KR20210016561A - 단열 밀봉 탱크 - Google Patents

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KR20210016561A
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마티유 마르헴
프랑스와 듀랑
앙트완 필리프
미캬엘 헤리
라파엘 프루니에
세바스티앙 드라노에
브루노 드레트흐
모하메드 싸씨
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 지지벽(3)에 고정되는 탱크 벽(1)에 관한 것으로, 2차 단열 장벽은 제1 방향에 평행하고 반복 패턴에 따라 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 나란히 배치되는 복수 개의 2차 열(A, B, C)을 포함한다. 2차 밀봉 멤브레인은 제1 방향에 평행한 복수 개의 스트레이크(21)를 포함하고, 2차 열(A, B, C)의 반복 패턴의 크기는 제2 방향의 스트레이크(21)의 크기의 정수배이다. 1차 단열 장벽(5)은 제1 방향에 평행한 복수 개의 1차 열을 포함하며, 1차 밀봉 멤브레인은 제1 방향에 평행하고 제1 규칙 간격(58)만큼 이격된 제1 주름(56)을 구비하며, 1차 열의 반복 패턴의 크기는 상기 제1 규칙 간격(58)의 정수 배이다.

Description

단열 밀봉 탱크
본 발명은 탱크 분야, 액화 가스와 같은 유체를 저장 및/또는 이송하기 위한 멤브레인을 구비한 단열 밀봉 탱크에 관한 것이다.
멤브레인을 구비한 단열 밀봉 탱크는 특히 대기압에서 약 -163°C로 저장되는 액화 천연 가스(LNG)의 저장을 위해 사용된다. 이 탱크는 육상 또는 부유식 구조물에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우, 탱크는 액화 천연 가스를 이송하거나 또는 부유식 구조물을 추진하기 위한 연료로 사용되는 액화 천연 가스를 수용할 수 있다.
문서 WO-A-89/09909는 지지 구조물에 배치되는 액화 천연 가스를 저장하는 단열 밀봉 탱크를 개시하고, 그 벽은 다층 구조, 즉 탱크의 외측으로부터 내측에 이르기까지 지지 구조에 대해 고정된 2차 단열 장벽, 2차 단열 장벽에 의해 지지되는 2차 밀봉 멤브레인, 2차 밀봉 멤브레인에 의해 지지되는 1차 단열 장벽 및 1차 단열 장벽에 의해 지지되고 탱크에 저장된 액화 천연 가스와 접촉할 수 있는 1차 밀봉 멤브레인을 구비한다. 1차 단열 장벽은 2차 밀봉 멤브레인의 용접 지지물에 의해 고정되는 강판 세트를 포함한다.
일 실시예에서, 1차 밀봉 멤브레인은 2개의 직각 방향의 주름을 포함하는 직사각형 금속 시트의 조립체에 의해 형성되며, 상기 금속 시트들은 중첩되어 서로 용접되고, 그 엣지에 의해1차 단열 장벽의 플레이트의 엣지를 따라 래벳(rabbet)으로 고정된 금속 스트립에 용접된다.
본 발명의 기초가 되는 하나의 아이디어는, 경험을 통해 견고함이 입증된 평행하는 스트레이크에 의해 형성된 2차 멤브레인, 우발적인 압입 및 예컨대 열수축, 화물의 이동 및/또는 해양에서 선박 빔(beam)의 비틀림으로 인한 기타 응력에 우수한 저항성을 나타낼 수 있는 주름진 1차 멤브레인의 이점들을 종합하는 탱크 벽을 제공하는 것으로 구성된다.
본 발명의 기초가 되는 또 다른 아이디어는 제조가 비교적 용이하고 1차 멤브레인으로 다양한 유형의 주름진 밀봉 멤브레인을 사용할 수 있는 탱크 벽을 제공하는 것으로 구성된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 지지 구조물에 통합된 단열 밀봉 탱크를 제안하며, 탱크는 지지 구조물의 지지벽에 고정되는 탱크 벽을 포함하고,
탱크 벽은 탱크에 포함된 제품과 접촉할 수 있는 1차 밀봉 멤브레인, 1차 밀봉 멤브레인과 지지벽 사이에 배치된 2차 밀봉 멤브레인, 1차 밀봉 멤브레인과 2차 밀봉 멤브레인 사이에 배치되는 1차 단열 장벽 및 2차 밀봉 멤브레인과 지지벽 사이에 배치되는 2차 단열 장벽을 포함하며,
2차 단열 장벽은 제1 방향에 평행하는 복수 개의 2차 열을 포함하고, 2차 열은 복수 개의 나란히 배치된 평행 육면체의 2차 단열 패널을 포함하며, 2차 열은 반복 패턴에 따라 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 나란히 배치되고,
2차 밀봉 멤브레인은 낮은 팽창 계수를 갖는 합금으로 구성되며 제1 방향과 평행한 복수 개의 스트레이크를 포함하고, 팽창 계수는 예컨대 7.10-6 K-1 보다 작거나 같으며, 스트레이크는 2차 단열 패널의 상부면에 놓이는 편평한 중앙 부분 및 중앙 부분에 대해 탱크의 내부를 향해 돌출되는 두 개의 돌출 엣지를 포함하고, 스트레이크는 반복 패턴에 따라 제2 방향으로 나란히 배치되고 돌출 엣지에서 서로 단단히 용접되며, 제1 방향과 평행하고 2차 단열 패널에 고정되는 고정 날개는 2차 단열 장벽에 2차 밀봉 멤브레인을 고정하기 위해 나란히 배치된 스트레이크 사이에 배치되며,
2차 열의 반복 패턴의 크기는 제2 방향의 스트레이크의 크기의 정수 배이고,
지지벽은 2차 열 사이의 계면에 배치되며 지지벽에 2차 단열 패널을 고정하기 위해 2차 단열 패널과 협동하는 2차 유지 부재를 지지하며,
1차 단열 장벽은 제1 방향과 평행한 복수 개의 1차 열을 포함하고, 하나 또는 각각의 1차 열은 복수 개의 나란히 배치된 평행육면체의 1차 단열 패널을 포함하며 예컨대 2차 열의 위에 놓이거나 적어도 두 개의 2차 열에 걸쳐 있고, 1차 열은 반복 패턴에 따라 제2 방향으로 나란히 배치되고, 1차 열의 반복 패턴의 크기는 제2 방향의 2차 열의 반복 패턴의 크기와 동일하다.
일 실시예에 따르면, 예컨대 2차 유지 부재 또는 2차 단열 패널에 의해 지지되는 1차 유지 부재는, 1차 열 사이의 계면에 배치되고 1차 단열 패널과 협동하여 2차 밀봉 멤브레인에 1차 단열 패널을 고정한다.
일 실시예에 따르면, 1차 열은 2차 열에 대해 2차 열의 반복 패턴의 크기의 일부분, 예컨대 절반만큼 제2 방향으로 오프셋된다. 이러한 오프셋으로, 1차 유지 부재와 2차 유지 부재 사이의 수직 정렬을 제한하거나 제거할 수 있으며, 이는 그러한 정렬에 의해 발생하는 열교현상(thermal bridge)의 발생을 제한한다.
제1 방향 및/또는 제2 방향으로 1차 열을 오프셋하는 것의 또 다른 이점은 멤브레인 및 1차 단열을 통과하며 2차 단열 패널 및 지지벽에 반영되는 부하의 보다 균일한 분포를 얻는다는 것이다. 실제로, 이 경우에 1차 단열 패널에 가해지는 압력 부하는 수 개, 예컨대 두 개 또는 네 개의 기저를 이루는 2차 단열 패널에 걸쳐 분포된다.
일 실시예에 따르면, 1차 열 내의 1차 단열 패널 사이의 계면은 1차 열이 그 위에 놓이는 2개의 2차 열 내의 2차 단열 패널 사이 계면에 대해 제1 방향으로 오프셋된다.
바람직하게는 이 경우에, 1차 유지 부재는 2차 단열 패널의 엣지로부터 일정 거리에서, 예컨대 2차 단열 패널의 중앙에서 2차 단열 패널에 의해 지지된다.
