KR20200012758A - 보강된 주름형 멤브레인을 갖는 누설방지 벽 - Google Patents

보강된 주름형 멤브레인을 갖는 누설방지 벽 Download PDF

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KR20200012758A
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브루노 들레트르
마크 보이유
니콜라 로랑
새뮤엘 르섹
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

누설방지 탱크 벽은 교차 방향으로 연장되는 제1 일련의 평행 주름(3) 및 제2 일련의 평행 주름(2)을 갖는 누설방지 멤브레인을 포함하고, 상기 주름(2, 3)은 상기 일련의 주름(2, 3)의 교차점에서 복수의 노드(5)를 가지며,
제1 일련의 주름(3)의 주름(3) 아래에 배열된 리플 보강재(11)는,
- 상기 주름 아래에 하우징되고 상기 주름의 노드를 가로지르는 레일,
- 상기 노드(5) 및 인접한 노드들(5) 사이에 위치된 상기 주름(3)의 부분(6)을 지지하도록 상기 노드(5)의 양측에서 레일(13)에 부착된 보강재 부분(14, 26)
을 포함하고,
상기 레일(13)은 상기 노드(5)의 양측에서 연장된다.

Description

보강된 주름진 멤브레인을 갖는 누설 방지 벽{Leaktight wall with reinforced corrugated membrane}
본 발명은 유체를 저장 및/또는 운반하기 위한 주름진 금속 멤브레인(corrugated metal membranes)을 갖는 누설 방지(leaktight) 탱크 분야, 특히 액화 가스를 위한 누설 방지 단열 탱크(leaktight thermally insulated tanks)에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 예를 들어, -50°C 내지 0°C의 온도에서 액화 석유 가스(LPG라고도 함)를 운반하거나, 대기압에서 대략 -162°C에서 액화 천연 가스(LNG)를 운반하기 위한 탱크와 같은, 저온에서 액체를 저장 및/또는 운반하기 위한 누설 방지 단열 탱크의 분야에 관한 것이다. 이 탱크는 육지 또는 부유식 구조물 상에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우에, 탱크는 부유식 구조물을 추친시키기 위한 연료로 사용되는 액화 가스를 수용하거나 액화 가스를 운반하기 위해 설계될 수 있다.
FR-A-2936784는 탱크가 냉각될 때의 열 수축, 선박의 빔의 굽힘 효과 및 특히 팽창으로 인한 화물의 이동으로부터 발생하는 동적 압력을 포함하여, 무수히 많은 요인들에 의해 발생하는 밀봉 멤브레인 내 응력을 줄이기 위해 밀봉 멤브레인 및 이 밀봉 멤브레인의 지지체 사이에, 주름 아래에 배열된 보강 편의 도움으로 보강된 주름진 밀봉 멤브레인(corrugated sealing membrane)을 갖는 탱크를 설명한다.
이러한 탱크에서, 밀봉 멤브레인은 2개의 일련의 수직 주름을 갖는다. 따라서, 밀봉 멤브레인은 2개의 일련의 주름의 주름들 사이의 교차점들에 대응하는 복수의 노드를 갖는다.
일 실시예에서, 리플 보강재(ripple reinforcements)라고도 하는 이 보강재 부품은 중공형이며, 특히 절연 장벽을 비활성화시키거나 누설을 검출하기 위해, 가스가 보강재 부품을 횡단함으로써 주름 및 지지체 사이에 흐르는 것을 허용한다. 이 보강재 부품은 2개의 연속적인 노드 사이에서, 주름 아래에 배열되며, 따라서 상기 노드들에서 불연속이다.
그러나, 본 출원인은 밀봉 멤브레인 응력이 탱크에서 반드시 균일하지는 않다는 것을 관찰했다. 따라서, 하나의 동일한 주름은 멤브레인 변형을 일으킬 수 있는 비대칭 응력을 겪을 수 있으며, 이러한 경우에 보강재 부품은 멤브레인을 보강하는 기능을 적절하게 충족시키지 못한다. 특히, 본 출원인은 상기 주름이 비대칭 응력을 받기 때문에 보강재 부품이 이들이 수용된 주름 부분과 공동으로 이동을 겪는 것을 관찰했다. 보강재 부품 및 주름의 이 공동 이동은 노드에서 멤브레인의 비틀림을 일으킬 수 있다.
본 발명을 뒷받침하는 하나의 아이디어는 주름을 따라 연속적으로 보강되는 주름진 밀봉 멤브레인을 갖는 누설 방지 벽을 제공하는 것이다. 본 발명을 뒷받침하는 하나의 아이디어는 주름 내에 배열된 리플 보강재의 연속성을 보장하는 것이다. 본 발명을 뒷받침하는 하나의 아이디어는 노드에서 멤브레인의 비틀림의 위험을 제한하기 위해 주름 아래에 배열된 리플 보강재를 정렬하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 주름진 누설 방지 멤브레인을 포함하는 누설 방지 탱크 벽을 제공하고, 주름진 누설 방지 멤브레인은 제1 일련의 평행 주름 및 제2 일련의 평행 주름 및 주름들 사이에 위치되고 지지 표면 상에 놓인 평면 부분을 포함하며, 상기 제1 및 제2 일련의 주름은 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 주름들은 상기 일련의 주름들의 교차점에서 복수의 노드를 가지며, 리플 보강재는 제1 일련의 주름의 주름 아래에 배열되고, 상기 리플 보강재는:
- 지지 표면 상에 놓이고 상기 주름 아래에 수용된 레일,
- 상기 노드 및 상기 주름의 인접한 노드들 사이에 위치된 상기 주름의 부분을 지지하도록 상기 노드의 양측의 레일의 상부 표면상에 놓이고 레일에 부착된 보강재 부분
을 포함하고,
상기 레일은 제1 일련의 주름에 평행하게 연장되고 상기 주름의 노드를 횡단하며, 상기 레일은 상기 노드의 양 측에서 연장되고,
레일의 중간 부분은 보강재 부분에 의해 덮이지 않고 노드에 수용된 상기 보강재 부분들 사이에 삽입된다.
이러한 특징들에 의해, 노드의 양측에 주름으로 배열되고 상기 노드에 의해 분리된 2개의 연속적인 보강재 부분들 사이의 연속성이 보장된다. 이러한 특징들에 의해, 노드의 양측 상에 비대칭 응력이 존재하는 것을 포함하여, 2개의 연속적인 리플 보강재 부분들 사이의 상대 이동이 제한된다.
이러한 리플 보강재는 노드가 나머지 주름보다 작은 단면을 갖는 누설 방지 멤브레인에 적합하다.
일 실시예에 따르면, 노드는 피크를 포함하며, 피크의 양측에서, 상기 주름은 주름의 협소화(narrowing)를 형성하는 오목 부분을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 협소화는 예를 들어 노드의 주름의 최소 단면을 정의한다.
일 실시예에서, 레일의 중간 부분은 피크의 양측에 위치된 주름의 오목 부분에 의해 형성된 주름의 협소화 하에 노드에서 연장된다.
실시예에 따르면, 또한 이러한 벽은 다음의 하나 또는 복수의 특징을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 레일은 상기 주름의 복수의 연속적인 노드를 횡단하며, 보강재 부분들은 레일에 의해 횡단된 연속적인 노드들의 양측 상의 상기 주름의 부분을 지지하도록 레일에 의해 횡단된 연속적인 노드들의 양측 상의 레일에 부착된다. 일 실시예에 따르면, 레일은 보강재 부분들에 의해 덮이지 않은 복수의 중간 부분들을 포함하며, 상기 중간 부분들은 레일에 부착된 보강재 부분들 사이에 삽입된다.
일 실시예에 따르면, 레일은 주름의 종 방향으로 일정한 단면을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분은 주름의 종 방향으로 다양한 단면을 갖는다. 일 실시예에 따르면, 보강재 부분은 중심부 및 적어도 하나의 단부를 갖는다. 일 실시예에 따르면, 보강재 부분은 상기 보강재 부분의 종 방향으로 중심부의 양측 상에 위치된 2개의 단부들을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분의 중심부는 주름의 종 방향의 내부 형태와 일치하는 외부 형태를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 단부(들)은 주름의 노드에서 연장된다. 일 실시예에 따르면, 단부(들)은 대응하는 노드의 섹션에 일치하는 프로파일을 가지며, 노드의 상기 섹션은 주름의 대응하는 오목 부분에 의해 형성된 주름의 협소화에 의해 정의된다. 보강재 부분의 단부의 이러한 프로파일은 유리하게는 노드에서, 특히 노드에 형성된 오목 부분에서 주름을 보강하는 것을 가능하게 한다.
