KR20210118756A - 밀폐된 단열 탱크의 물결 모양의 막의 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템 - Google Patents

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KR20210118756A
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stiffener
connecting element
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KR1020210036425A
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파리아 안토니 드
가엘 또
올리버 뻬로
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

밀폐된 단열 탱크의 물결 모양의 막의 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
본 발명은 밀폐된 단열 탱크(71)의 물결 모양의 막(1)의 복수의 파형 보강재(5, 11, 12, 13)를 연결하는 시스템에 관한 것으로서, 서로 연결될 파형 보강재(5, 11, 12, 13)에 삽입된 파형 보강재(5, 11, 12, 13)를 연결하는 연결 요소(20)와 펀칭 공구(30, 40)를 포함하고 있고, 상기 펀칭 공구(30)는 수직의 대칭축(X'X)에 대하여 파형 보강재(11)를 대칭적으로 펀칭하도록 되어 있으며, 상기 펀칭 공구(30)는 복수의 파형 보강재(11)를 서로 연결시키고 고정시키기 위해 복수의 파형 보강재(11) 사이의 연결 요소의 위치를 고정시키기 위해서 상기 파형 보강재(11)의 상부 부분에 대칭적으로 배치되어 있는 적어도 두 개의 펀칭부를 만드는 적어도 두 개의 펀칭 헤드(32, 33)를 포함하고 있다.

Description

밀폐된 단열 탱크의 물결 모양의 막의 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템{SYSTEM FOR CONNECTING A PLURALITY OF WAVE REINFORCEMENTS OF A CORRUGATED MEMBRANE OF A SEALED AND THERMALLY INSULATING TANK}
본 발명은 밀폐된 단열 탱크 분야에 관한 것으로서, 특히 "IGC 코드", 즉 "산적 형태의 액화 가스를 운송하는 선박의 구조와 장비에 관한 국제 코드(International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk)"의 정의에 따른 물결 모양의 막을 가진 탱크에만 국한되는 것은 아니다. 이들 밀폐된 단열 탱크는 육상 또는 해상 탱크("글로벌 베이스 스토리지(GBS:Global Base Storage)")로 이루어질 수 있다.
특히, 본 발명은, 예를 들면, -50℃ 내지 0℃의 온도를 가진, 액화 석유 가스(LPG라고도 한다) 또는 액화 천연 가스(LNG)의 수송을 위한 탱크와 같은, 저온의 액체 또는 액화 가스의 저장 및/또는 수송을 위한 밀폐된 단열 탱크 분야에 관한 것이다. 이들 탱크는 육지 또는 부유 구조물에 설치될 수 있다. 부유 구조물의 경우에는, 상기 탱크가 액화 가스를 수송하기 위한 것이거나 상기 부유 구조물의 추진을 위한 연료로 사용되는 액화 가스를 수용하기 위한 것일 수 있다.
본 발명은 첫째로 밀폐된 단열 용기의 파형 보강재 연결 요소를 고정하는데 사용되는 펀칭 공구 및 관련 펀칭 시스템에 관한 것이다. 이것은 특히, 보수한 파형 보강재(wave reinforcement)들을 함께 연결하는 것을 포함하는, 파형 보강재의 보수에 사용되지만, 이러한 사용에만 국한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 밀폐된 단열 탱크를 포함하는 저장 설비에 관한 것으로서, 이 설비는 상기 파형 보강재들을 연결 요소에 의해 서로 연결시키기 위해서 본 발명에 따른 펀칭 공구를 이용하여 상기 파형 보강재들을 펀칭 가공한 선박으로 이루어질 수 있다.
현재, 파형 보강재의 보수시에는, 손상된 부분 또는 결함이 있는 부분을 새로운 파형 보강재 부분 또는 그 기능을 수행할 수 있는 파형 보강재 부분으로 교체하기 위해서 상기 물결 모양의 막을 절단하고 상기 파형 보강재도 절단해야 한다.
상기 파형 보강재의 적어도 일부분의 교체 작업이 완료되면, 상기 파형 보강재가 비슷하거나 유사한 방식으로 자신의 기능을 수행할 수 있도록 상기 파형 보강재의 다양한 부분―소위 새로운 부분과 처음의 파형 보강재의 부분―을 결합할 필요가 있다. 현재에는, 손상된 파형 보강재의 전부 또는 일부를 보수하는 시스템, 보다 정확하게는 이러한 파형 보강재 또는 파형 보강재의 일부를 교체한 다음 이들을 상기 물결 모양의 막의 파형부 아래에 다시 삽입하여 고정시키는 시스템이 없다. 아래의 내용에 의해 자명하게 되겠지만, 파형 보강재가 상기 물결 모양의 막의 파형부 아래에 잘 고정되지 않으면, 파형 보강재는 탱크 내의 슬로싱(sloshing)에 대한 기계적 저항 기능을 효과적으로 수행할 수 없다.
본 출원인은 밀폐된 단열 탱크의 물결 모양의 막의 파형 보강재의 손상된 부분이나 결함이 있는 부분을 교체하는 현재의 프로세스의 단점을 개선하고자 한다.
