KR102588864B1 - 액화 가스를 저장하고 운송하기 위한 시설 - Google Patents

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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 액화 가스를 저장 및 운송하기 위한 설비에 관한 것으로, 탱크의 내측과 외측 사이에 유체 통로를 정의하도록, 탱크벽을 관통하여 지나가는 실링 파이프(7),
실링 파이프(7) 주변에 배치되며, 내력벽의 개구(22)에 끼워 맞춰지는 실링 금속 시스(29)로서, 실링 시스는 적어도 실링 멤브레인(14)까지 연장되는 길이부를 가지며, 실링 멤브레인은 실링된 방식으로 실링 시스(29)에 연결되는 실링 금속 시스(29)를 갖고,
내력 구조체는 내력벽의 외면으로부터 돌출되는 코밍(24)을 포함하고, 실링 파이프는 코밍의 상벽(26)에 의해 지지되며,
실링 시스(29)는 내력벽의 외측에 배치되며 실링 파이프 전체 주변에서 실링된 방식으로 실링 파이프(7)에 또는 코밍에 부착되는 외측 종단을 갖는다.

Description

액화 가스를 저장하고 운송하기 위한 시설
본 발명은 액화 가스를 저장 및/또는 운송하기 위한 실링 및 단열 멤브레인 타입 탱크 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선상에 마련된 탱크 또는 그밖에 해상 구조물에 관한 것이다.
탱크(들)는 다량의 액화 가스를 운송하도록 및/또는 선박을 추진하기 위한 연료로 사용되는 액화 가스를 수용하도록 의도될 수 있다.
액화 천연 가스를 운송하기 위한 배는 화물을 저장하기 위한 복수의 탱크를 갖는다. 액화 천연 가스는 -162℃에서 대기압으로 이들 탱크에 저장되며, 따라서 탱크의 벽을 통해 작용하는 열 유속이 액화 천연 가스가 증발하게 야기하도록 액체 증기 2상의 평형 상태에 있다.
탱크 내부의 과압의 발생을 회피하기 위해, 메탄 탱커의 탱크는 가스 돔이라고 불리는, 증기를 배출하기 위한 파이프와 연관되는데, 이는 일반적으로 배의 중심선에서, 탱크의 천장벽에 배열되며, 배의 메인 증기 컬렉터에, 그리고 라이저 마스트에 연결된다. 이에 수집된 증기는 유체가 탱크로 재도입될 수 있기 위해 재액화 시설로, 에너지 생산 장비로 또는 배의 갑판에 제공된 라이저 마스트로 이송될 수 있다.
접착된 합성 멤브레인을 갖는 탱크벽을 위해 적합한 가스 돔 구조는 특히 문헌 WO-A-2013093261 또는 WO-A-2014128381에 설명되어 있다. 다만, 이들 구조는 큰 치수를 보이며 꽤 복잡하다.
본 발명에 내재된 아이디어는 실링 및 단열 멤브레인 타입 탱크로 실링된 파이프, 특히 액체나 증기를 수집하거나 주입하기 위해 사용될 수 있는 작은 직경의 파이프를 설치하기 위해 비교적 단순한 구조를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 액화 가스를 저장 및 운송하기 위한 설비로서,
개구가 제공된 내력벽을 갖는 내력 구조체,
상기 내력 구조체에 통합된 실링 및 단열 탱크로서, 상기 실링 및 단열 탱크는 내력벽의 내면에 장착되는 탱크벽을 갖고, 탱크벽은 탱크벽의 두께 방향으로 겹쳐진 적어도 하나의 단열 배리어와 적어도 하나의 실링 멤브레인을 갖는 실링 및 단열 탱크,
내력벽의 개구에 끼워 맞춰지며, 상기 두께 방향에 평행하거나 비스듬하게 탱크벽을 관통하여 지나가, 탱크의 내측과 외측 사이에 유체 통로를 정의하는 실링 금속 파이프,
실링 파이프 주변에 배치되며, 내력벽의 개구에 끼워 맞춰지는 실링 금속 시스로서, 실링 시스는 적어도 실링 멤브레인까지 단열 배리어의 두께를 관통하여 실링 파이프에 평행하게 연장되는 길이부를 가지며, 실링 멤브레인이 개구를 가져, 실링 파이프가 그 개구를 관통하여 지나가 상기 개구 전체 주변에서 실링된 방식으로 실링 시스에 연결되는 실링 금속 시스를 포함하고,
내력 구조체는 내력벽의 외면으로부터 돌출되며 실링 파이프 주변에 배치되는 코밍을 포함하고, 실링 파이프는 코밍의 상벽에 의해 지지되며,
실링 시스의 길이부는 내력벽의 외측에 배치되며 실링 파이프 전체 주변에서 실링된 방식으로 실링 파이프에 또는 코밍의 상벽에 부착되는 외측 종단을 갖는 설비를 제공한다.
이들 특징에 의해, 실링 파이프가 탱크벽의 실링에 위험을 가함 없이, 단순하고 신뢰성 있는 방식으로 실링 및 절연 탱크를 관통하여 지나갈 수 있다. 특히, 내력벽과 실링 멤브레인 사이의 기계적인 부하의 전달이 코밍과 실링 시스의 존재에 의해 매우 실질적으로 제한될 수 있다.
실시예들에 따르면, 이러한 설비는 아래 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다.