다시 말해서, 일 실시예에 따르면, 보강재 부분은 노드(들)에 수용된 상기 보강재 부분의 단부(들) 및 주름의 종 방향 부분에 수용된 중심 부분 사이에 다른 프로파일들을 가지며, 단부(들)은 대응하는 노드의 측 방향 부분을 지지하는데 적합한 프로파일을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분의 단부(들)은 보강재 부분의 중심부의 양측 상에 레일의 중간 부분에 부착된 스페이서 또는 스페이서들에 의해 형성된다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분(들)은 노드를 마주하는 비스듬한(bevelled) 단부를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분(들)은 보강재 부분(들)의 내부 공간을 한정하는, 외부 벽, 예를 들어 반타원형(semi-elliptical)의 볼록한 외부 형태를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분(들)의 내부 공간은 중공이고 보강재 부분을 통한 가스의 유동을 위한 통로를 구성한다.
또한, 일 실시예에 따르면, 보강재 부분(들)은 내부 보강 웨브를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 레일은 탱크 벽의 두께 방향으로 상기 보강재 부분들을 유지하도록 구성된 보강재 부분들을 고정하기 위한 수단들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분들은 상기 레일의 종 방향으로 레일 상에서 슬라이드함으로써 장착된다.
일 실시예에 따르면, 레일은 상부 면 상에서 개방된 종 방향 홈(groove)을 가지며, 보강재 부분들은 상기 홈에 수용된 도브테일 페그(dovetail peg)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 레일은 지지 표면 상에 놓인 평면 하부 벽 및 하부 벽에 평행한 평면 상부 벽을 가지며, 종 방향 홈은 상부 벽에 제공된다.
일 실시예에 따르면, 레일은 하부 벽 및 상부 벽을 연결하는 측 방향 벽들을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 측 방향 벽들은 하부 벽에 대해 경사지고, 하부 벽은 레일의 최대 폭을 형성한다. 일 실시예에 따르면, 레일의 측 방향 벽들은 주름의 대응하는 하부 부분을 보강하도록 상기 측 방향 벽들의 마주하는 주름의 경사부 및/또는 오목부와 일치하는 경사부 및/또는 오목부를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분들은 레일에 고정된다.
이 고정은 다양한 방법으로 성취될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보강재 부분들은 레일들에 리벳된다. 일 실시예에 따르면, 보강재 부분들은 레일들에 용접된다.
일 실시예에 따르면, 리플 보강재는 제1 리플 보강재고 제1 일련의 주름들의 상기 주름은 제1 주름이며, 또한 탱크 벽은 2개의 제2 리플 보강재들을 포함하고, 상기 제2 리플 보강재들은 제2 주름 아래에 수용되며, 상기 제2 주름은 제1 주름과 함께 제1 리플 보강재의 레일에 의해 횡단된 노드를 형성하는 제2 일련의 주름들의 주름이고, 제2 리플 보강재들은 상기 제2 주름의 인접한 노드들 및 상기 노드 사이에 위치된 상기 제2 주름의 부분들을 지지하도록 제2 주름의 인접한 노드들 및 상기 노드 사이에서 상기 노드의 양 측 상의 제2 주름 아래에 수용된다.
일 실시예에 따르면, 제2 보강재들은 레일과 접촉하는 노드에 수용된 단부를 갖는다. 이러한 특징들에 의해, 레일은 정지 기능을 발휘하여 제2 주름들의 종 방향으로 제2 리플 보강재들의 이동을 제한한다.
일 실시예에 따르면, 제1 리플 보강재의 레일은 횡 방향 홈을 포함하며, 상기 횡 방향 홈은 노드 내에 수용되고, 또한 탱크 벽은 상기 횡 방향 홈에 수용되고 제1 리플 보강재의 레일의 양측 상에서 측 방향으로 돌출하는 슬리브를 포함하며, 제2 리플 보강재들은 중공이고, 슬리브는 노드의 양측 상에 배열된 상기 제2 리플 보강재들을 유지하도록 상기 제2 리플 보강재들에 수용된다.
일 실시예에 따르면, 제2 리플 보강재들의 중공 부분들은 상기 슬리브가 상기 제2 리플 보강재들의 종 방향으로 상기 제2 리플 보강재들에 슬라이드 가능하게 수용되도록 슬리브의 단면을 보완하는 단면을 갖는 하우징을 가진다.
일 실시예에 따르면, 레일의 횡 방향 홈은 슬리브가 탱크 벽의 두께 방향으로 제1 리플 보강재의 레일에 대한 이동의 관점에서 이동하지 못하도록 역 "T"의 형태의 단면을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 레일의 횡 방향 홈은 사다리꼴, 도브테일 또는 삼각형 형태의 단면을 가지며, 슬리브가 탱크 벽의 두께 방향으로 제1 리플 보강재의 레일에 대한 이동의 관점에서 이동하지 못하도록 배열된다. 예를 들어, 레일의 횡 방향 홈은 이등변 사다리꼴 형태의 단면을 가지며, 이의 메이저 베이스는 지지 표면에 가깝게 위치되고 이의 마이너 베이스는 레일의 상부 면 상의 레일의 횡 방향 홈의 개구를 구성한다.
이러한 특징들에 의해, 제2 리플 보강재들은 탱크의 두께 방향으로의 이동의 관점에서 이동하지 못한다. 특히, 역 "T" 또는 사다리꼴 형태의 횡 방향 홈 및 제2 리플 보강재들 내에 수용된 보완 형태의 슬리브는 예를 들어 상기 제1 주름의 종 방향에 수직한 방향으로 제1 주름 상에 액체의 충격이 있을 때, 레일의 이동을 통해 제2 리플 보강재들의 상승을 방지한다.
일 실시예에 따르면, 횡 방향 홈은 주 횡 방향 홈이고, 또한 레일은 하나 또는 복수의 2차 횡 방향 홈을 포함한다. 바람직하게는, 주 횡 방향 홈 및 2차 횡 방향 홈은 노드 내에 수용된다. 이러한 횡 방향 홈들은 레일이 지지 표면에 평행한 평면의 만족스러운 강성을 보존하면서 상기 평면의 외부에 개선된 유연성을 제공할 수 있게 한다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 2차 횡 방향 홈은 주 횡 방향 홈의 양측 상에서 연장된다. 일 실시예에 따르면, 주 횡 방향 홈에 인접한 2차 횡 방향 홈들은 레일의 하부 면으로부터 연장된다. 일 실시예에 따르면 2차 횡 방향 홈들은 레일의 하부 면으로부터 및 상부 면으로부터 교대로 연장된다. 이러한 교대는 지지 표면에 평행한 평면의 외부의 레일의 더 큰 유연성을 허용한다.
일 실시예에 따르면, 복수의 리플 보강재들은 제1 일련의 주름들의 주름 아래에 수용되며, 상기 리플 보강재들은 지지 표면에 놓이고 주름 아래에 수용된 레일을 가지며, 상기 레일은 상기 주름의 적어도 하나의 노드를 횡단하고 상기 적어도 하나의 노드의 양측 상에서 연장되며, 상기 주름 아래에 수용된 2개의 연속적인 레일들의 마주하는 단부들은 상기 주름의 2개의 연속적인 노드들 사이에 배열되고, 접합 보강재 부분은 상기 2개의 연속적인 노드들 사이에서 상기 주름을 지지하고 상기 단부들이 정렬되도록 유지하기 위해 상기 단부들에 부착된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 주름진 밀봉 멤브레인의 주름 아래에 수용되도록 설계된 리플 보강재를 제공하며, 상기 리플 보강재는 레일 및 복수의 보강재 부분들을 포함하고, 상기 보강재 부분들은 레일에 부착되고 레일의 종 방향으로 이격되며, 레일의 중간 부분은 보강재 부분들에 의해 덮이지 않고 밀봉 멤브레인의 노드 아래에 수용되도록 설계된 2개의 연속적인 보강재 부분들 사이에 삽입되며, 상기 노드는 상기 밀봉 멤브레인의 2개의 교차하는 주름들의 교차점에 의해 형성된다.
실시예들에 따르면, 이러한 리플 보강재는 하나 또는 복수의 다음의 특징들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분들은 상기 레일의 종 방향으로 레일 상에서 슬라이드함으로써 장착된다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분(들)은 보강재 부분(들)의 내부 공간을 한정하는, 외부 벽, 예를 들어 반타원형의 볼록한 외부 형태를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분들의 내부 공간은 중공이다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분(들)은 또한 내부 보강 웨브들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 레일은 그 상부 면 상에서 개방된 종 방향 홈을 가지며, 보강재 부분들은 상기 홈 내에 수용된 도브테일 페그를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 레일은 평면 하부 벽 및 하부 벽에 평행한 평면 상부 벽을 가지며, 종 방향 홈은 상부 벽에 제공된다.
일 실시예에 따르면, 레일은 하부 벽 및 상부 벽을 연결하는 측 방향 벽들을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 측 방향 벽들은 하부 벽에 대해 경사지고, 하부 벽은 레일의 최대 폭을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 보강재 부분들은 레일에 고정된다. 일 실시예에 따르면, 보강재 부분들은 레일들에 리벳된다. 일 실시예에 따르면, 보강재 부분들은 레일들에 용접된다.
