KR102181506B1 - 밀봉되고 단열된 탱크 벽을 제조하기 위한 단열 블록 - Google Patents

밀봉되고 단열된 탱크 벽을 제조하기 위한 단열 블록 Download PDF

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Abstract

밀봉되고 단열된 탱크 벽을 만들기 위한 전체적으로 납작한 각기둥 형상을 가지는 단열 블록(10)은:
100kg/m3를 넘는 밀도를 가진 중합체 발포체의 패드(1)로서, 상기 중합체 발포체 패드는 각기 상기 패드의 2개의 인접한 측방향 표면들(3) 사이에서 연장되는 복수개의 모서리 표면들(2)을 형성하도록 컷아웃들을 구비하는, 패드, 및
상기 컷아웃들에서 상기 중합체 발포체 패드에 고정된 복수개의 모서리 기둥들(5)로서, 상측 표면과 하측 표면 사이에서 상기 단열 블록의 전체 두께에 걸쳐 연장되는, 모서리 기둥들을 포함하며,
상기 모서리 기둥들(5)은 상기 패드를 구성하는 상기 중합체 발포체의 열팽창 계수의 75% 내지 125% 사이의 열팽창 계수를 가지고 1.5MPa을 넘는, 바람직하게는 3MPa을 넘는 압축 탄성 한계(elastic limit in compression)를 가지며,
상기 모서리 기둥은 각기 상기 모서리 표면(2)에 접착 접합된 내측 측방향 표면(6)을 구비한다.

Description

밀봉되고 단열된 탱크 벽을 제조하기 위한 단열 블록{Insulating block for producing a sealed and insulated tank wall}
본 발명은 차가운 액체를 담기 위한 지지 구조물 내에 배치되는 밀봉되고 단열된 탱크의 기술분야에 관한 것이며, 특히 액화 가스를 담기 위한 멤브레인을 갖춘 탱크에 관한 것이다.
높은 함량의 메탄을 가진 액화 천연 가스(LNG)를 운송하기 위한 선박의 선체 내에 배치되는 밀봉되고 단열된 탱크들이 알려져 있다. 그러한 탱크는 예컨대 프랑스 특허 FR-A-2867831호에 개시되어 있다. 이 알려진 탱크에서는 병치된 평행 육면체 나무 상자들(juxtaposed parallelepipedal wooden boxes)의 도움으로 주 단열 배리어 및 부 단열 배리어가 모듈식 형태(modular form)로 구성되어 있다. 상기 상자들은 팽창된 진주암(expanded perlite) 또는 에어로겔(aerogel) 재료들의 단열 패킹(thermally insulating packing)으로 채워진다.
프랑스 특허 FR-A-2978748호에는 선박의 선체 내에 배치된 다른 LNG 탱크가 개시되는바, 그 탱크 안에서 부 단열 배리어는 반복되는 패턴에 따라 배치된 단열 블록들을 포함한다. 상기 단열 블록은 고밀도 중합체 발포체의 전체적으로 납작한 평행 육면체 패드를 포함하며, 그 패드는 그 상측 표면 및 하측 표면의 4개의 모서리들에서 상기 단열 블록의 두께 방향으로 연장되는 컷아웃들을 구비하여 복수개의 평평한 절단면(cut flat)들이 형성되는바, 그 평평한 절단면들은 각기 상기 패드의 2개의 인접한 측방향 표면들 사이에서 연장된다. 모서리 기둥은 각각의 평평한 절단면에서 상기 중합체 발포체 패드에 고정되며, 압축력의 일부를 줄여 상기 발포체의 크리프(creep) 및 파쇄(squeezing)를 제한하도록 상기 상측 표면과 상기 하측 표면 사이에서 상기 단열 블록의 전체 두께에 걸쳐 연장된다.
본 발명이 기초로 하는 한 가지 아이디어는 사용 수명이 긴 밀봉되고 단열된 탱크의 주 단열 배리어를 상대적으로 간단한 방식으로 만들기에 적합한 단열 블록들을 제공하는 것이다.
일 실시례에 따르면, 본 발명에는 밀봉되고 단열된 탱크 벽을 만들기 위한 납작한 각기둥의 전체 형상을 가지는 단열 블록이 제공되는바, 상기 단열 블록은 상기 탱크 벽의 단열 배리어를 형성하기 위하여 반복되는 패턴에 따라 배치되도록 의도되고, 상기 단열 블록은:
100kg/m3를 넘는 밀도를 가진 중합체 발포체(polymer foam)의 패드로서, 상기 패드는 다각형 상측 표면(overall rectangular polygonal upper surface), 상기 상측 표면에 평행하며 상기 상측 표면으로부터 상기 단열 블록의 두께 방향으로 분리된 동일하게 다각형 하측 표면, 및 상기 상측 표면과 상기 하측 표면 사이에서 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면에 대해 직각으로 연장되는 복수개의 측방향 표면들을 구비하고,
상기 중합체 발포체 패드는 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면의 복수개의 모서리들에서 상기 단열 블록의 상기 두께 방향으로 연장되는 컷아웃들을 구비하여 복수개의 모서리 표면들을 형성하고, 상기 복수개의 모서리 표면들은 각기 상기 패드의 2개의 인접한 측방향 표면들 사이에서 연장되는, 패드; 및
상기 컷아웃들에서 상기 중합체 발포체 패드에 고정되는 복수개의 모서리 기둥들(corner posts)로서, 상기 복수개의 모서리 기둥들은 상기 상측 표면과 상기 하측 표면 사이에서 상기 단열 블록의 전체 두께에 걸쳐 연장되는, 모서리 기둥들;을 포함하며,
상기 모서리 기둥들은, 상기 패드를 구성하는 상기 중합체 발포체의 열팽창 계수의 75% 내지 125% 사이의 열팽창 계수를, 특히 상기 단열 블록의 상기 두께 방향으로 가지며 23°C의 온도에서 1.5MPa을 넘는, 바람직하게는 3MPa을 넘는 압축 탄성 한계(elastic limit in compression)를 가지는 재료로 만들어지며,
상기 모서리 기둥은 각기 상기 중합체 발포체 패드의 모서리 표면을 완전히 덮는 내측 측방향 표면을 가지며, 상기 모서리 기둥의 상기 내측 측방향 표면은 상기 모서리 표면에 고정되는바, 예를 들어 접착 접합된다.
상기 모서리 기둥이 접착 접합에 의하여 주위 온도(ambient temperature)에서 상기 발포체 패드와 함께 조립되는 때에, 그리고 그 후 상기 단열 블록이 훨씬 더 낮은 온도에서 이용되는 때에, 예를 들어 액화 천연 가스 탱크 벽의 단열 배리어 안의, 그리고 특히 그러한 탱크의 주 배리어(primary barrier) 안의 시차열 수축(differential thermal contraction)은 그 접착 접합된 경계면에서 전단 응력들을 만들기 쉽다. 상기 모서리 기둥의 열팽창 계수의 선택 덕분에 이에 따라, 그 접착 접합된 조립체의 견고함(solidity) 및 수명을 개선하기 위하여 이 응력들을 제한하는 것이 가능하다. 상기 모서리 기둥의 상기 패드와의 조립이 다른 방식으로 수행되는 때에, 예를 들어 클램프들을 이용하여 수행되는 때에 유사한 장점들이 얻어진다.
게다가, 상기 모서리 기둥의 압축 탄성 한계는 이 기둥의 크리프에 의한 변위(displacement)를 허용 가능한 수준으로, 특히 상기 단열 블록을 상기 탱크 벽의 지지 구조물 상에 유지시키는 정착 부재들에 의해 탄성 흡수(elastically absorbed)할 수 있는 변위보다 낮은 수준으로 제한하는 것을 가능하게 한다.
