KR20230019471A - 내하중 구조물로 내장된 열적 절연 밀봉된 탱크 - Google Patents

내하중 구조물로 내장된 열적 절연 밀봉된 탱크 Download PDF

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KR20230019471A
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

탱크 벽은 지지 벽에 부착된 열적 절연 배리어 및 열적 절연 배리어에 의해 지지되는 밀봉된 멤브레인을 포함하고, 지지 벽은 열의 절연 패널(3)들의 에지들과 협력하는 유지 부재(21,22)들을 지지하고, 유지 부재들은 제1 방향에 평행한 제1 에지들에 배열된 제1 유지 부재(21)들을 포함하고, 제1 유지 부재(21)들은 열과 인접한 열들에 걸쳐 있는 스트레이크(12)들과 일직선으로 배열되고, 유지 부재들은 제2 방향에 평행한 제2 에지들에 배열된 제2 유지 부재(22)들을 포함하고, 제2 유지 부재(22)들은 열의 절연 패널들의 코너들로부터 거리를 두고 열 상에 전부 안착되는 각각의 스트레이크(11)와 일직선으로 배열된다.

Description

내하중 구조물로 내장된 열적 절연 밀봉된 탱크
본 발명은 특히 액화 가스들, 특히 가연성 가스들을 포함하기 위한 멤브레인(membrane) 탱크들에 관한, 차가운 유체를 포함하기 위해 내하중 구조물(load-bearing)로 내장된(built into) 열적 절연 밀봉된 탱크들의 분야에 관한 것이다.
열적 절연 밀봉된 탱크들은 다양한 산업들에서 차가운 제품들을 보관하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 에너지 분야에서 액화 천연 가스(LNG)는 대기압에서 약 163°C의 육상(terrestrial) 저장 탱크들 또는 승선(on board) 부유(floating) 구조물들의 탱크들에 저장될 수 있는 메탄 함량이 높은 액체이다. 액화 석유 가스(LPG)는 50 °C와 0 °C 온도 사이에 저장될 수 있다.
부유 구조물의 경우, 탱크는 액화 가스를 수송하거나 부유 구조물의 추진을 위한 연료 역할을 하는 액화 가스를 수용하도록 의도될 수 있다.
선박의 이중 선체(hull)에 내장된 절연 밀봉된 멤브레인 탱크들은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 공보 WO-A-2014096600은, 열적 절연 배리어(barrier)는, 밀봉된 멤브레인을 위한 실질적으로 균일한 지지 표면을 형성하기 위해 내하중 지지 구조물 상에 병치된(juxtaposed) 평행육면체(parallelepipedal) 일반 형상의 열적 절연 요소들의 어셈블리, 및 병치된 절열 요소들 사이에서 내하중 지지 구조물에 부착되고 내하중 지지 구조물에 대해 열적 절연 요소들을 유지(retain)하기 위해 열적 절연 요소들과 협력하는 유지 부재들을 포함한다. 각 열적 절연 요소는 열적 절연 요소들의 코너(corner)들에 배치된 4 개의 기계식 커플러들에 의해 유지된다.
상기 공보는 열적 절연 요소들의 열 구배는 열적 절연 요소들이 구부러지는 경향이 있는 응력을 유발하기 쉬운 다른 경질(rigid) 재료(예: 합판(plywood)와 중합체 발포체의 접착된 어셈블리들에서 차등 팽창 현상을 유발할 수 있음을 나타낸다.
본 발명의 한 가지 목적은 탱크 벽 구조물, 특히 절연, 기계적 강도 및 팽팽하게(taut) 밀봉된 멤브레인에 대한 지지 측면에서 유리한 특성들을 제공하는 절연 배리어 구조물를 설계하는 것이다.
이를 위해 본 발명은 하중 지지 구조물에 내장된 절연 밀봉된 탱크를 제공하며, 상기 탱크는 하중 지지 구조물의 지지 벽에 고정된 탱크 벽을 포함하고,
탱크 벽은 지지 벽에 고정된 절연 배리어 및 상기 절연 배리어에 의해 수반(carry)되는 밀봉된 멤브레인을 포함하고,
상기 열적 절연 배리어는 제1 방향에 평행한 복수의 열(A,B,C)들을 포함하고, 일 열은 복수의 평행육면체 절연 패널(3)들을 포함하며, 상기 열들은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 반복된 패턴으로 병치되고,
상기 밀봉된 멤브레인은 상기 제1 방향에 평행한 복수의 금속 스트레이크(strake)들을 포함하고, 스트레이크는 상기 절연 패널의 상부 표면에 안착되는(rest) 평면 중앙 부분 및 상기 중앙 부분에 대해 상기 탱크의 내부를 향해 돌출하는 2 개의 융기된 에지들을 포함하고, 상기 스트레이크들은 반복된 패턴으로 제2 방향으로 병치되고 상기 융기된 에지들의 높이에서 밀봉 방식으로 함께 용접되고,
열들의 반복된 패턴의 치수는 제2 방향으로의 스트레이크들의 반복된 패턴의 치수의 2 이상의 정수배이고, 일 열 상에 안착된 상기 스트레이크들은 적어도 하나의 상기 스트레이크가 전부 상기 열 상에 안착되고 적어도 2 개의 스트레이크들이 상기 열 및 상기 열의 양쪽에 위치된 2 개의 인접한 열들에 걸치는 방식으로 배열되고, 상기 스트레이크들의 상기 융기된 에지들은 상기 열의 상기 에지들에 대해 상기 제2 방향으로 오프셋되고,
상기 지지 벽은 상기 지지 벽 상에 상기 열의 절연 패널들을 유지하기 위해 상기 열의 절연 패널들의 제1 에지들 및 제2 에지들과 협력하는 제1 유지 부재들 및 제2 유지 부재들을 수반하고, 제1 유지 부재들은 상기 제1 에지들과 같은 높이에 배치되고, 상기 제1 에지들은 상기 제1 방향에 평행하고, 상기 제1 유지 부재들은 상기 열 및 상기 인접한 열들에 걸쳐 있는 스트레이크들과 일직선으로 배치되며, 상기 제2 유지 부분재들은 상기 제2 에지들과 같은 높이에 배치되고, 상기 제2 에지들은 상기 상기 제2 방향과 평행하고, 상기 제2 유지 부재들은 상기 열의 상기 절연 패널들의 코너들로부터 일 거리를 두고 배치되고 전부 상기 열 상에 안착된 상기 스트레이크들 또는 각각의 스트레이크와 일렬로 배치된다.
