KR20230122047A - 주름 차단기를 포함하는 밀봉 및 단열 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탱크에 관한 것으로서, 탱크 벽은 적어도 하나의 단열 장벽(1, 5)과 적어도 하나의 밀봉 멤브레인(4, 7)을 포함하며, 상기 밀봉 멤브레인은 일련의 평행한 주름들(25, 26)을 포함하고, 상기 단열 장벽(1, 5)은 상기 밀봉 멤브레인과 지지 구조물 사이에 위치하며, 상기 단열 장벽(1, 5)은 상기 일련의 주름들(25, 26)을 수용하는 일련의 평행한 홈들(14, 15)을 포함하고, 상기 탱크는 상기 일련의 주름들(25, 26)의 주름과 단열 패널 사이에 위치하는 적어도 하나의 주름 차단기(32)를 포함하며, 상기 주름 차단기(32)는 압축성 재료로 만들어진 코어 및 상기 코어를 완전히 덮는 케이싱을 포함하고, 상기 주름 차단기(32)는 상기 밀봉 멤브레인과 상기 단열 장벽 사이에서 압축된다.

Description

주름 차단기를 포함하는 밀봉 및 단열 탱크

본 발명은 밀봉 및 단열 멤브레인 탱크들의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 예를 들어, -50℃ 내지 0℃ 사이의 온도에서 액화 석유 가스(LPG)를 수송하거나 또는 대기압에서 대략 -162℃로 액화 천연 가스(LNG)를 수송하기 위한 탱크들과 같은, 액화 가스를 저온에서 저장 및/또는 수송하기 위한 밀봉 및 단열 탱크들의 분야에 관한 것이다. 이러한 탱크들은 육상 또는 부유식 구조물에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우에, 탱크는 액화 가스의 수송을 위한 것이거나 또는 부유식 구조물의 추진을 위한 연료로서의 역할을 하는 액화 가스를 수용하기 위한 것일 수 있다.

종래 기술에서, 액화 천연 가스를 수송하도록 의도된 선박의 이중 선체와 같은 지지 구조물에 통합된 액화 천연 가스의 저장을 위한 밀봉 및 단열 탱크들이 공지되어 있다. 이러한 탱크들은 일반적으로 탱크의 외부로부터 내부로 두께 방향으로 연속적으로 지지 구조물 상에 유지되는 2차 단열 장벽, 2차 단열 장벽에 기대어 지지되는 2차 밀봉 멤브레인, 2차 밀봉 멤브레인에 기대어 지지되는 1차 단열 장벽, 및 1차 단열 장벽에 기대어 지지되며 탱크 내에 담긴 액화 천연 가스와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 멤브레인을 포함하는 다층 구조물을 가진다.

특허문헌 WO2019102163호는 병치된 단열 패널들로 형성된 2차 단열 장벽과 1차 단열 장벽을 기술한다. 이 특허문헌 WO2019102163호에서, 2차 밀봉 멤브레인은 탱크의 외부를 향해 돌출된 주름들(corrugations)을 포함하는 복수의 금속 플레이트들로 구성되며, 이에 따라 탱크 내에 저장된 유체에 의해 생성된 열적 및 기계적 부하의 영향에 의해 2차 밀봉 멤브레인이 변형될 수 있다. 2차 단열 장벽의 단열 패널들의 내면은 2차 밀봉 멤브레인의 주름진 금속 플레이트들의 주름들을 수용하는 홈들(grooves)을 포함한다. 이러한 주름들과 홈들은 탱크의 벽들을 따라 연장되는 채널들의 그리드(grid)를 형성한다.

상기 채널들을 차단하기 위해, 특허문헌 WO2019102163호는 단열 장벽이 홈과 교차하며 홈의 폭보다 큰 폭을 가지는 하우징을 포함한다고 더 설명한다. 따라서, 탱크는 차단기(blocker)를 포함하며, 차단기는 밀봉 멤브레인의 돌출된 측에 위치한 홈의 부분을 차단하여 홈 내에서 순환하는 흐름에 대한 수두 손실(head loss)을 발생시키는 방식으로 하우징 내에 배치된다. 따라서, 차단기는 홈 내의 주름의 위치에 맞춰지도록 하우징 내에서 이동될 수 있다.

본 발명 배후의 하나의 사상은 탱크 내에 주름 차단기들의 장착을 단순화하면서 주름 차단기들이 더욱 잘 맞춰질 수 있도록 만드는 것이다.

본 발명 배후의 또 다른 사상은 단열 장벽들에서의 자연 대류 현상을 제한하기 위해 단열 장벽들 내에 연속적인 순환 채널들의 존재를 제한하는 것이다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 지지 구조물에 고정된 유체 저장용 밀봉 및 단열 탱크(sealed and thermally-insulating tank)를 제공하며, 탱크 벽은 적어도 하나의 단열 장벽과 적어도 하나의 밀봉 멤브레인을 포함하고, 상기 밀봉 멤브레인은 길이 방향을 가지는 일련의 평행한 주름들과 상기 주름들 사이에 위치한 평면 부분들을 포함하고, 상기 주름들은 상기 평면 부분들로부터 돌출되며, 상기 단열 장벽은 상기 밀봉 멤브레인에 기대어 위치하고, 상기 단열 장벽은 단열 패널들을 포함하며, 상기 단열 패널들은 서로 병치되며,

상기 탱크는 상기 일련의 주름들의 주름과 상기 단열 패널들 중 하나의 사이에서 상기 일련의 주름들의 주름과 인라인으로(in line) 위치하는 적어도 하나의 주름 차단기(corrugation blocker)를 포함하고, 상기 주름 차단기는 상기 주름과 상기 주름이 수용된 홈 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하도록 구성되며,

상기 주름 차단기는 압축성 재료의 코어와, 상기 압축성 재료의 코어를 위한 용기를 형성하기 위해 상기 코어를 완전히 덮는 유연성 엔벨로프(envelope)를 포함하고, 상기 주름 차단기는 상기 밀봉 멤브레인과 상기 단열 장벽 사이에서 압축된다.

이러한 특징들 덕분에, 이러한 종류의 탱크는 홈들 내의 주름들의 위치에 대한 공차에도 불구하고 멤브레인의 주름들을 수용하는 홈들의 유연한 차단 가능성을 제공한다. 이러한 종류의 공차는 특히 홈들 내에 주름들의 제조와 장착으로부터 발생할 수 있다. 또한, 이러한 특징들 덕분에, 주름의 볼록한 측과 상기 단열 장벽에 의해 형성된 홈의 바닥 사이의 공간이 홈 내의 주름의 상이한 위치들에 대해 상기 주름 차단기에 의해 차단될 수 있다. 실제로, 상기 압축성 재료의 코어는 압축될 때 주름의 위치에 맞춰져 주름과 인라인으로 더 압축됨으로써 이 공간을 간단하게 채울 수 있다.

