KR20210137076A - 대류 방지 충전 요소를 포함하는 밀봉 및 단열 탱크 - Google Patents

대류 방지 충전 요소를 포함하는 밀봉 및 단열 탱크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액화 가스를 저장하기 위한 탱크(71)에 관한 것으로, 탱크(71)는 주변벽(1)을 포함하고, 주변 벽(1)은 밀봉 멤브레인 및 하나 이상의 단열 배리어을 포함하며,상기 밀봉 멤브레인은 x 방향을 따라 연장되는 제1 시리즈의 나란한 주름 및 y 방향을 따라 연장되는 제2 시리즈의 나란한 주름을 포함하는 주름진 금속 플레이트를 포함하고, 방향 x는 더 큰 경사의 방향이고, 주변벽(1)은 탱크(71) 전체 주위에서 연장되는 충전 요소의 벨트(16)를 형성하기 위하여 제 1 시리즈의 주름의 주름에 배치되는 압력 손실을 가진 충전 요소를 포함하되, 상기 벨트는 적어도 하나의 차단부(17), 및 적어도 하나의 불연속부(18)로 형성되고, 상기 벨트는 주변벽(1)마다 최대 하나의 불연속부(18)를 포함한다.

Description

대류 방지 충전 요소를 포함하는 밀봉 및 단열 탱크
본 발명은 액화 가스와 같은 유체를 저장 및/또는 수송하기 위한 멤브레인으로 밀봉되고 단열된 탱크 분야에 관한 것이다.
멤브레인이 있는 밀봉 및 단열 탱크는 특히 약 -162℃의 대기압에서 저장되는 액화 천연 가스(LNG)를 저장하는 데 사용된다. 이러한 탱크는 육지나 수상 구조물에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우, 탱크는 액화천연가스를 수송하거나 부유식 구조물을 추진하기 위한 연료로 사용되는 액화천연가스를 수용할 수 있다.
종래 기술에서, 액화 천연 가스를 수송하기 위한 선박의 이중 선체와 같은 지지 구조물에 내장된 액화 천연 가스를 저장하기 위한 밀봉 및 단열 탱크가 알려져 있다. 이러한 탱크는 일반적으로 두께 방향으로 탱크 외부에서 내부로, 지지 구조물에 유지되는 2차 단열 배리어, 상기 2차 단열 배리어에 대해 지지하는 2차 밀봉 멤브레인, 상기 2차 밀봉 멤브레인에 대해 안착되는 1차 단열 배리어 및 상기 1차 단열 배리어에 대해 안착되고 탱크에 포함된 액화 천연 가스와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 멤브레인을 연속적으로 포함하는 다중 레이어 구조물을 구비한다.
상기 1차 밀봉 멤브레인은 주름진 금속 플레이트으로 구성된다. 모양이 직사각형인 금속 플레이트는 플레이트의 일측 에지에서 타측 에지로 방향 y를 따라 연장되는 low라고 하는 제1 시리즈의 나란한 주름 및, 금속 플레이트의 일측 에지에서 타측 에지로 방향 x를 따라 연장되는 high라고 지칭되는 제2 시리즈의 나란한 주름을 포함한다. 시리즈의 주름의 방향 x와 y는 서로 수직이다. 상기 주름은 탱크에 포함된 유체와 접촉하도록 배치된 금속 플레이트의 내부 면 측면에 돌출되어 있다. 주름진 금속 플레이트는 주름 사이에 평평한 부분을 구비한다.
따라서 1차 밀봉 멤브레인의 주름은 1차 단열 배리어에 존재하는 가스에 대한 순환 채널을 형성한다. 또한, 방향 x 또는 y 중 하나는 경사진 벽에 대한 더 큰 경사의 방향으로 나란하다.
1차 밀봉 멤브레인의 온도가 매우 낮고 2차 밀봉 멤브레인 또는 지지구조물의 온도가 높기 때문에, 열싸이펀 현상은 수평 방향과 각을 이루는 경사진 벽, 예를 들어, 탱크의 수직 벽에서 냉각을 수행하는 순환 가스와 함께 발생하며, 이에 따라 1차 밀봉 멤브레인 및 1차 단열 배리어(주름에 의해 형성된 채널에서) 사이에서 수직 방향에 대하여 하강하고, 순환가스는 가열을 수행하여, 2차 밀봉 멤브레인 및 2차 단열 배리어의 사이 또는 2차 단열 배리어 및 지지 벽 사이에서 수직 방향에 대하여 상승하게 된다. 냉각 중인 가스의 순환과 가열 중인 가스의 순환은 탱크 벽의 단부에서 폐쇄 회로를 형성하여, 탱크의 벽을 통하여 대류 열 전달을 돕게 된다.
또한, 열사이펀 현상의 다수의 루프가 서로 다른 단열 패널 사이의 탱크 바닥 벽에 형성되고 있는 것으로 밝혀졌다.
이러한 열사이펀 효과는 단열 배리어가 효과적인 방식으로 단열 역할을 수행하는 것을 허용하지 않으며, 따라서 탱크 내용물의 극한 온도를 동일하게 전파함으로써 탱크의 외부 구조물을 손상시킬 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기본적 사상은 대류 또는 열사이펀 현상이 감소되는 주름을 포함하는 밀봉 멤브레인을 갖는 밀봉되고 단열된 탱크를 제안하는 것이다. 특히, 본 발명의 기본적인 사상은 단열 배리어에서 자연 대류 현상을 제한하기 위해 단열 배리어에서 연속 순환 채널의 존재를 제한하는 밀봉된 단열 탱크를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 액화 가스를 저장하기 위한 밀봉된 단열 탱크를 제공하며, 탱크는 바닥 벽, 천장 벽 및 바닥 벽을 천장 벽에 연결하여 다면 탱크를 형성하는 주변벽을 포함하며, 상기 주변벽은 탱크에 탑재된 액화 가스와 접촉하도록 된 밀봉 멤브레인 및 밀봉 멤브레인과 지지 구조물의 지지 벽 사이에 배열된 적어도 하나의 단열 배리어을 포함하며, 상기 단열 배리어는 병치된 복수의 단열 패널을 포함하되,
상기 밀봉 멤브레인은 서로 병치된 주름진 금속 플레이트을 포함하고, 방향 x를 따라 연장되는 제1 시리즈의 나란한 주름 및 방향 y를 따라 연장되는 제2 시리즈의 나란한 주름을 포함하며, 방향 x는 주변벽의 더 큰 경사각으로 되며, 주름은 단열 배리어 내에 존재하는 가스를 순환하기 위하여 채널을 형성하고 탱크 내부를 향하여 돌출하며,
상기 주변 벽은 압력 손실을 갖는 충전 요소를 포함하며, 이는 상기 주름의 순환 채널을 차단하도록 제 1 시리즈의 주름에 배치되어, 바닥 벽에 나란한 평면에 매립되고 탱크의 모든 주변부로 연장되는 충전 요소의 벨트를 형성하고, 상기 벨트는 제 1 시리즈의 주름의 각각의 주름이 하나의 충전 요소에 의해 차단되는 적어도 하나의 차단부 및 상기 충전 요소의 벨트를 통하여 순환하도록 순환 채널에 가스가 존재하도록 허용하도록 된 적어도 하나의 불연속부로 형성되며, 각각의 차단부는 2개의 불연속부에 의해 구획되며, 상기 충전 요소의 벨트는 주벽 벽마다 최대한 하나의 불연속부를 포함하며, 상기 충전 요소는 상기 순환 채널을 통과하는 가스 유동을 감소시키는 압력 손실을 발생시키도록 되며, 상기 충전 요소의 적어도 하나의 벨트의 차단부의 충전 요소는 제2 시리즈의 주름의 인접한 2개의 주름 사이에 포함되어 배치된다.
