KR102332439B1 - 누설방지 벽 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 누설방지 및 단열 탱크에 관한 것으로서, - 지지 표면(1)을 형성하는 단열성 장벽, - 평탄 중앙부(10)의 대향하는 종방향 엣지들로부터 연장되는 두 개의 솟아오른 측방 엣지들(11) 및 평탄 중앙부(10)를 포함하는 복수의 금속 스트레이크(9)를 포함하는 금속 누설방지 막을 포함하고, 단열성 장벽은 지지 표면(1)으로부터 생성된 함몰부를 포함하고 고정 영역(20)을 포함하며, 적어도 하나의 상기 금속 스트레이크(9)는 평탄 중앙부(14)에 부착되고 각각의 인접한 금속 스트레이크(9)의 솟아오른 측방 엣지(11)에 누설되지 않게 용접되는 앵커링 스트레이크의 각 솟아오른 측방 엣지의 앵커링 스트레이크(4)를 고정하기 위하여 고정 영역(20)으로 연장되는 앵커링 플랜지(22)를 포함하는 앵커링 스트레이크(4)를 구성한다.

Description

누설방지 벽 구조
본 발명 극저온 유체와 같은 유체를 저장 및/또는 운반하기 위한 누설방지(leakproof) 및 단열 탱크의 분야에 관한 것이다.
누설방지 및 단열 탱크는 예컨대 대기압에서 저장되는 메탄(LNG) 또는 석유(LPG)와 같은 액화 가스의 저장을 위해 특별히 사용된다. 이 탱크들은 육상 또는 부유 구조물에 설치될 수 있다.
예를 들어, FR-A-2798358, FR-A-2709725, FR-A-2549575 또는 FR-A-2398961에 따르면, 막 또는 각각의 누설방지 막, 특히 탱크에 포함된 제품과 접촉하는 1차 누설방지 막이 있는 저온에서 액화 가스용 저장 또는 운송 탱크들은, 단열 장벽에 의해 지지되는 얇은 금속 판으로 구성된다. 이 얇은 금속판들은 탱크의 기밀-견고성을 보장하기 위하여 서로 간에 단단하게 연결되어 있다.
도 1은 이 유형의 탱크에서 단열 장벽 상에 상기 금속판을 고정하기 위한 종래의 방법을 예시한 것이다. 도 1에서, 단열 장벽의 윗 표면(101)은 지지면(101)으로부터 단열 장벽의 두께가 형성되는 홈(groove)(102)을 가진다. 이 홈(102)은, 그 단열 장벽의 두께에서, 지지면(101)에 평행하게 형성되는 언더컷(undercut)(103)에 의해 형성되는 고정 영역(retaining zone)을 가진다. 이 언더컷(103)은 단열 장벽의 두께에서 지지면(101)의 반대쪽에 홈(102)의 끝에 형성되는데, 홈(102)은 L자 형상의 단면을 가지고 그 기저가 언더컷(103)에 의해 형성된다. L자 형상의 앵커링 플랜지(anchoring flange)(104)는 홈(102)에 삽입된다. 이 앵커링 플랜지(104)는 앵커링 플랜지(104)를 단열 장벽 상에 지지면(101)에 직각인 방향으로 고정하기 위해 언더컷(103)에 수납된 기저(105)를 가진다. 앵커링 플랜지(104)는 바닥부(107)가 기저(105)에 근접하고 윗부분(108)은 지지면(101) 위로 돌출하는 앵커링 브랜치(anchoring branch)(106)를 더 포함한다.
두 금속판(109)은 앵커링 플랜지(104)의 양쪽 상에 배치된다. 이 금속판들(109)은 각각 지지면(101)을 품고 있는 평탄 중앙부(110)를 가진다(도면의 판독의 편이를 위해, 지지면(101)과 금속판(109)은 도 1에서 틈을 가진 것으로 표현되었다). 이 금속판(109)들은 또한 솟아오른 측방 엣지(raised lateral edge)를 가지는데, 이하에서는 솟아오른 엣지(raised edge)(111)라고 지칭한다. 두 인접 금속판(109) 각각의 솟아오른 엣지(111)는 앵커링 플랜지(104)의 앵커링 브랜치(106)의 각 쪽에서 용접된다.
그러므로 앵커링 플랜지(104)와 함께, 솟아오른 엣지(111)는 벨로우즈(bellows)를 형성하는데, 이것은 예컨대 초저온 유체가 탱크에 실릴 때 누설방지 막의 수축과 연관된 하중을 흡수할 수 있게 한다.
그러나, 이러한 앵커링 플랜지(104)는 각 솟아오른 엣지(111)에 대한 고정된 고정점을 구성한다. 실제로는, 앵커링 플랜지(104)가 솟아오른 엣지(111)에 의해 두개의 반대 방향으로 압박되어 있기 때문에, 그것은 탱크 내에서 실질적으로 고정된 채로 남아있다. 결과적으로, 앵커링 플랜지(104)를 통한 지지면(101) 상의 솟아오른 엣지의 앵커링은 실질적으로 고정된다. 누설방지 막의 유연성은 그러므로 제한된다.
본 발명은 누설방지 벽 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기초가 되는 하나의 아이디어는 좋은 유연성을 가지는 누설방지 막을 포함하는 탱크를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 지지 구조가 통합된 누설방지 및 단열 탱크를 제공하며, 상기 탱크는 지지 구조의 지지벽에 의해 지지되는 탱크 벽을 포함하고, 탱크 벽은,
- 지지벽 상에 고정되고 지지벽에 평행한 지지면을 형성하는 단열 장벽으로서, 단열 장벽은 복수의 병치된 평행육면체 절연 소자(juxtaposed parallelpipedal insulating element)를 포함하고, 지지면은 상기 복수의 절연 소자의 윗표면에 의해 형성되고,
- 지지면에 의해 지탱되는 금속 누설방지 막으로서, 금속 누설방지 막은 복수의 금속 스트레이크(metal strake)를 포함하며, 복수의 상기 금속 스트레이크 중 일부 또는 각각은 종방향으로 연장되는 프로파일링된 부분이고 그 횡방향은 탱크 벽으로부터 두께 방향으로 기저로부터 돌출하는 두 개의 솟아오른 측방 엣지들과 지지면 상에 거치된 평탄 중앙부를 포함하는 기저를 포함하며, 솟아오른 엣지들은 기저의 평탄 중앙부의 대향하는 종방향 엣지들로부터 형성되고, 금속 스트레이크들은 지지면 상에서 서로 간에 평행하게 배열되고,
여기서 단열 장벽은 지지면으로부터 절연 요소들의 두께에서 비어있는(hollowed out) 함몰부(recess)를 가지고, 함볼부는 종방향으로 연장되고 직각으로 횡방향으로 또는 절연 요소들의 두께 방향으로 비스듬하게 연장되는 고정 영역과 출현 개구부(emerging opening)를 가지고,
적어도 하나의 금속 스트레이크는 앵커링 스트레이크의 평탄 중앙부에 부착된 앵커링 플랜지를 포함하는 앵커링 스트레이크(anchoring strake)를 구성하고, 또는 앵커링 스트레이크의 평탄 중앙부의 종방향 엣지로부터 적어도 옆으로 돌출하고, 두께 방향으로 지지면 상의 앵커링 스트레이크를 유지하기 위하여 단열 장벽의 함몰부로부터 고정 영역에서 연장되고, 앵커링 스트레이크의 각각의 솟아오른 측방 엣지는 각각의 인접 금속 스트레이크의 솟아오른 측방 엣지에 단단히 용접된다.
이러한 특징 덕분에, 탱크의 누설방지 막은 좋은 유연성을 가진다. 실제로, 이 특징들 덕분에, 앵커링 플랜지는 앵커링 스트레이크의 평탄 중앙부에 직접적으로 연결되고 스트레이크의 솟아오른 엣지들은 앵커링 스트레이크의 솟아오른 엣지들에 연결된다. 그러므로, 금속 스트레이크들의 솟아오른 엣지들에 의해 형성된 벨로우즈와 앵커링 스트레이크의 솟아오른 엣지들은 금속 스트레이크들의 앵커링으로부터 분리된다. 결과적으로, 솟아오른 엣지들에 의해 형성된 벨로우즈의 변형은 앵커링 스트레이크의 앵커링에 의해 제한되지 않아서 누설방지 막이 좋은 유연성을 가진다.
실시예들에 따르면, 하나의 그러한 탱크는 다음 특징들 중 하나 이상을 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 함몰부의 바닥은 지지면의 일부분을 형성한다.