몇몇 실시례에 따르면, 그러한 단열 블록은 다음의 특성들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시례에 따르면 상기 패드를 구성하는 상기 중합체 발포체는 130kg/m3와 같거나 그보다 큰 밀도를 가지는 밀폐 셀 폴리우레탄 발포체(closed-cell polyurethane foam)이다.
일 실시례에 따르면 상기 모서리 기둥들의 상기 재료는 170kg/m3와 같거나 그보다 큰 밀도, 예컨대 210kg/m3를 가지는 중합체 발포체이다. 바람직하게는 이 경우에 상기 모서리 기둥은 완전한 고체 구조물(full solid structure)이다.
일 실시례에 따르면 상기 모서리 기둥들의 상기 재료는 중합체 수지이다. 바람직하게는 이 경우에 상기 모서리 기둥은 중공 구조물(hollow structure)이다.
일 실시례에 따르면 상기 모서리 기둥들의 상기 재료는 중합체 수지 안에 매립된 섬유들을 포함할 수 있는 복합재이다. 바람직하게는 이 경우에 상기 모서리 기둥은 중공 구조물이다.
일 실시례에 따르면 상기 단열 블록은 상기 중합체 발포체 패드의 상기 상측 표면 상에 고정된 합판 덮개 패널(plywood cover panel)을 더 포함하며, 상기 덮개 패널은 상기 모서리들에서 상기 모서리 기둥들의 상측 표면을 덮으며, 상기 덮개 패널은 상기 중합체 발포체 패드의 상기 측방향 표면들과, 그리고 상기 패드에 고정된 상기 모서리 기둥들의 외측 측방향 표면과 정렬된 윤곽을 가진다.
일 실시례에 따르면 상기 덮개 패널은 상기 모서리 기둥들 각각의 위에 배치된 복수개의 요부들을 구비한다.
일 실시례에 따르면 상기 단열 블록은 상기 중합체 발포체 패드의 상기 하측 표면 아래에 고정된 합판 하부 패널을 더 포함하며, 상기 하부 패널은 상기 모서리들에서 상기 모서리 기둥들의 하측 표면을 덮으며, 상기 하부 패널은 상기 중합체 발포체 패드의 상기 측방향 표면들과, 상기 패드에 고정된 상기 모서리 기둥들의 외측 측방향 표면과 정렬된 윤곽을 가진다.
일 실시례에 따르면 모서리 기둥은 각기 상기 두께 방향에 대해 직각인 평면 내에서 일정한 단면 형상을 가지며, 상기 단면 형상은, 상기 기둥이 고정된 모서리 표면에 인접한 상기 패드의 상기 2개의 측방향 표면들의 기하학적 교차점(geometrical point of intersection)으로부터 후퇴(set back)된 외측 가장자리를 가진다.
일 실시례에 따르면 상기 패드의 상기 모서리 표면은 평면이고, 상기 기둥의 단면 형상은 사다리꼴이며, 상기 사다리꼴은 상기 기둥의 상기 내측 측방향 표면에 대응되는 긴 밑변, 상기 패드의 상기 2개의 측방향 표면들의 상기 기하학적 교차점으로부터 후퇴된 상기 외측 가장자리에 대응되는 짧은 밑변, 및 상기 기둥이 고정된 상기 모서리 표면에 인접한 상기 패드의 상기 2개의 측방향 표면들과 각각 정렬되는 2개의 빗변들을 가진다.
일 실시례에 따르면 상기 패드의 상기 모서리 표면은 둥글게 되고(rounded), 상기 기둥의 단면 형상은 원반의 각진 부채꼴(angular sector of a disk)이며, 상기 각진 부채꼴의 꼭짓점은 상기 패드의 상기 2개의 측방향 표면들의 상기 기하학적 교차점으로부터 후퇴된 상기 외측 가장자리에 대응되는 직선을 따라 잘리며, 상기 각진 부채꼴을 경계 짓는 2개의 반경방향 변들 각각은 상기 기둥이 고정된 상기 모서리 표면에 인접한 상기 패드의 상기 2개의 측방향 표면들과 정렬된다.
일 실시례에 따르면 상기 중합체 발포체 패드의 상기 하측 표면 및 상기 상측 표면은 전체적으로 장방형이며, 상기 단열 블록은 직육면체 전체 형상을 가진다.
일 실시례에 따르면 상기 내측 측방향 표면은 상기 모서리 기둥으로부터 상기 중합체 발포체 패드를 향하여 횡방향으로 돌출되는 훅 요소(hook element)를 포함하며, 상기 훅 요소는 상기 내측 측방향 표면의 전체 표면적에 비하여 작은 표면적을 가지는 단면을 상기 단열 블록의 두께에 평행한 평면 내에서 포함한다.
이 특성들 덕분에, 상기 모서리 기둥이 상기 중합체 발포체 패드에 정착(anchoring)되는 표면적이 증가되어 그 조립체의 기술적 특성들, 접합 강도를 향상시킨다.
일 실시례에 따르면 상기 훅 요소는 상기 모서리 기둥의 전체 길이에 걸쳐 연장되고 상기 모서리 기둥의 주변부(periphery)의 소부분(small portion)에 걸쳐 돌출된다.
일 실시례에 따르면 상기 훅 요소는 상기 모서리 기둥의 길이의 소부분에 걸쳐 연장된다.
일 실시례에 따르면 상기 내측 측방향 표면은 복수개의 병치된 훅 요소들을 포함한다.
일 실시례에 따르면 상기 복수개 중의 2개의 연이은 훅 요소들은 상기 내측 측방향 표면 상에서 이격된다.
일 실시례에 따르면 상기 복수개 중의 적어도 2개의 연이은 훅 요소들이 인접한다.
일 실시례에 따르면 상기 기둥은 상기 단열 블록의 두께를 따라 배향된 지지 분절(support segment), 및 훅 요소를 포함하며, 상기 훅 요소는 그 훅 요소의 기부(base)에 의해 상기 모서리 기둥의 지지 분절 상에 고정된다.
일 실시례에 따르면 상기 훅 요소는 치형으로 된 프로파일(toothed profile)을 포함한다.
일 실시례에 따르면 상기 훅 요소는 구형 부분(spherical portion)을 포함한다.
일 실시례에 따르면 상기 훅 요소는 원통형 부분을 포함한다.
일 실시례에 따르면 본 발명은 차가운 유체를 담기 위한 지지 구조물 내에 배치되는 밀봉되고 단열된 탱크도 제공하는바, 상기 탱크의 벽은 상기 유체와 접촉하도록 의도된 주 밀봉 멤브레인, 주 단열 배리어, 부 밀봉 멤브레인, 및 상기 부 밀봉 멤브레인과 상기 지지 구조물 사이에 배치된 부 단열 배리어를 두께 방향으로 연속적으로 포함하며, 상기 주 단열 배리어는 상기 주 밀봉 멤브레인을 위한 평면 지지 표면(plane support surface)을 형성하도록 병치된 앞서 언급된 단열 블록들의 세트를 포함하고, 상기 단열 블록들의 상기 상측 표면은 상기 탱크의 내부를 향하여 바라보며, 상기 탱크의 상기 벽은 상기 단열 블록들을 상기 부 밀봉 멤브레인 상에서 유지시키기 위한 정착 부재들(anchoring members)을 더 포함하고, 정착 부재 각각은 모서리 기둥에 대해 직각으로 상기 단열 블록의 상기 상측 표면 상에 맞물리는 지탱 요소, 및 상기 병치된 단열 블록들 사이에 배치되며 상기 지탱 요소에 부착된 연결 요소를 포함하며, 상기 연결 요소는 상기 지탱 요소로부터 상기 단열 블록들의 상기 두께 방향으로 상기 지지 구조물의 방향으로 연장되고, 상기 연결 요소는 상기 단열 블록들을 상기 부 밀봉 멤브레인 상으로 누르도록 상기 부 단열 배리어 또는 상기 지지 구조물에 부착된다.