각 실링 시스는 직접적으로 또는 간접적으로, 다양한 방식으로 내력 구조체에 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 실링 시스의 외측 종단은 코밍의 상벽에 부착된다. 일 실시예에 따르면, 실링 시스의 길이부는 코밍의 측벽을 구성하고, 실링 시스의 길이부는 내력벽의 개구 주변에서 내력벽에 용접되며, 코밍의 상벽은 상기 길이부의 외측 종단에 결합된다. 일 실시예에 따르면, 실링 시스는 또한 실링 시스의 길이부의 외측 종단에 결합되며 실링 시스의 내측을 향해 반경 방향으로 연장되는 지지 링을 갖고, 지지 링은 실링 파이프 전체 주변에서 실링 파이프에 부착되는 내측 에지를 갖는다.
바람직하게는 이 경우 지지 링은 코밍, 특히 코밍의 외측 절반에 배치된다.
일 실시예에 따르면, 실링 멤브레인은 플랜지형 링에 의해 실링된 방식으로 실링 시스에 용접되는 금속 멤브레인이다. 일 실시예에 따르면, 금속 멤브레인은 규칙적인 피치로 이격된 평행한 주름 시리즈를 갖고, 실링 파이프가 관통하여 지나가는 실링 멤브레인의 개구는 규칙적인 피치보다 작은 치수를 가지며 두 주름 사이에서 금속 멤브레인의 평평한 영역에 배치된다. 실시예들에 따르면, 이러한 금속 멤브레인은 오직 예컨대 LPG 탱크를 위한 탱크의 실링 멤브레인일 수 있거나, 탱크의 1차 멤브레인은 복수의 실링 멤브레인을 갖는다. 후자의 경우, 실링 시스 실링 파이프 사이에 위치한 환형 공간이 탱크의 내부 공간과 연통할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 탱크벽은 액화 가스와 접촉하도록 의도된 1차 실링 멤브레인, 1차 실링 멤브레인과 내력벽 사이에 배열된 2차 실링 멤브레인, 2차 실링 멤브레인과 내력벽 사이에 배열된 2차 단열 배리어 및 2차 실링 멤브레인과 1차 실링 멤브레인 사이에 배열된 1차 단열 배리어를 갖는다. 이 경우, 실링 시스는 1차 실링 멤브레인이나 2차 실링 멤브레인을 연결하는 역할을 할 수 있다. 또한 1차 실링 멤브레인을 연결하기 위해 1차 실링 시스와 2차 실링 시스를 연결하기 위해 2차 실링 시스를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 실링 시스는 실링 시스의 길이부 전체 주변에서 2차 실링 멤브레인의 영역에 연장되는 연결 플레이트를 갖고, 2차 실링 멤브레인은 2차 실링 멤브레인의 개구 전체 주변에서 실링된 방식으로 연결 플레이트에 접착되는 합성 플라이를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 절연 소재의 필링이 실링 파이프와 실링 시스의 길이부 사이의 간극에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 1차 실링 멤브레인은 실링 파이프가 관통하여 지나가기 위한 개구를 갖고, 상기 개구의 에지는 실링 파이프 전체 주변에서 실링된 방식으로 실링 파이프에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 상기 실링 금속 시스는 2차 실링 시스이고, 설비는 실링 파이프와 2차 실링 시스 사이에서 실링 파이프 주변에 배치되는 1차 실링 금속 시스를 가지며, 1차 실링 시스는 적어도 1차 실링 멤브레인까지 단열 배리어의 두께를 관통하여 실링 파이프에 평행하게 연장되는 길이부를 갖고, 1차 실링 멤브레인은 실링 파이프와 1차 실링 시스가 관통하여 지나가는 개구를 가지며 상기 개구 전체 주변에서 실링된 방식으로 1차 실링 시스에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 절연 소재의 필링이 2차 실링 시스의 길이부와 1차 실링 시스의 길이부 사이의 간극에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 1차 실링 시스의 길이 방향부는 내력벽의 외측에 배치되며 실링 파이프 전체 주변에서 실링된 방식으로 실링 파이프에 또는 코밍의 상벽에 부착되는 외측 종단을 갖는다. 일 실시예에 따르면, 1차 실링 시스는 또한 1차 실링 시스의 길이부의 외측 종단에 결합되며 1차 실링 시스의 내측을 향해 반경 방향으로 연장되는 1차 지지 링을 갖고, 1차 지지 링은 실링 파이프 전체 주변에서 실링 파이프에 부착되는 내측 에지를 갖는다.
이러한 실링 파이프는 다양한 기능, 예컨대 탱크의 내부 공간으로부터 액화 가스를 수집하거나, 내부 공간으로 액화 가스를, 특히 탱크의 상부로 증기상을, 또는 탱크의 하부로 액체상을 주입하는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 실링 파이프는 액화 가스의 증기상을 수집하기 위해 탱크의 상부에서 탱크로 개방되는 수집 종단을 갖는다. 이러한 탱크에서 증기상을 수집하기 위한 파이프는 상대적으로 작은 직경, 예컨대 300 mm 미만, 특히 100 mm 미만으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 실링 파이프의 다른 종단은 탱크의 가스 돔 및/또는 설비의 메인 증기 컬렉터 및/또는 탱크의 과압 밸브에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 탱크벽은 천장벽이다. 이러한 탱크에서 증기상을 수집하기 위한 파이프는 탱크의 상부에서 서로 다른 위치에, 특히 탱크의 천장벽의 측 방향 에지 및/또는 길이 방향 에지에 인접하게 제공될 수 있다.