이러한 특성 덕분에, 냉각 시 주변 벽에서 하강하게 되는 주름의 순환 채널에 위치하는 가스의 유동은 충전 요소의 벨트의 차단부에 놓인 압력 손실을 갖는 충전 요소에 의해 순환되는 것이 여기서 차단된다. 따라서 이러한 가스 유동은 충전 요소의 벨트를 통과하도록 불연속부 또는 불연속부들을 강제로 통과하게 된다. 따라서 상기 충전 요소의 벨트는 전체 벽에 걸쳐 유동의 통과 단면을 갑자기 줄임으로써 이러한 유동에서의 대한 단일 압력 손실을 구현하여, 열사이펀 효과가 주변 벽에 확립되는 것을 방지한다.
"제2 시리즈의 주름 중 인접한 두 주름 사이에 포괄적으로 배치"되는 표현은 차단부의 충전 요소가 공간의 한계를 포함하는 제2 시리즈의 주름 중 인접한 두개의 주름에 의해 형성된 공간에서 방향 x 로 배치된다는 것을 의미한다. 따라서, 차단부의 각 충전 요소는 제2 시리즈의 주름 중 하나의 주름에, 제2 시리즈의 주름 중 다른 주름에, 또는 이러한 2개의 주름 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 이러한 탱크는 다음 특성 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 상기 순환 채널을 통과하는 기체 유동을 적어도 80%만큼 감소시키는 압력 손실을 발생시키도록 구성된다.
따라서, 압력 손실을 갖는 이러한 충전 요소는 결국 압력 손실(P)이 (ρ(Tf) - ρ(Tc)) × g × h 의 80% 이상이 되도록 유출 시 압력 손실을 일으키는 주름에 형성된 플러그로 구성되되, 여기서, Tc 및 Tf는 열사이펀의 고온 및 저온 분기 온도, ρ는 유출 밀도이고, h는 중격에 따른 열사이펀 루프의 최대 치수이다. 본 발명에 의해 제공되는 가능성에 따르면, 고온 분기부(hot branch)의 온도는 절연 배리어 아래 루프의 맨 위에서 측정되는 반면 저온 분기부(cold branch)의 온도는 순환 채널의 입구 맨 아래에서 측정된다. 이 경우 측정되는 것은 고온 분기부와 저온 분기부의 극한 온도이지만, 물론 이 두 온도 측정에 대해 다른 측정 구성을 구상하는 것도 가능하다.
이러한 압력 손실은 충전 요소의 특정 기하학적 구조 및/또는 충전 요소의 특정 구성 재료에 의해 야기될 수 있으며, 이 재료는 적절한 투과 계수를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 충전 요소는 가스 밀봉 재료로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소의 적어도 하나의 벨트의 차단부의 충전 요소는 방향 y를 따라 서로 정렬된다.
일 실시예에 따르면, 방향 y는 방향 x에 수직이다.
일 실시예에 따르면, 상기 탱크는 x 방향으로 단열 패널의 치수와 실질적으로 동일한 피치만큼 서로 이격된 충전 요소의 복수의 벨트를 포함한다.
상기 탱크 높이에 걸쳐 충전 요소의 벨트의 수를 곱함으로써, 순환 채널을 통해 하강하는 동안 만나는 가스 유동의 압력 손실을 증가시키는 것이 가능하다.
일 실시예에 따르면, 충전 요소의 벨트의 적어도 하나의 불연속부는 상기 충전 요소의 벨트에 인접한 충전 요소의 벨트의 불연속부에 대해 방향 y로 오프셋되며, 예를 들어, 방향 y에서 주변 벽 치수의 1/3보다 이상으로 오프셋 된다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 불연속부는 상기 주변 벽의 에지 가까이에 위치되고, 충전 요소의 2개의 인접한 벨트의 불연속부는 주변 벽의 양쪽에 배치된다.
따라서, 상기 불연속부는 복수의 엘보우를 포함하는 경로를 취하도록 가스의 유동을 강제하는 것과 같이 주변 벽에 엇갈린 격자를 형성하여, 압력 손실을 증가시키는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소의 벨트는 단일 불연속부를 포함하고, 상기 충전 요소의 2개의 인접한 벨트의 불연속부는 서로 대향하는 주변 벽에 위치된다.
따라서, 불연속부의 배치는 유동이 주변 벽을 따라 하강하기 위해 훨씬 더 긴 경로를 취하도록 강제하는 것을 가능하게 하고, 따라서 충전 요소 벨트의 각 통로를 가진 수평면에서 우회된 경로를 취한다.
일 실시예에 따르면, 상기 불연속부는 단일 단열 패널에 위치한 제1 시리즈의 주름 중 인접한 주름에 배치되고, 상기 인접한 주름에는 충전 요소가 없다.
일 실시예에 따르면, 상기 불연속부는 제1 시리즈의 주름 중 1 내지 9개의 인접한 주름에 위치되며, 상기 1 내지 9개의 주름에는 충전 요소가 없다.
주름진 금속 플레이트 아래에 위치된 단열 패널은 그 방향에 따라 수용될 제 1 시리즈의 주름 중 3 내지 9개의 주름을 허용하는 치수를 갖는 것이 유리할 수 있음을 주목해야 한다. 따라서, 상기 불연속부는 단열 패널 중 하나에만 형성되어, 탱크 벽의 구성을 단순화할 뿐만 아니라 불연속부의 크기를 제한하여, 동일하게 압력 손실 역할을 수행할 수 있는 것으로 예상된다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 불연속부는 복수의 인접한 주름, 바람직하게는 3 내지 9개의 주름에 위치되고, 상기 불연속부는 충전 요소의 엇갈린 그리드를 포함하고, 엇갈린 상기 그리드는 충전 요소의 벨트 아래에 배치된 순환 채널 및 충전 요소의 위에 배치된 순환 채널 간에 유체 연통 경로를 생성하도록 되며, 상기 유체 연통 경로는 복수의 만곡부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 폐쇄 셀 폴리머 발포체로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 폴리스티렌 또는 폴리에틸렌 발포체로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 10 내지 50 kg/m3, 바람직하게는 20 내지 30 kg/m3의 밀도를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 표준 ISO844에 따라 상온에서 1 MPa 내지 45 MPa, 바람직하게는 1 MPa 내지 30 MPa의 탄성 계수를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 표준 ISO844에 따라 0.02 MPa 내지 1 MPa의 항복 강도를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 더 큰 경사로 주름 노드의 위, 또는 아래에 위치되며, 상기 주름 노드는 제1 시리즈의 주름의 주름과 제2 시리즈의 주름의 주름 사이의 교차점에 의해 형성된다.