이 특성들 덕분에 상기 모서리 기둥은 이용중에 상기 중합체 발포체의 파쇄 및 크리프를 제한하도록 압축력의 일부를 줄이는 것을 돕는다.
그러한 탱크가 육상 저장 설비의 일부, 예컨대 LNG를 저장하기 위한 일부를 형성할 수 있거나, 또는 그 탱크가 해안 또는 심해에서 부유식 구조물, 특히 메탄 운반선(methane tanker ship), 부유식 저장 및 재기화 유닛(floating storage and regasification unit; FSRU), 부유식 생산 및 원격 저장 유닛(floating production and remote storage unit; FPSO) 등등에 설치될 수 있다.
일 실시례에 따르면 차가운 액체 제품을 운송하기 위한 선박은 이중 선체 및 상기 이중 선체 내에 배치된 앞서 언급된 탱크를 포함한다.
일 실시례에 따르면 본 발명에는 그러한 선박을 선적 또는 하선하기 위한 방법도 제공되는바, 그 방법에서는 단열 파이프라인들(insulated pipelines)을 통하여 부유식 저장 설비 또는 육상 저장 설비로부터 상기 선박의 상기 탱크로, 또는 상기 선박의 상기 탱크로부터 부유식 저장 설비 또는 육상 저장 설비로 전달된다.
일 실시례에 따르면 본 발명에는 차가운 액체 제품을 위한 이송 시스템도 제공되는바, 상기 시스템은 앞서 언급된 선박, 상기 선박의 선체 내에 설치된 상기 탱크를 부유식 저장 설비 또는 육상 저장 설비에 연결하도록 구성된 단열 파이프라인들, 및 차가운 액체 제품의 유동을 상기 단열 파이프라인들을 통하여 상기 부유식 저장 설비 또는 상기 육상 저장 설비로부터 상기 선박의 상기 탱크로, 또는 상기 선박의 상기 탱크로부터 상기 부유식 저장 설비 또는 상기 육상 저장 설비로 구동시키기 위한 펌프를 포함한다.
본 발명의 특정 양상들은 한편으로는 메탄 운반선을 위한 멤브레인 탱크의 주 단열 배리어 안의 단열 블록의 모서리 상에 전형적으로 가해지는 압축 응력과, 다른 한편으로는 그러한 단열 블록의 모서리 기둥들을 구성하는 재료의 압축 탄성 한계 사이에 상대적으로 높은 안전 여유분(safety margin), 예컨대 5 내지 10 또는 그 이상 대(order)의 안전 여유분을 제공한다는 아이디어에 기초한다.
본 발명의 특정 양상들은 상기 발포체 패드와 각각의 모서리 기둥 사이의 열 변화(thermal variations)를 겪는 체결(fastening)의 강도를 증가시킨다는 아이디어에 기초한다. 본 발명의 특정 양상들은 상기 발포체 패드와 모서리 기둥의 내측 측방향 표면 사이의 경계면의 표면적을 증가시킨다는 아이디어에 기초한다.
첨부된 도면들을 참조하여, 한정을 시사함 없이 오로지 예시로서만 주어지는 본 발명의 여러 특정 실시례들의 다음 설명으로부터 본 발명이 더 분명하게 이해될 것이며, 본 발명의 다른 목적들, 상세사항들, 특성들 및 장점들이 더 분명해질 것이다.
● 도 1은 일 실시례에 따른 단열 블록의 4분의 3 사시도(three-quarter view in perspective)이다.
● 도 2는 상기 단열 블록의 발포체 패드가 도시된 도 1에 유사한 도면이다.
● 도 3은 도 1의 단열 블록의 모서리 기둥의 확대 사시도이다.
● 도 4는 다른 일 실시례에 따른 모서리 기둥의 단면도이다.
● 도 5는 다른 일 실시례에 따른 단열 블록의 위로부터 본 도면이다.
● 도 6은 다른 일 실시례에 따른 단열 블록의 4분의 3 부분 사시도이다.
● 도 7은 액화 가스를 위한 저장 탱크의 밀봉되고 단열된 벽의 부분모형(cutaway) 사시도이다.
● 도 8은 도 7의 벽의 주요 요소(primary element)의 확대 사시도이다.
● 도 9는 다른 일 실시례에 따른 모서리 기둥의 위로부터 본 도면이다.
● 도 10은 도 9의 선(A-A)을 따라 취한 단열 블록의 단면도이다.
● 도 11은 다른 일 실시례에 따른 모서리 기둥의 측면도이다.
● 도 12는 다른 일 실시례에 따른 모서리 기둥의 위로부터 본 도면이다.
● 도 13은 메탄 운반선 탱크를 선적/하선하기 위한 이 탱크와 터미널(terminal)의 부분모형 개략도이다.
도 1을 참조하면, 단열 블록(10)은 아래에서 설명될 체결 부재들(fastening members)이 통과할 수 있도록 모서리들에 평평한 절단면들(12)을 가진 납작한 직육면체의 전체 형상을 가진다.
상기 단열 블록(10)의 속(core)은 도 2에 표현된 발포체 패드(1)로 구성된다. 상기 발포체 패드(1)는 고밀도 중합체 발포체, 예컨대 유리 섬유-강화 폴리우레탄 발포체로 만들어지는바, 그 발포체는 130kg/m3의 밀도 및 약 6.10-5m/m/K의 열팽창 계수를 가진다. 2개의 인접한 측방향 표면들(3) 사이의 상기 발포체 패드(1)의 모서리 각각은 2개의 측방향 표면들(3) 사이에 개재된 평면 모서리 표면(2)을 가지도록 45°로 면취(chamfer)된다.
도 3에 표면된 모서리 기둥(5)은 각기 상기 발포체 패드(1)의 상기 모서리 표면(2) 상에 고정되는바, 예컨대 접착 접합된다. 상기 모서리 기둥(5)은 사다리꼴 밑면(trapezoidal base)을 가진 각기둥의 형상을 가진다. 상기 사다리꼴의 긴 밑변에 해당되는 각기둥의 표면(6)은 상기 모서리 표면(2)과 접촉하게 되는 표면이다. 상기 사다리꼴의 짧은 밑변에 대응되는 반대측 표면(7)은 상기 단열 블록(10)의 평평한 절단면(12)을 형성한다. 2개의 경사진 표면들(8)은 상호 직각을 이루며, 각각 상기 발포체 패드(1)의 측방향 표면(3)과 정렬된다.
도 4에는 상기 모서리 기둥의 일 변형례가 표현된다. 도 3의 요소들과 유사 또는 동일한 요소들은 동일한 참조 번호에 대하여 100만큼 증가된 번호를 가진다. 이 변형례에서 상기 모서리 기둥(105)은 4분의 1로 절단된 원통인 밑면을 가지는 각기둥의 형상을 가진다. 따라서 발포체 블록(1)과 접촉하도록 의도된 후표면(106)은 4분의 1 원통의 형상을 가진다. 이 경우에 상기 발포체 블록(1)의 상기 모서리 표면들(2)은 이와 동일한 방식으로 변경되어야 한다. 따라서 접착 접합을 수행하는 데에 이용 가능한 표면적은 상기 모서리 기둥(105)의 경우에 더 크다.