내력 구조체는 다른 방식, 특히 육상 건축물의 형태, 이동 가능한 자립형 금속 케이싱의 형태 또는 해상 구조물의 형태로 구현될 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 이중 선각 및 이중 선각에 설치된 전술한 설비를 갖고, 설비의 내력 구조체는 이중 선각의 내벽에 의해 형성되는 해상 구조물, 특히 메탄 탱커를 제안한다.
실시예들에 따르면, 이러한 해상 구조물은 아래 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 탱크벽은 천장벽이고, 내력벽은 해상 구조물의 중갑판이며, 해상 구조물은 또한 중갑판으로부터 이격되며 평행한 상갑판을 갖고, 실링 파이프는 코밍 위로 상갑판(5)까지, 그리고 상갑판의 개구를 관통하여 연장되는 상부를 가지며, 절연 소재로 이루어진 슬리브가 코밍과 상갑판 사이에서 상기 상부 주변에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 해상 구조물은 또한 상갑판 위에서 파이프의 상부를 따라 연장되며 상갑판의 개구 주변에서 상갑판에 연결되는 하부 종단 및 실링 파이프 전체 주변에서 실링 파이프에 연결되는 상부 종단을 갖는 아코디언형 컴펀세이터를 갖고, 컴펀세이터는 실링 파이프 주변에서 실링된 방식으로 상갑판의 개구를 폐쇄하는 역할을 하면서, 실링 파이프의 열 수축을 허용한다.
일 실시예에 따르면, 해상 구조물은 예컨대 LPG를 운송하기 위한 배 또는 메탄 탱커와 같이, 액화 가스를 운송하도록 의도된 배이다. 다른 실시예에 따르면, 배는 액화 가스의 증기상에 의해 공급되는 구동 수단에 의해 추진되는 배이다. 이들 실시예는 조합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 해상 구조물은 육상 또는 해상 바지, FSRU(Floating Storage Regasification Unit) 또는 FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 유닛이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 이러한 해상 구조물로부터 로딩 또는 오프로딩을 위한 방법으로서, 액화 가스가 절연 파이프라인을 통해 해상 또는 육상 저장 설비로부터 해상 구조물의 탱크로 또는 해상 구조물의 탱크로부터 해상 또는 육상 저장 설비로 지나가는 방법을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 극저온 유체를 이송하기 위한 시스템으로서, 전술한 해상 구조물, 해상 또는 육상 저장 설비에 이중 선각에 설치된 탱크를 연결하도록 배열된 절연 파이프라인 및 절연 파이프라인을 통해 해상 또는 육상 저장 설비로부터 해상 구조물의 탱크로 또는 해상 구조물의 탱크로부터 해상 또는 육상 저장 설비로 극저온 유체의 유동을 전달하기 위한 펌프를 갖는 시스템을 제공한다.
첨부된 도면을 참조하여, 순전히 예로서 제한적이지 않게 제공된 본 발명의 다수의 특정한 실시예의 아래 설명으로부터, 본 발명이 더 잘 이해될 것이며 다른 목적, 세부 사항, 특징 및 장점이 더 확실하게 명확해질 것이다.
도 1은 배의 상갑판과 탱크의 천장벽을 관통하여 지나가는 증기를 배출하기 위한 파이프가 구비된, 액화 천연 가스를 운송하기 위한 배의 탱크의 부분 단면도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른, 도 1의 Ⅱ 영역의 확대 개요도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ 영역의 확대도이다.
도 4는 2차 실링 멤브레인의 폐쇄 전, 배출 파이프를 둘러싸는 탱크벽의 영역의 부분 사시도이다.
도 5는 2차 실링 멤브레인과 1차 절연 배리어를 나타내는, 도 4와 유사한 장면이다.
도 6은 1차 실링 멤브레인을 나타내는, 배출 파이프를 둘러싸는 탱크벽의 영역의 부분 사시도이다.
도 7은 제2 실시예에 따른, 도 1의 Ⅱ 영역의 확대 개요도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ 영역의 확대도이다.
도 9는 제3 실시예에 따른, 도 1의 Ⅱ 영역의 확대 부분도이다.
도 10은 액화 천연 가스를 저장하기 위한 탱크를 갖는 배 및 이러한 탱크로부터 로딩/오프로딩을 위한 터미널의 절개 개요도이다.
도 1을 참조하면, 리스트 각도(list angle)로 경사진 선각(1)이 부분적으로 나타나 있는데, 천장벽(하나만 보임), 바닥벽, 횡벽(transverse wall) 및 측벽(lateral wall)에 의해 정의되는, 다면체의 전체적인 형상을 갖는 실링 및 단열 탱크(2)가 통합되어 있으며, 횡벽과 측벽은 공지 기술에 따라 바닥벽과 천장벽을 연결한다. 탱크(2)는 예컨대 대기압에 가까운 압력으로 액화 천연 가스(LNG)를 저장하기 위해 의도된다.
탱크(2)는 배의 길이 방향으로 연장되는 길이 방향 치수를 갖는다. 탱크(2)는 코퍼댐으로 알려진 실링 중간 공간을 한정하는 횡 방향 벌크헤드(미도시)에 의해 그 길이 방향 종단 각각에서 경계를 이룬다.
선각(1)은 보강재(3)에 의해 이격된 내측 선각과 외측 선각을 갖는 이중 선각이다. 배의 상부에서, 내측 선각은 중갑판(4)에 의해 폐쇄되고, 외측 선각은 상갑판(5)에 의해 폐쇄되는데, 이들은 도 2에서 더 명확하게 보이는, 갑판 사이 공간(6)에 의해 이격된다.
