KR20200102383A - 밀봉 및 단열된 탱크 - Google Patents

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KR20200102383A
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tank
panel
box section
lower panel
sealed
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KR1020200021597A
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프랑스와 듀헝
세바스티앙 드라노에
후 기욤 르
뱅상 베흐제
베흐트헝 뷰니쿠흐
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 저온 액화 가스를 저장하는 밀봉 및 단열된 탱크에 대한 것으로서, 상기 탱크는 지지 벽 및 하부 패널(17) 사이에 배치된 밀봉 비드(60, 61)에 의해 지지 벽 상에 접촉하게 되는 하부 패널(17)을 구비하는 절연 박스 섹션(11)을 포함하되, 상기 밀봉 비드(60, 61)는 상기 지지 벽 및 하부 패널(17) 사이에 적어도 하나의 한정된 공간을 형성하는 적어도 하나의 폐쇄된 외형의 형태로 배치되며, 상기 하부 패널(17)은 상기 한정된 공간으로 이어지는 적어도 하나의 관통 통로(51)를 구비하여, 상기 절연 박스 섹션(11)의 내부 공간과 상기 한정된 공간 사이에거 가스가 순환하게 된다.

Description

밀봉 및 단열된 탱크 {Sealed and thermally insulating tank}
본 발명은 멤브레인을 갖는 밀봉 및 단열된 탱크 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어 -50℃ 및 0℃의 온도를 갖는 액화 석유 가스(LPG라고도 함)를 수송하기 위한 탱크와 대기압에서 약 -162℃로 액화 천연 가스(LNG)를 수송하기 위한 탱크와 같은 저온 액체를 저장 및/또는 수송하기 위한 밀봉 및 단열된 탱크 분야에 관한 것이다. 이 탱크는 육상 또는 부유식 구조물에 설치할 수 있다. 부유식 구조물의 경우, 탱크는 액화 가스를 이송하거나 부유식 구조물을 추진하기 위해 연료로 사용되는 액화 가스를 수용하기 위한 것일 수 있다.
특허 출원 WO17064426 A1은 지지 구조에 통합된 밀폐된 단열 탱크를 개시한다. 탱크는 단열 배리어 및 상기 단열 배리어에 의해 지지되는 밀봉된 멤브레인을 포함한다. 상기 단열 배리어는 복수의 절연 박스 섹션을 포함한다. 각 절연 박스 섹션은 하부 패널, 측벽, 커버 패널, 및 상기 패널들 및 측벽으로 둘러싸인 단열 재료를 포함한다. 절연 박스 섹션의 하부 패널은 평평한 기준 표면에 대한 벽의 갭을 보상하고 절연 박스 섹션을 충분히 균일하게 지지하기 위해 밀봉재 비드에 의해 구조물의 벽에 놓인다. 상기 밀봉재 비드는 평행한 종방향 비드 및 평행한 비드의 단부를 따라 연장되는 2 개의 횡방향 비드를 포함한다.
안전상의 이유로, 상기 단열 배리어는 불활성 가스를 순환시켜 불활성 분위기에 완전히 배치해야 한다. 따라서, 상기 절연 박스 섹션의 측벽은 개구를 포함하기 때문에 불활성 가스가 박스 섹션을 순환할 수 있다. 또한, 특히 정적 및 동적 압력을 견디기 위해, 절연 박스 섹션의 하부 패널을 충분히 지지도록, 상기 밀봉재 비드는 하부 패널의 전체 또는 거의 전체 길이 및/또는 폭에 걸쳐 배치될 필요가 있다. 이러한 이유로, 그리고 절연 박스 섹션이 지지 구조물의 벽에 설치될 때, 밀봉재 비드가 찌그러지므로(crushed), 종방향 및 횡방향 밀봉재 비드가 만나서 하부 패널과 지지벽 사이의 한정된 공간(confined space)을 한정하는 폐쇄된 윤곽선을 형성하게 된다.
본 발명의 한가지 아이디어는 밀폐된 단열 탱크를 제공하는 것이며, 이러한 밀폐 공간은 나머지 단열 배리어와 완전히 분리되지 않는다. 따라서, 본 발명의 목적은 밀폐 공간에서 불활성 가스 흐름이 박탈되는 것을 방지하는 것이다.
이를 위해, 본 발명의 목적은 지지 구조물에 통합된 저온 액화 가스를 저장하기 위한 밀폐된 단열 탱크이며, 상기 탱크는 지지 구조물의 지지벽에 고정된 탱크 벽을 포함하며, 상기 탱크 벽은, 두께 방향으로 탱크의 외부에서 내부로, 지지벽(support wall) 상에 유지된 단열 배리어 및 상기 단열 배리어에 의해 지지되는 밀봉된 멤브레인을 포함하되;
상기 단열 배리어는 복수의 병치된 절연 박스 섹션들을 포함하고, 상기 절연 박스 섹션들 중 하나 또는 하나 이상, 또는 상기 절연 박스 섹션들 중 하나 또는 복수의 일부 또는 각각은 밀봉된 멤브레인을 위한 지지 표면을 형성하는 커버 패널, 측면 패널 및 상기 지지벽 상에서 접촉하게 되는 하부 패널을 포함하며, 상기 하부 패널 및 커버 패널은 서로 나란하며 상기 지지벽에 대하여 나란하며, 상기 측면 패널은 상기 절연 박스 섹션의 내부 공간을 한정하기 위하여 상기 하부 패널을 상기 커버 패널에 연결하며, 상기 내부 공간은 상기 절연 박스 섹션의 내부 공간과 상기 절연 박스 섹션의 환경 사이에서 기체가 순환하게 하는 측면 패널에 제공되는 관통 구멍으로써 통기성 내열 라이닝으로 충진되며, 상기 하부 패널은 기준 표면에 대하여 상기 지지벽의 갭을 보상하기 위하여 상기 지지벽 및 하부 패널 사이에 배치된 밀봉재 비드에 의해 상기 지지벽 상에서 접하게 되며, 상기 밀봉재 비드는 상기 지지벽 및 상기 하부 패널 사이의 적어도 하나의 한정된 공간(confined space)을 한정하는 적어도 하나의 폐쇄된 윤곽선(outline)의 형태로 배치되며,
상기 하부 패널은 상기 한정된 공간 또는 각각의 한정된 공간과 상기 절연 박스 섹션의 내부 공간 사이에서 기체가 순환하도록 하는 하나 또는 각각의 한정된 공간으로 이어지는 적어도 하나의 관통 경로를 포함한다.