도 9에는 상기 모서리 기둥의 일 변형례가 표현된다. 도 3의 요소들과 유사 또는 동일한 요소들은 동일한 참조 번호에 대하여 400만큼 증가된 번호를 가진다. 이 변형례는 상기 모서리 기둥(5)의 사다리꼴 밑면을 가진 각기둥 형상에 기초한다. 상기 후표면(406)은 상기 후표면(6)에 대응되는바, 그 후표면(406)에는 돌기들(protuberances; 420)이 추가되었다. 상기 돌기들(420)은 상기 발포체 블록(401) 안으로 돌출되도록 의도된다. 이 돌기들(420)은 상기 단열 블록의 상기 두께 방향에 대해 직각으로 배향된 설부(tongue)의 형상을 가진다. 이 돌기들(420)은 상기 후표면(406)의 전체 폭에 걸쳐 하나의 경사진 표면(408)으로부터 다른 경사진 표면으로 연장된다.
도 10에는 도 9의 단면(A-A)을 따라 취한 상기 단열 블록과 함께 조립된 모서리 기둥(405)이 도시된다. 상기 모서리 기둥(405)은 연결부(connecting portion; 422)에 의해 분리된 2개의 돌기들(420)을 가진다. 이 도 10에는 설부의 형상으로 된 상기 돌기들(420)의 단면이 장방형이라는 점이 보여진다. 그 도면에는 상기 돌기들(420)의 밑면(base)(421)의 표면적이 상기 후표면(406)의 전체 표면적에 비하여 작다는 점도 보여진다.
이 돌기들(420) 덕분에, 상기 모서리 기둥(405)은 상기 기둥(5)보다 큰 상기 발포체 블록(1)과 접촉하는 후표면(406)을 가진다. 조립을 가능하게 하기 위하여, 상기 모서리 기둥(405)의 상기 후표면(406)과 상기 발포체 블록(1)의 상기 모서리 표면들(2) 사이의 경계면은 상기 모서리 표면들(2)이 상기 후표면(406)과 정합(match)되도록 적합화된다. 그 후 상기 돌기들(420)은 상기 발포체 블록(1) 안에 매립된다. 상기 후표면(406)의 증가는 상기 기둥(405)과 상기 발포체 블록(1) 사이의 접촉 표면을 증가시킨다. 이는 예컨대 접착 접합 조립의 경우에 그 조립체의 강도를 증가시킨다.
도 11에는 상기 모서리 기둥의 일 변형례가 표현된다. 도 9의 요소들과 유사 또는 동일한 요소들은 동일한 참조 번호에 대하여 100만큼 증가된 번호를 가진다. 이 변형례에서 상기 모서리 기둥(505)은 3개의 돌기들(520)을 포함한다. 이들은 원형 부분(circular portion)에 해당되는 단면을 가진다.
일 변형례로서, 상기 돌기들(520 또는 420)은 예를 들어 상기 기둥(505 또는 405)의 상기 후표면(506 또는 406)의 폭의 일부 상에 국소화(localized)된다.
도 12에는 상기 모서리 기둥의 일 변형례가 표현된다. 도 9의 요소들과 유사 또는 동일한 요소들은 동일한 참조 번호에 대하여 200만큼 증가된 번호를 가진다. 이 변형례에서 상기 모서리 기둥(605)의 후표면(606)은 상기 단열 블록(10)의 두께 방향을 따라 배향된 5개의 돌기들(620)을 포함한다. 상기 돌기들(620)은 상기 후표면(606)을 형성하도록 서로 인접한다.
도 9 내지 12의 실시례들의 일 변형례로서, 상기 돌기들(420, 520 또는 620)은 국소화되거나 연속(continuous)이거나 또는 결합(combined)될 수 있다.
국소화된 돌기들(420, 520 또는 620)은 상기 기둥(405, 505 또는 605)의 상기 후표면(406, 506 또는 606)의 형상화(shaping)뿐만 아니라 상기 발포체 블록(1)의 상기 모서리 표면들(2)의 형상화도 크게 간략화하는 장점을 가진다. 그 응력들은 국소화된다.
연속인 돌기들(420, 520 또는 620)의 이용은 구현을 더 복잡하게 만든다. 그 이용은 조립체 후 표면들(rear assembly surfaces; 406, 506 또는 606)을 크게 증가시키는 이점을 가지며, 따라서 경계면에서의 정착력(anchoring forces)을 제한하는 이점을 가진다.
표현되지 않은 일 변형례에서 상기 돌기들(420, 520 또는 620)은 상기 모서리 기둥(405, 505 또는 605)과 일 단편(one piece)으로 제작되지 않으며, 오히려 상기 기둥(405, 505 또는 605)의 분절 상으로 부착되어 상기 후표면(406, 506 또는 606)을 형성한다. 그 후 그것들은 예컨대 접착 접합 또는 클램핑에 의하여 고정된다.
상기 모서리 기둥(5, 105, 405, 505 또는 605)은 210kg/m3의 밀도를 가지고 23°C에서 3MPa 대의 압축 탄성 한계를 가지는 유리 섬유-강화 폴리우레탄 발포체로 만들어질 수 있다. 상기 발포체(3)와 같이 이 재료는 상기 패널(1)의 두께로 60.10-6m/mK 대(order)의 열팽창 계수를 가진다. 폴리우레탄 발포체를 이용하는 장점들 중의 하나는 20°C에서 0.030 내지 0.035W/mK 대인 이 재료의 열전도율이다.
23°C에서 1.5MPa보다 높은 압축 탄성 한계는 2가지 사실의 관점에서 만족스러울 것인바, 그 2가지 사실은:
● 손상 전의 상기 중합체 발포체의 압축 탄성 한계는 온도가 떨어지는 때에 {23°C 내지 -170°C 사이에서 약 2인 비례상수(factor)로} 증가된다는 점.
● 상기 발포체의 크리프는 시간의 흐름에 따라 일어나며, 이는 주위 온도(ambient temperature)에서 보유 부재들(retaining members)의 장력, 및 차가울 때(일차적으로 -100 내지 -170°C 사이)의 상기 선박의 이용 기간에 걸쳐 겪게 되는 힘들 둘 모두로 귀결될 수 있다는 점. 이 이유로 주위 온도에서의 강도 및 차가울 때의 강도 둘 모두는 단열 재료를 선택함에 있어서 관련이 있다.
일 변형례로서, 상기 모서리 기둥(5, 105, 405, 505 또는 605)은 중공의 튜브(hollow tube)의 형태로 된 중합체 수지 또는 복합 재료(composite material)로 만들어질 수 있는바, 그 중공의 튜브의 상측 단부 및 하측 단부는 개방 또는 폐쇄된다. 상기 단부 상의 폐쇄 표면(closure surface)의 존재는 이용중에 상기 단열 블록(10)에 의해 수용되는 압축 부하(compressive load)를 더 잘 분배하는 장점을 가진다. 예시로서, 23°C에서 압축 탄성 한계에서 110MPa 대의 응력을 가지며 45.10-6m/mK의 열수축 계수(thermal contraction coefficient)를 가지는 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 23°C에서 압축 탄성 한계에서 80MPa 대의 응력을 가지며 65.10-6m/mK의 열수축 계수를 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 또는 폴리프로필렌(PP), 또는 섬유들이 약하게 채워진(weakly filled) 폴리에틸렌(PE)을 이용하여 상기 열수축 계수를 45 내지 75.10-6m/mK의 범위 내로 감소시키면서 고밀도 발포체보다 훨씬 더 높은, 압축 탄성 한계에서의 응력을 가지는 것이 가능하다.