따라서, 단일 벨트의 차단부의 충전 요소는 충전 요소의 가능한 위치로서 제 2 시리즈의 주름의 2개의 주름과 제 1 시리즈의 주름의 주름의 교차에 의해 형성된 주름 노즈를 포함하는 제 2 시리즈의 주름의 2개의 주름 사이에 배치되면서 방향 x 로 실질적으로 정렬된다.
일 실시예에 따르면, 상기 차단부의 충전 요소는 주름 노드에 위치된다.
일 실시예에 따르면, 상기 불연속부의 충전 요소는 2개의 주름 노드 사이에 위치된다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 x 방향으로 연장되는 단일 섹션을 포함하고, 상기 섹션은 폐쇄되는 주름을 향하는 상부면 및 단연 패널을 향하는 하부면을 가지며, 상기 하부면은 평평하게 되어 단열 패널 상에 안착되며, 상기 상부면은 돔형이고 폐쇄되는 주름에 상보적인 형상을 갖도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 y 방향으로 연장되는 단일 섹션 및 x 방향으로 연장되고 X-형 충전 요소를 형성하기 위해 제 1 섹션의 양쪽에 위치하는 2개의 제 2 섹션을 포함하며, 상기 제 1 섹션 및 제2 섹션은 폐쇄되는 주름을 향하는 상부면 및 단열 패널을 향하는 하부면을 구비하며, 상기 하부면은 평평하게 되어 상기 단열 패널 상에 안착되며, 상기 상부면은 돔형으로 되어 폐쇄될 주름에 상보적인 형상을 가지도록 된다.
일 실시예에 따르면, 폐쇄되는 주름을 향하는 상부면에서, 상기 충전 요소는 방향 y로 연장되는 적어도 하나의 비딩(beading)을 포함하고, 적어도 하나의 비딩은 밀봉부를 형성하도록 조립 동안 압축되도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요소는 각각의 제2 섹션 상의 비딩 및 제1 섹션의 양측에 두 개의 비딩을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 밀봉 멤브레인은 1차 밀봉 멤브레인이고, 상기 단열 배리어은 1차 단열 배리어이며, 병치된 상기 단열 패널은 1차 단열 패널이며, 탱크 벽은 두께 방향으로 연속적으로, 복수의 병치된 2차 단열 패널을 포함하는 2차 단열 배리어로서, 상기 2차 단열 패널은 지지 구조물의 지지 벽에 대하여 지지되는, 2차 단열 배리어, 및 2차 단열 배리어에 의해 지지되고 상기 2차 단열 배리어 및 1차 단열 배리어 사이에 배치되는 2차 밀봉 멤브레인을 포함하되, 상기 1차 단열 패널은 2차 밀봉 멤브레인에 대하여 지지된다.
일 실시예에 따르면, 바닥 벽은 탱크에 포함된 액화 가스와 접촉하도록 의도된 밀봉 멤브레인 및 밀봉 멤브레인과 지지 구조물의 지지 벽 사이에 배치된 적어도 하나의 단열 배리어을 포함하고, 상기 단열 배리어는 병치된 복수의 단열 패널을 포함하며,
바닥 벽의 밀봉 멤브레인은 서로 병치되고 제 1 방향을 따라 연장되는 제 1 시리즈의 나란한 주름 및 제 2 방향으로 연장되는 제 2 시리즈의 나란한 주름을 포함하는 주름진 금속 플레이트를 구비하되, 상기 주름은 탱크의 내부를 향해 돌출되어 있으며, 단열 배리어에 존재하는 가스를 순환시키기 위한 채널을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 바닥 벽은 압력 손실을 갖는 충전 요소를 포함하며, 이는 상기 주름의 순환 채널을 차단하도록 제1 시리즈의 주름 또는 제2 시리즈의 주름의 주름에 배치되고, 상기 충전 요소는 바닥 벽의 순환 채널에 충전 요소의 엇갈린 그리드를 형성하도록 전체 바닥 벽에 걸쳐 분포되고, 상기 충전 요소는 상기 순환 채널을 통과하는 기체체 유동을 적어도 80%만큼 감소시키는 압력 손실을 보장하도록 된다.
일 실시예에 따르면, 제1 방향은 제2 방향에 수직이다.
일 실시예에 따르면, 상기 탱크는 압력 손실을 갖는 충전 요소를 포함하며, 이는 바닥 벽과 하나의 주변 벽의 교차점에 의해 형성된 각각의 탱크 각에서 제1 시리즈의 주름 또는 제2 시리즈의 주름의 주름에 배치되어, 상기 주름의 순환 채널을 차단하게 되며, 상기 충전 요소는 에지 벨트를 형성하되, 상기 에지 벨트는 상기 각으로 바닥 벽 주위 전체에 형성된다.
열사이펀이라고 하는 자연 대류 현상이 주변 벽에 존재하는 경우, 상기 에지 벨트는 따라서 이러한 자연 대류 현상이 바닥 벽으로 전파되는 것을 제한할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 바닥 벽의 제 1 시리즈의 주름 및 제 2 시리즈의 주름의 각각의 주름은 탱크의 각도와 교차하는 연속 순환 채널을 형성하도록 주변 벽의 제 1 시리즈 주름의 주름과 정렬되며, 상기 에지 벨트의 충전 요소는 상기 연속 순환 채널 각각에 배치된다.
일 실시예에 따르면, 에지 벨트의 충전 요소는 바닥 벽의 제1 시리즈의 주름 및 제2 시리즈의 주름의 각 주름의 제1 단부 및 제1 단부에 대향하는 제2 단부에 배치되며, 제1 단부 및 제2 단부는 바닥 벽 및 주변 벽 중 하나에 의해 형성된 탱크 각도 중 하나에 가깝게 위치된다.
일 실시예에 따르면, 에지 벨트의 충전 요소는 바닥 벽과 주변 벽 중 하나에 의해 형성된 탱크 각도에 가깝게 배치되며, 상기 바닥 벽의 하나의 시리즈의 주름 중 주름의 단부 및 주변 벽의 제 1 시리즈의 주름의 주름 중 하나의 주름의 단부 사이에서 교번된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 액화 가스를 저장하기 위한 밀봉된 단열 탱크를 제공하며, 상기 탱크는 바닥 벽, 천장 벽 및 다면체 탱크를 형성하도록 바닥 벽을 천장 벽에 연결하는 주변 벽을 포함하며, 상기 바닥 벽은 탱크 내에 포함된 애고하 가스와 접촉하도록 된 밀봉 멤브레인, 상기 밀봉 멤브레인 및 지지 구조물의 지지 벽 사이에 배치되는 적어도 하나의 단열 배리어를 포함하며, 상기 단열 배리어는 복수의 병치된 단열 패널을 포함하며,
상기 밀봉 멤브레인은 서로 병치되고 방향 x를 따라 연장되는 제1 시리즈의 나란한 주름 및 방향 y를 따라 연장되고 방향 y에 대해 경사진 제2 시리즈의 나란한 주름을 포함하는 주름진 금속 플레이트를 포함하고, 상기 주름은 단열 배리어에 존재하는 가스를 순환시키도록 하는 채널을 형성하고 탱크의 내부를 향하여 돌출된다.