따라서 유지 부재들은 열들 상에 안착되는 각 스트레이크들과 일직선으로 배열되고, 즉, 제1 유지 부재들은 열 및 인접한 열들에 걸쳐 있는 스트레이크(12)들과 일렬이고, 제2 유지 부재들은 열 상에 전부 안착되는 각 스트레이크와 일렬이다. 유지 부재들의 이러한 배열은 절연 패널들 상에 가해지는 힘의 균일한 분배 및 이들이 밀봉된 멤브레인에 대해 형성하는 지지 표면의 평탄도 결함의 제한을 가능하게 한다. 이러한 평탄도 결함은 다양한 원인이 있을 수 있으며, 특히 밸러스트(ballast) 적재 시 선체 변형이 있다. 더욱이, WO-A-2014096600에 설명된 바와 같이, 탱크 벽이 두께 방향으로 온도 구배를 받는 경우, 차등 열팽창 또는 차동 열수축은 굽힘 시 절연 패널들의 작은 변형들을 생성하기 쉽다. 절연 패널의 코너들이 아닌 코너들로부터 일 거리를 두고 적어도 제2 유지 부재를 배열하는 것은 구부러지기 쉬운 길이를 제한하고, 이는 처짐(sag), 즉 탱크 벽의 두께 방향으로 굽힘으로 인해 발생하는 변위를 제한한다. 따라서 유지 부재들의 이러한 분포는 절연 패널들의 변형 및 인접한 절연 패널들 사이의 수직 단차(step)들을 감소시킬 수 있다.
유지 부재들의 이러한 배열은 하나의 열 또는 각 열 또는 열들의 서브세트, 예를 들어 절연 배리어에서 2 개 중 1 개의 열에 적용될 수 있다.
이러한 종류의 탱크의 실시예들은 다음 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
제1 유지 부재들은 열의 절연 패널들의 코너들로부터 떨어진 곳에 배치되는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 절연 패널의 코너들이 아닌 코너들로부터 일 거리를 두고 제1 유지 부재들을 배열하여 구부러지기 쉬운 길이를 제한하고, 이는 처짐, 즉 탱크 벽의 두께 방향으로 굽힘으로 인해 발생하는 변위를 제한한다.
일 실시예에 따르면, 상기 스트레이크들의 상기 융기된 에지들은 상기 열의 상기 에지들에 대해 상기 스트레이크들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수의 절반과 동일한 거리만큼 상기 제2 방향으로 오프셋되고, 상기 제2 유지 부재들은 상기 스트레이크들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수 또는 상기 반복된 패턴의 치수의 정수배와 동일한 거리만큼 상기 절연 패널들의 상기 코너들로부터 떨어져 있다.
따라서 절연 패널들의 제2 에지들의 높이에 배치된 유지 부재들은 절연 패널들 상에 가해지는 힘의 분포를 균일하게 하는 열에 전부 안착되는 스트레이크의 중앙 라인과 일직선을 이룬다.
일 실시예에 따르면, 상기 열들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수는 상기 제2 방향에서 상기 스트레이크들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수의 2배이고, 상기 제2 유지 부재들은 상기 제2 에지들의 중간에 배열된다.
다른 실시예에 따르면, 상기 열들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수는 상기 제2 방향으로 상기 스트레이크들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수의 2배보다 크고, 상기 스트레이크들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수와 동일한 거리만큼 서로 이격된 제2 유지 부재들은 일 제2 에지를 따라 배열된다.
일 실시예에 따르면, 상기 열의 상기 평행육면체 절연 패널들은 상기 제1 방향으로 반복되는 패턴에 따라 병치되고, 상기 제1 방향으로의 상기 반복된 패턴의 상기 치수는 상기 제2 방향으로의 상기 스트레이크(11, 12)들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수의 2배이고, 제1 유지 부재들은 상기 제1 에지들의 중간에 배열된다.
다른 실시예에 따르면, 열의 평행육면체 절연 패널은 제1 방향으로 반복되는 패턴으로 병치된다. 제1 방향으로의 패턴 반복의 치수는 제2 방향으로의 스트레이크들의 반복된 패턴의 치수의 2 보다 큰 정수배이고, 스트레이크들의 반복된 패턴의 치수와 동일한 거리만큼 서로 이격된 복수의 제1 유지 부재들은 제1 에지를 따라 배열된다.
이러한 특징 덕분에 유지 부재들은 예를 들어 면심(face-centred) 큐빅(cubic) 유형의 배열 형태와 같은 규칙적인 배열 형태로 지지 벽에 분포될 수 있고, 이는 시공을 용이하게 하고 절연 패널들과 이들이 지지하는 밀봉된 멤브레인에 가해지는 힘의 분포를 균일하게 한다.