일 실시예에 따르면, 레일은 제2 중공 리플 보강재들을 고정하기 위한 슬리브를 수용하도록 설계된 횡 방향 홈을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 레일은 또한 전술한 바와 같은 2차 횡 방향 홈들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 누설 방지 탱크 벽의 지지 표면 상에 놓이도록 설계된 주름진 누설 방지 멤브레인 부분을 제공하며, 상기 누설 방지 멤브레인 부분은,
- 주름진 금속 플레이트,
- 상기 주름을 한정하는 주름진 금속 플레이트의 에지들 사이의 제1 일련의 주름들의 주름 내에 수용된 일렬의 리플 보강재들,
을 포함하고,
상기 금속 플레이트는 제1 일련의 평행한 주름들 및 제2 일련의 평행한 주름들 및 주름들 사이에 위치되고 지지 표면 상에 놓이도록 설계된 평면 부분들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 일련의 주름들은 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 주름들은 상기 일련의 주름들의 교차점들에서 복수의 노드들을 가지며,
상기 일렬의 리플 보강재들은 전술한 바와 같은 적어도 하나의 리플 보강재를 포함하고,
레일의 중간 부분은 상기 주름의 노드 내에 수용되며, 상기 리플 보강재의 보강재 부분들은 상기 노드 및 상기 주름의 인접한 노드들 사이에서 노드의 양측 상에 위치된 상기 주름의 종 방향 부분들에 수용된다.
일 실시예에 따르면, 리플 보강재 열은 예를 들어 양면 접착 테이프 또는 접착제 결합에 의해 주름진 금속 플레이트에 고정된다. 따라서, 그에 대한 이 방식으로 미리 조립된 하나 또는 복수의 리플 보강재를 갖는 주름진 금속 플레이트를 준비하는 것이 가능하며, 이는 탱크 벽의 장착을 용이하게 한다.
일 실시예에 따르면, 일렬의 리플 보강재들은 주름에 연속적으로 수용된 위와 같은 복수의 리플 보강재들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 연속적인 리플 보강재들 중 2개는 각각의 레일을 각각 가지며, 이 중 하나의 단부는 공통의 주름의 부분에 수용되고, 공통의 주름의 상기 부분은 상기 연속적인 리플 보강재들의 상기 각각의 레일에 의해 각각 횡단된 주름의 2개의 인접한 노드들 사이에 위치되며, 2개의 레일들의 상기 단부들은 정렬된 방식으로 상기 2개의 연속적인 리플 보강재들을 고정하기 위해 2개의 레일들의 상기 단부들에 공동으로 부착된 접합 보강재에 의해 결합된다.
일 실시예에 따르면, 동일한 방법으로 구성된 복수의 열의 리플 보강재들은 예를 들어 주름들의 각각에 또는 그 중 일부에만 판금의 직사각형 편의 전체 길이에 걸쳐 제1 일련의 주름들의 각각의 주름들 내에 배열되고, 동일한 방식으로 판금의 직사각형 편에 고정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 리플 보강재들의 열들은 일련의 주름들의 주름들에 배열된다. 이 리플 보강재들은 다양한 방식으로, 예를 들어 제1 일련의 주름들의 주름(들)에 수용된 리플 보강재들과의 상호 작용에 의해 고정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 일련의 주름들의 주름들에 배열된 리플 보강재들은 예를 들어 양면 접착 테이프 또는 접착제 결합에 의해 주름진 금속판에 고정된다.
일 실시예에 따르면, 복수의 열의 리플 보강재들은 주름진 금속 플레이트의 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 제1 일련의 주름들의 각각의 주름들에 배열되고 제2 리플 보강재들의 열들은 제2 일련의 주름들의 주름들에 배열되며, 제2 리플 보강재들은 주름진 금속 플레이트의 프레임워크를 형성하도록 제1 리플 보강재들에 조립된다.
일 실시예에 따르면, 주름진 금속 플레이트는 직사각형이고, 주름들은 상기 주름진 금속 플레이트의 각각의 에지들에 평행하다.
이러한 탱크 벽은 예를 들어, LNG를 저장하기 위한 육지 저장 설비의 일부를 형성하거나 부유식, 해안 또는 심해 구조물, 특히 메탄 운반체 또는 연료로써 가연성 액화 가스를 사용하는 임의의 선박, 부유식 저장 재기화 유닛(FSRU), 부유식 생산 저장 및 하역 유닛 등에 설치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 이중 선체 및 이중 선체에 배열된 전술한 누설 방지 벽을 포함하는 탱크를 포함하는 저온 액체 생산물을 운반하기 위한 선박을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 이러한 선박을 로딩 또는 언로딩하는 방법을 제공하며, 저온 액체 생산물은 부유식 또는 육지 저장 설비로부터 선박의 탱크를 향하거나 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육지 저장 설비를 향하는 절연 파이프들을 통해 운반된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 저온 액체 생산물을 전달하는 시스템을 제공하며, 시스템은 전술한 선박, 부유식 또는 육지 저장 설비에 선박의 선체 내에 설치된 탱크를 연결하도록 배열된 절연 파이프들 및 부유식 또는 육지 저장 설비로부터 선박의 탱크를 향하거나 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육지 저장 설비를 향하는 절연 파이프들을 통해 저온 액체 생산물의 유동을 동반하기 위한 펌프를 포함한다.
본 명세서에 개시되어 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 더 잘 이해될 것이며, 그 추가 목적, 세부 사항 및 장점들은 단지 예시의 방식으로 주어지고 비-제한적인 본 발명의 다수의 특정 실시예들에 대한 다음의 설명의 과정에서 더 명확하게 명백해질 것이다.
· 도 1은 액화 천연 가스를 정장하기 위한 탱크의 누설 방지 멤브레인을 구성하기 위해 설계된 주름진 금속 플레이트의 도면이다.
· 도 2는 복수의 작은 리플 보강재들과 연관된 일렬의 큰 리플 보강재들의 개략적인 사시도이다.
· 도 3은 도 2의 일렬의 리플 보강재들의 큰 리플 보강재의 단면도이다.
· 도 4는 도 2의 노드에서의 큰 리플 보강재 및 작은 리플 보강재들의 개략적인 사시도이다.
· 도 5는 노드에서의 큰 리플 보강재 및 작은 리플 보강재 사이의 상호 작용을 도시하는, 상이한 단면에서의 도 4의 부분 단면도이다.
· 도 7은 도 4의 변형예에 대한 부분 단면도이다.
· 도 8은 큰 리플 보강재들 및 작은 리플 보강재들이 수용된, 누설 방지 멤브레인의 주름진 금속 플레이트의 아래로부터의 개략적인 사시도이다.
· 도 9는 투명하게 보이도록 도시된 도 8의 주름진 금속 플레이트를 포함하는, 장착 중 누설 방지 단열 탱크의 일부의 개략적인 사시도이다.
· 도 10은 이 탱크를 로딩/언로딩하기 위한 터미널 및 메탄 운반체의 탱크의 개략적인 컷-어웨이 개략도이다.
관례적으로, 용어 "외부" 및 "내부"는 탱크의 내부 및 외부를 언급할 때 다른 요소와 관련된 하나의 요소의 상대 위치를 정의하는데 사용된다.
극저온 유체, 예를 들어 액화 천연 가스(LNG)를 저장 및 운반하기 위한 누설 방지 단열 탱크는 다층 구조를 각각 가지는 복수의 탱크 벽들을 포함한다.
이러한 탱크 벽은 탱크의 외부로부터 내부를 향해, 유지 부재들에 의해 운반 구조물에 고정된 단열 장벽 및 단열 장벽에 의해 운반되고 탱크 내에 함유된 극저온 유체와 접촉하도록 설계된 밀봉 멤브레인을 포함한다.
운반 구조물은 특히 자립식 금속판 또는 더 일반적으로는 적절한 기계적 특성을 가지는 임의의 유형의 단단한 파티션일 수 있다. 운반 구조물은 특히 선박의 이중 선체 또는 선체에 의해 형성될 수 있다. 운반 구조물은 통상적으로 다면체 형태인, 탱크의 일반적인 형상을 정의하는 복수의 벽들을 포함한다.
탱크는 또한 복수의 단열 장벽들 및 밀봉 멤브레인들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 탱크의 외부로부터 내부를 향해, 탱크는 운반 구조물 상에 고정된 2차 단열 장벽, 2차 단열 장벽에 의해 운반된 2차 밀봉 멤브레인, 2차 밀봉 멤브레인 상에 놓은 1차 단열 장벽 및 1차 단열 장벽 상에 놓인 1차 밀봉 멤브레인을 포함할 수 있다. 단열 장벽은 예를 들어 문헌 WO2017017337 또는 WO2017006044에 설명된 바와 같이 공지된 기술에 따라 다양한 재료들로부터 수많은 방법으로 생산될 수 있다. 밀봉 멤브레인들은 상이한 또는 유사한 크기의 일련의 주름들을 포함하는 직사각형의 주름진 금속 부품들에 의해 구성될 수 있다.
도 1은 액화 천연 가스를 저장하기 위한 탱크의 누설 방지 멤브레인을 형성하도록 설계된 주름진 금속 플레이트(1)를 도시한다.