따라서, 상기 주름 차단기는 상기 단열 장벽의 채널들 내에 흐름들의 형성, 특히 이러한 채널들과 선체에 더 가깝게 위치한 임의의 흐름 채널 사이에, 예를 들어 상기 단열 장벽과 지지 구조물 사이의 매스틱(mastic)이 도포된 공간에 열 사이펀(thermosiphon)이 형성되는 것을 제한할 수 있게 만든다.

본 발명의 실시예들에서, 위의 종류의 탱크는 다음의 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 단열 장벽은 상기 밀봉 멤브레인과 상기 지지 구조물 사이에 위치하며, 상기 주름들은 상기 탱크의 내부를 향해 돌출되고, 각각의 단열 패널은 상기 밀봉 멤브레인과 접촉하는 면을 형성하는 평면 강성 플레이트를 포함하며, 상기 주름 차단기는 상기 일련의 주름들의 주름과 단열 패널의 강성 패널 사이에 위치한다.

일 실시예에 따르면, 상기 주름들은 상기 밀봉 멤브레인의 돌출 측(projecting side)의 상기 평면 부분들로부터 돌출되고, 상기 단열 장벽은 상기 밀봉 멤브레인의 돌출 측에 위치하며, 상기 단열 장벽은 상기 일련의 주름들을 수용하는 일련의 평행한 홈들을 포함하고, 상기 주름 차단기는 상기 일련의 주름들의 주름과 상기 일련의 홈들의 홈의 바닥 사이에서 상기 일련의 주름들의 주름과 인라인으로 위치한다.

일 실시예에 따르면, 상기 주름 차단기는 두께 방향의 치수가 압축 전 두께와 압축 후 두께 사이에서 국부적으로 적어도 20%, 바람직하게는 적어도 30%, 더욱 바람직하게는 적어도 40% 및 예를 들어 대략 50% 감소하도록 상기 밀봉 멤브레인에 의해 압축된다.

일 실시예에 따르면, 상기 엔벨로프는 제1 층과 제2 층을 포함하며, 상기 제1 층은 상기 밀봉 멤브레인과 접촉하도록 위치하고, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 상기 압축성 재료의 코어를 위한 용기를 형성하기 위해 상기 제1 층과 상기 제2 층의 주변부의 적어도 부분에 걸쳐 서로 고정된다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 상기 압축성 재료의 코어를 위한 폐쇄된 용기를 형성하기 위해 상기 제1 층과 상기 제2 층의 주변부의 전체 둘레에서 서로 고정된다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 층은 상기 제2 층의 재료보다 더 유연한 재료로 만들어진다.

일 실시예에 따르면, 상기 엔벨로프는 상기 밀봉 멤브레인과 접촉하도록 위치한 내부 표면을 가지는 단일 층을 포함하며, 상기 단일 층은 상기 압축성 재료의 코어를 위한 용기를 형성하기 위해 유연한 실린더 형태로 형성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 단일 층, 상기 제1 층 및/또는 상기 제2 층은 상기 차단기의 압축 시에 공기가 빠져나가도록 적어도 하나의 천공(perforation)을 포함한다. 단일 층의 경우에, 상기 단일 층은 단일 층의 외부 표면 및/또는 내부 표면에 적어도 하나의 천공을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 코어는 압축된 상태 또는 압축 전 상태에서 상기 주름 차단기의 부피의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 90%를 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 상기 코어는 발포체, 분말 또는 부직물 섬유 재료로 만들어진다.

일 실시예에 따르면, 상기 코어는 미네랄 울, 멜라민 발포체, 폴리에스테르 충전재(wadding), 폴리에틸렌 충전재, 합성 플라스틱 발포체, 폴리아미드 섬유, 아크릴 섬유 또는 이들의 조합 중에서 선택되는 재료로 만들어진다.

예를 들어, 폴리에스테르 충전재는 섬유 매팅(matting), 비드(bead), 볼(ball) 또는 다발(tuft)의 형태로 제조될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 엔벨로프는 바람직하게는 기밀이 아니고 높은 수도 손실을 생성하기 쉬운 재료로 만들어진다.

일 실시예에 따르면, 상기 엔벨로프는 광물 및/또는 합성 섬유들, 예를 들어, 유리 섬유 또는 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 아크릴 유형의 폴리머 섬유들로 구성된 직물 또는 부직물 층을 포함한다. 이러한 종류의 층은 알루미늄 포일 또는 플라스틱 필름과 결합될 수 있으며, 이러한 포일 또는 이러한 필름은 바람직하게는 완전한 밀봉을 피하기 위해 천공된다. 이러한 종류의 층은 상기 층의 밀봉 특성을 향상시키기 위해 동등하게 코팅될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 탱크는 복수의 주름 차단기들을 포함하며, 각각의 주름 차단기는 주름과 상기 주름이 수용된 홈 사이에 위치한다.

일 실시예에 따르면, 상기 탱크는 복수의 주름 차단기들을 포함하며, 각각의 주름 차단기는 주름과 단열 패널 사이에 위치한다.

일 실시예에 따르면, 상기 탱크는 상기 일련의 주름들의 주름과 상기 일련의 홈들의 홈 사이에서 상기 일련의 주름들의 주름과 인라인으로 위치하는 복수의 주름 차단기들을 포함하며, 각각의 주름 차단기는 상기 주름과 상기 주름이 수용된 홈 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하도록 구성되고, 상기 주름 차단기들은 상기 일련의 주름들의 길이 방향으로 서로로부터 규칙적으로 이격된다.

일 실시예에 따르면, 상기 탱크는 상기 일련의 주름들의 주름과 상기 주름과 인라인으로 형성된 단열 패널 사이에서 상기 일련의 주름들의 주름과 인라인으로 위치하는 복수의 주름 차단기들을 포함하며, 각각의 주름 차단기는 상기 주름과 상기 단열 패널 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하도록 구성되고, 상기 주름 차단기들은 상기 일련의 주름들의 길이 방향으로 서로로부터 규칙적으로 이격된다.

일 실시예에 따르면, 상기 탱크는 상기 일련의 주름들의 주름과 상기 일련의 홈들의 홈 사이에서 상기 일련의 주름들의 주름과 인라인으로 위치하는 복수의 주름 차단기들을 포함하며, 각각의 주름 차단기는 상기 주름과 상기 주름이 수용된 홈 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하도록 구성되고, 상기 주름들을 위한 상기 주름 차단기들은 길이 방향으로 서로로부터 규칙적으로 이격된다.

