KR20210081296A - 탱크 벽을 위한 단열 배리어 - Google Patents

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KR20210081296A
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앙투안 필립
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 지지 구조(2)에 고정된 밀봉된 단열 탱크의 벽(1)을 위한 단열 배리어(5)에 관한 것으로, 단열 배리어(5)는,
- 적어도 하나의 절연 패널(11)의 외부 플레이트(15) 상에 지지 영역(17)을 제공하는 적어도 하나의 하우징(18)을 갖는 절연 패널(11);
- 상기 하우징(18) 내부에 위치한 고정 장치(12); 및
- 상기 하우징(18) 내부에 수용된 절연 플러그(25)로서, 상기 절연 플러그(25)가 상기 단열 배리어(5)의 두께 방향에서 지지 구조(2)에 인접하는 지지 영역을 갖는 폴리머 폼 층(23)을 포함하는, 절연 플러그(25);
을 포함한다.

Description

탱크 벽을 위한 단열 배리어{HEAT INSULATING BARRIER FOR A TANK WALL}
본 발명은 예를 들어 -50℃ 와 0℃ 사이의 온도를 갖는 액화 석유 가스(LPG 라고도 함)의 운송, 또는 대기압에서 약 -162℃인 액화 천연 가스(LNG)의 운송을 위한 탱크와 같은, 액화 가스의 저장 및/또는 운송을 위해 밀봉되고 단열되는 탱크의 분야에 관한 것이다.
이 탱크는 육지 또는 부유 구조물에 설치할 수 있다. 부유 구조물의 경우, 탱크는 액화 가스를 운송하거나 부유 구조물의 추진을 위한 연료로 사용된 액화 가스를 수용하도록 의도될 수 있다.
출원 FR3064042는 두께 방향으로 지지 구조, 제2 단열 배리어, 제2 밀봉 멤브레인, 제1 단열 배리어 및 제1 단열 배리어에 대하여 지지되고 탱크에 저장된 유체와 접촉하도록 의도된 제1 밀봉 멤브레인을 포함하는 벽을 갖는 액화 천연 가스의 저장을 위한 밀봉된 단열 탱크를 개시한다.
제1 단열 배리어는 각각 외부 강성 플레이트 및 외부 강성 플레이트에 부착되고 외부 강성 플레이트와 제1 밀봉 멤브레인 사이에 위치하는 폴리머 폼 층을 포함하는 나란히 놓인(juxtaposed) 제1 절연 패널을 포함한다. 제1 절연 패널은 외부 강성 플레이트에 지지 영역을 제공하는 폴리머 폼 층의 전체 두께를 통해 연장되는 리세스를 가지며, 외부 강성 플레이트 상의 지지 영역은 고정 장치(anchoring device)와 함께 작용한다.
고정 장치는 지지 구조에 직접 또는 간접적으로 고정된 스터드 볼트, 스터드 볼트에 장착되고 외부 강성 플레이트의 지지 영역에 인접하는 유지 요소(retaining element)를 포함한다. 고정 장치는 스터드 볼트에 나사로 고정되고 유지 요소를 스터드 볼트에 고정하는 너트를 갖는다.
단열 배리어는 또한 폴리머 폼 층의 리세스에 수용되어 제1 단열 배리어의 단열의 연속성을 보장하는 절연 강화 플러그를 포함한다. 절연 강화 플러그는 두께 방향을 따라 외부 강성 플레이트의 지지 영역에서 제1 밀봉 멤브레인까지 연장되어, 제1 밀봉 멤브레인에 가해질 수 있는 압축력을 흡수(take up)한다.
절연 강화 플러그의 외측 단부는 너트와 스터드 볼트의 끝을 수용할 수 있는 하우징을 제공하기 위하여 움푹 파여져 있다. 이 하우징의 치수로 인해 베이스 플레이트에 대한 단열 플러그 베어링의 표면적이 작다.
따라서, 절연 플러그의 절연 폼 층이 찌그러지는 것을 방지하기 위해, FR 3064042는 절연 강화 플러그의 절연 폼 층의 밀도가 증가되어야 한다고 교시한다. 그러나 밀도를 높이면 절연 플러그의 비용도 증가하고 국부적으로 열 성능이 저하된다.
본 발명은 지지 구조에 고정되는 단열 배리어 및 단열 배리어에 인접하고 탱크에 저장된 유체와 접촉하도록 의도된 밀봉 멤브레인을 포함하는 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽을 제공한다.