다양한 실험과 시험을 거친 후, 본 출원인은, 파형 보강재들을 서로 연결하고 고정시킬뿐만 아니라 파형 보강재들이 수용되어 있는 상기 물결 모양의 막의 파형부 또는 물결 모양부에 파형 보강재들을 연결하고 고정시키는 것을 확실하게 할 수 있는, 주로 펀칭 공구와 보수한 파형 보강재들을 연결하는 연결 요소로 이루어진 파형 보강재를 보수하는 장치를 개발하였다.
따라서, 본 발명은 파형 보강재의 수직의 대칭축에 대하여 대칭적으로 파형 보강재를 펀칭하도록 되어 있으며 이에 적합한 밀폐된 단열 탱크의 물결 모양의 막의 파형 보강재를 펀칭하는 공구와 관련되어 있다.
본 발명에 따른 상기 펀칭 공구는 복수의 파형 보강재를 서로 연결시키고 고정시키도록 복수의 파형 보강재들 사이의 연결 요소의 위치를 고정시키기 위해서 상기 복수의 파형 보강재의 상부 부분에 대칭적으로 배치되어 있는 적어도 두 개의 펀칭부를 만드는 적어도 두 개의 펀칭 헤드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
"물결 모양의 막(corrugated membrane)"이라는 표현은 이 물결 모양의 막이 1차 막이라는 것, 다시 말해서, 이 막이 상기 탱크에 담긴 매우 차가운 또는 극저온 액체와 직접 접촉한다는 것과, 이 막이 이 막에 의해 형성되어 있으며 상기 탱크의 내부 쪽으로 향해 있는 복수의 물결 모양부(corrugation) 또는 파형부(wave)―또는 돌출부(protuberance)―를 가지고 있다는 사실을 나타내는 것으로 이해된다. 이 물결 모양부 또는 돌출 파형부는 상기 탱크에 담긴 매우 차가운, 또는 극저온의 액체와의 접촉으로 인해 막의 열수축을 초래하는 현상을 방지하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 유리한 특징은 아래에 간결하게 제시되어 있다:
본 발명의 제1 실시례에 따르면, 상기 펀칭 공구가 상기 파형 보강재의 적어도 상부 부분의 외부 형상에 들어맞는 길이방향의 단부들 중의 한 단부에서 파형 보강재에 배치되어 있는 타격 공구로 이루어져 있다.
이 제1 실시례와 관련하여, 상기 펀칭 헤드가 바람직하게는 핀으로 이루어져 있고, 예를 들어, 해머로 상기 타격 공구를 타격하면, 상기 핀에 의해 상기 파형 보강재의 펀칭이 이루어진다. 예를 들어, 해머, 대형 해머, 또는 임의의 적절한 요소를 이용하여 타격하는 것이 작업자에 의해서 수동으로 수행된다.
여전히 이 제1 실시례와 관련하여, 상기 핀은 바람직하게는 상기 타격 공구에서 수직으로, 다시 말해서, 수직의 대칭축을 따라서 배치되어 있다. 도 4에 도시되어 있는, 다른 변형례에 따르면, 상기 핀이 상기 파형 보강재의 길이방향의 축(Y'Y) 및 수직축(X'X)에 수직인 수평축을 따라서 배치되어 있다.
제2 실시례에 따르면, 상기 펀칭 공구가 수동으로 작동가능한 클램프로 이루어져 있다.
이 제2 실시례와 관련하여, 상기 펀칭 헤드는 바람직하게는 원통 또는 원뿔의 대체적인 형태로 구현되어 있다. 용이하게 이해할 수 있겠지만, 상기 파형 보강재를 실질적으로 변형시킬 수 있는 임의의 형상이 이들 펀칭 헤드에 사용될 수 있다.
여전히 이 제2 실시례와 관련하여, 상기 클램프는 바람직하게는 금속으로 되어 있고 적어도 20 센티미터의 길이를 가진 손잡이를 가지고 있다. 이를 통해, 작업자는 어떠한 어려움이나 불편함도 없이 펀칭 작업을 수행할 수 있게 해주는 증가된 작동력(actuating force)을 가지므로, 작업자는 이 작업을 필요한 횟수만큼 반복할 수 있다.
본 발명은 또한 복수의 파형 보강재들 사이의 연결 요소의 위치를 고정시키기 위해서 밀폐된 단열 탱크의 물결 모양의 막의 파형 보강재를 펀칭하는 위에서 간결하게 제시된 펀칭 공구의 사용법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 밀폐된 단열 탱크의 물결 모양의 막의 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템에 관한 것으로서, 상기 시스템은 서로 연결될 상기 복수의 파형 보강재에 삽입되는 상기 파형 보강재용 연결 요소와 위에서 간결하게 제시된 펀칭 공구를 포함하고, 상기 연결 요소의 상기 파형 보강재에 대한 위치는 상기 펀칭 공구에 의해 고정된다.
본 발명의 바람직한 실시례에 따르면, 상기 연결 요소는 바람직하게는 원통형 형상의 금속봉으로 이루어져 있다.
바람직하게는, 상기 연결 요소는 파형 보강재의 단부들 중의 하나에 고정되어 있다.