일 실시예에 따르면, 상기 단열 장벽은 제1 단열 장벽이고, 상기 탱크는 상기 밀봉 멤브레인의 돌출 측 반대편에 위치한 제2 단열 장벽을 포함하며, 상기 탱크는 상기 적어도 하나의 주름 차단기와 마주보도록 위치하는 적어도 하나의 상보적인 주름 차단기를 포함하여 상기 주름 차단기와 상기 상보적인 주름 차단기 사이에 상기 밀봉 멤브레인의 주름이 끼워지도록 하고, 상기 상보적인 주름 차단기는 상기 주름과 상기 제2 단열 장벽 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 단열 장벽은 내부 표면을 포함하며, 상기 일련의 홈들은 상기 내부 표면에 형성되고 상기 주름들은 상기 탱크의 외부를 향해 돌출된다.

일 실시예에 따르면, 상기 밀봉 멤브레인은 2차 밀봉 멤브레인이며, 상기 단열 장벽은 1차 단열 장벽이고, 상기 주름들은 상기 탱크의 내부를 향해 돌출되며, 상기 탱크는 상기 지지 구조물에 유지되고 상기 2차 밀봉 멤브레인을 지지하는 2차 단열 장벽을 포함하며, 상기 1차 단열 장벽은 상기 2차 밀봉 멤브레인에 의해 지지되고, 상기 탱크는 상기 1차 단열 장벽에 의해 지지되며 상기 탱크 내의 유체와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 멤브레인을 포함하고, 상기 일련의 홈들은 상기 1차 단열 장벽의 외부 표면에 형성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 단열 장벽은 단열 패널들을 포함하고, 상기 단열 패널들은 서로 병치되며, 상기 단열 패널들에는 2개의 인접한 단열 패널들의 홈들이 길이 방향으로 정렬되도록 상기 일련의 홈들을 형성하는 홈들이 제공되며, 상기 적어도 하나의 주름 차단기는 상기 단열 패널들 중 하나의 홈 내에 수용된다.

일 실시예에 따르면, 패널간 공간(interpanel space)은 2개의 인접한 단열 패널들 사이에 한정되며, 상기 적어도 하나의 주름 차단기는 2개의 단열 패널들 중 하나의 홈 내에 수용되고 상기 패널간 공간 내부로 돌출될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 단열 장벽은 상기 패널간 공간 내에 수용되고 상기 패널간 공간의 길이 방향으로 연장되는 적어도 하나의 단열 밀봉재(insulating seal) 및 상기 단열 밀봉재 위에 배치되는 적어도 하나의 브리징 요소(bridging element)를 포함하며,

상기 브리징 요소는 브리징 플레이트를 포함하고, 상기 브리징 플레이트는 2개의 인접한 단열 패널들에 걸치고 2개의 단열 패널들의 멀어지는 이동을 반대하는 방식으로 2개의 단열 패널들의 내면에 고정되며, 상기 단열 패널들의 내면들은 상기 단열 장벽의 내부 표면을 형성한다.

일 실시예에 따르면, 상기 단열 장벽은 상기 패널간 공간 내에 수용되고 상기 패널간 공간의 길이 방향으로 연장되는 적어도 하나의 단열 밀봉재, 및 일련의 브리징 요소들의 부분이고 상기 단열 밀봉재 위에 배치되는 적어도 하나의 브리징 요소를 포함하며, 상기 일련의 브리징 요소들 중 제1 브리징 요소는 상기 일련의 주름들 중 2개의 연속된 주름들 사이에서 연장되고, 상기 주름 차단기는 상기 제1 브리징 요소와 상기 일련의 브리징 요소들 중 제2 브리징 요소 사이에 위치한다.

일 실시예에 따르면, 상기 브리징 요소는 상기 브리징 플레이트 상에 조립된 단열 스트립을 포함하고, 상기 단열 스트립은 상기 패널간 공간에 수용되는 방식으로 길이 방향으로 상기 브리징 플레이트보다 작은 치수를 가지며 상기 단열 장벽의 두께 방향으로 상기 브리징 플레이트와 상기 단열 밀봉재 사이에서 압축된다.

일 실시예에 따르면, 상기 단열 장벽은 일련의 브리징 요소들을 포함하며, 상기 일련의 브리징 요소들은 상기 패널간 공간의 길이 방향으로 연장되고, 2개의 인접한 단열 패널들에 걸치고 서로 고정되는 복수의 브리징 요소들을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 일련의 브리징 요소들 중 제1 브리징 요소는 상기 일련의 주름들 중 2개의 연속된 주름들 사이에서 연장되며, 상기 주름 차단기는 상기 밀봉 멤브레인과 상기 단열 장벽 사이에서 상기 일련의 주름들의 주름과 인라인으로 상기 제1 브리징 요소와 상기 일련의 브리징 요소들 중 제2 브리징 요소 사이에 위치한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 브리징 요소는 상기 주름 차단기에 의해 상기 제2 브리징 요소에 고정된다.

일 실시예에 따르면, 상기 주름 차단기는 유연성 층에 고정되고, 상기 일련의 브리징 요소들 중 2개의 인접한 브리징 요소들은 상기 유연성 층에 의해 서로 고정된다.

일 실시예에 따르면, 각각의 단열 패널은 단열 폴리머 발포체 층, 및 상기 밀봉 멤브레인과 접촉하는 면을 형성하는 강성 플레이트를 포함하며, 상기 일련의 홈들의 홈은 상기 강성 플레이트에 형성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 일련의 주름들은 제1의 일련의 주름들이고, 상기 주름진 금속 플레이트들은 횡방향으로 평행하게 연장된 제2의 일련의 평행한 주름들과 상기 주름들 사이에 위치한 평면 부분들을 포함한다.

이러한 종류의 탱크는, 예를 들어 LNG를 저장하기 위한 지상 저장 설비의 부분을 형성하거나, 또는 해안 또는 심해 부유 구조물, 특히 메탄 수송 선박, 부유식 저장 및 재기화 유닛(FSRU), 부유식 생산 저장 및 하역(FPSO) 유닛 등에 설치될 수 있다. 이러한 종류의 탱크는 임의의 유형의 선박 내의 연료 탱크로서 역할을 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 저온 액체 제품을 수송하기 위한 선박을 제공하며, 상기 선박은 이중 선체, 및 상기 이중 선체 내에 배치된 상술한 탱크를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 저온 액체 제품을 위한 이송 시스템을 제공하며, 상기 시스템은 상술한 선박, 상기 선박의 선체 내에 설치된 탱크를 부유식 또는 지상 저장 설비에 연결하는 방식으로 배치된 단열 파이프들, 및 상기 부유식 또는 지상 저장 설비로부터 상기 선박의 탱크로 또는 상기 선박의 탱크로부터 상기 부유식 또는 지상 저장 설비로 상기 단열 파이프들을 통해 저온 액체 제품의 흐름을 구동시키기 위한 펌프를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 선박의 적재 또는 하역 방법을 제공하며, 여기에서 저온 액체 제품은 단열 파이프들을 통해 부유식 또는 지상 저장 설비로부터 상기 선박의 탱크로 또는 상기 선박의 탱크로부터 상기 부유식 또는 지상 저장 설비로 운반된다.