본 발명의 근본이 되는 하나의 개념은 고정 장치를 수용하는 단열 배리어의 리세스에 수용되도록 의도된 절연 플러그가 장착된 단열 배리어의 제공을 포함하고, 절연 보강 플러그는 단열 배리어의 단열의 연속성과 예를 들어 정수압 및/또는 슬로싱 힘(sloshing force)과 같은 제1 밀봉 멤브레인에 가해질 수있는 임의의 압축력의 탁월한 흡수를 보장한다
일 실시예에서, 본 발명은 지지 구조에 고정되는 단열 배리어 및 단열 배리어에 인접하고 탱크에 저장된 유체와 접촉하도록 의도된 밀봉 멤브레인을 포함하는 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽으로서, 상기 단열 배리어는,
- 밀봉 멤브레인을 지지하기 위한 내부 표면을 정의하는 절연 패널들로서, 절연 패널은 각각 내부 플레이트, 외부 플레이트 및 외부 플레이트와 내부 플레이트 사이에 위치하는 폴리머 폼 층을 포함하고; 절연 패널은 상기 밀봉 멤브레인을 지지하고 상기 절연 패널들 중 적어도 하나의 외부 플레이트 상에 지지 영역을 제공하는 상기 내부 표면 위로 개방되는 적어도 하나의 하우징을 갖는, 절연 패널;
- 하우징 내부에 위치한 고정 장치로서, 고정 장치는 지지 구조에 직접 또는 간접적으로 고정된 스터드 볼트, 지지 영역에 힘을 가하는 유지 요소 및 유지 요소가 상기 지지 영역에 인접하도록 유지하는 스터드 볼트에 고정된 고정 부재(securing member)를 포함하는, 고정 장치;
하우징 내부에 수용되고 밀봉 멤브레인의 내부 지지 표면과 같은 높이의 내부 표면을 갖는 절연 플러그로서, 절연 플러그는 지지 영역을 갖는 폴리머 폼 층을 포함하고, 지지 영역을 통해 절연 플러그가 단열 배리어의 두께 방향에서 지지 구조에 인접하며, 지지 영역은 두께 방향과 직각을 이루는 평면에서 돌출부(projection)에 차이 S1-S2보다 큰 표면적 S를 갖는, 절연 플러그- 여기서, S1은, 두께 방향과 직각을 이루는 평면에서 지지 영역에서 하우징 단면의 표면적이고, S2는 π * (d2/2)2이며, 여기서 d2는 두께 방향과 직각을 이루는 평면에 투영 된 고정 부재의 전체 직경;을 포함하는 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽을 제공한다.
지지 영역은, 특히 탱크에 포함된 액체에 의해 밀봉 멤브레인에 가해지는 동압 및 정수압(dynamic and hydrostatic pressures)의 영향 하에서, 이송 중에 압축력이 통과할 수 있는 절연 플러그의 폴리머 폼 층의 영역으로 정의된다.
다른 유리한 실시예에 따르면, 이러한 탱크 벽은 다음 특성 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 고정 부재는 스터드 볼트의 나사산 단부와 함께 작용하는 너트이다.
일 실시예에 따르면, 절연 패널은 밀봉 멤브레인의 내부 지지 표면을 정의하는 내부 플레이트를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 유지 요소는 스터드 볼트가 통과하는 개구를 갖는, 예를 들어 환형인 플레이트이다.
일 실시예에 따르면, 절연 플러그는 밀봉 멤브레인의 내부 지지 표면과 같은 높이의 내부 플레이트를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 절연 플러그의 내부 플레이트는 합판(plywood) 또는 합성물(composite)로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 절연 플러그의 내부 플레이트는 두께가 4 내지 24mm이다. 실제로 두께는 일반적으로 내부 플레이트와 접촉하여 배치된 제1 멤브레인의 두 주름(corrugations)이 교차하는 지점에서 노드의 유무에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 두께는 노드가 없는 경우 4 ~ 12mm, 노드가 있는 경우 9 ~ 24mm이다.
일 실시예에 따르면, 절연 플러그의 폴리머 폼 층은 절연 패널의 폴리머 폼 층과 동일한 밀도를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 절연 플러그의 폴리머 폼 층은 80 내지 210 kg/m3의 밀도를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 단열 배리어는 고정 부재와 절연 플러그 사이에 위치한 지지 요소를 포함하고, 지지 요소는 단열 배리어의 두께 방향으로 지지 구조에 인접하고, 폴리머 폼 층의 지지 영역은 고정 부재를 적어도 부분적으로 덮는 지지 요소의 영역에 인접한다.
일 실시예에 따르면, 지지 요소는 지지 구조의 방향으로 고정 장치에 인접한다.
일 실시예에 따르면, 지지 요소는 폴리머 폼 층의 지지 영역이 인접하는 외부 플레이트 및 외부 플레이트에 부착되고 스터드 볼트에 고정되는 추가의 고정 부재를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 지지 요소의 외부 플레이트는 금속 플레이트이고 추가의 고정 부재는 금속 플레이트에 용접된 너트이다.
일 실시예에 따르면, 지지 요소의 외부 플레이트는 지지 영역에 접착된다.
일 실시예에 따르면, 절연 플러그 및 대응하는 하우징은 회전하는 실린더의 형상을 가지며, 그 축은 스터드 볼트의 중심축에 대응한다.
