KR20140049579A - 탱크 벽 제조를 위한 단열 블록 - Google Patents

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Abstract

유밀한 단열 탱크의 벽을 제조하기 위한 단열 블록(20)으로서, 상기 단열 블록(20)은 바닥판(8), 외판(7), 및 상기 외판(7)과 상기 바닥판(8) 사이에 위치한 복수의 길쭉한 스페이서 구조(1, 12)들을 포함하고, 상기 바닥판과 상기 외판은 평면이고 평행하며, 상기 스페이서 구조는 각 경우에 하부 플레이트(5), 상부 플레이트(3) 및 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고 상기 하부 플레이트에 장착되며, 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트를 서로 평행하게 이격시키는 한 줄의 기둥들을 포함하며, 상기 스페이서 구조들은 상기 바닥판에 장착되는 하부 플레이트와 상기 외판에 장착되는 상부 플레이트에 서로 평행하게 배치되고, 상기 바닥판과 상기 외판 사이에는 스페이서 구조(1)의 기둥(2)들 사이의 공간과 상기 각 스페이서 구조들 사이의 공간을 충진하도록 단열 라이너(11)가 배치되는 것을 특징으로 하는 단열 블록.

Description

탱크 벽 제조를 위한 단열 블록{INSULATING BLOCK FOR MANUFACTURING A TANK WALL}
본 발명은 유밀한 단열 탱크 제주 분야에 관한 것으로, 구체적으로는 차가운 또는 뜨거운 액체를 담기 위한 유밀한 단열 탱크, 더 구체적으로는 액화 가스의 저장 및/또는 운송용 유밀한 단열 탱크에 관한 것이다.
액화 가스의 해양 운송 분야, 구체적으로는 메탄 함량이 높은 가스의 운송 분야에서는, 멤브레인(membrane)을 갖는 탱크가 이미 알려져 있다. 이러한 탱크는 차가운 액체를 담는 용도로 쓰이고 선박의 하중-지지 구조 상에 유지되는 탱크 벽들로 이루어지며, 상기 탱크 벽들은 상기 탱크의 바깥에서 안으로의 두께 방향으로, 상기 하중-지지 구조 상에 유지되는 2차 단열 장벽, 상기 2차 단열 장벽 상에 유지되는 2차 유밀한 멤브레인, 상기 2차 유밀한 멤브레인 상에 유지되는 1차 단열 장벽, 그리고 상기 1차 단열 장벽 상에 유지되는 1차 유밀한 멤브레인을 포함한다. FR2877638에서는, 단열 장벽들은 필수적으로 박스들로 이루어지는데, 이러한 박스는 각각 탱크 벽에 평행한 하나의 층의 형태로 배치된 단열 라이너(liner) 및 외판(cover panels)들과 바닥판(bottom panels)들 간의 압축력(compressive force)들을 흡수하기 위해 상기 단열 라이너의 두께를 통과하여 상승하는 하중-지지 요소들을 포함한다.
사용 시, 단열 장벽을 형성하는 탱크 벽의 박스들은 상기 탱크 안에 담긴 유체의 정압과 동적 충격으로 인한 압축력들을 받게 되고, 상기 유체는 구체적으로는 선박의 요동으로 인해 움직이게 된다. 아래에 놓인 박스가 붕괴할 경우 파열의 위험과 박스 교체에 필요한 작업의 비용을 고려할 때 긴 수명 동안 상술한 힘들을 상기 박스들은 견뎌야 한다. FR2877638에서는 탱크 벽에 평행한 평면에 단열 요소의 크기에 대해 작은 단면을 갖는 기둥들의 사용을 기재하고 있다. 이러한 해결책은 모든 압축력들을 상기 기둥들을 통해 전달할 수 있도록 한다. 이러한 기둥들은 펀칭에 의해 상기 외판 및 바닥판들을 움푹 들어가게 하기 쉽다. 게다가, 상기 기둥들의 단면을 넓히게 되면 상기 두 개 외판들 간의 열교 현상(thermal bridge)을 더욱더 심화시키는 결과를 가져오게 된다.
DE2441392에서는 상판, 바닥판, 및 프로파일된(profiled) 요소들을 갖는 탱크 벽 요소를 기재하고 있다. 각각의 프로파일된 요소는 상기 탱크 벽 요소의 두께를 따라 연장되고 이격 요소(spacing element)들에 의해 서로 이격되는 두 개의 측판들로 이루어진다. 상기 문서의 도 2에 도시된 요소(6)는 상기 측판들과 상기 이격 요소들 사이의 공간에 위치하는, 기계적 강도가 없는 단열 물질이다.