하나의 실시례에 따르면, 밀폐된 단열 탱크의 물결 모양의 막의 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템이 서로 연결될 상기 파형 보강재에 삽입되는 상기 파형 보강재를 연결하는 연결 요소와, 펀칭 공구를 포함하고 있고, 상기 펀칭 공구는 파형 보강재를 수직의 대칭축에 대하여 대칭적으로 펀칭하는데 적합하게 되어 있고, 상기 펀칭 공구는 복수의 파형 보강재를 서로 연결시키고 고정시키도록 복수의 파형 보강재들 사이의 연결 요소의 위치를 고정시키기 위해서 상기 복수의 파형 보강재의 상부 부분에 대칭적으로 배치되어 있는 적어도 두 개의 펀칭부를 만드는 적어도 두 개의 펀칭 헤드를 포함하고 있다. 상기 펀칭 공구를 복수회 사용하여 복수의 파형 보강재들을 함께 펀칭할 수 있다는 것은 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 또한 밀폐된 단열 탱크의 물결 모양의 막의 복수의 파형 보강재를 연결하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은
- 복수의 파형 보강재 속으로 삽입되는, 바람직하게는 금속봉으로 이루어진, 연결 요소를 이용하여 복수의 파형 보강재를 연결시키는 단계;
- 위에서 간결한 기술한 펀칭 공구를 이용하여 상기 연결 요소를 상기 파형 보강재에 대하여 고정시키는 단계;
를 포함하고 있다.
마지막으로, 본 발명은 지지 구조와 이 지지 구조의 내부 공간에 설치된 밀폐된 단열 탱크를 포함하는 저장 설비에 관한 것으로서, 상기 저장 설비는 파형 보강재를 가진 적어도 하나의 물결 모양의 막을 포함하고 있고, 상기 파형 보강재는 상기 파형 보강재 속으로 삽입되는, 바람직하게는 금속봉으로 이루어진, 연결 요소에 의해 서로 연결된다.
상기 저장 설비는 상기 연결 요소가 위에 간결하게 기술되어 있는 펀칭 공구를 이용하여 상기 파형 보강재의 적어도 일부분에, 예를 들면 펀칭되어, 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.
비제한적인 것이며 첨부된 도면과 관련하여 단지 예시의 목적으로 제공되어 있는, 본 발명의 복수의 특정 실시례의 아래의 설명에 의해, 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있을 것이며, 본 발명의 다른 목적, 세부사항, 특징 및 장점이 보다 명확하게 될 것이다.
도 1은 손상되었거나 결함이 있는 파형 보강재의 부분을 교체하기 위해서 물결 모양의 막을 절단한 것을 나타내는 개략도이다.
도 2는 물결 모양의 막의 대형 파형부용 복수의 대형 파형 보강재와, 상기 대형 파형 보강재의 상부 부분에 삽입될 연결 요소 및 동일한 물결 모양의 막의 소형 파형부용 동일한 복수의 소형 파형 보강재와, 관련 연결 요소를 나타내는 개략도이다.
도 3은 연결 요소가 보수된 파형 보강재를 형성하는 상이한 부분 속으로 거의 완전히 삽입되어 있는 상태로 도시된, 파형 보강재의 손상된/결함이 있는 부분을 교체한 후의 도 1에 도시된 것과 동일한 파형 보강재를 나타내는 개략도이다.
도 4는 제1 실시례의 펀칭 공구를 나타내는 개략도이다.
도 5는 제1 실시례의 펀칭 공구의 변형례를 나타내는 개략도이다.
도 6은 제2 실시례의 펀칭 공구를 나타내는 개략도이다.
도 7은 제2 실시례의 펀칭 공구와 관련하여 펀칭 헤드의 두 가지 변형례를 나타내는 개략도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 두 가지 펀칭 헤드의 양자를 가진, 제2 실시례의 펀칭 공구로 파형 보강재를 펀칭한 후의 파형 보강재 단부의 개략도이다.
도 9는 선박의 액화 가스 저장 설비와 상기 액화 가스 저장 설비의 탱크의 짐 싣기/짐 내리기 터미널의 내부가 보이도록 일부를 절단한 개략적인 그림이다.
아래에서, 본 발명을 특정 유형의 파형 보강재를 이용하여 설명하겠지만, 본 발명이 이러한 유형의 파형 보강재로 국한되지 않는다는 것은 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기 펀칭 공구와 상기 연결 요소는 여기에서 이러한 유형의 파형 보강재의 외부 형상과 상기 보강재, 다시 말해서 상기 연결 요소가 삽입되어야 하는 채널이나 도관과 교차 부재(cross member)의 내부의 기하학적 구조에 맞추어져 있으므로, 적합한 형상과 기하학적 구조를 가지고 있다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 한 편으로는 펀칭 공구를 제공하고 다른 한 편으로는 연결 요소를 제공하며, 파형 보강재 부분들을 서로 연결하고 이들을 함께 고정시킬뿐만아니라 파형 보강재 부분들을 이들 파형 보강재의 위에 있는 파형부 또는 물결 모양부에 고정시키는 목적을 달성하기 위해서 한 쪽이 다른 쪽과 협력한다는 점에서, 상기 보강재의 외부 형상과 내부의 기하학적 구조에 관계없이, 보다 포괄적인 해결방안을 제공한다. 용이하게 이해할 수 있겠지만, 상기 파형부 또는 물결 모양부의 형상은 상기 파형 보강재의 형상을 적어도 부분적으로 결정하며, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 유형의 물결 모양의 막으로만 국한되지 않는다.