평행육면체 절연 패널들은 다양한 구조물들을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 평행육면체 절연 패널들은 정사각형 형상을 갖는다. 일 실시예에 따르면, 절연 패널은 예를 들어 중합성 매스틱(mastic)의 비드(bid)들을 통해 지지 벽에 안착되는 바닥판, 바닥판에 평행한 덮개판, 및 바닥판과 덮개판 사이에 샌드위치된 절연 중합체 발포체 층을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 바닥판에 평행한 중간판이 절연 중합체 발포체 층의 두께 내에 삽입되고 후자를 2 개의 층들로 분할된다. 이러한 종류의 구조물은 절연 패널의 재료들의 차별적 수축에 의해 발생하는 굽힘력을 제한할 수 있다는 점에서 유리하다.
중합 가능한 매스틱의 비드들 덕분에 평행육면체 절연 패널의 평탄도가 향상되고 착석(seating)이 보장된다. 일 실시예에 따르면, 중합성 매스틱의 비드들이 지지 벽에 부착되는 것을 방지하기 위해 비접착성 필름이 지지 벽과 중합성 매스틱의 비드들 사이에 삽입된다. 역으로, 다른 실시예에서, 이 비접착성 필름은 평행육면체 절연 패널들이 중합성 매스틱의 비드들에 의해 지지 벽에 접착되도록 생략된다.
유지 부재들은 다양한 방식으로 생산될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제2 유지 부재(22)는 상기 열의 2 개의 평행육면체 절연 패널들 사이의 간극(interstice)에서 상기 지지 벽(2)에 수직으로 고정된 스터드, 및 상기 스터드 상에 피벗하도록 장착된 중앙 부분과 상기 스터드의 측면 중 하나 상에서 상기 스터드에 대해 횡방향으로 연장하는 2 개의 단부 부분들을 갖는 세장형 부착 부분을 포함하고, 상기 부착 부분은 상기 부착 부분이 상기 제2 방향에 평행하게 배향되는 해제 위치와 상기 부착 부분이 상기 제1 방향에 대해 평행하거나 비스듬하게 배향되는 유지 위치 사이에서 피벗 가능하고, 상기 2 개의 평행육면체 절연 패널들은 상기 부착 부분의 상기 단부 부분을 상기 유지 위치에 수용하기 위한 측방향 하우징들을 가져, 상기 유지 위치에 있는 상기 부착 부분이 상기 탱크 벽의 두께 방향으로 2 개의 평행육면체 절연 패널들을 고정하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 제1 유지 부재는 2 개의 열들 사이의 간극(4)에서 상기 지지 벽에 수직으로 고정된 스터드 및 상기 스터드 상에서 피벗하도록 장착된 중앙 부분 및 상기 스터드의 측면 중 하나 상에서 상기 스터드에 대해 횡방향으로 연장하는 2개의 단부 부분들을 갖는 세장형 부착 부분을 포함하고, 상기 부착 부분은 상기 부착 부분이 상기 제1 방향에 평행하게 배향되는 해제 위치와 상기 부착 부분이 상기 제2 방향에 대해 평행하거나 비스듬하게 배향되는 유지 위치 사이에서 피벗 가능하고, 2 개의 평행육면체 절연 패널들은 상기 유지 위치에서 상기 부착 부분의 상기 단부 부분들을 수용하기 위해 측방향 하우징들을 갖는 상기 간극의 양쪽 상에 위치되어, 상기 유지 위치에 있는 상기 부착 부분(32)이 상기 탱크 벽의 두께 방향으로 2 개의 평행육면체 절연 패널들을 고정하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 유지 위치에 있는 상기 부착 부분의 단부 부분들은 상기 평행육면체 절연 패널들의 바닥판의 상부 표면과 협력한다.
일 실시예에 따르면, 상기 스터드는 또한 상기 지지 벽 반대편 상기 스터드의 단부 부분 상에 나사로 고정된 너트, 및 상기 너트와 상기 부착 부분의 상기 중앙 부분 사이에 배치된 스프링 와셔들을 운반한다.
일 실시예에 따르면, 상기 절연 패널들에 고정되고 상기 제1 방향에 평행한 앵커 플랜지(51)들은 상기 밀봉된 멤브레인을 상기 절연 배리어 상에 유지하기 위해 상기 병치된 스트레이크들 사이에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 상기 열적 절연 배리어는 2차 절연 배리어이고 상기 밀봉된 멤브레인은 2차 밀봉된 멤브레인이고, 상기 탱크 벽은 상기 탱크에 포함된 제품과 접촉하도록 의도된 1차 밀봉된 멤브레인(51) 및 상기 1차 밀봉된 멤브레인과 상기 2차 밀봉된 멤브레인(10) 사이에 배열된 1차 절연 배리어(53)를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제1 유지 부재 및 제2 유지 부재는 제1 보조 유지 부재 및 제2 보조 유지 부재이고, 상기 탱크는 상기 제1 방향에 평행하고 상기 일 제2 보조 유지 부재와 일렬로 위치된 제1 라인 및 상기 제2 방향에 평행하고 상기 일 제1 보조 유지 부재와 일렬로 위치된 제2 라인 상에 위치된 위치들에서 상기 열의 상기 절연 패널들 상에 배치된 1차 유지 부재들을 더 포함한다. 1차 유지 부재들은 바람직하게는 제1 라인 및 제2 라인의 교차점들에 배치된다.