"저온 액화 가스"는 정상 압력 및 온도 조건 하에서 증기 상태에 있고 온도를 낮추어 액체 상태에 놓이게 되는 임의의 몸체인 것으로 이해된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 커버 패널, 측면 패널 및 하부 패널을 포함하는 저온 액화 가스를 저장하기 위한 밀봉된 단열 탱크를 위한 절연 박스 섹션을 제공한다.
상기 하부 패널과 상기 커버 패널은 서로 평행하게 설치되고, 상기 측면 패널은 절연 박스 섹션의 내부 공간을 한정하기 위해 하부 패널을 커버 패널에 연결하며, 상기 내부 공간은 구멍을 통하여 통기성 내열 라이닝으로 채워지며, 상기 구멍은 기체가 절연 박스 섹션에서 순환할 수 있도록 측면 패널에 제공되며, 상기 밀봉재 비드는 상기 하부 패널의 외측면에 배치되고, 상기 밀봉재 비드는 상기 외측면 상에서 적어도 하나의 폐쇄된 구역을 한정하는 적어도 하나의 폐쇄된 윤곽선의 형태로 배치되고, 상기 하부 패널은 제 1 내측면을 상기 외측면에 연결하고 하나의 또는 각각의 폐쇄된 구역 내부로 이어지는 하나 이상의 관통 경로를 포함한다.
또한, 상기 탱크 및 상기 절연 박스 섹션은 개별적으로 또는 조합하여 고려되는 다음 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다.
이러한 박스 섹션은 다른 기하학적 구조로 될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 박스 섹션은 직육면체의 일반적인 형상으로 될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 측면 패널은 횡측 패널(transversal side panel) 및 종측 패널(longitudinal side panel)을 포함하고, 상기 횡측 패널은 상기 종측 패널에 수직으로 형성되며, 상기 횡측 패널은 상기 관통 구멍을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 밀봉재 비드는 횡방향 비드 및 종방향 비드를 포함하고, 상기 횡방향 비드는 횡측 패널과 일렬로 배치되고, 종방향 비드는 횡방향 비드들 사이에 배치된다. 따라서, 상기 밀봉재 비드는 절연 박스 섹션을 더 양호하게 지지하게 되며, 상기 횡측 패널과 정렬된 하부 패널에서 굽힘력(bending force)을 제한한다.
일 실시예에 따르면, 종방향 비드는 종측 패널과 일렬로 배치된다. 따라서, 상기 밀봉재 비드는 상기 절연 박스 섹션을 더욱 양호하게 지지하게 되는 한편, 종측 패널과 정렬된 하부 패널에서 굽힘력을 제한한다.
일 실시예에 따르면, 하나 또는 각각의 절연 박스 섹션은 내부 공간을 복수의 구획부로 분할하기 위해 내부 공간에 배치되고 종측 패널에 평행하게 형성되는 지지 스페이서를 포함하되, 지지 스페이서는 2 개의 연속된 관통 구멍 사이에 배치된다. 따라서, 상기 밀봉재 비드는 절연 박스 섹션을 더욱 양호하게 지지하면서도, 지지 스페이서와 정렬되어 하부 패널에서 굽힘력을 제한한다.
이러한 관통 통로는 다양한 방식으로 제조될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종방향 비드는 지지 스페이서와 나란히 배치된다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 관통 통로는 상기 하나 또는 각각의 한정된 공간을 통과하거나 또는 상기 하나 또는 각각의 폐쇄된 공간을 통과하는 홈(groove)을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 홈은 상기 하부 패널의 전체 폭에 걸쳐서, 즉 하부 패널의 한 가장자리에서 다른 가장자리까지 연장된다.
일 실시예에 따르면, 상기 홈은 횡측 패널에 평행하게 연장되고, 하부 패널을 2 개의 동일한 부분으로 분할하도록 배치된다.
일 실시예에 따르면, 상기 홈의 폭은 2 내지 12 mm, 바람직하게는 4 내지 8 mm, 이상적으로는 5 mm이다.
일 실시예에 따르면, 상기 하부 패널은 구멍의 형상을 고려한 복수의 관통 통로를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 하나 이상의 상기 구멍은 각각의 한정된 공간으로 이어지거나 각각의 폐쇄된 구역으로 이어진다.
일 실시예에 따르면, 상기 구멍의 직경 또는 상기 구멍들 중 적어도 하나의 직경은 15 내지 30 mm, 바람직하게는 25 내지 30 mm이다.