예를 들면, 액화 천연 가스(LNG)와 같은, 극저온 유체의 저장 및 수송을 위한 밀폐된 단열 탱크는 각각 다중층 구조를 가진 복수의 탱크 벽을 포함하고 있다.
상기 탱크의 외부로부터 내부쪽으로, 상기 탱크 벽은 유지 부재(retaining member)에 의해 지지 구조에 고정되어 있는 단열 장벽과 상기 단열 장벽에 의해 지지되어 있으며 상기 탱크에 담긴 극저온 유체와 접촉하도록 되어 있는 밀폐 막을 포함하고 있다.
특히, 상기 지지 구조는 자체 지지형 금속 박판일 수 있거나, 보다 일반적으로는, 적절한 기계적 특성을 가진 임의의 유형의 강성 칸막이(rigid partition)일 수 있다. 상기 지지 구조는 특히 선박의 선체 또는 이중 선체에 의해 형성될 수 있다. 상기 지지 구조는 탱크의 일반적인 형상, 통상적으로 다면체 형상을 한정하는 복수의 벽을 가지고 있다.
상기 탱크는 또한 복수의 단열 장벽과 밀폐 막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 탱크의 외부로부터 내부까지, 탱크는 지지 구조에 고정되어 있는 2차 단열 장벽, 이 2차 단열 장벽에 의해 지지되어 있는 2차 밀폐 막, 이 2차 밀폐 막에 놓여 있는 1차 단열 장벽, 그리고 이 1차 단열 장벽에 놓여 있는 1차 밀폐 막을 포함할 수 있다. 상기 단열 장벽은, 예를 들면, 문헌 WO 2017017337 또는 WO 2017006044에 개시되어 있는 것과 같은 알려진 기술에 따라 다양한 방식으로 다수의 물질로 만들어질 수 있다. 상기 밀폐 막은 크기가 다르거나 비슷한 일련의 물결 모양부를 가진 물결 모양의 직사각형 금속편으로 만들어질 수 있다.
본 발명은 밀폐 막이 파형부 또는 물결 모양부를 나타내는 경우를 의미하는, 밀폐 막이 물결 모양으로 되는 경우의 이러한 밀폐 막과 관련되어 있고, 상기 파형부 또는 물결 모양부는, 특히 슬로싱(sloshing)과 같은 알려진 현상으로 인한, 탱크 내의 액체의 움직임에 대하여 물결 모양의 밀폐 막을 기계적으로 보호하기 위한 파형 보강재를 수용하기에 적합하게 한다.
도 1 및 도 3에서 부분적으로 볼 수 있는 것과 같이, 물결 모양의 밀폐 막(1)은 통상적으로 수직인 2세트의 물결 모양부(2, 3)를 가지고 있다. 따라서, 상기 밀폐 막(1)은 상기 2세트의 물결 모양부(2, 3) 사이의 교차점에 해당하는 복수의 교점(4)을 가지고 있다.
파형 보강재(5)라고도 하는, 보강편(reinforcing piece)은 통상적으로 속이 비어 있는 중공 형태이며, 특히 단열 장벽을 불활성화하고 누출을 탐지하기 위해서 가스―통상적으로 이질소(dinitrogen)―를 보강편(5)을 통과시킴으로써 상기 물결 모양부(2, 3)와 지지부(6) 사이에서 순환할 수 있게 한다. 이러한 파형 보강재(5)는 두 개의 연속적인 교점(4) 사이에서 물결 모양부(2, 3)의 아래에 배치되어 있으므로 상기 교점(4)에서 중단된다.
그러나, 이러한 파형 보강재(5)는 상기 파형부(2, 3)가 비대칭 응력(asymmetrical stresses)을 받을 때 상기 파형 보강재가 수용되어 있는 파형부(2, 3), 물결 모양부, 또는 기복부(undulation)의 일부분과 함께 절점변위(joint displacement)를 겪는다. 파형 보강재(5)와 물결 모양부(2, 3)의 이러한 절점변위는 교점(4)의 레벨에서 물결 모양의 막(1)의 비틀림을 발생시킬 수 있으며, 이것이 교점(4)으로부터 뻗어 나온 레일(7)들이 4개의 파형부 방향으로 설치되어 있는 이유이고, 상기 레일 자체가 연결 요소(8)를 포함할 수 있다. 이러한 레일 조립체(7)와 연결 요소(8)는 교점(4)의 양 측에 있는 파형 보강재(5)의 비틀림을 방지하기 위한 것이다. 이러한 "레일(7)-연결 요소(8)" 조립체의 구조는 알려져 있으며 본 출원인의 이름으로 출원된 문헌 FR 3084347에 보다 상세하게 기술되어 있다.