이러한 종류의 탱크는 육상 저장 절연재 또는 예를 들어 LNG를 저장하기 위해 해저 상에 배치된 저장 설비의 일부를 형성하거나 연안 또는 심해 부유 구조물, 특히 메탄 탱커 선박, FSRU(Floating Storage and Regassification Unit), FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 유닛 또는 기타 구조물에 설치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저온 액체 제품의 운송을 위한 선박은 이중 선체 및 이중 선체에 내장된 상술한 탱크를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 이중 선체는 탱크의 내하중 구조물를 형성하는 내부 선체를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 이러한 종류의 선박을 적재 또는 하역하는 방법을 제공하는데, 여기에서 차가운 액체 제품은 절연 파이프들을 통해 선박의 탱크로 또는 그로부터 부유 또는 육상 저장 설비로 또는 그로부터 전달된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 냉액체 제품을 위한 이송 시스템을 제공하며, 상기 시스템은 전술한 선박, 상기 선박의 탱크를 부유 또는 육상 저장 절연재에 연결하는 방식으로 배열된 절연 파이프들, 및 부유 또는 육상 저장 절연재에서 상기 선박의 상기 탱크로 또는 상기 탱크로부터 부유 또는 육상 저장 절연재로 상기 절연 파이프들을 통해 유체를 구동하기 위한 펌프를 포함한다.
본 발명은 단지 비제한적 예시로서 제공되는 본 발명의 특정 실시예의 첨부된 도면을 참조하여 다음의 설명 과정에서 더 잘 이해될 것이며 그의 다른 목적, 세부 사항, 특징 및 이점이 보다 명확해질 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 탱크 벽의 위에서 본 개략도이다.
도 2는 유지 위치에 있는 도 1의 탱크 벽의 기계식 커플러의 확대 사시도이다.
도 3은 기계식 커플러가 해제 위치에 있는 것을 나타내는 도 2와 유사한 도면이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 탱크 벽의 밀봉된 멤브레인을 생략한 사시도이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 탱크 벽의 절단 사시도이다.
도 6은 메탄 탱커 선박 탱크와 해당 탱크를 적재/하역하기 위한 터미널의 개략도이다.
도 1은 그 벽의 구조물를 보여주기 위해 위에서 본 절연 탱크(1)의 벽을 나타낸다. 이러한 종류의 구조물은 예를 들어 다면체 탱크의 바닥, 천장 및 측벽을 덮기 위해 다양한 방향을 갖는 광범위한 표면에 구현될 수 있다. 도 1의 배향은 이와 관련하여 제한되지 않는다.
탱크(1)는 지지 벽(2)에 부착된다. 통상적으로, "위"는 지상 중력장에 대한 탱크 벽의 배향에 관계없이 탱크의 내부에 더 가까운 위치를 나타내고 "아래"는 지지 벽(2)에 더 가까운 위치를 가리킨다.
탱크 벽은 적어도 하나의 절연 배리어 및 절연 배리어의 상부에 보유된 하나의 밀봉된 멤브레인(10)(설명을 위해 도 1에서 부분적으로 투명한 것처럼 나타냄)을 포함한다. 절연 배리어는 실질적으로 지지 벽(2)의 내부 표면을 덮도록 복수의 평행 열(A, B)들 형태로 나란히 배치된 복수의 평행육면체 절연 패널(3)들로 구성된다. 밀봉된 부재(10)의 평탄도를 가능하게 하기 위해 매스틱(도 4에 도시됨)의 비드(29)들이 지지 벽(2)과 절연 패널(3)의 하부 표면 사이에 배치된다. 이러한 매스틱 비드(29)들은 예를 들어 절연 패널(3)의 하부 표면에 부착된다. 일 실시예에 따르면 매스틱의 비드들은 FR-A-2931535에 기술된 바와 같이 주름진 비드들일 수 있다. 도시되지 않은 심(shim)들은 절연 패널(3)들의 코너들을 지지하기 위해 지지 벽(2)에 동일하게 제공될 수 있다.
절연 패널(3)들은 예를 들어 고밀도 중합체, 특히 폴리우레탄, 유리 섬유를 포함하거나 포함하지 않는 발포체의 블록(42)을 포함하고, 예를 들어 합판으로 제조된 2 개의 평면 플레이트, 즉 바닥 플레이트(41) 및 커버 플레이트(44) 사이에 끼워진다. 예를 들어, 발포체의 블록의 밀도는 130 kg/m3 수준이다. 다른 구조물들도 동일하게 가능하다.
절연 패널(3)들의 A열 및 B열은 제1 방향으로 연장하고 역시 제1 방향으로 연장하는 간극(4)에 의해 분리된다. 열 B에서 절연 패널(3)들은 제2 방향으로 연장하는 간극(5)에 의해 실질적으로 규칙적인 방식으로 분리된다. 절연 패널(3)들은 제1 유지 부재(21)가 배치되는 제1 방향과 평행한 2 개의 코너를 갖는다. 절연 패널(3)들은 제2 방향에 평행하고 이를 따라 제2 유지 부재(22)가 배치되는 2 개의 에지들을 갖는다.
일 실시예에 따르면 매스틱의 비드(29)들은 지지 벽(2)에 부착되지 않는다. 이를 위해, 예를 들어 크라프트지(kraft paper) 또는 플라스틱으로 대표되지 않는 필름이 비드(29)들과 지지 벽(2) 사이에 배치된다. 여기서 유지 부재(21, 22)들은 절연 패널(3) 당 4 개씩 배열되고 지지 벽(2)에 절연 패널(3)들을 유지하는 역할을 한다. 그들은 다양한 방법들로 생산될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 매스틱의 비드(29)들은 또한 접착에 의해 절연 패널(3)들을 유지하기 위해 지지 벽(2)에 접착된다. 이 경우에 유지 부재(21, 22)들은 전술한 접착과 중복되는 방식으로 그러나 무엇보다도 탱크 생산 동안 매스틱의 중합 동안 지지 벽(2) 상에 절연 패널(3)을 유지하는 역할을 한다.