일 실시예에 따르면, 상기 단열 배리어는 2 차 단열 배리어이고, 밀폐된 상기 멤브레인은 2 차 밀폐 멤브레인이며, 상기 탱크 벽은 상기 2 차 밀폐 멤브레인 상에 배치된 1차 단열 배리어 및 상기 1 차 단열 배리어에 의해 지지되는 1차 밀폐 멤브레을 추가로 포함한다.
통기성 내열 라이닝은 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 내열 라이닝은 비-구조적 라이닝을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 비-구조적 라이닝은 펄라이트, 유리 섬유, 암면, 개방 셀 저밀도 중합체 발포체, 발열성 실리카, 에어로겔, 셀룰로오스 충전재 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다.
분말 형태의 라이닝의 경우, 통기성 직물로 제조된 주머니부(sachet)는 내열성 라이닝을 포장하거나 통기성 직물 조각은 상기 박스 섹션 내부에서 분말 형태로 유지되도록 박스 섹션의 바닥의 관통 경로에서 박스 섹션에 고정될 수 있다.
이러한 탱크는 예를 들어 LNG 저장하기 위하여, 육상 저장 설비의 일부를 형성하거나, 부유, 해안 또는 심해 구조물, 특히 LNG 유조선 선박, 부유 저장 및 재기화 유닛(FSRU: floating storage and regasification), 연안 부유 제조 및 저장 유닛(FPSO: offshore floating production and storage unit) 또는 이들 중에 설치될 수 있다 이러한 탱크는 임의의 유형의 연료 탱크로서 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차가운 액체 생성물을 운송하기 위한 선박은 이중 선체 및 상기 이중 선체 내에 배치된 전술한 탱크를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 이러한 선박을 로딩 또는 언-로딩하는 방법을 제공하며, 여기서 차가운 액상 제품은 단열 파이프 라인을 통해, 부유 저장 설비 또는 육상 저장 설비에 대하여 이송되거나(routed) 선박의 탱크에 대하여 이송된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 전술한 선박, 상기 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유 또는 육상 저장 장치에 연결하도록 배열된 단열된 파이프라인, 부유식 또는 연안 저장 설비와 선박의 탱크 간에 단열 파이프라인을 통하여 차가운 액상 제품의 유동을 유도하는 펌프를 포함한다.
본 발명은 더 잘 이해 될 것이며, 본 발명의 복수의 특정 실시예에 대한 이하의 설명 전체를 통하여 본 발명의 목적, 세부 사항, 특징 및 장점이 보다 명백해질 것이며, 이는 비-제한적으로만 제공되며, 첨부 도면을 참조하여 설명한다:
도 1은 밀폐된 단열 탱크의 벽을 수용하기 위한 지지 구조물의 부분 개략도이다.
도 2는 도 1의 지지벽에 의해 지지되는 밀폐된 단열 탱크의 벽의 사시 단면도이다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 단열 배리어의 절연 박스 섹션의 부분 분해 사시 평면도이다.
도 4는 도 3의 절연 박스 섹션의 저면 사시도이다.
도 5는 제 2 실시예에 따른 절연 박스 섹션의 저면도이다.
도 6은 LNG 유조선 선박의 탱크 및 이러한 탱크를 적재/하역하기 위한 터미널의 개략적인 단면도이다.
도 1은 밀폐된 단열 탱크의 벽을 수용하도록 된 지지 구조물(1)의 후방 부분을 도시한다. 상기 지지 구조물(1)은 이중 선체 선박의 내부 선체에 의해 형성된다. 상기 지지 구조물(1)은 일반적으로 다면체 또는 프리즘 형상을 갖는다. 이 경우, 상기 지지 구조물(1)은 팔각형 형상인 전방 벽(2) 및 후방 벽(3)을 갖는다. 도 1에서, 상기 전방 벽(2)은 지지 구조물(1)의 내부 공간이 보여 지도록 부분적으로만 도시되어있다. 전방 벽(2) 및 후방 벽(3)은 선박의 코퍼 댐 벽이고 선박의 길이 방향으로 횡방향으로 연장된다. 상기 지지 구조물(1)은 상부 벽(4), 하부 벽(5) 및 측벽(6)을 포함한다. 상기 상부 벽(4), 하부 벽(5) 및 측벽(6)은 선박의 길이 방향으로 연장되고, 에지(7)에서 전방 벽(2)과 후방 벽(3)에 연결되며. 에지(8)과 만나게 된다.
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 상기 탱크의 각각의 벽(9)은 상기 벽(9)의 두께 방향으로 외부에서 내부로 연속적으로 단열 배리어(10)를 포함하되, 상기 단열 배리어는 절연 박스 섹션(11) 및 상기 단열 배리어(10)의 절연 박스 섹션 상에 놓인 밀봉된 멤브레인(12)을 포함한다. 밀봉된 멤브레인(12)은 부탄, 프로판, 프로펜 등을 포함하는 액화 석유 가스와 같은 탱크에 탑재되어 있고 -50
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사이에서 온도 평형을 이루는 저온 액화 가스와 접촉하도록 의도된다. 상기 탱크의 이러한 다층 구조는 지지 구조물(1)의 벽(2, 3, 4, 5, 6) 각각에 배치될 수 있다.