또한, 위에서 방금 설명한 것의 지속성에 있어서, 파형부(2, 3) 또는 물결 모양부에 배치되어 있는 파형 보강재(5)를 처음에 파형부(2, 3)의 아래에 배치되어 있었던 파형 보강재(5)나 결함이 있거나 손상된 파형 보강재(5)의 부분을 교체한 파형 보강재(5)와 완벽하게 정렬시키는 것과 지속성을 보장하는 것이 절대적으로 중요하다. 본 발명은 이 출원에만 국한되지 않겠지만 본 발명의 가장 특징적인 대상으로서 파형 보강재(5)의 적어도 일부분을 보수하거나 교체하는 것을 가지고 있다.
도 1에서 볼 수 있는 것과 같이, 파형 보강재(5)는 속이 비어 있는 중공 형태이며 레일(7)의 적어도 일부분이 삽입되는 하부 부분(10)을 가지고 있고, 파형 보강재(5)는 또한 연결 요소(20)를 수용하기 위한 중공 상부 부분(22)도 포함하고 있고, 연결 요소(20)의 기능은 파형 보강재(5) 또는 파형 보강재 부분(11, 12, 13)을 서로 연결시키는 것이다.
도 1의 예에서는, 파형 보강재(5)의 손상된 부분(9)이 적어도 50밀리미터(mm)의 길이를 가질 수 있는데, 이 길이가 본 발명과 관련하여 제한을 가하지 않는다. 교체할 파형 보강재(5)의 손상된 부분(9)을 절단하기 전에, 특히 처음에 파형부 또는 물결 모양부(2)의 아래에 위치되어 있었던 하나의 파형 보강재(5)를 교체하기 위해 사용되는 파형 보강재(5)의 상이한 부분(11, 12, 13)―도 1의 예에서는 전형적으로 세 개―을 연결하기 위해 연결 요소(20)의 삽입을 가능하게 하기 위해서, 당연히 물결 모양의 막(1)을 적절한 크기로 절단할 필요가 있다―도 1은 이미 절단된 상태를 나타내고 있다.
처음의 파형 보강재(5)가 절단되면, 상기 파형 보강재(5)는 도 2에 도시된 세 개의 부분(11, 12, 13)으로 나타내진다. 도 2는 두 개의 세트(14, 14')인, 파형 보강재(5)의 세 개의 부분(11, 12, 13)의 각각 뿐만 아니라, 이들 파형 보강재 부분(11, 12, 13) 사이의 실질적으로 원통 형상을 가진 봉으로 이루어진 연결 요소(20)를 나타내고 있다. 이 두 개의 세트(14, 14')는 특히 본 발명이 파형 보강재(5)의 크기나 치수, 결과적으로 파형부(2, 3)의 크기나 치수와 관계없이 적용가능하다는 것을 보여주기 위한 것이다. 통상적으로, 이 두 개의 세트(14, 14')의 파형 보강재(5)의 부분(11, 12, 13)은, MARK III® 유형의 1차 밀폐 막에 대한, 대형 파형 보강재(3)와 소형 파형 보강재(2)를 각각 나타낸다; 하지만, 본 발명이 이러한 유형의 물결 모양의 막(1)에만 국한되지 않으며 밀폐된 단열 탱크가 파형 보강재(5)를 수용할 수 있는 물결 모양의 막, 또는 파도 형상 또는 기복 형상의 막을 포함하는 모든 경우에 적용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
절단 후, 처음에 배치된 파형 보강재(5)는 도 2에 도시된 것과 같이 파형 보강재(5)의 세 개의 부분(11, 12, 13)―다시 말해서, 두 개의 단부 부분(11, 13)과, 도 1에 도시된 예에서, 교체된 파형 보강재(5)의 손상된 부분(9)인 하나의 중심 부분(12)-과 교체된다. 또한, 파형 보강재(5)의 이 세 개의 부분(11, 12, 13)을 연결하기 위해서, 원통형 봉(20), 다시 말해서 파형 보강재(5)의 상이한 부분(11, 12, 13)의 중공 상부 부분(22) 속으로 삽입되는 상기 부분(11, 12, 13)의 연결 요소가 사용된다.
"파형 보강재 부분(wave reinforcement parts)"이라는 용어는 독립적으로 또는 그 자체로 파형 보강재(5)를 구성하는 요소(11, 12, 13)를 지칭하기 위해서 사용된다는 것에 유의해야 한다.
도 3은 이 연결 요소(20)가 처음의 파형 보강재(5)를 형성하는 세 개의 부분(11, 12, 13)의 각각의 중공 상부 부분(22)으로 삽입되는 것을 나타내고 있다. 연결 요소(20)가 파형 보강재(5)의 파형 보강재 부분(11, 12, 13)의 상부 부분(22)으로 삽입되면, 상기 연결 요소(20)의 길이가 파형 보강재(5)의 상기 부분(11, 12, 13)의 길이에 해당하고, 상기 연결 요소(20)의 단부(25)는 파형 보강재(5)의 각각의 단부 부분(11, 13)의 단부(26)의 높이에 도달한다. 연결 요소(20)의 단부(25) 또는 끝부분은 파형 보강재(5)의 단부 부분(11, 13)의 가장자리부 또는 단부(26)로부터 약간 오목하게 들어갈 수 있거나 동일한 가장자리부(26)로부터 약간 돌출될 수 있다.