일 실시예에서, 앵커링 스트레이크의 중앙부에는 함몰부의 바닥이 거치된다.
일 실시예에 따르면, 앵커링 플랜지는 종방향으로 미끄러지도록 두께 방향으로 지지면 상의 앵커링 스트레이크를 고정하기 위해 단열 장벽의 함몰부의 고정 영역에서 연장된다.
일 실시예에 따르면, 절연 소자는 커버 패널들을 포함하고, 지지면은 절연 소자들의 커버 패널들에 의해 형성되며, 함몰부는 상기 커버 패널들의 적어도 하나의 두께에서 형성된다.
일 실시예에 따르면, 지지면을 형성하는 상기 커버 패널들의 적어도 하나의 상부면은 트로프 영역(trough zone)을 가지며, 예컨대 복도(corridor)의 형태로, 종방향으로 연장하고, 앵커링 스트레이크는 트로프 영역에 배치되어 앵커링 스트레이크의 평탄 중앙부가 트로프 영역의 바닥 위에 놓이게 된다.
일 실시예에서 따르면, 앵커링 스트레이크의 앵커링 플랜지에 따르면 평탄 중앙부의 제1 종방향 엣지로부터 측방향으로 돌출하고, 트로프 영역은 적어도 하나의 상기 커버 패널들의 면상부과 트로프 영역의 바닥을 연결하는 측벽을 포함하며, 함몰부는 트로프 영역의 측벽 상에 나타나는 홈을 포함하고, 홈은 직각으로 측방향으로 또는 절연 소자들의 두께 방향으로 비스듬하게 연장한다.
이러한 기능 덕분에, 커버 패널 상의 앵커링 스트레이크의 앵커링은 안전하고, 앵커링 플랜지는 트로프 영역의 바닥으로부터 커버 패널의 두께에서 수납된다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버 패널들의 상기 적어도 하나의 면상부은 트렌치(trench)를 포함하고, 홈은 트렌치에 의해 그리고 트렌치에 수납된 추가된 부분에 의해 함께 형성되며, 상기 추가된 부분은 홈의 수준에 위치된 상기 커버 패널들의 상기 적어도 하나의 면상부의 일부분과 트로프 영역의 측벽을 형성하고, 트렌치의 바닥은 트로프 영역의 바닥을 형성한다. 이러한 기능들 덕분에, 홈은 생산하기에 용이하다.
일 실시예에 따르면, 앵커링 스트레이크의 앵커링 플랜지는 제1 앵커링 플랜지를 구성하며 함몰부는 제1 함몰부를 구성하고, 제2 함몰부는 지지면으로부터 절연 소자들의 두께에서 비워지고, 제2 함몰부는 종방향으로 연장하고 횡방향으로 직각으로 또는 두께 방향으로 비스듬하게 연장하는 제2 고정영역과 제2 출현 개구부를 가지고, 앵커링 스트레이크는 앵커링 스트레이크의 평탄 중앙부에 의해 지탱되는 제2 앵커링 플랜지를 포함하고, 또는 앵커링 스트레이크의 평탄 중앙부의 제2 종방향 엣지로부터 적어도 측으로 돌출하고, 두께 방향으로 지지면 상의 앵커링 스트레이크를 고정하기 위하여 단열 장벽의 제2 함몰부로 연장한다. 이러한 기능들 덕분에, 앵커링 스트레이크는 두개의 앵커링 플랜지들을 사용하여 커버 패널에 안전하게 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 트로프 영역의 측벽은 트로프 영역의 제1 측벽을 구성하고, 트로프 영역은 상기 커버 패널들의 상기 적어도 하나의 상부면과 트로프 영역의 바닥을 연결하는 제2 측벽을 포함하며, 제2 함몰부는 트로프 영역의 제2 측벽 상에 나타나고, 그 안에서 제2 앵커링 플랜지는 평탄 중앙부의 제2 종방향 엣지로부터 측방향으로 돌출한다.
일 실시예에 따르면, 제2 앵커링 플랜지는 중앙 평탄부의 제2 종방향 엣지로부터 측방향으로 돌출하고, 중앙 평탄부의 제2 종방향 엣지는 상기 중앙 평탄부에 대한 중앙 평탄부의 제1 종방향 엣지에 대향되고, 여기서 트로프 영역의 측벽은 트로프 영역의 제1 측벽을 구성하고 홈은 제1 함몰부의 제1 홈을 구성하며, 트로프 영역은 상기 커버 패널들의 상기 적어도 하나의 면상부과 트로프 영역의 바닥을 연결하는 제2 측벽을 포함하고, 트로프 영역의 바닥은 트로프 영역의 제1 측벽과 제2 측벽을 연결하고, 제2 함몰부는 트로프 영역의 제2 측벽 상에 나타나는 제2 홈을 포함하고, 제2 홈은 직각으로 측방향으로 또는 절연 소자의 두께 방향으로 비스듬하게 연장한다. 이 특징들 덕분에, 앵커링 스트레이크는 커버 패널 상에 균형잡힌 방식으로 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 앵커링 스트레이크는 그 가지들이 앵커링 스트레이크의 솟아오른 엣지들을 형성하고 그 기저가 중앙 평탄부를 형성하는 U자 형상의 횡단면의 부분을 포함하고, 상기 기저는 상기 앵커링 플랜지를 형성하는 평판 상에 용접되며, 평판은 이 폭 방향에서 U자 형상 단면 부분의 기저보다 더 넓은 종방향으로 직각으로 폭 방향으로 취해진 폭을 가진다. 이 특징들 덕분에, 앵커링 스트레이크는 생산하기에 용이하다.
일 실시예에 따르면, 제1 앵커링 플랜지 및 제2 앵커링 플랜지는 종방향으로 평행하게 형성되는 평면에 대칭이고 지지면에 수직이다. 이 특징들 덕분에, 앵커링 스트레이크는 생산하기에 용이하다.
일 실시예에 따르면, 금속 스트레이크는 니켈-철 합금들과 망간-철 합금들로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진다. 바람직하게는, 10-5/K 이하의 열수축 계수를 나타내는 물질이 액체 가스가 섭씨 -100도 이하의 온도에서 사용되는 용도로 선택된다. 일 실시예에서, 16.10-6/K 이하의 열 수축 계수를 나타내는 물질이 액체 가스의 온도가 섭씨 -45도 내지 -100도 사이인 용도를 위해 선택된다.
이러한 탱크는 예컨대 LNG를 저장하기 위한, 육상 저장 설비의 일부를 형성하거나, 부유, 해안 또는 심해 구조, 특히 메탄 유조선, 부유식 저장 및 재기화 유닛(floating storage and regasification unit, FSRU), 원격 부유 생산 및 저장 유닛(remote floating production and storage unit, FPSO) 등에 설치된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 이중 선체와 이중 선체 내에 배치되는 전술한 탱크를 포함하는 차가운 액체 제품을 운송하는 선박을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 금속 스트레이크의 종방향은 선박의 종방향 축에 직각이다.
일 실시예에서, 그 종방향이 선박의 종방향 축에 직각인 금속 스트레이크들의 단부는 누설방지 및 단열 탱크의 앵글 브라켓(angle bracket)에 용접되며, 상기 앵글 브라켓은 금속 스트레이크들의 종방향에 직각으로 연장되는 탱크의 모서리를 형성한다.일 실시예에 따르면, 앵글 브라켓은 상호 간격을 가지는 탱크의 모서리를 따라 병치된 복수의 금속 부분에 의해 형성된다.
일 실시예에 따르면, 금속 부분들은 구부러진 부분들에 의해 서로 연결된다. 일 실시예에 따르면, 구부러진 부분들은 금속 스트레이크들의 솟아오른 엣지들에 대하여 선박의 종방향 축을 따라 오프셋된다.
일 실시예에 따르면, 누설방지 막은 적어도 두개의 횡단 스트레이크들을 더 포함하며, 상기 횡단 스트레이크들 중의 하나, 일부 또는 각각은 금속 스트레이크들의 종방향으로 직각인 방향으로 연장하는 프로파일링된 부분이고 평탄부와 적어도 하나의 솟아오른 측방 엣지를 포함하며, 탱크 벽은 단열 장벽에 앵커된 적어도 하나의 횡단 지지부(transverse support)를 포함하고, 횡단 지지부는 종방향으로 직각인 방향으로 연장하고, 상기 횡단 스트레이크의 상기 적어도 하나의 솟아오른 엣지는 상기 횡단 지지부의 각 종방향 쪽 상에 횡단 지지부에 단단하게 용접되고, 금속 스트레이크의 종방향 단부는 종방향 스트레이크들 중의 하나의 평탄부 상에 단단하게 용접된다.