FR2068995에서는 단열 벽 구조를 기재하고 있다. 이 벽 구조는 목재 지지 프레임들을 갖고 있다. 홈통(trough) 형태의 단면을 갖는 강철 프로파일된 요소가 제1 지지 프레임에 고정 도는 부착된다. 상기 강철 프로파일된 요소와 제2 지지 프레임 (상기 문서의 도 2에서 7c)은 서로 다른 방향으로 연장된다.
일 실시 예에 따르면, 본 발명은 유밀한 단열 탱크의 벽을 제조하기 위한 단열 블록을 제공하는데, 상기 단열 블록은 바닥판, 외판 및 상기 외판과 상기 바닥판 사이에 위치하는 복수의 길쭉한 스페이서(spacer) 구조들을 포함하고, 상기 바닥판과 상기 외판은 평면이고 평행하며, 상기 스페이서 구조는 각 케이스 내부에 하부 플레이트, 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 상기 상부플레이트 사이에 배치되고 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트에 고정되는 한 줄(row)의 기둥(pillar)들을 가지며, 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트는 상기 한 줄의 기둥들에 의해 서로 이격되고 평행하게 유지되며, 상기 스페이서 구조들은 상기 하부 플레이트가 상기 바닥판에 고정되고 상기 상부 플레이트가 상기 외판에 고정된 채로 서로 평행하게 배치되고, 상기 바닥판과 상기 외판 사이에는 단열 라이너가 배치됨으로써 스페이서 구조의 기둥들 사이의 공간들과 각각의 스페이서 구조들 사이의 공간들을 충진한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 스페이서 구조는 상기 한 줄의 기둥들을 따라 위치하는 상부 횡방향 철근(lateral reinforcement)을 가지며, 상기 상부 횡방향 철근은 상기 한 줄의 기둥들 세트와 상기 상부 플레이트에 모두 연결된다. 일 실시 예에 따르면, 상기 스페이서 구조는 상기 한 줄의 기둥들을 따라 위치하는 하부 횡방향 철근(lateral reinforcement)을 가지며, 상기 하부 횡방향 철근은 상기 한 줄의 기둥들 세트와 상기 하부 플레이트에 모두 연결된다.
실시 예들에 따르면, 이러한 단열 블록은 다음 특성들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
-상기 스페이서 구조는 상기 한 줄의 기둥들의 양측에 위치하는 한 쌍의 상부 횡방향 철근(lateral reinforcement) 및/또는 한 쌍의 하부 횡방향 철근(lateral reinforcement)을 갖는다.
-상기 횡방향 철근은 사각형 또는 직사각형 단면을 갖는 로드(rod)이다.
-상기 기둥들은 사각형 또는 직사각형 단면을 갖는다.
-상기 단열 라이너는 기절단된 폴리머 폼(polymer foam) 블록들로 이루어진다. 기절단된 라이너를 사용하면 처리해야 하는 요소의 숫자가 줄어들기 때문에 단열 블록을 더 빨리 생산할 수 있다.
-상기 단열 블록은 상기 바닥판과 외판 전반에 의해 횡방향으로 폐쇄되어 있으며, 상기 단열 라이너는 퍼라이트(perlite)나 유리솜(glass wool)으로 이루어진다.
-상기 블록의 측 폐쇄 벽들은 유리 섬유 시트를 포함한다.
-상기 블록의 측 폐쇄 벽들은 합판으로 이루어진다.
-상기 기둥들과 횡방향 철근은 접착된 후 스테이플(staple)된다.
-상기 바닥판은 두께가 9 mm이다.
-상기 단열 블록은 그 단부를 따라 외부 스페이서 구조들이 마련되고, 상기 외부 스페이서 구조들은 상기 단열 블록의 모서리들에서 공간(clearances)을 형성하기 위해 그들의 단부에서 삼각형의 기둥들을 포함한다.
상기 커버는 복수의 층들로 마련될 수 있다. 바람직한 일 실시 예에서, 상기 판은 12 내지 30 mm의 두께를 가질 수 있다.
상기 스페이서 구조는 다양한 물질, 구체적으로는 목재 또는 복합 물질 등의 댐핑재(damping material) 등으로 이루어질 수 있다. 이는 댐핑(damping)에 의해 상기 블록의 동적 특성을 향상시킬 수 있게 한다.
바람직한 실시 예들에 따르면, 상기 단열 폴리머 폼은 폴리염화비닐 (PVC) 폴리머 폼 또는 폴리우레탄 (PU) 폴리머 폼이다. 바람직한 일 실시 예에서, 상기 폴리염화비닐 (PVC) 폴리머 폼은 밀도가 35 kg/m3이다.
일 실시 예에 다르면, 상기 단열 블록은 단열 물질층을 포함하고, 상기 단열 물질층은 상기 바닥판의 외부 표면 상에 배치되고 유밀한 멤브레인의 돌출부를 수용하기 위한 평행한 홈들을 갖는다.