일 실시예에 따르면, 지지 요소는 유지 요소에 인접하는 외부 표면 및 폴리머 폼 층의 지지 영역이 인접하는 내부 표면을 갖는 스페이서이고, 스페이서는 그 외부 표면에 제공되고 고정 부재가 수용되는 리세스를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 스페이서는 플라스틱 및 합판으로부터 선택된 재료로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 스페이서는 리세스로 개방되고 스터드 볼트의 일단이 수용되는 홀을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 유지 요소는 고정 부재가 놓이는 카운터성크(countersunk) 리세스 및 지지 영역에 힘을 가하는 주변부를 가지며, 고정 부재는 주변부와 같은 높이가 되어 폴리머 폼 층의 지지 영역이 고정 부재와 유지 요소의 주변부 모두에 인접한다.
일 실시예에 따르면, 하우징은 적어도 2개의 인접한 절연 패널의 엣지에 형성된 적어도 2개의 리세스에 의해 형성된다.
일 실시예에 따르면, 하우징은 4개의 인접한 절연 패널의 코너에 만들어진 적어도 4개의 리세스에 의해 형성된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 전술 한 벽을 포함하는 밀봉된 단열 탱크에 관한 것이다.
위에서 언급한 실시예들 중 하나에 따른 탱크는, 예를 들어 LNG 저장을 위한 육상 저장 시설의 일부일 수 있거나, 또는 에탄 또는 메탄 탱커, 부유식 LNG 저장 및 재기화 유닛(FSRU), 부유식 생산 및 원격 저장 유닛(FPSO) 및 기타 장치와 같은, 해안 또는 심해의 부유 구조물에 설치될 수 있다. 부유 구조물의 경우, 탱크는 부유 구조물의 추진을 위한 연료로서 액화 천연 가스를 수용하도록 의도될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유체를 운반하기 위한 선박은 이중 선체(double hull)와 같은 선체(hull), 및 선체에 위치한 전술한 탱크를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 유체가 절연 파이프 라인을 통해 부유식 또는 육상 저장 시설로 또는 그로부터, 또는 선박의 탱크로 또는 그로부터 운송되는 선박을 적재 또는 하역하는 방법을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 유체를 위한 이송 시스템을 제공하는데, 상기 시스템은 전술한 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육상 저장 시설에 연결하도록 배열된 절연 파이프 및 절연 파이프를 통해 유체 흐름을 부유식 또는 육상 저장 시설로 또는 그로부터, 또는 선박의 탱크로 구동하는 펌프를 포함한다.
따라서, 상기 언급된 특성을 통해, 절연 플러그의 지지 영역은 종래 기술보다 더 큰 표면적을 가지며, 이는 절연 패널의 폴리머 폼 층보다 더 높은 밀도를 갖는 절연 플러그의 폴리머 폼 층없이 압축력을 더 잘 흡수할 수 있게 한다.
첨부된 도면을 참조하여 제한적이지 않고 단지 예시적인 목적으로 제공되는 본 발명의 다양한 특정 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 본 발명은 더 잘 이해 될 것이며, 본 발명의 다른 목적, 세부 사항, 특징 및 이점은 보다 명확해질 것이다.
[도 1] 도 1은 밀봉된 단열 탱크 벽의 절개 사시도이다.
[도 2] 도 2는 제1 실시예에 따른 단열 배리어의 하우징 내부에 수용된 절연 플러그의 개략적인 단면도이다.
[도 3] 도 3은 도 2의 절연 플러그의 개략도이다.
[도 4] 도 4는 제2 실시예에 따른 단열 배리어의 하우징 내부에 수용된 절연 플러그의 개략적인 단면도이다.
[도 5] 도 5는 제3 실시예에 따른 단열 배리어의 하우징 내부에 수용된 절연 플러그의 개략적인 단면도이다.
[도 6] 도 6은 도 5의 절연 플러그의 개략도이다.
[도 7] 도 7은 도 5의 스페이서의 개략적인 사시도이다.
[도 8] 도 8은 절연 플러그가 지지되는 지지 영역의 표면적 S, 하우징 섹션의 표면적 S1 및 너트의 전체 치수에 해당하는 표면적 S2를 보여주는, 도 2의 위에서 본 개략도이다.
[도 9] 도 9는 액화 천연 가스 저장 탱크와 이 탱크를 적재/하역하기 위한 터미널을 가진 선박의 절개된 개략도이다.
관례 상 "외부"와 "내부"라는 용어는 탱크의 외부와 내부를 참조하여, 다른 요소와 관련하여 한 요소의 상대적 위치를 정의하는 데 사용된다.
