KR20220064332A - 탱크용 단열 배리어의 제조 방법 - Google Patents

탱크용 단열 배리어의 제조 방법 Download PDF

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KR20220064332A
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barrier
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cover plate
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모하메드 사씨
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 다음 단계를 포함하는 탱크의 벽(1)용 단열 배리어(5)를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은,
- 내부 표면으로 개방되고 고정 장치(12)가 안착되는 시트(18)를 포함하는 복수의 단열 패널(1)을 고정하는 단계,
- 치수 d1을 갖는 단열 플러그(25)를 제공하는 단계;
- 두께 e1을 갖는 커버 플레이트(30)를 제공하는 단계;
- 두께 e1을 갖는 커버 플레이트(30)를 제공하는 단계;
- △ = d2 - d1 - e1의 함수로 결정된 두께 e2를 갖는 심(31, 32)을 단열 플러그(25)의 내부 말단에 대해 시트(18)에 위치시키는 단계; 및
- 상기 커버 플레이트(30)가 시트(18)를 덮고 복수의 단열 패널(11)의 내부 표면과 같은 높이의 내부면을 갖는 커버 위치에 상기 커버 플레이트(30, 33)를 위치시키는 단계;를 포함한다.

Description

탱크용 단열 배리어의 제조 방법 {Method for producing a thermally insulating barrier for a tank}
본 발명은 예를 들어 -50℃와 0℃ 사이의 온도에서 액화 석유 가스(LPG)를 수송하기 위한 탱크와 같은 액화 가스를 저장 및/또는 수송하거나, 대기압에서 약 -162°C의 액화천연가스(LNG)를 운송하기 위한 밀봉 및 단열 탱크 분야에 관한 것이다.
이 탱크는 해안이나 부유식 구조물에 설치될 수 있다. 부유식 구조물에서, 상기 탱크는 액화 가스를 운송하거나 부유식 구조물에 동력을 공급하는 연료로 사용되는 액화 가스를 받는 데 사용할 수 있다.
문헌 WO19092384는 밀봉된 단열 탱크의 벽을 위한 단열 배리어를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 탱크의 벽은 탱크의 외부에서 내부를 향해 연속적으로 배열된 다층 구조체를 가지되, 상기 다층 구조체는 하중 지지 구조체에 부착된 단열 패널을 포함하는 2차 단열 배리어, 2차 단열 배리어에 대하여 지지되는 2차 밀봉 멤브레인, 2차 밀봉 멤브레인에 대하여 지지되는 단열 패널을 포함하는 1차 단열 배리어, 탱크에 포함된 액화천연가스와 접촉하도록 된 1차 단열 배리어를 포함한다. 1차 단열 배리어의 각 단열 패널은 에지와 코너를 따라 절개부를 구비한다. 이러한 절개부는 1차 단열 배리어의 단열 패널을 2차 단열 배리어의 단열 패널에 고정하는 데 사용되는 고정 장치용 시트 역할을 하는 리세스를 형성한다. 단열 폴리머 발포층을 포함하는 단열 플러그는 연속적인 단열을 보장하기 위해 1차 단열 배리어에 형성된 홈에 안착된다. 이 목적을 위해, 이 문서는 각각의 단열 플러그를 각각의 시트에 삽입하고 상기 단열 플러그는 상기 시트 내부에 안착된 배리어 부재에 대하여 지지되는 단열 플러그가 회복불가능하게 손상될 때까지 부하 지지 구조체를 향하여 상기 플러그를 푸싱하는 것을 제안한다. 각각의 단열 플러그는 단열 플러그의 내부 말단이 상기 시트 내부의 소정의 위치에 도달할 때까지 푸쉬된다.
이것은 단열 플러그의 치수 제조 공차가 큰 경우에도 단열 플러그가 1차 밀봉 멤브레인의 지지 표면의 평탄도에 영향을 미치는 국부적 돌출부를 형성하는 것을 방지한다.
그러나, 이 방법이 완전히 만족스러운 것은 아니다. 특히, 상기 플러그가 비가역적으로 변형될 때까지 단열 플러그를 밀어내는 것은 작업자의 상당한 노력을 필요로 하며, 이는 단열 배리어의 제조 시간이 길어지게 하고 특히 단열 플러그의 폴리머 발포체가 매우 소밀할 경우에 작업자의 작업 조건을 악화시킨다.
본 발명의 핵심에 있는 한 가지 아이디어는 시트에서 밀봉 멤브레인의 내부 지지 포면 상에서 돌출부의 존재를 제한하고 사용시에 간편한, 시트 및 시트에 안착된 단열 플러그를 포함하는, 밀봉 멤브레인을 위한 내부 지지 표면을 형성하도록 된 단열 배리어를 제조하는 방법을 제안하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 하중 지지 구조체에 고정된 밀봉되고 단열된 탱크의 벽을 위한 단열 배리어를 제조하기 위한 방법을 제안하며, 상기 방법은,
- 적어도 하나의 고정 장치를 사용하여 하중 지지 구조체에 직접 또는 간접적으로 복수의 단열 패널을 고정하는 단계로서, 복수의 상기 단열 패널은 밀봉 멤브레인을 지지하도록 된 내부 표면을 형성하고 고정장치가 안착되며 내부 표면 상에서 개방되는 시트를 포함하는, 단열 패널을 고정하는 단계;
- 상기 시트에서 연속적인 단열을 보장하도록 된 단열 플러그를 제공하는 단계로서, 상기 단열 플러그는 내부 말단과 외부 말단을 가지며 내부 말단과 외부 말단 사이의 치수 d1을 갖는, 단열 플러그를 제공하는 단계;
- 두께 e1을 갖는 커버 플레이트를 제공하는 단계;
- 단열 플러그를 시트에 삽입하고 단열 플러그의 외부 말단이 복수의 단열 패널의 내부 표면으로부터 d1 + e1 보다 큰 거리 d2만큼 분리된 지지 표면에 대해 하중 지지 구조체를 향하여 지지될 때까지 상기 플러그를 하중 지지 구조체를 향해 미는 단계;
- △ = d2 - d1 - e1의 함수로 결정된 두께 e2를 갖는 심(shim)을 단열 플러그의 내부 말단에 대해 시트에 위치시키는 단계; 및
- 상기 커버 플레이트가 시트를 덮고 복수의 단열 패널의 내부 표면과 같은 높이의 내부면을 갖는 덮개 위치에 커버 플레이트을 위치시키는 단계;를 포함한다.
