KR20070001996A - Support assemblies and systems for semi-membrane tanks - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 상온 보다 실질적으로 낮은 온도에서 저장 및 수송될 수 있는 액체로서, 특히, 액화 천연 가스(LNG), 액화 석유 가스 및 무수 암모니아 같은 액체를, 상온과는 실질적으로 다른 온도에서 저장 및 수송하기 위해 사용되는 세미-멤브레인 탱크(semi-membrane tank)의 측벽 및 상단부를 지지하기 위한 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상온 보다 실질적으로 높은 온도에서 저장 및 수송되는 액체의 수용을 위한 세미-멤브레인 탱크에도 적용된다.The present invention relates to liquids that can be stored and transported at temperatures substantially lower than room temperature, in particular to storing and transporting liquids such as liquefied natural gas (LNG), liquefied petroleum gas and anhydrous ammonia at temperatures substantially different from room temperature. A system for supporting the side walls and the top of a semi-membrane tank used for this purpose. The invention also applies to semi-membrane tanks for the reception of liquids stored and transported at temperatures substantially above room temperature.
세미-멤브레인 탱크는 자립적(self-supporting)이지 않다. 그 측벽은 주변 지지 구조로부터의 지지를 필요로 한다. 비록, 비교적 가벼운 강성 부재를 갖는 평판 구조도 세미-멤브레인 탱크를 위해 사용될 수 있지만, 미국 특허 제5,727,492호는 굴곡된 판 구조의 측벽을 가지는 세미-멤브레인 탱크를 기술하고 있다. 미국 특허 제5,727,492호에 기술된 바와 같이, 주변 지지 구조체는 예로서, 육상 기반 설비에서 저장 탱크를 지지하는 비임(beam)의 격자 또는 이중 선체형 탱커의 내부 선체를 포함할 수 있다. 세미-멤브레인 탱크 측부 및 상단부는 단열 지지부 또는 지지 조립체를 통해 주변 지지 구조체에 연결된다.Semi-membrane tanks are not self-supporting. The side walls require support from the peripheral support structure. Although flat structures with relatively light rigid members can also be used for semi-membrane tanks, US Pat. No. 5,727,492 describes a semi-membrane tank having sidewalls of a curved plate structure. As described in US Pat. No. 5,727,492, the peripheral support structure may include, for example, the inner hull of a beam grid or double hull tanker supporting a storage tank in a land based installation. The semi-membrane tank side and top are connected to the peripheral support structure via an adiabatic support or support assembly.
세미-멤브레인 탱크의 저면부는 평판 구조로 이루어지며, 하중 지탱 단열부상에 안치되고, 이 하중 지탱 단열부는 순차적으로 하위 지지 구조체상에 안치된다. 탱크 저면부 및 하중 지탱 단열부는 하위 지지 구조체에 평행한 하나의 수평면내에서, 또는 배수를 용이하게 하도록 고정점을 향해 배향된 다수의 경사진 평면들내에서와 같이, 평탄할 수 있다. 통상적으로, 탱크 저면부는 통상, 그 기하학적 중심 또는 탱크의 상단부상의 확장 돔(dome)과 수직방향으로 정렬된 다른 지점 중 어느 하나에 배치되는 상기 고정점 둘레에서 수축 및 확장한다. 이런 고정점은 통상적으로, 탱크 저면부의 외부면에 고착된 구조적 키이(structural key)들의 조합에 의해 고정된 위치에서 유지된다. 키이는 상기 고정점으로부터 반경방향으로 연장하며, 통상, 탱크의 횡단방향 및 종방향 축을 따라 법선방향으로 배향된 하중 지탱 단열부의 키이웨이(key-way)와 정합한다. 탱크가 충전되고 비워질 때의 온도의 변화와 함께, 탱크 저면부는 중력에 의해 탱크 저면부가 그에 대해 유지되고 있는 하중 지탱 단열부 위에서 미끄러짐으로써 수축 및 팽창한다.The bottom part of the semi-membrane tank has a flat structure and is placed on the load bearing insulation, which is in turn placed on the lower support structure. The tank bottom and the load bearing insulation may be flat, such as in one horizontal plane parallel to the lower support structure, or in a number of sloped planes oriented towards the anchor point to facilitate drainage. Typically, the tank bottom portion contracts and expands around the anchor point, which is usually disposed either at its geometric center or at another point vertically aligned with the expansion dome on the top of the tank. This anchor point is typically held in a fixed position by a combination of structural keys secured to the outer surface of the tank bottom. The key extends radially from the fixation point, and typically mates with the key-way of the load bearing insulation oriented normal along the transverse and longitudinal axes of the tank. With the change in temperature when the tank is filled and emptied, the tank bottom part contracts and expands by gravity, sliding over the load bearing insulation that the tank bottom part is held against.
탱크의 측벽 및 탱크 상단부의 온도도 탱크가 충전될 때, 주변 지지 구조체의 통상적 상온으로부터 현저히 이탈하게 된다. 이 열적 편차는 탱크가 차가운 액체를 위해 사용되는 경우, 수축을 유발하고, 탱크가 현저한 열적 응력을 받게 하는 경향이 있다. 탱크와 주변 지지부 사이의 지지 방법은 이들 열적 응력의 분포 및 레벨에 현저한 영향을 준다. The temperature of the side wall of the tank and of the tank upper end also deviates significantly from the normal room temperature of the peripheral support structure when the tank is filled. This thermal deviation tends to cause shrinkage when the tank is used for cold liquid and cause the tank to undergo significant thermal stress. The support method between the tank and the peripheral support has a significant effect on the distribution and level of these thermal stresses.
단열 시스템은 통상적으로, 탱크 구조체가 실질적으로 완성된 이후, 탱크 표면에 직접적으로 고정된다. 세미-멤브레인 탱크를 위한 단열된 지지 시스템은 통상 적으로, 선상 설치의 경우에, 종방향 및 횡단방향 구조체와 일체로 형성되게 되는 주변 지지 구조체에 직접적으로 부착된다.The thermal insulation system is typically fixed directly to the tank surface after the tank structure is substantially finished. Insulated support systems for semi-membrane tanks are typically attached directly to the peripheral support structure, which, in the case of linear installations, is to be formed integrally with the longitudinal and transverse structures.
공개된 미국 특허 출원 공보 제2003/0066834A1호는 세미-멤브레인 탱크를 위한 지지부에 사용하기 위한 지지 조립체의 어레이(array)를 개시한다. 조립체는 주변 지지 구조체와 탱크 벽에 개재되는 구성요소이다. 이 공개된 특허 출원의 조립체는 세 개의 구성요소 또는 블록을 포함하며, 이는 탱크 벽에 강성적으로 부착된 제1 블록, 주변 지지 구조체에 강성적으로 부착된 제2 블록 및 상기 2개 블록에 개재하는 제3 블록이다. 제3 블록은 제1 블록과 활주가능하게 결합하여, 탱크 벽의 평면에 평행한 제1 라인을 따른 활주 이동을 허용하고, 제3 블록은 제2 블록에 활주가능하게 결합하여, 역시 탱크 벽의 평면에 평행한, 제1 라인에 수직인 제2 라인을 따른 활주 이동을 허용한다. 조합하여, 두 개의 활주 이동은 지지 구조체에 대한 탱크 벽의 탱크 벽 평면에서의 직교 이동을 가능하게 한다. 지지 시스템은 탱크의 측벽 및 상단부에 수직한 내향 및 외향 운동을 방지한다.Published US Patent Application Publication No. 2003 / 0066834A1 discloses an array of support assemblies for use in a support for a semi-membrane tank. The assembly is a component interposed between the peripheral support structure and the tank wall. The assembly of this published patent application comprises three components or blocks, the first block rigidly attached to the tank wall, the second block rigidly attached to the peripheral support structure and the two blocks interposed therebetween. Is a third block. The third block slidably engages with the first block to allow sliding movement along a first line parallel to the plane of the tank wall, and the third block slidably engages with the second block, again of the tank wall. Allows sliding movement along a second line perpendicular to the first line, parallel to the plane. In combination, the two slide movements enable orthogonal movement of the tank wall in the tank wall plane relative to the support structure. The support system prevents inward and outward movement perpendicular to the side walls and top of the tank.