상기 바닥 벽은 압력 손실이 있는 충전 요소를 포함하며, 이는 상기 주름의 순환 채널을 차단하도록 제1 시리즈의 주름 또는 제2 시리즈의 주름 중의 주름에 배치되며, 상기 충전 요소는 바닥 벽의 순환 채널에 충전 요소의 엇갈린 그리드를 형성하도록 전체 바닥 벽에 걸쳐 분포하며, 상기 충전 요소는 상기 순환 채널을 통과하는 기체 유동을 적어도 80% 까지 감소시키는 압력 손실을 보장하도록 된다.
이러한 탱크는 예를 들어 LNG를 저장하기 위한 육지의 저장 설비의 일부일 수 있거나, 연안 또는 심해의 부유식 구조물, 특히 LNG 탱커, 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU), 부유식 생산 저장 및 하역 장치(FPSO) 등에 설치될 수 있다. 이러한 탱크는 또한 모든 종류의 선박에서 연료 탱크 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저온 액체 제품을 운송하기 위한 선박은 이중 선체 및 이중 선체에 배치된 전술한 탱크를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 냉각 액체 제품을 운송하는 시스템을 제공하되, 상기 시스템은 전술한 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육상 저장고에 연결하도록 배열된 단열 파이프 및 부유식 또는 육상 저장 설비로와 선박의 탱크 간에 단열 파이프를 통하여 냉간 액체 제품의 유동을 보내는 펌프를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 그러한 선박을 적재 또는 하역하기 위한 방법을 제공하며, 이에 의해 차가운 액체 제품은 절연 파이프를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비와 선박의 탱크 간에 공급된다.
본 발명은 첨부한 도면을 참고하여 더 잘 이해될 것이고, 이것의 다른 목적, 세부사항, 특징 및 이점은 다음을 참조하여 예시로서만 제공되고 비제한적인 본 발명의 몇 가지 특정 실시양태의 다음 설명에서 보다 명확하게 나타날 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 탱크 주변벽의 외측 표면에 대한 사시도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 밀폐 단열 다면체 탱크의 개략 사시도이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 밀봉되고 단열된 다면체 탱크의 개략적인 외측 표면에 대한 사시도이다.
도 4는 제1 변형예에 따른 조립 요소의 벨트의 불연속부 및 차단부를 도시하는 도 3의 IV 부분의 상세도를 도시하는 도면이다.
도 5는 제2 변형예에 따른 조립 요소의 벨트의 불연속부 및 차단 부를 도시하는 도 3의 IV 부분의 상세도의 도시하는 도면이다.
도 6은 제3 변형예에 따른 조립 요소의 벨트의 불연속부 및 차단부를 도시하는 도 3의 IV 부분의 상세도를 도시하는 도면이다.
도 7은 제4 변형예에 따른 조립 요소의 벨트의 불연속부 및 차단 부를 도시하는 도 3의 IV 부분의 상세도를 도시하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 충전 요소의 사시도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 충전 요소의 사시도이다.
도 10은 탱크 및 이 탱크의 적재/하역 터미널을 포함하는 선박의 표면적인 개략도이다.
도 11은 바닥 벽 및 상기 바닥 벽에 연결된 주변 벽만이 제1 실시예에 따른 에지 벨트를 가진 것으로 도시된 탱크를 도시하는 개략적인 전개도이다.
도 12는 바닥 벽 및 상기 바닥 벽에 연결된 주변 벽 만이 제2 실시예에 따른 에지 벨트를 가진 것으로 도시된 탱크를 도시하는 개략적인 전개도이다.
아래의 설명은 바닥 벽(12), 천장 벽(13) 및 바닥 벽(12)을 천장 벽(13)에 연결하는 복수의 주변 벽(1)을 포함하며 액화 가스를 저장하기 위한 밀봉된 단열 탱크(71)를 설명할 것이며, 상기 벽(1, 12, 13)은 지지 구조물 2에 고정된다. 상기 주변 벽은 수직 벽과 잠재적으로 챔퍼 벽이라고 하는 경사 벽으로 형성된다. 상기 수직 벽의 특정 경우가 도 1에 도시되고 있다. 그러나, 본 발명은 수직 벽의 특정한 경우에 제한되지 않고, 모든 주변 벽(1)에 제한된다.
따라서, 수직 벽의 경우, 이 벽의 큰 경사 방향이 수직방향이 된다. 여기서 "수직"이라는 용어는 지구 중력장의 방향으로 연장되는 것을 의미하다. 여기서 "수평"이라는 용어는 수직 방향에 직각인 방향으로 연장되는 것을 의미한다.
상기 탱크(1)에 저장되도록 의도된 액화 가스는 특히 액화 천연 가스(LNG), 즉 대부분 메탄 및 하나 이상의 다른 탄화수소를 포함하는 가스 혼합물일 수 있다. 액화 가스는 또한 에탄 또는 액화 석유 가스(LPG), 즉 본질적으로 프로판 및 부탄을 포함하는 정유로부터의 탄화수소의 혼합물일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 주변 벽(1)은 탱크(71)의 외측에서 내측으로 두께 방향으로, 지지벽(2)에 대해 유지되는 단열 배리어(3) 및 상기 단열 배리어에 의해 지지되는 밀봉 멤브레인(4)을 연속적으로 포함하는 다층 구조물을 갖는다.
예시된 실시예에서, 상기 단열 배리어(3)는 유지 수단 또는 커플러(미도시)에 의해 지지 벽(2)에 고정되는 복수의 단열 패널(5)을 포함한다. 상기 단열 패널(5)은 일반적인 평행 육면체 형상을 가지며 나란한 열로 배치된다. 상기 단열 블록(5)은 상이한 구조에 따라 제조될 수 있다.
단열 패널(5)은 베이스 플레이트, 커버 플레이트 및 탱크 벽의 두께 방향으로 베이스 플레이트와 커버 플레이트 사이에서 연장되고 펄라이트, 유리 섬유 또는 암면과 같은 절연 충전재로 채워진 복수의 구획부를 구획하는 지지 쉘을 포함하는 박스 행태로 구현된다.. 이러한 일반적인 구조는 예를 들어 WO2012/127141 또는 WO2017/103500에 기술되어 있다.
상기 단열 패널(5)은 또한 베이스 플레이트(7), 커버 플레이트(6) 및 잠재적으로 예를 들어 합판으로 만들어진 중간 플레이트로 구현될 수 있다. 상기 단열 블록(5)은 또한 베이스 플레이트(7), 커버 플레이트(6) 및 잠재적인 중간 플레이트 사이에 샌드위치되고 이에 결합된 절연 폴리머 발포체(8)의 하나 이상의 층을 포함한다. 절연 중합체 발포체(8)는 특히 선택적으로 섬유로 강화된 폴리우레탄 기재 발포체일 수 있다. 이러한 일반적인 구조는 예를 들어 WO2017/006044에 설명된다.