이러한 1차 유지 부재는, 예컨대 1차 단열 패널이 2차 단열 패널과 동일한 치수를 갖는 경우에는 모든 2차 유지 부재에 또는 모든 2차 단열 패널에 구비될 수 있으며, 예컨대 1차 단열 패널이 2차 단열 패널보다 길거나 1차 단열 패널이 제1 방향으로만 오프셋된 경우에는 2차 유지 부재의 일부 또는 2차 단열 패널의 일부에 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1차 유지 부재는 2차 밀봉 멤브레인 아래의 2차 단열 패널의 커버 플레이트에 고정되는 플레이트 및 상기 플레이트에 고정적으로 또는 수평 운동을 하도록 부착되고 1차 단열 장벽을 향해 2차 밀봉 멤브레인을 타이트하게 통과하는 로드(rod)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 1차 밀봉 멤브레인은 제1 방향에 평행하고 제2 방향으로 반복 패턴에 따라 배치된 제1 주름 및 제1 주름들 사이에 위치하고 1차 단열 패널의 상부면에 놓이는 편평 부분을 구비하고, 1차 열의 반복 패턴의 크기는 제1 주름의 반복 패턴의 크기의 정수 배이며,
1차 밀봉 멤브레인은 제1 방향에 평행한 복수 개의 금속 시트의 열을 포함하고, 금속 시트의 열은 상호 중첩하거나 상호 중첩하지 않은 상태로 엣지 영역에 의해 서로 단단히 용접되는 복수 개의 직사각형 금속 시트를 포함하며, 금속 시트의 열은 제2 방향으로 나란히 배치되고 서로 단단히 용접되며, 제2 방향의 금속 시트의 열의 크기는1차 열의 반복 패턴의 크기의 정수 배와 동일하다.
제1 주름의 반복 패턴은 하나의 주름 또는 수 개의 주름을 포함하는 반복 패턴일 수 있다. 단일 주름을 포함하는 반복 패턴은 제1 주름이 제2 방향으로 제1 규칙 간격만큼 이격되고 반복 패턴의 크기는 제1 규칙 간격과 동일함을 의미한다. 이 경우에, 1차 열의 반복 패턴의 크기는 상기 제1 규칙 간격의 정수 배이다. 수 개의 주름을 포함하는 반복 패턴은 주름의 간격이 반드시 규칙적인 것은 아니지만, 모든 간격이 주름의 반복 패턴의 크기라 지칭되는 규칙적인 간격으로 반복되는 것을 의미한다.
일 실시예에 따르면, 금속 시트의 열은 1차 열에 대해 제2 방향으로 오프셋되어 금속 시트의 열 사이의 용접 접합은 1차 열 사이의 계면으로부터 일정 거리, 즉 특히 유지 부재로부터 일정 거리에 위치한다.
이러한 특징으로 인해, 1차 밀봉 멤브레인의 금속 시트 열 사이의 용접 접합은 제1 방향에 평행한 1차 단열 패널의 엣지로부터 일정 거리에서, 따라서 높은 수준의 편평도를 가지는 표면에 필수적으로 생성될 수 있다. 그 결과로 용접의 국부적 변동의 위험이 적고 멤브레인 품질 수준이 보다 높게 얻어진다.
다른 유리한 실시예에 따르면, 이러한 탱크는 하나 이상의 다음 특징을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1차 열은 반복 패턴에 따라 나란히 배치되는 복수 개의 평행육면체의 1차 단열 패널을 포함하고, 1차 밀봉 멤브레인의 금속 시트의 열은 반복 패턴에 따라 나란히 배치되는 복수 개의 직사각형 금속 시트를 포함하며, 직사각형 금속 시트의 반복 패턴의 크기는 제1 방향으로 1차 단열 패널의 반복 패턴의 크기의 정수 배와 동일하다.
일 실시예에 따르면, 직사각형 금속 시트의 엣지는 제2 방향과 평행한 1차 단열 패널의 엣지에 대해 제1 방향으로 오프셋되어, 직사각형 금속 시트 사이의 용접 접합은 제2 방향에 평행한 1차 단열 패널의 엣지로부터 일정 거리에 위치한다.
일 실시예에 따르면, 1차 단열 패널 및/또는 2차 단열 패널은 정사각형 형태를 갖는다.
1차 열의 반복 패턴 및/또는 2차 열의 반복 패턴은 제2 방향으로 갭(gap)을 갖거나 또는 갖지 않을 수 있다. 두 열 사이에 갭이 있는 경우, 반복 패턴의 크기는 1차 또는 2차 단열 패널의 크기 및 갭의 크기의 합과 동일하다.
마찬가지로, 1차 또는 2차 열 내의 1차 또는 2차 단열 패널의 반복 패턴은 제1 방향으로 갭을 갖거나 또는 갖지 않을 수 있다. 두 개의 1차 또는 2차 단열 패널 사이에 갭이 있는 경우, 반복 패턴의 크기는 1차 또는 2차 단열 패널의 크기 및 갭의 크기의 합과 동일하다.
일 실시예에 따르면, 제2 방향으로 스트레이크의 크기는 상기 제1 규칙 간격의 정수 배이다. 이러한 특징은 적용 대상의 현지 요구에 따라 스크레이크의 방향을 선택할 수 있는 옵션을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 1차 밀봉 멤브레인은 또한 제2 방향에 평행하고 제1 방향의 반복 패턴에 따라 배치된 제2 주름을 가지며, 편평 부분은 제1 주름 사이 및 제2 주름 사이에 위치한다.
제2 주름의 반복 패턴은 하나의 주름 또는 수 개의 주름을 포함하는 반복 패턴일 수 있다. 단일 주름을 포함하는 반복 패턴은 제2 주름이 제1 방향으로 제2 규칙 간격만큼 이격되는 것을 의미한다. 이 경우에, 제2 규칙 간격은 제1 규칙 간격과 동일하거나 상이할 수 있다. 수 개의 주름을 포함하는 반복 패턴은 주름의 간격이 반드시 규칙적인 것은 아니지만, 모든 간격이 주름의 반복 패턴의 크기라 지칭되는 규칙적인 간격으로 반복되는 것을 의미한다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 주름은 제1 및 제2 주름 사이의 교차지점에서 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 연속적인 주름을 사용하면, 예컨대 중성 가스의 순환을 위한 1차 밀봉 멤브레인 및 1차 단열 장벽 사이의 연속적 채널을 생성하는 것이 가능하다. 불연속적인 주름을 사용하면, 체이싱(chasing)에 의해 금속 시트를 형성하는 것이 더 쉽다.
일 실시예에 따르면, 1차 단열 패널의 반복 패턴의 크기는 제2 주름의 반복 패턴의 크기의 정수 배, 예컨대 상기 제2 규칙 간격의 정수배이다.
일 실시예에 따르면, 1차 밀봉 멤브레인의 직사각형 금속 시트는 제2 주름의 반복 패턴의 크기의 정수 배 또는 제2 규칙 간격의 정수 배와 실질적으로 동일한 제1 방향의 크기를 갖는다. 이 두 수량 사이에는 두 개의 인접한 금속 시트 간의 중첩의 크기보다 작은 미세한 차이가 존재할 수 있다.
1차 밀봉 멤브레인은 다양한 방식으로 생성될수 있는 고정 수단에 의해 1차 단열 장벽에 고정된다.
일 실시예에 따르면, 고정 수단은 직사각형 금속 시트의 외곽에 대응하며 직사각형 금속 시트의 엣지 영역이 용접될 수 있는 위치에서, 1차 단열 패널 상에 고정되는 금속 고정 스트립을 포함한다. 1차 단열 패널은 특히 하나 이상의 직사각형 금속 시트의 직선 엣지를 고정하기 위한 고정 스트립 또는 하나 이상의 직사각형 금속 시트의 코너 영역을 고정하기 위한 두 개의 시컨트(secant) 고정 스트립을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 고정 수단은 직사각형 금속 시트의 외곽으로부터 일정 거리에 있는 1차 단열 패널의 엣지 영역에 대응하며 직사각형 금속 시트의 중앙 영역이 용접될 수 있는 위치에서, 1차 단열 패널 상에 고정되는 예컨대 디스크 형태의 금속 삽입체를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 1차 단열 패널은 1차 단열 패널의 두께 방향으로 내부에 중공이 형성되고 1차 단열 패널의 커버 플레이트 상에 나타나는 완화 슬릿을 포함한다. 실시예에 따르면, 하나 또는 각각의 금속 고정 스트립은 커버 플레이트 상에 고정되고 완화 슬릿에 의해 분리되는 수 개의 정렬 세그먼트를 포함할 수 있으며 그리고/또는 금속 삽입체는 완화 슬릿 사이의 커버 플레이트에 고정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 단열 패널은 지지 구조물 또는 2차 밀봉 멤브레인에 대해 놓이는 하부 플레이트, 하부 플레이트와 커버 플레이트 사이에 배치되는 중간 플레이트, 하부 플레이트와 중간 플레이트 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제1 층 및 중간 플레이트와 커버 플레이트 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제2 층을 포함한다. 이러한 구조는 단열 패널 재료의 차등 수축에 의해 생성되는 굽힘 하중을 제한할 수 있다는 점에서 유리하다.
일 실시예에 따르면, 공동은 단열 폴리머 폼의 제2 층에 형성되어 중간 플레이트는 단열 폴리머 폼의 제2 층에 중첩되고, 따라서 2차 유지 부재를 위한 베어링 영역 중의 하나를 형성한다.