도 1은 액화 천연 가스(LNG)와 같은 유체를 저장하기 위한 밀봉된 단열 탱크의 벽(1)의 다층 구조를 도시한다. 탱크의 각 벽(1)은 두께 방향으로 탱크의 외부에서 내부로 연속적으로, 지지 구조(2)에 유지되는 제2 단열 배리어(3), 제2 단열 배리어(3)에 인접하는 제2 밀봉 멤브레인(4), 제2 단열 배리어(3)에 인접하는 제1 단열 배리어(5), 제2 밀봉 멤브레인(4)에 인접하는 제1 단열 배리어(5) 및 탱크에 포함된 액화 천연 가스와 접촉하도록 의도된 제1 밀봉 멤브레인(6)을 포함한다.
지지 구조(2)는 특히 자기 지지형(self-supporting) 금속 시트, 또는 보다 일반적으로 적절한 기계적 특성을 갖는 임의의 유형의 강성 파티션을 포함할 수 있다. 지지 구조(2)는 특히 선박의 선체 또는 이중 선체로 형성될 수 있다. 지지 구조(2)는 탱크의 일반적 형상 특히 다면체 형상을 정의하는 복수의 벽을 포함한다.
제2 단열 배리어(3)는 수지 비드 및 지지 구조(2)에 용접된 스터드 볼트에 의해 지지 구조(2)에 고정된 복수의 제2 단열 패널(7)을 포함한다. 제2 단열 패널(7)은 실질적으로 직사각형의 직육면체(parallelepiped) 형상이고, 기능적 조립에서 역할을 보장하기 위해 캡에 의해 서로 분리된 평행한 열에 배치된다. 갭은 예를 들어 글래스 울(glass wool), 락울(rock wool) 또는 오픈 셀 소프트 합성포(open-cell soft synthetic foam)와 같은 단열재로 채워져 있다. 제2 절연 패널(7)은 각각 내부 플레이트(9)와 외부 플레이트(10) 사이에 샌드위치된 폴리머 폼 층(8)을 갖는다. 내부 플레이트(9) 및 외부 플레이트(10)는 예를 들면 폴리머 폼 층(8)에 접착된 합판 플레이트이다. 폴리머 폼(8)은 예를 들어 유리 섬유(glass fibres)와 같은 섬유로 선택적으로 강화된 폴리 우레탄 폼일 수 있다.
도시된 실시예에서, 제2 밀봉 멤브레인(4)은 융기된 엣지를 갖는 금속 스트레이크(strakes)의 연속된 시트를 포함한다. 스트레이크는 그 융기된 엣지가 제2 절연 패널(7)의 내부 플레이트(9)에 있는 홈에 고정된 평행 용접 지지대에 용접된다. 스트레이크는 예를 들어 Invar®: 1.2.10-6에서 2.10-6 K-1 사이의 팽창 계수를 갖는 철-니켈 합급으로 만들어진다.
도시되지 않은 다른 실시예에 따르면, 제2 밀봉 멤브레인(4)은 각각이 중첩 방식(overlapping manner)으로 함께 용접된 실질적으로 직사각형 형상인 복수의 주름진 금속 시트를 포함한다. 또한, 주름진 금속 시트는 제2 절연 패널(7)의 내부 플레이트(9)에 고정된 금속 플레이트에 용접된다. 주름은 예를 들어 탱크에서 바깥쪽으로 돌출되며 제2 절연 패널(7)의 내부 플레이트(9)에 있는 홈에 수용된다.
또한, 제2 단열 배리어(5)는 대략 직사각형의 직육면체 형상의 복수의 제1 절연 패널(11)을 포함한다. 제2 단열 배리어(3)의 제2 절연 패널(7)과의 관계에서 엇갈리게(staggered) 배치되고, 이러한 방식으로 각각의 제1 절연 패널(11)은 4개의 제2 절연 패널(7) 상에 엇갈리게 배열된다. 제1 절연 패널(11)은 후술할 고정 장치(12)에 의해 제2 절연 패널(7)에 고정된다.
설명된 실시예에서, 각각의 제1 절연 패널(11)은 2개의 강성 플레이트, 즉 외부 플레이트(15)와 내부 플레이트(14) 사이에 샌드위치된 폴리머 폼 층(13)을 갖는다. 외부 플레이트(15) 및 내부 플레이트(14)는 예를 들어 합판으로 제조된다. 폴리머 폼 층(13)은 예를 들어 유리 섬유와 같은 섬유로 선택적으로 강화된 폴리 우레탄 폼이다.