상기 밀봉 멤브레인(4)은 주름진 금속 플레이트(9)로 구성된다. 이러한 주름진 금속 플레이트은 예를 들어 두께가 약 1.2mm이고 크기가 3m x 1m인 스테인리스강으로 되어 있다. 모양이 직사각형인 금속 플레이트는 플레이트의 일측 에지에서 다른 에지로 x 방향으로 연장되는 제1 시리즈의 나란한 주름(10)과 금속 플레이트의 일측 에지에서 타측 에지로 y 방향으로 연장되는 제2 시리즈의 나란한 주름(11)을 포함하다. 상기 시리즈의 주름(10, 11)의 방향 x 및 y는 서로 수직이다. 상기 주름(10, 11)은 예를 들어 탱크에 수용된 유체와 접촉하도록 배치되도록 된 금속 플레이트의 내부면의 측면에서 돌출된다. 여기서 금속 플레이트의 에지는 주름과 나란하다. 주름진 금속 플레이트는 상기 주름(10, 11) 사이에 평평한 부분을 포함한다. 제1 시리즈의 주름(10)의 주름과 제2 시리즈의 주름(11)의 주름 사이의 교차는 주름 노드(20)를 형성한다.
전술한 실시예에서, 상기 밀봉 멤브레인(4) 및 단열 배리어(3)가 예시되고 설명되어 있다. 따라서, 상기 탱크 벽(1)은 단일 밀봉 멤브레인(4) 및 단일 단열 배리어(3)으로 구성될 수 있다.
그러나, 상기 탱크 벽(1)은 또한 이중 멤브레인을 갖는 구조라 불리는 구조를 포함할 수 있다. 이 경우에, 설명된 단열 배리어(3)는 1차 단열 배리어이고 밀봉 멤브레인(4)은 1차 밀봉 멤브레인이다. 따라서, 상기 탱크 벽(1)은 지지 구조물에 고정된 2차 단열 배리어 및 2차 단열 배리어에 의해 지지되고 1차 단열 배리어에 대한 지지체 역할을 하는 2차 밀봉 멤브레인을 포함한다.
앞서 설명된 바와 같이, 상기 밀봉 멤브레인의 제1 시리즈의 주름(10) 및 제2 시리즈의 주름(11)의 주름은 1차 단열 배리어에 존재하는 가스를 위한 순환 채널(14)을 형성한다. 또한, 경사 벽에 대한 더 큰 경사 방향인 x 방향으로 향하는 제1 시리즈의 주름(10)의 주름에 의해 형성된 채널(14)은 열사이펀 효과에 의한 가스 순환에 유리하게 된다.
이러한 열사이펀 효과를 개선하기 위해, 다음에 설명되는 실시예에서, 주변 벽(1)의 제 1 시리즈의 주름(10)의 주름에 압력 손실을 갖는 충전 요소(15)를 배치하는 것으로 예상되며, 이는 순환 채널(14)을 때때로 차단하고 따라서 이 주름에서 유동의 순환을 차단하도록 이러한 주름(10)에 배치된다. 상기 탱크 전체에 걸쳐 이러한 열사이펀 효과를 제한하기 위해, 압력 손실을 갖는 충전 요소(15)는 충전 요소의 복수의 벨트(16)를 형성하도록 배치된다. 상기 충전 요소의 각 벨트(16)는 바닥 벽(12)에 나란한 평면으로 구현되고 도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 탱크(71)의 전체 둘레로 연장된다.
도 2는 제1 실시예에 따른 충전 요소의 복수의 벨트(16)가 주변 벽(1)에 장착된 탱크(71)를 개략적으로 도시한다. 실제로, 상기 탱크 벽의 세부 사항은 설명되고 있지 않다. 또한, 도 2 및 도 3의 명확성을 위해, 상기 충전 요소의 예상되는 벨트(16)의 실제 수를 반영하지 않고 충전 요소의 일부 벨트(16)만이 도시된다. 실제로, 상기 충전 요소의 벨트(16)는 더 큰 경사 방향으로 단열 패널(5)의 치수와 실질적으로 동일한 피치만큼 더 큰 경사 방향으로 서로 이격되어 있는 것으로 예상된다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 실시예에서, 상기 충전 요소의 벨트(16)는 차단부(17: obstruction part) 및 불연속부(18)를 포함한다. 상기 차단부(17)에서, 제1 시리즈의 주름(10)의 각 주름은 때때로 충전 요소(15) 중 하나에 의해 폐쇄된다. 따라서, 상기 차단부(17)는 순환 채널(14)을 통한 가스 유동의 하강을 완전히 차단하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 불연속부(18)에서, 상기 충전 요소의 벨트(16)를 통한 순환 채널(14)에 존재하는 가스의 순환이 가능하므로. 유리하게는 가스 유동이 순환하는 것을 허용함으로써 단열 배리어(3)에 가스 포켓이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 불연속부(18)의 설계는 도 4 내지 도 6에 예시된 다양한 변형예에 따라 구현될 수 있다.
상기 불연속부(18)이 열사이펀 효과가 발생되는 것을 허용하지 않도록, 탱크 전체에 걸쳐 불연속부(18)의 수 및/또는 크기를 제한하는 것이 유리하다. 따라서, 상기 충전 요소의 벨트(16)는 주변 벽(1)당 하나 이상의 불연속부(18)을 포함하지 않는 것이 유리해 보인다.
도 2의 제1 실시예에서, 열사이펀 효과를 가능한 한 많이 제한하기 위해, 상기 충전 요소의 각 벨트(16)는 유동이 충전 요소의 각 벨트(16)에 대한 탱크(71)의 전체 둘레의 단일 구역을 통과하도록 승인하기 위해 단일 불연속부(18)을 포함한다. 또한, 상기 충전 요소의 2개의 인접 벨트(16)의 불연속부(18)는 이러한 불연속부(18)을 통과하는 가스의 유동이 다음 불연속부(18)에 도달하기 위해 가장 긴 경로를 취하도록 하기 위해 서로 마주보는 주변 벽(1)에 위치한다.
도 3은 제2 실시예에 따른 충전 요소의 복수의 벨트(16)가 주변 벽(1)에 장착된 탱크(71)를 부분적으로 개략적으로 도시한다.
제1 실시예와 대조적으로, 제2 실시예는 충전 요소의 단일 벨트(16)가 주변 벽(1)당 단일 불연속부을 고려하면서 탱크 전체 주위에 복수의 차단부(17) 및 복수의 불연속부(18)을 포함하는 것으로 나타내어진다. 각각의 차단부(17)눈 2개의 불연속부(18)에 의해 구획된 차단 영역을 정의한다. 이 실시예에서, 가스 유동의 경로를 최대화하고 이 유동에 발생하는 압력 손실을 최대화하기 위해, 상기 충전 요소의 두 인접 벨트(16)의 불연속부(18)는 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 주변 벽(1)의 맞은 편 에지에 가깝게 배치함으로써 주변 벽(1)의 양쪽에 배치된다. 따라서, 상기 불연속부(18)는 하나의 주변 벽(1)에서 엇갈리게 배치된다.
도 4 내지 도 7은 특히 몇몇 변형 실시예에 따른 차단부(17)와 불연속부(18) 사이의 접합부에서의 충전 요소의 벨트(16)의 일부를 도시한다. 이러한 변형예들 각각에서, 상기 차단부(17)의 충전 요소(16)는 주름 노드(20)에 위치된다. 그러나, 도시되지 않은 변형예에서, 동일한 것이 y 방향으로 그리고 단일 주변 벽 상에 실질적으로 정렬된 상태로 유지되는 한, 상기 차단부(17)의 충전 요소(16)는 주름 노드(20) 위 또는 아래에 위치될 수 있다.