이러한 횡단 스트레이크들은 여러가지 방법으로 생산될 수 있다. 제1 실시예에 따르면, 횡단 스트레이크들은 탱크의 평평한 벽의 중심부에 배치되고 누설방지 막은 횡단 스트레이크들의 각각의 쪽 상의 종방향을 따라 위치된 적어도 두개의 금속 스트레이크들을 포함하며, 상기 적어도 두개의 금속 스트레이크들은 각각의 횡단 스트레이크 상에 단단하게 용접된다.
일 실시예에 따르면, 횡단 스트레이크들은 종방향으로 누설방지 막의 가운데에 위치된다.
일 실시예에 따르면, 횡단 지지부는 상기 평탄 중앙부의 종방향 엣지들을 따라 배치된 두 솟아오른 엣지들 평탄 중앙부를 가진 횡단 앵커링 스트레이크에 의해 형성되며, 횡단 앵커린 플랜지는 상기 횡단 평탄 중앙부에 부착되고 단열 장벽에 앵커링되며, 상기 횡단 앵커링 스트레이크의 각각의 솟아오른 측방 엣지는 각각의 인접 횡단 스트레이크의 솟아오른 측방 엣지에 단단하게 용접된다.
일 실시예에 따르면, 금속 스트레이크들의 종방향은 선박의 종방향 축에 평행하다.
제2 실시예에 따르면, 횡단 스트레이크들은 탱크의 평평한 벽의 엣지에, 금속 스트레이크들과 모서리 구조의 종방향 단부들 사이의 접합부에 배치된다.
이 경우, 적어도 두개의 횡단 스트레이크들은 금속 스트레이크들과 탱크의 모서리 구조 사이에 배치되며, 적어도 두개의 횡단 스트레이크들 중의 하나의 평탄부는 모서리 구조에 단단하게 용접되고 상기 금속 스트레이크들의 종방향 단부들은 적어도 두개의 횡단 뱃전파들 중 다른 것의 평탄부에 용접된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 선박의 적재 또는 하역을 하는 방법을 제공하는데, 차가운 액체 제품이 절연된 파이프라인들을 통해 부유 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 누설방지 및 단열 탱크로 혹은 그 반대로 운반된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또는 차가운 액체 제품을 위한 운송 시스템을 제공하는데, 시스템은 전술한 선박, 선박의 선체에 설치된 누설방지 및 단열 탱크를 부유 또는 육상 저장 설비에 연결하기 위해 배치되는 절연 파이프라인들, 그리고 부유 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 누설방지 및 단열 탱크에 또는 그 반대로 절연 파이프라인들을 통해 차가운 액체 제품의 흐름을 구동하기 위한 펌프를 포함한다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 더 잘 이해될 수 있으며, 그 다른 목적들, 세부사항들, 특징들 및 장점들이 순전히 설명적이고 비한정적인 방식으로 주어지는 본 발명의 여러 특정 실시예들의 뒤따르는 설명들로부터 더 분명하게 명백해질 것이다.
도 1은 종래의 누설방지 금속 막 용접 지지부의 단면도이며, 상기 용접 지지부는 누설방지 및 단열 탱크의 단열 장벽에 앵커링된다.
도 2는 제1 실시예에 따른 용접 지지부에서 누설방지 및 단열 탱크벽의 일부분의 단면도이며, 용접 지지부는 상기 용접 지지부의 양쪽 상에 배치된 두개의 인접한 시트 금속 띠에 연결된다.
도 3은 제2 실시예에 따른 용접 지지부에서 누설방지 및 단열 탱크 벽의 일부분의 개략 사시도이며, 용접 지지부는 상기 용접 지지부의 양쪽 상에 배치된 두개의 인접한 시트 금속 띠에 연결되고, 누설방지 막은 비-수축된 상태이다.
도 4는 제3 실시예에 따른 용접 지지부에서 누설방지 및 단열 탱크 벽의 일부분의 개략 사시도이며, 용접 지지부는 상기 용접 지지부의 양쪽 상에 배치된 두개의 인접한 시트 금속 띠에 연결되고, 누설방지 막은 비-수축된 상태이다.
도 5는 도 4의 용접 지지부의 누설방지 및 단열 탱크 벽의 일부분의 단면도이다.
도 6은 금속 띠들이 선박의 횡단 방향에 배치된 선박의 탱크의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 탱크의 모서리를 도시한 도 6의 상세도이다.
도 8은 시트 금속 띠들이 선박의 종방향으로 배치된 탱크의 모서리에 선박의 탱크를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9는 시트 금속 띠들과 탱크의 모서리 구조 사이의 접합부를 도시한 도 8의 누설방지 막의 상세 단면도이다.
도 10은 도 6 및 도 7의 누설방지 막의 다양한 실시예의 개략적 사시도이다.
도 11은 메탄 유조선의 탱크 및 이 탱크를 적재/하역하는 터미널의 절개도를 개략적으로 나타낸 것이다.
아래의 설명에서, 누설방지 및 단열 탱크의 맥락에서 누설방지 막이 참조된다. 그러한 탱크는 가연성 또는 비가연성 가스로 채워질 내부 공간을 포함한다. 가스는 특히 액화 천연 가스(liquefied natural gas, LNG)일 수 있고, 다시 말해 주로 메탄과 에탄, 프로판, n-부탄, i-부탄, n-펜탄, i-펜탄, 네오펜탄 및 적은 비율의 질소와 같은 다른 탄화수소들 중의 하나 또는 그 이상의 가스 혼합일 수 있다. 가스는 또한 에탄 또는 액화 석유 가스(liquefied petroleum gas, LPG)일 수 있는데, 즉 근본적으로 프로판과 부탄을 포함하는 기름을 정제하면서 얻어지는 탄화수소들의 혼합일 수 있다.
누설방지 막은 탱크의 단열 장벽에 의해 형성되는 지지면(1) 상에 놓인다. 그러한 단열 장벽은 병치된 절연 소자들에 의해 형성된다. 예컨대, 적절한 절연 소자들이 문서 WO2012/072906에 기술된다. 절연 소자들은 고정 부재들에 의해 지지 구조에 앵커링된다. 각각의 절연 소자들은 두개의 큰 면들 또는 주요 면(main face), 그리고 4개의 작은 측면들을 가지는 사각형의 평행육면체 형상을 가진다. 이 절연소자들 각각은 커버 패널(13)을 포함하며, 커버 패널(13)의 상부면은 지지면(1)을 형성한다.
누설방지 막은, 한 쪽에 지지면(1) 상에 배치된 시트 금속 띠들을, 그리고 다른 쪽에 지지면(1)에 연결되고 시트 금속 띠들(9)의 길이의 적어도 일부에 걸쳐 시트 금속 띠들(9)에 평행한 긴 용접 지지부들(4)을 교대로 포함하는 반복 구조를 가진다. 시트 금속 띠들(9)은 인접한 용접 지지부들(4)에 대항하여 배치되고 용접된 측방 솟아오른 엣지들(11)을 포함한다. 그러한 구조는 예컨대 출원인에 의해 판매되는 NO96 타입의 메탄 유조선 탱크에서 쓰인다.
도 2는 제1 실시예에 따른 용접 지지부(4)에서 누설방지 및 단열 탱크 벽의 일부분의 단면도이며, 용접 지지부(4)는 상기 용접 지지부(4)의 양쪽 상에 배치된 두개의 인접한 시트 금속 띠들로 연결된다.
시트 금속 띠들(9)은 시트 금속 띠(9)의 종방향으로 형성된 평탄 중앙부(10)를 갖는다. 시트 금속 띠들(9)의 솟아오른 엣지들(11)은 평탄 중앙부(10)의 양쪽 상에 배치되는데, 달리 말하면 평탄 중앙부(10)의 두개의 반대방향 종방향 엣지들을 따르는 것이다. 인접한 두개의 시트 금속 띠들(9) 각각의 단일 솟아오른 엣지(11)가 도 2에 표현되어 있다. 각각의 솟아오른 엣지(11)는 지지면(1)으로부터 돌출되어 있다.