도 4에서 이해될 수 있는 바와 같이, 상기 단열 블록(10)에는 상기 발포체 패드(1)의 상기 상측 표면(4)을 덮는 덮개 패널(cover panel; 13), 및 예를 들어 합판으로 만들어진, 반대측 표면을 덮는 하부 패널(14)이 제공된다. 몇몇 실시례에서 상기 덮개 패널(13) 및/또는 상기 하부 패널(14)을 생략하는 것도 가능하다.
상기 하부 패널(14)은 예를 들어 9mm 두께의 합판으로 만들어진다. 그러한 패널은 압축 응력의 더 나은 분배를 가능하게 하고, 상기 발포체의 국소적 열화(local degradation)를 제한한다. 단열체(insulation)에 가해지는 압축 응력은 상기 탱크 안의 LNG의 정적이고 동적인 압력(static and dynamic pressure)으로 인한 것이다. 상기 하부 패널(14)은 굴곡(flexion) 및 전단에 대한 저항성을 가진 복합 재료로 만들어질 수도 있다. 상기 하부 패널(14)과 상기 단열 블록(10) 사이의 조립은 접착 접합에 의해 수행된다.
상기 단열 블록(10)의 상측 부분에 접착 접합된 상기 덮개 패널(13)은 동일한 방식으로 만들어질 수 있으며 또한 임의선택적으로 압축 응력을 분배하는 데에도 이용된다.
따라서 상기 단열 블록(10)의 윤곽은 상기 발포체 블록들 사이에 존재하는 열 경로(thermal paths)를 최소화하도록 최적화된다. 바람직하게는 존재하는 유일한 유극들(plays)은 모서리들 안의 체결 부재들의 통로들 및 장착 유극들(mounting plays)이다.
도 5에는 상기 단열 블록(10)의 일 변형례가 표현된다. 도 1의 요소들과 유사 또는 동일한 요소들은 동일한 참조 번호에 대하여 100만큼 증가된 번호를 가진다. 이 변형례에서 상기 덮개 패널(113)은 2개의 추가적 요소들을 가지는바,
- 과잉의 두께를 형성함 없이 아래에서 설명될 정착 부재의 플레이트를 수용하도록 각각의 모서리에 4분의 1 원반의 형상으로 된 요부(15)가 존재하며;
- 알려져 있는 기술에 따라 낮은 팽창 계수를 가진 합금으로 만들어진 올려진 가장자리들(raised edges)을 가진 외판들(strakes)에 의해 형성된 밀봉 멤브레인을 용접하도록 의도된 금속 밴드들(metal bands)을 수용하도록 2개의 평행한 홈들(grooves; 16)이 상기 덮개 패널(113) 안에 움푹 들어가 있다.
도 6에는 상기 단열 블록(10)의 다른 일 변형례가 표현된다. 도 1의 요소들과 유사 또는 동일한 요소들은 동일한 참조 번호에 대하여 200만큼 증가된 번호를 가진다. 상기 덮개 패널(213)은 과잉의 두께를 형성함 없이 그 상측 표면 상에 요부 안에 고정된 금속 정착 밴드(metal anchoring band; 18)를 보유한다. 이 정착 밴드(18)는 다른 기술에 따라 밀봉 멤브레인을 형성하도록 얇은 파동형상 금속 플레이트(thin corrugated metal plate)의 가장자리를 용접하는 것을 가능하게 한다. 이 변형례에서 상기 덮개 패널(213)은 상기 요부들(15)도 구비할 수 있다. 상기 모서리 기둥들(205)은 상기 기둥들(5 또는 105)과 유사할 수 있다.
도 7을 참조하면, 밀봉되고 단열된 탱크 벽 구조의 예시적 실시례가 이 벽의 구조를 보이기 위하여 내부모형 사시도로 표현되어 있는바, 이것이 이제 설명될 것이다. 그러한 구조는 예를 들어 저장기(reservoir)의 하부, 지붕 및 측벽들을 덮도록 다양한 배향을 가지는 연장된 표면들 상에서 이용될 수 있다. 따라서 이 점과 관련하여 도 1의 배향은 한정적이지 않다.
상기 탱크 벽은 지지 구조물(20)의 벽에 부착된다. 관례상 "위(above)"는 상기 저장기의 내부에 더 가까이 놓인 위치를 지칭할 것이며, "아래(below)"는 지구의 중력장에 상대적인 상기 탱크 벽의 배향과는 무관하게 상기 지지 구조물(1)에 더 가까이 놓인 위치를 지칭할 것이다.
상기 탱크 벽은 부 단열 배리어(21), 상기 부 단열 배리어(21)의 상부 상에 유지되는 부 밀봉 배리어(22), 상기 부 밀봉 배리어(22) 상에 유지되는 주 단열 배리어(23), 및 상기 주 단열 배리어(23)의 상부 상에 유지되는 주 밀봉 배리어(24)를 포함한다.
상기 부 단열 배리어(21)는 상기 지지 구조물(20)의 내부 표면을 실질적으로 덮도록 나란하게 배치된 복수개의 평행 육면체 부 단열 블록들로 구성된다. 부 단열 블록은 예를 들어 각각 3m와 1m인 길이와 폭을 가진다. 그 블록은 직육면체 형상을 가지며, 2개의 합판 플레이트들 사이에 담긴 폴리우레탄 발포체로 구성된다. 상기 플레이트들 중의 하나는 상기 발포체의 주변부 너머로 연장되며, 지지 벽(20)의 국소적 결함들을 보상하도록 의도된 수지 입자들(resin beads)의 개재로써 상기 지지 벽(20) 상에 지탱되도록 의도된다. 상기 부 단열 블록의 다른 플레이트는 그 플레이트의 2개의 대칭축들을 따라 금속 연결 밴드(metal connecting band; 26)를 포함하는바, 그 금속 연결 밴드는 나사, 리벳, 클램프 또는 접착제에 의해 고정된다. 상기 밴드들(26)의 교차 영역(crossover region)에는 상기 부 단열 배리어(21) 위로 돌출된 핀(pin; 28)(도 8)을 상기 밴드들의 교차부의 중심에서 지지하는 연속 금속 플레이트(continuous metal plate; 27)가 배치되었다. 2개의 인접한 부 블록들 사이에 갭(30)이 각기 형성되었다.
도 7의 상부 좌측에 표현된 덮이지 않는 부 단열 블록으로부터 시작하여, 그 우측과 하방을 향하여 비스듬한 방향으로 계속하여, 그 사시도에는 상기 탱크 벽의 부 밀봉 배리어(22)의 일부를 구성하는 금속판(metal sheet; 31)으로 부분적으로 덮인 부 단열 블록이 도시된다. 이 금속판(31)은 실질적으로 장방형인 형상을 가지며, 그 금속판은 이 장방형의 2개의 대칭축들 각각을 따라 주름(crease; 32a, 32b)을 포함한다. 상기 주름들(32a 및 32b)은 상기 지지 벽(20)의 방향으로 배치된 릴리프(relief)들을 형성하며, 그 주름들은 상기 부 단열 배리어의 갭들(30) 안에 배치된다. 상기 금속판들(31)은 인바(Invar®)로 만들어지는바, 그 열팽창 계수는 전형적으로 1.5.10-6 내지 2.10-6K-1 사이에 있다. 그 금속판들은 약 0.7mm 내지 약 0.4mm 사이의 두께를 가진다. 2개의 인접한 금속판들(31)이 겹침부(overlap)를 가지며 함께 용접되는바, 도 8에서 설명될 바와 같다. 상기 금속판들(31)의 상기 부 단열 블록들의 유지는 상기 밴드들(26)로써 수행되는바, 그 밴드들 상으로 각각의 금속판(31)의 적어도 2개의 가장자리들이 용접된다.