일 실시예에 따르면, 단열 폴리머 폼의 제1 층은 단열 패널의 코너 영역 각각에서 하부 플레이트와 중간 플레이트 사이에서 연장되는 기둥을 수용하는 절단부분을 갖는다. 이것은 폼의 크리프(creep) 및 파쇄를 제한할 수 있게 한다.
또 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 단열 패널은 하부 플레이트, 커버 플레이트 및 하부 플레이트와 커버 플레이트 사이에서 탱크 벽의 두께 방향으로 연장되고 펄라이트(perlite)와 같은 단열 라이닝으로 채워진 복수 개의 구획부를 한정하는 지지 웹을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 브릿지 요소는 인접한 1차 단열 패널의 분리를 피하기 위해, 즉 인접한 1차 단열 패널 사이의 갭의 생성 또는 적어도 그 확장을 방지하기 위해, 수 개의 인접한 1차 단열 패널, 예컨대 두 개 또는 4개의 1차 단열 패널의 상부면, 예컨대 인접한 1차 단열 패널의 커버 플레이트에 고정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 1차 단열 패널은 브릿지 요소 또는 요소들, 예컨대 합판으로 구성된 브릿지 플레이트를 수용하기 위해 상부면의 엣지에 페이싱(facing)을 구비한다.
일 실시예에 따르면, 유체는 액화 천연 가스와 같은 액화 가스이다.
이러한 탱크는, 예컨대 LNG 저장용 또는 부유식, 연안 또는 심해 구조물, 특히 메탄 유조선, 부유식 저장 및 재기화 설비(FSRU, floating storage and regasification unit), 부유식 생산 및 저장 하역 설비(FPSO, floating production and storage offshore unit) 및 이와 유사한 것에 설치되는 육상 저장 설비의 일부를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 극저온 유체를 이송하기 위한 선박은 이중 선체 및 이중 선체에 배치된 전술한 탱크를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 이중 선체는 탱크의 지지 구조물을 형성하는 내부 선체를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 그러한 선박의 선적 또는 하역하는 방법을 제공하고, 여기서 유체는 단열 파이프라인을 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 운반된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 유체를 위한 이송 시스템을 제공하며, 시스템은 전술한 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육상 저장 설비에 연결하도록 배치된 단열 파이프라인 및 단열 파이프라인을 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 유체를 구동하는 펌프를 포함한다.
첨부된 도면을 참조하여 오직 예시적이고 비제한적인 방식으로 주어진 본 발명의 여러 특징 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 본 발명은 보다 잘 이해될 것이며, 다른 목적, 세부사항, 특징 및 이점은 보다 명확해질 것이다.
도 1은 탱크 벽의 절개 사시도이고,
도2는 탱크 벽에 사용될 수 있는 2차 단열 패널의 사시도이며,
도 3은 탱크 벽에 사용될 수 있는 1차 단열 패널의 사시도이고,
도 4는 1차 단열 패널 및 2차 단열 패널을 지지 구조물에 붙여 고정하기 위해 이와 협동할 수 있는 유지 장치의 사시도이며,
도 5는 도 4의 유지 장치의 분해도이고,
도 6은 도 1의 VI 영역의 확대도로서, 또한 제1 실시예에 따른 1차 멤브레인을 고정하기 위한 수단을 나타내며,
도 7은 도 6의 VII-VII 선에 따른 확대 단면도이고,
도 8은 도 6과 유사한 도면으로, 또한 1차 단열 장벽의 브릿지 요소를 나타내며,
도 9는 도 8의 IX- IX 선에 따른 확대 단면도이고,
도 10은 도 6과 유사한 도면으로, 제2 실시예에 따른 1차 멤브레인을 고정하기 위한 수단을 나타내며,
도 11은 메탄 유조선 탱크 및 이 탱크에 선적/하역하기 위한 터미널의 절개 개략도이고,
도 12는 또 다른 실시예에 따른 탱크 벽의 절개 사시도이며,
도 13은 도 12의 XIII 영역의 확대도로서, 또한 일 실시예에 따른 1차 고정 부재를 나타내고,
도 14는 또 다른 실시예에 따른 탱크 벽의 절개 사시도이다.
도 1은 액화 천연 가스(LNG)와 같은 액화 유체를 저장하는 단열 밀봉 탱크 벽(1)의 다층 구조를 나타낸다. 탱크의 각 벽(1)은 두께 방향으로 계속하여, 탱크의 외부로부터 내부로, 지지 벽(3)에 고정되는 2차 단열 장벽(2), 2차 단열 장벽(2)에 대해 놓이는 2차 밀봉 멤브레인(4), 2차 밀봉 멤브레인(4)에 대해 놓이는 1차 단열 장벽(5) 및 탱크에 포함된 액화 천연 가스와 접촉할 수 있는 1차 밀봉 멤브레인(6)을 포함한다.
지지 구조물은 특히 선박의 선체 또는 이중 선체로 형성될 수 있다. 지지 구조물은 탱크의 일반적인 형태, 일반적으로 다면체 형태를 획정하는 복수 개의 지지 벽(3)을 포함한다.
2차 단열 장벽(2)은 이하에서 상세하게 설명되는 유지 장치(98)에 의해 지지 벽(3)에 고정되는 복수 개의 2차 단열 패널(7)을 포함한다. 2차 단열 패널(7)은 일반적으로 평행육면체 형태를 가지며, 평행한 열로 배치된다. 3개의 열은 문자 A, B 및 C로 표시된다. 매스틱(mastic) 롤(99)은 지지벽(3)과 편평한 기준면 사이의 차이를 구성하기 위해 2차 단열 패널(7) 및 지지 벽(3) 사이에 배치된다. 크래프트지(kraft paper)는 매스틱 롤(99)이 지지벽(3)에 부착되는 것을 방지하기 위해 매스틱 롤(99)과 지지벽(3) 사이에 삽입된다.
도 2는 일 실시예에 따른 2차 단열 패널(7)의 구조를 나타낸다. 여기서 2차 단열 패널(7)은 3개의 플레이트, 즉 하부 플레이트(8), 중간 플레이트(9) 및 커버 플레이트(10)를 포함한다. 하부(8), 중간(9) 및 커버(10) 플레이트는, 예컨대 합판으로 구성된다. 2차 단열 패널(7)은 또한 하부 플레이트(8)와 중간 플레이트(9) 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제1 층(11) 및 중간 플레이트(9) 와 커버 플레이트(10) 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제2 층(12)을 포함한다. 단열 폴리머 폼의 제1 층 및 제2 층(11, 12)은 각각 하부 플레이트(8)와 중간 플레이트(9) 및 중간 플레이트(9)와 커버 플레이트(10)에 접착된다. 단열 폴리머 폼은 특히 폴리우레탄, 선택적으로 섬유로 강화된 것에 기초한 형태일 수 있다.
단열 폴리머 폼의 제1 층(11)은 코너 영역에서 코너 기둥(13)을 통과시킬 수 있는 절단부분을 구비한다. 코너 기둥(13)은 2차 단열 패널(7)의 4개의 코너 영역의 하부 플레이트(8)와 중간 플레이트(9) 사이에서 연장된다. 코너 기둥(13)은 예컨대 스테이플(staple) 또는 스크류 또는 접착제에 의해 하부 플레이트(8) 및 중간 플레이트(9)에 고정된다. 코너 기둥(13)은 예컨대, 합판 또는 플라스틱으로 구성된다. 코너 기둥(13)은 진행 중인 압축 하중의 일부를 함께 하고 폼의 크리프 및 파쇄를 제한하기 위해 사용된다. 이러한 코너 기둥(13)은 단열 폴리머 폼의 제1 층(11)과는 다른 열수축 계수를 갖는다. 또한, 탱크가 냉각될 때, 2차 단열 패널(7)의 처짐은 다른 영역에서보다 코너 기둥(13)에서 더 약화될 수 있다.
또한, 2차 단열 패널(7)은 이하에서 상세하게 설명될 유지 장치(98)를 수용하기 위해 그 코너 영역에 공동(14, 54)을 포함한다. 2차 단열 패널(7)은 하부 플레이트(8)부터 중간 플레이트(9)까지 유지 장치(98)의 로드(15)를 통과시킬 수 있는 제1 공동(14)을 포함한다. 중간 플레이트(9) 위에, 2차 단열 패널(7)은 제2 공동(54)을 포함한다. 제2 공동(54)은 제1 공동(14)의 치수보다 큰 치수를 가지며, 이에 따라 중간 플레이트(9)는 단열 폴리머 폼의 제2 층(12) 및 커버 플레이트(10)와 중첩된다. 따라서, 중간 플레이트(9)는 2차 단열 패널(7)의 코너 영역에서 유지 장치(98)의 2차 베어링 플레이트(17)와 협력할 수 있는 베어링 영역(16)을 형성한다.