금속 플레이트(1)는 y 방향으로 연장되는 제1 일련의 "하부" 평행 주름들(2) 및 x 방향으로 연장되는 제2 일련의 "상부" 평행 주름들(3)을 포함한다. 일련의 주름들의 x 및 y 방향은 수직이다. 주름들(2, 3)은 금속 플레이트(1)의 내부 면의 측면 상에 돌출되고, 이는 탱크 내에 함유된 유체와 접촉하여 위치되도록 설계된다. 금속 플레이트(1)의 에지들은, 여기서, 주름들(2, 3)에 평행하다. 용어 "상부" 및 "하부"는 상대적 의미를 가지며 "하부" 주름들(2)이 "상부" 주름들(3)보다 더 낮다는 것을 의미함을 유의해야 한다.
금속 플레이트(1)는 주름들(2, 3) 사이에 복수의 평면 표면들(4)을 포함한다. 하부 주름(2) 및 상부 주름(30 사이의 각각의 교차점에서, 금속 플레이트(1)는 노드(5)를 포함한다. 다시 말하자면, 각각은 주름(2, 3)은 연속적인 종 방향 부분(6) 및 노드(5)를 포함하며, 상기 노드들(5)은 수직한 주름(3, 2)을 갖는 상기 주름(2, 3)의 교차점에 의해 형성된다. 이러한 종 방향 부분들(6)은 실질적으로 일정한 단면을 가지며, 노드(5)의 시작을 마킹하는 2개의 주름들(2, 3) 사이의 교차점에서 주름(2, 3)의 단면의 변화가 있다. 그러나, 종 방향 부분(6)은 문헌 FR2861060에 설명된 바와 같이, 국소 변형(미도시)을 포함할 수 있다.
노드(5)는 상부 주름(3)의 피크(8)의 에지를 연장시키는 폴드(7)를 포함할 수 있다. 이 폴드(7)는 탱크의 내부를 향해 돌출하는 노드(5)의 피크를 형성한다. 또한, 상부 주름(3)의 피크(8)의 에지는 한 쌍의 오목 주름들(9)을 포함하며, 그 오목부는 탱크의 내부를 향하고 폴드(7)의 양측 상에 배치된다. 또한, 폴드(7)는 상부 주름(3) 내에 형성되고 하부 주름(2)에 의해 관통된 한 쌍의 측 방향 보강재(10)에 의해 경계가 정해진다.
특히, 금속 플레이트(1)는 스테인리스 강, 알루미늄 또는 인바(Invar ®), 즉 전형적으로 1.2.10-6 내지 2.10-6 K-1의 팽창 계수를 갖는 철 및 니켈의 합금으로부터, 또는 팽창 계수가 전형적으로 7 내지 9.10-6 K-1인, 망간 함량이 놓은 철 합금으로 생산된다. 그러나, 다른 금속들 또는 합금들 또한 가능하다.
예로써, 금속 플레이트(1)는 대략 1.2mm의 두께를 갖는다. 금속판(1)의 두꺼워짐은 비용에 증가를 가져오고 일반적으로 주름들(2, 3)의 강성을 증가시킴을 명심해야 하지만, 다른 두께들 또한 예상될 수 있다.
유리한 실시예에 따르면(도 8 참조), 각 금속 플레이트(1)의 2개의 수직한 에지들은 스텝 부분, 즉 단차가 있는 부분을 가져서, 금속 플레이트들(1)이 함께 용접될 때, 스텝 부분을 갖는 이 에지들은 인접한 금속 플레이트(1)의 마주하는 에지의 위에 얹힌다.
밀봉 멤브레인의, 상기 밀봉 멤브레인을 형성하는 금속 플레이트들(1)의, 및 노드들(5)의 구조물의 추가로 가능한 세부 사항들 및 특징들은 문헌 WO2017017337 또는 WO2017006044에 설명되어 있다. 예로써, 밀봉 멤브레인을 형성하도록 조립된 금속 플레이트들(1)은 드로잉 또는 폴딩에 의해 형성될 수 있다.
금속 플레이트(1)의 주름들(2, 3)은 밀봉 멤브레인이 가요성인 것을 가능하게 하여 탱크 내에 저장된 액화 천연 가스에 의해 발생된 열적 및 기계적 응력의 영향을 통해 변형되는 것이 가능하다. 리플 보강재들은 이러한 다양한 응력들을 견디기 위해 밀봉 멤브레인을 보강하도록 주름들(2, 3) 내에 배열된다. 더 구체적으로, 제1 리플 보강재들(11)의 열들은 상부 주름들(3) 아래에 배열된다. 유사하게, 제2 리플 보강재들(12)의 열들은 하부 주름들(2) 아래에 배열된다. 이 리플 보강재들(11, 12)은 예를 들어 탱크 내의 유체의 이동에 링크된 응력들의 존재하에 밀봉 멤브레인의 주름들(2, 3)을 지지하고 보강하는 것을 가능하게 만든다.
이러한 리플 보강재들(11, 12)은 도 2 내지 도 7에 상세하게 도시되어 있다. 이 도 2 내지 도 7에서, 밀봉 멤브레인은 상기 리플 보강재들(11, 12)의 특징 및 배열이 더 명확하도록 도시되지 않으며, 이 리플 보강재들(11, 12)은 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 주름진 금속 플레이트들(1)에 의해 형성된 밀봉 멤브레인의 주름들(2, 3) 아래에 상기 리플 보강재들(11, 12)의 배열의 맥락에서 설명되는 것으로 이해된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 리플 보강재(11)는 보강재 부분들(14)이 부착된 레일(13)을 포함한다.
레일(13)은 그 아래에 배치되는 상부 주름(3)의 종 방향을 따라 일정한 단면을 갖는다. 이 레일(13)은 선박 벽의 두께 방향으로 취해진, 즉 노드들(5)에 형성된 오목 주름들(9)을 포함하여 상부 주름(3)의 높이 보다 작은 높이를 갖는다.
도 3은 보강재 부분(14)에서 상기 제1 리플 보강재(11)의 종 방향에 수직한 단면에서의 제1 리플 보강재(11)의 단면도를 도시한다. 이 도 3에 도시된 바와 같이, 레일(13)은 평면 하부 벽(15)을 포함한다. 이 평면 벽(15)은 단열 장벽(미도시)에 의해 형성된 지지 표면 상에 놓인다. 레일(13)은 또한 하부 벽(15)의 측 방향 에지들로부터 연장되는 측 방향 벽들(16)을 포함한다. 이 측 방향 벽들(16)은 하부 벽(15)에 대해 기울어진 방식으로 연장된다.
바람직하게는, 레일(13)의 측 방향 벽들(16)은 외부 면, 즉 대향하는 상부 주름(3)을 가지며, 그 경사부 및/또는 오목부는 대향하는 상부 주름(3)의 것과 동일하거나 가깝다. 따라서, 측 방향 벽들(16)의 외부 면은 상부 주름(3)의 대향하는 내부 면과 일치하며 상부 주름(3)의 하부 부분을 보강하도록 작용할 수 있다.
또한, 레일(13)은 측 방향 벽들(16) 사이에서 연장되는 상부 벽(17)을 포함한다. 이 상부 벽(17)은 평면이고 하부 벽(15)에 평행하다. 상부 벽(17)의 상부 면은 도브테일 형태의 홈(18)을 가지며, 그 개구는 탱크의 내부를 향한다. 이 홈(18)은 실질적으로 측 방향 벽들(16) 사이에서 중심에 있다. 홈(18)은 상부 벽(17)을 하부 벽(15)에 연결하는 2개의 내부 벽들(19)을 포함하며, 하부 벽(15)은 홈(18)의 베이스를 형성한다.
보강재 부분(14)은 외부 엔벨로프(21)가 위에 얹혀진 평면 하부 벽(20)을 갖는다. 이 외부 엔벨로프(21)는 볼록한 형태, 전형적으로 돔 형태, 예를 들어 반타원 형태를 가지며, 상부 주름(3)의 형태와 유사한 형태를 갖는다. 이 벽들(20, 21)은 보강재 부분(14)의 중공 내부 공간을 한정한다. 이러한 중공 보강재 부분(14)은 예를 들어 단열 장벽 내의 누설을 비활성화하거나 검출할 목적으로, 가스가 상기 보강재 부분(14) 내로 유동하는 것을 가능하게 만든다. 또한, 보강재 부분(14)은 상기 보강재 부분(14)을 보강하는 것을 가능하게 만드는 내부 웨브들(22)을 포함한다.
보강재 부분(14)은 하부 벽(20)으로부터 외부를 향해 돌출하는 페그(23)를 포함한다. 이 페그(23)는 또한 홈(18)의 도브테일 형태를 보완하는 도브테일 형태를 갖는다. 보강재 부분(14)은 페그(23) 및 홈(18) 사이의 상호 작용에 의해 레일(13) 상에서 슬라이드 가능하게 장착되며, 이 상호 작용은 탱크 벽의 두께 방향으로 레일(13) 상의 보강재 부분(14)의 유지를 보장하면서 레일(13)의 종 방향으로의 보강재 부분(14)의 이동을 허용한다.