이러한 방법은 단열 플러그를 변형시키는 데 상당한 미는 힘이 필요하지 않기 때문에 특히 간단하고, 상기 허용 오차가 제안된 방법에 중요하지 않기 때문에 플러그의 치수 허용 오차가 증가할 수 있다. 또한, 이 방법은 단열 플러그가 밀봉 멤브레인의 지지 표면에 국부적인 돌기를 생성하는 것을 방지하고 단열 배리어의 단열 성능에 악영향을 미치기 쉬운 여지를 남기지 않는다.
실시예에 따라, 이러한 방법은 다음 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
유리한 실시예에 따르면, 심의 두께(e2)는 △ - 1 mm 내지 △ + 1 mm, 바람직하게는 △ - 0.5 mm 내지 △ + 0.5 mm, 바람직하게는 △ - 0.1 mm 내지 △ + 0.1 mm 이다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 단열 패널은 또한 상기 시트와 접하는 바닥을 갖는 카운터보어를 갖고, 상기 커버 플레이트는 카운터보어의 바닥 및/또는 심에 대한 지지되는 카운터보어에 위치된다.
일 실시예에 따르면, 심은 경질로 된다.
일 실시예에 따르면, 상기 심은 선택된 심의 두께(e2)가 △와 같거나 △에 가능한 한 가깝도록 상이한 두께의 심의 범위로부터 선택된다.
일 실시예에 따르면, 심은 3mm와 15mm 사이, 바람직하게는 3mm와 9mm 사이의 두께(d2)를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 심은 합판, 플라스틱 또는 복합 재료로 만들어진다. 일 실시예에 따르면, 심은 또한 금속으로 제조될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 심은 단열 플러그의 내부 말단에 대해 위치될 때 가요성인 재료로 만들어진다. 일 실시예에 따르면, 상기 재료는 매스틱 또는 폴리머 글루이다. 일 실시예에 따르면, 심은 에폭시 접착제로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 매스틱 또는 폴리머 글루로 만들어진 심은 2mm와 18mm 사이, 바람직하게는 2mm와 12mm 사이의 두께(d2)를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 심에 사용되는 재료는 접착 재료이고, 커버 플레이트를 위치시킬 때 커버 플레이트는 커버 플레이트가 접착 재료에 의해 단열 플러그에 접착되도록 쉼에 대해 가압된다.
일 실시예에 따르면, 단열 플러그는 밀도가 100kg/m³ 내지 260kg/m³인 단열 폴리머 발포체 층을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 단열 폴리머 발포체의 층은 폴리우레탄 발포체, 폴리스티렌 또는 폴리염화비닐(PVC) 발포체으로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 상기 시트 내부에 안착된 고정 장치는 하중 지지 구조에 직접 또는 간접적으로 고정된 핀을 갖는다. 지지 부재는 다수의 단열 패널을 고정할 때 핀에 배열되어, 예를 들어 단열 패널을 하중 지지 구조체를 향하여 지지하도록 단열 패널 중 하나의 지지 구역과 합력하며, 상기 유지 부재는 단열 플러그의 외부 말달이 푸쉬되는 지지 표면을 형성하게 된다.
일실시예에 따르면, 본 발명은 하중 지지 구조체에 고정된 밀봉되고 단열된 탱크의 벽을 위한 단열 배리어을 제안하며, 상기 단열 배리어는,
- 적어도 하나의 고정 장치를 사용하여 하중 지지 구조체에 직접 또는 간접적으로 고정된 복수의 단열 패널로서, 상기 복수의 단열 패널은 밀봉 멤브레인을 지지하도록 설계된 내부 표면을 형성하고 내부 표면으로 개방되며 고정 장치가 안착되는 시트를 포함하는, 단열 패널,
- 상기 시트에서 연속적인 단열을 보장하도록 설계된 단열 플러그로서, 상기 단열 플러그는 내부 말단과 외부 말단을 가지며, 내부 말단과 외부 말단 사이에 치수 d1을 가지며, 단열 플러그의 외부 말단은 복수의 단열 패널의 내부 포면으로부터 거리 d2 만큼 이격된 지지 표면에 대하여 하중 지지 구조체를 향하여 지지되는, 단열 플러그;
- 단열 플러그의 내부 말단에 대해 위치되며 두께 e2를 갖는 심; 및
- 상기 커버 플레이트가 시트를 덮고 복수의 단열 패널의 내부 표면과 같은 높이의 내부면을 갖는 덮개 위치에 배열된 커버 플레이트;을 포함한다.
일 실시예에 따라, 이러한 단열 배리어는 다음 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 심의 두께(e2)는 △ - 1 mm 내지 △ + 1 mm 이며, 여기서 △ = d2 - d1 - e1이다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 단열 패널은 상기 시트와 접하는 바닥을 갖는 카운터보어를 갖고, 상기 커버 플레이트는 카운터보어에 위치되고 카운터보어의 바닥 및/또는 심에 대해 지지된다.