또한, 커버 플레이트(10)는 이 4개의 코너 영역에 페이싱(18)을 구비한다. 각각의 페이싱(18)은 유지 장치(98)의 하중 분배 플레이트(19)을 수용할 수 있다. 페이싱(18)은 하중 분배 플레이트(19)가 커버 플레이트(10)의 상부면과 동일 평면 상에 있도록 하중 분배 플레이트(19)와 실질적으로 유사한 두께를 갖는다. 커버 플레이트(10)는 또한 용접 지지물을 수용하기 위한 그루브(20)를 포함한다.
2차 단열 패널(7)의 구조는 예시의 방식으로 위에서 설명된다. 따라서, 또 다른 실시예에서, 2차 단열 패널(7)은 또 다른 일반적인 구조, 예컨대 문서 WO2012/127141에서 설명되는 것과 같은 구조를 구비할 수 있다. 이때 2차 단열 패널(7)은 하부 플레이트, 커버 플레이트 및 하부 플레이트와 커버 플레이트 사이에서 탱크 벽(1)의 두께 방향으로 연장되고 펄라이트, 글라스울(glass wool) 또는 락울(rock wool)과 같은 단열 라이닝으로 채워진 복수 개의 구획부를 한정하는 지지 웹을 포함하는 케이슨(caisson) 형태로 생성된다.
다시 도 1을 참조하면, 2차 밀봉 멤브레인(4)은 돌출 엣지를 구비하는 금속 스트레이크(21)의 연속 시트를 포함하는 것을 볼 수 있다. 스트레이크(21)는 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트(10)에 형성된 그루브(20)에 고정되는 평행하는 용접 지지물 상에 그것의 돌출 엣지(32)에 의해 용접된다. 스트레이크(21)는 예컨대 인바(Invar®), 즉 팽창 계수가 일반적으로 1.2.10-6 와 2.10-6 K-1 사이인 니켈 및 철의 합금으로 구성된다. 또한 팽창 계수가 일반적으로 7.10-6 K-1 정도인 망간 및 철의 합금을 이용하는 것도 가능하다.
1차 단열 장벽(5)은 전술한 유지 장치(98)에 의해 지지벽(3)에 고정되는 복수 개의 1차 단열 패널(22)을 포함한다. 1차 단열 패널(22)은 일반적으로 평행육면체 형태를 갖는다. 또한, 이들은 상이할 수 있는, 특히 더 작을 수 있는 탱크 벽(1)의 두께 방향으로의 두께를 제외하고는 1차 단열 패널(22)과 동일한 치수를 가진다. 1차 단열 패널(22)의 각각은 탱크 벽(1)의 두께 방향으로 정렬되어 2차 단열 패널(7) 중 하나와 일렬로 배치된다.
도 3은 일 실시예에 따른 1차 단열 패널(22)의 구조를 나타낸다. 1차 단열 패널(22)은 도 2의 2차 단열 패널(7)과 유사한 다층 구조를 갖는다. 따라서, 1차 단열 패널(22)은 계속하여, 하부 플레이트(23), 단열 폴리머 폼의 제1층(24), 중간 플레이트(25), 단열 폴리머 폼의 제2 층(26) 및 커버 플레이트(27)를 포함한다. 단열 폴리머 폼은 특히 폴리우레탄, 선택적으로 섬유로 강화된 것에 기초한 형태일 수 있다.
1차 단열 패널(22)은 코너 영역에 공동(28)을 포함하여, 하부 플레이트(23)는 단열 폴리머 폼의 제1 층(24), 중간 플레이트(25), 단열 폴리머 폼의 제2 층(26) 및 커버 플레이트(27)와 중첩된다. 따라서, 하부 플레이트(23)는 1차 단열 패널(22)의 코너 영역에서 유지 장치(98)의 1차 베어링 플레이트(30)와 협력할 수 있는 베어링 영역(29)을 형성한다. 도시되지 않은 방식으로, 심(shim)이 하부 플레이트(23)에 추가될 수 있으며, 상기 심은 베어링 영역(20)과 유사한 형태를 가지며 유지 장치(98)의 1차 베어링 플레이트(30)와 협동할 수 있다.
하부 플레이트(23)는 2차 밀봉 멤브레인(4)의 스트레이크(21)의 돌출 엣지(32)를 수용할 수 있는 그루브(31)를 포함한다. 커버 플레이트(27)는 또한 1차 밀봉 멤브레인(6)을 고정하기 위해 도 1 및 3에는 도시되지 않은 고정 수단을 포함할 수 있다.
1차 단열 패널(22)의 구조는 예시의 방식으로 위에서 설명된다. 따라서, 또 다른 실시예에서, 1차 단열 패널(22)은 또 다른 일반적인 구조, 예컨대 문서 WO2012/127141에서 설명되는 것과 같은 구조를 구비할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 1차 단열 장벽(5)은 탱크에서 배치되는 위치에 따라 적어도 2개의 상이한 유형의 구조, 예컨대 전술한 2개의 구조를 갖는 1차 단열 패널(22)을 포함한다.
또한 도 1은 1차 밀봉 멤브레인(6)이 두 시리즈의 서로 직각인 주름을 갖는 직사각형 금속 시트(33)의 연속 시트를 포함하는 것을 나타낸다. 제1 시리즈의 주름(55)은 단열 패널(A, B, C)의 열에 직각으로, 따라서 스트레이크(21)의 돌출 엣지(32)에 직각으로 연장되며, 규칙 간격(57)을 갖는다. 제2 시리즈의 주름(56)은 단열 패널(A, B, C)의 열에 평행하게, 따라서 스트레이크(21)의 돌출 엣지(32)에 평행하게 연장되며, 규칙 간격(58)을 갖는다. 바람직하게는, 제1 시리즈의 주름(55)은 제2 시리즈의 주름(56)보다 더 높다.
직사각형 금속 시트(33)는 공지된 기술에 따라, 엣지를 따라 중첩(59)된 작은 영역을 형성하면서 서로 용접된다.
직사각형 금속 시트(33)는 바람직하게는 대응하는 주름의 간격의 정수 배 및 또한 1차 단열 패널(22)의 치수의 정수 배인 너비 및 길이 치수를 갖는다. 도 1은 간격(57)의 4배 x 간격(58)의 12배로 측정되는 직사각형 금속 시트(33)를 나타낸다. 바람직하게는 간격(57 및 58)은 동일하다. 그러므로, 탱크에서 주름(55 및 56)의 방향은 단열 장벽의 생산과 관련하여 중대한 수정을 야기하지 않고 적용의 요구사항에 쉽게 조정될 수 있다.
예컨대, 변형 실시예에서, 1차 밀봉 멤브레인(6)은 90° 회전되어 제1 시리즈의 주름(55)은 단열 패널(A, B, C)의 열에 평행하게, 따라서 스트레이크(21)의 돌출 엣지(32)에 평행하게 연장된다.
1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)은 열(A, B, C)의 너비 방향으로 동일한 치수를 갖는다. 이 치수는 관례적으로 단열 패널의 길이라 지칭할 것이다. 이 열 너비는 동일한 방향의 주름 간격의 정수 배이고, 여기서 간격(58), 및 스트레이크(21)의 너비의 정수배는 실질적으로 모든 지지벽(3)에 걸쳐 수 배로 반복 패턴을 형성하는 모듈의 방식으로 탱크 벽의 생산을 용이하게 하기 위한 것이다.
바람직하게는, 스트레이크(21)의 너비는 동일한 방향의 주름 간격의 정수 배, 예컨대 2배이다.
열(A, B, C)의 길이 방향으로, 1차 단열 패널(22)은 2차 단열 패널(7)과 동일한 치수 또는 이 치수의 정수 배일 수 있다. 이 치수는 동일한 방향의 주름 간격의 정수 배이고, 여기서 간격(57)은 모든 지지벽(3)에 걸쳐 수 배로 반복 패턴을 형성하는 모듈의 방식으로 탱크 벽의 생산을 용이하게 하기 위한 것이다.
바람직하게는, 1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)은 정사각형 형태이다. 따라서, 단열 패널의 설계에서 중대한 수정을 요구하지 않고 탱크에서 주름 및 스트레이크의 상대적 방향을 조정하는 것이 쉽다.
바람직한 치수 예
주름의 간격(57, 58): PO
1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)의 너비: 4PO
1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)의 길이: 4PO(정사각형 형태)
스트레이크(21)의 너비: 2PO
금속 시트(33)의 길이: 12PO(도 1) 또는 8PO(도면 미도시)
금속 시트(33)의 너비: 4PO
PO=300mm
이 치수를 이용하면, 탱크 벽의 구성 부품의 취급의 용이성과 조립되어야 하는 부품의 수 사이에서 우수한 트레이드 오프를 얻을 수 있다. 이 배치는 또한 탱크의 두 개의 벽 사이에서 주름의 연결을 단순화한다.