도 3에 도시된 실시예에서, 또한, 보강재 부분은 외부를 향해 연장되고 하부 벽(20)을 넘어 지지 표면을 향해 외부 엔벨로프(21)를 연장시키는 2개의 측 방향 탭들(44)을 포함한다. 이 측 방향 탭들(44)은 레일(13)의 측 방향 벽들(16)을 부분적으로 덮는다. 이 측 방향 탭들(44)은 상기 상부 주름(3)을 지지하고 보강하기 위해 상기 상부 주름(3)의 내부 형태와 일치하는 상부 주름(3)을 향하는 외부 면을 갖는다. 또한, 보강재 부분(14)의 측 방향 탭들(44) 및 레일(13)의 측 방향 벽들(16) 사이의 상호 작용은, 페그(23)와 함께, 레일(13) 상에 보강재 부분(14)의 더 양호한 유지를 허용하고 레일(13) 상에서 슬라이드할 때 보강재 부분(14)을 안내하도록 돕는다.
탱크 내의 응력은 항상 균일하지 않다. 따라서, 상부 주름(3)은 그 길이에 걸쳐 비대칭 응력을 받을 수 있다. 이러한 비대칭 응력은 상기 상부 주름(3)에 인접한 종 방향 부분(6)이 유사한 응력을 받지 않으면서 상부 주름(3)의 종 방향 부분(6) 상에 측 방향 응력의 적용을 초래한다. 이러한 비대칭 응력의 존재하에, 상부 주름(3)은 상기 비대칭 응력을 받는 2개의 연속적인 종 방향 부분들(6)을 분리하는 노드(5)에서 상당한 비틀림을 받을 수 있다.
노드들(5)에서, 특히 오목 부분들(9)에서 포함하여, 상부 주름(3)의 높이보다 더 낮은 레일(13) 하나 및 동일한 레일(13)은 노드(5), 바람직하게는 상부 주름(3)의 복수의 연속적인 노드들(5)을 횡단하는 것을 가능하게 하는 길이를 가질 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 실시예에서, 레일(13)은 상기 레일(13)이 그 아래에 상기 레일(13)이 수용된 상부 주름(3)의 연속적인 노드들(5)을 횡단하는 것을 가능하게 하는 길이를 갖는다.
보강재 부분들(14)은 상부 주름(3)의 종 방향 부분들(6)로 연장되도록 레일(13)에 부착된다. 따라서, 도 2에 도시된 실시예에서, 2개의 보강재 부분들(14)은 레일(13)에 의해 횡단된 노드들(5) 사이에 위치된 종 방향 부분들(6) 내에 수용되도록 레일(13)에 부착된다.
외부 엔벨로프(21)의 피크에서 보강재 부분(14)의 길이는 예를 들어, 상부 주름(3)의 2개의 연속적인 노드들(5)을 분리하는 전체 거리에 걸쳐 상기 종 방향 부분들(6)을 보강하도록 2개의 노드들(5) 사이에서 균일한 단면을 갖는 상부 주름(3)의 종 방향 부분(6)의 길이와 동일하다. 균일한 단면의 이 부분은 위에서 설명한 바와 같이, 그 기하학적 구조가 복잡한, 상부 주름(3)이 노드(5)의 시작을 마킹하는 약간의 측 방향 수축을 갖는 곳에서 끝난다. 또한, 보강재 부분들(14)의 베벨 형태는 상부 주름(3)의 지지를 최적화하기 위해 보강재 부분(14)이 노드(5)에 가능한한 가깝도록 실질적으로 이 측 방향 수축의 경사부에 대응한다.
2개의 연속적인 보강재 부분들(14) 사이에서, 레일(13)은 상기 연속적인 보강재 부분들(14)에 의해 덮이지 않은 중간 부분(24)을 갖는다. 이 중간 부분(24)은 레일(13)에 의해 횡단된 대응하는 노드(5)에 수용된다. 따라서, 제1 리플 보강재(11)는 보강재 부분들(14)에 의해 덮이고 상부 주름(3)의 연속적인 길이 방향 부분들(6)에 수용된 레일(13)의 교대 부분들 및 상기 레일(13)에 의해 횡단된 노드들(5) 내에 수용된 보강재 부분들(14)에 의해 덮이지 않은 레일(13)의 중간 부분들(24)을 갖는다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 리플 보강재(11)는 상부 주름(3)의 복수의 연속적인 종 방향 부분들(6)을 보강하면서 비대칭 응력의 존재 하에서도 보강재 부분들(14)의 정렬을 보존하는 것을 가능하게 만든다.
도 2는, 부분적으로, 상부 주름(3) 아래에 배열되도록 설계된 일렬의 제1 리플 보강재들(11)을 도시한다. 이 제1 리플 보강재들(11)의 열은 상기 상부 주름(3) 아래에 정렬된 복수의 제1 리플 보강재들을 포함하며, 도 2에 도시된 제1 리플 보강재들(11)의 정렬은 상부 주름(3)의 전체 길이에 걸쳐 재생산될 수 있음이 이해된다. 유사하게, 이 도 2에 도시된 제2 리플 보강재들(12)은 상기 하부 주름들(2)의 전체 길이에 걸쳐 하부 주름들(2) 아래에 배열될 수 있다.
레일들(13)의 단부들(25)은 상기 종 방향 부분들(6)을 따라 대략적으로 절반만큼 멀리 상부 주름(3)의 대응하는 종 방향 부분들(6)에서 연장된다. 다시 말하자면, 제1 리플 보강재들(11)의 연속적인 레일들(13)의 단부들(25)은 상부 주름(3)의 하나 및 동일한 종 방향 부분(6)의 실질적으로 중간에서 마주하도록 수용된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 보강재 부분들(14)과 유사한 접합 보강재 부분(26)은 2개의 연속적인 레일들(13)의 2개의 마주하는 단부들(25)에 부착된다. 이러한 접합 보강재 부분(26)은 한편으로는 상부 주름(3)의 대응하는 종 방향 부분(6)을 보강하고 다른 한편으로는 이 접합 보강재 부분(26)에 의해 결합된 제1 리플 보강재들(11)의 정렬을 보장하도록 상기 연속적인 레일들(13)의 정렬을 보장하는 것을 가능하게 만든다.
레일들(13) 상의 보강재 부분들(14, 26)의 슬라이딩 장착은 상기 보강재 부분들(14, 26)이 간단하고 신속하게 레일들(13) 상에 위치되는 것을 허용하면서, 밀봉 멤브레인의 임의의 구조 간극들을 취하는 것을 가능하게 만든다. 이 슬라이딩은 2개의 연속적인 레일들(13) 사이에 임의의 구조 간극들을 취하기 위한 접합 보강재 부분(26)의 경우에 특히 유리하다. 또한, 접합 보강재 부분(26) 및 레일들(13) 사이의 이러한 상호 작용은 상기 접합 보강재 부분(26)이 상기 연속적인 레일들(13)의 각각의 홈들(18)과 페그(23)의 상호 작용 및 상기 연속적인 레일들(13)과 탭들(44)의 상호 작용에 의해 상부 주름(3)에서의 상기 레일들(13)의 더 양호한 정렬을 보증하는 것을 가능하게 한다.
일단 레일들(13) 위에 정확하게 위치되면, 보강재 부분들(14, 26)은 레일들(13)에 확실하게 고정될 수 있다. 예를 들어, 보강재 부분들(14, 26)은 리벳에 의해, 용접 점에 의해, 또는 임의의 다른 적합한 수단들에 의해 고정될 수 있다. 이러한 용접 점 또는 이러한 리벳은, 예를 들어, 레일(13)의 하부 벽(15) 및 보강재 부분(14, 26)의 페그(23) 사이에 생성된다. 단일 레일(13)에 부착된 보강재 부분(14)의 경우에, 이 고정은, 예를 들어, 그 종 방향으로 보강재 부분(14) 상에 중심이 있다. 접합 보강재 부분(26)의 맥락에서, 2개의 고정 점들은 예를 들어 상기 접합 부분(26)에 의해 덮인 상기 레일(13)의 부분의 길이를 따라 절반에, 상기 접합 보강재 부분(26)이 부착된 각각의 레일(13) 상에 하나씩 제공될 수 있다.
도 2 및 도 4 내지 도 7에 도시된 제2 리플 보강재들(12)은 외부 벽(28)이 위에 얹혀진 하부 벽(27)을 포함한다. 외부 벽(28)은 볼록한 형태, 예를 들어 하부 주름들(2)의 형태와 유사한 돔 형태를 가지고 제2 리플 보강재(12)의 중공 내부 공간을 한정한다. 보강재 부분들(14)의 것과 유사한 방식으로, 제2 리플 보강재들(12)의 이 중공 내부 공간은 누설을 비활성화 및/또는 검출하기 위해 가스가 흐르는 것을 허용한다. 하부 벽(27)은 단열 장벽에 의해 형성된 지지 표면 상에 놓인다. 이러한 제2 리플 보강재들(12)은 제1 리플 보강재들(11)의 보강재 부분들(14, 26)의 것과 유사한 방식으로, 상기 제2 리플 보강재들(12)을 보강하는 것을 가능하게 만드는 내부 웨브들(29)을 포함한다.