통상적으로, 탱크의 요소에 적용된 형용사 "상부의"는 탱크의 내부를 향하도록 된 요소의 일부를 나타내고, 형용사 "하부의"는 지구의 중력장에 대한 탱크 벽의 방향에 관계없이 탱크의 외부를 향하도록 된 요소의 일부를 나타낸다. 유사하게, "위"라는 용어는 탱크의 내부에 더 가까운 위치를 나타내고, "아래"라는 용어는 지구의 중력장에 대한 탱크 벽의 방향에 관계없이 지지 구조물에 더 가까운 위치를 나타낸다.
상기 절연 박스 섹션은 밀봉된 멤브레인(12)이 고정되는 평평한 표면을 함께 형성한다. 상기 절연 박스 섹션(11)은 직육면체 형상을 갖는다. 예를 들어 육각형 프리즘 또는 삼각형 프리즘의 모양을 가정할 수 있다. 상기 절연 박스 섹션(11)은 균일한 직사각형 메쉬로 병치된다. 상기 절연 박스 섹션(11)은 예를 들어 고정 요소(15)를 사용하는 것과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 지지벽에 고정된다. 상기 절연 박스 섹션(11)은 나란한 직선을 형성하는 밀봉재 비드(60, 61)에 의해 지지벽에 놓인다. 이러한 선들은 주름 질 수도 있다.
도 3을 참조하면, 제 1 실시예에 따르면, 상기 절연 박스 섹션(11)은 하부 패널(17), 측면 패널(21, 22) 및 커버 패널(19)을 포함한다. 이들 패널(17, 21, 22, 19)들은 모두 직사각형이며, 절연 박스 섹션(11)의 내부 공간을 한정한다. 상기 하부 패널(17)과 상기 커버 패널(19)은 서로 평행하고 지지벽(2, 3, 4, 5, 6)에 평행하게 형성된다. 상기 측면 패널(21, 22)은 하부 패널(17)에 수직하게 되어 있다. 상기 측면 패널(21, 22)은 단열 블록(11)의 전체 주변부에서 하부 패널(17) 및 커버 패널(19)에 연결된다. 상기 측면 패널(21, 22)은 2 개의 종측 패널(21) 및 2개의 횡측 패널(22)을 포함한다. 상기 종측 패널(21)에 수직으로 형성된 횡측 패널(22)은 관통 구멍(23)을 포함한다. 상기 관통 구멍(23)은 기체가 상기 절연 박스 섹션(11) 및 단열 배리어(10)에서 순환하게 하도록 의도된 것이다. 언제 탱크가 로딩될 때, 상기 기체는 예를 들어 질소일 수 있다.
상기 지지 스페이서(20)는 단열 블록(11)의 내부 공간에서 하부 패널(17)과 커버 패널(19) 사이에 배치된다. 상기 지지 스페이서(20)는 종측 패널(21)과 평행하게 형성된다. 상기 지지 스페이서(20)는 내부 공간을 복수의 구획부로 나눈다. 각각의 지지 스페이서(20)는 2 개의 연속 관통 구멍(23) 사이에 배치된다. 상기 패널 및 지지 스페이서는 임의의 적절한 수단, 예를 들어 나사, 걸쇠 또는 핀에 의해 부착된다.
통기성 내열 라이닝이 상기 박스 섹션(11)에 배치된다. 상기 라이닝은 각각의 지지 스페이서(20) 사이에 배치될 수 있다. 상기 통기성 내열 라이닝은 예를 들어 유리 섬유, 셀룰로오스 충전재, 펄라이트, 에어로겔 또는 발열성 실리카로 된 비-구조체인 것이 바람직하다.
상기 하부 패널(17)은 종측 패널(21)로부터 돌출하는 종방향 림(25)을 포함한다. 상기 하부 패널(17)은 또한 횡측 패널(22) 중 하나로부터 돌출된 횡방향 림(26)을 포함한다. 배튼(27:batten)은 상기 하부 패널(17)의 림(25, 26)에 의해 지지된다. 도 3에 도시된 예에서, 종방향 림(25)의 각 단부는 각각의 배튼(27)을 지지하고, 상기 횡방향 림(26)의 중앙 부분은 배튼(27)을 지지한다.
커버 패널(19)을 제조하기 위해 다수의 방법이 사용될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서, 상이한 치수를 갖는 2 개의 합판 보드가 커버 패널(19)을 형성하기 위해 적층된다. 도시되지 않은 일 실시예에서, 커버 패널은 카운터 싱크가 생성되는 합판 보드에 의해 생산됩니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 고정 요소(15)는 각 절연 박스 섹션(11)의 모서리에 배치된다. 각 절연 박스 섹션(11)의 측벽은 림을 포함한다. 배튼(27)은 상기 림의 각 단부에 배치된다. 절연 박스 섹션(11)의 각각의 배튼(27)은 각각의 고정 요소(15)와 맞물리고, 동일한 지지 요소(15)는 복수의 인접한 절연 박스 섹션(11)의 배튼(27)과 맞물린다. 인접한 절연 박스 섹션(11)의 코너는 대응하는 고정 요소(15)와 정렬되어 샤프트를 함께 형성하는 통로를 포함한다. 이러한 샤프트로 인하여 너트는 고정 요소(15)의 스터드 상에 스크류 고정된다. 이러한 샤프트는 내열 라이닝(41)으로 충진되며 블랭킹 플레이트(42)로 덮혀지게 되어, 절연 박스 섹션의 커버 패널을 가진 평평한 표면을 형성하게 된다.
