 이루어진다.
도 1, 2 및 4를 참조하면, 2차 써멀 인슐레이팅 배리어(2)의 코너 구조물이 나타난다. 상기 코너 구조물은 인슐레이팅 패널(18, 19)을 포함하는데, 인슐레이팅 패널(18, 19)은 각자 수평 및 수직이고, 직육면체 형상이다. 앞서 설명한 인슐레이션 블럭(8, 9)과 유사한 방식으로, 패널(18, 19)의 코너 구조물은 두 개의 강체인 플레이트 사이에 끼인 인슐레이팅 폴리머 폼 레이어를 포함하는데, 즉 두 개의 강체인 플레이트는 예를 들어 합판으로 이루어져 상기 폼 레이어에 접착된 내부 플레이트와 외부 플레이트이다.
탱크가 조립되었을 때, 수평 패널(18)은 지지 구조물(1)에 수평하도록 배치되어, 그 외면은 제1벽(6)에 지지되고, 그 옆모서리(20) 중 하나는 제2벽(7)에 지지된다. 수평 패널(18)의 외면과 그 옆모서리(20) 사이에 형성된 각도는 벽(6, 7) 사이의 교차점에 형성된 각도와 같은 것으로, 즉 도시된 실시예에서는 90°이다. 수평 패널(18)은 지지 구조물(1)에 고정되는데, 예를 들어 상기 패널(18)의 외면 및 선택적으로 그 옆모서리(20)가 수평 벽(6)과 수직 벽(7)에 각자 접착됨으로써 고정된다.
도시된 실시예에서, 수직 벽(7)에 지지되는 수평 패널(18)의 옆모서리(20)는 합판 시트와 함께 제공될 수 있다. 이 합판 시트는 패널(18)이 자리를 잡게 하거나, 상기 옆모서리(20)가 지지 구조물(1)에 접착되었을 때, 패널(18)의 옆모서리(20)가 지지 구조물(1)의 수직 벽(7)에 접착되는 효율을 개선시킨다.
수직 패널(19)은 그 외면이 벽(7)에 지지되고, 그 하부 옆모서리(21)가 수평 패널(18)의 내면에 지지되도록, 지지 구조물(1)에 배치된다. 수직 패널(19)의 하부 옆모서리(21)와 그 외면 사이에 형성된 각도는 지지 구조물(1)의 벽(7)과 제1패널(18)의 내면 사이에 형성된 각도와 같은 것으로, 즉 도시된 실시예에서는 90°이다. 제2패널(19)은 그 외면을 벽(7)에 접착시킴으로써 지지 구조물(1)에 고정된다.
또한, 패널(18, 19)은 그 내면상에 금속 커넥팅 스트립(22)을 갖는다. 이들 금속 커넥팅 스트립(22)은 벽(6, 7) 사이의 교차점에 형성된 코너에 평행한 축을 따라 연장된다. 금속 커넥팅 스트립(22)은 2차 씰링 멤브레인(3)을 코너 구조물에 결합시키는 금속 플레이트(16b)를 체결하는 역할을 한다.
일 실시예에서, 금속 커넥팅 스트립(22)은 도 3에 나타난 리세스(27) 내에 구비되는데, 리세스(27)는 패널(18, 19)의 강체인 내부 플레이트에 형성된다. 일 실시예에 따르면, 금속 커넥팅 스트립(22)은 금속 커넥팅 스트립(22)에 형성된 구멍을 관통하는 고정 부재(미도시)에 의해 패널(18, 19)의 강체인 내부 플레이트에 고정된다. 고정 부재는 예를 들어 리벳이나 스크류이다.