밀봉된 멤브레인(10)은 융기된 에지를 갖는 금속 스트레이크(11, 12)들의 연속적인 층을 포함하고, 그 길이는 제1 방향으로 연장하고 폭은 제2 방향으로 연장한다. 스트레이크(11, 12)들의 융기된 에지들은 절연 패널(3)들의 커버 플레이트(44)에 형성된 홈(13)에 고정된 것으로 도시되지 않은 용접 지지부에 용접된다. 예를 들어, 스트레이크(21)는 Invar®로 만들어진다. 즉, 팽창 계수가 일반적으로 1.2　x　10-6 ~ 2 x 10-6 K-1 인 철과 니켈의 합금이다. 팽창 계수가 일반적으로 7 내지 9　x　10-6 K-1 정도인 철과 망간의 합금을 사용하는 것도 가능하다.
절연 배리어는 절연 패널(A, B)들 및 금속 스트레이크(11, 12)들의 열을 제2 방향으로 주기적으로 반복함으로써 임의의 크기의 표면에 구성될 수 있다. 제1 방향에서 절연 패널(A, B)들의 열들과 금속 스트레이크(11, 12)들은 임의의 필요한 길이에 걸쳐 연장될 수 있다. 열(A, B)들의 주기적 패턴의 치수는 스트레이크(11, 12)들의 폭의 두 배와 동일하고, 스트레이크(11, 12)들의 종방향 에지들은 열(A, B)들의 에지들에 대해 제2 방향으로 폭의 절반만큼 오프셋되어 있으므로, 따라서 열 A는 그 위에 전부 안착되는 스트레이크(11)와 열 A 및 인접한 2 개의 열들을 가로지르는 2 개의 스트레이크(12)들에 의해 덮인다. 여기에는 인접한 열 B만 표시된다.
대안적으로, 스트레이크(11, 12)들의 오프셋은 반폭과 다를 수 있지만 홈(13)이 생성될 수 있도록 이 오프셋은 0이 될 수 없다.
유지 부재(21, 22)를 절연 패널(3)들의 4 개 에지들의 중간에 배치하는 것은 여기에서 정사각형 섹션을 가지며, 각각의 스트레이크(11, 12)들과 일렬로 실질적으로 동일한 수의 유지 부재들의 이점을 얻는다.
또한, 절연 패널(3)의 4 개 코너들에 구비된 고정구에 비하여, 절연 패널(3)의 에지들의 중간에 배열된 유지 부재(21, 22)들에 의한 고정은 하중 밸러스트 및/또는 온도 구배의 효과로 인해 구부러지기 쉬운 패널의 길이를 제한하는 이점이 있다. 여기서 이 길이는 유지 부재(21 또는 22)와 코너 사이의 거리, 즉 측면의 절반 길이로 제한된다. 반대로, 2 개의 유지 부재들 사이의 거리는 유지 부재들이 절연 패널(3)의 코너들에 배치되는 경우 측면의 전체 길이이다.
제2 방향(스트레이크(11, 12)들의 폭 방향)으로의 절연 패널(3)의 치수가 더 크면, 예를 들어 스트레이크 폭만큼 증가하면, 제2 스트레이크(11)가 열 상에 전부 안착될 것이다. 이 경우에, 열에 전부 안착되는 각각의 스트레이크(11)들과 일렬로 위치된 유지 부재(22)들이 항상 있도록 절연 패널(3)의 에지를 따라 서로 이격된 복수의 유지 부재(22)들이 있을 수 있다.
기계적 커플러 형태의 유지 부재(21, 22)들의 실시예를 도 2 및 도 3을 참조하여 아래에서 설명한다.
이 기계식 커플러는 지지 벽(2)에 수직으로 연장하는 스터드(31)를 포함하고, 그 하부 단부는 볼 조인트를 형성할 수 있는 부시(30)에 수용되고 자체적으로 지지 벽(2)에 용접된다. 스터드(31)는 또한 지지 벽(2)에 직접 용접될 수 있다.
스터드(31) 상에는 피벗 가능한 유지 부분(32), 스프링 와셔(34)들 및 진동에 의해 느슨해지는 것을 방지하기 위한 분할 너트 형태의 너트(33)가 연속적으로 맞물린다. 도 3에서 유지 부분(32)은 커플러가 배치되는 간극(4 또는 5)에 평행하게 배향되어 절연 패널(3)들과 협력하지 않는다. 도 2에 도시된 유지 위치에서, 유지 부분(32)은 중앙 부분(36)을 통해 맞물리는 샤프트를 구성하는 스터드(31)에 대해 대략 90°로 피벗되어 유지 부분(32)의 단부 러그(35)는 절연 패널(3)의 하우징(43)으로 들어가 하우징(43)을 두께 방향으로 고정시킨다. 유지 부분(32)가 여기에 나타낸 바와 같이 대칭이면, 유지 부분(32)의 제2 단부 러그(35)는 간극의 다른 쪽에 위치한 제2 절연 패널(3)(도시되지 않음)에 대해 동일한 효과를 생성할 수 있다.
여기서 하우징(43)은 하부 패널(41)의 상부 표면을 덮는 발포체의 블록(42)으로 가공된 홈이다. 따라서 단부 러그(35)는 바닥 패널(41)에 평행한 편평한 형상을 갖고 펀치 스루에 의해 저하되는 것을 방지하기에 충분한 영역에 걸쳐 바닥 패널과 상호 맞물릴 수 있다.