제1 리플 보강재들(11)의 것과 유사한 방식으로, 하부 주름들(2) 아래에 수용된 제2 리플 보강재들(12)의 정렬을 보존하는 것이 바람직하다. 일렬의 제2 리플 보강재들(12)의 제2 리플 보강재들(12)은 상기 하부 주름들(2)의 2개의 연속적인 노드들(5) 사이에서 하부 주름들(2)의 종 방향 부분들(6) 내에 배열된다.
그러나, 제1 리플 보강재들(11)의 레일들(13)이 노드들(5)을 횡단하기 때문에, 제2 리플 보강재들(12)은 상기 노드들(5)에서 중단된다. 레일들(13)에 의한 중단에도 불구하고 제2 리플 보강재들(12)의 연속성을 보장하기 위해서, 제2 리플 보강재들(12)은 노드들(5)에서 상기 레일들(13)을 횡단하는 슬리브들(30)에 의해 링크된다.
이를 위해, 레일들(13)은 노드(5)에서 횡 방향 홈(31)을 포함한다. 이 횡 방향 홈(31)은 레일들(13)의 홈(18)을 횡단하고 수직하게 연장된다.
도 7에 도시된 실시예에서, 이 횡 방향 홈(31)은 역 "T" 형태를 갖는다. 이 횡방향 홈은 레일(13)의 상부 벽(17)의 상부 면으로부터 연장된다.
슬리브(30)는 횡 방향 홈(31)의 형태, 전형적으로 레일(13)의 하부 벽(15)에 평행한 평면 베이스(32) 및 평면 베이스(32)에 수직한 상부 수직 벽(33)을 갖는 역 "T" 형태를 보완하는 형태를 갖는다. 따라서, 슬리브(30)는 횡 방향 홈(31)에서 슬라이드 가능하게 장착될 수 있다. 또한, 횡 방향 홈(31)의 및 슬리브(30)의 역 "T" 형태는 탱크 벽의 두께 방향으로 횡 방향 홈(31)에서 상기 슬리브(30)의 고정(immobilization)을 허용한다.
슬리브(30)는 상기 레일(13)의 양측 상에서 측 방향으로 돌출하고 일렬의 제2 리플 보강재들(12)의 2개의 연속적인 제2 리플 보강재들(12)에서 슬라이드함으로써 수용되도록 레일(13)의 횡 방향 홈(31) 내에 수용된다. 따라서, 이 슬리브는 노드(5)에서 레일(13)의 양측 상에 위치된 상기 2개의 리플 보강재들(12)의 정렬을 보존하는 것을 가능하게 만든다.
제2 리플 보강재들(12)이 슬리브(30)와 상호 작용하는 것을 보장하는 관점에서, 제2 리플 보강재(12)는 상기 제2 리플 보강재(12)의 종 방향으로 연장되는 내부 하우징(34)을 포함한다. 이 내부 하우징(34)은 제2 리플 보강재(12)의 하부 벽(27)을 향해 내부 웨브들(29)로부터 연장되는 2개의 평행한 수직 벽들(35)에 의해 형성된다. 이 수직 벽들(35)은 슬리브(30)의 상부 수직 벽(33)의 두께에 대응하는 거리만큼 서로 이격된다.
또한, 제2 리플 보강재의 하부 벽(27)은 라이즈(36)를 갖는다. 하우징(34)의 2개의 수직 벽들(35)은 상기 라이즈(36)를 향해 연장되고 상기 라이즈(36)를 마주하는 하부 면을 갖는다. 이 라이즈(36) 및 수직 벽들(35) 사이의 거리는 슬리브(30)의 베이스(32)의 두께보다 크고, 바람직하게는 두께에 가깝다. 따라서, 슬리브(30)는 제2 리플 보강재(12)의 종 방향을 따라 슬라이드함으로써 제2 리플 보강재(12)의 하우징(34) 내로 삽입될 수 있다. 슬라이딩에 의한 이러한 삽입은 슬리브(30)에 대해, 따라서 레일(13)에 대해, 제2 리플 보강재(12)가 하우징(34)의 2개의 수직 벽들(35) 상에 슬리브(30)의 상부 수직 벽(33)의 접합부에 의한 측 방향뿐만 아니라 수직 벽들(35)의 하부 면들 상에 및 라이즈(36) 상에 슬리브(30)의 베이스(32)의 접합부에 의한 수직 이동의 관점에서도 이동하지 못하게 하는 것을 가능하게 한다.
도 7에 도시된 변형예에서, 레일(13)은 또한 2차 횡 방향 홈들(45)을 포함한다. 이 2차 횡 방향 홈들(45)은 레일(13)에서 레일(13)의 홈(18)을 횡단하고 수직하게 연장된다. 이 2차 횡 방향 홈들(45)은 레일(13)의 하부 벽(15)의 하부 면으로부터 연장된다.
도 7에서, 2개의 2차 횡 방향 홈들(45)만 도시되지만, 레일(13)은 횡 방향 홈(31)의 양측 상의 복수의 2차 횡 방향 홈들(45)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 2차 횡 방향 홈들(45)은 레일의 하부 벽(15)의 하부 면으로부터 및 상부 벽(17)의 상부 면으로부터 교대로 연장되며, 횡 방향 홈(31)에 인접한 2차 횡 방향 홈들(45)은 레일(13)의 하부 벽(15)의 하부 면으로부터 연장된다.
이러한 2차 횡 방향 홈들(45)은 레일(13)에 지지 표면에 평행한 평면의 외부에서의 유연성을 제공하면서 지지 표면에 평행한 상기 평면의 만족스러운 강성을 보존한다.
도시되지 않은 일 실시예에서, 제2 리플 보강재(12)는 하부 주름(2)의 적어도 2개의 인접한 종 방향 부분들(6)에서 연장된다. 이 실시예에서, 제2 리플 보강재는 전술한 슬리브(30)와 같은 기능을 충족시키는 중간 부분을 포함한다. 그러나, 횡 방향 홈(31)에 수용된 슬리브(30)와 달리, 이러한 제2 리플 보강재의 중간 부분은 하부 주름(2)과 일렬로 위치된 레일(13)의 중간 부분(24)을 덮는다.
이러한 제2 리플 보강재(12)는, 예를 들어, 레일(13)의 중간 부분(24)의 외부 형태를 보완하는 가공 형태에 따라 상기 제2 리플 보강재(12)의 부분을 가공함으로써 생산된다. 이 가공은 따라서 제2 리플 보강재(12)의 중간 부분을 형성하고 그 외부 형태를 일치시킴으로써 레일(13)의 중간 부분(24)을 덮는 것을 가능하게 만든다.
이러한 실시예에서, 레일(13)의 중간 부분(24)은 유리하게는 전술한 바와 같은 복수의 2차 횡 방향 홈들(45)을 포함할 수 있으며, 횡 방향 홈(31)은 하나의 상기 2차 횡 방향 홈(45)으로 대체된다. 유사하게, 제2 리플 보강재(12)는 마찬가지로 2차 횡 방향 홈들(45)과 유사한 횡 방향 홈들을 가질 수 있으며, 제2 리플 보강재(12)의 베이스로부터 또는 피크로부터, 바람직하게는 교대로, 연장된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 리플 보강재(12)는 제1 리플 보강재(11)의 레일(13) 상에서 그 하부 벽(27)의 접합부에 의해 수용된 하부 주름(2)의 종 방향에 따른 이동의 관점에서 이동하지 못한다.
도 2 내지 도 7에 도시된 것과 같은 리플 보강재들(11, 12)은 따라서 유리하게는 탱크 내의 비대칭 응력의 존재를 포함하여, 상기 리플 보강재들(11)의 안정적이고 신뢰 가능한 정렬을 보존하는 것을 가능하게 만든다. 이러한 리플 보강재들(11, 12)은 수많은 재료로, 예를 들어 금속, 특히 알루미늄, 금속 합금, 플라스틱, 특히 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에터이미드, 또는 섬유를 포함하는 합성물질, 특히 플라스틱 레진에 의해 결합된 유리 섬유와 같은 재료로 생산될 수 있다.
리플 보강재들(11, 12)은 수많은 방법으로 생산될 수 있다. 바람직하게는, 리플 보강재들(11, 12)은 압출에 의해 생산될 수 있다. 예를 들어, 레일(13), 보강재 부분(14) 및 제2 리플 보강재들(12)은 원하는 길이로 압출되어 서로로부터 개별적으로 생산된다. 제2 단계에서, 레일(13)은 횡 방향 홈(31)을 생산하도록 가공될 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 리플 보강재들(11) 및 제2 리플 보강재들(12)을 수용하는, 주름진 금속 플레이트(1)를 포함하는 누설 방지 멤브레인 요소(41)를 도시한다. 이 도 8에서, 3개의 제1 리플 보강재들(11)은 주름진 금속 플레이트(1)의 상부 주름들(3)에 수용되고 제2 리플 보강재들(12)은 상기 제1 리플 보강재들 사이에서 하부 주름들(2) 내에 수용된다.
