KR20120099699A - 내부 인장 비임을 구비한 탱크 - Google Patents

내부 인장 비임을 구비한 탱크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨브와, 웨브의 모서리부를 따라 직교하는 플랜지를 구비하는 단면을 갖는 내부 인장 비임을 갖는 실질적으로 각기둥형의 탱크에 관한 것으로, 비임은 교번식으로 직교하는 층으로 배열되고 적어도 일부 교차점에서 서로 접합되고, 비임은 플랜지가 수직으로 배향되고 웨브가 수평으로 배향되는 방식으로 배열된다.

Description

내부 인장 비임을 구비한 탱크 {TANK WITH INTERNAL TENSION BEAMS}
본 발명은 저온 액화 천연 가스를 포함하는 탄화수소와 같은 유체의 운송 및 저장을 위한 탱크에 관한 것이다. 이것은 지진에 노출되는 중력식 해양 구조물 및 지상 탱크 뿐만 아니라 파랑 하중에 노출되는 선박 및 부유식 해양 구조물을 위한 탱크를 포함한다.
탱크는, 각기둥형(prismatic shape) 뿐만 아니라 일반적으로 구형, 원통형, 원추형, 셀(shell)형과 같은 매우 다양한 형상으로 설계될 수 있다. 각기둥형의 원리적인 장점은, 서로 촘촘하게 포개어져서 상술한 탱크에 의해 차지되는 체적을 최소화시킨다는 것이다. 단순한 각기둥형의 탱크는 이들이 굴곡 작용에 의존하여 강도를 활용(mobilization)하기 때문에 구조적인 면에서 효율성이 떨어진다. 셀형은, 쉘의 평면에 형성되는 직접 장력(direct tension)을 통해 강도를 향상시킨다. 쉘형은 동일한 양의 재료로 보다 높은 강도를 형성한다.
내부 지주(internal stay)(인장 비임)를 결합함으로써 각기둥형의 설계를 보다 효율적으로 구축할 수 있다. 이러한 각기둥형의 지주 탱크는, 내부 하중 또는 압력을 억제하는 주요 수단으로서 지주를 개량하는 것에 의해 구조적 효율성 면에서 셀형과 비슷한 수준에 이를 수 있다. 국제공개특허공보 WO 2006/001711 A2호는 이러한 탱크를 개시하며, 본원에 참조로서 통합된다.
지주는 구조적 강도를 향상시키는 것 이외에 파동에 의해 유도되는 슬로싱(sloshing)을 약화시킨다. 슬로싱으로 인한 인장 지주 상의 수평 하중은 비임에 의해 흡수되며, 비임은 굽힘을 제한하기 위해서 각 교차 지점에서 접합되어야만 한다. 비임은 교번식으로 직교하는 층으로 구성된다.
상술한 탱크를 설계하는 통용의 방법이 국제공개특허공보 WO 2006/001711 A2호 및 또한 WO 2008/103053호에 기술된다. 수직 웨브 및 수평 플랜지를 구비한 인장 비임이 교번식으로 직교하는 층으로 위치된다. 비임 사이의 접합은 서로의 상에 플랜지를 접합시키는 것에 의해 이루어진다.
본 발명의 목적은 실질적으로 각기둥형의 탱크 내에 사용될 경우에 인장 비임의 굽힘 강도를 더 효율적으로 이용하는 것이다.
본 발명은 수평 웨브 및 수직 플랜지를 구비한 비임을 사용하여 이루어지는 것으로, 바람직하게는 비임 사이에 횡방향 비임으로부터의 전단 하중을 지탱할 수 있는 스페이서 요소로 이루어지는 접합부를 포함함으로써, 전단 하중이 실질적으로 각기둥형의 탱크 내에 있어서 위 아래의 횡방향 비임에 의해 흡수되는 것이다. 본 발명은 후술하는 것에 의해 보다 한정된다.
본 발명은 웨브와, 웨브의 모서리부를 따라 직교하는 플랜지를 구비하는 단면을 갖는 내부 인장 비임을 구비한 실질적으로 각기둥형의 탱크에 관한 것으로, 비임은 교번식으로 직교하는 층으로 배열되고 적어도 일부의 교차점에서 서로 접합되고, 비임은 플랜지가 수직으로 배향되고 웨브가 수평으로 배향되는 방식으로 배열된다.
바람직하게는, 비임은 비임의 웨브에 부착되는 스페이서 요소에 의해 서로 접합된다.
또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 비임은 비임의 플랜지 중 적어도 하나에 부착되는 스페이서 요소에 의해 서로 접합된다.
바람직하게는, 스페이서 요소는 비임 사이의 전단 하중을 지탱할 수 있다.
또한, 스페이서 요소는 굽힘 강성(bending stiffness) 및 비틀림 가요성(torsional flexibility)을 갖는다.
본 발명은 첨부된 도면에 개략적으로 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 보다 상세하게 후술될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 부분 단면 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 대체 실시예의 부분 단면 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 실시예에서의 사용을 위한 대체적인 스페이서 요소의 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 실시예가 사용되는 탱크의 내부의 사시도이다.
도 1은 볼트(3)에 의해 인장 비임(1)에 고정되는 2개의 각이진 부분(2)의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 실시예의 사시도로서, 인장 비임(1)은 볼트(3)에 의해 체결된 각이진 부분(2)에 의해 접합되는 수평 웨브를 갖는다.
도 3은 스페이서 요소(5)를 사용하는 대체적인 구성을 도시하는 도면으로, 교번식으로 직교하는 비임(4)을 볼트 체결된 또는 용접 체결된 스페이서 요소(5)로 접합시킨다.
도 4는 대체적인 스페이서 요소(5)의 단면도이다.
도 5는 볼트 체결된 또는 용접 체결된 스페이서 요소(5)를 통해 접합된 내부 인장 비임(1)을 형성하는 탱크의 내부 사시도이다.

Claims (5)

  1. 웨브와, 웨브의 모서리부를 따라 직교하는 플랜지를 구비하는 단면을 갖는 내부 인장 비임(1)을 갖는 실질적으로 각기둥형의 탱크이며,
    비임은 교번식으로 직교하는 층으로 배열되고, 적어도 일부 교차점에서 서로 접합되고,
    비임은 플랜지가 수직으로 배향되고 웨브가 수평으로 배향되는 방식으로 배열되는
    각기둥형의 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    비임은 비임(1)의 웨브에 부착되는 스페이서 요소(5)에 의해 서로 접합되는
    각기둥형의 탱크.
  3. 제1항에 있어서,
    비임은 비임의 플랜지 중 적어도 하나에 부착되는 스페이서 요소(2)에 의해 서로 접합되는
    각기둥형의 탱크.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    스페이서 요소(2, 5)는 비임 사이의 전단 하중을 지탱할 수 있는
    각기둥형의 탱크.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    스페이서 요소(2, 5)는 굽힘 강성 및 비틀림 가요성을 갖는
    각기둥형의 탱크.
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