일 실시예에 따르면, 심은 경질이고 합판, 플라스틱 또는 복합 재료로 만들어진다. 일 실시예에 따르면, 심은 또한 금속으로 제조될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 심은 가요성 재료, 특히 예를 들어 에폭시 접착제와 같은 매스틱 또는 폴리머 접착제로 제조된다.
일 실시예에 따르면, 심을 제조하기 위해 사용되는 재료는 접착 재료이고 커버 플레이트는 접착 재료에 의해 단열 플러그에 접착된다. 따라서 심은 이중 기능을 수행하되, 특히 한편으로는 커버 플레이트를 단열 플러그에 단단히 연결하고 다른 한편으로는 단열 배리어의 유격과 밀봉 멤브레인의 지지 표면으로부터의 돌출부를 제한한다.
일 실시예에 따르면, 단열 플러그는 밀도가 100kg/m³ 내지 260kg/m³인 단열 폴리머 발포체 층을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 시트에 안착된 고정 장치는 하중 지지 구조체에 직접 또는 간접적으로 고정된 핀, 상기 핀 상에 배치되며 상기 하중 지지 구조체를 향하여 단열 패널을 지지하도록 단열 패널 중 적어도 하나의 지지 구역과 합력하는 유지 부재를 포함하되, 상기 유지 부재는 단열 플러그의 외부 말단이 지지하는 지지 표면을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 전술한 단열 배리어 및 단열 배리어를 지지하고 탱크에 저장된 유체와 접촉하도록 설계된 밀봉 멤브레인을 포함하는 탱크 벽에 관한 것이다.
일 실시예에 따르면, 전술한 단열 배리어는 1차 단열 배리어이고, 탱크 벽은 또한 2차 단열 배리어 및 1차 단열 배리어와 2차 단열 배리어 사이에 배열된 2차 밀봉 멤브레인을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 전술한 벽을 포함하는 밀봉되고 단열된 탱크에 관한 것이다.
전술한 실시예 중 하나에 따른 이러한 탱크는 예를 들어 LNG를 저장하기 위한 육상 저장 시설의 일부일 수 있거나 연안 또는 심해 부유 구조물, 특히 액화 천연 가스 운반선, 부유 저장 및 재기화 장치(FSRU), 부유식 생산, 저장 및 하역 장치(FPSO) 등에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우, 상기 탱크는 부유식 구조물을 추진하기 위한 연료로 사용되는 액화천연가스를 수용하도록 설계될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유체를 운송하는 데 사용되는 선박은 이중 선체와 같은 선체와 선체에 배치된 전술한 탱크를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 유체가 단열 파이프를 통해 육상 또는 부유식 저장 시설로 또는 그로부터 선박의 탱크로 또는 탱크로부터 채널링되는 그러한 선박에 선적 또는 하역하는 방법을 제공한다.
일실시예에 따르면, 본 발명은 유체 운송 시스템을 제공하되, 상기 시스템은 전술한 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 육상 또는 보유식 저장 설비에 연결하도록 된 단열 파이프, 및 육상 또는 부유식 저장 설비와 선박의 탱크 간에 단열 파이프를 통하여 유체 유동을 구동하는 펌프를 포함한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예로서만 제공된 본 발명의 몇 가지 특정 실시양태의 아래의 상세한 설명에서 더 잘 이해될 수 있고 그의 추가 목적, 세부사항, 특징 및 이점이 보다 명확하게 설명된다.
도 1은 밀폐되고 단열된 탱크의 벽의 절개 사시도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 단열 플러그를 통해 취한 단열 배리어의 단면도이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 단열 플러그를 통해 취한 단열 배리어의 단면도이다.
도 4는 제3 실시예에 따른 단열 플러그를 통해 취한 단열 배리어의 단면도이다.
도 5는 액화천연가스 저장탱크를 포함하는 선박과 이 탱크의 하역 터미널의 절단 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐 단열 탱크의 벽체를 절개한 사시도이다.
일반적으로, "외부" 및 "내부"라는 용어는 탱크의 내부 및 외부를 참조하여 다른 요소에 대한 한 요소의 상대적 위치를 결정하는 데 사용된다.
도 1은 액화천연가스(LNG)와 같은 유체를 위한 밀봉되고 단열된 저장 탱크의 벽(1)의 다층 구조를 도시한다. 탱크의 각 벽(1)에는, 탱크의 외부에서 내부를 향한 두께 방향으로 연속적으로, 하중 지지 구조체(2)에 고정된 2차 단열 배리어(3), 2차 단열 배리어(3)에 대하여 지지되는 2차 밀봉 멤브레인(4), 2차 밀봉 멤브레인(4)에 대하여 지지되는 1차 단열 배리어(5), 및 탱크에 포함된 액화 천연 가스와 접촉하도록 설계된 1차 밀봉 멤브레인(6)이 구비된다.
하중 지지 구조체(2)는 특히 자체 지지 금속 시트 또는 보다 일반적으로 적절한 기계적 특성을 갖는 임의의 유형의 경질의 파티션을 포함할 수 있다. 상기 하중 지지 구조체(2)는 특히 선박의 선체 또는 이중 선체에 의해 형성될 수 있다. 상기 하중 지지 구조체(2)는 일반적으로 다면체인 탱크의 일반적인 형상을 정의하는 복수의 벽을 포함한다.