제1 밀봉 멤브레인(6)은 복수의 주름진 금속 시트를 조립함으로써 얻어진다. 주름진 금속 시트는 각각 실질적으로 직사각형 형상을 갖는다. 주름은 탱크 내부로 돌출된다. 제1 밀봉 멤브레인(6)의 주름진 금속 시트는 제1 절연 패널(11)과 관련하여 엇갈리게 배치되어, 주름진 금속 시트 각각이 4개의 인접한 제2 절연 패널(11) 위로 공동으로(conjointly) 연장된다. 주름진 금속 시트는 함께 랩 용접(lap-welded)되고, 엣지를 따라 제1 절연 패널(11)에 고정된 금속 플레이트, 특히 내부 플레이트(14)에 추가로 용접된다. 제1 절연 패널(11)의 내부 플레이트(14)는 제1 밀봉 멤브레인(6)의 내부 지지 표면을 형성한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 제1 절연 패널(11)은 각각의 코너에 리세스(16)를 갖는다. 각각의 리세스(16)는 내부 플레이트(14)를 통과하고 폴리머 폼 층(13)의 전체 두께에 걸쳐 연장된다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 리세스(16)에서 외부 플레이트(15)는 폴리머 폼 층(13) 및 내부 플레이트(14)를 넘어 돌출되어 후술하는 고정 장치(12)와 함께 작용하는 지지 영역(17)을 형성한다. 제1 절연 패널(11) 중 하나의 코너에 형성된 각각의 리세스(16)는 3개의 인접한 제1 절연 패널(11)의 코너에 형성된 리세스(16) 반대편에 위치하여, 4개의 리세스가 함께 제1 단열 배리어(5)에서 하우징(18)을 형성한다. 따라서, 상기 리세스(18)에 위치한 단일의 고정 장치(12)는 각각 4개의 인접한 제1 절연 패널(11)에 속하는 4개의 지지 영역(17)과 함께 작용할 수 있다.
도시된 실시예에서, 예를 들어 합판으로 된 스페이서(19)는 이를 강화하기 위해 각각의 제1 절연 패널(11)의 지지 영역(17)에 부착된다.
도시된 실시예에서, 각각의 하우징(18)은 제1 절연 패널(11)의 코너의 몇 개의 리세스(16)로부터 형성된다. 그러나, 도시되지 않은 다른 실시예에서, 각각의 리세스(18)는 제1 절연 패널(11)의 엣지와 제1 절연 패널(11)의 코너의 어디에도 직접 제공되지 않을 수 있고, 그에 따라 단일의 제1 절연 패널(11)의 폴리머 폼 층(13)을 통해 만들어질 수 있다.
설명된 실시예에서, 각각의 고정 장치(12)는 도시되지 않은, 제2 절연 패널(7) 중 하나의 내부 플레이트(9)에 부착된 금속 플레이트로부터 돌출된 스터드 볼트(20)를 갖는다. 스터드 볼트(20) 각각은 제2 밀봉 멤브레인(4)의 홀을 통과한다. 또한, 제2 밀봉 멤브레인(4)은 제2 밀봉 멤브레인(4)을 통한 스터드 볼트(20)의 통로를 밀봉하기 위해 금속 플레이트에 개구의 주위 모두에서 밀봉 방식으로 용접된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 고정 장치(12)는 스페이서(19)를 통해 4개의 인접한 제1 절연 패널(11) 각각의 지지 영역(17)에 인접하는 각각의 스터드 볼트(20)에 부착된 유지 요소(21)를 포함한다. 또한, 너트(22)와 같은 고정 부재는 스터드 볼트(20)의 나사산과 결합하고 유지 요소(21)의 내부면에 인접하여, 유지 요소(21)가 스터드 볼트(20)에 고정되어 따라서 지지 영역(17)에 대해 유지력을 가하도록 한다.
도 2에 도시된 실시예에서, 유지 요소(21)는 스터드 볼트(20)가 통과하는 개구를 갖는 환형 플레이트이다.
또한, 도시되지 않은 실시예에서, 벨빌 와셔(Belleville washers)와 같은 하나 이상의 스프링 와셔가 너트(22)와 유지 요소(21) 사이의 스터드 볼트(20)에 나사산되고, 따라서 제1 절연 패널(11)이 제2 절연 패널(7)에 탄성적으로 고정되는 것을 보장한다.
도 2 및 3에 도시된 절연 플러그(25)는 절연 폴리머 폼 층(23)을 포함하고, 유리하게는, 인접한 제1 절연 패널(11)의 내부 플레이트(14)와 높이가 같은, 예컨대 합판 또는 합성 재료(composite material)로 된 내부 플레이트(24)를 포함한다. 절연 플러그(25)는 외부 플레이트(26)에 놓인다. 외부 플레이트(26)는 예를 들어 스테인리스 스틸로 만들어진 금속 플레이트이며, 여기에 스터드 볼트(20)의 나사산 단부에 나사 결합된 너트(27)가 용접된다. 따라서, 외부 플레이트(26)는 제1 밀봉 멤브레인(6) 상의 탱크에 포함된 액체에 의해 가해지는 동적 및 정수압(dynamic and hydrostatic pressures)의 영향 아래에 절연 플러그(25)에 가해지는 힘이 분배되고 이 힘을 고정 장치(12), 특히, 스터드 볼트(20)로 전달하는 것을 보장한다. 이러한 배열을 통해 절연 플러그(25)의 위치가 조정되어, 너트(22)를 나사형 스터드 볼트(20)에 더 크거나 더 작은 정도로 나사 조임으로써 멤브레인 지지 표면이 평평하도록 보장할 수 있다.