절연 배리어의 제2 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 여기서 유지 부분(32)의 단부 러그(35)를 수용하는 하우징은 발포체의 블록(42)의 전체 두께와 커버 플레이트(44)를 통과하는 웰(well)(143)의 형태로 제조된다. 따라서 여기서 절연 패널(3)의 잠금은 유지 부분(32)을 피벗함으로써가 아니라 그것을 스터드(31) 위에 위치시킴으로써 이루어진다. 그런 다음 웰(143)은 너트(33)가 스터드(31) 위에 배치되고 조여지는 것을 가능하게 한다.
도 4는 또한 절연 패널(3)의 위치에서 지지 벽(2) 상에 배치된 일련의 매스틱 비드(29)들을 도시한다. 이 표현은 설명을 위한 것이며 매스틱의 비드(29)가 탱크에 배치되는 방식과 반드시 일치하지는 않는다.
예를 들어 육상 설비 또는 메탄 유조선이나 기타 구조물과 같은 부유 구조물에 액화 천연 가스(LNG)용 이중 멤브레인 탱크를 건설하는 경우, 단일 밀봉 멤브레인을 갖는 탱크 벽을 제조하기 위한 전술한 기술은 또한 다른 유형의 저장소에서 사용될 수 있다. 이와 관련하여 앞의 도면에 예시된 밀봉된 멤브레인(10)은 2차 밀봉된 멤브레인으로 간주될 수 있으며 1차 밀봉 배리어 및 도시되지 않은 1차 밀봉된 멤브레인이 이 2차 밀봉된 멤브레인에 추가되어야 한다. 이러한 방식으로 이 기술은 적층된 복수의 절연 배리어들 및 밀봉된 멤브레인들을 갖는 탱크에도 적용될 수 있다.
이를 위해 도 4 및 도 1은 또한 선택적으로 커버 패널(44)들에 제공되어 1차 절연 배리어를 고정할 수 있는 1차 유지 부재(46)들을 도시한다. 더 정확히 말하면, 도 4는 제1 방향에 평행하고 유지 부재(22)들과 일렬로 위치한 제1 라인 I 및 제2 방향에 평행하고 유지 부재(21)들과 일렬로 위치한 제2 라인 II를 도시한다. 여기에 도시된 바와 같이, 1차 유지 부재(46)들은 바람직하게는 라인 I 및 II의 교차점에서 상부 패널(44)들에 위치된다. 일련의 평행 라인(I)들이 복수의 연속적인 열들에서 동일한 방식으로 추적될 수 있음이 명백할 것이다. 일련의 평행 라인(II)들이 동일한 방식으로 열의 복수의 연속적인 절연 패널들 상에 추적될 수 있음이 명백할 것이다.
대안적으로, 1차 유지 부재들은 절연 패널(3)들 상의 다른 곳에, 예를 들어 라인 I 또는 라인 II 상에 위치될 수 있다.
이중 멤브레인 탱크에 더 특히 적합한 평면 탱크 벽의 제3 실시예가 이제 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
절연 밀봉된 탱크 벽(101)의 다층 구조물의 절취도가 도 5에 나타나 있다. 이전 실시예들과 유사하거나 동일한 요소들은 동일한 참조 번호를 가지며 다시 설명되지 않는다.
1차 절연 패널(54)들로 구성된 1차 절연 배리어(53)는 스트레이크(11, 12)들 및 용접 지지부(55)들에 의해 형성된 2차 멤브레인에 추가되었다. 1차 밀봉된 멤브레인(51)이 1차 절연 배리어(53)에 추가되었다. 1차 절연 배리어(53) 및/또는 1차 밀봉된 멤브레인(51)의 다른 세부 사항은 예를 들어 공개 WO-A-2019234360에서 찾을 수 있다.
도 6을 참조하면, 메탄 탱커 선박(70)의 절취도는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 각기둥 일반 형상의 밀봉되고 절연된 탱크(71)를 도시한다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 포함된 액화 가스와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 장벽, 선박의 이중 선체(72)와 1차 밀봉 배리어 사이에 배치된 2차 밀봉 배리어, 및 1차 밀봉 배리어와 2차 밀봉 배리어 사이 및 2차 밀봉 배리어와 이중 선체(72) 사이에 각각 배열된 2개의 절연 배리어들을 포함한다. 단순화된 변형에서 배는 단일 선체를 포함한다.
그 자체로 공지된 방식으로 선박의 상부 데크에 배치된 적재/하역 파이프(73)는 액화 가스 화물을 탱크(71)로부터 또는 탱크(71)로 이송하기 위해 해양 또는 항만 터미널에 적절한 커넥터에 의해 연결될 수 있다.
도 6은 적재 및 하역 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예를 도시한다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 이동 암(74) 및 이동 암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 고정식 해상 설비이다. 이동 암(74)은 적재/하역 파이프(73)들에 연결될 수 있는 절연된 가요성 튜브(79)들의 다발을 운반한다. 방향을 바꿀 수 있는 이동 암(74)은 모든 메탄 탱커 로딩 게이지들에 적합한다. 도시되지 않은 연결 파이프가 타워(78) 내부로 연장한다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 지상 설비(77)로부터 또는 지상 설비(77)로 메탄 탱커(70)의 적재 및 하역을 가능하게 한다. 후자는 액화 가스 저장 탱크(80) 및 수중 파이프(76)들을 통해 적재 또는 하역 스테이션(75)에 연결된 연결 파이프(81)들을 포함한다. 수중 파이프(76)는 원거리, 예를 들어 5 km에 걸쳐 적재 또는 하역 스테이션(75)과 육상 설비(77) 사이에서 액화 가스의 이송을 가능하게 하며, 이는 메탄 탱커 선박(70)이 적재 및 하역 작업 동안 해안으로부터 상당한 거리를 유지할 수 있게 한다.