4개의 측벽, 상단부 및 저면부를 가지는 직사각형 탱크를 고려하는 경우, 하강된 온도로부터 초래되는 규제되지 않은 열적 수축은 이들 6개 부재 각각이 그 평면내에서 수축하게 한다는 것을 알 수 있다. 결과적으로, 탱크는 지지부 시스템에 의해 탱크가 부착되어 있는 주변 지지 구조체로부터 멀어지는 방향으로 내향으로 당겨짐으로써 보다 작아지게 된다. 세미-멤브레인 탱크의 벽은 적어도, 상단부를 통해 돌출하는 고정된 확장 돔과 정렬된 고정점을 가져야만 한다. 또한, 자립적이지 않은 벽 및 상단부는 수직방향으로 지지되어야만 하며, 벽은 또한 그 각각의 평 면에 수직방향으로 지지되어야만 한다. 예로서, 미국 특허 공보 2003/0066834 A1호의 지지 시스템은 단지, 각 벽의 평면내에서 수축만을 허용하며 지지 구조체로부터 멀어지는 방향으로의 내향 이동을 방지한다. 특정지지 조립체는 벽의 수직방향 이동에 대하여 고정되고, 따라서, 탱크 벽을 지지한다. 각 벽의 평면에 수직인 운동에 대한 규제는 탱크 벽이 상단부, 저면부 또는 다른 벽과 조우하는 가장자리에서 현저한 열적 응력을 부여한다. 따라서, 이들 교차부는 수축을 수용하기에 충분히 유연하면서, 탱크 구조 재료에 허용가능한 응력 레벨을 제공하기에 충분히 강인하여야만 한다. 유연성은 통상적으로, 탱크가 수축할 때, 현저한 왜곡을 수용할 수 있는 현저히 굴곡된 단면 형상을 가지는 가장자리를 사용함으로써 달성된다. 곡률 반경은 허용불가한 응력에 도달하지 않고 이 왜곡을 허용하기에 충분하게 커야만 한다. 가득차거나, 비어있거나, 또는 부분적으로 채워진 탱크에 의해 유발되는 모든 온도 조건하에서 좌굴을 방지하며 허용가능한 응력 레벨을 유지하기 위해, 굴곡된 가장자리들의 구조적 재료의 두께는 충분히 두껍고 강하여야만 한다. 비교적 가벼운 구조의 작은 반경으로 굴곡된 가장자리는 응력 레벨의 크기 때문에, 이 목적에는 부적합하다.When considering a rectangular tank with four sidewalls, top and bottom, it can be seen that the unregulated thermal shrinkage resulting from the lowered temperature causes each of these six members to shrink in its plane. As a result, the tank becomes smaller by pulling inwardly in a direction away from the peripheral support structure to which the tank is attached by the support system. The wall of the semi-membrane tank should have at least a fixed point aligned with a fixed expansion dome protruding through the upper end. In addition, the non-independent walls and tops must be supported vertically, and the walls must also be supported vertically to their respective planes. As an example, the support system of US Patent Publication 2003/0066834 A1 only permits contraction in the plane of each wall and prevents inward movement in a direction away from the support structure. The particular support assembly is fixed with respect to the vertical movement of the wall and thus supports the tank wall. The regulation of the motion perpendicular to the plane of each wall imparts significant thermal stress at the edge where the tank wall encounters the top, bottom or other wall. Thus, these intersections must be sufficiently rigid to provide acceptable stress levels to the tank structural material while being flexible enough to accommodate shrinkage. Flexibility is typically achieved by using edges with a significantly curved cross-sectional shape that can accommodate significant distortion as the tank shrinks. The radius of curvature must be large enough to allow this distortion without reaching unacceptable stress. In order to prevent buckling and maintain acceptable stress levels under all temperature conditions caused by a full, empty or partially filled tank, the thickness of the structural material of the bent edges must be thick and strong enough. Small radius curved edges of relatively light structures are not suitable for this purpose because of the magnitude of the stress level.
본 발명의 목적은 현존하는 배열의 단점을 극복하고, 이런 탱크를 구성 및 설치하는 효율을 향상시키는, 탱크와 그 주변 지지 구조체 사이의 단열 구조적 부착을 제공하는 세미-멤브레인 탱크 벽 및 상단부를 위한 지지 배열을 제공하는 것이다. The object of the present invention is to provide support for semi-membrane tank walls and tops that provide thermally structural attachment between the tank and its surrounding support structure, which overcomes the disadvantages of existing arrangements and improves the efficiency of constructing and installing such tanks. To provide an array.
본 발명의 일 양태는 세미-멤브레인 탱크의 벽 또는 상단부가 상기 벽 또는 상단부의 평면에서 수직방향으로 왕복 이동할 수 있게 하면서, 동시에, 상기 벽 또는 상단부의 평면내의 하나의 라인에서 또는 이 평면내의 수직 라인들에서 상기 벽 또는 상단부의 수축 및 확장을 수용할 수 있게 허용하는 지지 조립체이다.One aspect of the present invention allows a wall or top of a semi-membrane tank to reciprocate vertically in the plane of the wall or top, while at the same time a vertical line in or in a line in the plane of the wall or top To support the contraction and expansion of the wall or top of the wall.
세미-멤브레인 탱크 벽을 가로지른 어레이(array)에서의 본 발명에 따른 지지 조립체의 전개는 하나의 벽과 상단부, 저면부 또는 다른 벽과의 교차에 의해 형성된 가장자리에서 열로 유도된 응력을 최소화하면서, 필요한 수직방향 지지부를 포함하는 벽들을 위한 지지부를 제공한다. The deployment of the support assembly according to the invention in an array across a semi-membrane tank wall minimizes the heat induced stress at the edge formed by the intersection of one wall with a top, bottom or other wall, Provide support for the walls comprising the required vertical support.
본 발명의 또 다른 양태는, 상술한 현존하는 시스템에 비해 탱크 가장자리들의 곡률 반경을 감소시킬 수 있으면서 동시에 탱크 체적의 증가를 가능하게 하며, 또한 탱크 구조적 재료의 양의 감소를 가능하게 하여, 구성을 단순화하고, 건설 비용을 감소시킬 수 있게 하는 지지 조립체의 어레이들이다.Another aspect of the present invention allows to increase the tank volume while simultaneously reducing the radius of curvature of the tank edges as compared to the existing system described above, and also to reduce the amount of tank structural material, thereby providing a configuration. Arrays of support assemblies that simplify and reduce construction costs.
본 발명의 다른 양태는 탱크 단열부의 패널(panel) 또는 시트(sheet)를 적소에 고정하기 위한 지지 조립체의 활용, 예로서, 탱크로의 열 전달을 최소화하기 위해 단열 패널이 고정되는 지지 조립체에 고정된 플랜지형 칼라(flanged collar)와 조합하여 탱크에 대해 지지 조립체를 고정하는 플랜지형 디바이스(flanged device)의 사용이다. Another aspect of the invention is the use of a support assembly for securing a panel or sheet of tank insulation in place, for example, to a support assembly to which the insulation panel is fixed to minimize heat transfer to the tank. Use of a flanged device to secure the support assembly to the tank in combination with a flanged collar.
본 발명의 또 다른 양태는 세미-멤브레인 탱크의 벽, 그리고, 선택적으로, 탱크 저면부를 위한 지지 시스템이며, 이는 주변 지지 구조체와, 주변 지지 구조체를 탱크의 내부 선체 또는 현장에 구축된 해안 설비의 외부 프레임과 같은 외부 격납 구조체(containment structure)를 활주가능하게 결합시키기 위한 수단, 예로서, 키이가 주변 선박 구조체에 부착된 키이웨이와 활주가능하게 결합하는, 벽을 위한 탱크 지지 시스템에 대한 수직방향 키이의 부착부를 포함한다. 이 양태는 탱크를 수용하는 주변 지지 구조체가 선박의 선체내로 하강될 때, 키이 및 키이웨이를 결합시키는 단순한 작용에 의해, 탱크 벽 및 저면을 예로서, 주변 선박 구조체에 고정시킴으로써, 탱크 설치를 단순화한다. 양호한 실시예에서 키이 및 키이웨이는 탱크 및 주변 지지 구조체가 주변 선박 또는 해안 기반 구조체내로 하강될 때, 결합을 용이하게 하기 위해, 단면이, 그리고, 수직방향으로 테이퍼형(tapered)인 것이 바람직하다. Another aspect of the invention is a wall of a semi-membrane tank and, optionally, a support system for the tank bottom, which includes the perimeter support structure and the perimeter support structure on the inner hull of the tank or on the outside of a coastal installation built on site. Means for slidably coupling an outer containment structure, such as a frame, for example a vertical key to a tank support system for a wall, in which the key slidably engages a keyway attached to a surrounding vessel structure. It includes an attachment portion. This aspect simplifies tank installation by securing the tank wall and bottom to, for example, the peripheral vessel structure by the simple act of engaging the key and the keyway when the peripheral support structure containing the tank is lowered into the hull of the vessel. do. In a preferred embodiment the key and keyway are preferably tapered in cross section and vertically to facilitate engagement when the tank and the peripheral support structure are lowered into the surrounding vessel or coastal base structure. .