치수 예 2
주름(58)의 간격: PO
주름(57)의 간격: GO
1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)의 너비: 3GO
1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)의 길이: 4PO(직사각형 형태)
스트레이크(21)의 너비: 2PO
금속 시트(33)의 길이: 12PO
금속 시트(33)의 너비: 3GO
PO=300mm
GO=340mm
예 3
주름(55)은 등거리가 아니고, 연속적인 간격이 다음과 같은 4개의 주름(55)의 반복 패턴에 따라 배치된다:
340; 340; 340; 180mm.
바람직하게는, 180mm의 간격은 직사각형 금속 시트(33)의 두 개의 대향하는 엣지 상에 위치하는 90mm의 두 부분으로 분할된다.
반복 패턴의 치수는 그러므로 1200mm이다. 나머지의 경우, 첫번째 예의 치수가 유지된다.
예4
주름(55)은 등거리가 아니고, 연속적인 간격이 다음과 같은 4개의 주름(55)의 반복 패턴에 따라 배치된다:
300; 400; 300; 200mm.
바람직하게는, 200mm의 간격은 직사각형 금속 시트(33)의 두 개의 대향하는 엣지 상에 위치하는 100mm의 두 부분으로 분할된다.
반복 패턴의 치수는 그러므로 1200mm이다. 나머지의 경우, 첫번째 예의 치수가 유지된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유지 장치(98)는 1차(22) 및 2차(7) 단열 패널의 4개의 코너에 위치한다. 따라서, 2차 단열 패널(7) 및 1차 단열 패널(22)의 각각의 스택(stack)은 4개의 유지 장치(98)에 의해 지지벽(3)에 고정된다. 따라서, 여기서 유지 장치(98)는 2차 유지 부재 위에 놓이는 1차 유지 부재를 포함한다. 또한, 각 유지 장치(98)는 4개의 인접한 2차 단열 패널(7) 및 4개의 인접한 1차 단열 패널(22)의 코너와 협력한다.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른 유지 장치(98)의 구조를 보다 구체적으로 도시한다.
유지 장치(98)는 부시(34)를 포함하고, 부시의 베이스는 4개의 인접한 2차 단열 패널(7)의 코너 영역의 간격에 대응하는 위치에서 지지벽(3)에 용접된다. 부시(34)는 도 4에 도시된 바와 같이 너트(35)를 수용하고, 로드(15)의 하부 단부는 여기에서 스크류된다. 로드(15)는 인접한 2차 단열 패널(7) 사이에서 이어진다.
로드(15)는 유지 장치(98)에서 2차 단열의 연속성을 보장하기 위한 단열 플러그(36)에 형성된 보어를 통과한다. 단열 플러그(36)는 탱크 벽(1)의 두께 방향에 직교하는 평면에서 4개의 브랜치(branch)에 의해 획정되는 교차형태 부분을 갖는다. 4개의 브랜치 각각은 4개의 인접하는 2차 단열 패널(7) 중 2개 사이에 형성되는 갭에 삽입된다.
유지 장치(98)는 또한, 지지벽(3)에 대해 고정하기 위해 4개의 인접한 2차 단열 패널(7)의 각각에 형성되는 베어링 영역(16)에서 지지벽(3)을 향해 받치는 2차 베어링 플레이트(17)를 포함한다. 표현된 실시예에서, 2차 베어링 플레이트(17)는 각각의 2차 단열 패널(7)의 단열 폴리머 폼의 제2 층(12)에 형성된 제2 공동(54)에 수용되고, 베어링 영역(16)을 형성하는 중간 플레이트(9)의 영역에 대해 지지한다.
너트(37)는 2차 베어링 플레이트(17)가 로드(15)에 유지되는 것을 보장하기 위해 로드(15)의 상부 단부에 형성되는 스레드(thread)와 협동한다.
표현된 실시예에서, 유지 장치(98)는 또한 벨빌(belleville) 타입의 하나 이상의 탄성 와셔(38)를 포함한다. 탄성 와셔(38)는 너트(37)와 2차 베어링 플레이트(17) 사이의 로드(15)에 끼워져, 지지벽(3)에 2차 단열 패널(7)의 탄성 고정을 보장할 수 있도록 한다. 또한, 유리하게는, 잠금 부재(39)는 로드(15) 상의 위치에 너트(37)를 고정하기 위해 로드(15)의 상부 단부에 국부적으로 용접된다.
유지 장치(98)는 또한 2차 베어링 플레이트(17)에 고정되는 스페이서(41), 하중 분배 플레이트(19) 및 상부 플레이트(40)를 포함한다.
하중 분배 플레이트(19)는 4개의 인접한 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트(10)에 형성되는 페이싱(18)의 각각에 수용된다. 하중 분배 플레이트(19)는 그러므로 2차 밀봉 멤브레인(4) 및 4개의 2차 단열 패널의 각각의 커버 플레이트(10) 사이에 위치된다. 하중 분배 플레이트(19)의 목적은 인접한 2차 단열 패널(7)의 코너 사이에 레벨 차이 현상을 완화하기 위함이다. 또한, 하중 분배 플레이트(19)는 2차 단열 패널(7)의 코너 영역과 일렬로 있는 1차 단열 패널(22) 및 2차 밀봉 멤브레인(4)에 가해질 수 있는 변형을 분배할 수 있게 한다. 결과적으로, 하중 분배 플레이트(19)는 1차 단열 패널(22)의 하부 플레이트(23)의 펀칭 현상 및 2차 단열 패널(7)의 코너 영역과 일렬로 있는 1차 단열 패널(22)의 단열 폴리머 폼의 층(24, 26)의 패킹 및 펀칭 현상을 제한할 수 있게 한다.
하중 분배 플레이트(19)는 유리하게는 스테인리스 스틸, 팽창 계수가 일반적으로 1.2.10-6 과 2.10-6 K-1 사이인 인바와 같은 니켈과 철의 합금, 팽창 계수가 2.10-5 K-1 미만, 일반적으로7.10-6 K-1 정도인 망간과 철의 합금 중에 선택된 금속으로 생산된다. 하중 분배 플레이트(19)는 1 내지 7mm 사이, 바람직하게는 2 내지 4mm, 예컨대 3mm 정도의 두께를 갖는다. 하중 분배 플레이트(19)는 유리하게는 변의 치수가 100 내지 250mm 사이, 예컨대 150mm 정도인 정사각형 형태를 갖는다.
상부 플레이트(40)는 하중 분배 플레이트(19) 아래에 배치되고 하중 분배 플레이트(19) 보다 작은 치수를 가지며, 이에 따라 하중 분배 플레이트(19)는 상부 플레이트(40)를 완전히 덮는다. 상부 플레이트(40)는 베어링 영역(16)과 일렬로 있는 2차 단열 패널(7)의 코너 영역에 형성되는 공동(15)에, 즉 도 4에 도시된 실시예에서, 2차 단열 패널(7)의 단열 폴리머 폼의 제2 층(12)에 형성되는 공동(54)에 수용된다.
상부 플레이트(40)는 1차 단열 패널(22)을 고정할 수 잇는 스터드(43)의 스레드된 베이스에 끼워지는 스레드된 보어(42)를 갖는다. 스터드(43)가 상부 플레이트(40)에 고정되도록 하기 위해, 하중 분배 플레이트(19)는 또한 상부 플레이트(40)의 스레드된 보어와 일렬로 형성되는 보어를 포함하고, 이에 따라 스터드(43)가 하중 분배 플레이트(19)를 통과하도록 한다.
상부 플레이트(40)는 지지벽(3)에 평행한 두 개의 대향하는 큰 면, 두 개의 큰 면을 연결하며 탱크 벽(1)의 두께 방향에 평행하게 연장되는 4개의 면을 포함하는, 일반적으로 직사각형의 평행육면체 형태를 갖는다. 도 3 및 4에 도시된 실시예에서, 탱크 벽(1)의 두께방향에 평행하게 연장되는 4개의 면은 필렛(44, fillet)에 의해 연결된다. 이것은 날카로운 코너의 존재를 피할 수 있게 하고, 변형의 집중을 제한함으로써 1차 단열 패널(22)의 하부 플레이트(23)의 펀칭 현상을 더욱 제한하는 것에 기여할 수 있게 한다.
도시되지 않은 실시예에서, 상부 플레이트(40) 및 하중 분배 플레이트(19)는 단일한 한 개의 부품으로 형성될 수 있다.
스페이서(41)는 2차 베어링 플레이트(17)와 상부 플레이트 사이에 배치되고, 따라서 2차 베어링 플레이트(17)와 상부 플레이트(40) 사이의 간격을 유지하기 위해 사용된다. 도 3 및 4에 도시된 실시예에서, 스페이서(41)는 탱크 벽(1)의 두께 방향으로부터 봤을 때 상부 플레이트(40)의 크기 내에 놓이기 위해 챔퍼(45, chamfer)를 갖는다. 즉, 상부 플레이트(40)는 스페이서(41)를 완전히 덮는다.