연결 요소(20)를 이용하여 파형 보강재(5)의 상이한 부분(11, 12, 13)의 연결 작업을 수행한 후, 펀칭 공구가 사용되는데, 상기 펀칭 공구의 기능은 펀칭 또는 크림핑(crimping)에 의해, 단부 파형 보강재(11) 및/또는 단부 파형 보강재(13)의 외부 벽의 일부분을, 연결 요소(20)의 단부(25), 다시 말해서, 파형 보강재(5)에 연결하기 위한 연결 요소(20)의 두 개의 단부(25) 중의 적어도 하나와 기계적으로 연결시키는 것이다. 물론, 연결 요소(20)가 두 단부에서 잘 고정되도록 단부 부분(13)이 다른 단부 부분(11)과 동일하게 펀칭되는 것이 바람직하고, 일단 두 단부 중의 하나가 고정되면, 파형 보강재는 전용 파형부(dedicated wave) 아래로 삽입될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시되어 있는 펀칭 공구의 제1 실시례에 따르면, 펀칭 공구의 제1 실시례가 타격 공구(30)로 이루어져 있다; 다시 말해서, 펀칭을 수행하기 위해서, 작업자는, 예를 들면, 해머 또는 작은 슬레지 해머(sledge hammer)를 이용하여 상기 타격 공구(30)를 타격해야 할 것이다. 이 타격 공구(30)는 파형 보강재(5)의 상기 부분(11) 또는 상기 부분(13)의 상부 윤곽의 형상과 상호 보완적이거나 이에 맞게 형성된 형상을 가진 본체(31)를 포함하고 있어서 이 본체(31)가 파형 보강재(5)에, 보다 정확하게는 이 파형 보강재(5)의 외부 벽에 직접 배치되거나 위치될 수 있다. 따라서, 상기 타격 공구(30)는 대체로 뒤집어진 U자 형상인 외형을 가지고 있는데, 중앙의 오목부는 상기 타격 공구(30)가 파형 보강재(5)에 배치될 때 파형 보강재(5)의 윤곽에 맞게 되어 있다. 상기 본체(31)는 두 개의 펀칭 헤드(32, 33)―이 경우에는 핀―을 가지고 있고, 이 두 개의 펀칭 헤드(32, 33)는 각각 파형 보강재(5)에 측면 펀칭부(lateral punch)(50)를 만들도록 되어 있다. 상기 핀(32, 33)이 자신들의 각각의 하우징에 견고하게 고정되도록 상기 본체(31)의 상호 보완적인 부분(35)이 타격 공구(30)를 닫는다.
도 4의 변형례에서는, 핀, 또는 펀칭 헤드(32, 33)가 파형 보강재(5)의 길이방향의 축(Y'Y)에 수직인 축을 따라서 수평으로 뻗어 있는 반면에, 도 5의 변형례에서는, 핀(32, 33)이 축(X'X)을 따라서 수직으로 뻗어 있다. 도 4 및 도 5의 두 변형례에서, 펀칭 공구(30)를 타격하면 두 개의 핀(32, 33)은 파형 보강재(5)의 대체로 동일한 위치를 펀칭하도록 되어 있고, 다시 말해서, 바람직한 실시례에 따르면, 상부 단부에서 수직축(X'X)에 대하여 대칭으로 펀칭하도록 되어 있고, 파형 보강재(11, 13) 또는 파형 보강재(5)의 슬롯 또는 상부 삽입 부분(22)에서 연결 요소(20)인 원통형 봉을 막기 위해서 파형 보강재의 정상부(top)에 근접하여, 파형 보강재(5)로부터 측면방향으로 오프셋되어 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 변형례에서는, 상기 펀칭 공구가, 제1 실시례와 마찬가지로, 두 개의 펀칭 헤드(41, 42)를 가진 클램프(40)로 이루어져 있고, 상기 두 개의 펀칭 헤드(41, 42)는, 레버 암의 강한 작용(힘의 모멘트)에 의해 펀칭하는데 필요한 힘을 줄이기 위해서 이상적으로 충분한 길이―적어도 20센티미터(cm), 또는 심지어 적어도 25~30cm의 충분한 길이―를 가진 손잡이 또는 레버(43, 44)를 직접 사용하여 작동될 수 있다. 이 클램프(40)는 강으로, 보다 정확하게는 스테인레스 강으로 이루어질 수 있거나, 무게를 줄이기 위해서 심지어 알루미늄이나 플라스틱 또는 복합 재료로 이루어질 수도 있다.
상기 펀칭 헤드(41, 42)는 상기 펀칭 헤드(41, 42)가 손상되지 않으면서 파형 보강재(5)를 펀칭하는 기능에 적합하도록 하기 위해서, 바람직하게는 스테인레스 강으로 이루어진, 금속으로 되어 있다. 도 7에서 볼 수 있는 것과 같이, 이들 펀칭 헤드(41, 42)는 상이한 외형 또는 부분을 가질 수 있다. 예를 들면, 펀칭 헤드(41, 42)에 대해 원뿔형 부분 또는 외형(45)이나 실질적으로/대체로 원통형 외형(46)을 제공할 수 있는데, 바람직하게는 이 펀칭 헤드(41, 42)는 원뿔형 부분 또는 외형(45)을 가지고 있다.