또한, 이 도 8에 및 도 1에 도시된 바와 같이, 금속 플레이트(1)의 에지들(37)은 밀봉 멤브레인의 2개의 연속적인 노드들(5) 사이에서 주름들(2, 3)을 중단시킨다. 다시 말하자면, 금속 플레이트(1)는 상기 에지들(37)에 인접한 노드들(5)에 플레이트의 에지들(37)을 연결시키는 종 방향 절반 부분들(38)을 갖는다.
제1 단부 리플 보강재들(11)의 레일들(13)은 이 종 방향 절반 부분들(38)에서 연장되고 에지들(37)에서 실질적으로 중단된다. 보강 절반 부분(39)은 상기 종 방향 절반 부분들(38)을 보강하도록 상부 주름들(3)의 종 방향 절반 부분들(38)에서 레일들(13)에 부착된다. 이 보강 절반 부분들(39)은 전술한 바와 같이 보강재 부분들(14)과 유사하지만, 종 방향 절반 부분들(38)의 길이에 적합한 길이를 갖는다. 유사하게, 제2 리플 절반 보강재들(40)은 하부 주름들(2)의 종 방향 절반 부분들(38)에 배열된다.
다수의 방법들은 리플 보강재들(11, 12, 40)이 금속 플레이트(1)의 주름들(2, 3)에 남아 있는 것을 보장하도록 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리플 보강재들(11, 12)은 양면 접착 테이프 또는 접착제 결합을 사용하여 주름들에 고정된다. 일 실시예에 따르면, 홀딩 클립들(미도시)은 상기 금속 플레이트(1)의 에지들 상에 배열된다. 이 홀딩 클립들(1)은 금속 플레이트(1)의 내부 면 상에 배열된 부분 및 리플 보강재들(11, 40)의 중공 내부 공간에 수용된 부분을 포함한다. 이 실시예에서, 리플 보강재들(11, 12, 40)은 다양한 리플 보강재들(11, 12, 40)이 정렬되고 고정되도록 유지하는 슬리브들(30) 및 접합 보강재 부분들(26)에 의한 일렬의 리플 보강재들(11, 12, 40)의 연속성에 의해 주름들에 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 리플 보강재들(11, 12)은 복수의 종 방향 부분들(6) 및 노드들(5) 내로 동시에 삽입될 수 있는 프레임워크(46)를 형성하도록 미리 조립된다. 도 8에 도시된 예시에서, 이러한 프레임워크(46)는 3개의 레일들(13), 상기 레일들(13) 상에 장착된 보강재 부분들(14) 및 상기 레일들(13) 사이에 삽입된 제2 리플 보강재들(12)을 포함한다. 변형 실시예에서, 이 프레임워크(46)는 마찬가지로 제2 리플 절반 보강재들(40)을 포함할 수 있다. 이러한 프레임워크(46)는 MxN 노드들(5)에 삽입되도록 제공될 수 있으며, M은 프레임워크(46)에 인접한 레일들(13)의 수이고 N은 하나 및 동일한 레일(13)에 의해 횡단된 노드들(5)의 수이며, M 및 N은 바람직하게는 홀수이다. 이러한 실시예는 프레임워크의 중심 중간 부분(24)이 이 중심 중간 부분(24)이 삽입된 노드(5)로부터의 수축 간극들을 계산하는 관점에서 원점으로 간주되는 것을 허용한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 멤브레인 요소(41)는 단열 장벽(42)에 직접 부착될 수 있다. 이 멤브레인 요소(41)는 단열 장벽(42)에 의해 형성된 지지 표면에서 이 목적을 위해 제공된 고정 밴드들(43) 상에 금속 플레이트(1)의 에지들(37)을 용접함으로써 단열 장벽(42)에 고정될 수 있다. 이러한 멤브레인 요소들(41)은 단열 장벽(42) 상에 고정된 보강된 누설 방지 멤브레인을 형성하기 위해 단열 장벽(42) 상에 병치 방식으로 서로에 연속적으로 부착되고 고정될 수 있다.
도시되지 않은 장착 변형예에 따르면, 예를 들어 접착제 결합 또는 양면 접착 테이프에 의해 리플 보강재들(11, 12)을 단열 장벽에 고정하고 그 뒤에 주름진 금속 플레이트들을 절연 장벽에 부착하여 주름진 금속 플레이트들의 대응하는 주름들에 미리 설치된 리플 보강재들(11, 12)을 수용하는 것이 가능하다.
도 9에서, 도시된 밀봉 멤브레인은 장착되는 과정에 있다. 따라서, 이 도 9에서, 밀봉 멤브레인의 특정 금속 플레이트들(1)만이 단열 장벽(42)의 고정 밴드들(43)에 이미 고정되어 있다.
누설 방지 단열 탱크를 성취하기 위한 전술한 기술은 예를 들어 육지 설비에서 또는 메탄 운반체 등과 같은 부유식 구조물에서 LNG 리저버의 1차 밀봉 멤브레인을 구성하기 위한 상이한 유형의 리저버의 경우에 사용될 수 있다.
도 10을 참조하여, 메탄 운반체(70)의 컷 어웨이 도면은 선박의 이중 선체(72)에 장착된 일반적인 프리즘 형태의 누설 방지 절연 탱크(71)를 도시한다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 함유된 LNG와 접촉하도록 설계된 1차 누설 방지 장벽, 1차 누설 방지 장벽 및 선박의 이중 선체(72) 사이에 배열된 2차 누설 방지 장벽 및 1차 누설 방지 장벽 및 2차 누설 방지 장벽 사이 및 2차 누설 방지 장벽 및 이중 선체(72) 사이에 각각 배열된 2개의 절연 장벽들을 포함한다.
자체 공지된 방식으로, 선박의 상부 갑판에 배열된 로딩/언로딩 파이프들(73)은 적절한 커넥터들을 사용하여 탱크(71)로부터 또는 탱크(71)를 향하여 LNG의 화물의 이송을 위해 해상 또는 항구 터미널에 연결될 수 있다.
도 10은 로딩 및 언로딩 스테이션(75), 수중 도관(76) 및 육지 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예시를 도시한다. 로딩 및 언로딩 스테이션(75)은 이동 가능한 아암(74) 및 이동 가능한 아암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 해양 고정 설비이다. 이동 가능한 아암(74)은 로딩/언로딩 파이프들(73)에 연결될 수 있는 절연 가요성 호스들(79)의 번들을 운반한다. 배향 가능한 이동 가능한 아암(74)은 모든 크기의 메탄 운반체에 적합하다. 도시되지 않은 링크 도관은 타워(78) 내부에서 연장된다. 로딩 및 언로딩 스테이션(75)은 육지 설비(77)로부터 또는 육지 설비(77)를 향해 메탄 운반체(70)를 로드 및 언로드하는 것을 가능하게 만든다. 후자는 액화 가스 저장 탱크들(80) 및 수중 도관(76)에 의해 로딩 또는 언로딩 스테이션(75)에 연결된 링크 도관(81)을 포함한다. 수중 도관(76)은 로딩 및 언로딩 작업 동안 메탄 운반체(70)가 해안으로부터 먼 거리에 유지되는 것을 가능하게 하는 먼 거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 로딩 또는 언로딩 스테이션(75) 및 육지 설비(77) 사이에서 액화 가스의 이송을 허용한다.
액화 가스의 이송에 필요한 압력을 발생시키기 위해, 선박(70)에 탑재된 펌프들 및/또는 육지 설비(77)에 제공된 펌프들 및/또는 로딩 및 언로딩 스테이션(75)에 제공된 펌프들이 사용된다.
본 발명은 복수의 특정 실시예들과 연결하여 설명되었지만, 이에 제한되는 것은 아니며 이들이 본 발명의 범주 내에 속하는 경우 설명된 자원의 모든 기술적 등가물 및 이들의 조합 또한 포함한다는 것이 명백하다.
동사 "포함하다" 또는 "포함하다" 등 및 그 복합 형태들의 사용은 청구 범위에 언급된 것 이외의 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
청구 범위에서, 괄호 사이의 임의의 참조 부호는 청구 범위에 대한 제한으로 해석되어서는 안된다.