첨부된 도면들을 참조하여, 오직 비제한적인 도시에 의해 주어진 본 발명의 특정 실시예들의 다음의 설명으로부터 본 발명은 더 잘 이해될 것이며, 본 발명의 다른 목적들, 상세 사항들, 특징들 및 이점들이 더욱 명확하게 드러날 것이다.
도 1은 탱크 벽의 절개 사시도를 나타낸다.
도 2는 단열 장벽의 홈 내에 수용된 주름을 포함하는 주름진 밀봉 멤브레인이 위에 놓인 단열 장벽의 부분 단면도이며, 홈 내의 주름의 다양한 가능한 위치들을 도시한다.
도 3은 제1 실시예에 따른 복수의 주름 차단기들을 포함하는 단열 장벽의 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-IV 선을 따라 취해진 단면도로서, 밀봉 멤브레인의 배치 전에 홈 내에 수용된 주름 차단기를 도시한다.
도 5는 도 3의 Ⅳ-IV 선을 따라 취해진 단면도로서, 홈 내에 수용된 주름 차단기와 홈 내의 주름의 제1 위치를 도시한다.
도 6은 도 3의 Ⅳ-IV 선을 따라 취해진 단면도로서, 홈 내에 수용된 주름 차단기와 홈 내의 주름의 제2 위치를 도시한다.
도 7은 단열 장벽의 단열 패널들, 및 2개의 인접한 열들의 단열 패널들에 걸치도록 의도된 일 실시예에 따른 일련의 브리징 요소들의 분해 사시도이다.
도 8은 일련의 브리징 요소들이 제공된 단열 장벽의 부분 사시도이다.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 취해진 단면도로서, 단열 장벽 상에 위치한 밀봉 멤브레인을 도시한다.
도 10은 도 8의 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 취해진 단면도이다.
도 11은 압축 전, 주름 내에 수용된 제2 실시예에 따른 차단기의 개략적인 단면도이다.
도 12는 단열 패널에 대한 압축 후, 주름 내에 수용된 제2 실시예에 따른 차단기의 개략적인 단면도이다.
도 13은 메탄 수송선 탱크와 이 탱크를 적재/하역하기 위한 터미널의 개략적인 절개도이다.

관례적으로 "외부" 및 "내부"라는 용어들은 탱크의 내부 및 외부와 관련하여 하나의 요소의 다른 요소에 대한 상대적인 위치를 정의하는 데 사용된다.

도 1에는 유체를 저장하기 위한 밀봉 및 단열 탱크의 일 실시예의 다층 구조가 나타나 있다.

상기 탱크의 각각의 벽은, 탱크의 외부로부터 내부로, 2차 유지 부재들에 의해 지지 구조물(3)에 고정된 병치된 단열 패널들(2)을 포함하는 2차 단열 장벽(thermally-insulating barrier)(1), 상기 2차 단열 장벽(1)의 단열 패널들(2)에 의해 지지되는 2차 밀봉 멤브레인(sealing membrane)(4), 1차 유지 부재들(19)에 의해 상기 2차 단열 장벽(1)의 단열 패널들(2)에 고정된 병치된 단열 패널들(6)을 포함하는 1차 단열 장벽(5), 및 상기 1차 단열 장벽(5)의 단열 패널들(6)에 의해 지지되며 상기 탱크 내에 담겨 있는 극저온 유체와 접촉되도록 의도된 1차 밀봉 멤브레인(7)을 포함한다.

상시 지지 구조물(3)은 특히 자체 지지 금속 플레이트이거나 또는 보다 일반적으로는 적절한 기계적 특성을 가지는 임의의 유형의 강성 칸막이(partition)일 수 있다. 상기 지지 구조물(3)은 특히 선박의 선체 또는 이중 선체에 의해 형성될 수 있다. 상기 지지 구조물(3)은 탱크의 일반적인 형상, 일반적으로 다면체 형상을 정의하는 복수의 벽들을 포함한다.

상기 2차 단열 장벽(1)은 도시되지 않은 수지 비드들(beads of resin) 및/또는 지지 구조물(3)에 용접된 스터드들(studs)에 의해 지지 구조물(3)에 고정된 복수의 단열 패널들(2)을 포함한다. 수지 비드들은 단독으로 단열 패널들(2)을 고정시키는 경우 충분한 접착성을 가져야 하지만, 단열 패널들(2)이 스터드들에 의해 고정되는 경우 반드시 접착성일 필요는 없다. 상기 단열 패널들(2)은 실질적으로 직육면체 형상을 가진다.

특히 도 3 내지 10에 도시된 바와 같이, 상기 단열 패널들(2, 6) 각각은 단열 폴리머 발포체 층(9), 단열 폴리머 발포체(9)의 내면 상에 제공된 내부 강성 플레이트(10), 및 가능하면 단열 폴리머 발포체(9)의 내면 상에 제공된 외부 강성 플레이트(미도시)를 포함한다. 상기 내부 강성 플레이트들(10)과 외부 강성 플레이트들은 예를 들어 상기 단열 폴리머 발포체 층(9)에 접착된 합판들이다. 상기 단열 폴리머 발포체는 특히 폴리우레탄계 발포체일 수 있다. 상기 폴리머 발포체는 유리하게는 열수축을 감소시키는 데 기여하는 유리 섬유들에 의해 보강된다.

상기 단열 패널들(2, 6)은 평행한 열들로 병치되며 기능적 조립 간격을 보장하는 패널간 공간들(interpanel spaces)(12)에 의해 서로로부터 분리된다. 상기 패널간 공간들(12)은 특히 도 5와 6에 도시된 단열 밀봉재(insulating seal)(13), 예컨대 유리 솜, 암면 또는 개방-셀 유연성 합성 발포체로 채워지며, 이들은 예를 들어 가능하면 크라프트지(kraft paper)로 감싸인다. 상기 단열 밀봉재(13)는 유리하게는 다공성 재료로 만들어져 단열 패널들(2) 사이의 패널간 공간들(12) 내에 가스 흐름 공간들을 형성한다. 이러한 종류의 가스 흐름 공간들은 유리하게는 2차 단열 장벽(1) 내에서 질소와 같은 불활성 가스의 순환을 가능하게 하기 위해 사용되며, 이는 2차 단열 장벽(1)을 불활성 분위기 하에 유지하여 가연성 가스가 폭발성 농도 범위로 발견되는 것을 방지하고 및/또는 단열 능력을 증가시키기 위해 2차 단열 장벽(1) 내의 압력을 감소시킨다. 이러한 가스의 순환은 임의의 가연성 가스 누출을 용이하게 검출하기 위해서도 중요하다. 상기 패널간 공간들(12)은 예를 들어 대략 30mm의 폭을 가진다. 따라서, 단열 밀봉재들(13)은 단열 패널들(2, 6)의 더 긴 길이에 대응되는 길이 방향으로 배치되며, 단열 밀봉재들(13)은 길이 방향에 대해 수직인 횡방향으로 배치된다. 상기 단열 밀봉재들(13)은, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 2차 밀봉 멤브레인(4) 쪽으로 향하는 내면이 단열 폴리머 발포체 층(9)의 경계와 정렬되도록 크기가 결정된다.