용접 지지부(4)는 단일 장벽 상의 시트 금속 띠들(9)의 앵커링들로 하여금 시트 금속 띠들(9)의 형태와 유사한 형태를 갖게 한다. 따라서, 용접 지지부(4)는 긴 형상을 가진다. 용접 지지부(4)는 평탄 중앙부(14)를 가진다. 용접 지지부(4)는 시트 금속 띠들(9)의 솟아오른 엣지(11)와 유사한 2개의 용접 플랜지들(15)을 더 포함한다. 이 용접 플랜지들(15)은 길고 평탄 중앙부(14)의 종방향 엣지들로부터 형성된다. 이 용접 플랜지(15)들은 지지면(1)으로부터 탱크의 내부를 향해 돌출한다.
용접 지지부(4)는 시트 금속 띠들(9)에 평행하게 배치되며, 시트 금속 띠들(9)과 용접 지지부(4)는 하나의 그리고 동일한 종방향을 가진다. 용접 지지부(4)는 2개의 인접한 시트 금속 띠들(9) 사이에 삽입된다. 따라서, 누설방지 막은 용접 지지부(4)에 의해 형성된 앵커링 스트레이크와 교대로 배치된 시트 금속 띠들(9)에 의한 달리는 스트레이크들(running strakes)로 구성된다. 그러한 앵커링 스트레이크는 바람직하게는 달리는 스트레이크들의 폭보다 좁은 폭을 가진다.
용접 지지부(4)를 단열 장벽 상에 앵커링하기 위해, 용접 지지부(14)가 앵커링되는 절연 소자(12)의 커버 패널(13)은 용접 지지부(4)의 종방향으로 긴 복도 형태의 간극 영역(zone of clearance)(16)을 포함한다. 이 간극(16)은 평바닥(flat bottom)(17)을 포함한다. 평바닥(17)은 견부(shoulder)(18)에 의해 그 종방향 쪽들 각각에서 에워싸인다. 견부(18)의 상부면과 평바닥(17)의 상부면은 커버 패널(13)의 상부면에 평행하다.
긴 평행육면체의 부가된 부분(19)은 상기 간극(16)의 각 종방향 쪽에서 간극(16)에 삽입된다. 이 부가된 부분(19)들은 견부(18)에서 간극(16)의 깊이와 동일한 두께를 갖는다. 따라서, 부가된 부분(19)은 지지면(1)을 형성하는 커버 패널(13)의 상부면의 높이와 함께 한다. 일반적으로, 지지면(1)은 커버 패널(13)의 상부면에 의해 그리고 부가된 부분(19)의 상부면에 의해 함께 형성된다. 게다가, 이 부가된 부분들(19)은 견부(18)의 폭보다 큰 폭을 가진다. 따라서, 부가된 부분들(19)은 평바닥(17) 위로 견부(18)로부터 측방으로 돌출한다.
그러므로 커버 패널(13)은 부가된 부분들(19)의 측면(36)에 의해 경계지어진 종방향 복도의 형태로 트로프 영역(trough zone)(35)을 갖는다. 달리 말하면, 평바닥(17)의 중앙 영역(21)은 부가된 부분들(19)에 의해 커버되지 않는다. 이 트로프 영역(35)은 또한 평바닥(17)의 높이에 위치한 측방 언더컷(undercut)들의 형태인 두개의 함몰부(recess)(20)를 갖는다. 각 함몰부는 평바닥(17)의 측방 단부, 달리 말하면 중앙 영역(21)으로부터 구분되는 것에 의해 경계지어지며, 견부(18)의 측면과 부가된 부분(19)의 바닥면은 평바닥(17)의 상기 측방 단부를 대면한다. 이 함몰부들(20)은 부가된 부분들(19)에 의해 커버되지 않는 평바닥(17)의 중앙 영역(21)으로부터 측방향으로 형성된다. 이 중앙 영역(21)은 용접 지지부(4)의 평탄 중앙부(14)의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 갖는다.
용접 지지부(4)는 두개의 앵커링 플랜지들(22)을 포함한다. 각각의 앵커링 플랜지(22)는 평탄 중앙부(14)의 각각의 종방향 엣지로부터 측방향으로 돌출한다. 용접 지지부(4)는 트로프 영역(35)의 종방향으로 따라 미끌어짐으로써 커버 패널(13) 내에 앵커링된다. 더 구체적으로는, 용접 지지부(4)는 트로프 영역(35)으로 삽입되어 한편으로는 용접 지지부(4)의 평탄 중앙부(14)가 평바닥(17)의 중앙 영역(21)에 놓이고, 다른 한편으로는, 앵커링 플랜지들(22)이 각각의 함몰부(20) 내에 수납된다. 따라서, 평바닥(17)의 중앙 영역(21)은 또한 용접 지지부(4)의 평탄 중앙부(14)가 놓이는 지지면(1)의 일부분을 구성한다. 용접 지지부(4)의 각 용접 플랜지(15)는 각각의 부가된 부분(19)의 측면(36)을 따라 커버 패널(13)의 두께로 형성되고 상기 부가된 부분(19)의 상부면으로부터 돌출한다. 앵커링 플랜지들(22)의 종방향 미끄러짐에 의한 함몰부(20)로의 삽입은 용접 지지부(4)의 앵커링에 대하여 지지면(1)에 직각 방향에 대해 허용하는 한편 용접 지지부(4)의 종방향에서 커버 패널(13) 상의 용접 지지부(4)의 미끄러짐을 허용한다.
용접 지지부(4)에 인접한 두개의 시트 금속 띠들(9) 각각의 솟아오른 엣지(11)는 용접 지지부(4)의 각각의 용접 플랜지(15)로 용접 구슬(23)에 의해 용접된다. 그러므로, 각각의 솟아오른 엣지(11)는, 용접 플랜지들(15) 중의 하나와 함께, 누설방지 막의 축소력을 흡수하도록 변형될 수 있는 벨로우즈(bellows)를 형성한다.
시트 금속 띠들(9)의 솟아오른 엣지들(11)과 용접 플랜지들(15) 사이의 누설 방지 용접은 많은 방법으로 생산될 수 있다. 따라서, 긴 길이에 걸쳐 용접 구슬들 (23)을 생산하기 위해, 용접 기계(도시되지 않음)가 사용될 수 있다. 용접은 예를 들어 문서 FR-A-2172837 또는 FR-A-2140716에 기술된 것와 같은 전기 용접기를 사용하여 생산될 수 있다. 이러한 용접기는 솟아오른 엣지들(11)의 용접을 생성하기 위해 시트 금속 띠들(9)에 대해 가압된 상태로 유지됨으로써 용접 구슬들(23)을 따라 변위된다. 다른 실시예에 따르면, 솟아오른 엣지들(11)와 용접 플랜지들(15)를 연결하는 용접 구슬(23)은 시임 용접(seam welding)에 의해 제조된다.
누설방지 막이 축소되면, 각각의 솟아오른 엣지(11)는 변형되면서 대응되는 용접 플랜지(15)로부터 멀어지게된다. 또한, 이러한 누설방지 막의 수축시에, 용접 플랜지(15)는 이들이 연결되는 시트 금속 띠들의 방향으로 또한 변형되어 막의 수축에 연계된 응력을 흡수한다. 따라서, 밀봉 막은 누설방지 막의 열 수축에 연결된 응력을 흡수하는 것을 가능하게 하는 양호한 유연성을 나타낸다.
도 3은 제2 실시예에 따른 용접 지지부의 누설방지 및 단열 탱크 벽의 일부분의 개략 사시도로서, 용접 지지부는 상기 용접 지지부의 양측에 배치된 인접한 2개의 시트 금속 띠들과 연결되고, 누설방지 막은 비-수축 상태에있다. 이 도면에서, 도 1과 관련하여 설명된 요소와 동일하거나 동일한 기능을 수행하는 요소는 동일한 참조를 갖는다.
이 제2 실시예는 제1 실시예와 용접 지지부(4)의 구조가 다르다. 용접 지지부(4)가 단일 조각에서 만들어진 도 2에 도시된 제1 실시예와는 대조적으로, 제2 실시예에 따른 용접 지지부(4)는 제1 부분(24)과 제2 부분(25)의 조립으로 만들어진다. 커버 패널(13), 그리고 따라서 트로프 영역(35)과 함몰부(20)는 도 2에 관하여 전술한 커버 패널(13)과 유사하다.
이 제2 실시예에서, 제1 부분(24)은 긴 형태이고 U자 형상의 단면을 가진다. 이 제1 부분(24)의 U자 형상의 단면의 기저는 용접 지지부(4)의 평탄 중앙부(14)를 형성한다. 이 제1 부분(24)의 U자 형상 단면의 가지들은 용접 지지부(4)의 용접 플랜지들(22)을 형성한다.