본 발명의 특징은 벽 및 상단부가 낮은 온도의 평면으로부터 상대적으로 미소한 편차를 허용받는다는 것이다.It is a feature of the present invention that the walls and the top end allow relatively minor deviations from the low temperature plane.
본 출원 및 첨부 청구범위에서, 특정 용어는 하기와 같은 의미를 갖는다:In the present application and the appended claims, certain terms have the following meanings:
"벽"은 세미-멤브레인 탱크의 수직방향 측벽을 의미한다. 세미-멤브레인 탱크의 벽은 기하학적 패턴, 예로서, 직사각형, 사다리꼴, 6각형 또는 원통형 탱크로 배열된다. 이런 탱크의 벽은 평판으로 이루어지는 경우 평면형이고, 굴곡된 판으로 구성되는 경우, 거의 평면형이다. 이런 벽은 본 출원에서, "평탄한" 또는 "평면형"으로서 다양하게 지칭된다. 원통형 탱크는 실린더를 형성하는 하나의 연속적 벽을 갖는다."Wall" means the vertical sidewall of the semi-membrane tank. The walls of the semi-membrane tanks are arranged in geometric patterns, for example rectangular, trapezoidal, hexagonal or cylindrical tanks. The walls of such tanks are planar when made of flat plates and almost planar when made of curved plates. Such walls are variously referred to herein as "flat" or "planar." The cylindrical tank has one continuous wall forming a cylinder.
"벽의 평면"은 평판 구조의 각형 벽(straight-sided wall)에서 상온에서의 주요 평면형 외부면, 또는 이런 벽에서 첨단(cusp)을 통해 굴곡된 판과 연결된 수직방향 평면을 의미한다.By "plane of walls" is meant a vertical plane connected to a major planar outer surface at room temperature in a straight-sided wall of a plate structure, or a plate that is curved through a cusp in such a wall.
"상단부의 평면"은 상온에서의 탱크 상단부의 주요 평면형 외부면을 의미한다."Plane of the upper end" means the main planar outer surface of the tank upper end at room temperature.
"주변 지지 구조체"는 지지 조립체가 탱크로부터 멀어지는 방향으로 부착되는 구조체이다. 주변 지지 구조체는 주변 선박(ship) 구조체와 같은 외부 격납 구조체와 일체이거나 그렇지 않을 수 있다. 대안적으로, 주변 지지 구조체는 리프팅 프레임(lifting frame), 탱크가 조립되는 골조일 수 있다. 주변 지지 구조체는 탱크가 그 최종 위치로 하강될 때, 상기 외부 격납 구조체와 일체인 키이웨이와 결합하는 수직방향 키이로 설치될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다."Peripheral support structure" is a structure to which the support assembly is attached in a direction away from the tank. The peripheral support structure may or may not be integral with an outer containment structure, such as a peripheral ship structure. Alternatively, the peripheral support structure may be a lifting frame, a frame in which the tank is assembled. The peripheral support structure may be installed with a vertical key that engages a keyway integral with the outer containment structure when the tank is lowered to its final position, and vice versa.
"외부 격납 구조체"는 그들이 하나이면서 동일하지 않은 경우, 주변 지지 구조체 외측의 구조체이다. 탱커 설비의 벽에 대하여, 이는 그에 부착된 브레이싱 부재(bracing member)를 포함하는 내부 종방향 선체 구조체 및 횡단방향 선체 벌크헤드 구조체이고, 상단부에 대하여, 이중 선체 탱커의 메인 데크(deck)인 것이 일반적이다. 해안 설비의 벽을 위한 외부 격납 구조체는 통상적으로, 지상의 콘크리트 베이스로부터 상향 연장하는 상호연결된 비임의 골조이다.An “outer containment structure” is a structure outside the peripheral support structure when they are one and not identical. For the wall of the tanker installation, this is the internal longitudinal hull structure and transverse hull bulkhead structure comprising a bracing member attached thereto, and for the upper end it is generally the main deck of the double hull tanker. to be. The outer containment structure for the walls of a coastal installation is typically a frame of interconnected beams extending upward from the ground concrete base.
"경사부(ramp)"는 주변 지지 구조체에 의해 지지된 상보적 표면과 활주가능하게 결합하는 탱크로부터 외향 돌출하는 각진 표면을 의미한다. 이 표면은 평면형이거나, 경사부의 각도에 평행한 표면의 축선과 1도의 곡률을 가질 수 있다. "경사부를 따른" 이동은 경사면의 축방향 중심선에 평행하게 경사부 상하로의 이동을 의미한다. "경사부를 가로지른" 또한 "경사부 횡단" 이동은 경사면에 평행한 이동이지만, 경사면이 평탄한 경우, 경사면의 축방향 중심선에 수직인 방향으로의 이동 또는 표면이 굴곡된 경우, 표면의 원호의 현에 평행한 이동을 의미한다. 경사부 상향 또는 하향 이동은 직교좌표의 두 개의 수직방향 성분, 예로서, x 축을 따른 성분과 y 축을 따른 성분으로 분할될 수 있다. 경사부가 수직방향 표면상에 수평방향으로 배치되는 경우, 경사부에 평행한 하나의 이동 성분은 벽의 평면에 수평 및 평행이며, 다른 성분은 또한, 수평이지만, 벽의 평면에 수직이고; 경사부를 가로지른 이동은 벽의 평면에 수직방향이며 평행하다. 경사부가 수직방향 표면상에 수직방향으로 배치되는 경우, 경사부에 평행한 하나의 이동 성분은 수직방향이며, 벽의 평면 또는 탱크가 원통형인 경우는 실린더의 축에 평행하고, 다른 성분은 수평이지만, 벽의 평면 또는 실린더의 축에 수직이고, 경사부를 가로지른 이동은 수평방향이며, 벽의 평면 또는 실린더의 벽에 평행하다."Ramp" means an angled surface projecting outward from a tank slidably engaging a complementary surface supported by a peripheral support structure. This surface may be planar or have a curvature of 1 degree with the axis of the surface parallel to the angle of the inclined portion. Movement along the slope means movement up and down the slope parallel to the axial centerline of the slope. "Across the slope" and "cross the slope" movement is a movement parallel to the inclined plane, but if the inclined plane is flat, the movement in the direction perpendicular to the axial centerline of the inclined plane or, if the surface is curved, the chord of the arc of the surface Means parallel movement. The inclined upward or downward movement can be divided into two vertical components of the rectangular coordinate, for example, components along the x axis and components along the y axis. When the inclined portion is disposed horizontally on the vertical surface, one moving component parallel to the inclined portion is horizontal and parallel to the plane of the wall and the other component is also horizontal but perpendicular to the plane of the wall; The movement across the slope is perpendicular and parallel to the plane of the wall. When the inclined portion is disposed vertically on the vertical surface, one moving component parallel to the inclined portion is vertical, parallel to the axis of the cylinder when the plane of the wall or the tank is cylindrical, while the other component is horizontal , The plane of the wall or perpendicular to the axis of the cylinder, the movement across the slope is horizontal and parallel to the plane of the wall or the wall of the cylinder.
탱크 벽 또는 상단부내의 지점 또는 선으로부터 "멀어지는 방향으로 경사진"은 탱크 벽 또는 상단부에 부착된 부재가 이 지점 또는 라인을 향해 예각으로 각진 경사부를 갖는 지지 조립체를 의미한다.By "sloped in a direction away from a point or line in a tank wall or top part" is meant a support assembly in which a member attached to the tank wall or top part has an inclined angle at an acute angle towards this point or line.
"지지 조립체"는 다 함께 주변 지지 조립체에 대한 벽 또는 상단부의 부착을 가능하게 하는 주변 지지부 구조체와 탱크 벽 또는 상단부 사이의 이격 배치된 상호연동된 구조적 구성요소 또는 부재의 집단을 의미한다.“Support assembly” means a collection of spaced interlocked structural components or members between a peripheral support structure and a tank wall or top portion that together enable attachment of a wall or top portion to the peripheral support assembly.