도 8a 및 도 8b에서는, 상기 펀칭 공구, 이 경우에는 클램프(40)가, 파형 보강재(5)에 작용하여, 연결 요소(20)의 위치를 슬롯 또는 삽입 부분(22)에서 막거나 고정시키는 것을 볼 수 있다. 도 8a는 원뿔형 부분 또는 외형(45)을 가진 펀칭 헤드(41, 42)를 가진 클램프(40)에 의해 가공된 펀칭부(50)를 나타내고 있는 반면에, 도 8b는 실질적으로/대체로 원통형 부분 또는 외형(46)을 가진 펀칭 헤드(41, 42)를 가진 클램프(40)에 의해 가공된 펀칭부(50)를 나타내고 있다.
"실질적으로/대체로 원통형"이라는 표현은 펀칭 헤드(41, 42)가 반지름 r의 원통에 끼워맞춤되고 이 원뿔형 펀칭 헤드(46)의 높이 h의 적어도 50%가 이 동일한 반지름 r±10%인 것을 나타내는 것으로 이해된다. 따라서, 도 7에서 볼 수 있는 것과 같이, 실질적으로/대체로 원통형 부분 또는 외형(46)을 가지는 펀칭 헤드(41, 42)는 원통형 형태에서 시작하여 그 중심에서, 즉 중간-높이(h/2)에서 약간 불룩한 형상 또는 외관을 가진다.
파형 보강재(5)와 연결 요소(20)는, 예를 들면, 금속, 특히 알루미늄; 금속 합금; 플라스틱, 특히 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에테르 이미드; 또는 플라스틱 수지로 접합된 섬유, 특히 유리 섬유를 포함하는 복합 재료와 같은 물질을 포함하여, 다양한 물질로 이루어질 수 있다는 것을 유의해야 한다. 바람직하게는, 이 파형 보강재(5)뿐만 아니라 연결 요소(20)도 알루미늄으로 되어 있다.
파형 보강재(5)와 연결 요소(20)는 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 이들 파형 보강재(5)와 연결 요소(20)가 압출성형(extrusion)에 의해서 생산된다.
도 9를 참고하면, 선박(70)의 내부가 보이도록 일부를 절단한 그림이 선박(70)의 이중 선체(72)에 장착된 대체로 각기둥 형상을 가진 밀폐된 단열 탱크(71)를 나타내고 있다. 이러한 탱크(71)는 통상적으로 제1 밀폐된 단열 장벽의 역할을 하는, 도 9에서는 볼 수 없는, 적어도 하나의 물결 모양의 막(1)을 가지고 있다. 이러한 물결 모양의 막(1)은 파형 보강재와 상기 파형 보강재를 연결하는 연결 요소를 가지고 있기 때문에, 본 발명에 따른 펀칭 공구(30, 40)가 이 연결 요소를 고정하는 역할을 한다. 상기 탱크(71)는 상기 탱크에 담긴 LPG와 접촉하도록 되어 있는 1차 밀폐 장벽(1), 1차 밀폐 장벽(1)과 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치되어 있는 2차 밀폐 장벽(이 도면에서는 보이지 않음), 그리고 1차 밀폐 장벽과 2차 밀폐 장벽 사이에 그리고 2차 밀폐 장벽과 이중 선체(72) 사이에, 각각 배치되어 있는 두 개의 단열 장벽을 포함하고 있다.
본질적으로 알려진 방식에 있어서, LPG 화물을 상기 탱크(71)로부터 또는 상기 탱크(71)로 이송하기 위해서 선박의 상부 갑판에 배치되어 있는 짐 싣기/짐 내리기 관(73)이 적절한 연결기에 의해서 해상 또는 항구 터미널에 연결될 수 있다.
도 9는 또한 짐 싣기 및/또는 짐 내리기 스테이션(75), 수중 파이프(76), 그리고 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 한 예를 나타내고 있다. 상기 짐 싣기 및/또는 짐 내리기 스테이션(75)은 이동 암(74)과 이 이동 암(74)을 지지하는 탑(78)을 포함하는 고정된 연안 설비이다. 상기 이동 암(74)은 짐 싣기/짐 내리기 관(73)에 연결될 수 있는 한 다발의 가요성 단열 파이프(79)를 가지고 있다. 조정가능한 이동 암(74)은 모든 선박 크기에 맞게 조정된다. 도시되어 있지 않은, 연결 파이프가 상기 탑(78) 내부에 뻗어 있다. 짐 싣기 및 짐 내리기 스테이션(75)은 육상 설비(77)로부터 또는 육상 설비(77)로의 선박(70)의 짐 싣기 및/또는 짐 내리기를 가능하게 한다. 상기 육상 설비(77)는 수중 파이프(76)에 의해 짐 싣기 및 짐 내리기 스테이션(75)에 연결되어 있는 연결 파이프(81)와 액화 가스 저장 탱크(80)를 포함하고 있다. 상기 수중 파이프(76)는 먼 거리―예를 들면, 5km―에 걸쳐서 액화 가스를 짐 싣기 및 짐 내리기 스테이션(75)과 육상 설비(77) 사이에서 이송하는 것을 가능하게 하고, 이로 인해 짐 싣기 및/또는 짐 내리기 작업 동안 선박(70)을 해안으로부터 먼 거리에 유지하는 것이 가능하게 된다.