경사 상태에서 증기상을 배출하기 위해 제공된 실링 파이프(7)는 가스 돔(8)에 탱크(2)의 내부 공간을 연결하는데, 이는 메인 증기 수집 회로(9)에, 그리고 체크 밸브(11)에 의해 라이저 마스트(10)에 연결된다. 이를 위해, 실링 파이프(7)는 탱크의 벽, 이 경우 천장벽(12)을 관통하여 지나간다. 증기상을 배출하기 위한 이러한 파이프의 기능은 문헌 WO-A-2016120540에 더 상세하게 설명되어 있다.
도 2 내지 9를 참조하여, 탱크벽과 내력 구조체의 구조 및 실링 파이프(7)가 이들을 관통하여 지나가는 위치가 더 상세하게 설명된다. 이러한 위치는 도 1에서 Ⅱ 부분으로 표시되어 있다.
탱크(2)의 각 벽, 이 경우 천장벽(20)은 탱크의 외측으로부터 내측으로, 2차 단열 배리어(13), 2차 단열 배리어(13)에 의해 마련된 2차 실링 멤브레인(14), 1차 단열 배리어(15) 및 1차 단열 배리어(15)에 의해 마련되며 탱크에 저장된 액화 천연 가스와 접촉하도록 의도된 1차 실링 멤브레인(16)을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 탱크벽은 Mark Ⅲ 기술을 이용해 제조되는데, 이는 특히 문헌 FR-A-2691520에 설명되어 있다. 이러한 탱크에서, 단열 배리어(13, 15)와 2차 실링 멤브레인(14)은 실질적으로 내력벽, 이 경우 중갑판(4)의 내면의 병치된 패널로 이루어진다. 2차 실링 멤브레인(14)은 두 파이버글라스 패브릭 시트 사이에 개재된 알루미늄 시트를 갖는 복합 소재로 형성된다. 이와 관련하여, 1차 실링 멤브레인(16)은 복수의 금속 플레이트를 조립함으로써 얻어지는데, 이는 그 에지를 따라 함께 용접되며, 두 직각 방향으로 연장된 주름을 갖는다. 금속 플레이트는 예컨대 벤딩이나 스탬핑에 의해 성형되는, 스테인리스강 또는 알루미늄 시트로 이루어진다.
이러한 주름진 금속 멤브레인에 대해 추가적인 세부 사항은 특히 FR-A-2861060에 설명되어 있다.
파이프(7)는 이 경우 스테인리스강 튜브로, 전형적으로는 100 mm 미만의 직경을 갖는 원형인데, 이는 배의 상갑반에 위치한 장비에 탱크(2)의 내부 공간을 연결하도록, 이중 선각(1)과 천장벽(20)의 전체 두께를 관통하여 천장벽(20)에 직각으로 연장된다. 파이프(7)는 내측 종단(21)을 갖는데, 이는 1차 실링 멤브레인(16)에 바로 인접하여 탱크(2)의 내부 공간으로 이어져 개방된다.
파이프(7)는 1차 실링 멤브레인(16)의 개구를 관통하여, 그리고 2차 실링 멤브레인(16)의 개구를 관통하여 연장되는데, 이는 후술할 바와 같이, 파이프(7) 전체 주변에 실링된 방식으로 폐쇄된다.
파이프(7)는 간격을 두고 중갑판(4)의 개구(22)를 관통하여, 그리고 간격을 두고 상갑판(5)의 개구(23)를 관통하여 연장된다. 해상 구조물의 내력 구조체는 팽창 시 특히 길이 방향 축을 따라 벤딩으로 변형되기 쉽다. 이들 변형의 효과로부터 파이프(7)를 고립시키기 위해, 파이프(7)는 코밍(coaming)(24)의 영역에서 중갑판(4)에 의해 지지되는데, 이는 중갑판(4)으로부터 이격되게 파이프(7)의 기계적으로 용접된 연결부를 오프셋할 수 있게 만든다.
코밍의 높이는 갑판 사이 공간(6)의 높이보다 훨씬 더 낮으며, 예컨대 10 내지 20 cm이다.
이중 선각(1)처럼, 코밍(24)은 예컨대 스테인리스강으로 이루어지는 기계적으로 용접된 금속 구조체이다. 이는 개구(22) 주변에서 중갑판(4)에 용접된 바깥쪽로 돌출되는 터릿을 형성하는 측벽(25) 및 측벽(25)의 상단에 용접된 상벽(26)을 갖는다. 상벽(26)은 파이프(7)가 예컨대 상벽(26)의 중심을 관통하여 지나가는 개구를 가지며, 그 에지는 파이프(7)의 무게를 부담하기 위해, 파이프(7) 전체 주변에 용접된다. 바다에서, 코밍(24)은 중갑판(4)의 벤딩에 대해 볼 조인트와 유사한 방식으로 변형되며, 파이프(7)의 움직임을 제한할 수 있게 만든다.
내측 선각은 바람직하게는 중갑판(4)과 코밍(24)을 포함해 탱크 주변에 유밀 및 기밀 엔벌로프(envelope)를 형성한다.