본 발명에 따른 지지 조립체는 적어도 2개 방향, 즉, 벽 또는 상단부의 평면 또는 원통형 벽의 실린더의 축선에 수직인 하나의 방향, 다시 말하면, 탱크가 수축할 때 지지 구조체로부터 멀어지는 방향으로 내향하고, 탱크가 팽창할 때 지지 구조체를 향해 외향하는 방향과; 그리고, 원통형 벽의 실린더의 축선에 또는 벽 또는 상단부의 평면에 평행한 적어도 하나의 방향, 다시 말하면, 벽 또는 상단부가 수축할 때 벽 또는 상단부의 평면내의 고정점 또는 라인을 향해 또는 실린더의 축선을 향해, 그리고, 탱크가 팽창할 때 이런 지점으로부터 멀어지는 방향으로, 주변 지지 구조체에 대해 탱크 벽 또는 상단부가 이동할 수 있게 한다. 두 방향으로의 이동은 경사부를 따른 이동을 허용하면서, 이들 두 방향에 대해 각진 "2차원" 지지 조립체에 의해 달성된다. 벽 또는 상단부가 벽 또는 상단부의 평면내에서 수축할 때, 또는 원통형 벽이 수축할 때, 벽 또는 상단부에 부착된 경사부가 그 상보적 표면에 대해 병진하고, 그에 의해, 원통형 벽의 축을 향해 또는 벽 또는 상단부의 평면에 수직으로 내향하여 경사부를 편향시킨다. 경사각을 적절한 크기로 설정함으로써, 이렇게 하지 않으면 최고의 열적 응력을 받게 되는 지점에서, 응력을 최소화하기 위한 적절한 내향 편향이 얻어진다. 따라서, 고정점 부근의 경사부, 예로서, 평탄한 벽의 길이의 중앙점은 벽의 평면에서 보다 짧은 거리로 병진하며, 그에 의해, 경사부가 상기 고정점으로부터 추가로 외향 경사지는 것 보다 짧은, 그 평면에 수직인 거리로 편향시키며, 그에 의해, 탱크가 수축할 때, 보다 큰 경사부의 편향의 양을 수용한다. 이 방식으로, 탱크가 수축 및 팽창할 때, 주변 지지 구조체로부터 멀어지는 방향으로의 탱크 벽 또는 상단부의 능동적 내향 지지가 유지되고 동시에 모든 온도에서 선박의 롤링(rolling) 또는 피칭(pitching)이나 액체 카고(cargo)의 압력 같은 기계적 힘으로 인해 탱크 벽 또는 상단부가 외향 이동하는 것이 방지된다. 경사각의 산출은 벽 또는 상단부의 열적 특성과 규정된 탱크 형상에 기초한 디자인의 문제이며, 본 기술 분야의 현 기술 수준내에 있다. 수평방향으로 배치된 2차원 지지 조립체는 탱크 벽을 위한 수직방향 지지부를 제공한다.The support assembly according to the invention is inwardly directed in at least two directions, in one direction perpendicular to the axis of the cylinder of the wall or the top or the cylindrical wall of the wall, ie away from the support structure when the tank contracts, Outwardly directed toward the support structure when the tank is inflated; And at least one direction parallel to the axis of the cylinder of the cylindrical wall or parallel to the plane of the wall or top, that is, towards the anchor point or line in the plane of the wall or top or when the wall or top contracts. Toward and away from this point as the tank expands, allowing the tank wall or upper end to move relative to the peripheral support structure. Movement in two directions is achieved by an "two-dimensional" support assembly angled with respect to these two directions while allowing movement along the slope. When the wall or top portion contracts in the plane of the wall or top portion, or when the cylindrical wall contracts, the incline attached to the wall or top portion translates relative to its complementary surface, thereby towards or against the axis of the cylindrical wall. Or deflect the inclined portion inwardly perpendicular to the plane of the upper end. By setting the inclination angle to an appropriate magnitude, at a point where this is otherwise not the best thermal stress, a suitable inward deflection is obtained to minimize the stress. Thus, the slope near the anchor point, for example the center point of the length of the flat wall, translates at a shorter distance in the plane of the wall, whereby the slope is shorter than that tilted further outward from the anchor point. Deflect at a distance perpendicular to the plane, thereby receiving a greater amount of deflection when the tank is retracted. In this way, when the tank contracts and expands, active inward support of the tank wall or top in the direction away from the surrounding support structure is maintained and at the same time rolling or pitching or liquid cargo of the vessel at all temperatures ( Mechanical forces such as the pressure of the cargo prevent the tank wall or upper end from moving outwards. The calculation of the inclination angle is a matter of design based on the thermal characteristics of the wall or top and the defined tank shape, which is within the current state of the art. The horizontally arranged two-dimensional support assembly provides a vertical support for the tank wall.
본 발명에 따른 다른 지지 조립체는 제1 방향에 수직인 벽 또는 상단부의 평면내에서의 이동을 추가로 허용한다. 이들 조립체는 따라서, 벽 또는 상단부의 평면내에서의 직교방향 이동 및, 벽 또는 상단부의 평면에 수직인 이동을 허용한다. 부가적인 이동의 자유도는 "3차원" 지지 조립체에 의해 제공된다.Another support assembly according to the invention further permits movement in the plane of the wall or upper end perpendicular to the first direction. These assemblies thus allow orthogonal movement in the plane of the wall or top and movement perpendicular to the plane of the wall or top. Additional degrees of freedom of movement are provided by the "three-dimensional" support assembly.
본 발명에 따른 지지 조립체는 주변 지지 구조체와 탱크 벽 또는 상단부 사이의 지지부의 어레이에 포함될 수 있다. 평면형 벽 또는 상단부를 위한 각각의 어레이는 어떠한 열적 이동도 갖지 않는 지점 또는 단단한 부착 지점 중 어느 하나인 "열적 고정 중심(center of thermal fixity)"을 포함한다. 이런 각각의 벽을 위한 열적 고정 중심은 탱크 저면 위의 공통 높이에 존재하며, 팽창 돔에 의해 결정되는 상단부의 고정점(fixed point), 즉, 돔의 중심점과 수평방향으로 정렬된다. 각 평면형 벽 어레이는 양 방향으로 열적 고정 중심으로부터 수평방향으로 멀어지는 방향으로 연장하는 한 줄의 지지 조립체를 추가로 포함한다. 이 줄에서의 지지 조립체 각각은 경사부를 따라서만 이동을 허용하는 2차원 지지 조립체이며, 경사 부재는 고정점으로부터 수평방향으로 멀어지는 방향으로 배향된 경사면을 갖는 탱크에 강성적으로 부착된다. 즉, 경사부 상향 이동은 열적 고정 중심으로부터 멀어지는 방향으로의 이동이다. 이 줄에서의 지지 조립체 각각은 지지부 구조체에 대한 벽의 수직방향 이동이 불허되기 때문에, 탱크 벽을 위한 수직방향 지지부를 제공한다. 원통형 벽을 위한 각 어레이는 벽의 저면에, 또는 그 부근에 배치되는 것이 바람직한 다수의 열적 고정 지점을 포함한다. 원통형 벽을 위한 각각의 어레이는 벽의 표면 위에, 바람직하게는 벽 둘레에 이격 배치된 일련의 수직 라인을 따라, 소정 패턴으로 수직방향으로 배치된 다수의 2차원 및 3차원 지지 조립체를 포함한다.The support assembly according to the invention can be included in an array of supports between the peripheral support structure and the tank wall or top. Each array for a planar wall or top includes a "center of thermal fixity" which is either a point with no thermal movement or a rigid attachment point. The thermal anchoring center for each of these walls is at a common height above the bottom of the tank and is aligned horizontally with the fixed point of the upper end determined by the expansion dome, ie the center point of the dome. Each planar wall array further includes a row of support assemblies extending in both directions in a direction away from the thermal fixation center in the horizontal direction. Each of the support assemblies in this row is a two-dimensional support assembly that allows movement only along the inclined portion, and the inclined member is rigidly attached to the tank having the inclined surface oriented in a direction away from the fixed point in the horizontal direction. That is, the inclined upward movement is a movement away from the thermal fixation center. Each of the support assemblies in this row provides a vertical support for the tank wall since the vertical movement of the wall relative to the support structure is not allowed. Each array for a cylindrical wall includes a number of thermal fixation points that are preferably disposed at or near the bottom of the wall. Each array for a cylindrical wall comprises a plurality of two-dimensional and three-dimensional support assemblies disposed vertically in a predetermined pattern, along a series of vertical lines disposed over the surface of the wall, preferably around the wall.
