KR102450352B1 - 단열 블록을 유지하기 위한 앵커 장치 - Google Patents

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세바스티앙 들라노에
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Abstract

지지벽에 대해 단열 블록을 유지하도록 의도된 앵커 장치는 하부 플레이트(31), 하부 플레이트에 평행한 상부 플레이트(32) 및 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이의 최소 간격을 정의하는 접합부를 포함한다. 이격 부재는 접합 위치에서 하부 플레이트와 상부 플레이트(32)를 유지하는 경향이 있는 탄성 압축 부재(39)를 포함하고, 탄성 압축 부재는 접합 위치에서 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이의 최대 간격을 정의하고, 최대 간격은 최소 간격보다 크고, 탄성 압축 부재(39)는 상부 플레이트를 하부 플레이트를 향해 이동시키는 경향이 있는 힘에 대한 응답으로 접합부에 대해 하부 및 상부 플레이트의 접합 위치까지 탄성적으로 압축된다.

Description

단열 블록을 유지하기 위한 앵커 장치
본 발명은 차가운 유체를 수용하기 위해 지지 구조물에 통합된 밀봉 및 단열 탱크 분야, 특히 액화 가스를 수용하기 위한 멤브레인 탱크, 특히 이러한 탱크에서 사용할 수 있는 기계적 앵커 장치에 관한 것이다.
밀봉 및 단열 탱크는 다양한 산업 분야에서 차가운 제품을 저장하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 에너지 분야에서 액화천연가스(LNG)는 대기압에서 약 -163°C의 지상 저장 탱크 또는 부유 구조물의 탱크에 저장될 수 있는 메탄 함량이 높은 액체이다. 액화석유가스(LPG)는 -50°C에서 0°C(포함) 사이의 온도에서 저장될 수 있다.
부유식 구조물의 경우, 탱크는 액화 가스를 수송하거나 부유식 구조물의 추진을 위한 연료로 사용되는 액화 가스를 수용하도록 의도될 수 있다.
예를 들어 문헌 WO-A-2014096600 및 WO-A-2019110894로부터 액화천연가스를 저장하기 위해 지지 구조물에 배열된 밀봉되고 단열된 탱크와 그 벽이 다층 구조를 갖는, 즉 탱크의 외부로부터 내부를 향해, 지지 구조물에 고정된 2차 단열 배리어, 2차 단열 배리어에 의해 지지되는 2차 밀봉 멤브레인, 2차 밀봉 멤브레인에 의해 지지되는 1차 단열 배리어 및 1차 단열 배리어에 의해 지지되고 탱크에 저장된 액화천연가스와 접촉하도록 되어 있는 1차 밀봉 멤브레인이 알려져 있다.
1차 및 2차 단열 배리어 각각은 평행 육면체의 일반적인 형태의 모듈식 1차 및 2차 단열 블록의 어셈블리를 포함하며, 이 블록은 병치되어 각각의 밀봉 멤브레인에 대한 지지 구조물을 형성한다. 단열 블록은 지지 구조물에 고정되고 1차 및 2차 단열 블록의 코너 높이에 위치하는 앵커 장치에 의해 지지 구조물에 고정된다. 따라서 각 앵커 장치는 4개의 인접한 2차 단열 블록의 코너 및 4개의 인접한 1차 단열 블록의 코너와 협력하여 지지 구조물에 대해 이들을 유지한다.
본 발명의 일부 측면은 탱크에 포함된 액체의 출렁거림 현상으로 인해 탱크벽이 높고 국부적인 압축 응력을 겪을 수 있다는 관찰에 기초한다. 이제 앵커 장치는 단열 블록보다 일반적으로 더 단단한 구성 요소로 제작되어 전체 크기가 제한적이면서 단열 배리어를 안정적으로 고정할 수 있다. 이러한 강성 차이는 특히 단열 배리어가 본질적으로 폴리머 폼으로 만들어지는 경우, 압축 응력에 대한 응답으로 단열 배리어에 평탄도 결함을 생성할 위험을 초래한다. 이러한 평탄도 결함은 단열 배리어에 의해 지지되는 밀봉 멤브레인의 무결성을 손상시키는 앵커 장치와 일치하는 응력 집중을 유발할 수 있다.
본 발명의 기반이 되는 아이디어는 압축 응력에 대한 단열 배리어의 응답을 균일화하기 위한 관점에서, 탱크 내부에서 오는 압축력 방향으로 앵커 장치의 유연성을 도입하는 것으로 구성된다. 본 발명의 기초가 되는 또 다른 아이디어는 밀봉되고 단열된 멤브레인 탱크를 사용하는 동안 앵커 장치의 상부 표면이 대략적으로 단열 블록의 상부 표면의 움직임을 따르도록 하는 것으로 구성된다.
이를 위해 본 발명은 지지벽에 대해 단열 블록을 유지하기 위한 앵커 장치로서,
앵커 장치는 하부 플레이트, 하부 플레이트와 평행한 상부 플레이트, 하부 플레이트와 상부 플레이트를 연결하는 연결 부재, 및 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 배치되는 이격 부재를 포함하고, 이격 부재는 강성부를 포함하는 접합부(abutment part)를 포함하고, 접합부는 접합부에 대해 하부 플레이트와 상부 플레이트의 맞닿음 위치에서 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이의 최소 간격을 정의하고,
클램핑 어셈블리로부터 하부 플레이트에 수직으로 돌출되어 있고, 지지벽에 부착되도록 의도된 하단 및 하단과 반대되는 상단을 포함하고 하단 방향으로 하부 플레이트에 견인력을 가할 수 있도록 하부 플레이트에 결합되는 앵커 로드를 포함하고,
이격 부재는 하부 플레이트와 상부 플레이트를 이격 위치에 유지하는 경향이 있는 탄성 압축 부재를 더 포함하고, 연결 부재는 이격 위치에서 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이의 최대 간격을 정의하고, 상기 최대 간격은 상기 최소 간격보다 크며, 탄성 압축 부재는 상기 상부 플레이트를 하부 플레이트로 이동시키려는 힘에 대한 응답으로 접합부에 대해 상기 하부 및 상부 플레이트의 접합 위치까지 탄성적으로 압축되도록 구성된다.
이러한 특징에 의해 앵커 장치는 압축력에 대해 종래 기술에 비해 낮은 강성을 가질 수 있어 이격 위치와 접합 위치 사이에서 압착에 의한 탄성 변형 능력을 갖게 된다.
다른 유리한 실시예에 따르면, 위와 같은 앵커 장치는 다음의 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다.
하부 플레이트와 상부 플레이트 사이의 최대 간격을 정의하는 이격 부재는 다양하게 제작될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연결 부재는 하부 플레이트 및 상부 플레이트에 수직하고 접합부에 형성된 보어를 통해 연장되는 적어도 하나의 커넥팅 로드를 포함하고, 하부 플레이트 및/또는 상부 플레이트는 접합 위치로 슬라이딩할 수 있도록 커넥팅 로드에 상대적으로 슬라이딩하도록 장착된다.
일 실시예에 따르면, 연결 부재는 이격 위치에서 커넥팅 로드에 대해 종방향으로 상부 플레이트를 고정시키기 위해 커넥팅 로드의 제1 단부에 결합된 제1 접합 요소를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 연결 부재는 제1 접합 요소에 결합된 회전 고정 요소를 더 포함하고, 회전 고정 요소의 일부는 커넥팅 로드를 회전 고정시키기 위해 상부 플레이트의 노치에 수용된다.
일 실시예에 따르면, 회전 고정 요소는 제1 접합 요소를 수용하는 상부 플레이트의 하우징에 수용되고, 노치는 하우징 내로 개방된다.
일 실시예에 따르면, 연결 부재는 이격 위치에서 커넥팅 로드에 대해 종방향으로 하부 플레이트를 고정시키기 위해 커넥팅 로드의 제2 단부에 결합된 제2 접합 요소를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제1 접합 요소는 커넥팅 로드의 제1 단부 상에 나사 결합되고 용접된 너트를 포함하고, 제2 접합 요소는 하부 플레이트에 견고하게 부착된다.
일 실시예에 따르면, 제2 접합 요소는 하부 플레이트의 홈에 수용되고, 홈은 제2 접합 요소의 2개의 별개의 면이 협동하여 커넥팅 로드를 회전 고정하고, 제1 접합 요소는 상부 플레이트가 견고하게 부착된다.
일 실시예에 따르면, 앵커 장치는 하부 플레이트 아래에 배치되고 앵커 로드가 통과하는 중앙 하우징을 포함하는 이격부를 더 포함하고, 이격부는 클램핑 어셈블리의 하부 플레이트에 대해 지지하도록 구성된 상부 표면과, 단열 블록 및 제2 접합 요소를 지지하도록 의도된 하부 표면을 포함하고, 제2 접합 요소는 이격부의 홈에 수용되고, 홈은 커넥팅 로드를 회전 고정시키기 위해 제2 접합 요소의 2개의 대향면과 협력하는 2개의 대향면을 포함하고, 제1 접합 요소는 상부 플레이트에 견고하게 부착된다.
탄성 압축 부재는 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 다양하게 배치될 수 있다. 탄성 압축 부재는 최소 간격을 정의하는 접합부와 직렬 또는 병렬로 장착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 탄성 압축 부재는 커넥팅 로드에 결합된다.
일 실시예에 따르면, 탄성 압축 부재는 접합부 및/또는 하부 및/또는 상부 플레이트(들)를 지지한다.
일 실시예에 따르면, 접합부에 형성된 보어는 탄성 압축 부재가 배치되는 스테이지를 포함한다. 이러한 특징 덕분에 탄성 압축 부재는 작은 전체 크기를 가질 수 있다.
탄성 압축 부재는 다양한 방식으로, 특히 하나 이상의 스프링 형태로 제조될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성 압축 부재는 스프링 와셔의 스택을 포함한다. 예를 들어 2~10개의 벨빌 와셔(Belleville washer)를 사용하여 1~8mm(포함)의 탄성 운동을 생성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 탄성 압축 부재는 코일 스프링을 포함한다.
상부 및 하부 플레이트의 이격 위치와 접합 위치 사이의 탄성 운동은 바람직하게는 빈 탱크와 주위 온도에 대응하는 휴지 상태와 탱크 작동 조건에 대응하는 서비스 상태 사이에서 단열 블록의 커버 플레이트의 움직임에 상대적으로 정확하게 대응한다. 이 움직임은 화물이 가하는 압력 하중 하에서 단열 블록의 열수축 및 수축으로 인해 발생한다. 바람직하게는 단열 블록의 상부 표면과 앵커 장치의 상부 표면 사이에서, 동일한 조건에서 앵커 장치의 다른 부분의 수축을 뺀 차동 운동이 고려되어야 한다. 일 실시예에 따르면, 탄성 운동은 1 내지 8mm(포함), 바람직하게는 4 내지 7mm(포함), 바람직하게는 5mm와 동일하다. 다른 실시예에 따르면, 탄성 운동은 1 내지 6 mm(포함), 바람직하게는 3 mm이다.