상갑판(5) 위에서, 파이프(7)는 아코디언형 컴펀세이터(compensator)(19)에 의해 둘러싸이는데, 이는 실링된 방식으로 상갑판(5)의 외면에 파이프(7)의 둘레면을 연결하는 한편, 사용 온도의 변경의 효과에 의한 파이프(7)의 길이의 변경을 허용한다.
절연 슬리브(27)는 열 누설을 제한하기 위해 갑판 사이 공간(6)에서 파이프(7) 주변에 배치된다. 유사하게, 절연 필링(28)이 열 누설을 제한하기 위해, 2차 단열 배리어(13) 너머에서, 코밍(24)에 배열된다. 절연 슬리브(27)와 절연 필링(28)을 위해 적절한 소재는 특히 글라스 울, 폴리우레판 폼 등이다.
예컨대 스테인리스강으로 이루어진 2차 실링 시스(29)는 파이프(7) 주변에 배열되며, 코밍(24) 내에서 파이프(7) 주변에 결합된 지지 링(30)으로부터 탱크벽의 두께를 관통하여 2차 실링 멤브레인(14)까지 연장되는데, 이는 2차 실링 시스(29)의 둘레에 결합된 연결 플레이트(31)에 대한 긴밀한 접착에 의해 연결된다. 연결 플레이트(31)는 2차 실링 시스(29)의 외측에서 반경 방향으로 연장된다. 바람직하게는 지지 링(30)은 코밍(24)의 상부 절반 내에 배치된다.
1차 실링 멤브레인(16)은 이를 위해, 2차 실링 시스(29)의 내측 종단(32) 너머에서 파이프(7) 주변에 실링된 방식으로 용접된다.
2차 실링 시스(29)와 파이프(7) 주변의 탱크벽의 구조가 도 3 내지 6을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
도 4는 2차 실링 시스(29)가 후자를 따라 가운데에서 직사각형 패널(33) 각각의 길이 방향 에지에 형성된 컷아웃에 수용되도록, 파이프(7)의 각 측에서 중갑판(4)의 내면에 배치되는 두 개의 미리 제작된 직사각형 패널(33)을 나타낸다. 도 4는 또한 도 3에 대응되는 A-A 단면을 나타낸다.
공지 기술에 따르면, 직사각형 패널(33)은 둘레 테두리 및 2차 실링 시스(29) 주변의 여유 구역(37)을 제외하고는 2차 절연 블록(34), 2차 절연 블록(34)에 접착된 합성 2차 멤브레인 요소(35) 및 합성 2차 멤브레인 요소(35)에 접착된 1차 절연 슬래브(36)를 갖는다.
직사각형 패널(33)은 또한 2차 실링 시스(29)에 의해 마련된 연결 플레이트(31)를 수용하기 위해, 여유 구역(37)에 예컨대 원형의 스폿면(38)을 갖는다. 스폿면(38)은 2차 실링 시스(29)로부터 이격되어 합성 2차 멤브레인 요소(35)를 가로막는다.
도 5에서 보이는 바와 같이, 실링 합성 플라이 부분(39)은 2차 실링 멤브레인(14)의 연속성을 보장하도록, 2차 실링 시스(29) 전체 주변에서 합성 2차 멤브레인 요소(35)와 연결 플레이트(31)를 가로지르는 방식으로 접착된다. 실링 합성 플라이(40)의 스트립이 또한 공지 기술에 따라, 두 직사각형 패널(33) 사이의 간극에서 접착된다.
도 5는 또한 분해 사시도에서, 상보적인 절연 슬래프(41)를 나타내는데, 이는 2차 실링 멤브레인(14)의 완성 후, 1차 단열 배리어(15)를 완성하기 위해, 여유 구역(37)에, 그리고 직사각형 패널(33)의 테두리에 접착된다.
두 타공 절반 슬래브(43)가 파이프(7) 주변에 채용된다. 이들 각각은 파이프(7)를 수용하기 위해 길이 방향 에지에 반원형 컷아웃(42)을 갖는다. 도 3에서 보이는 반원형 컷아웃(42)에 형성된 숄더(44)는 2차 실링 시스(29)의 종단(32)을 덮는다.
도 3에서 보이는 바와 같이, 타공 절반 슬래브(32)는 절연 슬래브(41)처럼, 절연 폼(45) 블럭과 커버 플레이트(46)를 갖는다.
강성 소재, 예컨대 합판으로 이루어진 바닥 플레이트(47)가 또한 도시된 바와 같이, 이를 보강하기 위해 타공 절반 슬래브(43)에 제공될 수 있다. 나머지 절연 슬래브(41)는 더 크고 컷 아웃이 없기 때문에 더 우수한 강도를 보인다. 바닥 플레이트(미도시)가 또한 거기에 제공될 수 있다.
도 6은 파이프(7) 주변의 1차 실링 멤브레인(16)을 나타낸다. 1차 실링 멤브레인은 두 직각 방향으로 연장된 주름(48, 49)을 갖는 금속 플레이트로 형성된다. 보이는 바와 같이, 파이프(7)의 종단(21)은 주름(48, 49) 사이에 위치하며 해당 개구가 제공되는 1차 실링 멤브레인의 평평한 영역(57)을 관통하여 지나간다. 플랜지형 링(50)이 실링을 보장하기 위해 개구 주변에서 금속 플레이트의 에지에, 그리고 파이프(7)의 둘레에 용접된다.
두 주름(48) 또는 두 주름(49) 사이의 간격은 예컨대 400 내지 600 mm, 특히 510 mm이다.