또한, 평면형 벽 또는 상단부를 위한 각각의 어레이는 본 발명에 따른 부가적인 지지 조립체를 포함한다. 이들 부가적인 조립체는 2차원 지지 조립체이거나 3차원 지지 조립체이며, 2차원 지지 조립체인 경우, 경사부는 열적 고정 중심으로부터 반경방향으로 멀어지는 방향으로 배향되며, 3차원 지지 조립체인 경우, 경사부는 수평방향 줄들로 되어 있고, 열적 고정 중심을 통한 수직방향 라인으로부터 수평방향으로 멀어지는 방향으로 배향된다. 유사한 어레이가 탱크 상단부를 위해 사용될 수 있다.In addition, each array for the planar wall or top includes an additional support assembly according to the invention. These additional assemblies may be two-dimensional support assemblies or three-dimensional support assemblies, where inclined portions are oriented radially away from the thermal fixation center, and in the case of three-dimensional support assemblies, the inclined portions are horizontal rows. And oriented in a direction away from the vertical line through the thermal fixation center in the horizontal direction. Similar arrays can be used for the tank top.
본 발명의 하나 이상의 실시예의 세부 사항이 첨부 도면 및 하기의 상세한 설명에 기술되어 있다. 상세한 설명, 도면 및 청구범위로부터 본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점을 명백히 알 수 있을 것이다.The details of one or more embodiments of the invention are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, objects, and advantages of the invention will be apparent from the description and drawings, and from the claims.
도 1은 본 발명에 따른 2차원 지지 조립체의 2개 부재 실시예의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a two member embodiment of a two dimensional support assembly according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 2차원 지지 조립체의 2개 부재 실시예의 사시도.2 is a perspective view of a two member embodiment of a two dimensional support assembly according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 3차원 지지 조립체의 3개 부재 실시예의 분해 사시도.3 is an exploded perspective view of a three member embodiment of a three-dimensional support assembly according to the present invention.
도 4는 탱크 벽 또는 상단부와 주변 지지 구조체에 대한 3차원 지지 조립체 또는 2차원 지지 조립체 중 어느 하나의 상호연동식 부착을 위한 양호한 실시예를 도시하는 입면도이며, 또한, 지지 조립체에 고정된 플랜지형 칼라와, 탱크에 대해 지지 조립체를 유지하는 플랜지 사이에 설치된 단열 패널을 고정하는 수단을 도시하는 도면.4 is an elevation view showing a preferred embodiment for the interlocking attachment of either the three-dimensional support assembly or the two-dimensional support assembly to the tank wall or top and the peripheral support structure, and also flanged fixed to the support assembly. A means for securing a thermal insulation panel installed between a collar and a flange holding a support assembly with respect to a tank;
도 5는 본 발명에 따른 지지 조립체의 어레이의 제1 실시예와, 세미-멤브레인 탱크, 주변 지지 구조체의 측면도.5 is a side view of a first embodiment of an array of support assemblies according to the invention, a semi-membrane tank, a peripheral support structure.
도 6은 본 발명에 따른 지지 조립체의 어레이의 제2 실시예와, 세미-멤브레인 탱크, 주변 지지 구조체의 측면도.6 is a side view of a second embodiment of an array of support assemblies according to the invention, a semi-membrane tank, a peripheral support structure.
도 7은 탱크의 상단부를 위한 지지 조립체의 반경방향 배열을 포함하는 실시예를 도시하는, 세미-멤브레인 탱크, 주변 지지 구조체의 상면도.FIG. 7 is a top view of a semi-membrane tank, peripheral support structure, showing an embodiment comprising a radial arrangement of a support assembly for the top of the tank. FIG.
도 8은 다수의 정렬된 지지 조립체의 외부 부재에 부착된 주변 지지 구조체를 위한 양호한 실시예를 도시하는 벽 조립체의 상면도이며, 또한, 선박 구조체 같은 외부 격납 구조체와 일체인 수직방향 키이웨이와 결합하면서, 측벽을 위한 주변 지지 구조체에 부착되어 있는 수직방향 키이를 추가로 도시하는 도면.8 is a top view of a wall assembly showing a preferred embodiment for a peripheral support structure attached to an outer member of a plurality of aligned support assemblies, and also coupled with a vertical keyway integrated with an outer containment structure such as a ship structure. Further illustrating a vertical key attached to a peripheral support structure for the side wall.
도 9는 탱크 벽 또는 상단부와 주변 지지 구조체에 대한 2차원 지지 조립체 또는 3차원 지지 조립체 중 어느 하나의 상호연동식 부착을 위한 다른 실시예를 도시하는 입면도.9 is an elevation view illustrating another embodiment for interlocking attachment of either a two-dimensional support assembly or a three-dimensional support assembly to a tank wall or top and a peripheral support structure.
다양한 도면에서 유사 참조 부호는 유사 요소를 지시하고 있다.Like reference symbols in the various drawings indicate like elements.
본 발명에 따른 지지 시스템은 지지 조립체의 어레이, 바람직하게는 상단부 와 각 측벽 위에 분포되어 활주식 결합에 의해 주변 지지 구조체에 대해 각 벽 또는 상단부를 연결하여, 탱크가 고온 탱크에 대해 가열된 온도로부터 상온으로 또는, LNG 탱크 같이 차가운 탱크에 대하여, 상온으로부터 상온 미만으로 냉각될 때, 상기 벽 또는 상단부에 부착된 조립체 부재의 이런 결합의 각 지점이 벽 또는 상단부의 평면에 수직으로 내향하여, 그리고, 상기 벽 또는 상단부의 평면내의 열적 고정 지점을 향해 이동할 수 있게 하는 2 부재 지지 조립체를 포함한다. 이 어레이는 각 벽 또는 상단부가 주변 지지 구조체에 강성적으로 부착되게 되는 고정된 지지부를 포함할 수 있지만, 이는 필수적인 것은 아니다. 어레이의 디자인 및 지지 조립체의 배향에 따라, 특정 조립체는 필요한 이동을 허용하기 위해, 벽 또는 상단부의 평면에 평행한 1 또는 2 자유도 중 어느 하나를 수용한다. 이런 자유도를 제공하기 위해 단지 하나만 수용하면 되는, 지지 조립체의 적어도 일부는 각 벽을 위해 필요한 수직방향 지지부를 제공한다. 세미-멤브레인탱크의 상단부는 가장 일반적으로 상단부의 기하학적 중심에서 열적 고정 중심을 가지며, 여기서, 팽창 돔이 탱크를 관통한다. The support system according to the invention is distributed over an array of support assemblies, preferably the top and each sidewall, and connects each wall or top with respect to the peripheral support structure by sliding engagement, so that the tank is heated from the temperature heated to the hot tank. When cooled to room temperature or for a cold tank such as an LNG tank, when cooled from room temperature to below room temperature, each point of this engagement of the assembly member attached to the wall or top is inwardly perpendicular to the plane of the wall or top, and, And a two member support assembly that allows movement towards a thermal fixation point in the plane of the wall or top portion. This array may include a fixed support such that each wall or top is rigidly attached to the peripheral support structure, but this is not required. Depending on the design of the array and the orientation of the support assembly, the particular assembly accommodates either one or two degrees of freedom parallel to the plane of the wall or top to allow for the required movement. At least a portion of the support assembly, which only needs to be accommodated to provide this degree of freedom, provides the necessary vertical support for each wall. The upper end of the semi-membrane tank most commonly has a thermal fixation center at the geometric center of the upper end, where the expansion dome penetrates the tank.