도 2, 도 4 및 도 6은 또한 절연 박스 섹션(11)이 안착되는 밀봉재 비드(60, 61)를 도시한다. 이들 밀봉재 비드(60, 61)는 평평한 기준 표면에 대하여 지지벽의 갭을 보상하기 위해 사용된다. 바람직하게는, 크래프트 지(: Kraft paper: 미도시)가 지지벽 상에 배치되어, 밀봉재 비드는 지지벽에 부착되지 않게 되어, 슬립 간극은 지지벽(2, 3, 4, 5)에 대하여 절연 박스 섹션(11)에 대하여 제공된다.
상기 밀봉재 비드(60, 61)는 횡방향 비드(61) 및 종방향 비드(60)를 포함한다. 횡방향 비드(61)는 횡측 패널(22)과 나란히 배치된다. 종방향 비드(60)는 횡방향 비드(61)들 사이에서 종측 패널(21) 및 지지 스페이서(20)에 정렬되어 배치된다.
상기 밀봉재 비드(60, 61)를 설치하기 위한 다양한 가능성이 존재한다. 바람직하게는, 상기 밀봉재 비드(60, 61)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 절연 박스 섹션(11)이 지지벽(2, 3, 4, 5, 6) 상에 설치되기 전에 절연 박스 섹션(11)의 하부 패널(17)의 외부면에 설치된다. 선택적으로, 상기 밀봉재 비드(60, 61)는 절연 박스 섹션(11)의 설치 전에 지지벽(2, 3, 4, 5 또는 6) 상에 먼저 설치된다.
상기 밀봉재 비드(60, 61)는 3 가지 다른 방식으로 배치될 수 있다. 제 1 방식은 폐쇄된 윤곽선(64)의 형태인 밀봉재 비드(60, 61)를 지지벽(2, 3, 4, 5 6) 또는 하부 패널(17)의 외부면 상에 배치하는 것이다. 이들 폐쇄된 윤곽선(64)은 절연 박스 섹션(11)이 지지벽(2, 3, 4, 5, 6) 상에 설치된 후, 지지벽 또는 하부 패널(17)의 외부면 상에서, 폐쇄 구역(63)을 한정하고, 지지벽(2, 3, 4, 5, 6)과 하부 패널(17) 사이의 한정된 공간을 한정한다. 두 번째 방법은 밀봉재 비드들 사이에 공극을 남기도록 밀봉재 비드를 배치하는 것이다. 따라서, 절연 박스 섹션(11)을 설치하기 전에 폐쇄된 윤곽선(64)이 없게 된다. 그러나, 밀봉재 비드(60, 61) 사이의 공극이 작은 경우, 이는 크리프(creep)로 인해 폐쇄될 수 있는 구역(66)을 정의한다. 예를 들어, 각각의 한 쌍의 인접한 밀봉재 비드(60) 사이에 구역(66)이 존재한다. 상기 밀봉재 비드를 배치하는 이러한 제 2 방식에서, 절연 박스 섹션(11)을 설치하기 전에 밀봉재 비드(60, 61) 사이의 공극은 예를 들어 또는 12 mm 이하로 된다. 세 번째 방식은 밀봉재 비드(60, 61)의 일부를 폐쇄된 윤곽선 형태로 배치하고 그외 다른 부분을 밀봉재 비드(60, 61) 사이에 공극을 남겨서 배치하는 것이다.
모든 경우에, 밀봉재 비드(60, 61)가 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 하부 패널(17) 상에 설치되거나 도 2에 도시된 바와 같이 지지벽 상에 설치되거나, 상기 지지벽(2, 3, 4, 5, 6) 상에 절연 박스 섹션(11)을 설치하는 동안에 밀봉재 비드를 크러싱(crushed)하는 것에 이어서, 폐쇄된 윤곽선(64)이 형성되게 된다. 실제로, 상기 지지벽 상에 절연 박스 섹션(11)을 설치하는 동안에 밀봉재의 크리핑이 2개의 밀봉재 비드(60, 61) 사이의 공극을 채우게 되거나, 폐쇄된 윤곽선(64)을 형성하도록 유도된다. 상기 밀봉재 비드)60, 61)에 의해 형성된 폐쇄된 윤곽선(64)은 도 4 및 도 5에 예시적으로 도시된다. 하나 이상의 폐쇄된 윤곽선(64)을 형성하는 밀봉재 비드(60, 61)를 크러싱하게 되는 경우, 이러한 폐쇄된 윤곽선(64)의 위치는 미리 알려질 필요가 없다. 반대로, 지지벽에 절연 박스 섹션(11)을 설치하기 전에 형성된 폐쇄 외곽(64)은 미리 알려져 있다. 두 경우 모두, 밀폐된 윤곽선(64)으로 둘러싸인 제한된 공간과 절연 박스 섹션(11) 내부의 내열 라이닝 사이에 가스상을 위한 연결부가 제공되는 것이 바람직하다.
기체는 가연성 및/또는 폭발성이므로 위험한 화학 종의 압력 차 또는 축적을 방지하도록 제한된 공간에서 가스가 순환하도록 하기 위해, 하부 패널(17)은 하부 패널(17)의 내부면을 외부면에 연결하고 폐쇄될 수 있는 폐쇄 구역(63) 또는 구역(66)으로 이어지는 적어도 하나의 관통 통로(50)를 포함한다.