상기 2차 단열 배리어(3)는 하중 지지 구조체(2)에 용접된 수지 비드 및/또는 핀을 사용하여 하중 지지 구조체(2)에 고정된 복수의 2차 단열 패널(7)을 갖는다. 2차 단열 패널(7)은 실질적으로 직육면체 형상을 가지며 조립 공차를 제공하는 간극에 의해 서로 분리된 평행한 열로 병치된다. 상기 간극은 예를 들어 유리솜, 미네랄 울 또는 개방형 셀 연질 합성 발포체로 만들어진 단열 담요로 채워져 있다. 각각의 2차 단열 패널(7)은 내부 플레이트(9)와 외부 플레이트(10) 사이에 끼워진 폴리머 발포체(8) 층을 갖는다. 내부 및 외부 플레이트(9, 10)는 예를 들어 폴리머 발포체(8)의 상기 층에 접합된 합판 플레이트이다. 상기 폴리머 발포체(8)는 특히 예를 들어 유리 섬유와 같은 섬유로 선택적으로 강화된 폴리우레탄계 발포체일 수 있다.
도시된 실시예에서, 2차 밀봉 멤브레인(4)은 융기된 에지를 갖는 금속 스트레이크의 연속 층을 갖는다. 상기 스트레이크는 2차 단열 패널(7)의 내부 플레이트(9)에 형성된 슬롯에 고정된 평행 용접 지지대에 그 융기된 에지를 통해 용접된다. 상기 스트레이크는 예를 들어 Invar®, 즉 일반적으로 1.2·10-6과 2·10-6 K-1 사이의 팽창 계수를 갖는 철과 니켈의 합금으로 만들어진다.
다른 실시예(도시되지 않음)에 따르면, 2차 밀봉 멤브레인(4)은 각각이 실질적으로 직사각형이고 서로 중첩 용접되는 복수의 주름진 금속 시트를 갖는다. 또한, 주름진 금속 시트는 2차 단열 패널(7)의 내부 플레이트(9)에 고정된 금속 플레이트에 용접된다. 예를 들어, 주름은 탱크의 외부를 향해 돌출되고 2차 단열 패널(7)의 내부 플레이트(9)에 형성된 슬롯에 놓인다.
또한, 1차 단열 배리어(5)는 실질적으로 직육면체인 복수의 1차 단열 패널(11)을 갖는다. 도 1에서, 상기 1차 단열 패널(11)은 각각의 1차 단열 패널(11)이 4개의 2차 단열 패널(7) 위에 엇갈리도록 2차 단열 배리어(3)의 2차 단열 패널(7)에 대해 오프셋되어 있다. 상기 1차 단열 패널(11)은 후술하는 고정 장치(12)를 사용하여 2차 단열 패널(7)에 고정된다.
예시된 실시예에서, 각각의 1차 단열 패널(11)은 2개의 경질의 플레이트, 즉 외부 플레이트(15)와 내부 플레이트(14) 사이에 끼워진 폴리머 발포체(13) 층을 갖는다. 내부 및 외부 플레이트(14, 15)는 예를 들어 합판으로 만들어진다. 상기 폴리머 발포체(13)의 층은 예를 들어 유리 섬유와 같은 섬유로 선택적으로 강화된 폴리우레탄 발포체이다.
1차 밀봉 멤브레인(6)은 주름진 금속판을 복수개 조립함으로써 얻어진다. 각각의 주름진 금속 시트는 실질적으로 직사각형이다. 주름은 탱크 내부를 향해 돌출된다. 1차 밀봉 멤브레인(6)의 주름진 금속 시트는 각각의 주름진 금속 시트가 4개의 인접한 1차 단열 패널(11) 위로 공동으로 연장하도록 1차 단열 패널(11)에 대해 오프셋된다. 주름진 금속 시트는 서로 겹쳐져서 용접되고 또한 그 에지를 따라 1차 단열 패널(11), 보다 구체적으로는 그 내부 플레이트(14)에 고정되는 금속 플레이트에 용접된다. 상기 1차 단열 패널(11)의 내부 플레이트(14)는 1차 밀봉 멤브레인(6)의 내부 지지 표면을 형성한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 1차 단열 패널(11)은 각각의 코너에 리세스(16)를 갖는다. 각 리세스(16)는 내부 플레이트(14)를 가로지르고 폴리머 발포체(13) 층의 전체 두께를 통과한다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 리세스(16)에서, 상기 외부 플레이트(15)는 후술하는 바와 같이 고정 장치(12)와 협력하는 지지 구역(17)을 형성하기 위해 폴리머 발포체(13)의 층 및 내부 플레이트(14) 너머로 돌출한다. 상기 1차 단열 패널(11) 중 하나의 코너에 형성된 각 리세스(16)는 4개의 리세스(16)가 함께 1차 단열 배리어(5)에서 시트(18)를 형성하도록 3개의 인접한 1차 단열 패널(11)의 코너에 형성된 리세스(16)의 반대편에 배열된다. 따라서, 상기 시트(18)에 위치된 단일 고정 장치(12)는 4개의 인접한 1차 단열 패널(11)에 각각 속하는 4개의 지지 구역(17)과 협력할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 예를 들어, 합판으로 만들어진 라스(lath)(19)는 상기 패널을 강화하기 위해 각각의 1차 단열 패널(11)의 지지 구역(17)에 고정된다.
도시된 실시예에서, 각각의 시트(18)는 1차 단열 패널(11)의 코너에 형성된 여러 개의 리세스(16)에 의해 형성된다. 그러나, 도시되지 않은 다른 실시예에서, 각각의 시트(18)는 1차 단열 패널(11)의 에지나 코너 중 어디에도 형성되지 않고 단일 1차 단열 패널(11)의 폴리머 발포체(13) 층을 통해 형성된다.