일 실시예에 따르면, 연결 부재는 이격 위치에서 탄성 압축 부재에 정적 하중을 가하도록 구성된다. 이 유형의 정적 하중(또는 예압)은 특히 탱크벽에 국부적인 압력을 생성하기 쉬운 탱크를 구성하는 작업 동안 아래에 있는 밀봉된 멤브레인의 안정적인 지지를 허용한다(예를 들어 밀봉된 멤브레인의 국부적인 드릴링 작업 또는 작업자의 움직임 또는 건설 중인 탱크벽 위의 도구). 정적 하중은 예를 들어 1kN 정도이다.
일 실시예에 따르면, 하부 플레이트는 앵커 로드의 상단이 통과하는 중앙 보어를 포함하고 앵커 장치는 앵커 로드의 상단의 나사 부분과, 앵커 로드의 하단 방향으로 하부 플레이트에 탄성력을 가할 수 있는 방식으로 너트와 하브 플레이트 사이의 앵커 로드의 상단에 나사 결합된 하나 이상의 스프링 와셔를 포함한다.
이 경우, 클램핑 어셈블리는 바람직하게는 상기 중앙 보어에 대해 대칭적으로 배치된 적어도 2개의 커넥팅 로드를 포함한다. 이러한 특징 덕분에 힘은 클램핑 어셈블리에서 균형 잡힌 방식으로 분산될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각각의 커넥팅 로드는 하나 또는 양쪽 플레이트 상의 스팟 용접에 의해 또는 분할 잠금 너트에 의해 회전 시 고정된다. 분할 잠금 너트는 예를 들어 하부 플레이트의 위, 아래 또는 일부에 배치된다.
일 실시예에 따르면, 접합부는 하부 플레이트 또는 상부 플레이트 중 하나에 고정, 예를 들어 나사 결합 및/또는 리벳 결합 및/또는 접착된다. 접합부는 바람직하게는 하부 플레이트에 고정된다.
일 실시예에 따르면, 접합부는 강성부로 구성된다.
일 실시예에 따르면, 접합부는 하부 플레이트 또는 상부 플레이트 중 다른 쪽을 향하는 강성부의 표면에 배치된 폴리머 폼 층을 더 포함하고, 폴리머 폼 층은 접합부에 대해 하부 및 상부 플레이트의 상기 접합 위치에서 압축된다. 폴리머 폼 층은 강성부에 접착될 수 있다.
폴리머 폼 층은 유리하게는 접합 위치에서 1 내지 6mm의 두께를 유지하기 위해 2 내지 8mm(포함)의 두께를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 하부 플레이트 또는 상부 플레이트 중 다른 하나는 강성부를 향하는 상기 플레이트의 표면 상에 배치된 폴리머 폼 층을 포함하고, 폴리머 폼 층은 접합부에 대해 하부 및 상부 플레이트의 접합 위치에서 압축된다. 폴리머 폼 층은 상기 플레이트에 접착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 앵커 장치는 하부 플레이트 아래에 배치되고 앵커 로드가 통과하는 중앙 하우징을 포함하는 이격부를 더 포함하고, 이격부는 클램핑 어셈블리의 하부 플레이트에 대해 지지하도록 구성된 상면과 단열 블록을 지지하기 위한 하부 표면을 포함한다. 이격부는 예를 들어 열교(thermal bridging)를 제한하기 위해 합판으로 만들어진다. 이격부는 바람직하게는 도시된 실시예에서 직사각형 형상의 하부 플레이트와 동일한 섹션을 갖는다. 이는 서로에게 예를 들어 스테이플링, 나사 결합 및/또는 접착과 같이 견고하게 조립된 단순한 형상을 갖는 소수의 연장부로 형성될 수 있다. 중앙 하우징은 앵커 로드 주변의 단열재, 예를 들어 유리솜, 충전재, 발포 폴리스티렌 또는 폴리우레탄 폼으로 채워지는 것이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 이격부는 중앙 하우징의 각각의 벽을 형성하는 경사지고 평평한 4개의 동일하게 프로파일된 연장부로 형성된다.
일 실시예에 따르면, 이격부는 2개의 대향 플레이트 및 상기 2개의 대향 플레이트 사이에 배치된 2개의 클릿(cleat)으로 형성되며, 2개의 클릿 및 2개의 플레이트 각각은 중앙 하우징의 개별 벽을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 단열재는 앵커 로드 주위에 유리솜 블록을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 유리솜 블록은 그 두께 내에 앵커 로드를 수용하기 위한 노치를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 유리솜 블록은 적어도 하나의 유리섬유 매트 시트, 크래프트지 또는 폴리머를 포함하고, 상기 시트는 유리솜 블록과 중앙 하우징의 대향 벽 사이에 배치된다.
일 실시예에 따르면, 단열재는 앵커 로드를 수용하기 위한 관통공을 포함하는 폴리머 폼 블록을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 관통공은 앵커 로드의 상단 및 하단 중 하나에서 앵커 로드의 상단 및 하단 중 다른 쪽으로 넓어지는 단면을 갖는다. 특히, 일 실시예에 따르면, 관통홀은 앵커 로드의 상단에서 앵커 로드의 하단으로 넓어지는 단면을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 이격부는 커넥팅 로드와 일렬로 연장되고 커넥팅 로드의 일부를 수용하도록 구성된 블라인드 홀을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 클램핑 어셈블리는 2차 단열 배리어와 협력하기 위한 2차 클램핑 부재를 형성하고, 상부 플레이트는 앵커 로드 반대편의 클램핑 어셈블리로부터 돌출된 스터드와 나사 결합하는 중앙 보어를 포함하고, 상기 스터드는 1차 단열 배리어와 협력하기 위한 1차 클램핑 부재를 지지한다.
일 실시예에 따르면, 앵커 장치는 앵커 로드의 하단에 결합되고 지지벽에 고정된 부시를 더 포함하고, 부시는 볼 및 소켓 연결을 형성하기 위한 방식으로 앵커 로드의 하단을 수용하는 하우징을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 클램핑 어셈블리는 평행육면체 전체 형상을 갖고, 하부 플레이트 및 상부 플레이트는 직사각형 윤곽을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 앵커 로드, 하부 플레이트 및 상부 플레이트는 금속으로 이루어지고, 접합부는 합판 또는 금속보다 우수한 단열을 제공하는 다른 강성 재료, 예를 들어 밀도가 200 kg/m3보다 큰 폴리우레탄 폼으로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 지지벽에 대해 단열 블록을 유지하도록 의도되고, 다음을 포함하는 앵커 장치를 제공한다.
하부 플레이트, 하부 플레이트에 평행한 상부 플레이트, 하부 플레이트와 상부 플레이트를 연결하는 연결 부재, 및 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 배치되는 이격 부재를 포함하고, 이격 부재는 접합부에 대해 하부 및 상부 플레이트의 접합 위치에서 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이의 최소 간격을 정의하는 강성 접합부를 포함하는 클램핑 어셈블리,
클램핑 어셈블리로부터 하부 플레이트에 수직으로 돌출된 앵커 로드로서, 앵커 로드는 지지벽에 부착되도록 의도된 하단과 하단 방향으로 하부 플레이트에 견인력을 가할 수 있도록 하부 플레이트에 결합되는 하단에 대향하는 상단을 포함하고,
하부 플레이트 아래에 배치되고 앵커 로드가 통과하는 중앙 하우징을 포함하는 이격부로서, 이격부는 클램핑 어셈블리의 하부 플레이트에 지지되도록 구성된 상부면 및 단열 블록에 지지되도록 구성된 하부면을 포함한다.
이격부는 위에서 이미 설명된 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 지지벽, 지지벽에 고정된 앵커 장치 및 앵커 장치의 도움으로 지지벽에 고정된 탱크벽을 포함하는 유체를 저장하기 위한 밀봉되고 단열된 탱크를 제공하며, 탱크벽은 두께 방향으로 연속적으로, 탱크의 외부에서 내부로 단열 배리어 및 단열 배리어에 대해 지지되는 밀봉 멤브레인을 포함하고,
단열 배리어는 지지벽에 병치된 평행육면체 형상의 단열 블록을 포함하고, 상기 단열 블록은 밀봉 멤브레인을 위한 지지면을 정의하는 커버 플레이트를 포함하고,
상기 앵커 장치 중 적어도 하나가 사용되며, 앵커 로드의 하단이 복수의 단열 블록 사이의 지지벽에 고정되고, 앵커 장치의 하부 플레이트가 지지벽 방향으로 복수의 단열 블록을 클램핑하기 위해 복수의 단열 블록과 협력한다.
다른 유리한 실시예들에 따르면, 위와 같은 탱크는 다음 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 탄성 압축 부재는 탱크의 빈 상태에서 이격 위치에 있는 하부 플레이트와 상부 플레이트를 유지하도록 구성되고, 이격 위치에 있는 앵커 장치의 상부 플레이트는 복수의 단열 블록의 커버 플레이트와 정렬되어, 밀봉 멤브레인을 지지한다.
단열 블록은 다양한 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 단열 블록은 커버 플레이트와 평행하고 이로부터 이격된 바닥 플레이트, 커버 플레이트와 바닥 플레이트 사이에 배치된 섬유 강화 폴리머 폼 블록을 포함하고, 앵커 장치의 하부 플레이트는 폴리머 폼 블록에 어떠한 클램핑 효과도 가하지 않고 상기 바닥 플레이트와 직접 또는 간접적으로 협력한다. 예를 들어, 앵커 장치의 하부 플레이트는 예를 들어 합판으로 이루어진 이격부, 기동 및/또는 클릿과 같은 강성 요소를 통해 바닥 플레이트와 협력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 단열 블록은 바텀 플레이트 및 연속적으로 바텀 플레이트와 평행하며 서로 이격된 중간 플레이트 및 커버 플레이트 및 커버 플레이트와 중간 플레이트 및 중간 플레이트와 바텀 플레이트의 사이에 각각 배치되는 2개의 섬유 강화 폴리머 폼을 포함한다. 앵커 장치의 하부 플레이트는 코너 구역 높이에서 상기 중간 플레이트와 직접적으로 협력한다.
탄성 압축 부재의 강성은 바람직하게는 앵커 장치에 인접한 단열 배리어의 두께 방향의 강성보다 낮다. 일 실시예에 따르면, 상기 탄성 압축 부재의 강성과 상기 상부 플레이트와 동일한 단면을 갖는 섬유 강화 폴리머 폼으로 이루어진 스프링과 동일한 탱크벽의 두께 방향 강성 사이의 비는 0.3과 1(포함)이다.
일 실시예에 따르면, 단열 배리어는 2차 단열 배리어이고, 단열 블록은 2차 단열 블록이며, 밀봉 멤브레인은 2차 밀봉 멤브레인이며, 탱크벽은 2차 밀봉 멤브레인에 지지되는 1차 단열 배리어 및 1차 단열 배리어에 지지되고 탱크 내에 포함된 유체와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 멤브레인을 포함하고, 1차 단열 배리어는 2차 단열 블록 중 하나에 각각 적층된 1차 단열 블록을 포함하고,
상기 스터드는 2차 밀봉 멤브레인을 통해 밀봉된 방식으로 통과하고, 1차 클램핑 부재는 지지벽 방향으로 복수의 1차 단열 블록을 지지하는 방식으로 상기 복수의 2차 단열 블록 상에 적층된 복수의 1차 단열 블록에 대향하는 지지벽의 방향으로 지지한다.
일 실시예에 따르면, 유체는 액화천연가스, 액화석유가스, 액화에틸렌과 같은 액화 가스이다.