일 실시예에서, 금속 커넥팅 스트립(22)은 상기 금속 커넥팅 스트립(22)의 방향을 가로지르는 방향으로 슬라이딩 여유(j)를 두어 장착된다. 도 3에 나타난 슬라이딩 여유(j)는 약 5mm이다. 이 슬라이딩 여유는 탱크가 냉각되었을 때, 2차 씰링 멤브레인(3)의 열수축 효과 하에서, 금속 커넥팅 스트립(22)이 패널(18, 19) 면에서 지지 구조물(1)에 반대되는 방향으로 움직이게 한다. 따라서, 금속 커넥팅 스트립(22)의 슬라이딩 여유는 열수축에 의한 응력을 제한할 수 있게 한다. 이 실시예에서, 고정 부재의 통로를 위해 금속 커넥팅 스트립(22)에 형성된 구멍은 앞서 말한 방향으로 슬라이딩할 수 있도록, 금속 커넥팅 스트립(22)의 방향을 가로지르는 방향으로 연장된 길이보다 길쭉한 형상을 갖는다.
코너 구조물의 양측상에서, 금속 플레이트(16b)는 벽의 가장자리에, 상기 금속 커넥팅 스트립(22)을 따라 용접된 모서리를 갖고, 상기 금속 플레이트(16b)의 다른 모서리는 이웃하는 금속 플레이트(16a, 16b)의 모서리에 겹침용접된다.
또한, 'L'자형 단면을 갖고, 두 개의 직각인 플랜지를 포함하는 각형 피스(23)는 코너 구역에서 2차 씰링 멤브레인(3)의 씰링을 보장하기 위해 수평 패널(18)의 내면에 고정된 금속 커넥팅 스트립(22)과 수직 패널(19)의 내면에 고정된 금속 커넥팅 스트립(22) 사이에서 연장된다. 각형 피스(23)는 예를 들어 인바®로 이루어진다. 각형 피스(23)는 금속 커넥팅 스트립(22)에 용접된 금속 플레이트(16b)의 모서리에 겹침용접된다.
또는, 각형 피스(23)를 금속 커넥팅 스트립(22)에 용접하여, 금속 플레이트(16b)의 이웃하는 모서리를 각형 피스에 겹침용접하는 것도 가능하다.
또한, 패널(18, 19)은 탱크의 내부를 향해 돌출되어 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4)가 2차 써멀 인슐레이팅 배리어(2)에 고정될 수 있게 하는 핀(24)을 포함한다. 핀의 아랫부분은 금속 패드(25)에 용접되고, 스크류, 리벳, 스테이플 또는 접착제에 의해 상기 패널(18, 19)에 고정된다.
도 4에서, 금속 커넥팅 스트립(22)이 병치된 불연속 분할부로 형성되고, 핀(24)을 지지하는 금속 패드(25)가 두 개의 이웃하는 그 분할부 사이에서 상기 금속 커넥팅 스트립(22)의 축에 배열된 것을 볼 수 있다.
도 6a 및 6b에서 자세하게 나타나는 바와 같이, 각형 피스(23)의 모서리와 코너 구조물의 양측으로 연장된 금속 플레이트(16b)의 모서리는 핀(24)의 통로를 위한 컷아웃과 함께 제공된다. 따라서, 핀(24)이 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4)를 향해 관통할 수 있도록 하기 위해, 각형 피스(23)나 금속 플레이트(16b)에 구멍을 낼 필요가 없다. 씰링의 연속성을 제공하기 위해, 각형 피스(23)와 금속 플레이트(16b)는 상기 컷아웃(26) 위치에서 금속 패드(25)에 용접된다.
또한 도 4를 참조하면, 패널(18, 19)은 동일한 길이(l)와 두께(e)를 갖는 반면, 수직 패널(18)의 폭(L1)이 수평 패널(19)의 폭(L2)보다 큰 것을 볼 수 있다. 같은 수평 크기 및 수직 크기를 갖는 코너 구조물을 제공하기 위해, 수평 패널(18)의 폭(L1)은 수직 패널(19)의 폭(L2)과 상기 패널(18, 19)의 두께의 합과 같다.