도 1은 본 발명에 따른 지지 조립체(1)를 도시한다. 지지 조립체(1)는 2차원 지지부이다. 이 지지 조립체는 동시에, 경사부만을 따른 주변 지지 구조체에 대한 벽의 열적으로 유도된 이동을 허용하면서, 탱크 벽 또는 상단부 사이의 강성적 지지를 유지하며, 이 이동은 전술한 바와 같이, 탱크 벽 또는 상단부의 평면에 대해 수직인 이동의 성분과, 경사부의 축에 평행한 탱크 벽 또는 상단부의 평면내의 라인을 따른 이동의 성분을 포함한다. 지지 조립체(1)는 분해되어 도시되어 있다. 이 는 제1 부재(2) 및 제2 부재(3)를 포함하며, 이들은 활주가능하게 결합될 수 있다. 부재(2, 3) 중 하나는 탱크 벽 또는 상단부 구조체(7)에 고정적으로 부착가능하고, 부재(2, 3) 중 다른 하나는 주변 지지 구조체(8)에 고정적으로 부착가능하다. 부착은 직접적으로 이루어지거나, 하중 지탱 단열부를 통해 간접적으로 이루어질 수 있다.1 shows a
부재(2)는 3차원 세장형 중실 T형 단편이며, 여기서, 세장형 "T"의 상단 부분(4)은 도시된 바와 같이, 엘리먼트(element: 8)로부터 외향 경사지거나, 대안적으로, 엘리먼트(7)로부터 외향 경사진다(미도시). 세장형 부분(4)은 경사진 표면(5, 6)을 포함한다. 부재(3)는 부재(2)에 상보적인 중실 단편이다. 이는 도시된 바와 같이 엘리먼트(7)로부터 외향 경사지거나, 대안적으로, 엘리먼트(8)로부터 외향 경사진(미도시), 세장형 T형 경사진 리세스(recess: 9)를 포함한다. 리세스(9)는 표면(6)과 활주가능하게 결합하는 저면(11)과 부재(2)의 표면(5)과 활주가능하게 결합하는 상면(10)을 가지며, 그에 의해, 부분(4)은 리세스(9) 내측 경사부를 따라 이동할 수 있다. 리세스(9)는 부분(4)의 세장형 측벽(13)과 활주가능하게 결합하는 세장형 측벽(12)을 갖는다.The
부재(3)는 부재(2)의 부분(4)을 둘러싼다. 부재(3)의 측벽(12)은 경사부를 가로지른 이동을 방지한다. 저면(11)은 저면(6)과 상호연동하여, 경사부를 따른 활주에 의해 발생할 때를 제외한, 경사부에 수직인, 즉, 탱크 벽 또는 상단부의 평면에 수직인 부재(2, 3)의 상대 운동을 방지한다. The
경사부에 수직으로 부재들의 분리를 방지하도록 부재(2, 3)를 상호연동하기 위한 다른 수단이 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 양호한 상호연동 수단은 부재(2, 3)를 직접적으로 상호연동한다. 다른 이런 수단은 예로서, 부재(2)를 위해서 뿐만 아니라, 부재(3)를 위해서도 T형 경사부를 포함하며, 각 경사부 엘리먼트(4)로부터 외향 돌출하는 플랜지 및 부재(2)의 플랜지와 부재(3)의 플랜지를 상호연동하는 활주 결합가능한 U-형 부재를 포함한다. 보다 덜 양호한 상호연동 수단은 예로서, 부재(2, 3)를 함께 유지하지만, 부재(2)에 대한 부재(3)의 경사부를 따른 이동을 방지하지 않도록 필요에 따라 피봇하도록 주변 지지 구조체와 벽 또는 상단부 구조체(7) 사이에서, 그에 피봇 고정되는 각진 타이 바(tie bar) 같이, 부재(2, 3)에 단지 간접적으로 연결될 수 있다. U-형 부가적인 부재가 적소에 있을 때, 또는 타이 바나 다른 간접 연결된 부가적인 부재가 적소에 있을 때, 부재(2, 3)는 효과적으로 상호연동된다.Other means for interlocking the
세미-멤브레인 탱크의 벽 및 상단부는 고온 탱크 외부로 또는 냉각된 탱크내로의 열 유동을 방지하기 위해, 주변 지지 구조체 및 임의의 외부 격납 구조체로부터 단열되는 것이 중요하다. 전도성 열 경로는 최소화되거나, 양호한 실시예에서는 가능한 정도로 제거된다. 이를 위해, 지지 조립체는 예로서, 나무 또는 나무 합성 재료 같은 단열성 재료로 이루어질 수 있다. 부재(2, 3)는 단열성 재료로 제조될 수 있다. 그러나, 부재(2, 3)의 부분, 특히, 경사면(5, 6, 10, 11)은 알루미늄, 강철 또는 스테인레스강 같은 금속인 것이 유리할 수 있다. 실질적으로, 탱크와 주변 지지 구조체 사이에 열적 경로를 차단하는 단열부가 존재하는 것 만이 중요하다. 다른 방식으로, 단열을 훼손시키지 않고, 열 전도성 재료가 사용될 수 있다.The walls and top of the semi-membrane tank are important to be insulated from the peripheral support structure and any external containment structure to prevent heat flow out of the hot tank or into the cooled tank. The conductive thermal paths are minimized or removed to the extent possible in the preferred embodiment. For this purpose, the support assembly can be made of a heat insulating material, for example wood or wood composite material. The
도 2는 본 발명에 따른 지지 조립체(21)를 도시한다. 조립체(21)는 상호연동된 2 부재, 3차원 지지 조립체이다. 한가지 예외, 즉, 그 세장형 측벽(22)이 경사부를 가로지른 이동을 방지하는 대신, 오히려 탱크의 열적 수축 및 팽창을 고려하여, 설계자에 의한 필요에 따라 산출된 범위로 허용하도록 리세스(9)가 넓혀져 있다는 것을 제외하면, 이는 지지 조립체(1)(도 1)와 동일하게 구성되며, 동일하게 동작한다. 따라서, 탱크 벽 또는 상단부의 평면내에서의 직교 이동이 수용된다. 도 2에 도시된 실시예는 언급한 바와 같이, 2개 부재로 구성된 3차원 지지 조립체이다. 경사부를 가로지른 이동은 또한, 제3 부재에 의해서도 제공될 수 있다. 이런 본 발명에 따른 조립체는 도 3에 도시되어 있다. 지지 조립체(31)는 부재(3)가 경사면으로부터 멀어지는 방향으로 그에 인접하게 홈(33) 및 플랜지(36)를 부가적으로 포함한다는 것을 제외하면, 도 1에서와 같은 부재(2, 3)를 포함하며, 플랜지(36)는 경사부 축의 방향으로, 대향하여 돌출한다. 도시된 바와 같이, 엘리먼트(7)에 또는 엘리먼트(8)(미도시)에는 제3 부재(34)가 견고히 고정되어 있으며, 이 제3 부재는 플랜지(36)를 포함하는 요소(33)를 활주식으로 수용하기 위한 횡단방향 슬롯(37)을 생성하는 이격 배치된 내향 탭(inwardly facing tab: 35)을 포함한다. 따라서, 부재(3)는 단지 경사부를 가로지르는 방향으로만 탱크 벽 또는 상단부의 평면에 평행하게 부재(34)내에서 이동하는 것이 허용된다.2 shows a
부재(3)는 탱크 벽에 단열 패널을 전체적으로, 또는, 부분적으로 고정하도록 적용될 수 있다. 한가지 이런 적용은 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 도 1에 도시된 바와 같이, 2차원 지지 조립체 또는 도 2에 도시된 바와 같은 3차원 지지부조립체 중 어느 하나일 수 있는 지지 조립체(41)를 통한 단면이다. 마찬가지로, 3부재 3차원 지지 조립체(도 3)가 2 부재 지지 조립체(41)를 대체할 수 있다. 조립체(41)의 부재(2)는 예로서, 용접 또는 볼트 결합에 의해 주변 지지 구조체(8)에 고정된다. 부재(3)의 베이스 영역(42)은 벽 또는 상단부(7)에 평행하게 외향 돌출하는 플랜지(43)를 포함하도록 성형된다. 탱크 벽 또는 상단부(7)로부터는 리테이너(retainer: 44)가 외향 돌출하며, 이 리테이너는 베이스 플랜지(43)를 수용하기 위한 내향 돌출 탭 또는 플랜지(45)를 포함하고, 그에 의해, 부재(3)는 벽 또는 상단부(7)에 견고히 고정될 수 있다. 리테이너(44)는 예로서, 임의의 방향으로의 벽 또는 상단부(7)에 대한 그 이동을 방지하도록 단일 단편 주변 부재(3)를 포함할 수 있다. 주변 부재(3)는 강성 또는 반강성 단열 패널(46)을 수용하기 위한 U-형 채널이다. 본 실시예에서, U-형 채널은 채널 저면부 및 플랜지들(또는 플랜지)(3)로서, 그 부재(3)와 협력하여 부재(3)에 고정된 플랜지형 칼라(47)를 포함한다. 이 배열에 의해, 패널(46)은 그 평면에 평행하게, 탱크 벽 또는 상단부 외측에 유지된다. 부재(3)를 사용하는 단열 패널을 고정하기 위한 다른 변형은 본 기술 분야의 현 기술 수준내에 있다.The