상기 종류의 탱크는 육상 저장 설비의 일부, 해상에 위치한 저장 설비, 예를 들어 LNG를 저장하기 위해 해저에 배치되는 저장 설비 또는 연안 또는 심해, 특히 메탄 탱커선, 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU), 부유식 생산 저장 및 하역 장치(FPSO) 등을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유체를 운송하는 선박은 이중 선체 및 이중 선체에 배치된 전술한 탱크를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 이중 선체는 탱크의 지지벽을 형성하는 내부 선체를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 전술한 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육상 저장 설비에 연결하는 방식으로 배치된 단열 파이프 및 선박의 탱크로 또는 그로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 또는 그로부터 단열된 파이프를 통해 유체를 구동하기 위한 펌프를 포함하는 유체 이송 시스템을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 유체가 단열 파이프를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 또는 선박의 탱크로 또는 그로부터의 탱크로 라우팅되는 상기 종류의 선박을 선적 또는 하역하는 방법을 제공한다.
이러한 특징에 의해 앵커 장치는 압축력에 대해 종래 기술에 비해 낮은 강성을 가질 수 있어 이격 위치와 접합 위치 사이에서 압착에 의한 탄성 변형 능력을 갖게 된다.
도 1은 탱크벽의 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 화살표 II 방향에 따른 탱크벽의 측면도로서, 좌측에 휴지 상태에 있는 앵커 장치 및 우측에 압축된 상태의 앵커 장치를 나타낸다.
도 3은 휴지 상태에 있는 도 2의 탱크벽에 사용되는 앵커 장치의 측면도이다.
도 4는 앵커 장치의 다른 실시예를 나타내는 도 2와 유사한 절반도이다.
도 5a는 앵커 장치의 다른 실시예를 보여주는 도 3과 유사한 단면도이다.
도 5b는 앵커 장치의 다른 실시예를 보여주는 도 3과 유사한 단면도이다.
도 6a는 앵커 장치의 다른 실시예를 도시하는 위에서 본 사시도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 앵커 장치의 단면 사시도이다.
도 7a는 앵커 장치의 다른 실시예를 나타내는 도 6A와 유사한 위에서 본 사시도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 실시예에서 사용 가능한 변형 회전 고정 요소를 도시하는 위에서 본 사시도이다.
도 8은 앵커 장치의 다른 실시예를 보여주는 도 3과 유사한 단면도이다.
도 9는 앵커 장치의 다른 실시예를 보여주는 도 3과 유사한 단면도이다.
도 10a는 앵커 장치의 다른 실시예를 보여주는 도 3과 유사한 단면도이다.
도 10b는 도 10a의 실시예의 변형을 보여주는 도 3과 유사한 단면도이다.
도 11은 앵커 장치의 다른 실시예를 보여주는 도 3과 유사한 단면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 앵커 장치를 아래에서 바라본 사시도이다.
도 13은 3개의 실시예에 따른 이격부의 사시도이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 이격부의 사시도이다.
도 15는 도 13 및 도 14에 도시된 이격부를 통해 중앙 하우징에 수용될 수 있는 단열 블록의 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 단열 블록을 위에서 본 도면이다.
도 17은 도 15 및 도 16에 도시된 단열 블록의 도 16의 AA선 단면도이다.
도 18은 도 13 및 도 14에 도시된 이격부를 통해 중앙 하우징에 수용될 수 있는 다른 단열재의 사시도이다.
도 19는 앵커 장치의 다른 실시예를 보여주는 도 3과 유사한 단면도이다.
도 20은 도 19에 도시된 앵커 장치의 이격부를 위에서 본 부분 사시도이다.
도 21은 앵커 장치의 위치를 보여주는 도 2의 탱크벽의 위에서 본 개략도이다.
도 22는 도 1의 탱크벽에 사용될 수 있는 다른 단열 블록의 사시도이다.
도 23은 메탄 탱커선 탱크와 그 탱크를 선적/하역하기 위한 터미널의 개략적인 단면도이다.
관례에 따라 용어 "하부" 및 "상부"는 도 1에 표시된 수평 벽에서와 같이 탱크 외부 또는 내부 방향으로 각각 다른 요소에 대한 한 요소의 상대 위치를 정의하는 데 사용된다. 그럼에도 불구하고 이하의 설명은 중력장에서의 방향과 무관하게 모든 벽에 적용할 수 있다.
도 1에는 액화천연가스(LNG)와 같은 액화 유체를 저장하기 위한 밀봉되고 단열된 탱크벽(1)의 다층 구조가 나타나 있다. 탱크벽(1)은 두께 방향으로 탱크 외부에서 내부로 연속적으로 포함되며, 지지벽(2)에 유지되는 2차 단열 배리어(3), 2차 단열 배리어(3)에 지지되는 2차 밀봉 멤브레인(4), 2차 밀봉 멤브레인(4)에 지지되는 1차 단열 배리어(5), 및 탱크에 포함된 액화 천연 가스와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 멤브레인(6)을 포함한다.
지지벽(2)은 특히 선박의 선체 또는 이중 선체에 의해 형성될 수 있다. 지지벽(2)은 일반적으로 탱크의 일반적인 형상, 일반적으로 다면체 형상을 정의하는 복수의 벽을 포함하는 지지 구조의 일부를 형성한다.
2차 단열 배리어(3)는 이하에 상세히 설명될 앵커 장치(20)에 의해 지지벽(2)에 고정되는 복수의 2차 단열 블록(7)을 포함한다. 2차 단열 블록(7)은 일반적으로 평행육면체 형상을 가지며 평행한 열로 배치된다.
2차 밀봉 멤브레인(4)은 융기된 에지를 갖는 금속 스트레이크(8)의 연속 층을 포함한다. 금속 스트레이크(8)는 2차 단열 블록(7)의 커버 플레이트에 형성된 그루브(9)에 고정된 평행 용접 지지대에 융기된 모서리에 의해 용접된다. 금속 스트레이크(8)는 예를 들어 Invar ®로 만들어진다. 즉, 철과 니켈 합금의 팽창 계수는 일반적으로 1.2*10-6과 2*10-6 K-1 사이이다.
1차 단열 배리어(5)는 2차 단열 블록(7)과 동일한 평행육면체 형상 및 길이 및 폭 치수를 갖는 복수의 1차 단열 블록(11)을 포함한다. 각각의 1차 단열 블록(11)은 탱크벽(1)의 두께 방향으로 2차 단열 블록(7) 중 하나와 정렬되어 배치된다.
1차 밀봉 멤브레인(6)은 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 여기에는 융기된 에지가 있는 금속 스트레이크(8)의 연속층이 포함된다. 2차 밀봉 멤브레인(4)에서와 같이, 금속 스트레이크(8)는 1차 단열 블록(11)의 커버 플레이트에 형성된 그루브에 고정된 평행 용접 지지대에 융기된 에지에 의해 용접된다.
도 1에서 2차 단열 블록(7)은 지지벽(2)의 평탄도 결함을 보상하기 위한 매스틱의 두께 심(12) 및 비드(13)를 나타내기 위해 생략되었다. 도시되지 않은 포지셔닝 심은 공개공보 WO-A-2018069585에 기재된 바와 같이 제공될 수도 있다.
앵커 장치(20)는 바람직하게는 2차 단열 블록(7) 및 1차 단열 블록(11)의 네 코너의 높이에 위치된다. 2차 단열 블록(7)과 1차 단열 블록(11)을 포함하는 각 스택은 4개의 앵커 장치(20)에 의해 지지벽(2)에 고정된다. 더욱이, 각각의 앵커 장치(20)는 4개의 인접한 2차 단열 블록(7)의 코너 및 4개의 인접한 1차 단열 블록(11)의 코너와 협력한다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 2차 단열 블록(7)의 구조가 더 자세히 도시되어 있다. 여기서 2차 단열 블록(7)은 바텀 플레이트(14)와 커버 플레이트(15) 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼 층(16)을 포함한다. 바텀 플레이트(14) 및 커버 플레이트(15)는 예를 들어 합판으로 만들어진다. 단열 폴리머 폼 층(16)은 바텀 플레이트(14) 및 커버 플레이트(15)에 접착된다. 단열 폴리머 폼은 특히 선택적으로 섬유에 의해 강화된 폴리우레탄 기재 발포체일 수 있다.
도 21은 위에서 본, 일 실시예에 따른 4개의 인접한 2차 단열 블록(7)의 코너 사이의 앵커 장치(20)의 위치를 보다 정확하게 나타낸다. 앵커 장치(20)는 클램핑 어셈블리(30)의 윤곽으로 표현된다. 각각의 2차 단열 블록(7)의 바텀 플레이트(14)는 앵커 장치(20)를 수용하는 직사각형 굴뚝 형태의 간극(55)을 확보하기 위해 코너 구역의 높이에 컷아웃(52, cut-out)을 포함함을 알 수 있다.
커버 플레이트(15) 및 2차 단열 블록(7)의 단열 폴리머 폼 층(16)은 바텀 플레이트(14)의 코너부(54)를 노출시키는 직사각형 굴뚝 형상의 리세스(53)를 포함한다. 코너부(54)는 앵커 장치(20)가 코너부(54)에 직접적으로 또는 간접적으로, 예를 들어 아래에서 설명될 이격부(50) 또는 코너 기둥과 같은 바텀 플레이트(14)에 견고하게 부착된 강성 요소를 통해 지지되도록 의도된다.
일 실시예에 따른 앵커 장치(20)의 구조는 도 2 및 도 3을 참조하여 다음에 설명된다.
앵커 장치(20)는 필수적으로 클램핑 어셈블리(30) 및 앵커 로드(22)를 포함한다. 앵커 로드(22)의 하단은 4개의 인접한 2차 단열 블록(7)의 코너 구역 사이의 간극(55)의 중앙 위치에서 베이스가 지지벽(2)에 용접된 부시(23)에 수용된다. 부시(23)는 앵커 로드(22)를 위한 볼-앤-소켓 조인트를 형성한다. 예를 들어, 부시(23)는 앵커 로드(22)의 하단이 나사 결합되는 너트(18)를 수용한다. 앵커 로드(22)는 탱크벽(1)의 두께 방향으로 연장되고 인접한 1차 단열 블록(22) 사이를 통과한다.
클램핑 어셈블리(30)는 두께 방향으로 연속적으로 하부 플레이트(31), 이격 블록(33) 및 상부 플레이트(32)를 포함한다. 하부 플레이트(31) 및 상부 플레이트(32)는 지지벽(2)에 평행한 대향하는 2개의 더 큰 면을 포함하는 직육면체의 일반적인 형상을 갖는다. 이격 블록(33)의 윤곽도 직사각형이고 동일한 치수를 갖는다. 대안적으로, 클램핑 어셈블리(30)의 윤곽의 형상은 예를 들어 육각형 또는 원형과 같이 상이할 수 있다.
하부 플레이트(31)는 4개의 인접한 2차 단열 블록(7) 각각의 코너부(54)에 대해 지지벽(2) 방향으로 지지되도록 앵커 로드(22)에 의해 유지된다. 도시된 실시예에서 이격부(50)는 각각의 2차 단열 블록(7)의 하부 플레이트(31)와 코너부(54) 사이에 배치되어 하부 플레이트(14)에 클램핑력을 전달한다.