도시된 실시예에서, 각각의 고정 장치(12)는 2차 단열 패널(7) 중 하나의 내부 플레이트(9)에 고정된 금속 플레이트(도시되지 않음)로부터 돌출하는 핀(20)을 갖는다. 각각의 핀(20)은 2차 밀봉 멤브레인(4)에 형성된 구멍을 통과한다. 또한, 2차 밀봉 멤브레인(4)은 2차 밀봉 멤브레인(4)을 통한 핀(20)의 통과가 밀봉되도록 보장하기 위해 오리피스 전체에 대해 금속판에 밀봉 용접된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 고정 장치(12)는 각각의 핀(20)에 고정되고 4개의 인접한 1차 단열 패널(11) 각각의 지지 구역(17)에 대하여, 이 경우에는 라스(19)에 의해 지지되는 유지 부재(21)를 가진다. 또한, 너트(22)와 같은 고정 부재는 핀(20)의 나사산과 협력하고 유지 부재(21)의 내면에 대해 지지하여 유지 부재(21)를 핀(20)에 고정함으로써 지지 영역(17)에 대해 유지력을 가한다. 예를 들어, 너트(22)는 너트가 느슨해지지 않는 것이 특징인 슬롯 너트일 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 유지 부재(21)는 핀(20) 상에 나사산이 형성된 구멍을 갖는 환형 플레이트이다.
또한, 도시되지 않은 실시예에서, 벨빌(Belleville) 와셔와 같은 하나 이상의 스프링 와셔가 너트(22)와 유지 부재(21) 사이에서 핀(20)에 나사산이 형성되어 1차 단열 패널(11)을 2차 단열 패널(7)에 탄성 고정할 수 있다.
상기 1차 단열 배리어(5)는 연속적인 단열을 보장하기 위해 시트(18)에 삽입되도록 설계된 단열 플러그(25)를 갖는다. 상기 단열 플러그(25)는 단열 폴리머 발포체(23)의 층을 포함한다. 단열 폴리머 발포체(23)의 층은 예를 들어 유리 섬유와 같은 섬유로 선택적으로 강화된 폴리우레탄 발포체이다. 단열 폴리머 발포체(23)의 층은 100kg/m3 내지 260kg/m3, 유리하게는 110kg/m3 내지 150kg/m3, 예를 들어 130kg/m3 정도의 밀도를 갖는다. 다른 실시예에 따르면, 상기 단열 플러그(25)는 폴리스티렌 또는 폴리염화비닐(PVC) 발포체으로 만들어진다.
상기 단열 플러그(25)는 시트(18)에 안착된 지지 표면에 대해 하중 지지 구조체(2)를 향해 지지하는 내부 말단 및 외부 말단을 갖는다. 도시된 실시예에서, 지지 표면은 유지 부재(21)에 의해 형성된다. 상기 지지 표면은 1차 밀봉 멤브레인(6)의 내부 지지 표면으로부터 거리 d2에 위치한다. 도시된 실시예에서, 상기 단열 플러그(25)는 상기 단열 플러그(25)의 외부 말단에서 개방되고 고정 장치(12)의 너트(22)가 위치되는 리세스(26)를 갖는다. 상기 단열 플러그(25)는 또한 상기 리세스(26) 내로 개방되고 핀(20)의 단부가 안착되는 블라인드 홀(27)을 갖는다.
또한, 도 2에 도시된 실시예에서, 1차 단열 배리어(5)는 1차 단열 패널(11)의 내부 플레이트(14)에서 가공되는 카운터보어(28)를 갖는다. 각각의 카운터보어(28)는 시트(18) 중 하나와 접하는 바닥(29)을 갖는다. 상기 카운터보어(28)는 시트(18)를 덮는 커버 플레이트(30)를 수용하도록 설계된다. 상기 커버 플레이트(30)는 벽(1)의 두께 방향으로 카운터보어(28)의 깊이와 같거나 실질적으로 동일한 두께(e1)를 가져서, 상기 커버 플레이트(30)가 카운터보어(28)의 바닥(29)에 대해 지지하는 카운터보어(28)에 배열될 때, 커버 플레이트(30)의 내부면은 1차 밀봉 멤브레인(6)의 내부 지지 표면과 같은 높이를 갖는다. 커버 플레이트(30)는 예를 들어 합판 또는 복합 재료로 만들어진다.
상기 단열 플러그(25)는 상기 단열 플러그(25)의 내부 말단과 외부 말단 사이에서 벽(1)의 두께 방향으로 측정된 치수 d1을 갖는다. 차원 d1은 d2 - e1보다 작다. 다시 말해서, 상기 단열 플러그(25)가 리세스(16)의 소정 위치에 있을 때, 카운터보어(28)의 바닥(29)은 단열 플러그(25)의 내부 말단 위에 위치된다.
상기 1차 단열 배리어(5)의 제조 동안, 상기 단열 플러그(25)는 리세스(16)에 삽입된 다음 단열 플러그(25)의 외부 말단이 지지 표면에 대해, 즉 유지 부재(21)에 대해 하중 지지 구조체(2)를 향하여 지지될 때까지 푸쉬된다.
이어서, 단열 플러그(25)의 내부 말단과 카운터보어(28)의 바닥(29) 사이의 탱크 벽(1)의 두께 방향의 치수가 결정된다. 이 치수는 △ = d2 - d1 - e1 이다.
그 다음, 심(31)이 단열 플러그(25)의 내부 말단에 대해 지지되는 리세스에 위치되며, 심은 심의 내부 표면이 카운터보어(28)의 바닥(29)과 같은 높이가 되도록 Δ의 함수로 결정된 두께 e2를 가지게 된다. 바람직하게는, 이러한 심(31)의 두께(e2)는 △ - 1 mm 내지 △ + 1 mm 이며, 바람직하게는 △ - 0.5 mm 내지 △ + 0.5 mm, 바람직하게는 △ - 0.1 mm 내지 △ + 0.1 mm 이다.
도 2에 도시된 실시예에서, 심(31)은 경질의 심이다. 상기 심(31)은 예를 들어 합판, 플라스틱, 금속 또는 복합 재료로 만들어진다. 바람직한 실시예에 따르면, 오퍼레이터는 상이한 두께의 상이한 심 세트를 가지며 치수 △와 최대한 같거나 유사한 두께 e2를 갖는 심을 선택한다.