또한, 도 6c를 참조하면, 복수의 수평 패널(18)과 수직 패널(19)이 제1벽(6)과 제2벽(7) 사이의 교차점을 따라 배치될 수 있는 것을 볼 수 있다. 이 경우, 도시된 실시예에서, 간격(28)은 이웃하는 수직 패널(18) 및 수평 패널(19) 사이에 형성되고, 씰링될 수 있게 하는 금속 연결 피스(미도시)는 이웃하는 두 개의 각형 피스(23) 사이에 제공된다. 이 금속 연결 피스는 실질적으로 'L'자형이고, 간격(28)을 따라 이웃하는 금속 플레이트(16b)의 주름과 연속되도록 연장되는 주름을 포함하며, 상기 간격(28)으로 돌출된다. 상기 연결 피스는 주름의 양끝에서 금속 플레이트(16b)의 모서리에 용접되고, 상기 주름의 양측상에 상기 금속 연결 피스가 이웃하는 각형 피스(23)에 용접될 수 있게 하는 평평한 모서리를 갖는다.
도 7, 8a, 8b 및 8c는 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4)와 1차 씰링 멤브레인(5)의 보다 구체적인 배치를 나타낸다.
1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4)는 실질적으로 직육면체 형상으로 2차 씰링 멤브레인(3)을 덮는 복수의 인슐레이팅 패널(29a, 29b, 29c)을 포함한다. 인슐레이팅 패널(29a, 29b, 29c)은 두 개의 강체인 플레이트 사이에 끼인 인슐레이팅 폴리머 폼 레이어를 포함하는데, 즉 예를 들어 합판으로 이루어진 내부 플레이트와 외부 플레이트는 상기 폼 레이어에 접착된다.
또한, 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4)의 인슐레이팅 패널(29a, 29b, 29c)은 그 내면상에 금속 커넥팅 스트립(33)도 가져, 1차 씰링 배리어(5)가 용접에 의해 체결될 수 있도록 한다.
2차 씰링 멤브레인(5)은 그 모서리를 따라 서로 용접된 복수의 금속 플레이트(34)를 조립함으로써 형성된다. 도시된 실시예에서, 금속 플레이트(34)는 직각인 방향으로 연장되는 두 세트의 주름을 포함한다. 1차 씰링 멤브레인(5)의 주름은 금속 플레이트(34)의 내면측상에서 돌출된다. 금속 플레이트(34)는 예를 들어 스테인레스강(Stainless steel) 시트나 알루미늄(Aluminum)으로 이루어져, 벤딩(Bending)이나 스웨이징(Swaging)에 의해 성형된다.
금속 플레이트(34)는 인슐레이팅 패널(29a, 29b, 29c)에 대해 엇갈리게 배치되고, 각각의 상기 플레이트는 네 개의 이웃하는 인슐레이팅 패널(29a, 29b, 29c)을 가로질러 연장된다.
도 1 및 8a를 참조하면, 인슐레이팅 패널(29a, 29b)의 배치를 설명할 수 있는데, 인슐레이팅 패널(29a, 29b)은 코너 구역에서 각자 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4)의 수평 패널과 수직 패널이다. 수평 패널(29a)은 2차 씰링 멤브레인(3)에 지지되는 외면 및 각형 피스(23)의 수직 플랜지에 지지되는 옆모서리(35)를 갖는다. 수직 패널(29b)이 갖는 외면은 2차 씰링 멤브레인(3)에 지지되는 반면, 옆모서리 중 하나(36)는 수평 패널(29a)의 내면에 지지된다.
패널(29a, 29)을 2차 써멀 인슐레이팅 멤브레인(2)에 고정된 핀에 고정시키는 것이 도 8a 및 8b에 나타난다.
도 8a에서, 인슐레이팅 폼과 강체인 내부 플레이트는 수직 패널(29a)과 수평 패널(29b)의 코너에서 강체인 외부 플레이트로부터 밀려나 있다. 또한, 강체인 외부 플레이트는 핀(24)의 통로를 위한 컷아웃을 갖는다. 따라서, 나사산이 형성된 핀에 끼워 맞춰진 너트(미도시)는 2차 써멀 인슐레이팅 배리어(2) 상에서 강체인 외부 플레이트를 유지할 수 있다.
도 8b에서, 수직 패널(29a)과 수평 패널(29b)은 핀(24)의 통로를 위한 구멍(39)을 갖는다. 구멍은 구멍(39)을 통해 도입된 나사산이 형성된 핀(24) 에 나사결합된 너트를 위한 지지점의 역할을 할 수 있는 숄더(미도시)를 갖는다. 따라서, 나사산이 형성된 핀(24)에 나사결합된 너트는 패널(29a, 29b)을 고정시키기 위해 상기 숄더를 지지하게 된다.