앵커 로드(22)의 상단(44)은 하부 플레이트(31)의 중앙 보어(41)를 통해 이격 블록(33)에 형성된 하우징(45)에 결합된다. 너트(42)는 지지벽(2) 방향으로 하부 플레이트(31)를 유지하는 방식으로 앵커 로드(22)의 상단(44)의 높이에 형성된 나사산과 협력한다.
도시된 실시예에서, 앵커 장치(20)는 하나 이상의 벨빌(Belleville) 타입의 스프링 와셔(43)를 더 포함한다. 스프링 와셔(43)는 너트(42)와 하부 플레이트(31) 사이의 앵커 로드(22)에 나사산으로 끼워져 지지벽(2)에 대한 2차 단열 블록(7)의 탄성 고정을 허용한다. 또한, 잠금 부재는 너트(42)가 풀리는 것을 방지하는 방식으로 앵커 로드(22)의 상단에 국부적으로 용접되는 것이 유리하다.
이격 블록(33)은 하부 플레이트(31)와 상부 플레이트(32)를 이격 블록(33)의 2개의 대향면에 연결하는 2개의 고정 볼트(34)가 연결되는 탱크벽의 두께 방향으로 관통하는 2개의 보어를 더 포함한다. 보다 정확하게는, 각각의 고정 볼트(34)의 하단부(35)는 하부 플레이트(31)의 나사 구멍(38)에 나사 결합된다. 분할 잠금 너트(37)는 또한 하부 플레이트(31)의 상부 표면에 대해 하단부(35)에 나사로 고정되어, 하부 플레이트(31)의 위치에 고정 볼트(34)를 잠근다. 도시되지 않은 방식으로 분할 잠금 너트(37)는 또한 하부 플레이트(31)의 하부 표면에 대해 배치될 수 있다.
대향하는 단부에서 각각의 고정 볼트는 상부 플레이트(32)의 보어(46)에 슬라이딩 가능하게 수용된 헤드(36), 예를 들어 원추형 헤드를 포함한다. 도 3 및 도 2의 좌측에 도시된 보어(46)의 바닥에 대한 헤드(36)의 접촉 위치는 플레이트(32, 31)의 최대 간격의 위치를 정의한다. 이 최대 간격의 치수는 하부 플레이트(31)와 상부 플레이트(32) 사이의 고정 볼트(34)의 사용 가능한 길이에 의해 정의된다. 이 길이는 나사 구멍(38)에 나사로 결합되는 길이를 조정함으로써 제조 중에 미세하게 조정될 수 있다.
이격 블록(33)은 플레이트(32, 31)에 평행한 하부면 및 상부면(48)을 포함한다. 하부면과 상부면(48) 사이의 이격 블록(33)의 두께는 하부 플레이트(31)와 상부 플레이트(32) 사이의 최소 간격을 정의한다. 이 최소 간격은 하부 플레이트(31) 및 상부 플레이트(32)가 이격 블록(33)의 하부면 및 상부면(48)에 대해 접하는 도 2의 우측에 나타낸 접합 위치에 도달한다.
최소 간격과 최대 간격 사이의 치수 차이는 화살표(40)로 표시되며 보어(46)에서 헤드(36)의 슬라이딩 간격에 해당한다. 그 치수는 탱크벽의 구조와 탱크 작동 조건의 함수로서 결정되어 상부 플레이트(32)가 탱크를 사용하는 동안 2차 단열 블록(7)의 커버 플레이트(15)의 함몰부를 전체적으로 따를 수 있도록 하고, 특히 작동 중에 탱크벽(1)이 받는 정적 및 동적 압력과 열 수축의 영향으로 인해 발생한다. 이러한 압력은 특히 단열 폴리머 폼 층(16)의 크립을 유발할 수 있다. 이 치수는 일반적으로 몇 밀리미터이다.
스프링 요소(39), 예를 들어 벨빌 와셔 또는 임의의 다른 압축 스프링은 이격 블록(33)과 상부 플레이트(32) 사이의 2개의 고정 볼트(34)에 맞물리고 휴지 상태에서 도 3에 도시된 이격 위치에서 플레이트(32 및 31)를 유지한다. 더 정확하게 말하면, 스프링 요소(39)는 이격 블록(33)과 상부 플레이트(32) 사이의 치수 차이(40)와 동일한 간극을 만든다. 상부 플레이트(32)에 가해지는 압력에 응답하여, 스프링 요소(39)는 압축되고, 이격 블록(33)의 상부면(48)에 대해 접합된 상부 플레이트(32)의 하부면(49)의 위치까지 이 간극을 점진적으로 제거한다.
더 정확하게 말하면, 여기에서 스프링 요소(39)는 고정 볼트(34)를 수용하는 보어의 대직경 스테이지(19)에 수용되고 스테이지(19)의 바닥에서 숄더에 대해 지지된다. 접합 위치에서 스프링 요소(39)는 스테이지(19) 내부에 전체적으로 포함된다.
일 실시예에 따르면, 각각의 고정 볼트(34)는 서로 반전된 위치에 연속적으로 배치된 벨빌 와셔의 스택, 보다 바람직하게 그 중 홀수, 예를 들어 그 중 5개을 운반하여, 스택의 양단이 벨빌 와셔의 가장 큰 직경을 구성한다.
고정 볼트(34)는 바람직하게는 상부 플레이트(32)가 눌리지 않고 적당한 하중을 받을 수 있는 방식으로 휴지 위치에서 스프링 요소(39)에 압축 예압을 발생시키도록 구성된다. 예를 들어, 약 1000N의 예압이 적용되는 경우, 탱크를 구성하는 동안 앵커 장치(20)와 나란히 걸을 수 있는 성인 남성의 체중을 지지할 수 있다.
스프링 요소(39)의 강성은 탱크벽의 구조 및 탱크의 작동 조건의 함수로 결정되어, 탱크의 작동 중에 상부 플레이트(32)가 전체적으로 2차 단열 블록의 커버 플레이트(15)의 함몰부를 따를 수 있도록 하고, 특히 작동 중에 탱크벽(1)이 받는 정적 및 동적 압력과 열 수축의 영향으로 인해 발생한다. 이러한 압력은 특히 단열 폴리머 폼 층(16)의 크립을 유발할 수 있다.
스프링 요소(39)는 동일한 기능을 수행하기 위해 상이하게 위치될 수 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, 고정 볼트(34)는 하부 플레이트(31)와 동일한 측면에서 볼트 헤드(36)로 반전될 수 있고 스프링 요소(39)는 그 다음 하부 플레이트(31)와 이격 블록(33) 사이에 위치된다. 도시되지 않은 다른 변형에서, 이격 블록(33)은 두께 방향으로 두 부분으로 분할되고 스프링 요소(39)는 두 부분 사이에 배치된다.
도 4에 반면도(half-view)로 도시된 다른 변형예에서, 볼트 헤드(36)는 상부 플레이트(32)에 위치되고 스프링 요소(39)는 하부 플레이트(31)와 이격 블록(33) 사이에 위치된다. 이 경우, 상부 플레이트(32)와 이격 블록(33)은 고정 볼트(34)에 대해 함께 슬라이딩한다. 또한, 하부 플레이트(31)에 대한 고정 볼트(34)의 회전 고정은 도시되지 않은 스팟 용접 또는 잠금 너트에 의해 달성될 수 있다. 도 4에서 플레이트(32, 31)는 접합 위치에 나타나 있다.
도 5a의 단면에 도시된 추가 변형에서, 고정 볼트(34)는 하부 플레이트(31)와 동일한 면에 볼트 헤드(36A)로 반전되고, 그 부분을 위한 스프링 요소(39)는 여전히 상부 플레이트(32)와 이격 블록(33) 사이에 위치된다. 여기서 하부 플레이트(31)에 대한 고정 볼트(34)의 회전 고정은 볼트 헤드(36A)를 하부 플레이트(31)에 견고하게 고정함으로써, 예를 들어 용접, 특히 스팟 용접에 의해 달성된다. 고정 볼트(34)의 나사 단부(35)는 상부 플레이트(32)의 구멍(38A), 가능하게는 나사 구멍에 수용된다. 바람직하게는 분할되지 않은 잠금 너트(37A)가 이 나사 단부(35)에 나사 고정된다. 잠금 너트(37A)는 또한 나사 단부(35)에 용접, 특히 스팟 용접된다. 이는 잠금 너트(37A)가 나사 단부(35)로부터 나사가 풀려지는 것을 방지한다.
도 5b의 단면에 도시된 추가 변형예에서, 볼트 헤드(36)는 나사 단부(35A) 상에 나사 결합되는 너트(36B)로 대체된다. 즉, 고정 볼트는 양단(35, 35A)에 나사산이 형성된 고정 로드(34)로 대체된다. 나사 단부(35A)는 상부 플레이트(32)의 나사 구멍(38A)에 나사 결합된다. 그 부분에 대한 나사 단부(35)는 하부 플레이트(31)의 구멍(38), 가능하게는 나사 구멍에 나사로 고정된다. 상부 플레이트(32)에 대한 고정 로드(34)의 회전 고정은 또한 너트(36B)를 상부 플레이트(32)에 견고하게 연결함으로써, 예를 들어 용접, 특히 스팟 용접에 의해 달성된다. 하부 플레이트(31)에 대한 고정 로드(34)의 회전 고정은 나사 단부(35)를 하부 플레이트(31)에 견고하게 연결함으로써, 예를 들어 용접, 특히 스팟 용접에 의해 추가로 달성될 수 있다.
도 6a는 도 6b에서 단면 및 사시도로 보여지는 추가 변형의 위에서 본 사시도를 나타낸다. 이 변형에서 고정 볼트(34)의 회전 고정은 볼트 헤드(36)에 결합된 연장된 바(90)에 의해 달성된다. 바(90)는 보어(46) 내로 개방되는 2개의 대향 노치(91A, 91B)에 수용된다. 바(90)와 노치(91A, 91B) 사이의 협력은 상부 플레이트(32)에 대해 회전하는 대응하는 고정 볼트(34)를 고정시킨다. 바(90)는 예를 들어 금속으로 만들어질 수 있다. 볼트 헤드(36)에 대한 바(90)의 고정은 클리핑, 스팟 용접에 의해, 또는 볼트 헤드(36) 상의 하우징(미도시) 내로 바(90)를 강제로 구동함으로써 달성될 수 있다. 고정 볼트(34)의 나사산이 있는 하단부(35)는 잠금 너트 또는 스팟 용접 없이 하부 플레이트(31)의 나사 구멍(38)에 간단히 나사로 고정될 수 있다.
도 7a는 바(90)가 보어(46) 내로 개방되는 단 하나의 노치(91)와 협력한다는 점을 제외하고는 도 6a 및 6b와 유사한 추가 변형을 위에서 본 사시도이다. 노치(91)는 도 7a에 도시된 바와 같이 상부 플레이트(32)의 측면 상으로 개방될 수 있지만, 노치(91)는 대안적으로 그 측면 상으로 개방되지 않을 수 있다.