도 3에서 보이는 바와 같이, 파이프(7)와 2차 실링 시스(29) 사이의 간극(51)은 비어 있을 수도 있고 절연 라이닝으로 충전될 수도 있다.
내력 구조체에 2차 실링 시스(29)를 연결하기 위해 다양한 가능성이 존재한다. 도 2의 실시예에서, 2차 실링 시스(29)는 지지 링(30)에 의해 파이프(7)에 연결된다. 도 7은 2차 실링 시스(29)가 코밍(24)의 상벽(26)에 용접되는 실시예를 나타낸다. 도 9는 2차 실링 시스(129)가 코밍(124)의 측벽을 직접 구성하는 실시예를 나타낸다.
이들 두 후자의 경우, 코밍(24)은 2차 실링 배리어의 일부, 적어도 2차 실링 시스(29)의 내부에 반경 방향으로 위치한 상벽(26)을 형성한다. 코밍(24)은 따라서 적어도 상벽(26)에서 실링되어야 한다. 유사하게는 코밍(124)은 2차 실링 배리어를 전체적으로 형성한다. 코밍(124)은 따라서 전체적으로 실링되어야 한다.
도 7과 8을 참조하여, 파이프(7) 주변의 탱크벽의 제2 실시예가 설명된다. 제1 실시예의 그것과 동일하거나 유사한 요소는 도 2 내지 6과 같은 도면부호를 가지며 재차 설명되지 않는다.
이러한 제2 실시예는 2차 실링 시스(29)와 파이프(7) 사이에 개재되며 파이프(7)에 직접 연결됨 없이 1차 실링 멤브레인(16)을 폐쇄하는 역할을 하는 1차 실링 시스(52)를 채용한다. 1차 실링 시스(52)는 파이프(7)가 열 수축의 효과에 의해 및/또는 마련하는 유동의 효과에 의해 사용 중 일어날 수 있는 움직임으로부터 1차 실링 멤브레인(16)을 더 분리할 수 있게 만든다.
2차 실링 시스(29)의 경우와 같이, 내력 구조체에 1차 실링 시스(52)를 연결하기 위해 다양한 가능성이 존재한다. 도 7의 실시예에서, 1차 실링 시스(52)는 지지 링(53)에 의해 파이프(7)에 연결된다. 1차 실링 시스(52)는 또한 코밍의 상단까지 연장될 수 있다.
도 8에서 보이는 바와 같이, 플랜지형 링(50)은 실링을 보장하기 위해, 1차 실링 시스(52)의 둘레에, 그리고 개구 주변에서 금속 플레이트의 에지에 용접된다. 파이프(7)와 1차 실링 시스(52) 사이의 간극(54)은 탱크(2)의 내부 공간과 연통한다. 2차 실링 시스(29)와 1차 실링 시스(52) 사이의 간극(51)은 이 경우 절연 라이닝으로 충전된다.
도 9를 참조하여, 파이프 주변의 탱크벽의 제3 실시예가 설명된다. 제1 실시예의 그것과 동일하거나 유사한 요소는 도 2 내지 6과 같은 것에서 100 더 큰 도면부호를 가지며 재차 설명되지 않는다.
제3 실시예는 2차 실링 시스(129)와 같은, 그리고 코밍(124)의 측벽과 같은 하나의 금속 시스를 사용함으로써 구조를 더 단순화할 수 있게 만든다. 다시 말해, 2차 실링 시스(129)는 연결 플랫(55)의 두께를 제외하고는 현저한 오프셋 없이, 개구(122) 주변에서 중갑판(104)에 연결된다. 이러한 실시예는 특히 내력 구조체의 변형이 더 제한되는 응용 분야를 위해 적합하다.
일 치수 예에서, 파이프(7) 또는 실링 시스(29, 52, 129, 152) 각각의 벽 두께는 5 내지 12 mm이다.
앞서 설명된 구조는 단열 배리어가 더 또는 덜 두꺼운 탱크벽에 용이하게 적용 가능하다. 예컨대 LNG보다 덜 저온인 액화 가스를 위해 단순화된 실시예에서, 2차 실링 멤브레인과 1차 실링 시스가 제거되고, 탱크벽은 단일 금속 실링 멤브레인에 의해 얹힌 단일 단열 배리어를 갖는다.
증기상을 배출하기 위한 파이프의 위치와 개수에 대해, 그리고 탱크의 외측에 위치하며 이러한 파이프가 연결될 수 있는 증기를 위한 수집 설비에 대해 추가적인 세부 사항은 문헌 WO-A-2016120540에 설명되어 있다.
증기상을 배출하기 위한 파이프 및 탱크의 천장벽과 관련하여 앞서 설명된 구조들은 실링 및 단열 탱크의 벽을 관통하여 지나갈 필요가 있는 다른 파이프, 특히 작은 직경의 파이프를 위해 사용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 액화 천연 가스를 저장하고 운송하기 위한 이러한 설비가 구비된 메탄 탱커(70)의 절개도가 보인다. 도 10은 배의 이중 선각(72)에 장착된 각기둥의 전체적인 형상을 갖는 실링 및 단열 탱크(71)를 나타낸다.
그 자체로 공지된 방식으로, 배의 상갑판에 배치된 로딩/오프로딩 파이프라인(73)은 탱크(71)로부터 또는 그로 액화 천연 가스를 이송하기 위해 적절한 커넥터에 의해, 해양 또는 항만 터미널에 연결될 수 있다.