선박(70)에 탑재된 펌프들 및/또는 지상 설비(77)에 장착된 펌프 및/또는 로딩 및 하역 스테이션(75)에 장착된 펌프는 액화 가스를 전달하는 데 필요한 압력을 생성하는 데 사용된다.
본 발명이 다수의 특정 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 이에 한정되지 않고 본 발명의 범위 내에 있는 경우 기술된 수단의 모든 기술 등가물 및 조합을 포함한다는 것은 명백하다.
동사 "포함하다(to include)" 또는 "포함하다(to comprise)" 및 이들의 활용 형태의 사용은 청구범위에 언급된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 달리 명시되지 않는 한 요소 또는 단계에 대한 부정관사 "a" 또는 "an"의 사용은 이러한 요소 또는 단계의 복수의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서 괄호 사이의 참조 기호는 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (17)

  1. 내하중 구조물로 내장된 열적 절연 밀봉된 탱크에 있어서, 상기 탱크는 상기 내하중 구조물의 지지 벽(2)에 고정된 탱크 벽(1, 101)을 포함하고,
    상기 탱크 벽은 상기 지지 벽에 고정된 열적 절연 배리어와 상기 열적 절연 배리어에 의해 수반되는 밀봉된 멤브레인을 포함하고,
    상기 열적 절연 배리어는 제1 방향에 평행한 복수의 열(A,B,C)들을 포함하고, 일 열은 복수의 평행육면체 절연 패널(3)들을 포함하며, 상기 열들은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 반복된 패턴으로 병치되고,
    상기 밀봉된 멤브레인은 상기 제1 방향에 평행한 복수의 금속 스트레이크(11, 12)들을 포함하고, 스트레이크(11, 12)는 상기 절연 패널의 상부 표면 상에 안착되는 평면 중앙 부분 및 상기 중앙 부분에 대해 상기 탱크의 내부를 향해 돌출하는 2 개의 융기된 에지들을 포함하고, 상기 스트레이크들은 반복된 패턴으로 제2 방향으로 병치되고 상기 융기된 에지들의 높이에서 밀봉 방식으로 함께 용접되고,
    열들의 반복된 패턴의 치수는 제2 방향으로의 스트레이크들의 반복된 패턴의 치수의 2 이상의 정수배이고, 일 열 상에 안착된 상기 스트레이크들은 적어도 하나의 상기 스트레이크(11)가 전부 상기 열 상에 안착되고 적어도 2 개의 스트레이크(12)들이 상기 열 및 상기 열의 양쪽에 위치된 2 개의 인접한 열들에 걸치는 방식으로 배열되고, 상기 스트레이크들의 상기 융기된 에지들은 상기 열의 상기 에지들에 대해 상기 제2 방향으로 오프셋되고,
    상기 지지 벽은 상기 지지 벽 상에 상기 열의 절연 패널들을 유지하기 위해 상기 열의 절연 패널(3)들의 제1 에지들 및 제2 에지들과 협력하는 제1 유지 부재(21)들 및 제2 유지 부재(22)들을 수반하고, 제1 유지 부재(21)들은 상기 제1 에지들과 같은 높이에 배치되고, 상기 제1 에지들은 상기 제1 방향에 평행하고, 상기 제1 유지 부재(21)들은 상기 열 및 상기 인접한 열들에 걸쳐 있는 스트레이크(12)들과 일직선으로 배치되며, 상기 제2 유지부재(22)들은 상기 제2 에지들과 같은 높이에 배치되고, 상기 제2 에지들은 상기 상기 제2 방향과 평행하고, 상기 제2 유지 부재(22)들은 상기 열의 상기 절연 패널들의 코너들로부터 일 거리를 두고 배치되고 전부 상기 열 상에 안착된 상기 스트레이크(11)들 또는 각각의 스트레이크(11)와 일렬로 배치되는, 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유지 부재(21)들은 상기 열의 상기 절연 패널(3)들의 상기 코너들로부터 거리를 두고 배치되는, 탱크.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스트레이크(11, 12)들의 상기 융기된 에지들은 상기 열의 상기 에지들에 대해 상기 스트레이크들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수의 절반과 동일한 거리만큼 상기 제2 방향으로 오프셋되고, 상기 제2 유지 부재(22)들은 상기 스트레이크들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수 또는 상기 반복된 패턴의 치수의 정수배와 동일한 거리만큼 상기 절연 패널들의 상기 코너들로부터 떨어져 있는, 탱크.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열(A, B, C)들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수는 상기 제2 방향에서 상기 스트레이크(11, 12)들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수의 2배이고, 상기 제2 유지 부재(22)들은 상기 제2 에지들의 중간에 배열되는, 탱크.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수는 상기 제2 방향으로 상기 스트레이크들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수의 2배보다 크고, 상기 스트레이크들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수와 동일한 거리만큼 서로 이격된 제2 유지 부재들은 일 제2 에지를 따라 배열되는, 탱크.