바(90) 대신에 사용될 수 있는 회전 고정 요소(90C)가 도 7b에 나타나 있다. 이 요소(90C)는 키 타입이며, 다시 말해서 그로부터 텅(90C1)이 연장되는 중앙 와셔(90C2)를 포함한다. 텅(90C1)은 노치(91)에 수용되고 따라서 상부 플레이트(32)에 대해 회전하는 대응하는 고정 볼트(34)를 고정시킨다. 중앙 와셔(90C2)는 보어(46)에 수용된다. 중앙 와셔(90C2)는 클리핑, 스팟 용접, 또는 회전 고정 요소(90C)를 볼트 헤드(36) 상의 하우징(도시되지 않음)에 강제로 구동함으로써 볼트 헤드(36)에 고정될 수 있다. 도시되지 않은 변형에서 요소(90C)는 노치(91A, 91B)에 각각 수용되는 2개의 대향 텅을 가질 수 있다.
바(90) 대신에 사용될 수 있는 다른 회전 고정 요소(90D)가 도 7c에 도시되어 있다. 요소(90C)와 같이, 요소(90D)는 키 타입으로, 즉 텅(90D1)이 연장되는 중앙 컵(90D2)을 포함한다. 텅(90D1)은 노치(91)에 수용되고 따라서 상부 플레이트(32)에 대해 회전하는 대응되는 고정 볼트(34)를 고정시킨다. 중앙 컵(90D2)은 보어(46)에 수용된다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 중앙 컵(90D2)은 볼트 헤드(36)의 형상에 상보적이고 나팔 모양인 형상을 갖는다. 볼트 헤드(36)는 중앙 컵(90D2)에 수용되고, 중앙 컵(90D2)은 볼트 헤드(36)와 보어(46)의 바닥 사이에 배치된다. 중앙 컵(90D2)은 클리핑, 스팟 용접, 또는 볼트 헤드(36)를 중앙 컵(90D2)의 나팔 모양으로 강제적으로 구동함으로써 볼트 헤드(36)에 고정될 수 있다.
도 7c에서도 볼 수 있는 바와 같이, 중앙 컵(90D2)은 중앙 컵(90D2)이 위에서 보았을 때 전체적으로 "C" 형상을 갖도록 노치(90D3)를 선택적으로 가질 수 있다. 노치(90D3)는 예를 들어 중앙 컵(90D2)의 중심에 대해 텅(90D1)에 대해 정반대일 수 있다. 도면에 도시되지 않은 방식으로, 중앙 와셔(90C2)는 또한 노치(90D3)와 유사한 노치, 예를 들어 텅(90C1)에 대해 정반대인 노치를 가질 수 있다.
추가 변형은 도 8의 단면에 도시되어 있다. 이 변형에서 압축 스프링(69), 예를 들어 코일 스프링은 이격 블록(33)과 상부 플레이트(32) 사이의 2개의 고정 볼트(34)에 맞물리고 휴지 상태에서 도 8에 도시된 이격 위치에서 플레이트(32, 31)를 유지한다. 보다 정확하게는, 스프링 요소로서 작용하는 압축 스프링(69)은 이격 블록(33)과 상부 플레이트(32) 사이의 치수 차이(40)와 동일한 간극을 만든다. 상부 플레이트(32)에 가해지는 압력에 응답하여, 스프링(69)은 압축되고 상부 플레이트(32)의 하부면(49)이 이격 블록(33)의 상부면(48)에 대해 접하는 위치까지 이 간격을 점진적으로 제거한다.
여기서 압축 스프링(69)은 고정 볼트(34)를 수용하는 보어의 대직경 스테이지(19)에 수용되고 스테이지(19)의 바닥에서 숄더에 대해 지지된다. 이 숄더는 압축 스프링(69)이 지탱할 수 있는 스프링 시트(69A)를 구비할 수 있다. 접합 위치에서 압축 스프링(69)은 스테이지(19) 내부에 완전히 포함된다.
또한 이 변형예에서 고정 볼트(34)의 회전 고정은 보어(46) 내로 개방되는 단일 노치(91)와 협력하는 연장된 바(90)에 의해 달성되며, 이 노치는 도 8에 도시된 바와 같이 상부 플레이트(32)의 측면에 개방된다. 대안적으로, 노치(91)는 그 측면 상에 개방될 필요가 없다.
또한 이 실시예에서 고정 볼트(34)의 나사식 하단부(35)는 잠금 너트 또는 스팟 용접 없이 하부 플레이트(31)의 나사산 구멍(38)에 간단히 나사로 고정될 수 있다.
고정 볼트(34)는 상부 플레이트(32)가 눌리지 않고 적당한 하중을 받을 수 있도록 휴지 위치에서 압축 스프링(69)에 압축 예압을 발생시키도록 구성된다. 예를 들어 탱크를 구성하는 동안 앵커 장치(20)와 나란히 걸을 수 있는 성인 남성의 하중을 지지하는 것을 가능하게 하는 약 1000N의 예압이 적용된다.
압축 스프링(69)의 강성은 탱크벽의 구조와 탱크의 작동 조건의 함수로 결정되어 상부 플레이트(32)가 2차 단열 블록의 커버 플레이트(15)의 함몰을 전체적으로 따를 수 있도록 하고, 특히 작동 중에 탱크벽(1)이 받는 정적 및 동적 압력과 열 수축의 영향으로 인해 발생한다. 이러한 압력은 특히 단열 폴리머 폼 층(16)의 크립을 유발할 수 있다.
압축 스프링(69)은 동일한 기능을 수행하기 위해 상이하게 위치될 수 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, 고정 볼트(34)는 반전될 수 있으며, 볼트 헤드(36)가 하부 플레이트(31)와 동일한 측면에 있고 압축 스프링(69)이 하부 플레이트(31)와 이격 블록(33) 사이에 위치된다. 도시되지 않은 다른 변형예에서, 고정 볼트(34)가 반전된 상태에서 압축 스프링(69)은 상부 플레이트(32)와 이격 블록(33) 사이에 위치된다.
추가 변형예은 도 9의 단면에 도시되어 있다. 이 변형예는 이격 블록(33)이 그러한 스테이지를 갖지 않고 압축 스프링(69)이 하부 플레이트(31)에 직접 지지된다는 점에서 도 8과 다르다. 하부 플레이트(31)에는 코일 스프링(69)이 지탱하기 위한 스프링 시트(도 9에 도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 여기서 고정 볼트(34) 및 압축 스프링(69)을 수용하는 보어는 이격 블록(33)의 두께에 걸쳐 균일한 직경을 갖는다. 도 9의 변형예는 도 8의 변형예와 동일하며 다시 자세히 설명하지 않는다.
추가 변형예가 도 11의 단면도와 도 12의 아래에서 본 투시도로 표현되어 있다. 그 변형예에서 바람직하게는 분할되지 않은 잠금 너트(37B)가 고정 볼트(34)의 나사산이 있는 하단부(35)에 나사로 고정된다. 잠금 너트(37B)는 나사 구멍(38)이 개방되는 하부 플레이트(31)의 그루브(92)에 수용된다. 그루브(92)는 하부 플레이트(31)의 하부면으로 개방된다. 그루브(92)는 잠금 너트(37B)의 2개의 별개의 면이 협력하는 2개의 대향면을 갖는다. 이러한 협력은 하부 플레이트(31)에 대해 회전하는 고정 볼트(34)를 고정시킨다. 도면에 나타낸 예에서 잠금 너트(37B)는 정사각형 잠금 너트이다. 그러나 잠금 너트(37B)는 그루브(92)의 2개의 마주하는 면과 협력할 수 있는 2개의 별개의 면을 갖는 다른 형상일 수 있다. 특히 잠금 너트(37B)는 육각형 형상일 수 있고, 육각형의 2개의 인접한 면은 그루브(92)의 2개의 마주하는 면과 협력한다. 상부 플레이트(32)에 대한 고정 볼트(34)의 회전 고정은 또한 볼트 헤드(36)를 상부 플레이트(32)에 견고하게 연결하여, 예를 들어 용접, 특히 스팟 용접에 의해 달성된다. 그루브(92)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 하부 플레이트(31)의 측면 상으로 개방될 수 있지만, 대안적으로 그루브(92)는 그 측면 상으로 개방될 필요는 없다.
또한 도 11에서는 이격부(350)가 후술하는 바와 같이 각 고정 볼트(34)와 나란히 연장되는 블라인드 홀(60)을 포함하는 것을 알 수 있다.
위에서 설명된 모든 변형예에서, 이격 블록(33)은 이격 블록(33)과 하부 플레이트(31) 사이의, 특히 고정 볼트(34)가 연장되는 방향으로 임의의 상대 운동을 방지하기 위해 하부 플레이트(31)에 고정될 수 있다. 하부 플레이트(31)에 대한 이격 블록(33)의 이러한 고정은 나사 결합 및/또는 리벳 고정 및/또는 접착에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 이격 블록(33)은 특히 스프링 요소(39 또는 69)가 하부 플레이트(31)와 이격 블록(33) 사이에 위치될 때, 예를 들어 볼트 및/또는 리벳 및/또는 접착제에 의해 상부 플레이트(32)에 고정될 수 있다.
상술한 모든 변형예에서 폴리머 폼 층은 상부 플레이트(32)를 향하는 이격 블록(33) 상에 또는 이격 블록(33)을 향하는 상부 플레이트(32) 상에 배치될 수 있음을 주목해야 한다.
순전히 예로서, 도 10a는 이러한 종류의 폴리머 폼 층을 포함하는 도 8의 변형예에 따른 앵커 장치를 나타낸다. 도 10a에서 폴리머 폼 층(68)은 앵커 로드(22)의 상단(44)의 양측에 있는 이격 블록(33)의 상부면(48)에 고정된다.
비압축 폴리머 폼 층(68)의 두께는 요구되는 치수 차이(40)와 동일하게 만들어진다. 따라서, 폴리머 폼 층(68)이 압축되지 않을 때, 이것은 이격 블록(33)의 상부면(48)과 플레이트(32)의 하부면(49) 사이에서 연장되고, 따라서 최대 간격 위치에서 플레이트(32, 31) 사이의 치수 차이(40)를 정의한다. 따라서 폴리머 폼 층(68)은 클램핑 어셈블리(30)의 조립을 용이하게 하는 요구되는 치수 차이(40)를 구체화한다.
상부 플레이트(32)에 압력이 가해지면 압축 스프링(69)이 압축되어 앞서 설명한 접합 위치까지 차이(40)가 점진적으로 제거될 뿐만 아니라 플레이트(32)의 하부면(49)도 폴리머 폼 층(68)을 압축한다.
비압축 폴리머 폼 층(68)의 강성은 바람직하게는 압축 스프링(69)의 강성에 비해 매우 낮고, 그 결과 폴리머 폼 층(68)의 압축은 압축 스프링(69)의 압축을 크게 방해하지 않는다.
예를 들어, 비압축 폴리머 발포체 층(68)의 두께는 접합 위치에서 폴리머 발포체 층(68)이 1 내지 6mm(포함)의 두께를 갖는 결과를 포함하여 2 내지 8mm(포함)이다.
폴리머 폼 층(68)은 폴리우레탄, 폴리에틸 또는 폴리프로필렌 발포체 또는 멜라민 폼, 특히 Basotect®라는 이름으로 BASF SE 사에서 판매하는 폼 계열로부터의 멜라민 폼으로 제조될 수 있다. 폴리머 폼 층(68)은 예를 들어 이격 블록(33)의 상부면(48)에 접착되거나 접착 테이프를 포함할 수 있다.