스페이서(41)는 유지 장치(98)에서 지지벽(3)에 열교현상을 제한할 수 있도록 하는 목재로 구성된다. 스페이서(41)는 U자의 두 브랜치 사이에서 중앙 하우징(46)을 획정하기 위해 반전된 U자의 형태를 갖는다. 중앙 하우징(46)은 로드(15)의 상부 단부, 잠금 부재(39), 너트(37) 및 탄성 와셔(38)를 수용한다. 스페이서(41)는 또한 베어링 표면(16)과 일렬로 형성되는 공동(15)에 수용된다.
잠금 부재(39)는 정사각형 또는 직사각형 형태를 가지며, 여기서 대각선은 U자의 두 브랜치 사이의 중앙 하우징(46)의 크기보다 더 큰 크기를 가지며, 이는 스페이서(39)에 대해 로드(15)의 회전을 차단하여 너트(35)로부터 로드(15)가 풀리는 것을 방지할 수 있도록 한다.
하중 분배 플레이트(19), 상부 플레이트(40), 스페이서(41) 및 2차 베어링 플레이트(17)를 서로 고정하기 위해, 전술한 요소에는 스크류(47, 48)가 통과하는 두 개의 보어가 각각 구비된다. 2차 베어링 플레이트(17)에 형성되는 보어는 전술한 요소들이 서로 고정되는 것을 보장하기 위해 스크류(47, 48) 중 하나와 협동하는 스레드를 각각 구비한다.
또한, 스터드(43)는 2차 밀봉 멤브레인(4)의 스트레이크(21)를 통해 형성되는 드릴 홀을 통과한다. 스터드(43)는 2차 밀봉 멤브레인(4)의 밀봉을 보장하기 위해, 드릴홀을 따라 주변에 용접되는 플랜지 링(49)을 갖는다. 따라서 2차 밀봉 멤브레인은 스터드(43)의 플랜지 링(49)과 하중 분배 플레이트(19) 사이에 끼워진다.
유지 장치(98)는 또한 지지벽(3)에 대해 고정하기 위해 4개의 인접한 1차 단열 패널(22)의 각각에 형성되는 베어링 영역(29)에서 지지벽(3)을 향해 받치는 1차 베어링 플레이트(30)를 포함한다. 표현된 실시예에서, 각 베어링 영역(29)은 1차 단열 패널(22) 중 하나의 하부 플레이트(23)와 중첩되는 부분에 의해 형성된다. 1차 베어링 플레이트(30)는 베어링 영역(29)과 일렬로 1차 단열 패널(22)의 코너 영역에서 형성되는 공동(28)에 수용된다.
너트(50)는 1차 베어링 플레이트(30)가 스터드(43)에 고정되는 것을 보장하기 위해 스터드(43)의 상부 단부에 형성되는 스레드와 협동한다. 표현된 실시예에서, 유지 장치(98)는 또한 벨빌 타입의 하나 이상의 탄성 와셔(51)를 포함하고, 이는 너트(50)와 1차 베어링 플레이트(30) 사이의 스터드(43)에 끼워져, 지지벽(3)에 1차 단열 패널(22)의 탄성 고정을 보장할 수 있도록 한다.
또한, 도 4에 도시된 단열 플러그(52)는 4개의 인접한 1차 단열 패널(22)의 코너 영역에 형성되는 공동(28)에서 유지 장치(98) 위에 삽입되고 이에 따라 유지 장치(98)에서 1차 단열 장벽(5)의 연속성을 보장한다. 또한, 도 4에 도시된 목재로 구성되는 폐쇄 플레이트(53)는 1차 밀봉 멤브레인(6)의 지지 표면의 편평도를 보장할 수 있게 한다. 폐쇄 플레이트(53)는 1차 단열 패널(22)의 코너 영역에 형성되는 페이싱에 수용된다.
이제 1차 밀봉 멤브레인(6)을 1차 단열 패널(22)에 고정하는 것이 도6 내지 14를 참조하여 여러 예시에 따라 설명될 것이다.
도 6의 실시예에서, 금속 고정 스트립(60)은 직사각형 금속 시트(33)의 외곽에서 1차 단열 패널(22)의 커버 플레이트(27) 상에 고정된다. 직사각형 금속 시트(33)의 엣지는 그러므로 고정 스트립(60)을 따라 용접에 의해 고정될 수 있다. 고정 스트립(60)은 임의의 적절한 수단, 예컨대 스크류 또는 리벳에 의해 커버 플레이트(27) 상의 페이싱에 고정된다.
도 6 및 7은 또한, 추가적인 고정점을 제공하기 위해 다른 위치에서, 예컨대 직사각형 금속 시트(33)의 외곽으로부터 이격된 1차 단열 패널(22)의 엣지를 따라 1차 단열 패널(22)의 커버 플레이트(27) 상에 고정될 수 있는 금속 플레이트(61)를 도시한다. 금속 플레이트(61)는 임의의 적절한 수단, 예컨대 스크류 또는 리벳에 의해 커버 플레이트(27) 상의 페이싱에 고정된다.
두 개의 1차 단열 패널(22) 사이의 계면(62)에서의 단면인 도 7에서 보다 구체적으로 볼 수 있는 바와 같이, 직사각형 금속 시트(33)의 편평 영역은 금속 플레이트(61)에 투명 용접에 의해 용접될 수 있다.
도 8 및 9는 엣지가 예컨대, 합판으로 구성된 브릿지 플레이트(64)를 수용하기 위한 페이싱(63)을 갖는 1차 단열 패널(22)의 또 다른 실시예를 나타낸다. 브릿지 플레이트(64)는 계면(62)에서 두 개의 1차 단열 패널(22)의 분리를 피하기 위해 두 개의 1차 단열 패널(22)의 커버 플레이트(27)에 고정되고, 따라서 1차 밀봉 멤브레인(6)이 놓이는 지지 표면의 균일성을 향상시킨다.
도 6 및 8에서, 커버 플레이트(27) 및 단열 폴리머 폼의 층(26)에는 커버 플레이트(27) 및 단열 폴리머 폼의 층(26)을 여러 부분으로 분할하고 이에 따라 냉각될 때 균열을 회피하는 완화 슬릿(65)이 제공된다.
도 10은 1차 단열 패널(22)의 또 다른 실시예를 나타내며, 여기서 완화 슬릿(65)은 공보 FR-A-3001945에 설명되는 바와 같이, 고정 스트립(60)에 인접한 영역에 제한된다.
예컨대, 복합 재료로 구성되는 열보호 스트립(66)은 용접하는 동안 커버 플레이트(27)의 손상을 방지하기 위해 직사각형 금속 시트(33)의 외곽의 특정 부분과 일렬로 고정 스트립(60)과 정렬되어 배치된다.
도 12에 나타낸 탱크 벽(101)은 1차 단열 패널(22)의 하나의 열이, 2차 단열 패널(7)의 하나의 열에, 이 뿐만 아니라 2차 단열 패널(7)의 두 열에 걸쳐 위에 놓이는 실시예를 도시한다. 도 1 내지 10의 요소와 동일하거나 유사한 요소는 동일한 참조 번호를 가지며, 이하 차이점에 대해서만 설명할 것이다.
도 12에서 필수적으로 두 개의 수정이 이루어졌다.
한편, 1차 유지 부재(97)는 분리되고 2차 유지 부재로부터 오프셋되었다. 도시되지 않은 2차 유지 부재는 다양한 방식, 예컨대 분배 플레이트(19) 위에 배치된 모든 요소가 제거된 유지 장치(98)와 같은 것으로 제조될 수 있다. 이 경우에, 하중 분배 플레이트(19) 및 이를 수용할 수 있는 페이싱(18) 또한 제거될 수 있다. 도시되지 않은 2차 유지 부재는 다양한 개수 범위, 예컨대 2차 단열 패널(7) 당 2개 내지 5개가 있을 수 있고, 예컨대 2차 패널의 코너에 및/또는 제1 방향 또는 제2 방향의 두 개의 2차 패널 사이의 갭에 위치될 수 있다. 2차 유지 부재의 다른 실시예는 WO-A-2013093262에서 설명된다.
1차 유지 부재(97)는, 예컨대 도 13의 확대도에 도시된 것 또는 공보 FR-A-2887010에 설명되는 것과 같은 다양한 방식으로 제조될 수 있다.
도 13에서, 1차 유지 부재(97)는, 예컨대 정사각형 또는 원형 외곽을 갖는 플레이트(119)를 포함하고, 플레이트는 단열 폴리머 폼의 층(11)을 향해 회전된 커버 플레이트(10)의 표면에 형성된 페이싱에, 예컨대 접착으로 고정된다. 플레이트(119)는 전술한 스터드(43)와 동일한 스터드(143)가 스크류될 수 있는 커버 플레이트(10)의 상부면에 나타나는 태핑(tapping)된 홀을 구비한다.