도 5를 참조하면, 저면부(52), 전향 및 후향 돌출 측부(53) 및 상단부(54)를 구비하는 차가운 상태의 세미-멤브레인 탱크(51)가 도시되어 있다. 또한, 예시의 목적을 위해, 상온에서 이들이 존재할 때, 상단부(55) 및 측부의 가장자리가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 벽(53)은 그 교차부가 반경방향 코너인 반경방향 가장자리(56)에 의해, 저면부(52)와 상단부(54)에 대해, 그리고, 서로에 대해 결합되어 있다. 곡선(60)은 후향 돌출 벽의 중간 길이에서 차가운 상태의 반경방향 가장자리(56)의 곡률을 나타낸다. 탱크 저면부(52)는 하중 지탱 단열부(57)상에 안치된다. 주변 지지 구조체는 벽(53)으로부터 외향 이격 배치된 수직방향 부재(58)와, 상단부(54)로부터 외향 이격 배치된 수평방향 부재(59)를 포함한다. 주변 지지 구조체는 또한, 예시의 명료성을 위해 도시되어 있지 않은 수평방향 부재를 포함한다. 탱크(51)의 측부(53) 둘레로 연장하는 수평방향 로우에는 수직방향 지지 부재(58)에 측부(53)를 연결하는 지지 조립체가 도시되어 있다. 본 실시예에서 하나의 줄 즉 저면 줄은 확장 돔(61)의 중앙점으로부터 하향 연장하는 벽의 수직방향 중앙선으로부터 멀어지는 방향으로 경사진, 수평방향으로 배치된 2차원 지지 조립체(1)(도 1)로 구성되어 있다. 조립체(1)에서, 직교평행선의 음영(crosshatching)은 탱크의 냉각으로 인해, 부재(3)로부터 부재(2)가 오프셋(offset)되는 정도를 나타낸다. 벽의 중앙선에 가장 근접한 조립체는 가장 작은 오프셋을 가지며, 중앙선으로부터 가장 먼 조립체는 가장 많은 오프셋을 갖는다. 탱크 원주방향 둘레로 연장하는 조립체(1)의 줄은 각 탱크 벽을 위한 수직방향 지지부를 제공한다. 전향벽(53)의 열적 고정 지점(62)은 "X"로 표시되어 있다. 지지 조립체의 부가적인 로우가 벽(53)상에 도시되어 있다. 이들은 역시, 중앙선으로부터 수평방향으로 멀어지는 방향으로 경사지도록 배치되어 있는, 즉, 수직방향 라인이 고정 지점을 통해 연장하는 3차원 조립체(21)(도 2)이다. 직교평행선 음영으로 도시된 바와 같이 경사부를 따라 부재(2, 3)를 오프셋 시키는 것에 부가하여, 조립체(31)는 경사부를 가로지르는 방향(미도시)으로의 열적 이동이 허용된다. 탱크 위에는 확장 돔(61)의 중심을 통해 상단부(54)의 중앙선으로부터 멀어지는 방향으로 경사지는, 수직방향으로 배치된, 상단부(54)를 수평방향 지지 부재(59)에 연결하는 지지 조립체(21)의 줄이 도시되어 있다. 여기서, 다시, 상단부의 고정 지점, 본 경우에는, 확장 돔(61)의 중심을 통한 라인 부근에서보다 탱크의 외주에서 부재(2, 3) 사이에 보다 많은 오프셋이 존재한다. 탱크 상단부(54)를 위한 지지 조립체는 전향 벽(53)을 위해 도시된 패턴과 유사한 격자 패턴으로 배열될 수 있다. 이 경우, 고정 지점을 통해 통과하는 수직 라인을 따른 지지 조립체는 이 지점으로부터 멀어지는 방향으로 경사져 지나가는 조립체(1)이다. 부가적인 지지 조립체는 전향 벽(front-facing wall: 53)을 위해 도시된 배열과 유사한 조립체(21)이다.Referring to FIG. 5, a
도 6은 차가운 상태에서, 탱크(51)의 벽(53)을 위한 지지 조립체의 어레이의 대안 실시예를 도시한다. 본 실시예는 도 5에 도시된 실시예와 유사하게, 고정 지점(62)으로부터 멀어지는 방향으로 경사지고, 수평방향으로 배치된 지지 조립체(1)의 줄을 포함한다. 본 실시예는 방사상 형태로, 고정 지점(62)으로부터 멀어지는 방향으로 경사지도록 배향된 부가적인 지지 조립체(1)를 포함한다. 비록, 지지 조립체(1)가 경사부를 가로지르는 이동을 방지하지만, 도 6에 도시된 반경방향 배향은 벽의 평면에 평행한 수직방향 성분 및 수평방향 성분 양자 모두를 갖는 경사부를 따른 이동을 초래하며, 따라서, 벽(53)이 고정 지점(62)을 향해 수직 및 수평방향 양자 모두로 수축하게 한다. 본 실시예에서, 탱크(51)의 상단부의 반경방향 가장자리(56)는 기본적으로 균일하며, 도 5에 도시된 실시예에서 존재하는 바와 같은, 벽의 중앙 길이에서의 특유한 곡률(60)이 존재하지 않는다는 것을 주의하여야 한다. 대신, 본 실시예에서, 그 중앙길이에서의 후향 돌출 벽(53)의 프로파일(profile)은 라인(63)으로 도시되어 있다. 6 shows an alternative embodiment of an array of support assemblies for the
도 6은 또한, 원통형 탱크를 위한 지지 조립체의 어레이를 구성하기 위한 양호한 방식을 도시한다. 도 6은 지점(62)으로부터 상향 연장하는 수직방향으로 배치된 지지 조립체의 수직방향 컬럼(column)을 도시한다. 원통형 탱크에 대하여, 열적 불변성의 원은 대략 지점(62)을 통해 탱크 벽 둘레에서 수평방향으로 연장하는 원이다. 지지 조립체(1)의 수직방향 컬럼은 지점(62)에서, 또는 그 약간 위쪽에서, 부가적인 수직방향으로 배치된 조립체에 의해 증대되어 있다. 도 6의 모든 다른 지지 조립체는 탱크 벽 둘레에 이격 배치된 지지 조립체(1)의 부가적인 수직방향 컬럼으로 대체되어 있다.6 also shows a preferred way to construct an array of support assemblies for a cylindrical tank. 6 shows a vertical column of support assemblies arranged vertically extending upward from
도 7은 차가운 상태에서, 탱크 상단부(54)상의 지지 조립체(1)의 어레이를 도시한다. 도 7에 도시된 어레이는 확장 돔(61)의 중심인 고정 지점(62)으로부터 반경방향으로 멀어지는 방향으로 경사진 조립체(1)를 갖는다. 또한, 도 7에는 지지 조립체(21)(도 5)의 상단 줄이 단면으로 도시되어 있다. 이 도면에서, 벽의 중앙선에 비교된, 탱크 벽(53)의 단부에서의 부재(23)의 증가하는 오프셋을 볼 수 있다. 도 7에 도시된 어레이는 마찬가지로, 원통형 탱크의 원형 상단부에도 적합하다.FIG. 7 shows an array of
도 5 내지 도 7에 도시된 지지 조립체의 수는 반드시, 실제 세미-멤브레인 탱크를 위해 사용되는 것일 필요는 없다는 것을 주의하여야 한다. 수 및 배치는 설계 요구조건에 따라 변할 수 있다.It should be noted that the number of support assemblies shown in FIGS. 5-7 need not necessarily be the ones used for the actual semi-membrane tanks. The number and layout can vary depending on the design requirements.