도 10a에 도시된 폴리머 폼 층(68)의 기하학적 구조는 단지 하나의 예일 뿐이다. 도 10b에 도시된 다른 예에서, 폴리머 폼 층(68)은 또한 압축 스프링(69)을 수용하는 이격 블록(33)의 보어 주위에서 이격 블록(33)의 측면 에지까지 연장되어 압축 스프링(69)의 회전부와 접촉할 위험이 없도록 한다. 폴리머 폼 층(68)은 상기 보어 주위에만 동일하게 배치될 수 있다.
탱크벽(1)은 단일 멤브레인 탱크를 제조하기 위해 2차 단열 배리어(3) 및 2차 밀봉 멤브레인(4)으로 제한될 수 있다. 1차 단열 배리어(5) 및 1차 밀봉 멤브레인(6)이 존재하는 상황에서, 앵커 장치(20)는 1차 스테이지도 포함한다. 이를 위해 상부 플레이트(32)의 단부는 그 중심에 나사형 보어(47)를 가지며, 이 보어에는 1차 단열 블록(11)을 고정하기 위한 스터드(27)의 나사형 베이스가 장착된다. 스터드(27)는 2차 밀봉 멤브레인(4)의 금속 스트레이크(8)를 통해 형성된 보어를 통과한다. 스터드(27)는 2차 밀봉 멤브레인(4)의 밀봉을 제공하기 위해 보어 주위에서 그 주변에서 용접되는 플랜지를 포함한다.
앵커 장치(20)의 1차 스테이지는 또한 4개의 인접한 1차 단열 블록(11) 각각에 형성된 베어링 영역에서 지지벽(2) 방향으로 지지하여 2차 밀봉 멤브레인(4)에 대해 1차 단열 블록(11)을 유지하는 1차 베어링 플레이트(28)를 포함한다. 도시된 실시예에서 각각의 베어링 구역(29)은 1차 단열 블록(11)의 바닥 플레이트의 돌출 부분에 의해 형성된다.
너트(29)는 스터드(27)에 1차 베어링 플레이트(28)를 고정하는 방식으로 스터드(27)의 상단의 높이에 형성된 나사산과 협력한다. 도시된 실시예에서 앵커 장치(20)는 너트(29)와 1차 베어링 플레이트(28) 사이의 스터드(27)에 나사산이 형성된 벨빌 타입 스프링 와셔를 더 포함하며, 이는 2차 밀봉 멤브레인(4)에 대한 1차 단열 블록(11)의 탄성 고정을 허용한다.
도 13은 앵커 장치(20)의 이격부(50, 150 또는 250)의 다수의 실시예를 도시하며, 각각은 앵커 로드(22)가 통과할 수 있도록 하는 중앙 관통 하우징(51), 그 위에 지지되는 하부 플레이트(31)를 수용하기 위한 상부면(56) 및 2차 단열 블록을 지지하는 하부면(57)을 포함한다. 이격부(50, 150 또는 250)는 예를 들어 열교를 제한하기 위해 합판으로 만들어진다. 이격부(50, 150 또는 250)는 바람직하게는 도시된 실시예에서 직사각형 형상의 하부 플레이트(3)의 단면과 동일한 단면을 갖는다. 그것은 예를 들어 스테이플, 볼트 및/또는 접착제에 의해 함께 견고하게 조립된 단순한 형상을 갖는 소수의 기다란 부분으로 형성될 수 있다.
도시되지 않은 방식으로 중앙 관통 하우징(51)은 앵커 로드(22) 주위의 단열재, 예를 들어 유리솜, 충전재, 발포 폴리스티렌 또는 폴리우레탄 폼으로 채워진다.
이격부(50 또는 250)는 이격부의 주된 면을 형성하는 2개의 평면 직사각형 플레이트(58)와, 2개의 평면 직사각형 판 사이에 이격부의 에지를 따라 배치된 2개의 클릿(59)으로 형성된다. 따라서 4개의 부분 각각은 정사각형 또는 직사각형 단면을 갖는 중앙 관통 하우징(51)의 벽을 형성한다.
이격부(150)는 직각 사다리꼴 단면을 갖는 4개의 동일하게 프로파일된 기다란 부분으로 형성되며, 하나의 경사진 에지가 마름모꼴 단면을 갖는 중앙 관통 하우징(51)의 각각의 벽을 형성한다. 열교를 제한하기 위해 중앙 관통 하우징(51)의 양쪽에 세로 방향 셀이 형성되고 단열재로 채워진다.
도 14는 이격부(350)의 다른 실시예를 도시한다. 이 이격부(350)는 각 클릿(59)이 블라인드 홀(60)을 포함하는 것을 제외하고는 이격부(250)와 동일하며, 각 블라인드 홀(60)은 고정 볼트(34)의 일부를 수용할 수 있는 방식으로 고정 볼트(34)와 정렬되도록 의도된다. 도시되지 않은 다른 변형예에서 이격부(50)는 또한 이러한 종류의 블라인드 홀(60)을 포함할 수 있다. 이격부(150)에서 중앙 관통 하우징(51)의 양측에 형성된 길이 방향 셀은 단열재로 부분적으로만 채워질 수 있으므로 단열재와 길이 방향 셀이 함께 블라인드 홀(60)과 유사한 블라인드 홀을 형성한다.
도 15 내지 도 17은 함께 중앙 관통 하우징(51)에 수용될 수 있는 단열 블록(451)의 일 실시예를 도시한다. 단열 블록(451)은 중앙 관통 하우징(51)과 상보적인 외부 형상, 여기서는 평행육면체의 외부 형상을 갖는다. 여기서 단열 블록(451)은 단열 폴리머 폼으로 만들어진다. 폴리머 폼은 저밀도, 즉 10kg/m3내지 60kg/m3(포함), 보다 구체적으로 10kg/m3 내지 30kg/m3(포함)의 밀도를 가질 수 있다. 폴리머 폼은 폴리우레탄 폼 또는 멜라민 폼, 특히 Basotect®라는 명칭으로 BASF SE 사에 의해 시판되는 폼 계열 중 멜라민 폼일 수 있다. 폴리머 폼은 선택적으로 섬유, 예를 들어 유리 섬유에 의해 강화될 수 있습니다.
도 15 내지 도 17에서 단열 블록(451)이 관통공(452)을 포함하는 것을 추가로 알 수 있다. 관통공(452)은 상술한 바와 같이 이격부가 클램핑 어셈블리(30) 아래에 배치될 때 앵커 로드(22)를 수용하기 위한 것이다. 도 14에서 알 수 있는 바와 같이, 관통공(452)은 앵커 로드(22)의 상단에서 앵커 로드(22)의 하단으로 넓어지는 단면을 갖는다. 특히, 이것은 도 14에 도시된 바와 같이 관통공(452)에 절단된 원추형 단면을 부여함으로써 달성될 수 있다. 앵커 로드(22)의 하단 방향으로 단면이 넓어짐으로써 앵커 로드(22) 주위의 이격부의 설치가 용이해지며, 여기서 설치는 앵커 로드(22)가 부시(23)와 너트(18)에 의해 지지벽(2)에 이미 고정된 경우에 실시된다. 더욱이, 이러한 확장은 앵커 로드(22)가 부시(23)에 의해 형성된 볼-앤드-소켓 조인트 연결로 인해 자유롭게 움직일 수 있는 약간의 간극을 제공할 수 있게 한다. 도시되지 않은 변형예에 따르면, 관통공(452)은 또한 앵커 로드(22)의 하단으로부터 앵커 로드(22)의 상단으로 넓어지는 단면을 가질 수 있다. 특히, 이것은 관통홀에 절단된 원추형 단면을 부여함으로써 달성될 수 있다.
도 18은 중앙 관통 하우징(51)에 수용될 수 있는 단열 블록(551)의 다른 실시예를 도시한다. 단열 블록(551)은 중앙 관통 하우징(51)과 상보적인 외부 형상, 여기서는 평행육면체의 외부 형상을 갖는다. 단열 블록(551)은 여기에서 유리솜으로 만들어진다. 그것은 유리솜의 2개의 연속적인 서브 블록(552)으로 구성될 수 있다. 단열 블록(551)은 상술한 바와 같이 이격부가 클램핑 어셈블리(30) 아래에 배치될 때 앵커 로드(22)(도 15에 도시되지 않음)를 둘러싼다. 이를 위해 단열 블록(551)의 단부는 앵커 로드(22)에 평행하게 연장되는 노치(554)를 그 두께 내에 포함할 수 있다. 노치(554)는 앵커 로드(22)가 단열 블록(551)을 통과하도록 허용하는 반면, 유리솜의 탄성 복귀는 앵커 로드(22)가 단열 블록(551)을 통과하면 앵커 로드(22)를 파지할 수 있게 한다. 단열 블록(551)도 셀룰로오스 또는 폴리에스테르 충전재와 동일한 방식으로 제조될 수 있다.
도 18에서 필름(555)이 단열 블록(551)의 대향하는 2개의 면, 보다 구체적으로 중앙 관통 하우징(51)의 2개의 더 큰 면에 대면하는 단열 블록(551)의 2개의 더 큰 면에 배치될 수 있음을 추가로 알 수 있다. 필름(555)은 유리섬유 매트, 크래프트지 또는 PVC와 같은 폴리머로 만들어질 수 있다. 필름(555)은 단열 블록(551)이 중앙 관통 하우징(51)에 삽입될 때 중앙 관통 하우징(51)의 면에서 단열 블록(551)의 슬라이딩이 용이하도록 한다. 대안적으로, 필름(555) 중 하나만 존재할 수 있고/있거나 필름(555)에 의해 덮이지 않은 단열 블록(551)의 면에 표시되지 않은 보조 필름이 추가될 수 있다.
클램핑 어셈블리(30)와 함께 이격부의 추가 변형이 도 19 및 20에 나타나 있으며, 도 19는 단면도이고 도 20은 이격부의 위에서 본 부분 사시도이다. 이 변형에서, 도 11 및 12의 변형예에서와 같이, 바람직하게는 분할되지 않은 잠금 너트(37B)가 고정 볼트(34)의 나사산이 있는 하단부(35)에 나사로 고정된다. 잠금 너트(37B)는 이격부(650)의 그루브(660)에 수용된다. 여기에서 이격부(650)는 이격부(250)와 마찬가지로 이격부(650)의 주된 면을 형성하는 2개의 평면 직사각형 플레이트(58)과 그 에지를 따라 두 개의 평면 직사각형 플레이트(58) 사이에 배치된 2개의 클릿(59)에 의해 형성된다. 2개의 클릿(59) 각각에는 그루브(660)가 형성되어 있다. 그루브(660)는 잠금 너트(37B)의 2개의 별개의 면이 협력하는 2개의 대향면을 포함한다. 이러한 협력은 하부 플레이트(31)에 대해 회전하는 고정 볼트(34)를 고정시킨다. 도면에 나타낸 예에서 잠금 너트(37B)는 사각 너트이다. 그러나 잠금 너트(37B)는 그루브(660)의 2개의 마주보는 면과 협력할 수 있는 2개의 별개의 면을 갖는 다른 형상일 수도 있다. 특히 잠금 너트(37B)는 육각형 형상일 수 있고, 육각형의 2개의 대향 면은 그루브(660)의 2개의 마주보는 면과 협력한다. 고정 볼트(34)는 예를 들어 용접, 특히 스팟 용접, 볼트 헤드(36)를 상부 플레이트(32)에 견고하게 연결함으로써 상부 플레이트(32)에 대해 회전하는 것이 정지된다.