상기 부 밀봉 배리어(22)의 금속판들(31)으로 시작하여, 그 우측과 하방을 향하여 비스듬히 계속하여, 상기 부 밀봉 배리어(22)가 상기 탱크 벽의 주 단열 블록(23)으로 덮인 영역이 표현되었다. 바람직하게는 상기 단열 블록(23)은 위에서 설명된 단열 블록(10)에 따라 제작된다. 이 단열 블록들(23)의 체결은 도 8에 표현된 바와 같이 상기 핀들(8)을 이용하여 수행된다.
상기 단열 블록(23)의 상측 면 상에는 2개의 연결 밴드들(18)이 있는바; 이 연결 밴드들은 금속으로 만들어지며, 이 단열 블록 상의 임의의 과잉의 두께를 피하기 위하여 상기 단열 블록(23) 안에 형성된 홈들 안에 배치된다. 상기 2개의 밴드들(18)은 상기 블록(23)의 경계들에 평행하게 배치되며, 위에서 설명된 바와 같은 그 홈들 안에 고정된다.
위에서 설명된 단열 블록(10)과는 다르게, 상기 단열 블록(23)은 열수축 응력들을 제한하기 위한 완화 슬롯들(relaxation slots; 35)의 정방형 배열에 의해 그 단열 블록의 상측 표면 상에서 잘리는바, 그 완화 슬롯들은 상기 단열 블록(23)의 두께의 일부에 걸쳐 연장된다. 그러나 상기 단열 블록들을 만드는 데에 이용되는 재료의 속성들 및 그 블록들에 가해지는 열 응력에 따라, 그러한 완화 슬롯들이 항상 필요한 것은 아니다.
마지막으로 도 7에는 블록(23)으로부터 비스듬히 하방으로 그리고 우측을 향하여 움직이는 때에, 상기 탱크의 주 밀봉 배리어를 구성하는 금속판(24)의 위치가 도시된다. 이 판(24)은 약 1.2mm의 두께를 가진 스테인리스 강으로 만들어질 수 있는바; 그 판은 그 판의 가장자리들에 평행한 축들을 따라 배치된 주름들을 포함한다. 이 주름들이 상기 탱크의 내부를 향한 릴리프 안에 있을 수도 있으나 상기 지지 벽(20) 측의 릴리프 안에 있을 수 있는바; 이 주름들은 29로 표기되었다. 도 7 및 8에 있어서, 상기 주름들(29)은 상기 탱크의 내부를 향하여 돌출된다.
도 8에는 4개의 주 단열 블록들(23)의 모서리들이 핀(28) 둘레로 각기 이어지는 방식으로 된 그 주 단열 블록들(23)의 위치가 도시되는바, 상기 핀(28)은 그 핀의 기부(base)에서 상기 플레이트(27) 상으로 용접되고, 조임 너트(tightening nut; 39)와 협동하도록 그 상측 단부에 나사산이 형성된다. 이 조임 너트(39)는 컵(38)의 하부에서 배치되는바, 여기에는 와셔들(37)의 임의선택적 개재가 있으며, 그 컵의 주변 경계(peripheral border)는 상기 4개의 주 단열 블록들(23) 상에 만들어진 요부들(15) 안에 놓인다. 따라서 상기 핀(28), 상기 컵(38) 및 상기 너트(39)는 상기 지지 벽(20)의 방향으로 상기 주 단열 블록들(23)의 상기 모서리 기둥들(5) 상에 압력을 가하는 정착 부재를 구성한다.
밀봉되고 단열된 탱크 벽을 제조하기 위한 위에서 설명된 기술은 다양한 유형의 저장기들에 이용될 수 있는바, 예컨대 육상 설비에서의, 또는 메탄 운반선과 같은 부유식 구조물 등등에서의 LNG 저장기의 벽을 구성하기 위하여 이용될 수 있다. 도 7 및 8에는 상기 탱크 벽의 부차 요소(secondary element)를 제조하느 특정 방식이 도시된다. 본 발명 기술분야의 통상의 기술자는 상기 부 단열 배리어 및 부 밀봉 배리어를 만들기 위하여 다른 구조들이 이용될 수도 있다는 점을 이해할 것이다.
도 7 및 8의 실시례에서 상기 핀들(28)은 상기 부 단열 배리어에 부착된다. 대안적인 일 실시례에서 상기 지지 벽에 직접 부착된 정착 부재들은 전체 상기 부차 요소를 통하여 상기 주 단열 블록들의 상부까지 연장되며, 유사한 방식으로 상기 핀들(28)에 상기 주 단열 블록들을 유지시키는 데에 이용된다.
도 13을 참조하면, 메탄 운반선(70)의 내부모형도에는 그 메탄 운반선의 이중 선체(72) 내에 장착된 전체적으로 각기둥의 형상을 가진 밀봉되고 단열된 탱크(71)가 도시된다. 상기 탱크(71)의 벽은 상기 탱크 안에 담긴 LNG와 접촉하도록 의도된 주 밀봉 배리어, 상기 주 밀봉 배리어와 상기 운반선의 상기 이중 선체(72) 사이에 배치된 부 밀봉 배리어, 및 상기 주 밀봉 배리어와 상기 부 밀봉 배리어 사이에, 그리고 상기 부 밀봉 배리어와 상기 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 2개의 단열 배리어들을 포함한다. 상기 탱크(71)로부터 또는 상기 탱크(71)로 LNG 화물을 이송하기 위하여, 그 자체로 공지된 방식으로, 상기 운반선의 상측 갑판(upper deck) 상에 배치된 선적/하선 파이프라인(73)이 적합한 커넥터들에 의하여 해상 또는 항구 터미널(maritime or port terminal)에 연결될 수 있다.
도 13에는 선적 및 하선 스테이션(75), 해저 파이프(submarine pipe; 76) 및 육상 설비(land installation; 77)를 포함하는 해상 터미널(maritime terminal)의 일 예시가 표현된다. 상기 선적 및 하선 스테이션(75)은 이동식 아암(mobile arm; 74), 및 상기 이동식 아암(74)을 지지하는 타워(tower; 78)를 포함하는 고정식 연안 설비(fixed offshore installation)이다. 상기 이동식 아암(74)은 선적/하선 파이프라인들(73)에 연결될 수 있는 단열 유연성 튜브들(79)의 다발을 보유한다. 상기 이동식 아암(74)은 모든 크기(gauges)의 메탄 운반선들에 맞춰진다. 연결 파이프(미도시)는 상기 타워(78) 내측에 연장된다. 상기 선적 및 하선 스테이션(75)은 상기 육상 설비(77)로부터 또는 상기 육상 설비(77)로 상기 메탄 운반선(70)을 선적 및 하선할 수 있게 한다. 그 메탄 운반선은 액화 가스 저장 탱크들(80) 및 연결 파이프들(81)을 포함하는바, 그 연결 파이프들(81)은 상기 해저 파이프(76)에 의해 선적 또는 하선 스테이션(75)으로 연결된다. 상기 해저 파이프(76)는 긴 거리에 걸쳐, 예를 들어 5km에 걸쳐 상기 선적 또는 하선 스테이션(75)과 상기 육상 설비(77) 사이에서 상기 액화 가스를 이송할 수 있게 하는바, 이는 선적 및 하선 작업 동안에 상기 메탄 운반선(70)을 해안으로부터 먼 거리에 유지시킬 수 있게 한다.