Claims (16)

  1. 주름진 누설 방지 멤브레인을 포함하는 누설 방지 탱크 벽에 있어서,
    주름진 누설 방지 멤브레인은 제1 일련의 평행 주름들(3) 및 제2 일련의 평행 주름들(2) 및 주름들(2, 3) 사이에 위치되고 지지 표면 상에 놓인 평면 부분들(4)을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 일련의 주름들(2, 3)은 교차하는 방향으로 연장되고,
    상기 주름들(2, 3)은 상기 일련의 주름들(2,3)의 교차점들에서 복수의 노드들(5)을 가지며,
    리플 보강재(11)는 제1 일련의 주름들(3)의 주름(3) 아래에 배열되고,
    상기 리플 보강재(11)는,
    - 지지 표면 상에 놓이고 상기 주름(3) 아래에 수용된 레일(13),
    - 상기 주름(3)의 인접한 노드들(5) 및 노드(5) 사이에 위치된 상기 주름(3)의 부분들(6)을 지지하도록 상기 노드(5)의 양측 상의 레일(13)의 상부 표면상에 놓이고 레일(13)에 부착된 보강재 부분들(14, 26)
    을 포함하고,
    상기 레일(13)은 제1 일련의 주름들(3)에 평행하게 연장되고 상기 주름(3)의 노드(5)를 횡단하며,
    상기 레일(13)은 상기 노드(5)의 양측 상에서 연장되고,
    레일의 중간 부분(24)은 보강재 부분들(14, 26)에 의해 덮이지 않고 노드(5)에 수용된 상기 보강재 부분들(14, 26) 사이에 삽입되는, 누설 방지 탱크 벽.
  2. 제1항에 있어서,
    레일(13)은 탱크 벽의 두께 방향으로 상기 보강재 부분들(14, 26)을 유지하도록 구성된 보강재 부분들(14, 26)을 고정하기 위한 수단들을 포함하는, 탱크 벽.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    보강재 부분들(14, 26)은 상기 레일(13)의 종 방향으로 레일(13) 상에서 슬라이드함으로써 장착되는, 탱크 벽.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    레일(13)은 그 상부 면 상에서 개방된 종 방향 홈(18)을 가지며, 보강재 부분들(14, 26) 은 상기 홈(18)에 수용된 도브테일 페그(23)를 포함하는, 탱크 벽.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    보강재 부분들(14, 26)은 레일(13) 상에 고정되는, 탱크 벽.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    리플 보강재는 제1 리플 보강재(11)고 제1 일련의 주름들(3)의 상기 주름은 제1 주름(3)이며,
    탱크 벽은 2개의 제2 리플 보강재들(12)을 더 포함하고,
    상기 제2 리플 보강재들(12)은 제2 주름(2) 아래에 수용되며,
    상기 제2 주름(2)은 제1 주름(3)과 함께 제1 리플 보강재(11)의 레일(13)에 의해 횡단된 노드(5)를 형성하는 제2 일련의 주름들(2)의 주름이고,
    제2 리플 보강재들(12)은 상기 제2 주름(2)의 인접한 노드들(5) 및 상기 노드(5) 사이에 위치된 상기 제2 주름(2)의 부분들(6)을 지지하도록 제2 주름(2)의 인접한 노드들(5) 및 상기 노드(5) 사이에서 상기 노드(5)의 양측 상의 제2 주름(2) 아래에 수용되는, 탱크 벽.
  7. 제6항에 있어서,
    제1 리플 보강재(11)의 레일(13)은 횡 방향 홈(31)을 포함하며,
    상기 횡 방향 홈(31)은 노드(5) 내에 수용되고,
    탱크 벽은 상기 횡 방향 홈(31)에 수용되고 제1 리플 보강재(11)의 레일(13)의 양 측 상에서 측 방향으로 돌출하는 슬리브(30)를 더 포함하며,
    제2 리플 보강재들(12)은 중공이고,
    슬리브(30)는 노드(5)의 양측 상에 배열된 상기 제2 리플 보강재들(12)을 유지하도록 상기 제2 리플 보강재들(12)에 수용되는, 탱크 벽.
  8. 제7항에 있어서,
    제2 리플 보강재들의 중공 부분들은 상기 슬리브(30)가 상기 제2 리플 보강재들(12)의 종 방향으로 상기 제2 리플 보강재들(12)에 슬라이드 가능하게 수용되도록 슬리브(30)의 단면을 보완하는 단면을 갖는 하우징을 갖는, 탱크 벽.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    레일(13)의 횡 방향 홈(31)은 슬리브(30)가 탱크 벽의 두께 방향으로 제1 리플 보강재(11)의 레일(13)에 대한 이동의 관점에서 이동하지 못하도록 역 "T"의 형태의 단면을 갖는, 탱크 벽.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 리플 보강재들(11)은 제1 일련의 주름들(3)의 주름(3) 아래에 수용되며,
    상기 복수의 리플 보강재들(11)의 2개의 연속적인 리플 보강재들(11)은 각각 지지 표면 상에 놓이고 주름(3) 아래에 수용된 레일(13)을 가지며,
    각각의 레일들(13)은 상기 주름(3)에서 적어도 하나의 노드(5)를 횡단하고 상기 적어도 하나의 노드(5)의 양 측 상에서 연장되며,
    상기 주름(3) 아래에 수용된 2개의 연속적인 리플 보강재들(11)의 레일들(13)의 마주하는 단부들(25)은 상기 주름(3)의 2개의 연속적인 노드들(5) 사이에 배열되고,
    접합 보강재 부분(26)은 상기 2개의 연속적인 노드들(5) 사이에서 상기 주름(3)을 지지하고 상기 단부들(25)이 정렬되도록 유지하기 위해 상기 단부들(25)에 부착되는, 탱크 벽.
  11. 주름진 밀봉 멤브레인의 주름(3) 아래에 수용되도록 설계된 리플 보강재(11)에 있어서,
    상기 리플 보강재(11)는 레일(13) 및 복수의 보강재 부분들(14, 26)을 포함하고,
    상기 보강재 부분들(14, 26)은 레일(13)에 부착되고 레일(13)의 종 방향으로 이격되며,
    레일(13)의 중간 부분(24)은 보강재 부분들(14, 26)에 의해 덮이지 않고 밀봉 멤브레인의 노드(5) 아래에 수용되도록 설계된 2개의 연속적인 보강재 부분들(14, 26) 사이에 삽입되며,
    상기 노드(5)는 상기 밀봉 멤브레인의 2개의 교차하는 주름들(2, 3)의 교차점에 의해 형성되는, 리플 보강재.
  12. 제11항에 있어서,
    보강재 부분들(14, 26)은 상기 레일(13)의 종 방향으로 레일(13) 상에서 슬라이드 가능하게 장착되는, 리플 보강재.
  13. 누설 방지 탱크 벽의 지지 표면 상에 놓이도록 설계된 주름진 누설 방지 멤브레인 부분에 있어서,
    상기 누설 방지 멤브레인 부분은,
    - 주름진 금속 플레이트(1),
    - 상기 주름(3)을 한정하는 주름진 금속 플레이트(1)의 에지들(37) 사이에서 제1 일련의 주름들(3)의 주름(3) 내에 수용된 일렬의 리플 보강재들(11)
    을 포함하고,
    상기 금속 플레이트(1)는 제1 일련의 평행한 주름들(3) 및 제2 일련의 평행한 주름들(2) 및 주름들(2, 3) 사이에 위치되고 지지 표면 상에 놓이도록 설계된 평면 부분들(4)을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 일련의 주름들(2, 3)은 교차하는 방향으로 연장되고,
    상기 주름들(2, 3)은 상기 일련의 주름들(2, 3)의 교차점들에서 복수의 노드들(5)을 가지며,
    상기 일렬의 리플 보강재들(11)은 제11항 또는 제12항에 따른 적어도 하나의 리플 보강재를 포함하고,
    레일의 중간 부분(24)은 상기 주름(3)의 노드(5) 내에 수용되며,
    상기 리플 보강재(11)의 보강재 부분들(14, 26)은 주름(3)의 인접한 노드들(5) 및 상기 노드(5) 사이에서 노드(5)의 양측 상에 위치된 상기 주름(3)의 종 방향 부분들(6)에 수용되는, 누설 방지 멤브레인 부분.
  14. 저온 액체 생산물을 운반하기 위한 선박(70)에 있어서,
    선박은 이중 선체(72) 및 이중 선체에 배열된 탱크를 포함하고,
    탱크는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 누설 방지 탱크 벽을 포함하는, 선박.
  15. 제14항에 따른 선박(70)을 로딩 또는 언로딩하는 방법에 있어서,
    저온 액체 생산물은 부유식 또는 육지 저장 설비(77)로부터 선박의 탱크(71)를 향하거나 선박의 탱크(71)로부터 부유식 또는 육지 저장 설비(77)를 향하는 절연 파이프들을 통해 운반되는, 방법.
  16. 저온 액체 생산물을 위한 전달 시스템에 있어서,
    시스템은 제14항에 따른 선박(70), 부유식 또는 육지 저장 설비(77)에 선박의 선체 내에 설치된 탱크(71)를 연결하도록 배열된 절연 파이프들(73, 79, 76, 81) 및 부유식 또는 육지 저장 설비로부터 선박의 탱크를 향하거나 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육지 저장 설비를 향하는 절연 파이프들을 통해 저온 액체 생산물의 유동을 동반하기 위한 펌프를 포함하는, 전달 시스템.
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