도3, 7 및 8에는 일 실시예에 따른 내부 플레이트(10)가 상세하게 도시되어 있다. 상기 내부 플레이트(10)는 홈들의 그리드(grid of grooves)를 형성하도록 서로 수직인 2개의 일련의 홈들(14, 15)을 포함한다. 상기 일련의 홈들(14, 15) 각각은 단열 패널들(2)의 2개의 대향하는 측면들에 평행하다. 상기 홈들(14, 15)은 2차 단열 장벽(4)의 금속 플레이트들에 형성된 탱크의 외부를 향해 돌출된 주름들을 수용하기 위한 것이다. 도시된 실시예에서, 상기 내부 플레이트(10)는 단열 패널들(2)의 길이 방향으로 연장된 3개의 홈들(14)과 단열 패널들(2)의 횡방향으로 연장된 9개의 홈들(15)을 포함한다.

상기 홈들(14, 15)은 내부 플레이트(10)의 두께를 완전히 통과하며, 이에 따라 단열 폴리머 발포체 층(9)의 높이에서 개방된다. 또한, 상기 단열 패널들(2)은 홈들(14, 15) 사이의 교차 구역들에서 단열 폴리머 발포체 층(9) 내에 형성된 간격 구멍들(clearance holes)(16)을 포함한다. 상기 간격 구멍들(6)은 2차 밀봉 장벽(4)의 금속 플레이트들의 주름들 사이의 교차부들(intersections)에 형성된 노드 구역들(node zones)의 수용을 가능하게 한다. 이러한 노드 구역들은 탱크의 외부를 향해 돌출된 상단부를 가진다.

또한, 상기 내부 플레이트(10)에는 2차 밀봉 멤브레인(4)의 주름진 금속 플레이트들의 가장자리를 단열 패널들(2)에 고정시키기 위한 금속 플레이트들(17, 18)이 장착된다. 상기 금속 플레이트들(17, 18)은 단열 패널들(2)의 2개의 대향하는 측면들에 각각 평행한 2개의 직교하는 방향들로 연장된다. 상기 금속 플레이트들(17, 18)은 예를 들어 나사, 리벳 또는 스테이플에 의해 단열 패널(2)의 내부 플레이트(10)에 고정된다. 상기 금속 플레이트들(17, 18)은 금속 플레이트들(17, 18)의 내부 표면이 내부 플레이트(10)의 내부 표면과 같은 높이가 되도록 내부 플레이트(10) 내에 형성된 리세스들 내에 배치된다.

상기 내부 플레이트(10)에는 또한 탱크의 내부를 향해 돌출된 스터드들(studs)(19)이 장착되어 있으며, 이들은 1차 단열 장벽(5)을 2차 단열 장벽(1)의 단열 패널들(2)에 고정시키기 위한 것이다. 상기 금속 스터드들(19)은 금속 플레이트들(17) 내에 형성된 관통 구멍들을 통과한다.

또한, 상기 내부 플레이트(10)는, 2개의 연속적인 홈들(14, 15) 사이의 각각의 간격 내에서, 그 가장자리들을 따라서 이후에 더 상세히 설명되는 브리징 요소(bridging element)(20)를 수용하도록 의도된 단차부(step)(21)을 가진다.

도 1과 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 2차 밀봉 멤브레인(4)은 복수의 주름진 금속 플레이트들(24)을 포함하며, 이들은 각각 실질적으로 직사각형 형상을 가진다. 상기 주름진 금속 플레이트들(24)은 주름진 금속 플레이트들(24) 각각이 4개의 인접한 단열 패널들(2)에 걸쳐 공동으로 연장되도록 2차 단열 장벽(1)의 단열 패널들(2)에 대해 오프셋되는 방식으로 배치된다.

각각의 주름진 금속 플레이트(24)는 횡방향으로 연장되는 제1의 일련의 평행한 주름들(25)과 길이 방향으로 연장되는 제2의 일련의 평행한 주름들(26)을 포함한다. 상기 일련의 주름들(25, 26) 각각은 주름진 금속 플레이트(24)의 2개의 대향하는 가장자리들에 평행한다. 상기 주름들(25, 26)은 탱크의 외부를 향해, 즉 지지 구조물(3)의 방향으로 돌출된다. 상기 주름진 금속 플레이트(24)는 주름들(25, 26) 사이에 복수의 평면 표면들을 포함한다. 2개의 주름들(25, 26) 사이의 각각의 교차부의 높이에서, 상기 금속 플레이트는 노드 구역을 포함한다. 도시된 실시예에서, 제1 및 제2의 일련의 주름들(25, 26)은 동일한 높이들을 가진다. 그럼에도 불구하고, 제1의 일련의 주름들(25)이 제2의 일련의 주름들(26)보다 더 큰 높이를 가지는 것도 가능하며 그 반대도 가능하다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 주름진 금속 플레이트들(24)의 주름들(25, 26)은 단열 패널들(2)의 내부 플레이트(10) 내에 형성된 홈들(14, 15)에 수용된다. 인접한 주름진 금속 플레이트들(24)은 겹쳐진 상태로 함께 용접된다. 상기 주름진 금속 플레이트들(24)은 스폿 용접에 의해 금속 플레이트들(17, 18)에 고정된다.

상기 주름진 금속 플레이트들(24)은 예를 들어 Invar®, 즉, 팽창 계수가 일반적으로 1.2 x 10^-6 내지 2 x 10^-6 K^-1 사이인 철과 니켈의 합금, 또는 팽창 계수가 일반적으로 7 x 10^-6 K^-1 정도인 높은 망간 함량을 가진 철 합금으로 만들어진다. 대안으로서, 상기 주름진 금속 플레이트들(24)은 마찬가지로 스테인리스 강 또는 알루미늄으로 만들어질 수 있다.

상기 1차 단열 장벽(5)는 실질적으로 직육면체 형상의 복수의 단열 패널들(6)을 포함한다. 여기에서, 상기 단열 패널들(6)은 각각의 단열 패널(6)이 2차 단열 장벽(1)의 4개의 단열 패널들(2)에 걸쳐 연장되도록 2차 단열 장벽(1)의 단열 패널들(2)에 대해 오프셋된다. 단열 패널(6)은 2차 단열 장벽(1)의 단열 패널(2)의 구조와 유사한 구조를 가진다.