또한, 1차 씰링 멤브레인(5)은 코너 구역에서 도 9c에 나타난 주름진 금속 각형 피스(37)를 갖는다. 주름진 각형 피스(37)는 벽(6, 7)에 직각이고 금속 플레이트(34)의 일련의 주름 중 하나와 연속하도록 연장되는 주름(38)을 갖는다. 주름진 각형 피스(37)의 모서리는 이웃하는 금속 플레이트(34)의 모서리 및 이웃하는 주름진 각형 피스(37)의 모서리와 겹침용접된다. 적어도 두 개의 주름진 각형 피스의 모서리는 패널(29a, 29b)의 금속 커넥팅 스트립(33)에 체결된다.
도 9를 참조하면, 가스 수송선(70)의 절개도는 배의 이중선체(72)에 장착된 일반적으로 프리즘과 같은 형상의 씰링 및 인슐레이팅된 탱크(71)를 나타낸다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 수용된 엘엔지와 접촉하도록 설계된 1차 씰링 배리어, 1차 씰링된 배리어와 배의 이중선체(72) 사이에 배열된 2차 씰링 배리어 및 1차 씰링 배리어와 2차 씰링 배리어 사이 및 2차 씰링 배리어와 이중선체(72) 사이에 각자 배열된 두 개의 인슐레이팅 배리어를 포함한다.
알려진 방식으로, 배의 상부 갑판에 배열된 로딩/언로딩 파이프(73)는 탱크(71)로부터 엘엔지를 옮겨 싣거나 탱크(71)로 엘엔지를 옮겨 싣기 위해, 적절한 커넥터를 이용하여 부두나 항구에 연결될 수 있다.
도 9는 로딩 및 언로딩 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 지상 시설(77)을 포함하는 부두의 예를 나타낸다. 로딩 및 언로딩 스테이션(75)은 가동 암(74) 및 가동 암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 해상 시설에 고정된다. 가동 암(74)은 로딩/언로딩 파이프(73)에 연결될 수 있는 인슐레이팅된 유연한 파이프(79) 다발을 휴대한다. 필요에 따라 어떤 방향을 향할 수 있는 가동 암(74)은 모든 크기의 가스 수송선에 적합할 수 있다. 도시되지 않은 커넥팅 파이프는 타워(78) 내부로 연장된다. 로딩 및 언로딩 스테이션(75)은 가스 수송선(70)이 지상 시설(77)로부터 로딩 및 언로딩되거나 지상 시설(77)로 로딩 및 언로딩되게 한다. 후자는 액화가스 저장 탱크(80) 및 수중 파이프(76)에 의해 로딩 또는 언로딩 스테이션(75)에 연결된 커넥팅 파이프(81)를 포함한다. 수중 파이프(76)는 액화가스가 먼 거리, 예를 들어 5km인 로딩 및 언로딩 스테이션(75)과 지상 시설(77) 사이에서 이송될 수 있게 하는데, 이는 가스 수송선(70)이 로딩 및 언로딩 작동 중에 해안으로부터 멀리 떨어져있게 한다.
액화 가스를 이송하기 위해 필요한 압력을 발생시키기 위해, 배(70) 위의 펌프 및/또는 지상 시설에 장착된 펌프 및/또는 로딩 및 언로딩 스테이션(75)에 장착된 펌프가 사용된다.
본 발명은 특정한 실시예를 참조하여 설명되었으나, 이는 어떠한 방식으로도 이들 실시예로 제한되지 않는 것이 확실하고, 설명된 수단 및 본 발명의 사상의 범위 내에 있는 그들의 조합과 기술적으로 동등한 모든 것을 포함한다.
특히, 본 발명은 씰링과 써멀 인슐레이션의 두 층을 갖는 탱크에서의 실시예를 참조하여 설명되었으나, 이 실시예로 제한되는 것이 아니라, 씰링 및 써멀 인슐레이션의 단일 층만 갖는 씰링된 탱크에 동일하게 적용될 수 있다는 점을 명심해야 한다.