또한, 탱크 벽의 모든 1차 단계, 즉 1차 단열 장벽(5) 및 이것이 지지하는 1차 밀봉 멤브레인(6)은 2차 단열 패널(7)의 길이의 절반만큼 평면의 양 방향으로 오프셋되어 있다. 따라서, 직접적으로 2차 유지 부재와 일렬로 있는 대신에, 1차 유지 부재(97)는 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트의 중앙에 있다.
이러한 오프셋에도 불구하고, 2차 유지 부재는 4개의 인접한 2차 단열 패널(7)의 코너와 여전히 협동하고, 1차 유지 부재(97)는 4개의 인접한 1차 단열 패널(22)의 코너와 여전히 협력한다. 오프셋의 범위는 상이할 수 있으며 1차 유지 부재(97)는 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트의 다른 위치에 있을 수 있으나, 바람직하게는 돌출 엣지(32)로부터 일정 거리에 있어서 이와 간섭되지 않는다. 오프셋의 범위는 평면의 양 방향에서 상이할 수 있다.
도 14에 도시된 탱크 벽(201)은 1차 단열 패널(22)의 열이 2차 단열 패널(7)의 열 위에 놓이지만, 단열 패널의 길이의 일부, 여기서는 길이의 절반만큼 제1 방향으로 오프셋되는 일 실시예를 보여준다. 따라서, 1차 열의 1차 단열 패널(22)은 기저를 이루는 2차 열의 두 개의 2차 단열 패널(7)에 걸쳐 있다. 도 1 내지 도13의 요소와 동일하거나 유사한 요소는 동일한 참조 번호를 가지며, 이하 그 차이점에 대해서만 설명할 것이다.
도 14에 도시된 실시예에서, 1차 단열 패널(22)은 1차 단열 패널(22)의 변의 중간에 배치된 유지 부재에 의해 도시되지 않은 2차 밀봉 멤브레인에 고정된다. 따라서, 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트 중앙에 배치된 1차 유지 부재(97)는 1차 열의 1차 단열 패널(22)과 협력하며 1차 열의 중간 너비에 위치된다. 또한, 2차 단열 패널(7)의 코너에는 선행 실시예에서와 같이 2차 유지 부재(92)가 있다. 2차 유지 부재(92)는 1차 유지 부재(91)를 지지한다. 2차 유지 부재(92) 및 이것이 지지하는 1차 유지 부재(91)는 유지 장치(98)와 유사한 방식 또는 상이하게 생산될 수 있다. 도 1과는 달리, 1차 유지 부재(91)는 여기서 1차 단열 패널(22)의 변의 중앙에서 2개의 1차 단열 패널(22)과만 협동한다.
1차 유지 부재(91)에 대한 접근을 용이하게 하기 위해, 1차 단열 패널(22)의 형태는 접근 샤프트(93)를 형성하도록 구성될 수 있다. 이 경우에, 1차 유지 부재(91)가 예컨대 강성 시트, 예컨대 합판(도면 미도시)으로 구성된 강성 시트로 덮힌 폴리우레탄 폼 플러그와 함께 설치된 후, 샤프트(93)는 차단된다.
주름이 두 시리즈의 주름 사이의 교차지점에서 연속적인 1차 밀봉 멤브레인은 전술되었다. 1차 밀봉 멤브레인은 또한 이 두 시리즈 사이의 교차지점에서 특정 주름의 불연속성을 갖는 두 개의 서로 직각인 시리즈의 주름을 갖는다. 이 경우에, 중단은 제1 시리즈의 주름 및 제2 시리즈의 주름에서 교대로 분포되고, 한 시리즈의 주름 내에서, 주름의 중단은 평행하는 인접 주름의 중단에 대해 오프셋된다. 이 오프셋은 두 개의 평행하는 주름 사이의 간격과 동일할 수 있다.
도 11을 참조하면, 메탄 유조선(70)의 절개도는 선박의 이중 선체(72)에 설치되는 일반적으로 각기둥 형태의 단열 밀봉 탱크(71)를 나타낸다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 포함되는 LNG와 접촉할 수 있는 1차 밀봉 장벽, 1차 밀봉 장벽과 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀봉 장벽, 및 1차 밀봉 장벽과 2차 밀봉 장벽 사이 및 2차 밀봉 장벽과 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 두 개의 단열 장벽을 포함한다.
그 자체로 알려진 바와 같이, 선박의 상부 갑판에 배치된 선적/하역 파이프라인(73)은 적절한 커넥터에 의해 탱크(71)로부터 또는 탱크로 LNG 화물을 이송하기 위한 해상 또는 항구 터미널에 연결될 수 있다.
도 11은 선적 및 하역 스테이션(75), 수중 라인(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예를 나타낸다. 선적 및 하역 스테이션(75)은 이동식 암(74) 및 이동식 암(74)을 지지하는 라이저(78, riser)를 포함하는 고정 해양 설비이다. 이동식 암(74)은 선적/하역 파이프라인(73)에 연결될 수 있는 유연한 단열 파이프(79)의 다발을 지지한다. 조종가능한 이동식 암(74)은 모든 메탄 유조선(70) 템플릿에 적응할 수 있다. 도시되지 않은 링크 라인은 라이저(78)의 내부로 연장된다. 선적 및 하역 스테이션(75)은 육상 설비(77)로부터 또는 육상 설비(77)로 메탄 유조선(70)이 선적 또는 하역할 수 있도록 한다. 이 설비는 액화 가스 저장 탱크(80) 및 수중 라인(76)에 의해 선적 또는 하역 스테이션(75)에 연결되는 연결 라인(81)을 포함한다. 수중 라인(76)은 장거리, 예컨대 5km에 걸쳐 선적 또는 하역 스테이션(75)과 육상 설비(77) 사이에서 액화 가스의 이송을 가능하게 하고, 이는 선적 및 하역 작업 동안 메탄 유조선(70)을 해안으로부터 먼 거리에 있을 수 있도록 한다.
액화 가스의 이송을 위해 요구되는 압력을 생성하기 위해, 선박(70)에 내장된 펌프 및/또는 육상 설비(77)에 설비되는 펌프 및/또는 선적 및 하역 스테이션(75)에 설비되는 펌프가 제공된다.
본 발명은 몇가지 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만 이에 제한되지 않으며 본 발명의 범위 내에 있는, 설명된 수단과 기술적으로 동등한 모든 것 및 그 조합을 포함하는 것이 명백하다.
동사 "포함하다"의 사용 및 그와 결합된 형태의 사용은 청구항에 개시된 것 이외의 다른 요소 또는 다른 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다.
청구항에서, 괄호 안의 어떠한 참조 부호도 청구항에 대한 제한으로 해석되어서는 안된다.