도 1에서 볼 수 있는 1차 밀봉 멤브레인(7)은 복수의 주름진 금속 플레이트들(27)을 조립함으로써 얻어진다. 각각의 주름진 금속 플레이트(27)는 길이 방향으로 연장되는 제1의 일련의 평행한, 소위 높은 주름들(28), 및 횡방향으로 연장되는 제2의 일련의 평행한, 소위 낮은 주름들(29)을 포함한다. 노드 구역들은 2차 밀봉 멤브레인(4)의 주름진 금속 플레이트들(24)의 노드 구역들의 구조와 가까운 구조를 가진다. 상기 주름들(28, 29)은 탱크 내부를 향해 돌출된다. 상기 주름진 금속 플레이트들(27)은 예를 들어 스테인리스 강 또는 알루미늄으로 만들어진다.

상기 홈들(14, 15)은 탱크의 제조 중에 탱크 내에 주름들(25, 26)의 배치를 위한 조절 구역(adjustment zone)을 구성하도록 크기가 정해진다. 특히, 이러한 홈들(14, 15)은 주름진 금속 플레이트들 내의 상기 주름들(25, 26)의 제조 공차와 연관된 주름들(25, 26)의 치수들의 변화를 허용하도록 크기가 정해져야 한다. 또한, 이 크기 결정은 단열 패널들(2)과 주름진 금속 패널들(24)을 서로에 대해 위치결정하기 위한 공차들을 고려하여야 한다.

도 2는 홈(14, 15) 내에 수용된 주름(25, 26)의 가능한 위치들의 범위를 정의하는 중앙 위치(35)와 극단 위치들(extreme positions)(36)을 도시한다. 상기 홈(14, 15)은 바람직하게는 주름(25, 26)의 길이 방향에 대해 수직이고 내부 플레이트(10)의 내면에 평행한 횡방향으로 폭(37)을 가지도록 크기가 결정되며, 상기 폭(37)은 상기 방향으로의 주름(25, 26)의 폭(38)에 중앙 위치(35)의 양측의 홈(14, 15) 내의 주름(25, 26)의 위치결정 공차의 2배에 대응되는 미리 결정된 공차를 더한 값보다 크거나 동일하도록 결정된다.

이러한 치수 때문에, 상기 홈들(14, 25) 내에는 단열 장벽(1)과 밀봉 멤브레인(4) 사이에 공간이 남게 된다. 따라서, 이러한 홈들(14, 15)은 순환 채널들의 그리드를 구성할 수 있다. 상기 탱크 벽의 전체에서 밀봉 멤브레인과 단열 장벽 사이에서 연속적으로 연장되는 이러한 채널들은 특히 횡방향 탱크 벽들과 같은 큰 수직 요소를 가진 탱크 벽들 상에서 대류 운동을 촉진시킬 것이다. 이러한 종류의 연속적인 채널들의 그리드는 단열 장벽에서 기체 대류에 의한 열 전달을 촉진시키는 열 사이펀 현상(thermosiphon phenomena)을 발생시킬 수 있다.

본 발명의 일 양태는 탱크의 벽들에서 이러한 대류 운동을 방지한다는 사상에 기초한다. 이를 위해, 본 발명의 일 양태는 단열 장벽의 홈들(14, 15)에 의해 형성된 채널들의 길이를 제한한다는 사상에 기초한다.

일 실시예에 따르면, 상기 단열 장벽의 홈들(14, 15) 중 하나, 일부 또는 모두에 주름 차단기들(corrugation blockers)(32)이 삽입된다. 이러한 주름 차단기들(32)은 밀봉 멤브레인(4)과 단열 장벽(1) 사이에 배치되도록 홈들(14, 15) 내에 배치된다.

상기 주름 차단기들(32)은 위에서 설명된 2차 단열 장벽(1) 및 2차 밀봉 멤브레인(4)과 관련하여 이하에서 설명된다. 상기 주름 차단기들은 탱크의 외부를 향해 돌출된 주름들(25, 26)의 경우에 1차 단열 장벽(5)과 일차 밀봉 멤브레인(7) 사이에 또는 탱크의 내부를 향해 돌출된 주름들(25, 26)의 경우에 1차 단열 장벽(5)와 2차 밀봉 멤브레인(4) 사이에 동등하게 잘 사용될 수 있음은 명확하다. 마지막으로, 이러한 주름 차단기들(32)은 오직 하나의 밀봉 멤브레인을 가진 탱크에 대해서도 동등하게 잘 사용될 수 있다.

도 3은 일련의 홈들(14, 15)이 제공된 복수의 병치된 단열 패널들(2)을 포함하는 2차 단열 장벽(1)을 가지는 제1 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 주름 차단기들(32)은 단열 폴리머 발포체 층(9)에 의해 지지되고 내부 강성 플레이트(10)의 2개의 부분들 사이에 놓이도록 패널간 공간(12)으로부터 떨어져 있는 동일한 단열 패널(2)의 일련의 홈들의 복수의 홈들(14) 내에 수용된다.

이 예시에서, 상기 차단기들(32)은 단열 패널(2) 상에 차단 라인(blocking line)을 형성하도록 횡방향으로 정렬된다. 다른 실시예에서, 상기 차단기들(32)은 엇갈리도록 위치하거나 홈들(14)을 하나씩 걸러서 수용될 수 있다.

도시된 실시예에서, 동일한 단열 패널(2)의 홈들(14)은, 2차 단열 장벽(1)의 홈(14)의 2개의 차단기들 사이의 피치(pitch)가 주름들(25)의 길이 방향으로 단열 패널(2)의 치수와 동일하도록, 단일 차단기(32)를 포함한다. 상이한 실시예에서, 이 피치는, 예를 들어 동일한 단열 패널(2)의 홈(14) 내에 2개의 차단기들(32)을 수용함으로써, 상이할 수 있음이 명백하다.

특히 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 상기 주름 차단기(32)는 압축성 재료의 코어(33)와, 상기 코어(33)를 완전히 덮는 엔벨로프(envelope)(34)로 형성된다. 상기 코어(33)는 예를 들어 미네랄 울, 멜라민 발포체, 폴리아미드 섬유, 아크릴 섬유, 폴리에틸렌 충전재(wadding) 또는 폴리에스테르 충전재로 만들어지며, 주름 차단기(32)를 주름(25)과 홈(14) 사이에 자유롭게 남겨진 공간에 맞춰지도록 변형 가능하게 하면서 홈(14) 내에 수두 손실이 생성될 수 있게 한다. 실제로, 특히 제조 및 조립 공차 때문에 홈(14) 내에 주름을 배치하는 것과 관련된 불확실성이 있어서, 주름과 홈(14) 사이에 남아 있는 공간에 전반적으로 상보적인 형상의 더 크고 변형 가능한 주름 차단기(32)를 맞춰서 주름 차단기(32)가 압축되면서 그 공간의 전부를 채우도록 하는 것이 유리하다.