"갖는", "포함하는" 또는 "구비하는"이라는 동사의 사용과 그의 어떠한 조합된 형식도 청구항에서 언급된 엘리먼트 또는 단계와 다른 엘리먼트 또는 단계를 제외하지 않는다. 엘리먼트나 단계에 대한 부정관사 "한"의 사용은 달리 구체화되지 않는 이상 복수의 그러한 엘리먼트나 단계의 존재를 제외시키지 않는다.
청구항에서 괄호 사이의 어떠한 참조 부호도 청구항을 제한하는 것으로 해석되지 않는다.

Claims (12)

  1. 유체를 저장하기 위한 씰링 및 열적으로 인슐레이팅된 탱크로서, 상기 씰링된 탱크는 외부 지지 구조물(1), 상기 외부 지지 구조물(1)상에 구비된 써멀 인슐레이팅 배리어(2) 및 직각인 두 개의 방향으로 연장된 주름(17)을 포함하며 상기 써멀 인슐레이팅 배리어(2)에 의해 지지되는 씰링 멤브레인(3)을 포함하고, 상기 써멀 인슐레이팅 배리어(2)는 상기 외부 지지 구조물(1)의 제1벽(6)과 제2벽(7) 사이의 교차점에 배치된 코너 구조물을 포함하며, 상기 코너 구조물은 제1인슐레이팅 패널(18)과 제2인슐레이팅 패널(19)을 포함하는데, 각각은 상기 외부 지지 구조물(1)을 마주보도록 배치된 외면, 상기 씰링 멤브레인(3)을 체결하기 위한 금속 커넥팅 스트립(22)과 함께 제공되는 내면 및 옆모서리(20, 21)를 갖고, 상기 제1패널(18)은 상기 외부 지지 구조물(1)의 제1벽(6)에 지지되는 외면과 상기 외부 지지 구조물(1)의 제2벽(7)에 지지되는 옆모서리(20)를 가지며, 상기 제2패널(19)은 상기 외부 지지 구조물(1)의 제2벽(7)에 지지되는 외면과 상기 제1패널(18)의 내면에 지지되는 옆모서리(21)를 갖는 탱크에 있어서, 상기 탱크는 상기 금속 커넥팅 스트립(22)이 상기 제1벽(6)과 제2벽(7) 사이의 교차점에 평행한 축을 따라 연장되고, 상기 씰링 멤브레인(3)은 상기 코너 구조물의 양측상에서 연장되는 금속 플레이트(16)와 상기 제1패널(18)의 금속 커넥팅 스트립(22)과 상기 제2패널(19)의 금속 커넥팅 스트립(22) 사이에서 연장되는 각형 피스(23)를 포함하며, 상기 금속 플레이트(16)는 상기 금속 커넥팅 스트립(22)이나 각형 피스(23)에 용접된 모서리를 갖고, 상기 각형 피스(23)는 상기 금속 커넥팅 스트립(22)에 용접된 금속 플레이트의 모서리나 상기 금속 커넥팅 스트립(22)에 용접되는 모서리를 갖는 것을 특징으로 하는 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1패널(18)과 제2패널(19)은 상기 제1패널(18)과 제2패널(19)의 내면과 외면을 각자 형성하는 내부 합판 시트(11)와 외부 합판 시트(12) 및 상기 내부 합판 시트(11)와 외부 합판 시트(12) 사이에 끼인 인슐레이팅 폴리머 폼(10) 레이어를 각각 포함하는 탱크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2벽(7)에 지지되는 상기 제1패널(18)의 옆모서리(20)는 상기 제1패널(18)의 옆면을 형성하는 옆면 합판 시트와 함께 제공되는 탱크.
  4. 제1항 내지 3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1벽(6)에 지지되는 상기 제1패널(18)의 외면, 상기 제2벽(7)에 지지되는 상기 제1패널(18)의 옆모서리(20) 및 상기 제2벽(7)에 지지되는 상기 제2패널(19)의 외면은 상기 외부 지지 구조물(1)에 접착되는 탱크.