유리하게는, 이러한 단열 물질 층은 질소의 순환을 허용하기 위한 노치(notch)들을 갖는다.
실시 예들에 따르면, 본 발명은 또한 단열 블록 제조 방법을 제공하는 것으로, 상기 방법은 주형의 구멍(cavity) 내에서 서로 평행한 복수의 스페이서 구조들을 위치시키는 단계, 바닥판을 상기 스페이서 구조들의 하부 플레이트들에 고정시키는 단계, 상기 스페이서 구조들의 기둥들을 상기 단열 라이너 내부에 내장시키도록 단열 라이너를 상기 주형의 바닥판과 바닥벽 사이의 공간 내부에 끼워 넣는 단계, 상술한 단계를 통해 획득한 블록을 뒤집는 단계, 외판을 상기 스페이서 구조들의 상부 플레이트들에 고정시키는 단계, 및 상기 단열 블록을 상기 주형의 구멍으로부터 제거하는 단계를 포함하고, 상기 스페이서 구조들의 상부 플레이트들은 상기 주형의 바닥 벽 상에 배치된다.
일 실시 예에 따르면, 본 발명은 또한 하중-지지 구조에 배치된 유밀한 단열 탱크를 제공하고, 상기 탱크는 하중-지지 구조 상에 유지되는 탱크 벽을 포함하고, 상기 탱크 벽은 필수적으로 상기 탱크의 바깥에서 안쪽으로의 두게 방향으로, 하중-지지 구조 상에 유지되는 2차 단열 장벽, 상기 2차 단열 장벽 상에 유지되는 2차 유밀한 멤브레인, 상기 2차 유밀한 멤브레인 상에 유지되는 1차 단열 장벽, 및 사익 1차 단열 장벽 상에 유지되는 1차 유밀한 멤브레인을 포함하고, 상기 1차 단열 장벽 및/또는 상기 2차 단열 장벽은 반복되는 패턴으로 나란히 배치되는 복수의 단열 블록들로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 다르면, 이러한 탱크는 다음 중 하나의 특성을 가질 수 있다.
-상기 1차 유밀한 멤브레인 및/또는 2차 유밀한 멤브레인은 함께 용접되고 물결 주름들을 갖는 물결 무늬 판금 플레이트들을 포함하고, 하나의 단열 물질층이 상기 자립 박스의 외판의 외부 표면과 상기 탱크 벽의 1차 유밀한 멤브레인 및/또는 상기 2차 유밀한 멤브레인 사이에 배치되고, 상기 단열 물질층의 두께는 상기 물결 무늬 판금 플레이트들의 물결 주름들의 높이보다 크고, 상기 1차 유밀한 멤브레인 및/또는 상기 2차 유밀한 멤브레인의 물결 주름들을 수용하기 위해 상기 단열 물질층에는 평행한 홈들이 형성된다.
-상기 2차 유밀한 멤브레인은 함께 용접되고 물결 주름들을 갖는 물결 무늬의 판금 플레이트들을 포함하고, 하나의 단열 물질층이 상기 1차 단열 장벽의 단열 블록의 바닥판의 외부 표면과 상기 탱크 벽의 상기 2차 유밀한 멤브레인 사이에 배치되고, 상기 단열 물질층의 두께는 상기 물결 무늬의 판금 플레이트들의 물결 주름들의 높이보다 크고, 상기 2차 유밀한 멤브레인의 물결 주름들을 수용하기 위해 상기 단열 물질층에는 평행한 홈들이 형성된다.
-상기 2차 유밀한 멤브레인은 위로 올려진 측단부들에 의해 평행한 용접 서포트들과 유밀한 방법으로 용접된, 낮은 팽창 계수를 갖는 강철 스트레이크(strake)들의 연속 웹(web), 상기 1차 단열 장벽의 단열 블록의 바닥판의 외부 표면과 상기 단열 벽의 2차 유밀한 멤브레인 사이에 배치되는 하나의 단열 물질층을 포함하고, 상기 단열 물질층의 두께는 상기 위로 올려진 측 단부들의 높이와 상기 2차 유밀한 멤브레인의 용접 서포트들의 높이보다 크고, 상기 외로 올려진 측 단부들과 상기 2차 유밀한 멤브레인의 용접 서포트들을 수용하기 위해 상기 단열 물질층에는 평행한 홈들이 형성된다.
이러한 탱크는 가령 LNG 저장용 지상 저장 설비의 일부이거나 부유식 해안 또는 해상 구조, 구체적으로는 메탄 탱커, 부유식 저장 및 재가스화 유닛(FSRU), 부유식 생산, 저장 및 하적 유닛(FPSO) 등에 설치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차가운 액체 제품 운송용 선박은 이중 선체와 상기 이중 선체에 배치된 상술한 탱크를 갖는다.