상기 엔벨로프(34)는 예를 들어 직조된 유리 섬유들로 만들어지고 코어(33)를 위한 용기의 역할을 하며 주름과 홈(14) 사이에 형성된 채널을 통과하는 유체의 흐름에 대한 추가적인 수두 손실을 생성한다. 실제로, 상기 엔벨로프(34)의 재료는 이를 통과하는 흐름의 수두 손실을 고정시키기 위해 다소의 필터링 효과를 가지도록 선택될 수 있다. 따라서, 이러한 종류의 엔벨로프(34)를 가지는 주름 차단기(32)는 탱크의 정상 작동 조건 하에서 예를 들어 대략 3 내지 5Pa의 수두 손실을 생성할 수 있다. 이 실시예에서, 상기 엔벨로프(34)는 2차 밀봉 멤브레인(4)과 접촉되는 내부층(41)과 단열 패널(2)과 접촉되는 외부층(39)으로 형성된다. 상기 2개의 층들(39, 41)은 예를 들어 압축성 재료의 코어(33)를 위한 폐쇄된 용기를 형성하기 위해 그 주변부 전체 둘레에서 서로 고정된다. 또한, 외부층(39)보다 더 유연한 내부층(41)을 제조함으로써 내부층(41)은 주름(25)과 접촉하도록 더 쉽게 변형될 수 있고 외부층(39)은 홈(14) 내에서 지지 및 유지 역할을 계속 수행하도록 할 수 있다. 상기 주름 차단기(32)의 외부층(39)은 예를 들어 내부 강성 플레이트들(10)의 2개의 부분들에 접착되거나 스테이플로 고정된다.

도시되지 않은 실시예에서, 상기 외부층(39) 아래에 추가적인 유연성 층이 위치할 수 있으며, 이에 의해 홈(14) 내에서의 유지 역할이 코어(33)를 위한 용기를 형성하는 외부 층(39)이 아니라 이 추가적인 유연성 층으로 이전된다.

도 4 내지 도 6은 탱크 벽을 조립하는 상이한 단계들에서 그리고 홈(14) 내에 주름(25)이 상이하게 배치된 상태에서 단열 패널(2)의 홈(14) 내의 주름 차단기(32)를 도시한다.

실제로, 도 4는 2차 밀봉 멤브레인(4)이 설치되기 전, 압축되지 않은 상태의 주름 차단기(32)를 도시한다. 도 5와 6은 주름 차단기(32)가 수용된 홈(14) 내에 2차 밀봉 멤브레인(4)과 이에 따른 주름(25)을 배치한 후, 이에 따라 압축 상태에 있는 주름 차단기(32)를 도시한다. 도 2에 도시된 가능한 위치들의 범위를 참조하면, 도 5는 주름(25)이 중앙 위치(35)에 있는 제1 상황을 나타내는 반면, 도 6은 주름(25)이 극단 위치(36)에 있는 제2 상황을 나타낸다.

도 4에서, 상기 주름 차단기(32)는 외부층(39)의 2개의 단부들에 의해 단열 패널(2)의 내부 강성 플레이트(10)에 고정되며, 외부층(39)의 중앙 부분은 발포체 층(9) 상에 놓인다. 따라서, 상기 주름 차단기(30)는 홈(14) 내에 고정되고 U-단면의 주름 차단기(30)를 형성함으로써 홈(14)의 대부분을 차단한다. 여기에서, 압축성 재료 코어(33)는 압축되지 않은 상태에 있으므로 주름 차단기(32)는 전체적으로 일정한 초기 두께를 가진다.

도 5에서, 주름(25)은 홈(14) 내부의 중앙 위치(35)에 배치된다. 따라서, 주름(25)은 주름(25)의 꼭대기(crest)와 인라인으로 위치한 주름 차단기(32)의 중앙 부분(42)을 더 압축시켜 주름 차단기(32)의 두께를 국부적으로 크게, 예를 들어 초기 값에 비해 50% 정도로 감소시킨다. 이러한 방식으로 압축된 압축성 재료 코어(33)의 도움으로, 상기 차단기는 주름(25)의 위치에 맞춰짐으로써 단열 패널(2)과 밀봉 멤브레인(4) 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하게 된다.

유사한 방식으로, 도 6에서, 주름(25)은 홈(14) 내부의 극단 위치(36)(여기서는 홈(14)의 우측)에 배치되어 있다. 따라서, 주름(25)은 주름의 우측에 위치한 주름 차단기(32)의 제1 부분(43)을 더 압축시키는 반면 주름 차단기(32)의 제2 부분(44)은 압축되지 않는다. 따라서, 우측 부분(43)은 그 두께가 초기 값에 비해 크게, 예를 들어 대략 50%만큼 감소되었다. 도시된 예에서, 좌측 부분(44)은 코어(33)의 압축성 재료의 이 부분에서의 크리프(creep) 때문에 두께가 약간 증가했다. 이러한 방식으로 압축된 압축성 재료의 코어(33)의 도움으로, 상기 차단기는 주름(25)의 위치에 맞춰짐으로써 단열 패널(2)과 밀봉 멤브레인(4) 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하게 된다.

상기 브리징 요소들(20)은 특히 도 7 내지 10에 도시되어 있다. 이들 도면들에서, 상기 브리징 요소들(20)은 각각 2개의 인접한 단열 패널들(2)에 걸치고 단열 패널들(2) 사이의 패널간 공간(12)을 가로지르는 브리징 플레이트(22)를 포함한다. 상기 브리징 플레이트(22)는 인접한 2개의 단열 패널들(2)이 서로 멀어지는 것을 방지하는 방식으로 인접한 2개의 단열 패널들(2) 각각에 대해 고정된다. 상기 브리징 플레이트(22)는 직육면체 형상을 가지며 예를 들어 합판으로 구성된다.

상기 브리징 플레이트들(22)의 외면은 단차부들(21)의 바닥에 대해 고정된다. 상기 단차부들(21)의 깊이는 브리징 플레이트들(22)의 두께와 실질적으로 동일하며, 그래서 브리징 플레이트들(22)의 내면은 실질적으로 단열 패널(2)의 내부 플레이트(10)의 다른 평면 구역들의 높이에 도달한다. 따라서, 상기 브리징 플레이트들(22)은 2차 밀봉 멤브레인(4)의 브리징에서 연속성을 보장하는 위치에 있다.