용접 지지부(4)의 제2 부분(25)은 평판 금속판의 형태를 취하며 용접 지지부(4)의 제1 부분(24) 상에 추가된다. 이 제2 부분(25)은 제1 부분(24)에 의해 형성되는 평탄 중앙부(14)의 바닥면 상에 고정된다. 제2 부분(25)은 제1 부분(24)의 길이와 동일한 길이를 가진다. 그러나, 제2 부분(25)은 제1 부분(24)의 평탄 중앙부(14)의 폭보다 큰 폭을 가진다. 제2 부분(25)은 평탄 중앙부(14)의 대향하는 종방향 엣지들을 따라 측방향으로 돌출하기 위하여 제1 부분(24)에 고정된다. 그러므로, 제2 부분(25)의 측방향 단부들(27)은 제1 부분(24)의 각 종방향 쪽으로부터 측방향으로 돌출한다. 이 측방향 단부들은 용접 지지부(4)의 앵커링 플랜지들(22)을 형성하고 커버 패널(13)의 함몰부(20) 내에 수납된다.
제2 부분(25)은 예컨대 제1 부분(24)에 의해 형성된 평탄 중앙부(14) 상의 중앙에 있는 종방향 용접 구슬(28)을 이용하여 제1 부분(24) 상에 고정된다.
도시되지 않은 변형례에서, 제1 부분(24)과 제2 부분(25) 사이의 연결은 제1 부분(24)의 평탄 중앙부(14)의 측방향 단부들에 위치한 2개의 종방향 용접선에 의해 생성된다.
도 4는 제3 실시예에 따른 용접 지지부에서 누설방지 및 단열 탱크 벽의 일부분의 개략 사시도이며, 용접 지지부는 상기 용접 지지부의 양측에 배열된 2개의 인접한 시트 금속 띠들과 연결된다. 도 5는 도 4의 용접 지지부에서의 누설방지 및 단열 탱크 벽의 일부분의 단면도이다. 이들 도 4 및 5에서, 도 1과 관련하여 설명 된 요소와 동일하거나 동일한 기능을 수행하는 요소들은 동일한 참조 번호를 갖는다.
이 제3 실시예는 제1 부분(24)이 복수의 제2 부분(25)에 용접된다는 점에서 도 3에 도시된 제2 실시예와 상이하다. 각 제2 부분은 제1 부분(24)의 길이보다 작은 길이를 가진다. 제2 부분(25)은 제1 부분(24)을 따라 규칙적으로 배열된다.
이 제3 실시예에서, 간극(16)은 견부(18)를 포함하지 않는다. 도 4에 도시 된 바와 같이, 용접 지지부(4)의 제2 부분(25)은 예를 들어 리벳들(rivets)(26)을 사용하여 바닥(17) 상에 직접 앵커링된다. 게다가, 간극(16)은 제2 부분(25)의 깊이와 실질적으로 동일한 커버 패널(12)의 두께로 취해진 깊이를 갖는다. 제2 부분(25)의 측방향 단부들(27)의 상부면은 따라서 커버 패널들(12)의 상부면과 함께하게 된다.
도 6은 탱크가 수납되는 선박의 횡 방향으로 시트 금속 띠들(9)이 배열 된 탱크의 단면 개략도이다.
여기에서, 탱크의 지지 구조는 이중 선체(double-hull) 선박의 내부 선체로 구성되며, (29)로 표시된 이 선체의 바닥 벽이 보여지며, 횡단 칸막이벽(bulkheads)에 의해, 선박의 내부 선채 내에 칸(compartment)을 형성한다. 지지 구조의 각각의 벽 상에 대응하는 탱크의 벽이 생성된다. 탱크의 각 벽은, 잇달아서, 탱크의 두께 방향으로, 바깥쪽에서 안쪽으로, 2차 단열 장벽(30), 2차 누설방지 막(31), 1차 단열 장벽(32) 및 1차 누설방지 막(33)을 포함한다.
2차 및 1차 누설방지 막(31, 33)은, 각 때마다, 솟아오른 엣지들(11)에 평행한 일련의 시트 금속 띠들(9)로 구성되며, 도 2 내지 5와 관련하여 전술한 용접 지지부들(4)과 교대로 배열된다. 이 교대 구조는 탱크 벽의 모든 표면에 걸쳐 생성되며, 아주 큰 길이들을 수반할 수 있다.
도 6에서, 솟아오른 엣지(11)는 선박의 종방향에 직각으로 종방향으로 배열되어 있다. 따라서, 솟아오른 엣지(11)는 선박의 종방향으로 수축력을 흡수 할 수 있게하는 벨로우즈를 구성한다. 시트 금속 띠들(9)과 용접 지지부들(4)은 선박의 종방향에 평행한 모서리들에서, 예를 들면 문서 WO 2012/072906 또는 FR2724623에 기술 된 바와 같이 중단(interrupt)된다.
도 7은 탱크의 모서리를 도시하는 도 6의 상세도이다. 이러한 탱크 모서리에서, 인접한 2개의 탱크 벽의 단열 장벽의 지지면들(1)은 예를 들어 대략 135도의 각도를 형성한다. 탱크의 이 모서리에서의 누설방지 막 사이의 밀봉-기밀성을 확보하기 위해, 지지면(1)은 복수의 병치된 모서리 부분들(37)로 커버된다. 이 모서리 부분들(37)은 2개의 인접한 벽들의 지지면(1) 사이에서 형성되는 각도와 유사한 각도를 가진다.
탱크의 모서리를 형성하는 2개의 탱크 벽의 시트 금속 띠들(9)은 모서리 부분들(37)에 단단히 용접되어 있다. 두 연속된 모서리 부분들(37) 사이의 밀봉-기밀성은 한 편으로는 2개의 인접한 모서리 부분들(37) 상에, 그리고 다른 편으로는 두 개의 모서리 부분들(37) 사이의 접합부와 모서리 수준을 형성하는 두 개의 탱크 벽들의 시트 금속 띠들(9) 상에 용접된 곡선 부분(38)의 존재에 의해 보장된다. 곡선 부분들(38)은 용접 지지부들(4)에 대하여 탱크의 모서리 방향으로 오프셋되어서 용접 지지부(4)가 탱크의 엣지를 따라 곡선 부분(38)을 대면하지 않는다. 모서리에 누설방지 막의 접합부를 형성하는 시트 금속 띠들(9)의 한 단부는 상기 곡선 부분들(38)의 변형 및 수축 응력의 흡수를 허용하기 위하여 곡선 부분들(38)에 의해 커버되는 솟아오른 엣지들(11)과 평행한 컷아웃(cutout)을 가질 수 있다. 따라서 누설방지 막은 시트 금속 띠들(9)의 종방향에 직각인 임의의 직선을 따라, 상기 시트 금속 띠들(9)의 유연성과 동등하거나 더 큰 유연성을 갖는다.
이러한 탱크의 모서리에서의 누설방지 탱크의 곡선 부분들(38)의 실시예는 예를 들어 도 6과 도 7에 관한 FR3004507 문서에 설명되어 있다. 또한 시트 금속 띠들(9) 및 용접 지지부들(4)의 솟아오른 엣지들(11)의 중단은 문서 WO 2012/072906 또는 FR2724623에 기재된 방법에 따라 제조될 수 있다.
도 8은 2차 누설방지 막의 시트 금속 띠들(9)이 탱크가 수납되는 선박의 종방향으로 배열되는 탱크의 개략적 단면도를 나타낸 것이다. 이 도 8은 탱크의 종방향 벽과 탱크의 횡방향 벽 사이의 탱크의 모서리를 도시하고, 탱크의 종방향 벽들의 시트 금속 띠들(9)의 종방향은 탱크를 구성하는 선박의 종방향과 평행하다. 이 도 8에서, 탱크 벽들은 도 5에서와 같이, 2개의 단열 장벽과 2개의 누설방지 막을 포함한다. 가독성의 관점에서, 2차 누설방지 막만을 도 8에서 볼 수 있으며, 아래의 설명은 표현되지 않은 1차 누설방지 막과 동일하게 적용된다.
탱크는, 횡방향 벽에 의해 형성된 각 모서리에서, 튜브 형태의 연결 링(39)을 포함하며, 이 연결 링(39)은 열 수축, 바다에서 선체의 변형 그리고 화물의 움직임에 기인한 장력을 흡수할 수 있다. 이러한 연결 링(39)은 예컨대 WO 2012/072906 또는 심지어 FR-A-2549575에 기술되어있다.