일 실시 예에 따르면, 본 발명은 또한 이러한 선박에 선적 도는 이러한 선박으로부터 하적하기 위한 방법을 제공하는데, 이러한 방법에 따라, 차가운 액체 제품이 단열 파이프라인을 통해 부유식 또는 육지 저장 설비와 상기 선박의 탱크 사이에서 운송된다.
일 실시 예에 따르면, 이러한 선박은 상기 선박에 선적하거나 상기 선박으로부터 하적하기 위해 부유식 또는 육지 저장 설비와 상기 선박의 탱크 사이에서 차가운 액체 제품을 운송하는데 사용된다.
일 실시 예에 따르면, 본 발명은 또한 차가운 액체 제품을 운송하기 위한 시스템을 제공하는데, 상기 시스템은 상술한 선박, 상기 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육지 저장 설비에 연결하기 위해 배치된 단열 파이프라인들, 차가운 액체 제품을 상기 단열 파이프라인들을 통해 상기 부유식 또는 육지 저장 설비와 상기 선박의 탱크 사이에서 유동시키기 위한 펌프를 포함한다.
본 발명의 바탕이 되는 하나의 아이디어는 측 응력과 휨 응력에 대한 저항력이 좋은 동시에 압축 강도를 갖는 단열 자립 박스를 제공하는 것이다.
본 발명의 특정 측면들은 힘이 균일하게 전달되는 단열 블록을 제공하는 아이디어에서 출발한다.
본 발명의 특정 측면들은 커버의 펀칭(punching)을 방지하는 아이디어에서 출발한다.
본 발명의 특정 측면들은 커버들의 휨강도(bending strength)를 강화하는 아이디어에서 출발한다.
본 발명의 특정 측면들은 기둥 좌굴(buckling)의 위험을 제한하는 아이디어에서 출발한다.
본 발명의 특정 측면들은 자동화된 방식으로 제조가 용이한 단열 블록을 제공하는 아이디어에서 출발한다.
본 발명의 특정 측면들은 상기 자립 박스와 그 아래의 유밀한 멤브레인 사이에 단열 물질층을 도입함으로써 상기 물질층에서 멤브레인의 돌출부들을 수용하는 아이디어에서 출발한다. 본 발명의 특정 측면들은 상기 자립 박스와 단열 물질층 두 가지 모두를 포함하는 단열 블록을 조립할 수 있도록 이 물질 층을 상기 자립 박스와 동일한 크기로 모듈 방식으로 생산하는 아이디어에서 출발한다.
첨부한 도면을 참조로 오직 비제한적 도시만을 통해 주어진 발명의 몇몇 특정 실시 예들을 설명하는 과정에서 본 발명은 더 잘 이해되어질 것이고, 본 발명의 목적, 세부 사항, 특성 및 이점은 더 명백해질 것이다.
도 1은 단열 블록에 사용될 수 있는 스페이서 구조의 부분 사시도이다.
도 2는 도 4에서 II-II 선을 따라 절단한 단열 블록의 단면도이다.
도 3은 도 4에서 II-II 선을 따라 절단한 단열 블록의 단면도이다.
도 4는 단열 블록의 평면도이다.
도 5는 기절단한 폴리머 폼 블록의 일부에 대한 평면도이다.
도 6은 제1 실시 예에 따른 탱크 벽의 개략적인 단면도이다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 탱크 벽의 개략적인 단면도이다.