도 3 및 도 4에 도시된 제 1 실시예에 따르면, 상기 관통 통로는 홈(51)의 형상으로 될 수 있다. 따라서, 홈(51)는 하부 패널(17)의 전체 폭에 걸쳐, 즉 하부 패널(17)의 한 에지에서 다른 에지로 연장되며, 하부 패널(17)을 두 개의 동일한 부분으로 분할한다. 상기 홈(51)는 폐쇄 될 수 있어서 모드 제한된 영역이 되는 모든 폐쇄 영역 또는 모든 폐쇄 공간을 통과하도록 배치된다. 도시되지 않은 일 실시예에서, 상기 절연 박스 섹션은 박스 섹션의 내부 공간의 전체 폭에 걸쳐 횡측 패널에 평행하게 형성된 가로 지지 스페이서를 더 포함한다. 상기 가로 지지 스페이서는 여러 가지 형태, 예를 들어 빗의 형태를 취할 수 있다. 상기 가로 지지 스페이서는 상기 홈을 완전히 덮지 않도록 위치된다. 예를 들어, 가로 지지 스페이서가 상기 절연 박스 섹션(11)의 중심에 위치되면, 홈(51)는 이 위치에 대해 오프셋될 것이다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, 상기 하부 패널은 2 개의 홈의 형태를 취하는 2 개의 관통 통로를 포함한다. 2 개의 홈은 모든 한정된 공간을 통과하도록 배치된다. 대안적인 실시예에서, 각각의 홈은 모든 한정된 공간을 통과한다. 예를 들어 홈들은 서로 평행할 수 있다.
도 5에 도시된 제 2 실시예에 따르면, 상기 절연 박스 섹션(11)은 구멍(50)의 형상, 예를 들어 원형 또는 다른 형상을 취한 복수의 관통 통로를 포함한다. 이들 구멍 중 일부는 폐쇄된 영역으로 이어지고 제한된 공간으로 이어진다. 구멍(50)은 폐쇄될 수 있는 각각의 폐쇄 구역(63) 또는 각 폐쇄 구역(66)과 연계된다. 상기 구멍(50)은 엇갈리게, 예를 들어 지지 스페이서(20)에 의해 구획된 구획부의 우측 부분 및 좌측 부분에 번갈아 배치된다. 도시되지 않은 일 실시예에서, 각각의 한정된 공간은 적어도 2개의 구멍과 연계된다. 이는 특히 절연 박스 섹션이 박스 섹션의 내부 공간의 전체 폭에 걸쳐 횡측 패널에 평행하게 설치된 가로 지지 스페이서를 추가로 포함할 때 특히 유리하다. 상기 가로 지지 스페이서는 복수의 형상, 예를 들어 빗의 형상을 취할 수 있다. 그 위치로 인해, 상기 가로 지지 스페이서는 절연 박스 섹션(11)의 각 구획을 구획할 수 있다. 이어서, 2 개의 밀봉재 비드(60) 사이에 위치된 각각의 구역의 2 개의 구멍이 상기 가로 지지 스페이서의 각 측면에 배치된다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, 상기 구멍은 스페이서에 의해 적어도 부분적으로 통과하여 2 개의 한정된 공간으로 이어지도록 배치된다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, 폐쇄될 수 있는 각각의 폐쇄 구역(63) 또는 각각의 구역(66)은 구역의 중심 또는 다른 위치, 예를 들어 무작위의 임의의 위치에서 배치된 구멍(50)과 연계된다.
밀봉된 멤브레인은 다른 방식으로 제조될 수 있다. 도시된 예에서, 탱크 벽(9)의 밀봉된 멤브레인(12)은 예를 들어 서로 중첩되어 하나에 대해 서로 병렬로 배치된 복수의 금속판(13)을 포함한다. 이들 금속판(13)은 직사각형인 것이 바람직하다. 상기 금속판(13)은 밀봉 멤브레인(12)을 밀봉하기 위해 함께 용접된다. 바람직하게는, 금속판(13)은 예를 들어 1.2 mm의 두께를 갖는 스테인레스강으로 만들어진다.
상기 탱크 내에서 발생하는 다양한 응력, 특히 액화 가스를 탱크로 로딩하여 발생하는 열 수축에 응답하여 밀봉된 멤브레인이 변형되도록 하기 위해, 상기 금속판(13)은 탱크의 내부를 향하도록 된 복수의 주름을 포함한다. 보다 구체적으로, 탱크 벽(9)의 밀봉된 멤브레인(12)은 균일한 직사각형 패턴을 형성하는 제 1 일련의 주름(14) 및 제 2 일련의 주름(14)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 일련의 주름(14)은 에지(8)에 평행하고 제 2 일련의 주름(14)은 에지(8)에 수직이다. 바람직하게, 주름(14)은 직사각형 금속판의 에지에 평행하게 형성된다. 일련의 주름의 2 개의 연속 주름(14) 사이의 거리는 예를 들어 600 mm 정도이다.
하나의 밀봉된 멤브레인을 갖는 탱크를 제조하기 위한 전술한 기술은 또한 예를 들어, 육상 설비에서 또는 LNG 유조선과 같은 부유 구조체에서 액화 천연 가스(LNG)를 위한 이중 멤브레인 탱크를 형성하기 위해 다양한 유형의 탱크에 사용될 수 있다. 이러한 맥락에서, 앞서 설명한 도면에 도시된 밀봉 된 멤브레인은 2 차 밀봉 멤브레인이고, 도시되지 않은 1 차 밀봉 멤브레인뿐만 아니라 1 차 단열 배리어가 여전히 이 2 차 밀봉 멤브레인에 추가되어야 한다는 것을 고려할 수 있다. 이러한 방식으로, 이러한 기술은 또한 복수의 단열 배리어 및 적층 된 밀봉 멤브레인을 갖는 탱크에 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, LNG 유조선 선박(70)의 단면도는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 일반적인 프리즘 형상의 밀봉되고 단열된 탱크(71)를 도시한다. 탱크(71)는 탱크에 탑재된 LNG와 접촉하도록 의도된 1 차 밀봉 배리어, 선박의 1 차 밀봉 배리어와 이중 선체(72) 사이에 배열된 2 차 밀봉 배리어 및 1 차 밀봉 배이러와 2차 밀봉 배리어 사이에 그리고 2차 밀봉 배리어 및 이중 선테(72) 사이에 각각 배치된 2 개의 단열 배리어를 포함한다.