도 8은 위에서 본 도 2의 개략도이며 다음을 설명한다.
- 하우징(18) 일부의 표면적 S1 (해치),
- 직경 d2를 갖는 너트(22)의 전체 치수에 대응하는 표면적 S2 (점선);
- 외부 플레이트(26)와 접촉하고, 특히 제1 밀봉 멤브레인의 탱크에 포함된 액체에 의해 가해지는 동적 및 정수압의 영향 아래에서, 운송중에 압축력이 지나는 폴리머 폼 층(23)의 표면적에 해당하는 표면적 S (+로 덮힘)
도 2의 배열은 종래 기술의 배열과 비교할 때 표면적 S가 차이 S1-S2보다 더 크도록 한다는 점에서 유리하다는 것을 도 8로부터 알 수있다.
일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 절연 플러그(25)는 외부 플레이트에 접착된다. 유리하게는, 이러한 실시예에서, 절연 플러그(25) 및 대응하는 하우징(18)은 회전하는 실린더의 형상이고, 그 축은 나사형 볼트(20)의 축에 대응한다. 이것은 절연 플러그(25)가 하우징(18)에 나사 결합 될 때, 절연 플러그(25)와 하우징(18)의 벽 사이의 간극(clearances)을 감소시키면서, 하우징(18)의 내부에서 회전하는 것을 허용할 수 있다. 왜냐하면 이러한 간극은 대류 현상을 생성할 수 있기 때문이다.
일 실시예에 따르면, 절연 플러그(25)는 하우징(18)에 강제로 장착, 다시 말해, 하우징(18) 내에서 반경 방향으로 압축되어, 하우징(18)의 벽과 절연 플러그(25) 사이의 대류 현상을 방지한다.
또 다른 실시예에서, 절연 플러그(25)는 외부 플레이트(26)에 접착되지 않는다. 이 경우 외부 플레이트(26)는 먼저 스터드 볼트(20)에 나사로 고정된 다음 절연 플러그(25)가 하우징(18)에 삽입되고 외부 플레이트(26)에 인접하게 된다.
또 다른 실시예에서, 절연 플러그(25)는 사전 가공(prefabrication)하는 동안에 외부 플레이트(26)에 접착된다. 이 경우, 절연 플러그(25)와 외부 플레이트(26)의 조립체는 이 조립체를 고정하고 너트(27)의 회전을 차단하기 위해 너트(27)에 접착되며, 특히, 너트가 분할 너트가 아닌 경우, 너트(27)가 스터드 볼트(20)에서 풀리는 것을 방지하기 위해 너트(27)에 접착된다.
도 4에 설명된 실시예에서, 고정 장치(12)의 유지 요소(21)는 너트(22)가 놓이는 카운터성크 리세스(28)를 갖는다. 또한, 유지 요소(21)는 두께 방향에 직각으로 연장되는 주변부(29)를 갖는다. 카운터성크 리세스(28)의 깊이는 너트(22)의 높이에 대응하여, 너트(22)가 유지 요소(21)의 주변부(29)와 같은 높이가 되도록 한다.
절연 플러그(25)는 인접한 제1 절연 패널(11)의 내부 플레이트(14)와 같은 높이에 있는 내부 플레이트(24) 및 폴리머 폼 층(25)을 갖는다. 폴리머 폼 층(25)의 내부 단부는 스터드 볼트(20)의 단부를 수용하는 블라인드 홀(30)을 갖는다. 또한, 너트(22)가 유지 요소(21)의 주변부(29)와 같은 높이기 때문에, 절연 플러그(25)는 유지 요소(21)의 너트(22) 및 주변부(29) 모두에 대해 인접하고, 이는 또한 너트(22)의 단면에 대응하는 전체 표면적에 의해 감소되지 않는 절연 플러그(25)를 위한 지지 표면을 얻는 것을 가능하게 한다.
도 5 내지 7은 제3 실시예를 도시한다. 이 실시예에서 고정 장치(12)에는 유지 요소(21)와 절연 플러그(25) 사이에 삽입된 스페이서(31)가 제공된다. 스페이서(31)는 유지 요소(21)에 인접하는 외부 표면과 절연 플러그(25)가 인접하는 내부 표면을 갖는다. 스페이서(31)는 고정 장치(12)의 너트(22)가 수용되는 상기 스페이서(31)의 외부 표면에 형성된 리세스(32)를 갖는다. 따라서 스페이서(31)의 내부 표면은 너트(22)를 덮어, 절연 플러그(25)의 지지 표면도 너트(22)의 단면에 의해 감소되지 않는다.
스페이서(31)는 또한 리세스(32)를 향해 개방되고 스터드 볼트(20)의 단부가 통과하는 홀(33)을 갖는다. 설명된 실시예에서, 홀(33)은 개방되어 있다. 폴리머 폼 층(23)의 내부 단부는 또한 스터드 볼트(20)의 단부가 수용될 수 있는 홀(33) 반대편에 블라인드 홀(34)을 갖는다.