상기 액화 가스를 이송하는 데에 필요한 압력을 발생시키기 위하여 상기 선박(70) 내에 설치된 펌프들 및/또는 상기 육상 설비(77) 내에 설치된 펌프들 및/또는 상기 선적 및 하선 스테이션(75) 내에 설치된 펌프들이 이용된다.
본 발명이 복수개의 특정 실시례들과 관련되어 설명되었지만, 본 발명이 전혀 거기에 한정되지 않는다는 점, 그리고 본 발명이 설명된 수단들의 기술적 균등물 전부뿐만 아니라 그것들의 조합들도 본 발명의 범위 내에 속한다면 이를 아우른다는 점이 분명하다.
"가지다", "포함하다" 또는 "구비하다"라는 동사 및 그 활용 형태들의 이용은 청구항 내에 언급된 요소들 또는 단계들 이외의 다른 요소들 또는 다른 단계들의 존재를 제외하지 않는다. 요소 또는 단계에 대한 부정 관사 "하나" 또는 "일"의 이용은 달리 표시되지 않는 한, 그러한 요소 또는 단계의 복수개의 존재를 제외하지 않는다.
청구항들에서 괄호 사이의 임의의 언급은 그 청구항의 한정으로 해석되는 것이 아닐 수 있다.

Claims (19)

  1. 밀봉되고 단열된 탱크 벽을 만들기 위한 납작한 직육면체 각기둥의 전체 형상을 가지는 단열 블록(10, 23)으로서, 상기 단열 블록은 상기 탱크 벽의 단열 배리어를 형성하기 위하여 반복되는 패턴에 따라 배치되도록 의도되고, 상기 단열 블록은:
    100kg/m3를 넘는 밀도를 가진 중합체 발포체(polymer foam)의 패드(1)로서, 상기 패드는 전체적으로 장방형인 다각형 상측 표면(overall rectangular polygonal upper surface; 4), 상기 상측 표면에 평행하며 상기 상측 표면으로부터 상기 단열 블록의 두께 방향으로 분리된 동일하게 전체적으로 장방형인 다각형 하측 표면, 및 상기 상측 표면과 상기 하측 표면 사이에서 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면에 대해 직각으로 연장되는 복수개의 측방향 표면들(3)을 구비하고, 상기 측방향 표면들(3)은 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면의 장방형 기하학적 외피(rectangular geometrical envelope)를 형성하며, 상기 중합체 발포체 패드는 복수개의 모서리 표면들(2)을 구비하고, 상기 복수개의 모서리 표면들(2)은 상기 패드의 2개의 인접한 측방향 표면들(3) 사이에서 상기 단열 블록의 상기 두께 방향으로 연장되며, 상기 복수개의 모서리 표면들(2)은 상기 패드의 상기 인접한 측방향 표면들(3)에 비하여 짧으며, 상기 모서리 표면들(2)은 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면의 상기 장방형 기하학적 외피의 복수개의 모서리들에서 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면의 상기 장방형 기하학적 외피를 상기 단열 블록의 상기 두께 방향으로 자르는 컷아웃(cutout)들에 의해 형성되는, 패드; 및
    상기 컷아웃들에서 상기 중합체 발포체 패드에 고정되는 복수개의 모서리 기둥들(corner posts; 5, 105, 205, 405, 505, 605);을 포함하며,
    상기 복수개의 모서리 기둥들은 상기 상측 표면과 상기 하측 표면 사이에서 상기 단열 블록의 전체 두께에 걸쳐 연장되며, 각각의 모서리 기둥은 상기 중합체 발포체 패드의 모서리 표면(2)을 완전히 덮는 내측 측방향 표면(6, 106, 406, 506, 606)을 가지고,
    상기 모서리 기둥들(5, 105, 205)은, 상기 패드를 구성하는 상기 중합체 발포체의 열팽창 계수의 75% 내지 125% 사이의 열팽창 계수를 가지며 23°C의 온도에서 1.5MPa을 넘는 압축 탄성 한계(elastic limit in compression)를 가지는 재료로 만들어지며, 상기 모서리 기둥의 상기 내측 측방향 표면은 상기 모서리 표면에 접착 접합(adhesively bonded)되고, 상기 모서리 기둥들(5, 105, 205)의 상기 재료는 170 kg/m3와 같거나 그보다 큰 밀도를 가지는 중합체 발포체 및 중합체 수지(polymer resin)로 이루어지는 군으로부터 선택되며,
    모서리 기둥(5, 105, 205) 각각은 각기 상기 두께 방향에 대해 직각인 평면 내에서 일정한 단면 형상을 가지며, 상기 단면 형상은, 상기 모서리 기둥이 고정된 모서리 표면에 인접한 상기 패드의 상기 2개의 측방향 표면들의 기하학적 교차점(geometrical point of intersection)으로부터 후퇴(set back)된 외측 가장자리를 가지고,
    상기 패드의 상기 모서리 표면은 둥글게 되고(rounded), 상기 모서리 기둥(105)의 단면 형상은 원반의 각진 부채꼴(angular sector of a disk)이며, 상기 각진 부채꼴의 꼭짓점은 상기 패드의 상기 2개의 측방향 표면들(3)의 상기 기하학적 교차점으로부터 후퇴된 상기 외측 가장자리에 대응되는 직선을 따라 잘리며, 상기 각진 부채꼴을 경계 짓는 2개의 반경방향 변들 각각은 상기 모서리 기둥이 고정된 상기 모서리 표면에 인접한 상기 패드의 상기 2개의 측방향 표면들과 정렬되는, 단열 블록.