도 8은 제3 실시 예에 따른 탱크 벽의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 탱크로부터 선적/하적하기 위한 터미널을 갖는 메탄 탱커에서 탱크를 절단한 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 사각형 단면을 갖는 한 줄의 기둥(2)들을 갖는 스페이서 구조(1)가 도시되어 있는데, 여기에는 상부 플레이트(3)와 하부 플레이트(5)가 배치되는 것을 볼 수 있다. 상기 기둥들은 서로 동일한 간격으로 정렬되어 압축력을 잘 분산시킨다. 상기 기둥들(2)과 상부 플레이트(3)에는 직사각형 단면을 갖는 상부 횡방향 철근(4)이 고정된다. 기둥(2)들과 하부 플레이트(5)에는 직사각형 단면을 갖는 하부 횡방향 철근(6)이 고정된다. 상기 하부 횡방향 철근(6)과 상부 횡방향 철근 (4)은 각각 상기 구조의 강도를 향상시킬 수 있다. 게다가, 이들은 상기 기둥들의 좌굴(buckling)을 피할 수 있게 한다. 이러한 스페이서 구조들은 조립됨으로써 상기 단열 블록을 용이하게 생산할 수 있도록 한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 각각 아홉 개의 기둥(2)들을 갖는 스페이서 구조(1)를 7개 구비한 단열 블록(20)을 설명한다. 상기 단열 블록(20)의 단부들에는 두 개의 외부 스페이서 구조(12)들 또한 배치되는데, 상기 플레이트들과 횡방향 철근은 상기 외부 스페이서 구조(12)들에서 상기 기둥(2)들의 일측, 즉 내부 블록(20) 내측에서만 연장된다. 상기 외부 스페이서 구조들은 상기 블록(20)의 모서리들에서 공간을 제공하기 위한 삼각형 기둥(13)들을 포함한다. 상기 하부 플레이트(5)들과 상부 플레이트(3)들은 상기 기둥(2)들과 외판(7) 및 바닥판(8) 사이에서 각각 균일한 힘을 전달한다. 게다가, 상기 하부 플레이트(5)들과 상부 플레이트(3)들은 상기 외판(7) 또는 바닥판(8)의 휨강도(bending strength)를 제공한다. 상기 폴리머 폼(11)은 상기 스페이서 구조(1)들 사이의 공간과 스페이서 구조(1)의 한 줄의 기둥(2)들의 기둥들 사이에 공간을 설정한다. 상기 폴리머 폼은 35 kg/m3의 밀도를 갖는 폴리염화비닐 (PVC) 폼이다. 상기 바닥판(8)의 외부 표면 상에는 하나의 단열 물질층(10)이 배치된다. 상기 단열 물질층(10)은 20 kg/m3의 밀도를 갖는 폴리우레탄 (PU) 폼으로 이루어진다. 라스(lath, 9)들은 커플러(coupler, 미도시)들에 근접한 크리프(creep)를 방지하고 구조적 연속성을 보장한다.
도 4는 또한 상기 폴리머 폼(11)의 주입을 가능케 하기 위해 상기 바닥판(5)에 형성된 구멍(14)들을 보여주고 있다. 또는, 상기 폴리머 폼(11) 또한 상기 단열 블록(20)의 측면들을 통해 주입될 수 있다.
가령, 상기 기둥(20)들은 30x30 mm의 단면적을 가지며, 상기 횡방향 철근(4 및 6)는 30x21 mm의 단면적으로 가지고, 상기 외판(7)은 21mm의 두께를 갖는다.
상기 단열 블록(20)은 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 단열 블록(20)은 평행육면체 주형의 캐비티(cavity)에서 서로 평행한 복수의 스페이서 구조(1)들을 위치시킴으로써 제조되고, 상기 스페이서 구조(1)들의 상부 플레이트(3)들은 상기 주형의 바닥 벽 상에 배치된다. 바닥판(8)은 상기 스페이서 구조(1)들의 하부 플레이트(5)들에 고정되고 상기 단열 라이너(11)는 상기 바닥판(8)과 상기 주형의 바닥 벽 사이의 공간에 끼워 넣음으로써 상기 스페이서 구조(1)들의 기둥(2)들을 내장시킨다. 상기 주입은 상기 주형의 측면 또는 바닥을 통해, 또는 상기 바닥판(8)에 마련된 관통홀(through hole, 14)들을 통해 이루어질 수 있다. 그런 다음, 상기 블록은 뒤집히고 외판(7)이 상기 스페이서 구조(1)들의 상부 플레이트(3)들에 고정된다. 마지막으로, 상기 단열 블록(20)은 상기 주형의 캐비티(cavity)로부터 제거된다.
또 다른 실시 예는 상술한 것과 같은 단계를 통해 수행되나, 상기 하부 플레이트(5)들을 상기 주형의 바닥에 대해 배치하고, 상기 외판(7)을 상기 외부 플레이트(3)들에 고정하고, 상기 폴리머 폼(11)을 상기 외판(7)으로 이루어진 관통홀(14)을 통해 주입하는 것으로 수행된다.
도 5를 참조하면 기절단된 폴리머 폼(11) 블록을 확인할 수 있다. 이 실시 예에서는, 상기 폴리머폼이 상기 단열 블록(20)이 제조 중인 동안에는 주입되지 않지만, 상기 스페이서 구조(1)들 사이에 삽입되기 위해 기절단된다. 상기 제1 기절단된 폴리머 폼 블록(21)에는 양측에 스페이서 구조(1)의 기둥(2)들을 수용하기 위한 노치(notch)들이 마련된다. 상기 제2 기절단된 폴리머 폼 블록(22)에는 단 한 줄의 기둥(2)들 만을 수용하기 위한 노치들이 한측에만 마련된다. 이에 따라, 스페이서 구조(1)들과 기절단된 블록(22)들은 요구되는 크기를 갖는 박스가 수득될 때까지 교대로 겹쳐지게 되고, 그런 다음 거기에는 상기 바닥판(8)과 상기 외판(7)이 고정된다.