주름진 금속 플레이트(9) 아래에 위치한 단열 패널(5)은 그 방향에 따라 제1 시리즈의 주름(10)의 3개 내지 9개의 주름을 수용할 수 있게 하는 치수를 갖는다는 것을 주목해야 한다. 도 4 내지 도 6에서, 상기 단열 패널(5)은 가장 큰 치수가 y 방향으로 회전하여 제1 시리즈의 주름(10)의 9개의 주름을 수용하는 것으로 도시되어 있다.
도 4에 도시된 제1 변형예에서, 불연속부(18)는 제1 시리즈의 주름(10)의 단일 주름에 위치되며, 따라서 충전 요소(15)가 없다. 그러나, 도시되지 않은 변형예에서, 상기 불연속부(18)는 제1 시리즈의 주름(10)의 최대 9개의 주름에 위치될 수 있고, 따라서 이러한 주름은 충전 요소의 벨트(16)에서 충전 요소(15)가 없는 것으로 된다.
도 5에 도시된 제2 변형예에서, 불연속부(18)는 제1 변형예과 동일하다. 그러나, 불연속부(18)의 양쪽에 위치한 차단부(17)는 제1 변형예에서와 같이 방향 y에서 서로에 대해 정렬되지 않고 방향 x에서 하나의 주름 만큼 오프셋된다. 2개의 인접한 차단부(17) 사이의 이러한 오프셋은 최대로 제2 시리즈의 주름(11)의 9개의 주름으로 된다.
도 6에 도시된 제3 변형예에서, 제1 변형예와 반대로, 상기 불연속부(18)는 충전 요소(15)의 부재에 의해 형성되지 않는다. 실제로, 이 변형예에서, 상기 불연속부(18)는 제1 시리즈의 주름(10)의 9개의 주름에 위치되며, 여기서 불연속부(18)는 충전 요소(15)의 엇갈리게 배치된 그리드(19)를 포함한다. 엇갈린 상기 그리드(19)는 충전 요소의 벨트(16) 아래에 위치한 순환 채널(14)과 충전 요소의 벨트(16) 위에 위치한 순환 채널(14) 사이에 유체 연통 경로를 생성하도록 구현된다. 따라서, 상기 유체 연통 경로는 엇갈리게 배치된 그리드(19)를 통한 복수의 굴곡부로 형성된다. 상기 불연속부(18)의 충전 요소(15)는 2개의 주름 노드(20) 사이에 위치된다.
도 7에서, 상기 단열 패널(5)은 가장 큰 치수가 x 방향으로 회전하여 제1 시리즈의 주름(10)의 3개의 주름을 수용하는 것으로 도시되어 있다.
따라서, 도 7에 예시된 제4 변형예는 제1 시리즈의 주름(10)의 3개의 주름에 의해 형성된 불연속부(18)에 엇갈리게 배치된 그리드(19)를 맞추는 데 있어서 제3 변형예와 유사하다.
도 8 및 도 9는 상기 충전 요소(15)가 주름 노드(20)에 위치하는지 또는 제1 시리즈의 주름(10)의 주름 부분에 위치하는지에 따라 충전 요소(15)의 2개의 상이한 설계를 도시한다.
따라서, 도 8의 상기 충전 요소(15)는 주름 노드(20)로부터 떨어진 제1 시리즈의 주름(10)의 주름의 일부에 위치하기에 적합하다. 이러한 충전 요소(15)는 주름에 배치된 후 x 방향으로 연장되는 단일 섹션(21)을 포함한다. 상기 섹션(21)은 폐쇄를 위해 주름을 향해 회전(turn)된 상부면(24) 및 단열 패널(5)을 향해 회전(turn)된 하부면(25)을 포함한다. 상기 하부면(25)은 단열 패널(5)에 놓이도록 평평하다. 상기 상부면(24)은 돔형이며 폐쇄되는 주름에 상보적인 형상을 갖도록 구성된다. 또한, 상기 상부면(24)에서, 상기 섹션(21)은 동일한 양측에 2개의 비딩(26)을 포함하여, 상기 비딩은 돌기를 형성하고 조립 중 주름에 의해 압축될 때 밀봉 역할을 한다.
따라서, 도 9의 상기 충전 요소(15)는 주름 노드(20)에 위치하기에 적합하다. 상기 충전 요소(15)는 주름에 배치된 후 y 방향으로 연장되는 제1 섹션(22) 및 x 방향으로 연장되고 제1 섹션(22)의 양쪽에 위치하여 X-형 충전 요소를 형성하는 2개의 제2 섹션(23)을 포함하다. 상기 제 1 섹션(22) 및 제 2 섹션(23)은 각각 폐쇄를 위해 주름을 향하는 상부면(24)과 단열 패널(5)을 향하는 하부면(25)을 갖는다. 상기 하부면(25)은 단열 패널(5)에 안착되도록 평평하고 상부면(24)은 폐쇄되는 주름을 보완하는 형상을 갖도록 돔형이다. 또한, 상기 상부면(24)에서, 충전 요소(15)는 각각의 제2 섹션(23) 상의 비딩(26) 및 제1 섹션(22)의 양측에 2개의 비딩(26)을 포함한다.
도 11 및 도 12는 챔퍼부가 있는 탱크(71)를 개략적이면서 부분적으로 도시하며, 이는 그 중심에 바닥 벽(12) 및 바닥 벽(12)에 연결된 주변 벽(1)을 나타내기 위해 펼쳐져 있는데, 즉 탱크(71)에는 챔퍼부(chamfer), 2개의 수직 코퍼담 벽 및 예를 들어 135°로 기울어진 2개의 하부 챔퍼 벽이 장착되어 있다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, 탱크는 또한 챔퍼부가 없을 수 있어서 바닥 벽(12)에 연결된 주변 벽은 2개의 수직 코퍼담 벽과 2개의 측방향 수직 벽으로 된다.
상기 주변 벽(1)에서, 상기 바닥 벽(12)의 주름과 연속성을 갖는 제 1 시리즈의 주름(10)의 주름만이 도시되어 있다. 바닥 벽의 제1 시리즈의 주름(28) 및 제2 시리즈의 주름(29)의 주름이 도시되어 있다. 각 벽(1, 12)의 주름의 수는 이해하기 편리하게 순수하게 개략적으로 도시되어 있다.
도 11 및 도 12에서, 상기 탱크(71)에는 복수의 충전 요소(15)로 구성된 에지 벨트(27)가 장착되어 있으며, 이는 바닥 벽(12) 및 주변 벽(1) 중 하나의 교차점에 의해 형성된 탱크의 각에 가깝게 전체 바닥 벽(12) 주위에 형성된다. 상기 에지 벨트(27)의 충전 요소(15)는 주름의 순환 채널을 차단하기 위해 제1 시리즈의 주름(10, 28) 또는 제2 시리즈의 주름(29)의 주름에 각각의 각도로 배치된다. 상기 주변 벽(1)에 열사이펀이라고 하는 자연 대류 현상이 있는 경우, 상기 에지 벨트(27)는 이러한 자연 대류 현상이 바닥 벽(12)으로 전파되는 것을 제한할 수 있다. 실제로, 상기 에지 벨트(27)는 주변 벽(1)에 존재하는 유동이 바닥 벽(12)에 존재하는 유동으로부터 분리되게 한다. 상기 에지 벨트(27)는 탱크(71)의 둘레에 위치하는 충전 요소의 벨트(16)를 보완하는 데 유리하게 사용된다.