액화 가스의 이송에 필요한 압력을 발생시키기 위해서, 선박(70)에 설치된 펌프 및/또는 상기 육상 설비(77)에 설치된 펌프 및/또는 상기 짐 싣기 및 짐 내리기 스테이션(75)에 설치된 펌프가 사용된다.
쉽게 이해할 수 있겠지만, 비록 본 발명을 복수의 특정 실시례와 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 그것에 국한되지 않으며, 오히려 본 발명의 범위 내에 있는 한 설명한 수단과 이들의 조합의 모든 기술적 균등물을 포함된다.
"가지다", "구성되다" 또는 "포함하다"라는 동사와 이들의 활용 형태를 사용하는 것이 청구항에 명시된 요소나 단계 이외의 다른 요소나 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다.
청구범위에서, 괄호 안의 참조 기호가 청구항의 제한으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (11)

  1. 서로 연결될 파형 보강재(5, 11, 12, 13)에 삽입되는 파형 보강재(5, 11, 12, 13)를 연결하는 연결 요소(20)와 펀칭 공구(30, 40)를 포함하고 있고, 상기 펀칭 공구(30)는 수직의 대칭축(X'X)에 대하여 파형 보강재(5, 11, 12, 13)를 대칭적으로 펀칭하도록 되어 있는, 밀폐된 단열 탱크(71)의 물결 모양의 막(1)의 복수의 파형 보강재(5, 11, 12, 13)를 연결하는 시스템에 있어서,
    상기 펀칭 공구(30)가 복수의 파형 보강재(5, 11, 12, 13)를 서로 연결시키고 고정시키도록 복수의 파형 보강재(5, 11, 12, 13)들 사이의 연결 요소(20)의 위치를 고정시키기 위해서 상기 복수의 파형 보강재(5, 11, 12, 13)의 상부 부분에 대칭적으로 배치되어 있는 적어도 두 개의 펀칭부(50)를 만드는 적어도 두 개의 펀칭 헤드(32, 33 및 41, 42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펀칭 공구가 파형 보강재(5, 11, 12, 13)의 적어도 상부 부분의 외부 형상에 들어맞는 길이방향의 단부(26)들 중의 하나에서 파형 보강재(5, 11, 12, 13)에 배치되어 있는 타격 공구(30)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펀칭 헤드가 핀(32, 33)으로 이루어져 있고, 예를 들어, 해머로 타격 공구(30)를 타격하면, 상기 핀(32, 33)에 의해 파형 보강재(5, 11, 12, 13)의 펀칭이 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 핀(32, 33)이 타격 공구(30)에서 수직으로, 또는 수직의 대칭축을 따라서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 펀칭 공구가 수동으로 작동가능한 클램프(40)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 펀칭 헤드(41, 42)가 원통(46) 또는 원뿔(45)의 대체적인 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 클램프(40)가 금속으로 되어 있으며 길이가 적어도 20센티미터인 손잡이(43, 44)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 요소(20)가 바람직하게는 형상이 원통형인 금속봉으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 요소(20)가 파형 보강재(5, 11, 12, 13)의 한 단부에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템.
  10. 밀폐된 단열 탱크(71)의 물결 모양의 막(1)의 복수의 파형 보강재(5, 11, 12, 13)를 연결하는 방법으로서,
    - 복수의 파형 보강재(5, 11, 12, 13) 속으로 삽입되는, 바람직하게는 금속봉으로 이루어진 연결 요소(20)를 이용하여 복수의 파형 보강재(5, 11, 12, 13)를 연결시키는 단계;
    - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템을 이용하여 상기 연결 요소(20)를 상기 파형 보강재(5, 11, 12, 13)에 대하여 고정시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 파형 보강재를 연결하는 방법.
  11. 지지 구조(72)와 이 지지 구조(72)의 내부 공간에 설치된 밀폐된 단열 탱크(71)를 포함하는 저장 설비로서, 상기 저장 설비가 파형 보강재(5, 11, 12, 13)를 가진 적어도 하나의 물결 모양의 막(1)을 포함하고 있고, 상기 파형 보강재(5, 11, 12, 13)가 상기 파형 보강재(5, 11, 12, 13) 속으로 삽입되는, 바람직하게는 금속봉으로 이루어진, 연결 요소(20)에 의해 서로 연결되는, 상기 저장 설비에 있어서,
    상기 연결 요소(20)가 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 복수의 파형 보강재를 연결하는 시스템을 이용하여 상기 파형 보강재(5, 11, 12, 13)의 적어도 일부분(26)에 펀칭되어 있는 것을 특징으로 하는 저장 설비.
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