도 2에 도시된 실시예에서, 심(31)은 3mm 내지 15mm , 바람직하게는 3mm 내지 9mm 의 두께를 갖는다.
그 다음 커버 플레이트(30)는 카운터보어(28)의 바닥(29) 및/또는 심(31)에 대해 지지되는 리세스(16)에 위치된다. 이러한 방법은 단열 성능에 부정적인 영향을 미치기 쉬운 단열 플러그(25)와 커버 플레이트(30) 사이의 유격을 제한하거나 제거하는 데 도움이 된다.
바람직하게는, 상기 커버 플레이트(30)가 카운터보어(28)의 바닥(29)과 심(31)을 통해 단열 플러그(25) 모두에 대해 지지되도록 심(31)은 카운터보어(28)의 바닥(29)과 같은 높이를 갖는다. 이것은 1차 밀봉 멤브레인(6)에 가해지는 동적 및 정압력의 흡수를 향상시키게 된다.
도 3에 도시된 실시예에서, 심(32)은 적용 전에 가요성인 재료로 제조되고, 유리하게는 매스틱 또는 폴리머 글루일 수 있는 접착제로 제조된다. 예로서 심(32)은 에폭시 접착제로 만들어진다. 가요성 재료는 단열 플러그(25)의 내부 말단에 대해 리세스(16)에 배치된다. 가요성 재료는 층 또는 복수의 구역의 형태로 배열될 수 있고, 예를 들어 스폿 또는 비드의 형태를 취할 수 있다. 적용되는 가요성 재료의 양은 상기 가요성 재료가 카운터보어(28)의 바닥(29)과 같은 높이이거나 상기 바닥보다 약간 위로 돌출되도록 하는 양이다. 심(32)은 2mm 내지 18mm, 바람직하게는 2mm 내지 12mm 의 두께(d2)를 갖는다.
그런 다음, 상기 커버 플레이트(30)가 리세스(16)에 위치되고 카운터보어(28)의 바닥(29)에 대해 및/또는 가요성 재료 심(32)에 대해 푸시된다. 가요성 재료가 카운터보어(28)의 바닥(29) 약간 위로 돌출하도록 배치되는 경우, 가요성 재료는 압축력의 영향으로 유동 및/또는 압축되어 가요성 재료 심(32)이 카운터보어(28)의 바닥(29)과 같은 높이가 되도록 한다.
또한, 가요성 재료가 접착성인 경우, 미는 힘에 의해 커버 플레이트(30)는 단열 플러그(25)에 접착된다.
따라서, 이러한 방법은 단열 성능에 악영향을 미치기 쉬운 어떠한 유격도 제거하고, 1차 밀봉 멤브레인(6)에 가해지는 동적 및 정적 압력의 우수한 흡수를 보장하고, 단열 플러그에 대한 커버 플레이트(30)의 접착을 보장하며, 특히 형성될 벽(1)이 탱크의 천장 벽인 경우 단열 배리어의 구성을 용이하게 한다는 점에서 바람직하다.
도 2의 실시예에서, 심(31)은 바람직하게는 예를 들어 하나 이상의 스테이플에 의해 커버 플레이트(30)에 고정된다. 이것은 도 3의 실시예에서 심(32)이 접착제가 아닌 경우에도 유용할 수 있다.
바람직하게는, 도 2 및 3의 양 실시예에서, 커버 플레이트(30)는 1차 단열 배리어(5)에 고정된다. 그렇게 하기 위해, 커버 플레이트(30)는 예를 들어 하나 이상의 스테이플을 사용하여 시트(18)와 접하는 4개의 1차 단열 패널(11) 중 하나에 고정된다.
다른 실시예는 도 4를 참조하여 아래에서 설명된다. 이 실시예는 1차 단열 배리어(5)가 리세스(16)와 접하는 카운터보어(28)를 갖지 않는다는 점에서 도 2 및 3을 참조하여 위에서 설명된 실시예와 상이하다. 따라서 커버 플레이트(33)은 1차 단열 패널(11)에 대하여 지지되지 않는다. 커버 플레이트(33)는 리세스(16)에 안착되고 단열 플러그(25)에 대하여 지지되도록 된 심(31)에 대해서만 지지된다. 이 실시예에서, 상기 단열 플러그(25)와 커버 플레이트(30) 사이에 배열된 심(31)은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 경질이 재료로 제조되거나, 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이 가요성 재료로 제조될 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 탱크 벽을 도시한다. 이 실시예는 각각의 1차 단열 패널(11)이 벽(1)의 두께 방향으로 2차 단열 패널(7) 중 하나와 정렬된다는 점에서 도 1을 참조하여 위에서 설명된 실시예와 상이하다.
따라서, 상기 고정 장치는 바람직하게는 2차 단열 패널(7)과 1차 단열 패널(11)의 4개의 코너에 위치한다. 따라서 하나의 2차 단열 패널(7)과 하나의 1차 단열 패널(11)의 각 스택은 4개의 고정 장치를 사용하여 하중 지지 구조체(2)에 고정된다. 또한, 각각의 고정 장치는 4개의 인접한 2차 단열 패널(7)의 코너 및 4개의 인접한 1차 단열 패널(11)의 코너와 함께 작용한다.
또한, 이 실시예에서, 1차 밀봉 멤브레인(6)은 융기된 에지를 갖는 금속 스트레이크의 연속 층을 갖는다. 또한, 도 1에 도시된 실시예의 2차 밀봉 멤브레인(4)에서와 같이, 금속 스트레이크는 1차 단열 패널(11)의 내부 플레이트에 형성된 슬롯에 고정되는 평행 용접 지지체에 그 융기된 에지를 통해 용접된다.