치수의 예
스프링 요소(39 또는 69)의 강성 때문에 클램핑 어셈블리(30)는 탱크가 비어 있고 주위 온도에 있을 때, 즉 초기 구성에 적용되는 조건 하에서 최대 간격에 대응하는 이격 위치에 있다. 그 상태에서 상부 플레이트(32)의 위치는 2차 밀봉 멤브레인(4)을 위한 균일한 지지 표면을 제공하는 방식으로 커버 플레이트(15)와 정렬되도록 조정된다.
탱크가 작동하는 동안 탱크에 액화 가스를 채운 후 2차 단열 배리어(3)에서 열수축 및 수축과 정수압 하중 하에서의 크립이 발생한다.
열수축은 모든 재료에서 동일하지 않으며, 이격부(50) 및 이격 블록(33)을 구성하는 합판보다 단열 폴리머 폼 층(16)이 더 많이 수축하는 경향이 있다. 또한 탱크벽의 바닥, 천장 또는 측면 위치에 따라 압력 하중이 다르다. 모든 벽은 최소한 증기상의 사용 압력, 예를 들어 2kPa 또는 5kPa(20 또는 50mbar)을 받는다.
스프링 요소(39 또는 69)의 강성은 냉각 후 증기상의 사용 압력에서 앵커 장치(20)의 열 압축에 대해 2차 단열 블록(7)의 추가적인 수축 및 크리프 이상 또는 이와 동일한 스프링 요소(39 또는 69)의 탄성 압축이 상부 플레이트(32)의 추가 하강을 가능하게 하는 방식으로 결정될 수 있다. 2차 단열 블록(7)의 이러한 추가적인 수축 및 크리프는 증기상의 사용 압력 하에서 예를 들어 약 1mm이다. 따라서 상부 플레이트(32)는 커버 플레이트(15)의 높이를 따르고 2차 밀봉 멤브레인(6)을 전단하기 쉬운 돌출 영역을 생성할 위험이 없다.
스프링 요소(39 또는 69)의 강성 및 차이(40)의 치수는 클램핑 어셈블리(30)가 다음 조건 하에서, 최소 간격에 대응하는 접합 위치에 도달하는 방식으로 결정될 수 있다.
- 하부 1차 단열 블록이 최대 화물 압력을 받는 경우 정수력 하중이 가해질 때;
- 또는 하부 1차 단열 블록이 미리 결정된 공칭 임계값을 초과하는 화물의 슬로싱(sloshing)으로 인해 충격 압력을 받는 경우 동적 하중이 가해질 때.
모든 경우에, 스프링 요소(39 또는 69)는 앵커 장치(20)의 유연성을 증가시키고, 따라서 2차 밀봉 멤브레인(6)의 노화를 가속화할 수 있는 돌출 영역 또는 단단한 스팟의 국부적인 형성의 위험을 제한한다.
2개의 플레이트 사이에 작용하는 스프링 부재, 즉 여기서 스프링 요소(39 또는 69)의 총 강성은 바람직하게는 앵커 장치의 바로 근처에서 사용 온도에서 단열 배리어의 등가 강성보다 작다. 도시된 실시예에서 단열 배리어의 강성을 제어하는 것은 단열 폴리머 폼 층(16)이다. 일 실시예에서 스프링 요소(39 또는 69)의 총 강성은 대략 1880 N/mm인 반면, 탱크벽의 두께 방향에서의 강성은, 상부 플레이트가 대략 1920N/mm, 즉 0.98과 동일한 두께 비율인 것과 동일한 단면을 갖는 단열 폴리머 폼 블록(16)으로 구성된 스프링과 동등하다. 이 비율은 일반적으로 0.3과 1 사이에서 선택될 수 있다.
2차 단열 블록(7)의 구조는 예로서 위에서 설명되었다. 또한, 다른 실시예에서, 2차 단열 블록(7)은 예를 들어 문헌 WO-A-2012127141에 설명된 것과 같은 다른 일반적인 구조를 용이하게 가질 수 있다. 2차 단열 블록(7)은 바텀 플레이트, 커버 플레이트 및 바텀 플레이트와 커버 플레이트 사이에서 탱크벽(1)의 두께 방향으로 연장되고, 펄라이트, 유리솜 또는 암면과 같은 단열 라이닝(lining)으로 채워진 복수의 구획을 구분하는 지지 웹을 포함하는 상자 단면의 형태로 제조된다.
2차 단열 블록(107)의 다른 실시예가 도 22에 도시되어 있다. 도 22에서 이전 도면과 유사하거나 동일한 요소는 100만큼 증가된 동일한 도면 부호를 가지며 다시 설명하지 않는다. 여기에서 단열 폴리머 폼 층은 예를 들어 합판으로 이루어지고, 상부 및 하부층(16b, 16a)에 부착된 중간 플레이트(10)에 의해 분리된 하부 및 상부층(16b, 16a)으로 나뉘어진다. 상부층(16a)의 길이는 하부층(16b)의 길이보다 짧고 중간 플레이트(10)의 두 길이 방향 단부에서 림(10a)을 노출시킨다.
강성 기둥(17)은 하부층(16b)의 네 코너에 형성된 오목부에서 중간 플레이트(10)와 바텀 플레이트(114) 사이에서 하부층(16b)의 두께 방향으로 연장된다. 강성 기둥(17)은 앵커 장치(20)의 클램핑력을 견디기 위해 림(10a)과 부분적으로 수직으로 정렬되며, 하부 플레이트(31)는 여기에서 림(10a)에 직접 적용될 수 있다. 2차 단열 블록(107)의 다른 세부 사항은 공개공보 WO-A-2014096600에 나타나있다.
1차 단열 블록(11)은 다양한 방식으로 제조될 수 있으며, 예를 들어 2차 단열 블록(7)과 같이 바텀 플레이트와 커버 플레이트 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼 층의 형태로 제조될 수 있다.
그러면 바텀 플레이트는 2차 밀봉 멤브레인(4)의 스트레이크(8)의 융기된 에지를 수용하도록 의도된 그루브를 포함한다. 커버 플레이트는 용접 서포트를 수용하기 위한 그루브도 포함되어있다.
이상에서는 1차 단열 패널(11)의 구조를 예를 들어 설명하였다. 또한, 다른 실시예에서, 1차 단열 패널(22)은 예를 들어 문헌 WO-A-2012127141에 설명된 것과 같은 다른 일반적인 구조를 용이하게 가질 수 있다.
단일 밀봉 멤브레인 또는 2개의 밀봉 멤브레인을 갖는 탱크벽을 제조하기 위해 위에서 설명한 기술은 또한 다른 유형의 저장소, 예를 들어 육상 설비 또는 메탄 탱커 또는 기타 선박과 같은 부유 구조물의 액화천연가스(LNG)를 위한 이중 멤브레인을 구성하는데 이용될 수 있다.
도 23을 참조하면, 메탄 탱커선(70)의 단면도는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 일반적인 프리즘 형상의 밀봉되고 단열된 탱크(71)를 도시한다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 포함된 LNG와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 배리어, 1차 밀봉 배리어와 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀봉 배리어, 및 1차 밀봉 배리어 및 2차 밀봉 배리어 사이 그리고 2차 밀봉 베리어 및 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 2개의 단열 배리어를 포함한다.
공지된 방식으로 선박의 상부 데크에 배치된 선적/하역 파이프(73)는 탱크(71)로부터 또는 탱크(71)로 LNG 화물을 전달하기 위해 해상 또는 항구 터미널에 적절한 커넥터에 의해 연결될 수 있다.
도 23은 선적 및 하역 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예를 도시한다. 선적 및 하역 스테이션(75)은 모바일 암(74) 및 모바일 암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 고정 해양 설비이다. 모바일 암(74)은 선적/하역 파이프(73)에 연결될 수 있는 단열된 가요성 튜브(79)의 번들을 운반한다. 가향 모바일 암(74)은 모든 메탄 탱커 선적 게이지에 적용된다. 도시되지 않은 연결 파이프는 타워(78) 내부로 연장된다. 선적 및 하역 스테이션(75)은 육상 설비(77)로부터 또는 지상 설비(77)로 메탄 탱커선(70)의 선적 및 하역을 가능하게 한다. 후자는 액화 가스 저장 탱크(80) 및 수중 파이프(76)를 통해 선적 또는 하역 스테이션(75)에 연결된 연결 파이프(81)를 포함한다. 수중 파이프(76)는 선적 또는 하역 스테이션(75)과 육상 설비(77) 사이의 액화 가스를 먼 거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 전달할 수 있게 하여, 메탄 탱커선(70)이 선적 및 하역 작업 동안 해안으로부터 먼 거리를 유지할 수 있게 한다.
선박(70)에 탑재된 펌프 및/또는 육상 설비(77)를 장비하는 펌프 및/또는 선적 및 하역 스테이션(75)을 장비하는 펌프는 액화 가스를 전달하는 데 필요한 압력을 생성하는 데 사용된다.
본 발명이 복수의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 이들 실시예로 제한되지 않으며, 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 조합이 본 발명의 범위에 속할 경우, 본 발명은 이들을 포함하는 것은 자명하다.
동사 "포함하다" 또는 "구성하다" 및 그 활용 형태의 사용은 청구범위에 기재된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서 괄호 사이의 참조 부호는 청구범위의 제한으로 해석되어서는 안된다.