이하 도 6 내지 도 8을 참조하여, 상기 1차 및 2차 단열 장벽이 각각 나란히 배치되는 단열 블록(20)들 층으로 이루어지는 유밀한 단열 탱크의 벽의 세 개의 실시 예들을 설명한다.
도 6에 따른 실시 예에서는, 서로 용접된 물결 무늬의 판금 플레이트들로부터 상기 2차 유밀한 멤브레인(15) 및 상기 1차 유밀한 멤브레인(16)이 형성된다. 하나의 단열 물질층(10)이 상기 1차 단열 장벽의 단열 블록(20)의 바닥판(5)의 외부 표면과 상기 탱크 벽의 2차 유밀한 멤브레인(15) 사이에 위치한다. 상기 멤브레인(15)의 물결 주름들은 상기 단열 물질층(10)에 형성된 평행 홈들 내부로 삽입될 수 있다. 실제 상에서는, 상기 물결 주름들 사이의 멤브레인(15)의 평면 부분들에 대해 기대게 되는 단열 물질층(10)의 부분들은 상기 물결 주름들을 수용하는 홈들보다 넓을 수 있다. 가령, 상기 단열 물질층(10)은 합판이나 폴리머 폼으로 이루어진다.
도 7에 따른 실시 예에서, 상기 2차 유밀한 멤브레인(15)과 1차 유밀한 멤브레인(16)은 서로 용접되는 물결 무늬의 판금 플레이트들과 상기 유밀한 멤브레인을 지지하는 단열 장벽의 방향으로 각각 배향된 물결 주름들 (재요입 물결 주름들)을 포함한다. 하나의 단열 물질층이 상기 2차 단열 장벽의 단열 블록(20)의 외판의 외부 표면과 상기 탱크 벽의 2차 유밀한 멤브레인(15) 사이에 위치한다. 상기 멤브레인(15)의 재요입 물결 주름들은 상기 단열 물질층(10)에 형성된 평행 홈들 안으로 삽입될 수 있다. 마찬가지로, 실제 상에서는, 상기 물결 주름들 사이의 상기 멤브레인(15)의 평면 부분들에 대해 기대게 되는 상기 단열 물질층(10)의 부분들은 상기 물결 주름들을 수용하는 홈들보다 훨씬 넓을 수 있다. 가령, 상기 단열 물질층(10)은 합판이나 폴리머 폼으로 이루어진다.
도 8에 따른 실시 예에서, 상기 2차 유밀한 멤브레인(15)과 1차 유밀한 멤브레인(16)은 낮은 팽창계수를 가지며, 각각 용접 서포트(19)의 양측 상에서 위로 올려진 측 단부들이 서로 용접된, 강철 스트레이크들을 갖는다. 하나의 단열 물질층(10)이 상기 1차 단열 장벽의 단열 블록(20)의 바닥판(5)의 외부 표면과 상기 탱크의 벽의 2차 유밀한 멤브레인(15) 사이에 위치한다. 상기 위로 올려진 단부들과 상기 멤브레인(15)의 용접 서포트들은 상기 단열 물질층(10) 내에 형성된 평행 홈들 안으로 삽입될 수 있다.
상술한 단열 블록들은 다양한 종류의 저장소, 가령 메탄 탱커 등과 같은 육지 설비 또는 부유식 구조몰에서 LNG 저장소의 단열 장벽을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
도 9를 참조로, 메탄 탱커(70)의 절단도는 선박의 이중 선체(72)에 장착되며, 전체적으로 각기둥 형태를 갖는 유밀한 단열 탱크(71)를 보여준다. 상기 탱크(71)의 벽은 상기 탱크에 담기는 LNG와 접촉할 용도의 1차 유밀한 장벽, 상기 선박의 1차 유밀한 장벽과 이중 선체 사이에 배치되는 2차 유밀한 장벽, 및 상기 1차 유밀한 장벽과 2차 유밀한 장벽 및 상기 2차 유밀한 장벽과 상기 이중 선체(72) 사이에 각각 배치되는 두 개의 단열 장벽들을 갖는다.
그 자체로 알려진 방식에서는, 상기 선박의 상부 갑판 상에 배치된 선적/하적 파이프라인(73)들이 상기 탱크(71)로 또는 상기 탱크(72)로부터 LNG 화물을 해양 또는 항구 터미널로 운송하기 위해, 적합한 커넥터들을 수단으로 연결될 수 있다.