자체 공지된 방식으로, 선박의 상부 데크 상에 배치된 로딩/오프로딩 파이프 라인(73)은 LPG화물을 탱크(71)로부터 또는 탱크(71)로 이송하기 위해 해상 또는 항만 터미널에 적합한 커넥터에 의해 연결될 수 있다. .
도 6은 선적 및 하역 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예를 도시한다. 선적 및 하역 스테이션(75)은 가동 아암(74) 및 상기 가동 아암(74)을 지지하는 터릿(78)을 포함하는 고정된 해양 설비이다. 상기 가동 아암(74)은 로딩/오프로딩 파이프 라인(73)에 연결될 수 있는 단열된 가요성 호스(79)의 다발을 지지한다. 배향 가능한 가동 아암(74)은 모든 형태의 LNG 유조선에 적응될 수 있다. 도시되지 않은 연결 파이프는 터릿(78) 내부로 연장된다. 로딩 및 오프로딩 스테이션(75)은 액화 가스 저장 탱크(80) 및 수중 파이프(76)에 의해 선적 및 하역 스테이션(75)에 연결된 연결 파이프(81)를 포함하는 육상 설비(77)에 대하여 선박(70)이 선적 및 하역 작업을 할 수 있게 한다. 상기 수중 파이프(76)는 선적 및 하역 스테이션(75)과 육상 설비(77) 사이에서 액화 가스가 상당한 거리, 예를 들어 5km에 걸쳐서 이송되게 하여, 상기 거리는 선박(70)이 선적/하역 작업시에 연안으로부터 상당한 거리로 떨어져 있게 하는 거리이다.
액화 가스를 운송하는 데 필요한 압력을 발생시키기 위해, 선박(70)의 선상 펌프 및/또는 육상 설비(77)를 장착하는 펌프 및/또는 선적 및 하역 스테이션(75)을 장착하는 펌프가 사용된다.
본 발명이 복수의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 이들이 조합된 경우 이들의 조합을 포함한다는 것이 명백하다. 본 발명의 범위 내에 속한다.
동사 "포함하다(comprise)"또는 "구비하다(include)"와 그 활용 형태의 사용은 청구 범위에 언급된 것 이외의 다른 요소 또는 다른 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구 범위에서, 괄호 사이의 임의의 참조 부호는 청구 범위를 제한하는 것으로 해석 될 수 없다.
1: 지지 구조물 2: 전방 벽
3: 후방 벽 4: 상부 벽
5: 하부 벽 6: 측벽
7: 에지 11: 절연 박스 섹션
12: 멤브레인 15: 고정 요소

Claims (21)

  1. 지지 구조물(1)에 일체로 되어 저온 액화 기체를 저장하는 밀봉된 단열 탱크로서, 상기 탱크는,
    상기 지지 구조물(1)의 지지벽(2, 3, 4, 5, 6) 상에 고정된 탱크 벽(9)를 포함하며,
    상기 탱크 벽(9)은, 상기 탱크의 외측으로부터 내측으로 두께 방향으로, 상기 지지벽(2, 3, 4, 5, 6) 상에 보유된 단열 배리어(10) 및 상기 단열 배리어(10)에 의해 지지되는 밀봉 멤브레인(12)을 포함하되,
    상기 단열 배리어(10)는 병치된 다수의 절연 박스 섹션(11)을 포함하며, 상기 절연 박스 섹션(11) 중 하나는 상기 밀봉 멤브레인(12)의 지지 표면을 형성하는 커버 패널(19), 측면 패널(21, 22) 및 하부 패널(17)을 포함하며,
    상기 하부 패널(17) 및 커버 패널(19)은 서로 나란하며, 상기 지지벽(2, 3, 4, 5, 6)에 나란하게 형성되며, 상기 측면 패널(21, 22)은 상기 하부 패널(17)을 상기 커버 패널(19)에 연결하여 상기 절연 박스 섹션(11)의 내부 공간을 정의하고, 상기 내부 공간은 통기성 내열 라이닝으로 채워지며,
    상기 측면 패널(21, 22)에는 관통 구멍(23)이 제공되어, 기체는 상기 절연 박스 섹션(11)의 내부 공간 및 상기 절연 박스 섹션(11)의 주변 환경 사이에서 순환하게 되며,
    상기 하부 패널(17)은 기준 면에 대하여 상기 지지벽에서의 간격을 보상하도록 상기 지지벽과 하부 패널(17) 사이에 배치된 밀봉재 비드(60, 61)에 의해 상기 지지벽(2, 3, 4, 5, 6) 상에서 접하게 되며,
    상기 밀봉재 비드(60, 61)는 상기 지지벽 및 상기 하부 패널(17) 사이의 하나 이상의 한정된 공간을 정의하는 하나 이상의 폐쇄된 윤곽선의 형태로 배치되며,
    상기 하부 패널(17)은 상기 한정된 공간 또는 각각의 한정된 공간으로 이어지는 하나 이상의 관통 경로(50, 51)를 포함하여, 상기 한정된 공간, 또는 각각의 한정된 공간 및 상기 절연 박스 섹션(10)의 내부 공간 사이에서 기체가 순환하게 되는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측면 패널(21, 22)은 횡측 패널(22) 및 종측 패널(21)을 포함하되, 상기 횡측 패널(22)은 상기 종측 패널(21)에 수직하게 되며, 상기 횡측 패널은 관통 구멍(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 밀봉재 비드(60, 61)는 횡방향 비드(61) 및 종방향 비드(60)를 포함하며,
    상기 횡방향 비드(61)는 상기 횡측 패널(22)에 따라 배치되며,
    상기 종방향 비드(60)는 상기 횡방향 비드(61) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 종방향 비드(60)는 종측 패널(21)에 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연 박스 섹션(11)은 상기 내부 공간을 다수의 구획부로 분할하기 위하여 상기 내부 공간에 배치된 지지 스페이서(20)를 추가로 포함하되,
    상기 지지 스페이서(20)는 상기 종측 패널(21)에 나란하게 배치되며,