도 10은 또한 로딩 및 오프로딩 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육상 설비(77)를 갖는 해양 터미널의 예를 나타낸다. 로딩 및 오프로딩 스테이션(75)은 이동식 암(74)과 이동식 암(74)을 지지하는 타워(78)를 갖는 연안 고정식 설비이다. 이동식 암(74)은 로딩/오프로딩 파이프라인(73)에 연결될 수 있는 절연 연성 호스(79) 번들을 마련한다. 지향성 이동식 암(74)은 모든 크기의 메탄 탱커에 맞춰진다. 연결 파이프(미도시)는 타워(78)의 내부에서 연장된다. 로딩 및 오프로딩 스테이션(75)은 메탄 탱커(70)로부터 육상 설비(77)로 또는 그 반대로 로딩 및 오프로딩을 하는 것을 가능하게 만든다. 후자는 수중 파이프(76)에 의해 로딩 또는 오프로딩 스테이션(75)에 연결된 연결 파이프(81) 및 액화 가스 저장 탱크(80)를 갖는다. 수중 파이프(76)는 먼 거리, 예컨대 5 km에 걸쳐 로딩 또는 오프로딩 스테이션(75)과 육상 설비(77) 사이에서 액화 가스를 이송할 수 있게 만드는데, 이는 로딩 및 오프로딩 작업 동안 해안으로부터 먼 거리에서 메탄 탱커(70)를 유지할 수 있게 만든다.
액화 가스를 이송하기 위해 필요한 압력을 생성하기 위해, 배(70)의 선상 펌프 및/또는 육상 설비(77)에 구비된 펌프 및/또는 로딩 및 오프로딩 스테이션(75)에 구비된 펌프가 사용된다.
비록 본 발명이 여러 특정한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 그에 의해 제한되지 않으며, 본 발명의 범위 내에 속한다면 설명된 수단의 모든 기술적 등가물과 그 조합을 포함한다.
"갖는다", "포함한다" 또는 "구성된다"는 동사 및 그 활용형의 사용은 청구항에 기재된 것 외에 다른 요소나 단계의 존재를 배제하지 않는다. 어떠한 요소나 단계에 대해 "한" 또는 "하나의"라는 부정관사의 사용은 달리 언급되지 않는 한, 복수의 이러한 요소나 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구항에서, 괄호 사이의 참조 부호가 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (19)

  1. 액화 가스를 저장 및 운송하기 위한 설비로서,
    개구(22, 122)가 제공된 내력벽(4, 104)을 갖는 내력 구조체(1),
    상기 내력 구조체에 통합된 것으로서, 내력벽의 내면에 장착되는 탱크벽을 갖고, 탱크벽은 탱크벽의 두께 방향으로 겹쳐진 적어도 하나의 단열 배리어(13, 15)와 적어도 하나의 실링 멤브레인(14, 16)을 갖는 실링 및 단열 탱크(2),
    내력벽의 개구에 끼워 맞춰지며, 상기 두께 방향에 평행하거나 비스듬하게 탱크벽을 관통하여 지나가, 실링 및 단열 탱크의 내측과 외측 사이에 유체 통로를 정의하는 실링 금속 파이프(7, 107),
    실링 금속 파이프(7, 107) 주변에 배치되며, 내력벽의 개구(22, 122)에 끼워 맞춰지는 실링 금속 시스(29, 129, 52, 152)를 포함하고,
    실링 금속 시스는 적어도 실링 멤브레인(14, 16)까지 단열 배리어의 두께를 관통하여 실링 금속 파이프에 평행하게 연장되는 길이부를 가지며, 실링 멤브레인은 개구를 가져 실링 금속 파이프가 상기 실링 멤브레인의 개구를 관통하여 지나가며 상기 실링 멤브레인의 개구 전체 주변에서 실링된 방식으로 실링 금속 시스(29, 129, 52, 152)에 연결되고,
    내력 구조체는 내력벽의 외면으로부터 돌출되며 실링 금속 파이프 주변에 배치되는 코밍(24, 124)을 포함하고, 실링 금속 파이프는 코밍의 상벽(26, 126)에 의해 지지되며,
    실링 금속 시스(29, 129, 52, 152)의 길이부는 내력벽의 외측에 배치되며 실링 금속 파이프 전체 주변에서 실링된 방식으로 실링 금속 파이프(7, 107)에 또는 코밍의 상벽(26, 126)에 부착되는 외측 종단을 갖는 설비.
  2. 제1항에 있어서,
    실링 금속 시스(129)의 길이부는 코밍(124)의 측벽을 구성하고, 실링 금속 시스의 길이부는 내력벽의 개구(122) 주변에서 내력벽(104)에 용접되며, 코밍의 상벽(126)은 상기 길이부의 외측 종단에 결합되는 설비.
  3. 제1항에 있어서,
    실링 금속 시스(29, 52, 152)는 실링 금속 시스의 길이부의 외측 종단에 결합되며 실링 금속 시스의 내측을 향해 반경 방향으로 연장되는 지지 링(30, 53, 153)을 갖고, 지지 링(30, 53, 153)은 실링 금속 파이프(7, 107) 전체 주변에서 실링 금속 파이프에 부착되는 내측 에지를 갖는 설비.
  4. 제3항에 있어서,
    지지 링(30, 53, 153)은 코밍(24, 124)의 외측 절반에 배치되는 설비.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    실링 멤브레인(16)은 플랜지형 링(50)에 의해 실링된 방식으로 실링 금속 시스(52, 152)에 용접되는 금속 멤브레인인 설비.