도 5를 참조하면, 액화 천연 가스 운반선(70)의 단면도는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 전체 프리즘 형상을 갖는 밀봉되고 단열된 탱크(71)를 도시한다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 포함된 LNG와 접촉하도록 설계된 1차 멤브레인, 1차 멤브레인과 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치되는 2차 멤브레인, 및 1차 멤브레인 및 2차 멤브레인 사이 그리고 2차 멤브레인과 이준 선체(72) 사이에 각각 배치된 2개의 단열 배리어를 포함한다.
공지된 방식으로, 선박의 상부 데크에 배열된 선적/하역 파이프(73)는 적절한 커넥터를 사용하여 해상 또는 항구 터미널에 연결되어 탱크(71)로 또는 탱크(71)에서 LNG 화물을 이송할 수 있다.
도 5는 하역 지점(75), 해저 라인(76) 및 육상 시설(77)을 포함하는 예시적인 해상 터미널을 도시한다. 선적/하역 지점(75)은 이동식 아암(74) 및 상기 이동식 아암(74)을 유지하는 기둥(78)을 포함하는 고정 해양 설비이다. 상기 이동식 아암(74)은 선적/하역 파이프(73)에 연결할 수 있는 단열 호스(79)의 번들을 운반한다. 배향 가능한 이동식 아암(74)은 모든 크기의 액화 천연 가스 운반선에 대하여 조정될 수 있다. 연결선(미도시)은 기둥(78) 내부로 연장된다. 선적/하역 지점(75)은 액화 천연 가스 운반선(70)의 선적 및 하역을 육상 시설(77)을 향해 또는 육지 시설(77)로부터 가능하게 한다. 상기 시설은 액화 가스 저장 탱크(80)와 해저 라인(76)을 통해 선적/하역 지점(75)에 연결된 연결 라인(81)을 가지고 있다. 상기 해저 라인(76)은 액화 가스가 선적/하역 지점(75)과 육상 시설(77) 사이에서 먼 거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 이송될 수 있게 하여 선적 및 하역시에 액화 천연 가스 운반선(70)을 해안으로부터 먼 거리에서 유지하는 것을 가능하게 한다.
액화 가스를 이송하는 데 필요한 압력을 생성하기 위해 선박(70)에 탑재된 펌프 및/또는 육상 시설(77)에 설치된 펌프 및/또는 선적/하역 지점(75)에 설치된 펌프가 사용된다.
본 발명이 몇몇 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 분명히 이에 제한되지 않으며 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 이들이 본 발명의 범위 내에 속하는 이들의 조합을 포함한다.
청구범위에서 괄호 사이의 도면 부호는 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다.
1: 벽
2: 하중 지지 구조체
3: 2차 단열 배리어
4: 2차 밀봉 멤브레인
5: 2차 단열 배리어
6: 1차 밀봉 멤브레인

Claims (24)

  1. 하중 지지 구조체(2)에 고정된 밀봉 및 단열 탱크의 벽(1)을 위한 단열 배리어(5)를 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    - 적어도 하나의 고정 장치(12)를 사용하여 하중 지지 구조체(2)에 직접 또는 간접적으로 다수의 단열 패널(11)을 고정하는 단계로서, 다수의 상기 단열 패널(11)은 밀봉 멤브레인(6)에 대하여 지지되도록 된 내부 표면을 형성하며 상기 내부 표면 상으로 개방되고 상기 고정 장치(12)가 안착되는 시트(18)을 포함하는, 단열 패널을 고정하는 단계;
    - 상기 시트(18)에서 연속적인 단열을 보장하도록 된 단열 플러그(25)를 제공하는 단계로서, 상기 단열 플러그(25)는 내부 말단과 외부 말단을 가지며 내부 말단과 외부 말단 사이에 치수 d1을 가지는, 단열 플러그를 제공하는 단계;
    - 두께 e1을 갖는 커버 플레이트(30)를 제공하는 단계;
    - 단열 플러그(25)를 시트(18)에 삽입하고 단열 플러그(25)의 외부 말단이 하중 지지 구조(2)를 향하여 지지 표면에 대하여 지지될 때까지 하중 지지 구조체(2)를 향하여 단열 플러그를 푸싱하는 단계로서, 상기 지지 표면은 d1 + e1보다 큰 거리 d2만큼 복수의 단열 패널(11)의 내부 표면으로부터 분리되어 있는, 단열 플러그를 푸싱하는 단계;
    - △ = d2 - d1 - e1의 함수로 결정된 두께 e2를 갖는 심(31, 32)을 단열 플러그(25)의 내부 말단에 대해 시트(18)에 위치시키는 단계; 및
    - 상기 커버 플레이트(30)가 시트(18)를 덮고 복수의 단열 패널(11)의 내부 표면과 같은 높이의 내부면을 갖는 커버 위치에 상기 커버 플레이트(30, 33)를 위치시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 심(31, 32)의 두께(e2)는 △ - 1 mm 내지 △ + 1 mm 인 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 상기 단열 패널(11)은 상기 시트(18)와 접하는 바닥(29)을 가진 카운트보어(28)를 가지며, 상기 커버 플레이트(30)는 카운트보어(28)의 바닥(29)에 대하여 및/또는 심에 대하여 지지되는 카운트보어(28)에 위치되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 심(31)은 경질인 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 심(31)은 선택된 심(31)의 두께(e2)가 △와 같거나 △에 최대한 가깝도록 다양한 두께의 심의 범위로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 심이 3mm 내지 15mm, 바람직하게는 3mm 내지 9mm의 두께 d2를 갖는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 심(31)이 합판, 플라스틱, 복합 재료 또는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 심(32)이 매스틱 또는 폴리머 글루로 제조되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 심(32)에 사용되는 재료는 접착 재료이고, 커버 플레이트(30)를 위치시킬 때 커버 플레이트(30)는 심(32)에 대해 가압되어, 커버 플레이트(30)는 접착 재료에 의해 단열 플러그(25)에 접착되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 심(32)은 에폭시 접착제로 제조되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열 플러그(25)는 바람직하게는 폴리우레탄 발포체, 폴리스티렌 또는 폴리염화비닐(PVC) 발포체로 제조되고 100kg/m³ 내지 260kg/m³의 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트(18)에 안착된 고정 장치(12)는 하중 지지 구조체(2)에 직접 또는 간접적으로 고정된 핀(20)을 가지며, 유지 부재(21)는 하중 지지 구조체(2)를 향하여 단열 패널을 지지하기 위하여 적어도 하나의 단열 패널(11)의 지지 구역(17)과 함께 작용하도록 복수의 단열 패널(11)을 고정시에 핀(20) 상에 배치되며, 상기 유지 부재(21)는 단열 플러그(25)의 외부 말단이 푸시되는 지지 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 단열 배리어를 제조하는 방법.