연결 링(39)은 지지 구조 상에 앵커링되고, 지지 구조의 모서리와 평행하게, 즉 시트 금속 띠들(9)의 종방향에 직각으로 형성되는 플랜지(40)를 포함한다. 시트 금속 띠들(9)은 연결 링(39) 전에 중단된다. 굴곡부(41)는 연결 링(39)의 플랜지(40)와 시트 금속 띠들(9)의 종단 사이의 누설방지 접합을 허용한다.
굴곡부(41)는 도 9를 참조하여 보다 상세히 설명된다. 이 굴곡부(41)는 탱크의 모서리에 평행하게, 즉 시트 금속 띠들(9)에 직각으로 배치된 복수의 모서리 스트레이크들을 포함한다.
외부 모서리 스트레이크(42)는 그 전체 길이에 걸쳐 연결 링(39)의 플랜지(40)에 용접된 평탄부(43)를 포함한다. 이 외부 모서리 스트레이크(42)는, 연결 링(39)에 대향하는 종방향 엣지 상에, 시트 금속 띠들(9)의 솟아오른 엣지들(11)과 유사한 솟아오른 엣지(44)를 포함한다.
내부 모서리 스트레이크(45)는 평탄부(46)를 포함하며, 평탄부(46) 상에는 시트 금속 띠들(9)의 단부들이 용접된다. 이 내부 모서리 스트레이크(45)는, 시트 금속 띠들(9)에 대향하는 종방향 엣지 상에, 금속 시트 띠들(9)의 솟아오른 엣지들(11)과 유사한 솟아오른 엣지(47)를 포함한다.
내부 모서리 스트레이크(42)와 외부 모서리 스트레이크(45)는 시트 금속 띠들(9)과 유사한 구조를 갖는 중앙 모서리 스트레이크(48), 즉 종방향 엣지들이 각각 솟아오른 엣지(50)를 가지는 평탄 중앙부(49)에 의해 연결된다. 인접 모서리 스트레이크들(42, 45, 48)의 솟아오른 엣지들(44, 47, 50)은 서로 연결된다.
인접한 두 개의 모서리 스트레이크들(42, 45, 48)의 솟아오른 엣지(44, 47, 50) 사이의 적어도 하나의 링크는 단열 장벽 상에 앵커링된 모서리 용접 지지부(51)를 통해 생성된다. 이러한 모서리 용접 지지부(51)는 탱크의 모서리와 평행하게 배치되고 전술한 용접 지지부(4 또는 104)와 유사한 구조를 갖는다.
따라서, 도 9에서, 그 위에 외부 모서리 스트레이크(42)가 용접되는 연결 링(39)의 플랜지(40)를 연속적으로 볼 수 있다. 외부 모서리 스트레이크(42)의 솟아오른 엣지(44)는 도 1과 관련하여 기술된 용접 지지부(104)와 유사한 모서리 용접 지지부(51)를 통해 단열 장벽 상에 용접된다. 제1 중앙 모서리 스트레이크(48)의 제1 솟아오른 엣지(50)는 또한 솟아오른 엣지(44)에 대향하는 모서리 용접 지지부(51)의 면 상에 이 모서리 용접 지지부(51) 상에 용접된다. 또한 용접 지지부(51)에 대향하는 제1 중앙 모서리 스트레이크(48)의 제2 솟아오른 엣지(50)는 제2 중앙 모서리 스트레이크(48)의 제1 솟아오른 엣지(50)에 직접 용접된다. 제1 중앙 모서리 스트레이크(48)에 대향하는 제2 중앙 모서리 스트레이크(48)의 제2 솟아오른 엣지(50)는 내부 모서리 스트레이크(45)의 솟아오른 엣지(47)에 직접 용접된다. 마지막으로, 시트 금속 띠들(9)은 내부 모서리 스트레이크(45)에 직접 용접된다. 시트 금속 띠들(9)의 솟아오른 엣지들(11)은, 예를 들어 문서 WO 2012/072906에 기술된 바와 같이 통상적인 방식으로 굴곡부(41) 이전에 중단된다.
도시되지 않은 실시예에서, 모서리 용접 지지부(51)는 도 2 내지 도 5와 관련하여 전술한 용접 지지부(4)와 유사한 횡방향 모서리 앵커링 스트레이크에 의해 형성된다.
굴곡부(41)는 적어도 내부 모서리 스트레이크(45)와 외부 모서리 스트레이크(42)를 포함한다. 중앙 모서리 스트레이크들(48)의 수는 원하는 누설방지 막의 유연성에 따라 0부터 N까지 변화할 수 있고, N은 정수이다. 사실, 인접한 모서리 스트레이크들(42, 45, 48)의 서로 다른 솟아오른 엣지들(44, 47과 50) 사이의 연결은 벨로우즈를 형성하여 시트 금속 띠들(9)의 종방향에 직각 방향으로 열 수축 응력을 흡수할 수 있게 한다. 도 9에서, N은 2이다.
유사하게, 모서리 용접 지지부들(51)의 숫자는 가변적이며, 굴곡부(41)는 모서리 용접 지지부(51)를 포함하는 인접 모서리 스트레이크들(42, 45, 48)의 2개의 솟아오른 엣지(44, 47, 50) 사이의 적어도 하나의 연결을 포함한다.
일부 경우에 그리고 시트 금속 띠들을 압축 작업하는 것을 피하려는 경우에, 용접 중에 인장 프리스트레싱(tensile prestressing)이 적용된다.
도 10은 도 6 및 도 7에 도시된 누설방지 막의 변형례의 개략도를 나타낸 것이다. 이 변형례에서, 시트 금속 띠들(9)은 탱크의 2개의 모서리들을 서로 연결하는 중앙 부분, 예컨대 실질적으로 탱크 벽의 가운데, 상에서 중단된다. 이 중단은 횡단 굴곡부(52)에 의해 생성된다. 이 횡단 굴곡부(52)는 시트 금속 띠들(9)의 종방향에 직각으로 형성된다.
전술한 도 8 및 9와 관련하여 횡단 굴곡부(52)는 굴곡부(41)와 유사한 방법으로 생산된다. 그러므로, 도 10에 나타난 누설방지 막에 있어서, 횡단 굴곡부(52)는 2개의 단부 횡단 스트레이크들(53)과 2개의 중앙 횡단 스트레이크들(54)을 포함한다. 단부 횡단 스트레이크들(53)은 내부 및 외부 모서리 스트레이크들(45, 42)와 유사하다. 중앙 횡단 스트레이크들(54)은 중앙 모서리 스트레이크들(48)과 유사하다. 중앙 횡단 스트레이크들(54)은 단부 횡단 스트레이크들(53) 사이에 삽입된다. 단부 횡단 스트레이크들(53)은 중앙 횡단 스트레이크들(54)에 대해 대칭이다. 횡단 굴곡부(52)의 양쪽에서 중단되는 시트 금속 띠들(9)은 각각의 단부 횡단 스트레이크(53) 상에 용접된다. 상이한 횡단 스트레이크들(53, 54)의 솟아오른 엣지들은 직접 또는 횡단 용접 지지부를 통해 서로 연결된다. 이 횡단 용접 지지부는 도 1 또는 도 2 내지 도 4와 관련하여 전술한 용접 지지부와 유사하다. 횡단 굴곡부는 도 1과 관련하여 설명된 용접 지지부(104)와 유사하거나 또는 도 2 내지 5와 관련하여 설명된 용접 지지부(4)와 유사한 적어도 하나의 횡단 용접 지지부를 포함한다. 횡단 굴곡부(52)에 의해 중단된 시트 금속 띠들(9)과 용접 지지부들(4)의 솟아오른 엣지들(11)은 통상적인 방식으로 중단되는데, 예컨대 문서 WO 2012/072906 또는 심지어 문서 FR-A-2549575에 기술되어 있다.
도 6 내지 도 10과 관련하여, 도 2와 도 3과 관련하여 전술한 바와 같은 용접 지지부들과 도 1과 관련하여 설명된 바와 같은 종래의 용접 지지부들이 교대하는 것이 가능하다. 그러한 용접 지지부들((4) 및 (104))의 교대는, 예컨대, 도 1의 하나의 용접 지지부(104)에 대한 도 2 및 도 3에 관해 기술된 하나의 용접 지지부의 교대 비율이나, 2분의 1 또는 심지어 N분위 1의 교대 비율을 가질 수 있다. 유사하게, 인접한 시트 금속 띠들(9)의 두 개의 솟아오른 엣지(11) 사이의 직접 용접에 의해 형성되는 벨로우즈와 함께 도 2 및 도 3과 관련하여 전술한 바와 같은 용접 지지부들의 교대를 할 수 있다. 그러한 교대들은, 예컨대, 매 두 개의 시트 금속 띠들(9), 매 3개의 시트 금속 띠들(9) 또는 심지어는 매 N개의 시트 금속 띠들(9)에 대해 하나의 용접 지지부(4)의 수준이다.