도시되지 않은 또 다른 실시예에서, 스페이서(31)의 홀(33)은 가려져 있다(blind). 절연 플러그(25)의 폴리머 폼 층(23)은 스터드 볼트(20)의 단부를 수용할 홀이 없으므로, 스페이서(31)의 내부 표면에 대항하는 절연 플러그(25)의 지지 표면을 더욱 증가시킨다.
스페이서(31)는 예를 들어 플라스틱 또는 합판으로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 스페이서(31)는 상이한 두께로 이용 가능하며, 절연 플러그(25), 고정 장치(12) 및 스페이서(19)에 대한 누적 제조 공차에 따라, 스페이서(31)는 단열 배리어의 두께 방향으로 절연 플러그(25)의 위치를 조정하기위한 적절한 치수를 갖도록 선택되어, 지지 표면이 평평하도록 보장한다.
도 9를 참조하면, LNG 탱커(70)의 컷-아웃 뷰(cut-out view)는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 일반적으로 프리즘 형상의 밀봉된 절연 탱크(71)가 도시된다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 포함된 LNG와 접촉하도록 설계된 제1 멤브레인, 선박의 제1 멤브레인과 이중 선체(72) 사이에 위치한 제2 멤브레인, 제1 멤브레인과 제2 멤브레인, 그리고 제2 멤브레인과 이중 선체(72) 사이에 각각 위치한 2개의 단열 배리어를 포함한다.
그 자체로 알려진 방식으로, 선박의 상부 갑판에 위치한 적재/하역 파이프 라인(73)은 LNG 화물을 탱크(71)로부터 또는 탱크(71)로 이송하기 위하여 적절한 커넥터를 통해 해양 또는 항구 터미널에 연결될 수 있다.
도 9는 또한 적재 및 하역 부두(75), 해저 파이프 라인(76) 및 육상 시설(77)이 있는 해양 터미널의 예를 보여준다. 적재 및 하역 부두(75)는 이동 암(74)과 이동 암(74)를 지지하는 타워(78)가 있는 고정 해양 설비이다. 이동 암(74)은 적재/하역 파이프(73)에 연결될 수 있는 절연된 가요성 호스(79)의 다발을 운반한다. 회전하는 이동 암(74)은 모든 사이즈의 LNG 탱커에 맞게 조정될 수 있다. 연결 파이프(미도시)는 타워(78) 내부로 연장된다. 적재 및 하역 부두(75)는 육상 시설(77)로부터 또는 육상 시설로 LNG 탱커(70)를 적재 및 하역하는 데 사용된다. 육상 시설(77)은 액화 가스 저장 탱크(80) 및 해저 파이프 라인(76)에 의해 적재 또는 하역 부두(75)에 연결된 연결 파이프 라인(81)을 포함한다. 해저 파이프 라인(76)은 액화 가스가 적재 또는 하역 부두(75)와 육상 시설(77) 사이에서 장거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 이송되도록 하여, 선적 및 하역 작업 중에 LNG 탱커(70)가 해안으로부터 멀리 떨어지도록 한다.
선박(70) 상의 펌프 및/또는 육상 시설(77)에 제공된 펌프 및/또는 적재 및 하역 부두(75)에 제공된 펌프는 액화 가스를 전달하는 데 필요한 압력을 생성하는 데 사용된다.
비록 본 발명이 몇몇 특정 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 그것이 결코 그들로 제한되지 않고, 설명된 수단의 모든 기술적 균등물뿐만 아니라 그들이 청구된 발명의 범위 내에 속하는 경우 그들의 조합을 포함한다는 것이 명백하다.
"포함하다" 또는 "구비하다"라는 동사와 그 활용형의 사용은 청구 범위에 명시된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구항에서, 괄호 안의 모든 참조는 청구항의 제한으로 해석되지 않는다.