도 9는 선적 및 하적 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육지 설비(77)를 갖는 해양 터미널의 일 예를 보여준다. 상기 선적 및 하적 스테이션(75)은 유동각(mobile arm, 74) 및 상기 유동각(74)을 지지하는 타워(tower, 778)을 갖는 고정된 해양 설비이다. 상기 유동각(74)은 상기 선적/하적 파이프라인(73)들에 연결될 수 있는 단열성 신축 파이프(79)들의 묶음을 운반한다. 상기 방향전환이 가능한(orientable) 유동각(74)은 모든 크기의 메탄 탱커에 적합하도록 마련될 수 있다. 연결 파이프(미도시)가 상기 타워(78) 내부에 연장된다. 상기 선적 및 하적 스테이션(75)은 상기 메탄 탱커(70)가 상기 육지 설비(77)로 선적 및 상기 육지 설비(77)로부터 하적될 수 있도록 한다. 상기 육지 설비(77)는 액화 가스 저장 탱크(80) 및 수중 파이프(76)에 의해 상기 선적 또는 하적 스테이션(75)에 연결된 연결 파이프(81)들을 갖는다. 상기 수중 파이프(76)는 액화 가스가 가령 5 km의 긴 거리 만큼 떨어진 상기 선적 또는 하적 스테이션(75)과 상기 육지 설비(77) 사이에서 운송될 수 있도록 함으로써, 선적 및 하적 작업 시 상기 메탄 탱커(70)가 해안으로부터 먼 거리만큼 떨어져 있을 수 있도록 한다.
상기 액화 가스 운송에 필요한 압력을 발생시키기 위해, 상기 선박(70) 선상에 마련된 펌프 및/또는 상기 육지 설비(77)에 마련된 펌프 및/또는 상기 선적 및 하적 스테이션(75)에 마련된 펌프들이 이용된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 정만으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
“가지다”, “포함하다”, “~로 구성되다” 등의 동사들 및 그 복합 형태들의 사용은 청구항에 나열된 다른 요소들 또는 단계들의 존재 가능성을 배제하는 않는다. 요소 또는 단계 설명에 있어서 “하나의”라는 부정 관사의 사용 또한 반대로 명시되어 있지 않는 한, 그러한 요소들 또는 단계들이 복수로 존재할 가능성을 배제하지 않는다.
이러한 청구항들에서, 괄호 안의 참조 부호는 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.

Claims (18)

  1. 유밀한 단열 탱크의 벽을 제조하기 위한 단열 블록(20)으로서, 상기 단열 블록(20)은 바닥판(8), 외판(7), 및 상기 외판(7)과 상기 바닥판(8) 사이에 위치한 복수의 길쭉한 스페이서 구조(1)들을 포함하고, 상기 바닥판과 상기 외판은 평면이고 평행하며,
    상기 스페이서 구조(1)는 각 경우에 하부 플레이트(5), 상부 플레이트(3) 및 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고, 상기 하부 플레이트에 장착되며 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트를 서로 평행하게 이격시키는 한 줄의 기둥(2)들을 포함하며,
    상기 스페이서 구조(1)들은 상기 바닥판(8)에 장착되는 하부 플레이트(5)와 상기 외판(7)에 장착되는 상부 플레이트(3)에 서로 평행하게 배치되고, 상기 바닥판(8)과 상기 외판(7) 사이에는 스페이서 구조(1)의 기둥(2)들 사이의 공간과 상기 각 스페이서 구조(1)들 사이의 공간을 충진하도록 단열 라이너(11)가 배치되는 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  2. 제1항에 있어서,
    스페이서 구조는 상기 한 줄의 기둥(2)들을 따라 배치된 상부 횡방향 철근(lateral reinforcement, 4)을 구비하고, 상기 상부 횡방향 철근은 상기 한 줄의 기둥들 세트 및 상기 상부 플레이트(3)에 연결되는 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    스페이서 구조(1)는 상기 한 줄의 기둥(2)들을 따라 배치된 하부 횡방향 철근(6)을 구비하고, 상기 하부 횡방향 철근은 상기 한 줄의 기둥들 세트 및 상기 하부 플레이트(5)에 연결되는 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    스페이서 구조는 상기 한 줄의 기둥들 양측에 배치된 한 쌍의 상부 횡방향 철근(4) 및/또는 한 쌍의 하부 횡방향 철근(6)을 갖는 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 횡방향 철근은 정사각형 또는 직사각형의 단면을 갖는 로드(rod)인 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기둥(2)들은 정사각형 또는 직사각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열 블록(20)은 상기 바닥판(8)과 외판(7)에 의해 횡방향으로 폐쇄되고, 상기 단열 라이너(11)는 퍼라이트(perlite)나 유리솜(glass wool)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 블록의 횡방향 폐쇄벽들은 유리 섬유 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스페이서 구조(1)는 목재로 생산되는 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열 블록(20)은 그 모서리들을 따라 마련된 외부 스페이서 구조(12)들을 포함하고, 상기 외부 스페이서 구조(12)들은 상기 단열 블록의 모서리들에서 공간(clearances)을 형성하기 위해 단부에 삼각형의 기둥(13)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바닥판(8)의 외부 표면 상에 배치되고 유밀한 멤브레인의 돌출부들을 수용하기 위한 평행 홈들을 갖는 단열 물질층(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 블록.