도 11 및 도 12에 도시된 실시예에서, 바닥 벽(12)의 제1 시리즈의 주름(28) 및 제2 시리즈의 주름(29)의 각각의 주름은 탱크 각도에서 연속적인 순환 채널을 형성하도록 주별 벽(12)의 제 1 시리즈의 주름(10)의 주름과 정렬된다. 따라서, 상기 에지 벨트(27)의 충전 요소(15)는 상기 연속 순환 채널 각각에 형성된다.
도 11은 에지 벨트(27)의 제1 실시예를 보다 구체적으로 도시한다. 이러한 실시예에서, 상기 에지 벨트(27)의 충전 요소(15)는 바닥 플로어(12)의 제1 시리즈의 주름(28) 및 제2 시리즈의 주름(29)의 각 주름의 양 단부에 형성된다. 상기 바닥 벽(12)의 주름의 단부는 실제로 바닥 벽과 주변 벽 중 하나에 의해 형성되는 탱크 각도 중 하나에 가깝게 위치되며, 주변 벽(1)의 주름의 일단에 탱크 각도와 동일한 각도로 만곡되고 상기 바닥 벽(12)의 주름 및 상기 주변 벽(1)의 주름과 정렬된 주름을 포함하는 연결 플레이트(미도시)에 의해 연결된다. 도시되지 않은 실시예에서, 상기 에지 벨트(27)의 충전 요소(15)는 또한 연결 플레이트의 주름에 위치될 수 있다.
도 12는 에지 벨트(27)의 제2 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 상기 에지 벨트(27)의 충전 요소(15)는 바닥 벽(12)의 제 1 시리즈의 주름(28, 29) 중 하나의 주름의 일단부 및 주변 벽(1)의 제 1 시리즈의 주름(10)의 주름의 일단부 사이에서 교번하는 탱크 각도에 가깝게 형성된다. 여기에 예시된 대안은 바닥 벽(12)에 충전 요소(15)를 갖고 주변 벽(1)에 충전 요소(12)를 갖도록 구현된다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, 이러한 교번하는 구성은 상이하게, 예를 들어, 하나의 벽에 2개, 다른 벽에 2개와 같이 다르게 구현될 수 있다.
도 10을 참조하면, LNG 탱커(70)의 외형도는 탱커의 이중 선체(72)에 조립된 일반적으로 프리즘 형상의 밀봉되고 절연된 탱크(71)를 도시한다. 상기 탱크(71)의 벽은 탱크에 담긴 LNG와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 배리어, 1차 밀봉 배리어과 탱커의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀봉 배리어, 및 상기 1차 밀봉 배리어 및 2차 밀봉 배리어 사이에 그리고 2차 밀봉 배리어 및 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 2개의 단열 배리어를 포함한다.
그 자체로 공지된 방식으로, 탱커의 상부 데크에 배치된 적재/하역 파이프(73)는 LNG 화물을 상기 탱크(71) 간에 운송하기 위하여 적절한 연결 수단에 의해 해상 또는 항구 터미널에 연결된다.
도 10은 선적 및 하역 스테이션(75), 해저 파이프(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예를 도시한다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 이동식 아암(74) 및 이동식 아암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 고정 해양 설비이다. 이동식 아암(74)은 적재/하역 파이프(73)에 연결될 수 있는 절연된 가요성 파이프(79)의 룸(loom)를 지지한다. 조정 가능한 이동식 아암(74)은 모든 크기의 LNG 탱커를 수용한다. 상기 타워(78) 내부에는 도시되지 않은 연결 파이프가 연장되어 있다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 LNG 탱커(70)가 육지(77) 상의 설비로부터 적재 및 하역되도록 한다. 액화 가스용 저장 탱크(80)와 해저 파이프(76)에 의해 적재 및 하역 스테이션(75)에 연결된 연결 파이프(81)도 마찬가지로 포함된다. 상기 해저 파이프(76)는 액화 가스가 적재 및 하역 스테이션(75)과 육지(77)에 있는 설비 사이에서 장거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 전달되도록 하여, 탱커(70)를 선적 및 하역 작업하는 동안 해안으로부터 먼 거리에 유지하는 것을 가능하게 하다.
상기 탱커(70)에 탑재된 펌프 및/또는 육지(77)에 설비를 장비하는 펌프 및/또는 적재 및 하역 스테이션(75)에 장착되는 펌프는 액화 가스를 이송하는 데 필요한 압력을 생성하는 데 사용된다.
본 발명은 몇몇 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 이와 동일한 것에 제한되지 않고 본 발명의 범주에 들어오는 한 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 이들의 조합을 포함한다는 것은 매우 명백하다.
동사 "포함하다", "구비하다" 또는 "포함되다" 및 이들의 활용 형태의 사용은 청구항에 기재된 것 이외의 다른 요소 또는 다른 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서 괄호 사이의 도면 부호는 청구범위에 대하여 제한적으로 해석될 수 없다.
1; 주변벽 2: 지지 구조물
3: 단열 배리어 4: 밀봉 멤브레인
10: 제 1 시리즈의 주름 11: 제 2 시리즈의 주름
12: 바닥벽 13: 천장벽
14: 순환채널 16: 벨트
17: 차단부 18: 불연속부
71: 탱크

Claims (19)

  1. 액화가스 저장용 밀폐 단열 탱크(71)에 있어서, 상기 탱크(71)는 바닥벽(12), 천장벽(13) 및 다면체 탱크(71)를 형성하도록 바닥벽(12)을 천장벽(13)에 연결하는 주변벽(1)을 포함하며, 상기 주변벽(1)은 탱크(71)에 포함된 액화 가스와 접촉하도록 된 밀봉 멤브레인(4) 및 상기 밀봉 멤브레인(4) 및 지지 구조물(2)의 지지 벽 사이에 배치된 적어도 하나의 단열 배리어(3)를 포함하되, 상기 단열 배리어는 병치된 복수의 단열 패널(5)을 포함하며,
    상기 밀봉 멤브레인(4)은 서로 병치되고 x 방향으로 연장되는 제 1 시리즈의 나란한 주름(10) 및 y 방향으로 연장되는 제 2 시리즈의 나란한 주름(11)을 포함하는 주름진 금속 플레이트(9)을 포함하되, x 방향은 주변벽(1)의 더 큰 경사 방향이고, 상기 주름은 탱크(71)의 내부를 향해 돌출되고, 단열 배리어(3)에 존재하는 가스를 순환시키기 위한 채널(14)을 형성하며,