도 8은 외부 격납 구조체(80) 외측의 구성에 적합한 상호연결 지지 조립 체(21)(또는 1)와 주변 지지 구조체(58)를 갖는 하나의 측벽(53)을 도시한다. 세미-멤브레인 탱크, 주변 지지 구조체 및 상호연결 지지 조립체의 예비조립체는 크레인에 의해 호이스팅(hoisting)되고, LNG 탱커의 내부 선체 격실 같은 외부 격납 구조체내로 하강된다. 도 8은 복수의 수직방향 키이웨이(82)로 설치된 외부 격납 구조체(80)를 도시한다. 비록, 도 8인 구조체(80)를 개략적으로, 키이웨이를 갖는 벽으로서 도시하지만, 키이웨이(82)를 갖는 수직방향 지지 부재가 그로부터 주변 지지 구조체(58)를 향해 내향 돌출하는 비임 또는 선체로서, 구조체(80)가 마찬가지로 다중부품화될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 도 8은 또한, 주변 지지 구조체(58)에 견고히 부착된 일련의 수직방향 연장 키이(81)를 도시한다. 도 8은 열적 고정 중심과 정렬된 하나의 키-키이웨이 쌍을 도시하지만, 이는 필수적인 것은 아니다. 우리의 양호한 구성은 키이(81)가 자체적으로 지지 구조체(58)의 수직방향 부재인 것이다. 예시의 용이성을 위해, 키이웨이(82) 및 상보적 키이(81)가 테이퍼형이 되도록, 즉, 탱크의 상단부에서 보다 크도록 형성하였다. 키이 및 키이웨이는 반전될 수 있다. 즉, 키이는 외부 격납 구조체상에 존재하고, 키이웨이는 주변 지지 구조체상에 존재할 수 있다. 키이 및 키이웨이는 본 기술 분야의 현 기수 수준내에 있는 다양한 방식으로 상호연동될 수 있다. 키이 및 키이웨이의 시스템은 적어도 두 개의 대향한 평면형 측벽을 위해 제공된다. 이는 일부 또는 모든 부가적 벽을 위해 제공될 수 있다. 원통형 벽에 대하여, 키이 및 키이웨이의 시스템은 벽의 적어도 두 개의 대향한 원호 섹션을 위해 제공되며, 이는 벽의 전체 외주를 위해 제공될 수 있다.8 shows one
도 9는 도 4에 도시된 것에 대한 대안 구성인 지지 조립체(92, 93, 94)를 통한 단면이다. 이는 도 1에 도시된 바와 같은 2차원 지지 조립체 또는 도 2에 도시된 바와 같은 3차원 지지 조립체 중 어느 하나일 수 있다. 마찬가지로, 3 부재, 3차원 지지 조립체(도 3)가 활용될 수 있다. 2차원 지지 조립체가 도시되어 있다. 지지 조립체는 도 4의 부재(2)와 유사하게, 주변 지지 구조체, 본 경우에는 부재(58)(도 5) 같은 지지 구조체 부재 또는 이중 선체형 탱커의 내부 선체일 수 있는 구조체(105)에 견고히 고정되어 있는 제1 부재(92) 및 도 4의 부재(3)와 유사하게, 하중 지탱 단열 블록(94)을 통해 굴곡된 판 탱크 측부(97)로서 도 9에 도시된 세미-멤브레인 탱크의 외측에 견고히 고정되어 있는 제2 부재(93)를 포함한다. 부재(92, 93) 사이의 계면은 도 4의 측면도에 도시된 경사진 구성과 유사한 경사면이다. 지지 조립체 부재(93)는 하나 이상의 볼트(95)에 의해 단열 블록(94)에 견고히 고정된다. 단열 블록(94)에는 강성 또는 반강성 단열 패널(102)을 수용하기 위한 각진 리테이너(96)의 쌍이 부착되어 있다.9 is a cross section through
도 9에 도시된 지지 조립체 배열은 미국 특허 제5,727,492호에 설명된 굴곡된 판 구조의 세미-멤브레인 탱크와 함께 사용하기에 특히 적합하다. 도 9는 일련의 수평방향으로 배치된 굴곡된 판 섹션 중 두 개 사이에 접합부를 형성하는 첨단부를 포함하는 수직방향 굴곡된 판 탱크벽 또는 측면(side)(97)의 부분을 도시한다. 첨단부(98)로부터 외향으로 연장하고 그와 일체 형성되거나 견고히 고정되어 있는 것은, 첨단부(98)에서 벽(97)에 제2 부재(93)를 부착하기 위한, 본 실시예에서는 T-바아(99)인 단열 블록(94)에 단단히 결합하는 성형된 고정 구조체이다. 단 열 블록(94)은 T-바아(99)에 순응하도록 성형된 노치(notch: 100)를 포함하고, 이에 의해 측벽(97)의 첨단부(98)에 지지 조립체를 단단히 고정한다. 선택적으로, 블록(94)은, 볼트(95)와 같은 일련의 볼트에 의해 서로 고정 가능한 두 부분일 수 있고, 분할선(106)은 도 9에 도시되어 있다.The support assembly arrangement shown in FIG. 9 is particularly suitable for use with the curved plate-structured semi-membrane tank described in US Pat. No. 5,727,492. 9 shows a portion of a vertically curved plate tank wall or
도 9에 도시된 굴곡된 판 실시예에서, 탱크벽(97)의 굴곡 섹션(section)이 수직 방향에서의 응력을 완화하도록 굴곡될 수 있기 때문에(굴곡 섹션의 코드), 지지 조립체는 2차원 지지 조립체이다. 내외로 및 측방향으로 이동하는 2차원 지지 조립체에 의해 외부 지지 구조체(105)에 연결되는 각각의 수평방향으로 연장하는 첨단부는 따라서 도 5의 조립체(10)의 저부 로우와 유사하고, 조립체(1)와 마찬가지로, 이들은 탱크벽(97)을 위한 수직방향 지지를 제공한다. 따라서, 4면 굴곡된 판 탱크의 각각의 벽(97)은 일반적으로 벽의 수평방향 중심에서 각각의 첨단부(98)를 따른 위치에서의 열적 고정 지점, 달리 말하면 수직방향의 일련의 지점(62)을 형성하는 지지 조립체 각각의 줄에 있는 지점(62)(도 5)을 갖는다. 각각의 로우에서, 지지 조립체는 도 5의 저면 줄에 대해 도시된 바와 같은 경사 방향을 갖도록 배치된다.In the curved plate embodiment shown in FIG. 9, because the curved section of the
굴곡된 판의 반경의 변화에 의해 수용될 힘 수직방향 수축 및 팽창과 첨단부(98)의 수직방향 이동을 규제하기 위한 경사부 포위 측벽(2차원 조립체의 측벽은 도 1에 엘리먼트(12)로서 도시되어 있고 이 도면의 설명에서 상술됨)을 이용하는 대신에, 대안은 다른 수단에 의해 지지 조립체의 연속적인 줄들 사이의 수직방향 분리를 유지하는 것이다. 도 9에 도시된 것은 예로서 I-비임 또는 H-비임과 같은 비임(103)이고, 이는 부재(93)의 구멍(104)을 통해 및 첨단부(98)(미도시)의 상하부의 첨단부에서 조립체의 칼럼 내의 부재(93)의 구멍을 통해 수직방향으로 통과한다. 비임(103)은 조립체의 칼럼 내의 부재(93)에 견고히 부착된다. 각각의 탱크벽을 따라 연장하는 일련의 비임(103)이 존재하도록 부가적인 비임(103)이 조립체의 다른 칼럼을 통해 유사하게 배치되어 이에 부착된다(도 5 참조).Inclined sidewalls to regulate the force vertical contraction and expansion to be accommodated by the change in radius of the curved plate and the vertical movement of the tip 98 (sidewall of the two-dimensional assembly is shown as
비임(103)은 첨단부(98)가 서로에 대해 수직방향으로 이동하는 것을 방지하고, 이에 의해 수직방향의 열적 팽창을 수용하도록 벽(97) 내로 굴곡된 판을 강제 압박한다. 이에 의해 경사부를 가로지르는 이동이 방지될 필요가 없기 때문에 도 1 및 도 9에 도시된 경사부 포위 구조의 단순화를 허용할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The
각각의 탱크벽을 따라 연장하는 일련의 비임(103)은 또한 리프팅 지그(lifting jig)를 이용하여 탱크벽을 상승시키기 위한 수단을 제공한다. 리프팅 시스템의 예는, 파이프가 각각의 탱크측에서 구멍(107)을 통해 활주할 수 있도록 그의 상부에서 각각의 비임(103)에 구멍(107)을 제공하는 것이다. 파이프(미도시)는 바람직하게는 리프팅 지그의 탈착 가능 부재를 포함하지만, 비임(103)에 활주가능하게 부착될 수 있다. 바람직한 실시예를 이용하여, 탱크, 지지 조립체 및 비임(103)이 구성될 수 있고 지지 조립체의 외부에서 완전히 조립될 수 있다. 조립 부재(92)는 설치 간극을 제공하도록 탱크벽(97)을 향해 내향으로 경사질 수 있다. 전체 조립체는 지지 조립체 내로 하강할 수 있고, 그 후에 부재(92)는 외부 지지 부재(105)와 결합하도록 경사지고 용접 등에 의해 그에 고정된다.A series of
본 발명의 다수의 실시예가 설명되었다. 그럼에도, 다양한 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 일탈하지 않고 이루어질 수 있는 것이 이해될 수 있을 것이다. 예로서, 상호연동 지지 조립체 사이의 느슨한 끼워맞춤(loose fit), 탱크 내의 상이한 위치 사이의 열적 구배 또는 제조 공차를 수용하기 위한 슬라이딩 표면 또는 다른 수단의 조절 가능한 경사, 하중 지탱 단열 블록에 부착된 금속의 경사부의 정합 표면의 구성과 같은 특징은 이 기술 분야의 숙련자들에게 즉시 명백할 수 있는 가능한 대안 내에 있는 모든 잠재적인 변형예이다. 따라서, 이하의 청구범위의 범주 내에서 다른 실시예가 존재한다. A number of embodiments of the invention have been described. Nevertheless, it will be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. For example, loose fit between interlocking support assemblies, thermal gradients between different locations in a tank, or adjustable slopes of sliding surfaces or other means to accommodate manufacturing tolerances, metal attached to load bearing insulating blocks Features such as the construction of the mating surface of the inclined portion are all potential variations within possible alternatives that may immediately be apparent to those skilled in the art. Accordingly, other embodiments exist within the scope of the following claims.
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