  13. 하중 지지 구조체(2)에 고정된 밀봉 및 단열된 탱크의 벽(1)을 위한 단열 배리어(5)에 있어서, 상기 단열 배리어(5)는,
    - 적어도 하나의 고정 장치(12)를 사용하여 하중 지지 구조체(2)에 직접 또는 간접적으로 고정되도록 된 복수의 단열 패널(11)로서, 복수의 단열 패널(11)은 밀봉 멤브레인(6)을 지지하도록 된 내부 표면을 형성하며, 복수의 단열 패널(11)은 내부 표면 상으로 개방되고 상기 고정 장치(12)가 안착되는 시트(18)를 포함하는, 복수의 단열 패널(11);
    - 상기 시트(18)에서 연속적인 단열을 보장하도록 된 단열 플러그(25)로서, 상기 단열 플러그(25)는 내부 말단과 외부 말단을 가지며 상기 내부 말단과 외부 말단 사이에 치수 d1을 가지며, 상기 단열 플러그(25)의 외부 말단은 복수의 단열 패널(11)의 내부 표면으로부터 거리 d2 만큼 이격된 지지 표면에 대하여 상기 하중 지지 구조체(2)를 향하여 지지되는, 단열 플러그;
    - 상기 단열 플러그(25)의 내측 말단에 대해 위치되며 두께 e2 를 가지는 심(31, 32); 및
    - 커버 플레이트(30)가 상기 시트(18)를 덮고 복수의 단열 패널(11)의 내부 표면과 같은 높이의 내부면을 가지는 커버 위치에 배열된 커버 플레이트(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 배리어(5).
  14. 제13항에 있어서,
    상기 심(31, 32)의 두께 e2는 △ - 1 mm 내지 △ + 1 mm 이고, △ = d2 - d1 - e1인 것을 특징으로 하는 단열 배리어(5).
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    복수의 상기 단열 패널(11)은 또한 상기 시트(18)와 접하는 바닥(29)이 있는 카운터보어(28)를 가지며, 커버 플레이트(30)는 카운터보어(28)에 위치되고 카운터보어(28)의 바닥(29) 및/또는 심(31)에 대해 지지되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어(5).
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 심(31)은 경질이고 합판, 플라스틱, 복합 재료 또는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어(5).
  17. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 심(32)은 가요성 재료, 특히 매스틱 또는 폴리머 접착제, 바람직하게는 에폭시 접착제로 제조되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어(5).
  18. 제17항에 있어서,
    상기 심(32)을 만드는데 사용되는 재료는 접착 재료이고, 상기 커버 플레이트(30)는 접착 재료에 의해 단열 플러그(25)에 접착되는 것을 특징으로 하는 단열 배리어(5).
  19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열 플러그(25)는 바람직하게는 폴리우레탄 발포체, 폴리스티렌 또는 폴리염화비닐(PVC) 발포체로 만들어진 단열 폴리머 발포체(23) 층을 가지며, 100kg/m³ 내지 260kg/m³의 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 단열 배리어(5).
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트(18)에 안착된 고정 장치(12)는 하중 지지 구조체(2)에 직접 또는 간접적으로 고정된 핀(20)을 가지며, 유지 부재(21)는 상기 핀(20) 상에 배치되고 상기 하중 지지 구조체(2)를 향하여 단열 패널을 지지하도록 적어도 하나의 단열 패널(11)의 지지 구역과 함께 작용하며, 상기 유지 부재(21)는 상기 단열 플러그(25)의 외부 말단이 지지되는 지지 표면을 형성하는 단열 배리어(5).
  21. 제12항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 단열 배리어(5) 및 상기 단열 배리어(5)를 지지하는 밀봉 멤브레인(6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 및 단열 탱크.
  22. 유체 수송에 사용되며 이중 선체(72) 및 제21항에 따른 탱크(71)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박(70).
  23. 유체 운송 시스템에 있어서, 제22항에 따른 선박(70), 상기 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 육지 또는 부유식 저장 설비(77)에 연결하도록 배치된 단열 파이프(73, 79, 76, 81), 및 상기 단열 파이프를 통해 육상 또는 부유식 저장 시설과 선박의 탱크 간에 유체를 구동하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 운송 시스템.
  24. 제22항에 따른 선박을 선적 또는 하역하는 방법에 있어서, 유체는 육상 또는 부유식 저장 설비(77)와 선박(71)의 탱크 간에 단열 파이프(73, 79, 76, 81)를 통하여 채널링되는 것을 특징으로 하는 선적 또는 하역하는 방법.
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