13: 폴리머 폼 층 14: 내부 플레이트
15: 외부 플레이트 17: 지지 영역
18: 하우징 19: 스페이서
21: 유지 요소 25: 절연 플러그

Claims (14)

  1. 지지 구조(2)에 고정되는 단열 배리어(5) 및 단열 배리어(5)에 인접하고 탱크에 저장된 유체와 접촉하도록 의도된 밀봉 멤브레인(6)을 포함하는 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽으로서,
    상기 단열 배리어(5)는,
    - 밀봉 멤브레인(6)을 지지하는 내부 표면을 정의하는 절연 패널(11)들로서, 절연 패널(11)은 각각 내부 플레이트(14), 외부 플레이트(15) 및 내부 플레이트(14)와 외부 플레이트(15) 사이에 위치하는 폴리머 폼 층(13)을 포함하고; 절연 패널(11)은 상기 밀봉 멤브레인(6)을 지지하고 상기 절연 패널(11)들 중 적어도 하나의 외부 플레이트(15) 상에 지지 영역(17)을 제공하는 내부 표면 위로 개방되는 적어도 하나의 하우징을 갖는, 절연 패널(11);
    - 하우징(18) 내부에 위치한 고정 장치(12)로서, 고정 장치(12)는 지지 구조(2)에 직접 또는 간접적으로 고정된 스터드 볼트(20), 지지 영역(17)에 힘을 가하는 유지 요소(21) 및 유지 요소(21)가 상기 지지 영역(17)에 인접하도록 유지하는 스터드 볼트(20)에 고정된 고정 부재(securing member; 22)를 포함하는, 고정 장치(12); 및
    하우징(18) 내부에 수용되고 밀봉 멤브레인(6)의 내부 지지 표면과 같은 높이의 내부 표면을 갖는 절연 플러그(25)로서, 절연 플러그(25)는 지지 영역을 갖는 폴리머 폼 층(23)을 포함하고, 이를 통해 절연 플러그(25)가 단열 배리어(5)의 두께 방향에서 지지 구조(2)에 인접하며, 지지 영역은 두께 방향과 직각을 이루는 평면에서 돌출부(projection)에 표면적 S를 갖고, 표면적 S는 차이 S1-S2 보다 큰 것인, 절연 플러그(25)-여기서, S1은 두께 방향과 직각을 이루는 평면 내 지지 영역에서 하우징(18) 단면의 표면적, S2는 π * (d2/2)2이며, d2는 두께 방향과 직각을 이루는 평면에 투영된 고정 부재(22)의 전체 직경-;
    를 포함하는,
    밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  2. 제1항에 있어서,
    고정 부재는 스터드 볼트(20)의 나사산 단부와 함께 작용하는 너트(22)인,
    밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    고정 부재(22)와 절연 플러그(25) 사이에 위치한 지지 요소(26, 31)를 포함하고, 지지 요소(26, 31)는 단열 배리어(5)의 두께 방향으로 지지 구조(2)에 인접하며, 폴리머 폼 층(23)의 지지 영역은 고정 부재(22)를 적어도 부분적으로 덮는 지지 요소(26, 31)의 영역에 인접하는, 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  4. 제3항에 있어서,
    지지 요소(26, 31)는 지지 구조(2)의 방향으로 고정 장치(12)에 인접하는, 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    지지 요소는 폴리머 폼 층(23)의 지지 영역이 인접하는 외부 플레이트(26) 및 외부 플레이트(26)에 부착되고 스터드 볼트(20)에 고정되는 추가의 고정 부재(27)를 포함하는, 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  6. 제5항에 있어서,
    지지 요소의 외부 플레이트(26)는 금속 플레이트이고 추가의 고정 부재(27)는 금속 플레이트에 용접된 너트인, 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  7. 제4항에 있어서,
    지지 요소는 유지 요소(21)에 인접하는 외부 표면 및 폴리머 폼 층(23)의 지지 영역이 인접하는 내부 표면을 갖는 스페이서(31)이고, 스페이서(31)는 그 외부 표면에 제공되고 고정 부재(22)가 수용되는 리세스(32)를 갖는 것인, 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  8. 제7항에 있어서,
    스페이서(31)는 플라스틱 및 합판으로부터 선택된 재료로 만들어지는, 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    스페이서(31)는 리세스(32)로 개방되고 스터드 볼트(20)의 일단이 수용되는 홀(33)을 갖는, 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유지 요소(21)는 고정 부재(22)가 놓이는 카운터성크(countersunk) 리세스(28) 및 지지 영역(17)에 힘을 가하는 주변부(29)를 가지며, 고정 부재(22)는 주변부(29)와 같은 높이가 되어 폴리머 폼 층(23)의 지지 영역이 고정 부재(22)와 유지 요소(21)의 주변부(29) 모두에 인접하는, 밀봉된 단열 탱크의 탱크 벽.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 벽을 갖는 밀봉된 단열 탱크.
  12. 유체를 운반하기 위한 선박(70)으로서, 선체(72) 및 선체에 위치한 제11항에 따른 탱크(71)를 포함하는, 선박.
  13. 유체의 이송 시스템으로서,
    제12항에 따른 선박(70), 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 육상 저장 시설(77)과 연결하도록 배열된 절연 파이프 라인(73, 79, 76, 81), 및 절연 파이프 라인을 통하여 유체를 부유식 또는 육상 저장 시설로 또는 그로부터, 선박의 탱크로부터 또는 선박으로 구동하기 위한 펌프를 포함하는, 시스템.
  14. 제12항에 따른 선박(70)을 적재 또는 하역하는 방법으로서,
    유체는 절연 파이프 라인(73, 79, 76, 81)을 통해, 부유식 또는 육상 저장 시설(77)로 또는 그로부터, 선박(71)의 탱크로부터 또는 탱크로 운반되는 것인, 방법.
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