    상기 주변벽(1)은 상기 바닥벽(12)에 나란하게 평면으로 되고 탱크(71)의 전체 주위로 연장되는 충전 요소의 벨트(16)를 형성하기 위하여, 상기 주름의 순환 채널(14)을 차단하도록 제 1 시리즈의 주름(10)의 주름에 배치되는 압력 손실을 가지는 충전 요소(15)를 포함하며, 상기 충전 요소의 벨트(16)는 제1 시리즈의 주름(10)의 각 주름이 충전 요소(15) 및 상기 충전 요소의 벨트(16)를 통하여 순환 채널(14) 내에 존재하는 가스가 순환하게 하도록 된 적어도 하나의 불연속부(18) 중 하나에 의해 차단되는 적어도 하나의 차단부(17)로 형성되며, 상기 차단부(17) 또는 각각의 차단부(17)는 상기 불연속부(18) 또는 2개의 불연속부(18)에 의해 구획되며, 상기 충전 요소의 벨트(16)는 주변벽(1) 마다 최대 하나의 불연속부(18)를 포함하며, 상기 충전 요소(15)는 상기 순환 채널(14)을 통과하는 가스 유동을 감소시키는 압력 손실을 생성하도록 되며, 상기 충전 요소의 적어도 하나의 벨트(16)의 차단부(17)의 충전 요소(15)는 제 2 시리즈의 주름(11)의 인접한 2개의 주름 사이에 마다 포함되게 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 요소의 적어도 하나의 벨트(16)의 차단 부(17)의 충전 요소(15)는 y 방향을 따라 서로 정렬되며, y 방향은 x 방향에 수직인 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탱크(71)는 x 방향으로의 단열 패널(5)의 치수와 실질적으로 동일한 피치로 서로 이격된 충전 요소의 복수의 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  4. 제3항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 불연속부(18)는 상기 주변벽(1)의 에지에 근접하게 위치되고, 충전 요소의 인접한 두 벨트의 불연속부(18)는 주변벽(1)의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  5. 제3항에 있어서,
    충전 요소의 상기 벨트(16)는 단일 불연속부(18)을 포함하고, 상기 충전 요소의 두 인접 벨트(16)의 불연속부(18)는 서로 마주보는 주변벽(1)에 위치하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 불연속부(18)는 제 1 시리즈의 주름(10)의 1 내지 9개의 주름에 위치되고, 1 내지 9개의 인접한 상기 주름은 충전 요소(15)가 없는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 불연속부(18)는 제 1 주름(10)의 복수의 주름, 바람직하게는 3 내지 9개의 주름에 위치하며, 상기 불연속부(180)는 충전요소(15)의 엇갈리는 그리드(19)를 포함하며, 엇갈리는 그리드(19)는 충전 요소의 벨트(16) 아래에 배치되는 순환 채널(14) 및 상기 충전 요소의 벨트(16)의 위에 배치되는 순환 채널(14) 사이에 유체 연통 경로를 생성하도록 되며, 상기 유체 연통 경로는 다수의 만곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전 요소(15)는 폐쇄 기포 고분자 발포체(closed cell polymer foam)로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 충전 요소(15)는 폴리스티렌 또는 폴리에틸렌 발포체로 제조되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전 요소(15)는 더 큰 경사 방향으로 주름 노드(20)의 위, 아래 또는 주름 노드(20)에 위치하며, 상기 주름 노드(20)는 제 1 시리즈의 주름(10)의 주름 및 제 2 시리즈의 주름(11)의 주름 사이에서 교차점에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전 요소(15)는, 폐쇄를 위해 주름을 향하는 상부면(24)에, y 방향으로 연장되는 적어도 하나의 비딩(26)을 포함하되, 적어도 하나의 상기 비딩(26)은 밀봉부를 형성하도록 조립시에 가압되도록 된 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 멤브레인(4)은 1차 밀봉 멤브레인이고, 상기 단열 배리어(3)는 1차 단열 배리어이고, 병치된 단열 패널(5)은 1차 단열 패널이며, 상기 탱크(1, 12, 13)는, 두께 방향으로, 병치된 복수의 2차 단열 패널을 포함하는 2차 단열 배리어로서, 상기 2차 단열 패널은 지지 구조물(2)의 지지 벽에 대하여 지지되는, 2차 단열 배리어, 및 상기 2차 단열 배리어에 의해 지지되며 2차 단열 배리어 및 1차 단열 배리어(3) 사이에 배치되는 2차 밀봉 멤브레인으로서, 1차 단열 패널(5)은 2차 밀봉 멤브레인에 대하여 지지되는, 2차 멜봉 멤브레인을 연속적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바닥벽(12)은 상기 탱크에 수용된 액화가스와 접촉하도록 된 밀봉 멤브레인(4), 및 상기 밀봉 멤브레인 및 지지 구조물의 지지 벽 사이에 배치된 적어도 하나의 단열 배리어(3)를 포함하되, 상기 단열 배리어는 병치된 복수의 단열 패널을 포함하며,
    상기 바닥 벽의 밀봉 멤브레인은 서로 병치되고 제1 방향을 따라 연장되는 제1 시리즈의 나란한 주름(10) 및 제2 방향을 따라 연장되는 제2 시리즈의 나란한 주름(11)을 포함하는 주름진 금속 플레이트(9)를 포함하며, 상기 주름은 탱크의 내부를 향하여 돌출하고, 상기 단열 배리어에 존재하는 가스를 순환하기 위한 채널(14)을 형성하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  14. 제13항에 있어서,
    상기 바닥벽(12)은 제 1 시리즈의 주름(10)의 주름 또는 제 2 시리즈의 주름(11)의 주름에 배치되어 주름의 순환 채널을 차단하게 되는 압력 손신을 가진 충전 요소(15)를 포함하되, 상기 충전 요소(15)는 바닥벽(12)의 순환 채널(14)에 충전 요소(15)의 엇갈린 그리드(19)를 형성하도록 전체 바닥벽에 걸쳐서 배치되며, 상기 충전 요소(15)는 순환 채널(14)를 통과하는 가스 유동을 적어도 80% 감소시키는 압력 손실을 보장하도록 된 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 탱크(71)는 바닥벽(12) 및 주변벽(1) 중 하나에 의해 형성된 탱크 각도에서 제 1 시리즈의 주름(10, 28)의 주름 또는 제 2 시리즈의 주름(29)에 배치되는 압력 손실을 가진 충전 요소(15)를 포함하여 상기 주름의 순환 채널을 차단하며, 상기 충전 요소(15)는 에지 벨트(27)를 형성하되, 상기 에지 벨트(27)는 상기 각도에서 바닥벽 전체 주위에 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  16. 제15항에 있어서,
    상기 바닥벽(12)의 제 1 시리즈의 주름(28) 및 제 2 시리즈의 주름(29)의 각각의 주름은 탱크의 각도를 가로지르는 연속 순환 채널을 형성하기 위해 주변벽(1)의 제 1 시리즈의 주름(10)과 정렬되며, 에지 벨트(27)의 충전 요소(15)는 각각의 상기 연속 순환 채널에 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크(71).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 탱크(71) 및 이중선체(72)를 포함하는, 저온 액체 제품을 운송하는 선박(70).
  18. 제17항에 따른 선박(70)을 포함하는, 냉액체 제품 이송 시스템으로서, 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 육상 저장 설비(77)에 연결하도록 배치된 단열 파이프(73, 79, 76, 81), 및 상기 단열 파이프를 통하여 냉액체 제품을 부유식 또는 육상 저장 설비와 선박의 탱크 간에 보내는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
  19. 제17항에 따른 선박(70)을 적재 또는 하역하기 위한 방법으로서, 냉액체 제품은 단열 파이프(73, 79, 76, 81)를 통하여 부유식 또는 육상 저장 설비(77)와 선박의 탱크(71) 상에 공급되는 것을 특징으로 하는 선박을 적재 또는 하역하기 위한 방법.
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