  5. 제1항에 있어서,
    금속 커넥팅 스트립(22)은 상기 제1패널(18)이나 제2패널(19)의 내면에 형성된 리세스 내에 구비되어, 상기 금속 커넥팅 스트립(22)이 상기 제1패널(18)이나 제2패널(10)의 면에서 각자 움직일 수 있도록, 상기 금속 커넥팅 스트립(22)의 방향을 가로지르는 방향으로 슬라이딩 여유(j)를 가지며 상기 리세스 내에 끼워 맞춰지는 탱크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 써멀 인슐레이팅 배리어는 2차 써멀 인슐레이팅 배리어(2)이고, 상기 씰링 멤브레인은 2차 씰링 멤브레인(3)이며, 상기 탱크는 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4)와 1차 씰링 멤브레인(5)을 더 포함하는 탱크.
  7. 제6항에 있어서,
    제1패널(18)과 제2패널(19)은 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4)를 고정시키기 위한 핀과 끼워 맞춰지고, 이들 핀은 상기 제1패널(18)과 제2패널(19)의 내면으로부터 내부를 향해 돌출되는 탱크.
  8. 제6항에 있어서,
    1차 써멀 인슐레이팅 배리어를 고정시키기 위한 핀(24)은 상기 금속 커넥팅 스트립(22) 중 하나의 축에서 연장되고, 상기 금속 커넥팅 스트립(22) 및/또는 상기 각형 피스(23)에 용접된 금속 플레이트의 모서리와 상기 금속 커넥팅 스트립(22) 및/또는 상기 금속 커넥팅 스트립(22)에 용접된 금속 플레이트의 모서리에 용접된 각형 피스(23)의 모서리는 1차 써멀 인슐레이팅 배리어(4)를 고정시키기 위한 핀(24)의 통로를 위한 컷아웃(26)과 함께 제공되는 탱크.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 1차 써멀 인슐레이팅 배리어는 외부 지지 구조물(1)의 제1벽(6)과 제2벽(7) 사이의 교차점에서 코너 구조물을 포함하는데, 상기 코너 구조물은 제1의 1차 써멀 인슐레이팅 패널(29a)과 제2의 1차 써멀 인슐레이팅 패널(29b)을 포함하고, 각각은 상기 2차 씰링 멤브레인(3)을 마주보도록 배치된 외면, 상기 1차 씰링 멤브레인을 체결하기 위한 부재(33)와 함께 제공되는 내면 및 옆모서리를 가지며, 상기 제1의 1차 써멀 인슐레이팅 패널(29a)은 상기 2차 씰링 멤브레인(3)에 지지되는 옆모서리를 갖고, 상기 제2의 1차 써멀 인슐레이팅 패널(29b)은 상기 제1의 1차 써멀 인슐레이팅 패널(29a)의 내면에 지지되는 옆모서리(36)을 갖는 탱크.
  10. 유체를 운반하기 위한 배(70)에 있어서, 상기 배는 이중선체(72)와 제1항에서 청구된 바와 같은 탱크를 포함하고, 상기 이중선체는 상기 탱크의 외부 지지 구조물을 형성하는 배.
  11. 제10항에서 청구된 바와 같은 배(70)를 로딩 또는 언로딩하기 위한 방법에 있어서, 유체는 인슐레이팅된 파이프(73, 79, 76, 81)를 통해 부유식 또는 지상 저장 시설(77)로부터 상기 배(70)의 탱크(71)로 운송되거나 상기 배(70)의 탱크(71)로부터 상기 부유식 또는 지상 저장 시설(77)로 운송되는 방법.
  12. 유체를 위한 이송 시스템에 있어서, 상기 시스템은 제10항에서 청구된 바와 같은 배(70), 배의 선체에 설치된 탱크(71)가 부유식 또는 지상 저장 시설(77)에 연결될 수 있도록 배열된 인슐레이팅된 파이프(73, 79, 76, 81) 및 유체가 인슐레이팅된 파이프를 통해 상기 부유식 또는 지상 저장 시설로부터 상기 배의 탱크로 흐르거나 상기 배의 탱크로부터 상기 부유식 또는 지상 저장 시설로 흐르도록 나아가게 하는 펌프를 포함하는 시스템.
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