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열의 상기 평행육면체 절연 패널(3)들은 상기 제1 방향으로 반복되는 패턴에 따라 병치되고, 상기 제1 방향으로의 상기 반복된 패턴의 상기 치수는 상기 제2 방향으로의 상기 스트레이크(11, 12)들의 상기 반복된 패턴의 상기 치수의 2배이고, 제1 유지 부재(21)들은 상기 제1 에지들의 중간에 배열되는, 탱크.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평행육면체 절연 패널(3)들은 정사각형 형상을 갖는, 탱크.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유지 부재(22)는 상기 열의 2 개의 평행육면체 절연 패널(3)들 사이의 간극(5)에서 상기 지지 벽(2)에 수직으로 고정된 스터드(30, 31), 및 상기 스터드 상에 피벗하도록 장착된 중앙 부분(36)과 상기 스터드의 측면 중 하나 상에서 상기 스터드에 대해 횡방향으로 연장하는 2 개의 단부 부분(35)들을 갖는 세장형 부착 부분(32)을 포함하고, 상기 부착 부분(32)은 상기 부착 부분이 상기 제2 방향에 평행하게 배향되는 해제 위치와 상기 부착 부분이 상기 제1 방향에 대해 평행하거나 비스듬하게 배향되는 유지 위치 사이에서 피벗 가능하고, 상기 2 개의 평행육면체 절연 패널(3)들은 상기 부착 부분의 상기 단부 부분(35)을 상기 유지 위치에 수용하기 위한 측방향 하우징(43, 143)들을 가져, 상기 유지 위치에 있는 상기 부착 부분(32)이 상기 탱크 벽의 두께 방향으로 2 개의 평행육면체 절연 패널들을 고정하도록 하는, 탱크.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 유지 부재(21)는 2 개의 열(A, B)들 사이의 간극(4)에서 상기 지지 벽(2)에 수직으로 고정된 스터드(30, 31) 및 상기 스터드 상에서 피벗하도록 장착된 중앙 부분(36) 및 상기 스터드의 측면 중 하나 상에서 상기 스터드에 대해 횡방향으로 연장하는 2 개의 단부 부분(35)들을 갖는 세장형 부착 부분(32)을 포함하고, 상기 부착 부분은 상기 부착 부분이 상기 제1 방향에 평행하게 배향되는 해제 위치와 상기 부착 부분이 상기 제2 방향에 대해 평행하거나 비스듬하게 배향되는 유지 위치 사이에서 피벗 가능하고, 2 개의 평행육면체 절연 패널(3)들은 상기 유지 위치에서 상기 부착 부분의 상기 단부 부분(35)들을 수용하기 위해 측방향 하우징(43, 143)들을 갖는 상기 간극(4)의 양쪽 상에 위치되어, 상기 유지 위치에 있는 상기 부착 부분(32)이 상기 탱크 벽의 두께 방향으로 2 개의 평행육면체 절연 패널들을 고정하도록 하는, 탱크.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 유지 위치에 있는 상기 부착 부분의 단부 부분(35)들은 상기 평행육면체 절연 패널(3)들의 바닥판(41)의 상부 표면과 협력하는, 탱크.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스터드(30, 31)는 또한 상기 지지 벽 반대편 상기 스터드의 단부 부분 상에 나사로 고정된 너트(33), 및 상기 너트(33)와 상기 부착 부분의 상기 중앙 부분(36) 사이에 배치된 스프링 와셔(34)들을 운반하는, 탱크.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연 패널들에 고정되고 상기 제1 방향에 평행한 앵커 플랜지(51)들은 상기 밀봉된 멤브레인을 상기 절연 배리어 상에 유지하기 위해 상기 병치된 스트레이크(11, 12)들 사이에 배열되는, 탱크.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열적 절연 배리어는 2차 절연 배리어이고 상기 밀봉된 멤브레인은 2차 밀봉된 멤브레인이고, 상기 탱크 벽은 상기 탱크에 포함된 제품과 접촉하도록 의도된 1차 밀봉된 멤브레인(51) 및 상기 1차 밀봉된 멤브레인과 상기 2차 밀봉된 멤브레인(10) 사이에 배열된 1차 절연 배리어(53)를 더 포함하는, 탱크.
  14. 제13항에 있어서,
    제1 유지 부재(21) 및 제2 유지 부재(22)는 제1 보조 유지 부재 및 제2 보조 유지 부재이고, 상기 탱크는 상기 제1 방향에 평행하고 상기 일 제2 보조 유지 부재(22)와 일렬로 위치된 제1 라인(A) 및 상기 제2 방향에 평행하고 상기 일 제1 보조 유지 부재(21)와 일렬로 위치된 제2 라인(B) 상에 위치된 위치들에서 상기 열의 상기 절연 패널(3)들 상에 배치된 1차 유지 부재들을 더 포함하는, 탱크.
  15. 이중 선체(72)와 상기 이중 선체(72)에 내장된 제1항 내지 제1 4항 중 어느 한 항에 따른 탱크(71)를 포함하는, 유체 수송용 선박(70).
  16. 유체 이송 시스템에 있어서, 상기 시스템은 제15항에 따른 선박(70), 상기 선박의 탱크(71)를 부유 또는 육상 저장 절연재(77)에 연결하는 방식으로 배열된 절연 파이프(73, 79, 76, 81)들, 및 부유 또는 육상 저장 절연재에서 상기 선박의 상기 탱크로 또는 상기 탱크로부터 부유 또는 육상 저장 절연재로 상기 절연 파이프들을 통해 유체를 구동하기 위한 펌프를 포함하는, 시스템.
  17. 제15항에 따른 선박(70)의 적재 또는 하역 방법(70)에 있어서, 부유 또는 육상 저장 설비(77)로부터 상기 선박의 탱크(71)로 또는 상기 선박의 탱크(71)로부터 부유 또는 육상 저장 설비(77)로 유체가 절연 파이프(73, 79, 76, 81)들을 통해 전달되는, 방법.
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