Claims (30)

  1. 지지벽에 단열 블록을 유지하기 위한 앵커 장치(20)로서,
    하부 플레이트(31), 상기 하부 플레이트와 평행한 상부 플레이트(32), 상기 하부 플레이트를 상기 상부 플레이트를 연결하는 연결 부재(34) 및 상기 하부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 배치되는 이격 부재를 포함하는 클램핑 어셈블리(30)를 포함하고, 상기 이격 부재는 접합부를 포함하고, 상기 접합부는 상기 접합부에 대해 상기 하부 및 상부 플레이트의 접합 위치에서 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트 사이의 최소 간격을 정의하고, 상기 접합부는 강성부(33) 및 상기 클램핑 어셈블리로부터 상기 하부 플레이트(31)에 수직으로 돌출된 앵커 로드(22)를 포함하고, 상기 앵커 로드는 지지벽(2)에 부착되도록 된 하단부 및 상기 하단부와 대향하고 상기 하단부의 방향으로 상기 하부 플레이트의 견인력을 가할 수 있도록 상기 하부 플레이트(31)와 연결되는 상단부를 포함하고,
    상기 이격 부재는 이격 위치에서 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트(32)를 유지하는 경향이 있는 탄성 압축 부재(39, 69)를 더 포함하고, 상기 연결 부재는 상기 이격 위치에서 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트 사이의 최대 간격을 정의하고, 상기 최대 간격은 상기 최소 간격보다 크고, 상기 탄성 압축 부재(39, 69)는 상기 상부 플레이트를 상기 하부 플레이트로 이동시키는 경향이 있는 힘에 대한 응답으로 상기 접합부에 대해 상기 하부 및 상부 플레이트(31, 32)의 상기 접합 위치까지 탄성적으로 압축되도록 되는, 앵커 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트에 수직이고 상기 접합부에 형성된 보어를 통해 연장되는 적어도 하나의 커넥팅 로드(34)를 포함하고, 상기 하부 플레이트 및/또는 상기 상부 플레이트는 상기 접합 위치로 슬라이딩 가능하도록 상기 커넥팅 로드에 대해 슬라이딩하도록 장착되는, 앵커 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 커넥팅 로드의 제1 단부에 연결되어 상기 이격 위치에서 상기 커넥팅 로드에 대해 길이 방향으로 상기 상부 플레이트(32)를 고정하는 제1 접합 요소(36, 37A, 36B)를 더 포함하는, 앵커 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 접합 요소는 상기 커넥팅 로드(34)의 제1 단부에 나사 결합 및 용접되는 너트(36B)를 포함하고, 상기 커넥팅 로드(34)의 제2 단부는 상기 하부 플레이트(31)에 견고하게 부착되는, 앵커 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 제1 접합 요소(36)에 연결된 회전 고정 요소(90, 90C)를 더 포함하고, 상기 회전 고정 요소(90, 90C)의 일부는 상기 상부 플레이트(32)의 노치(91, 91A, 91B)에 수용되어 상기 커넥팅 로드(34)를 회전 고정하는, 앵커 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 커넥팅 로드의 제2 단부에 연결되어 상기 이격 위치에서 상기 커넥팅 로드에 대해 길이 방향으로 상기 하부 플레이트(31)를 고정하는 제2 접합 요소(37, 38, 36A, 38A, 37B)를 더 포함하는, 앵커 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 커넥팅 로드의 제2 단부에 연결되어 상기 이격 위치에서 상기 커넥팅 로드에 대해 길이 방향으로 상기 하부 플레이트(31)를 고정하는 제2 접합 요소(37, 38, 36A, 38A, 37B)를 더 포함하는, 앵커 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 접합 요소는 상기 커넥팅 로드(34)의 제1 단부에 나사 결합되고 용접된 너트(37A)를 포함하고, 제2 접합 요소(36A)는 상기 하부 플레이트(31)에 견고하게 부착된, 앵커 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 접합 요소(37B)는 상기 하부 플레이트(31)의 그루브(92)에 수용되고, 상기 그루브(92)는 상기 커넥팅 로드(34)를 회전 고정하도록 상기 제2 접합 요소(37B)의 2개의 별개의 면과 협력하는 2개의 마주보는 면을 포함하고, 상기 제1 접합 요소(36)는 상기 상부 플레이트(32)에 견고하게 부착된, 앵커 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 하부 플레이트의 아래에 배치되고 상기 앵커 로드가 통과하는 중앙 하우징(51)을 포함하는 이격부(650)를 더 포함하고, 상기 이격부는 상기 클램핑 어셈블리의 상기 하부 플레이트를 지지하도록 구성되는 상부면(56) 및 단열 블록을 지지하도록 된 하부면(57)을 포함하고, 상기 제2 접합 요소(37B)는 상기 이격부(650)의 그루브(660)에 수용되고, 상기 그루브는 상기 커넥팅 로드(34)를 회전 고정하도록 상기 제2 접합 요소(37B)의 2개의 대향하는 면과 협력하는 2개의 마주보는 면을 포함하고, 상기 제1 접합 요소(36)는 상기 상부 플레이트(32)에 견고하게 부착된, 앵커 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 압축 부재(39, 69)는 상기 커넥팅 로드(34)에 결합된, 앵커 장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 압축 부재(39, 69)는 상기 접합부에 대해 지지하는, 앵커 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 접합부에 형성된 상기 보어는 상기 탄성 압축 부재(39, 69)가 배치되는 스테이지(19)를 포함하는, 앵커 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 압축 부재(39)는 스프링 와셔의 스택을 포함하는, 앵커 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 압축 부재(69)는 코일 스프링을 포함하는, 앵커 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 플레이트(31, 32)의 상기 이격 위치와 상기 접합 위치 사이의 탄성 이동은 1 내지 8mm(포함)인, 앵커 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 플레이트(31, 32)의 상기 이격 위치와 상기 접합 위치 사이의 탄성 이동은 4 내지 7mm(포함)인, 앵커 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 하부 플레이트(31)는 상기 앵커 로드(22)의 상단부가 관통하는 중앙 보어(41)를 포함하고, 상기 앵커 장치는 상기 앵커 로드의 상단부의 나사산 부분과 협력하는 너트(42) 및 상기 너트와 상기 하부 플레이트 사이의 상기 앵커 로드의 상단부에 상기 앵커 로드의 하단부의 방향으로 상기 하부 플레이트에 탄성력을 가할 수 있는 방식으로 나사 결합되는 하나 이상의 스프링 와셔(43)를 포함하는, 앵커 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트에 수직이고 상기 접합부에 형성된 보어를 통해 연장되는 적어도 하나의 커넥팅 로드(34)를 포함하고, 상기 하부 플레이트 및/또는 상기 상부 플레이트는 상기 접합 위치로 슬라이딩 가능하도록 상기 커넥팅 로드에 대해 슬라이딩하도록 장착되고, 상기 클램핑 어셈블리(30)는 상기 중앙 보어(41)에 대해 대칭적으로 배치된 적어도 2개의 커넥팅 로드(34)를 포함하는, 앵커 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 하부 플레이트의 아래에 배치된 이격부(50, 150, 250, 350, 650)을 포함하고, 상기 앵커 로드가 관통하는 중앙 하우징(51)을 포함하고, 상기 이격부는 상기 클램핑 어셈블리의 상기 하부 플레이트를 지지하도록 된 상부면(56) 및 상기 단열 블록을 지지하도록 된 하부면(57)을 포함하는, 앵커 장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 앵커 로드의 하단부 위에 연결되고 상기 지지벽(2)에 고정되도록 된 부시(23)를 더 포함하고, 상기 부시는 볼-소켓 조인트 연결을 형성하는 방식으로 상기 앵커 로드(22)의 하단부를 수용하는 하우징을 포함하는, 앵커 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 접합부는 상기 하부 플레이트(31) 또는 상기 상부 플레이트(32)에 고정되는, 앵커 장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 접합부는 상기 하부 플레이트 또는 상기 상부 플레이트(32) 중 다른 하나와 마주보는 강성부(33)의 표면 상에 배치된 폴리머 폼 층(68)을 포함하고, 상기 폴리머 폼 층(68)은 상기 접합부에 대해 상기 하부 및 상부 플레이트(31, 32)의 상기 접합 위치에서 압축되는, 앵커 장치.
  24. 유체를 저장하기 위한 밀봉 및 단열 탱크로서, 지지벽, 상기 지지벽(2)에 고정된 앵커 장치(20) 및 상기 앵커 장치의 도움으로 상기 지지벽에 고정되는 탱크벽(1)을 포함하고, 상기 탱크벽(1)은 길이 방향으로 연속적으로 상기 탱크의 외부로부터 내부로 단열 배리어(3) 및 상기 단열 배리어(3)에 지지되는 밀봉 멤브레인(4)을 포함하고,
    상기 단열 배리어(3)는 상기 지지벽(2)에 병치된 평행육면체 형상의 단열 블록(7)을 포함하고, 상기 단열 블록은 상기 밀봉 멤브레인(4)의 지지면을 정의하는 커버 플레이트를 포함하고,
    상기 앵커 장치 중 적어도 하나는 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 장치이고, 상기 앵커 로드(22)의 하단부는 복수 개의 단열 블록(7) 사이의 상기 지지벽에 고정되고, 상기 앵커 장치의 상기 하부 플레이트는 상기 지지벽(2)의 방향으로 상기 복수 개의 단열 블록을 클램핑하기 위해 상기 복수 개의 단열 블록(7, 107)과 협력하는, 탱크.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 탄성 압축 부재(39, 69)는 상기 탱크의 빈 상태에서 상기 이격 위치에서 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트를 유지하도록 되고, 상기 이격 위치에서 상기 앵커 장치의 상기 상부 플레이트(32)는 상기 복수 개의 단열 블록의 상기 커버 플레이트와 정렬되어 상기 밀봉 멤브레인(4)을 지지하는, 탱크.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 단열 블록은 상기 커버 플레이트와 평행하고 그로부터 이격된 바텀 플레이트(14), 상기 커버 플레이트와 상기 바텀 플레이트 사이에 배치된 섬유 강화 폴리머 폼 블록(16)을 포함하고, 상기 앵커 장치의 상기 하부 플레이트는 상기 폴리머 폼 블록(16)에 어떠한 클램핑 효과를 가하지 않고 상기 바텀 플레이트(14)와 직접 또는 간접적으로 협력하는, 탱크.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 단열 블록(107)은 바텀 플레이트(114)와 상기 바텀 플레이트와 평행하고 서로 이격되는 중간 플레이트(10) 및 커버 플레이트(115)를 연속적으로 포함하고, 2개의 섬유 강화 폴리머 폼 블록(16a, 16b)은 상기 커버 플레이트와 상기 중간 플레이트 및 상기 중간 플레이트와 상기 커버 플레이트 사이에 각각 배치되고, 상기 앵커 장치의 상기 하부 플레이트는 상기 중간 플레이트의 코너 구역에서 상기 중간 플레이트(10)와 직접적으로 협력하는, 탱크.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 탄성 압축 부재의 강성과 상기 상부 플레이트와 동일한 단면을 갖는 섬유 강화 폴리머 폼으로 된 스프링과 동일한 상기 탱크벽의 두께 방향으로의 강성 사이의 비율은 0.3과 1(포함) 사이인, 탱크.
  29. 제24항에 있어서,
    상기 단열 배리어는 2차 단열 배리어(3)이고, 상기 단열 블록은 2차 단열 블록(7)이고, 상기 밀봉 멤브레인은 2차 밀봉 멤브레인이고, 상기 탱크벽은 상기 2차 밀봉 멤브레인(4)에 지지되는 1차 단열 배리어(5) 및 상기 1차 단열 배리어(5)에 지지되고 상기 탱크 내에 포함된 상기 유체와 접촉하도록 된 1차 밀봉 멤브레인(6)을 포함하고, 상기 1차 밀봉 멤브레인(6)은 각각이 상기 2차 단열 블록(7) 중 하나에 적층되는 1차 단열 블록(11)을 포함하고,
    상기 클램핑 어셈블리(30)는 상기 2차 단열 배리어와 협력하도록 된 2차 클램핑 부재를 형성하고, 상기 상부 플레이트(32)는 상기 앵커 로드의 반대측에서 상기 클램핑 어셈블리로부터 돌출되는 스터드(27)가 나사 결합되는 중앙 보어(47)를 포함하고, 상기 스터드(27)는 상기 1차 단열 배리어(5)와 협력하도록 된 1차 클램핑 부재(28)를 지지하고, 상기 스터드(27)는 2차 밀봉 멤브레인(4)을 밀봉된 방식으로 통과하고 상기 1차 클램핑 부재는 상기 지지벽(2)의 방향으로 상기 복수의 1차 단열 블록을 유지하는 방식으로 상기 복수의 2차 단열 블록에 적층된 복수의 1차 단열 블록(11)에 대해 상기 지지벽(2)의 방향으로 지지하는, 탱크.
  30. 유체를 운송하기 위한 선박(70)으로서, 상기 선박은 이중 선체(72) 및 상기 이중 선체(72)에 배치되며 제24항에 기재된 탱크(71)를 포함하는, 선박.
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