  6. 제5항에 있어서,
    금속 멤브레인은 규칙적인 피치로 이격된 평행한 주름(48, 49) 시리즈를 갖고, 실링 금속 이프(7)가 관통하여 지나가는 실링 멤브레인의 개구는 규칙적인 피치보다 작은 치수를 가지며 두 주름(48, 49) 사이에서 금속 멤브레인의 평평한 영역(57)에 배치되는 설비.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    탱크벽은 액화 가스와 접촉하도록 배열된 1차 실링 멤브레인(16), 1차 실링 멤브레인과 내력벽(4) 사이에 배열된 2차 실링 멤브레인(14), 2차 실링 멤브레인과 내력벽 사이에 배열된 2차 단열 배리어(13) 및 2차 실링 멤브레인(14)과 1차 실링 멤브레인(16) 사이에 배열된 1차 단열 배리어(15)를 갖는 설비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실링 금속 시스(29, 129)는 실링 금속 시스의 길이부 전체 주변에서 2차 실링 멤브레인(14)의 영역에 연장되는 연결 플레이트(31)를 갖고, 2차 실링 멤브레인은 2차 실링 멤브레인의 개구 전체 주변에서 실링된 방식으로 연결 플레이트(31)에 접착되는 합성 플라이(39)를 갖는 설비.
  9. 제8항에 있어서,
    절연 소재의 필링이 실링 금속 파이프와 실링 금속 시스의 길이부 사이의 간극(51)에 배열되는 설비.
  10. 제8항에 있어서,
    1차 실링 멤브레인(16)은 실링 금속 파이프가 관통하여 지나가기 위한 개구를 갖고, 상기 개구의 에지는 실링 금속 파이프 전체 주변에서 실링된 방식으로 실링 금속 파이프(7)에 연결되는 설비.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 실링 금속 시스는 2차 실링 금속 시스(29, 129)이고, 설비는 실링 금속 파이프와 2차 실링 금속 시스(29, 129) 사이에서 실링 금속 파이프(7, 107) 주변에 배치되는 1차 실링 금속 시스(52, 152)를 가지며, 1차 실링 금속 시스는 적어도 1차 실링 멤브레인(16)까지 단열 배리어의 두께를 관통하여 실링 금속 파이프에 평행하게 연장되는 길이부를 갖고, 1차 실링 멤브레인은 실링 금속 파이프와 1차 실링 금속 시스가 관통하여 지나가는 개구를 가지며 상기 개구 전체 주변에서 실링된 방식으로 1차 실링 금속 시스(52, 152)에 연결되는 설비.
  12. 제11항에 있어서,
    절연 소재의 필링이 2차 실링 금속 시스의 길이부와 1차 실링 금속 시스의 길이부 사이의 간극(51, 151)에 배열되는 설비.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    실링 금속 파이프는 액화 가스의 증기상을 수집하기 위해 실링 및 단열 탱크의 상부에서 실링 및 단열 탱크(2)로 개방되는 수집 종단(21)을 갖는 설비.
  14. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    탱크벽은 천장벽(20)인 설비.
  15. 이중 선각(1) 및 이중 선각에 설치된 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 따른 설비를 갖고, 설비의 내력 구조체는 이중 선각의 내벽(4, 104)에 의해 형성되는 해상 구조물.
  16. 제15항에 있어서,
    탱크벽은 천장벽(20)이고, 내력벽은 해상 구조물의 중갑판(4)이며, 해상 구조물은 중갑판(4, 104)으로부터 이격되며 평행한 상갑판(4)을 갖고, 실링 금속 파이프는 코밍(24, 124) 위로 상갑판(5)까지, 그리고 상갑판의 개구(23)를 관통하여 연장되는 상부를 가지며, 절연 소재로 이루어진 슬리브(27)가 코밍과 상갑판 사이에서 상기 상부 주변에 배열되는 해상 구조물.
  17. 제16항에 있어서,
    상갑판(5) 위에서 실링 금속 파이프(7, 107)의 상부를 따라 연장되며 상갑판의 개구(23) 주변에서 상갑판에 연결되는 하부 종단 및 실링 금속 파이프 전체 주변에서 실링 금속 파이프(7, 107)에 연결되는 상부 종단을 갖는 아코디언형 컴펀세이터(19)를 갖고, 컴펀세이터는 실링 금속 파이프 주변에서 실링된 방식으로 상갑판의 개구를 폐쇄하는 역할을 하면서, 실링 금속 파이프의 열 수축을 허용하는 해상 구조물.
  18. 액화 가스를 이송하기 위한 시스템으로서,
    제15항에 따른 해상 구조물(70), 해상 또는 육상 저장 설비(77)에 이중 선각에 설치된 실링 및 단열 탱크를 연결하도록 배열된 절연 파이프라인(73, 79, 76, 81) 및 절연 파이프라인을 통해 해상 또는 육상 저장 설비로부터 해상 구조물의 실링 및 단열 탱크로 또는 그 반대로 극저온 유체의 유동을 전달하기 위한 펌프를 갖는 시스템.
  19. 제15항에 따른 해상 구조물(70)로부터 로딩 또는 오프로딩을 위한 방법으로서,
    액화 가스가 절연 파이프라인(73, 79, 76, 81)을 통해 해상 또는 육상 저장 설비(77)로부터 해상 구조물의 실링 및 단열 탱크로 또는 그 반대로 지나가는 방법.
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