Claims (27)

  1. 지지 구조물에 통합되는 단열 밀봉 탱크로서, 탱크는 지지 구조물의 지지벽(3)에 고정되는 탱크 벽(1, 101, 201)을 포함하고,
    탱크 벽은 탱크에 포함된 제품과 접촉할 수 있는 1차 밀봉 멤브레인(6), 1차 밀봉 멤브레인과 지지벽 사이에 배치되는 2차 밀봉 멤브레인(4), 1차 밀봉 멤브레인과 2차 밀봉 멤브레인 사이에 배치되는 1차 단열 장벽(5) 및 2차 밀봉 멤브레인과 지지벽 사이에 배치되는 2차 단열 장벽(2)을 포함하며,
    2차 단열 장벽은 제1 방향에 평행한 복수 개의 2차 열(A, B, C)을 포함하고, 2차 열은 복수 개의 나란히 배치된 평행 육면체의 2차 단열 패널(7)을 포함하며, 2차 열은 반복 패턴에 따라 제1 방향에 직각인 제2 방향으로 나란히 배치되고,
    2차 밀봉 멤브레인은 낮은 팽창 계수를 갖는 합금으로 구성되고 제1 방향과 평행한 복수 개의 스트레이크(21)를 포함하고, 스트레이크는 2차 단열 패널의 상부면에 놓이는 편평한 중앙 부분 및 중앙 부분에 대해 탱크의 내부를 향해 돌출되는 두 개의 돌출 엣지를 포함하고, 스트레이크는 반복 패턴에 따라 제2 방향으로 나란히 배치되고 돌출 엣지에서 서로 단단히 용접되며, 제1 방향과 평행하고 2차 단열 패널에 고정되는 고정 날개는 2차 단열 장벽에 2차 밀봉 멤브레인을 고정하기 위해 나란히 배치된 스트레이크 사이에 배치되며,
    2차 열(A, B, C)의 반복 패턴의 크기는 제2 방향의 스트레이크(21)의 크기의 정수배이고,
    지지벽은 2차 열 사이의 계면에 배치되며 지지벽에 2차 단열 패널을 고정하기 위해 2차 단열 패널(7)과 협동하는 2차 유지 부재(98, 92)를 지지하며,
    1차 단열 장벽(5)은 제1 방향과 평행한 복수 개의 1차 열을 포함하고, 1차 열은 복수 개의 나란히 배치된 평행육면체의 1차 단열 패널(22)을 포함하며, 1차 열은 반복 패턴에 따라 제2 방향으로 나란히 배치되고, 1차 열의 반복 패턴의 크기는 제2 방향의 2차 열(A, B, C)의 반복 패턴의 크기와 동일하며,
    1차 유지 부재(98, 91, 97)는 1차 열 사이의 계면에 배치되고 1차 단열 패널을 2차 밀봉 멤브레인에 고정하기 위해 1차 단열 패널과 협동하며,
    1차 밀봉 멤브레인은 제1 방향과 평행하고 제2 방향으로 반복 패턴에 따라 배치되는 제1 주름(56) 및 제1 주름 사이에 위치하고 1차 단열 패널의 상부면에 놓이는 편평 부분을 포함하며,
    1차 열의 반복 패턴의 크기는 제1 주름의 반복 패턴의 크기의 정수배이고,
    1차 밀봉 멤브레인은 제1 방향에 평행한 복수 개의 금속 시트의 열을 포함하고, 금속 시트의 열은 엣지 영역(59)에 의해 서로 단단히 용접되는 복수 개의 직사각형 금속 시트(33)를 포함하며, 금속 시트의 열은 제2 방향으로 나란히 배치되고 서로 단단히 용접되며, 제2 방향의 금속 시트의 열의 크기는1차 열의 반복 패턴의 크기의 정수 배와 동일하고,
    금속 시트의 열은 1차 열에 대해 제2 방향으로 오프셋되어 금속 시트의 열 사이의 용접 접합은 1차 열 사이의 계면으로부터 일정거리에 위치하는, 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 또는 각각의 1차 열은 두 개의 2차 열(A, B, C)에 걸쳐 위에 놓이고 1차 유지 부재(97)는 2차 단열 패널(7)에 의해 지지되는, 탱크.
  3. 제2항에 있어서,
    1차 열은 2차 열(A, B, C)에 대해 2차 열의 반복 패턴의 크기의 절반만큼 제2 방향으로 오프셋되는, 탱크.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 또는 각각의 1차 열 내의 1차 단열 패널 사이의 계면은 1차 열이 그 위에 놓이는 두 개의 2차 열 내의 2차 단열 패널 사이의 계면에 대해 제1 방향으로 오프셋되며, 1차 유지 부재(97)는 2차 단열 패널의 엣지로부터 일정 거리에 있는 2차 단열 패널(7)에 의해 지지되는, 탱크.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 유지 부재는 2차 밀봉 멤브레인 하부의 2차 단열 패널의 커버 플레이트에 고정되는 플레이트 및 상기 플레이트에 부착되고 1차 단열 장벽(5)을 향해 2차 밀봉 멤브레인을 타이트하게 통과하는 로드를 포함하는, 탱크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 또는 각각의 1차 열은 2차 열(A, B, C) 위에 놓이고 1차 유지 부재(98, 91)는 2차 유지 부재에 의해 지지되는, 탱크.
  7. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 주름(56)은 제2 방향으로 제1 규칙 간격(58)만큼 이격되는, 탱크.
  8. 제7항에 있어서,
    제2 방향의 스트레이크(21)의 크기는 상기 제1 규칙 간격(58)의 정수 배인, 탱크.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 열은 반복 패턴에 따라 나란히 배치되는 복수 개의 평행육면체의 1차 단열 패널(22)을 포함하고, 1차 밀봉 멤브레인의 금속 시트의 열은 반복 패턴에 따라 나란히 배치되는 복수 개의 직사각형 금속 시트(33)를 포함하며, 직사각형 금속 시트의 반복 패턴의 크기는 제1 방향으로 1차 단열 패널의 반복 패턴의 크기의 정수 배와 동일한, 탱크.
  10. 제9항에 있어서,
    직사각형 금속 시트(33)의 엣지는 제2 방향과 평행한 1차 단열 패널(22)의 엣지에 대해 제1 방향으로 오프셋되어, 직사각형 금속 시트 사이의 용접 접합은 제2 방향에 평행한 1차 단열 패널의 엣지로부터 일정 거리에 위치하는, 탱크.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 단열 패널(22) 및/또는 2차 단열 패널(7)은 정사각형 형태를 포함하는, 탱크.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 밀봉 멤브레인(6)은 또한 제2 방향에 평행하고 제1 방향으로 반복 패턴에 따라 배치된 제2 주름(55)을 포함하며, 편평 부분은 제1 주름 사이 및 제2 주름 사이에 위치하는, 탱크.
  13. 제12항에 있어서,
    제2 방향에 평행한 제2 주름(55)은 제1 방향으로 제2 규칙 간격(57)만큼 이격되는, 탱크.
  14. 제7항 및 제13항의 조합에 있어서,
    제1 규칙 간격(58)은 제2 규칙 간격(57)과 동일한, 탱크.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 주름 및 제2 주름(55, 56)은 제1주름과 제2 주름의 교차지점에서 연속적인, 탱크.
  16. 제12항 내지 제14항에 있어서,
    제1 주름 및 제2 주름은 제1 주름과 제2 주름의 교차지점에서 불연속적인, 탱크.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 밀봉 멤브레인의 직사각형 금속 시트(33)는 제2 주름의 반복 패턴의 크기의 정수 배와 실질적으로 동일한 제1 방향으로의 크기를 갖는, 탱크.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 단열 패널(22)은 1차 밀봉 멤브레인(4)에 놓인 하부 플레이트(23), 하부 플레이트와 커버 플레이트(27) 사이에 배치된 중간플레이트(25), 하부 플레이트와 중간 플레이트 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제1 층(24) 및 중간 플레이트와 커버 플레이트(27) 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제2 층(26)을 포함하는, 탱크.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 밀봉 멤브레인(5)은 고정 수단에 의해 1차 단열 장벽에 고정되고, 고정 수단은 직사각형 금속 시트(33)의 외곽에 대응하며 직사각형 금속 시트의 엣지 영역(59)이 용접될 수 있는 위치에서 1차 단열 패널 상에 고정되는 금속 고정 스트립(60)을 포함하는, 탱크.
  20. 제19항에 있어서,
    1차 단열 패널은 1차 단열 패널의 두께 방향으로 내부에 중공이 형성되고 1차 단열 패널의 커버 플레이트(27) 상에 나타나는 완화 슬릿(65)을 포함하며, 금속 고정 스트립(60)은 커버 플레이트 상에 고정되고 완화 슬릿(65)에 의해 분리되는 수 개의 정렬 세그먼트를 포함하는, 탱크.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 밀봉 멤브레인(5)은 고정 수단에 의해 1차 단열 장벽에 고정되고, 고정 수단은 직사각형 금속 시트의 외곽으로부터 일정 거리에 있는 1차 단열 패널의 엣지 영역에 대응하며 직사각형 금속 시트(33)의 중앙 영역이 용접될 수 있는 위치에서 1차 단열 패널(22) 상에 고정되는 금속 삽입체(61)를 포함하는, 탱크.
  22. 제21항에 있어서,
    1차 단열 패널은 1차 단열 패널의 두께 방향으로 내부에 중공이 형성되고 1차 단열 패널의 커버 플레이트(27) 상에 나타나는 완화 슬릿(65)을 포함하며, 금속 삽입체(61)는 완화 슬릿(65) 사이의 커버 플레이트(27) 상에 고정되는, 탱크.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 단열 장벽은 두 개의 1차 단열 패널(22)의 분리를 피하기 위해 적어도 두 개의 인접한 1차 단열 패널(22)의 상부면에 고정되는 브릿지 요소(64)를 포함하는, 탱크.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 1차 단열 패널(22)은 상기 브릿지 요소(64)를 수용하기 위해 상부면의 엣지에 페이싱(63)을 포함하는, 탱크.
  25. 유체를 이송하는 선박(70)으로서, 선박은 이중 선체(72) 및 이중 선체(72)에 배치되는 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 탱크(71)를 포함하는, 유체를 이송하는 선박.
  26. 유체의 이송 시스템으로서, 시스템은 제25항에 따른 선박(70), 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 육상 저장 설비(77)에 연결하도록 배치된 단열 파이프라인(73, 79, 76, 81) 및 단열 파이프라인을 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 유체를 구동하는 펌프를 포함하는, 유체의 이송 시스템.
  27. 제25항에 따른 선박(70)의 선적 또는 하역하는 방법으로서, 유체는 단열 파이프라인(73, 79, 76, 81)을 통해 부유식 또는 육상 저장 설비(77)로부터 선박의 탱크(71)로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 운반되는, 방법.
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