  12. 제1 항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 단열 블록 제조 방법으로서,
    복수의 스페이서 구조(1)들을 그들의 상부 플레이트(3)들이 상기 주형의 바닥 벽 상에 배치되되 주형의 캐비티(cavity) 내에 서로 평행하게 위치시키는 단계,
    바닥판(8)을 상기 스페이서 구조들의 하부 플레이트(5)들에 장착시키는 단계,
    상기 스페이서 구조들의 기둥들을 상기 단열 라이너에 내장시키기 위해 단열 라이너(11)를 상기 주형의 바닥판(8)과 바닥 벽 사이의 공간으로 주입하는 단계,
    상술한 단계를 통해 획득한 블록을 뒤집는 단계, 및
    외판(7)을 상기 스페이서 구조들의 상부 플레이트들에 장착시키는 단계, 및
    상기 단열 블록을 상기 주형의 캐비티로부터 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 블록 제조 방법.
  13. 하중-지지 구조 상에 유지되는 탱크 벽을 갖는 유밀한 단열 탱크로서,
    상기 탱크 벽은 상기 탱크의 바깥에서 안쪽으로의 두께 방향으로, 상기 하중-지지 구조 상에 유지되는 2차 단열 장벽, 상기 2차 단열 장벽 상에 유지되는 2차 유밀한 멤브레인(15), 상기 2차 유밀한 멤브레인 상에 유지되는 1차 단열 장벽, 및 상기 1차 단열 장벽 상에 유지되는 1차 유밀한 멤브레인(16)을 포함하고, 상기 1차 단열 장벽 및/또는 상기 2차 단열 장벽은 복수 개가 반복되는 패턴으로 나란히 배치되며, 상기 제1항 내지 제 11항 중 어느 하나에 따른 단열 블록으로 필수적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유밀한 단열 탱크.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 2차 유밀한 멤브레인(15)은 함께 용접되고 물결 주름들을 갖는 물결 무늬 판금 플레이트들을 포함하고,
    하나의 단열 물질층(10)이 상기 1차 단열 장벽의 단열 블록의 바닥판의 외부 표면과 상기 탱크 벽의 2차 유밀한 멤브레인 사이에 배치되고,
    상기 단열 물질층의 두께는 상기 물결 무늬 판금 플레이트들의 물결 주름들의 높이 보다크고, 상기 단열 물질층에는 상기 2차 유밀한 멤브레인의 물결 주름들을 수용하기 위해 평행한 홈들이 형성되는 것을 특징으로 하는 유밀한 단열 탱크.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 2차 유밀한 멤브레인(18)은 낮은 팽창 계수를 가지며, 위로 올려진 측 단부들을 거쳐 용접 서포트에 평행하게 유밀한 방식으로 용접되는 강철 스트레이크(steel strake) 연속 웹, 및
    상기 1차 단열 장벽의 단열 블록의 바닥판의 외부 표면과 상기 탱크 벽의 2차 유밀한 멤브레인 사이에 배치되는 단열 물질층(10)을 포함하고,
    상기 단열 물질층(10)의 두께는 상기 위로 올려진 측 단부들과 상기 2차 유밀한 멤브레인의 용접 서포트들의 높이보다 크고, 상기 단열 물질층에는 상기 위로 올려진 측 단부들과 상기 2차 유밀한 멤브레인의 용접 서포트들을 수용하기 위해 평행한 홈들이 형성되는 것을 특징으로 하는 유밀한 단열 탱크.
  16. 차가운 액체 제품 운송용 선박(70)으로서,
    상기 선박은 이중 선체(72) 및 상기 이중 선체에 배치된 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 탱크(71)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차가운 액체 제품 운송용 선박.
  17. 제16항에 따른 선박(70)의 사용으로서,
    차가운 액체 제품을 상기 선박으로부터 선적되거나 또는 하적되도록 부유식 육지 저장 설비(77)와 상기 선박의 탱크(71) 사이에서 단열 파이프라인(73, 79, 76, 81)을 통해 운반되는 것을 특징으로 하는 선박의 사용.
  18. 제16항에 따른 선박(70)을 포함하는 차가운 액체 제품 운송용 시스템으로서,
    상기 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 육지 저장 설비(77)에 연결하도록 단열 파이프라인(73, 79, 76, 81)들이 배치되고, 상기 부유식 또는 육지 저장 설비와 상기 선박의 탱크 사이에서 상기 차가운 액체 제품이 상기 단열 파이프라인들을 통과하도록 유동시키는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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