게다가, 도 2 내지 도 5와 관련하여 전술한 시트 금속 띠들(9) 및 용접 지지부들(4)은, 예컨대, 인바(Invar(R)), 즉 그 팽창 계수가 일반적으로 1.2 × 10-6 및 2 × 10-6 K-1 사이인 철과 니켈의 합금으로 제조된다. 다른 합금들도 사용될 수 있다.
누설방지 및 단열 탱크의 누설방지 막을 제조하기 위한 전술한 기술은 다양한 유형의 탱크들에 사용될 수 있으며, 예컨대 메탄 유조선과 같은 육상 설비 또는 부유 구조에서 LNG 탱크의 누설방지 막을 구성하는 데 사용될 수 있다.
도 11을 참조하면, 메탄 유조선(70)의 절개도는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 일반적으로 각기둥 형태의 누설방지 및 절연 탱크(71)를 도시한다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 수용된 LNG와 접촉하도록 의도된 1차 누설방지 장벽과, 1차 누설방지 장벽과 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 누설방지 장벽과, 각각 1차 누설방지 장벽과 2차 누설방지 장벽 사이에 그리고 2차 누설방지 장벽과 이중 선체(72) 사이에 배치되는 두 개의 절연 장벽들을 포함한다.
그 자체로 알려진 바와 같이, 선박의 상부 갑판 상에 배치된 적재/하역 파이프라인들(73)이 적절한 커넥터를 수단으로 해상 또는 항구 터미널로 연결되어, LNG 화물을 탱크(71)로 또는 탱크(71)로부터 수송할 수 있다.
도 6은 적재 및 하역 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예제를 나타낸다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 모바일 암(mobile arm)(74)과 모바일 암(74)을 지원하는 라이저(riser)(78)를 포함하는 고정된 해상 설비이다. 모바일 암(74)은 적재/하역 파이프라인들(73)에 연결될 수 있는 절연 가요성 파이프들(79)의 묶음을 지탱한다. 지향가능한 모바일 암(74)은 모든 메탄 유조선 형태에 맞춰진다. 도시되지 않은 링크 파이프(link pipe)는 라이저(78) 내부에서 연장한다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 메탄 유조선(70)을 육상 설비(77)로부터 또는 육상 설비(77)로 적재 및 하역할 수 있게 해준다. 후자는 액화 가스 저장 탱크(80) 및 수중 파이프(76)에 의해 적재 및 하역 스테이션(75)으로 연결되는 링크 파이프(81)를 포함한다. 수중 파이프(76)는 적재 및 하역 스테이션(75)과 육상 설비(77) 사이의 큰 거리, 예컨대 5km에 걸쳐 액화 가스를 수송할 수 있게 해주는데, 이것이 메탄 유조선(70)이 적재 및 하역 작업 중에 해안으로부터 먼 거리에 있을 수 있도록 해준다.
액화 가스의 이송에 필요한 압력을 발생시키기 위해, 펌프는 선박(70)에 설치되었거나 그리고/또는 설비(77)가 장착된 펌프 및/또는 적재 및 하역 스테이션(75)에 장착된 펌프로서 구현된다.
비록 본 발명이 몇몇 특정 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 어떤 방식으로도 여기에 한정되는 것이 아님은 명백하며, 본 발명은 본 발명의 문맥 내에 포함되는 설명된 수단들의 모든 기술적 균등물과 그 조합들을 포함한다.
"포함하다(comprise)" 또는 "포함하다(include)"라는 동사 및 그 활용형들의 사용은 청구항에 기술된 것 이외의 요소들과 단계들의 존재를 배제하는 것이 아니다.
청구항에서, 괄호 사이의 임의의 참조 기호는 청구항을 한정하는 것으로서 해석되어서는 안된다.

Claims (21)

  1. 지지 구조에 통합된 누설방지 및 단열 탱크(leakproof and thermally insulating tank)로서, 상기 탱크는 지지 구조의 지지벽(supporting wall)에 의해 지탱되는 탱크 벽을 포함하고, 탱크 벽은:
    지지벽 상에 고정되고 지지벽과 평행한 지지면(support surface)(1, 21)을 형성하는 단열 장벽(30, 32)으로서, 단열 장벽(30, 32)은 복수의 병치된 평행육면체 절연 소자들(juxtaposed parallelepipedal insulating elements)(12)을 포함하고, 지지면(1, 21)은 복수의 절연 소자들(12)의 상부면에 의해 형성되는, 단열 장벽(30, 32);
    지지면(1, 21)에 의해 지탱되는 금속 누설방지 막으로서, 금속 누설방지 막은 복수의 금속 스트레이크들(metal strakes)(4, 9)을 포함하고, 각각의 금속 스트레이크(4, 9)는 종방향으로 연장하는 프로파일링된 부분이고 그 횡단면은 지지 구조(1, 21) 위에 놓인 평탄 중앙부(10, 14)와 탱크 벽의 두께 방향으로 기저로부터 돌출하는 두 개의 솟아오른 측방 엣지들(raised lateral edges)(11, 15)을 포함하고, 솟아오른 엣지들(11, 15)은 기저의 평탄 중앙부(10, 14)의 대향하는 종방향 엣지들로부터 형성되고, 금속 스트레이크들(4, 9)은 지지면(1, 21) 상에 서로 평행하게 배치되는, 금속 누설방지 막;을 포함하고,
    단열 장벽은 절연 소자들(12)의 두께에서 비워진(hollowed out) 함몰부(recess)를 포함하고, 함몰부의 바닥은 지지면(1, 21)의 일부분(21)을 형성하고, 함몰부는 종방향으로 연장하고 출현 개구부(emerging opening) 및 직각으로 측방향으로 연장하거나 또는 절연 소자들의 두께 방향으로 비스듬하게 연장하는 고정 영역(retaining zone)(20)을 포함하고,
    금속 스트레이크들 중의 적어도 하나는 함몰부의 바닥 위에 놓인 평탄 중앙부(14)의 앵커링 스트레이크(anchoring strake)(4)를 구성하고, 상기 앵커링 스트레이크(4)는 평탄 중앙부(14)의 종방향 엣지로부터 측방으로 돌출하고 두께 방향으로 지지면(21) 상의 앵커링 스트레이크(4)를 고정하기 위하여 단열 장벽의 함몰부의 고정 영역(20)으로 연장하는 앵커링 플랜지(anchoring flange)(22)를 포함하고, 앵커링 스트레이크(4)의 각각의 솟아오른 측방 엣지(15)는 각각의 인접한 금속 스트레이크(9)의 솟아오른 측방 엣지(11)에 단단하게 용접되는, 누설방지 및 단열 탱크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    절연 소자들(12)은 커버 패널들(cover panels)(13)을 포함하고, 지지면(1, 21)은 절연 소자들(12)의 커버 패널들(13)에 의해 형성되고, 함몰부는 상기 커버 패널들 중의 적어도 하나의 두께에서 형성되는, 누설방지 및 단열 탱크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    지지면(1)을 형성하는 상기 커버 패널들(13) 중의 적어도 하나의 상부면은 종방향으로 연장하는 트로프 영역(trough zone)(35)을 포함하고, 앵커링 스트레이크(4)는 트로프 영역(35)에 배치되어 앵커링 스트레이크(4)의 평탄 중앙부(14)가 트로프 영역(35)의 바닥(21) 위에 놓이는, 누설방지 및 단열 탱크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    트로프 영역(35)은 상기 커버 패널들(13) 중의 상기 적어도 하나의 상부면과 트로프 영역(35)의 바닥(21)을 연결하는 측벽(36)을 포함하고, 함몰부는 트로프 영역(35)의 측벽(36) 상에 나타나는 홈(groove)(20)을 포함하고, 홈(20)은 직각으로 측방향으로 연장되거나 또는 절연 소자들의 두께 방향으로 비스듬하게 연장하는, 누설방지 및 단열 탱크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 커버 패널들(13) 중의 상기 적어도 하나의 상부면은 트렌치(trench)(16)를 포함하고, 홈(20)은 트렌치(16)에 의해 그리고 트랜치(16)에 수납된 추가된 부분(19)에 의해 함께 형성되고, 상기 추가된 부분(19)은 트로프 영역(35)의 측벽(36)을 형성하고 상기 커버 패널들(13) 중의 상기 적어도 하나의 상부면(1)의 일부분은 홈(20)과 동일한 수준으로 위치되며, 트렌치(16)의 바닥(17)은 트로프 영역(35)의 바닥(21)을 형성하는, 누설방지 및 단열 탱크.