    상기 지지 스페이서(20)는 연속하는 2개의 관통 구멍(23) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 종방향 비드(60)는 상기 지지 스페이서(20)에 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 관통 경로(51)는 한정된 공간 또는 각각의 한정된 공간을 통과하는 홈(51)을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 홈(51)은 하부 패널(17)의 전체 폭에서 연장되는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 홈(51)은 상기 횡측 패널(22)에 나란하게 연장되며, 상기 하부 패널(17)을 2개의 동일한 부분으로 분할하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈의 폭은 2 내지 12mm 이며, 바람직하게는 4 내지 8mm 이며, 이상적으로는 5mm 인 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부 패널(17)은 구멍(50)의 형상을 취하는 복수의 관통 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    하나 이상의 상기 구멍(50)은 각각의 한정된 공간으로 이어지는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 구멍의 직경은 15 내지 30mm 이며, 바람직하게는 25 내지 30mm 인 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열 배리어(10)는 2차 단열 배리어(secondary thermally insulating barrier)이며, 상기 밀봉 멤브레인(12)은 2차 밀봉 멤브레인(secondary sealed membrane)이며, 상기 탱크 벽(9)은 상기 2차 밀봉 멤브레인 상에 배치된 1차 단열 배리어(primary thermally insulating barrier) 및 상기 1차 단열 배리어에 의해 지지되는 1차 밀봉 멤브레인(primary sealed membrane)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
  15. 저온 액화 기체를 저장하는 밀봉된 단열 탱크를 위한 절연 박스 섹션(11)으로서,
    상기 절연 박스 섹션은 커버 패널(19), 측면 패널(21, 22) 및 하부 패널(17)을 포함하고 거의 직육면체의 형상을 가지며,
    상기 하부 패널(17) 및 커버 패널(19)는 서로 나란하게 배치되며,
    상기 측면 패널(21, 22)은 상기 하부 패널(17)을 상기 커버 패널(19)에 연결하여 상기 절연 박스 섹션(11)의 내부 공간을 정의하며,
    상기 내부 공간은 통기성 내열 라이닝으로 채워지며,
    상기 측면 패널(21, 22)에는 관통 구멍(23)이 배치되어 상기 절연 박스 섹션11)에서 기체가 순환하게 되며,
    상기 하부 패널(19)의 외측면에 밀봉재 비드(60, 61)가 배치되되,
    상기 밀봉재 비드(60, 61)는 상기 외측면 상에서 하나 이상의 폐쇄된 구역(63)을 한정하는 하나 이상의 폐쇄된 윤곽선(64)의 형태로 배치되며,
    상기 하부 패널은 제 1 내측면을 상기 외측면으로 연결하며 하나 이상의 상기 폐쇄된 구역(63) 중 하나 또는 그 각각의 내부로 이어지는 하나 이상의 관통 경로(50, 51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 박스 섹션.
  16. 제 15 항에 있어서,
    하나 이상의 관통 경로(51)는 폐쇄된 구역(63) 또는 각각의 폐쇄된 구역(63)을 관통하는 홈(51)을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 박스 섹션.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 하부 패널(17)은 구멍(50)의 형태로 된 다수의 관통 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 박스 섹션.
  18. 제 17 항에 있어서,
    하나 이상의 상기 구멍(50)은 각각의 폐쇄된 표면으로 이어지는 것을 특징으로 하는 절연 박스 섹션.
  19. 선체(72) 및 상기 선체 내에 배치되는 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 탱크를 포함하는, 저온 액화 기체를 수송하는 선박(70).
  20. 제 19 항의 선박을 포함하는 저온 액화 기체를 운송하는 운송 시스템으로서, 상기 시스템은, 상기 선박이 선체에 설치된 탱크(71)를 부유 또는 육상 저장 설비(77)에 연결하도록 되고 절연된 파이프라인(73, 79, 76, 81); 및
    절연된 상기 파이프라인을 통하여 부유 또는 육상 저장 설비와 선박의 탱크 간에 저온 액화 기체의 유동을 도입하는 펌프;을 포함하는 것을 특징으로 하는 운송 시스템.
  21. 제 19 항에 따른 선박(70)에 대하여 선적 또는 하역을 하는 방법으로서,
    저온 액화 기체는 부유 또는 육상 설비(77)와 선박(71)의 탱크 간에 절연된 상기 파이프파인(73, 79, 76, 81)을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 선적 또는 하역을 하는 방법.
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