  2. 밀봉되고 단열된 탱크 벽을 만들기 위한 납작한 직육면체 각기둥의 전체 형상을 가지는 단열 블록(10, 23)으로서, 상기 단열 블록은 상기 탱크 벽의 단열 배리어를 형성하기 위하여 반복되는 패턴에 따라 배치되도록 의도되고, 상기 단열 블록은:
    100kg/m3를 넘는 밀도를 가진 중합체 발포체(polymer foam)의 패드(1)로서, 상기 패드는 전체적으로 장방형인 다각형 상측 표면(overall rectangular polygonal upper surface; 4), 상기 상측 표면에 평행하며 상기 상측 표면으로부터 상기 단열 블록의 두께 방향으로 분리된 동일하게 전체적으로 장방형인 다각형 하측 표면, 및 상기 상측 표면과 상기 하측 표면 사이에서 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면에 대해 직각으로 연장되는 복수개의 측방향 표면들(3)을 구비하고, 상기 측방향 표면들(3)은 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면의 장방형 기하학적 외피(rectangular geometrical envelope)를 형성하며, 상기 중합체 발포체 패드는 복수개의 모서리 표면들(2)을 구비하고, 상기 복수개의 모서리 표면들(2)은 상기 패드의 2개의 인접한 측방향 표면들(3) 사이에서 상기 단열 블록의 상기 두께 방향으로 연장되며, 상기 복수개의 모서리 표면들(2)은 상기 패드의 상기 인접한 측방향 표면들(3)에 비하여 짧으며, 상기 모서리 표면들(2)은 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면의 상기 장방형 기하학적 외피의 복수개의 모서리들에서 상기 상측 표면 및 상기 하측 표면의 상기 장방형 기하학적 외피를 상기 단열 블록의 상기 두께 방향으로 자르는 컷아웃(cutout)들에 의해 형성되는, 패드; 및
    상기 컷아웃들에서 상기 중합체 발포체 패드에 고정되는 복수개의 모서리 기둥들(corner posts; 5, 105, 205, 405, 505, 605);을 포함하며,
    상기 복수개의 모서리 기둥들은 상기 상측 표면과 상기 하측 표면 사이에서 상기 단열 블록의 전체 두께에 걸쳐 연장되며, 각각의 모서리 기둥은 상기 중합체 발포체 패드의 모서리 표면(2)을 완전히 덮는 내측 측방향 표면(6, 106, 406, 506, 606)을 가지고,
    상기 모서리 기둥들(5, 105, 205)은, 상기 패드를 구성하는 상기 중합체 발포체의 열팽창 계수의 75% 내지 125% 사이의 열팽창 계수를 가지며 23°C의 온도에서 1.5MPa을 넘는 압축 탄성 한계(elastic limit in compression)를 가지는 재료로 만들어지며, 상기 모서리 기둥의 상기 내측 측방향 표면은 상기 모서리 표면에 접착 접합(adhesively bonded)되고, 상기 모서리 기둥들(5, 105, 205)의 상기 재료는 170 kg/m3와 같거나 그보다 큰 밀도를 가지는 중합체 발포체 및 중합체 수지(polymer resin)로 이루어지는 군으로부터 선택되며,
    상기 내측 측방향 표면(406, 506, 606)은 상기 모서리 기둥(405, 505, 605)으로부터 상기 중합체 발포체 패드를 향하여 횡방향으로 돌출되는 훅 요소(hook element; 420, 520, 620)를 포함하며, 상기 훅 요소는 상기 내측 측방향 표면의 전체 표면적에 비하여 작은 표면적을 가지는 단면을 상기 단열 블록의 두께에 평행한 평면 내에서 포함하는, 단열 블록.
  3. 제2항에 있어서, 상기 훅 요소(620)는 상기 모서리 기둥의 전체 길이에 걸쳐 연장되고 상기 모서리 기둥의 주변부(periphery)의 소부분(small portion)에 걸쳐 돌출되는, 단열 블록.
  4. 제2항에 있어서, 상기 훅 요소는 상기 모서리 기둥의 길이의 소부분에 걸쳐 연장되는, 단열 블록.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내측 측방향 표면은 복수개의 병치된 훅 요소들(420, 520, 620)을 포함하는, 단열 블록.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수개 중의 2개의 연이은 훅 요소들(420, 520)은 상기 내측 측방향 표면 상에서 이격(422, 522)되는, 단열 블록.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패드(1)를 구성하는 상기 중합체 발포체는 130kg/m3와 같거나 그보다 큰 밀도를 가지는 밀폐 셀 폴리우레탄 발포체(closed-cell polyurethane foam)인, 단열 블록.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모서리 기둥들(5, 105, 205)의 상기 재료는 170kg/m3와 같거나 그보다 큰 밀도를 가지는 중합체 발포체인, 단열 블록.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모서리 기둥들(5, 105, 205)의 상기 재료는 중합체 수지를 포함하는, 단열 블록.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열 블록은 상기 중합체 발포체 패드의 상기 상측 표면 상에 고정된 합판 덮개 패널(plywood cover panel; 13)을 더 포함하며, 상기 덮개 패널은 상기 모서리들에서 상기 모서리 기둥들의 상측 표면을 덮으며, 상기 덮개 패널은 상기 중합체 발포체 패드의 상기 측방향 표면들과, 그리고 상기 패드에 고정된 상기 모서리 기둥들의 외측 측방향 표면과 정렬된 윤곽을 가지는, 단열 블록.
  11. 제10항에 있어서, 상기 덮개 패널은 상기 모서리 기둥들 각각의 위에 배치된 복수개의 요부들(15)을 구비하는, 단열 블록.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열 블록은 상기 중합체 발포체 패드의 상기 하측 표면 아래에 고정된 합판 하부 패널(14)을 더 포함하며, 상기 하부 패널은 상기 모서리들에서 상기 모서리 기둥들의 하측 표면을 덮으며, 상기 하부 패널은 상기 중합체 발포체 패드의 상기 측방향 표면들과, 상기 패드에 고정된 상기 모서리 기둥들의 외측 측방향 표면과 정렬된 윤곽을 가지는, 단열 블록.
  13. 차가운 유체를 담기 위한 지지 구조물 내에 배치되는 밀봉되고 단열된 탱크로서, 상기 탱크의 벽은 상기 유체와 접촉하도록 의도된 주 밀봉 멤브레인(24), 주 단열 배리어(23), 부 밀봉 멤브레인(22), 및 상기 부 밀봉 멤브레인과 상기 지지 구조물 사이에 배치된 부 단열 배리어(21)를 두께 방향으로 연속적으로 포함하며, 상기 주 단열 배리어는 상기 주 밀봉 멤브레인을 위한 평면 지지 표면(plane support surface)을 형성하도록 병치된 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 단열 블록들(23)의 세트를 포함하고, 상기 단열 블록들의 상기 상측 표면은 상기 탱크의 내부를 향하여 바라보며, 상기 탱크의 상기 벽은 상기 단열 블록들(23)을 상기 부 밀봉 멤브레인 상에서 유지시키기 위한 정착 부재들(anchoring members; 28, 37, 38, 39)을 더 포함하고, 정착 부재 각각은 모서리 기둥(5, 105, 205)에 대해 직각으로 상기 단열 블록의 상기 상측 표면 상에 맞물리는 지탱 요소(38), 및 상기 병치된 단열 블록들 사이에 배치되며 상기 지탱 요소에 부착된 연결 요소(28)를 포함하며, 상기 연결 요소(28)는 상기 지탱 요소로부터 상기 단열 블록들(23)의 상기 두께 방향으로 상기 지지 구조물(20)의 방향으로 연장되고, 상기 연결 요소는 상기 단열 블록들(23)을 상기 부 밀봉 멤브레인(22) 상으로 누르도록 상기 부 단열 배리어(21, 20) 또는 상기 지지 구조물에 부착되는, 단열 탱크.
  14. 차가운 액체 제품을 운송하기 위한 선박(70)으로서, 상기 선박은 이중 선체(72) 및 상기 이중 선체(72) 내에 배치된 제13항에 따른 탱크(71)를 포함하는, 선박.
  15. 제14항에 따른 선박(70)을 선적 또는 하선하기 위한 방법으로서, 단열 파이프라인들(insulated pipelines; 73, 79, 76, 81)을 통하여 부유식 저장 설비 또는 육상 저장 설비(77)로부터 상기 선박의 상기 탱크(71)로, 또는 상기 선박의 상기 탱크(71)로부터 부유식 저장 설비 또는 육상 저장 설비(77)로 전달되는, 선박 선적 하선 방법.
  16. 차가운 액체 제품을 위한 이송 시스템으로서, 상기 시스템은 제14항에 따른 선박(70), 상기 선박의 선체 내에 설치된 상기 탱크(71)를 부유식 저장 설비 또는 육상 저장 설비(77)에 연결하도록 구성된 단열 파이프라인들(73, 79, 76, 81), 및 차가운 액체 제품의 유동을 상기 단열 파이프라인들을 통하여 상기 부유식 저장 설비 또는 상기 육상 저장 설비로부터 상기 선박의 상기 탱크로, 또는 상기 선박의 상기 탱크로부터 상기 부유식 저장 설비 또는 상기 육상 저장 설비로 구동시키기 위한 펌프를 포함하는, 이송 시스템.
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