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    앵커링 스트레이크(4)의 앵커링 플랜지(22)는 평탄 중앙부(14)의 제1 종방향 엣지로부터 측방으로 돌출하는 제1 앵커링 플랜지를 구성하고, 함몰부는 제1 함몰부를 구성하며, 제2 함몰부는 지지면(1, 21)으로부터 절연 소자들(12)의 두께에서 비워지며, 제2 함몰부는 종방향으로 연장하고 제2 출현 개구부와 직각으로 측방향으로 연장하거나 또는 두께 방향으로 비스듬하게 연장하는 제2 고정 영역을 포함하고, 앵커링 스트레이크(4)는 앵커링 스트레이크(4)의 평탄 중앙부(14)의 제2 종방향 엣지로부터 측방향으로 돌출하고 두께 방향으로 지지면(1) 상에 앵커링 스트레이크를 고정하기 위해 단열 장벽의 제2 함몰부로 연장하는 제2 앵커링 플랜지를 포함하는, 누설방지 및 단열 탱크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    트로프 영역(35)은 상기 커버 패널들(13) 중의 상기 적어도 하나의 상부면과 트로프 영역(35)의 바닥(21)을 연결하는 측벽(36)을 포함하고, 함몰부는 트로프 영역(35)의 측벽(36) 상에 나타나는 홈(groove)(20)을 포함하고, 홈(20)은 직각으로 측방향으로 연장되거나 또는 절연 소자들의 두께 방향으로 비스듬하게 연장하며,
    트로프 영역의 측벽은 트로프 영역의 제1 측벽을 구성하고, 트로프 영역은 상기 커버 패널들 중의 상기 적어도 하나의 상부면과 트로프 영역의 바닥을 연결하는 제2 측벽을 포함하고, 제2 함몰부는 트로프 영역의 제2 측벽 상에 나타나는, 누설방지 및 단열 탱크.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    앵커링 스트레이크는 그 가지들이 앵커링 스트레이크(4)의 솟아오른 엣지들(15)을 형성하고 그 기저가 평탄 중앙부(14)를 형성하는 U자 형상의 단면의 일부분(24)을 포함하고, 상기 기저는 상기 앵커링 플랜지(22)를 형성하는 평판(25) 상에 용접되며, 평판(25)은 종방향으로 직각으로 폭방향으로 취해진 폭을 가지며 이 폭은 이 폭 방향에서 U자 형상의 단면의 일부분(24)의 기저보다 넓은, 누설방지 및 단열 탱크.
  9. 제 6 항에 있어서,
    제1 앵커링 플랜지와 제2 앵커링 플랜지는 종방향으로 평행하고 지지면(1)에 직각으로 형성되는 평면 상에서 대칭인, 누설방지 및 단열 탱크.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 스트레이크들(9)은 1.6 × 10-5/K 미만의 열축소 계수를 나타내는 니켈-철 합금이나 망간-철 합금으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질로 구성되는, 누설방지 및 단열 탱크.
  11. 차가운 액체 제품을 운송하기 위한 선박(70)으로서, 선박은 이중 선체(double hull)(72)와 이중 선체에 배치된 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 의한 누설방지 및 단열 탱크(71)를 포함하는, 선박.
  12. 제 11 항에 있어서,
    금속 스트레이크들의 종방향은 선박의 종방향 축에 직각인, 선박.
  13. 제 12 항에 있어서,
    그 종방향이 선박의 종방향 축에 직각인 금속 스트레이크(9)의 단부는 누설방지 및 단열 탱크의 앵글 브라켓(angle bracket) 상에 용접되고, 상기 앵글 브라켓은 금속 스트레이크들(9)의 종방향에 직각으로 연장하는 탱크의 모서리를 형성하고, 앵글 브라켓은 상호 간격을 가지는 탱크의 모서리를 따라 병치된 복수의 금속 부분들(35)에 의해 형성되고, 금속 부분들은 곡선 부분들(38)에 의해 서로 이어지는, 선박.
  14. 제 13 항에 있어서,
    곡선 부분들(38)은 금속 스트레이크들의 솟아오른 엣지들(11)에 대해 선박의 종방향 축을 따라 오프셋되는, 선박.
  15. 제 11 항에 있어서,
    금속 스트레이크들의 종방향은 선박의 종방향 축과 평행한, 선박.
  16. 제 11 항에 있어서,
    누설방지 막은 적어도 두 개의 횡단 스트레이크(42, 45, 48, 52, 53)를 더 포함하고, 상기 횡단 스트레이크들(42, 45, 48, 52, 53) 중의 하나는 금속 스트레이크들의 종방향에서 직각 방향으로 연장하는 프로파일링된 부분이고 평탄부(43, 46, 49)와 적어도 하나의 솟아오른 측방 엣지(44, 47, 50)를 포함하며, 탱크 벽은 단열 장벽에 앵커링된 적어도 하나의 횡단 지지부(51)를 더 포함하고, 횡단 지지부(51)는 종방향에서 직각인 방향으로 연장하고, 상기 횡단 스트레이크들(42, 45, 48, 52, 53)의 상기 적어도 하나의 솟아오른 엣지(44, 47, 50)는 상기 횡단 지지부(51)의 각각의 종방향 쪽 상에 횡단 지지부(51)에 단단하게 용접되며, 금속 스트레이크들(9)의 종방향 단부는 횡단 스트레이크(42, 45, 48, 52, 53) 중의 하나의 평탄부(43, 46, 49)에 단단하게 용접되는, 선박.
  17. 제 16 항에 있어서,
    횡단 지지부는 평탄 중앙부와 상기 평탄 중앙부의 종방향 엣지들을 따라 배치된 두 개의 솟아오른 엣지들을 포함하는 횡단 앵커링 스트레이크(transverse anchoring strake)에 의해 형성되고, 횡단 앵커링 플랜지는 상기 평탄 중앙부에 부착되고 단열 장벽에 고정되며, 상기 횡단 앵커링 스트레이크의 솟아오른 측방 엣지들 각각은 각각의 인접한 횡단 스트레이크의 솟아오른 측방 엣지에 단단하게 용접되는, 선박.
  18. 제 16 항에 있어서,
    횡단 스트레이크들(53, 54)은 탱크의 평탄한 벽의 중앙부에 배치되고 누설방지 막은 횡단 스트레이크들(53, 54)의 양쪽 상에 종방향을 따라 위치되는 적어도 두 개의 금속 스트레이크들(9)을 포함하고, 상기 적어도 두 개의 금속 스트레이크들(9)은 각각의 횡단 스트레이크 상에 단단하게 용접되는, 선박.
  19. 제 16 항에 있어서,
    횡단 스트레이크들(42, 45, 48)은 탱크의 평탄한 벽의 엣지에 배치되고, 금속 스트레이크들(9)과 모서리 구조(39)의 종방향 단부들 사이의 접점에서, 적어도 두 개의 횡단 스트레이크들(42, 45, 48)은 금속 스트레이크들(9)과 탱크의 모서리 구조(39) 사이에 배치되고, 적어도 두 개의 횡단 스트레이크들 중의 하나의 평탄부(43)는 모서리 구조(39)에 단단하게 용접되고 상기 금속 스트레이크들(9)의 종방향 단부는 적어도 두 개의 횡단 스트레이크들 중의 다른 것의 평탄부(45)에 용접되는, 선박.
  20. 제 11 항에 의한 선박(70)의 적재 또는 하역을 하는 방법으로서,
    차가운 액체 제품이 절연 파이프라인들(73, 79, 76, 81)을 통해 부유 또는 육상 저장 설비(77)로부터 누설방지 및 단열 탱크로 또는 그 반대로 전달되는, 선박의 적재 또는 하역을 하는 방법.
  21. 차가운 액체 제품을 위한 운송 시스템으로서,
    시스템은 제 11 항에 의한 선박(70), 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유 또는 육상 저장 시설(77)로 연결하기 위해 배치되는 절연 파이프라인들(73, 79, 76, 81) 및 절연 파이프라인들을 통해 부유 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로 또는 그 반대로 차가운 액체 제품의 흐름을 구동하기 위한 펌프를 포함하는, 운송 시스템.
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