인접한 패널들 사이의 연결력의 양호한 분포를 보장하는 방식으로, 복수의 브리징 플레이트들(22)이 단열 패널들(2)의 내부 플레이트(10)의 각각의 가장자리를 따라 연장되고, 브리징 플레이트(22)는 일련의 평행한 홈들의 2개의 인접한 홈들(14, 15) 사이의 각각의 갭(gap) 내에 배치된다.

상기 브리징 플레이트들(22)은 유리하게는 2개의 인접한 홈들(14, 15) 사이의 갭의 길이의 실질적으로 전체에 걸쳐 연장된다. 또한, 패널간 공간(12)의 양측의 단차부들(21)은 브리징 플레이트(22)를 위한 하우징, 즉 2개의 단열 패널들(2)의 단차부들(21)의 가장자리들 사이에 형성된 갭을 형성한다. 상기 하우징은 브리징 플레이트(22)의 횡방향 치수보다 약간 더 큰 횡방향 치수를 가져서 브리징 플레이트(22)를 하우징 내에 삽입할 때 장착 및/또는 제조 공차가 무시될 수 있다.

상기 브리징 플레이트들(22)은 임의의 적합한 수단에 의해 단열 패널들(2)의 내부 플레이트(10)에 대해 고정될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 브리징 플레이트들(22)의 외면과 단열 패널들(2)의 내부 플레이트(10) 사이의 단차부(21) 내에 접착제(40)를 도포하는 것은 단열 패널들(2)에 대한 브리징 플레이트들(22)의 만족스러운 고정을 가능하게 한다.

상기 브리징 요소들(20) 각각은 또한 브리징 플레이트들(22)의 외면에 고정된, 예를 들어 접착된 단열 스트립(insulating strip)(23)을 포함한다. 상기 브리징 요소들(20)과 단열 패널들(2)의 조립 중에, 상기 단열 스트립(23)은 브리징 플레이트(22)와 단열 밀봉재(13) 사이의 패널간 공간(12) 내에 수용되어 이들 두 요소들 사이에서 압축된다. 패널간 공간(12) 내에 용이하게 수용되기 위해, 단열 스트립(23)은 패널간 공간(12)의 횡방향으로 패널간 공간(12)의 치수와 동일한 치수를 가진다. 상기 단열 스트립(23)은 예를 들어 폴리우레탄 발포체와 같은 폴리머 발포체로 만들어진다. 상기 단열 스트립(23)은 예를 들어 브리징 플레이트(22)의 길이 방향 치수와 동일한 길이 방향 치수를 가진다.

또한, 특히 도 7과 8에 도시된 실시예에서 나타낸 바와 같이, 동일한 2개의 인접한 단열 패널들(2)에 걸친 브리징 요소들(20)은 패널간 공간(12)의 길이 방향으로 연장되는 일련의 브리징 요소들(30)을 형성하도록 2개씩 연결된다. 그러나, 도시되지 않은 다른 실시예에서, 브리징 요소들(20)은 모두 서로 독립적일 수 있다.

특히 도 7과 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 일련의 브리징 요소들(30)의 2개의 인접한 브리징 요소들(20)은 주름 차단기(32)의 도움으로 서로 고정된다. 상기 주름 차단기(32)의 외부층(39)은 특히, 예를 들어 스테이플 또는 접착에 의해, 2개의 단열 패널들(2)의 내부 플레이트(10)에 고정된다. 따라서, 이 실시예에서, 상기 주름 차단기(32)는 주름과 단열 밀봉재(13) 사이에 위치하게 되도록 패널간 공간의 높이에서 2개의 홈들(14)과 인라인으로 배치된다.

도시되지 않은 실시예에서, 일련의 브리징 요소들(30)의 2개의 인접한 브리징 요소들(20)은 유연성 층(flexible layer)(31)의 도움으로, 예를 들어 스테이플에 의해, 서로 고정된다. 주름 차단기(32)는, 예를 들어 접착에 의해, 유연성 층(31)에 고정된다.

또한, 특히 도 7에 도시된 실시예에서, 상기 단열 패널들(2)에 고정된 금속 플레이트들(17, 18)의 방향들과 인라인으로 위치한 브리징 플레이트들(22)에는 상기 브리징 플레이트들(22)의 내부 벽에 대해 고정되고 밀봉 멤브레인을 형성하는 플레이트들의 용접 중에 브리징 플레이트(22)를 보호하도록 의도된 열 보호 스트립들(45)이 장착된다.

도 7에는 상기 일련의 브리징 요소들(30)이 단차부(21)의 높이에서 접착제(40)에 의해 단열 패널들(2)에 접착되는 단계 중인 것으로 도시되어 있지만, 도 8에서는 일련의 브리징 요소들(30)이 이미 단열 패널들(2)에 고정되어 있다.

도 9와 10은 도 8의 단면도들로서, 2개의 상이한 단면 방향들에서 서로에 대한 다양한 요소들의 상대적 배치를 더 잘 구별할 수 있도록 한다.

도 9에는 2차 단열 장벽(1)의 단열 패널들(2)의 홈들(14, 15) 내에 배치된 주름들(25, 26)을 가진 2차 밀봉 멤브레인(4)의 주름진 금속 플레이트들(24)이 도시되어 있다. 따라서, 도 9는 상기 패널간 공간의 높이에서 패널간 공간(12)의 길이 방향으로 취해진 단면도이다.

따라서, 가장자리들이 경사진 브리징 플레이트들(22)을 구별하는 것이 가능하며, 외부층들(39)은 이러한 경사진 표면들에 스테이플에 의해 고정되거나 접착된다. 상기 단열 스트립(23)은 그 가장자리들에서 브리징 플레이트들(22)의 경사진 가장자리까지 연장되어 V형의 베이스가 단열 밀봉재(13) 상에 놓이는 V형-단면의 외부층(39)을 얻는다. 따라서, 상기 외부층(39)은 2개의 인접한 브리징 플레이트들(22)의 가장자리들을 연결한다. 상기 주름 차단기(32)는 유연성 층(31) 상에 배치되고 유연성 층(31)과 주름(25) 사이에서 압축된다.

도 10은 패널간 공간(12)의 횡방향으로 취해진 단면도이다. 따라서, 이 도면에서 브리징 플레이트(22)와 단열 밀봉재(13) 사이에서 압축되고 두께 방향 및 횡방향으로 단열 밀봉재(13)에 의해 자유롭게 남겨진 공간 모두를 채우는 단열 스트립(23)을 구별하는 것이 가능하다. 상기 브리징 플레이트(22)는 그 양측에서 2개의 인접한 단열 패널들(2)의 2개의 단차부들(21) 내에 수용된다.

도 2 내지 10의 제1 실시예에서, 상기 주름 차단기(32)는 주름과 홈(15)의 바닥 사이에서 압축되도록 홈(15) 내에 수용된다. 상기 주름 차단기(32)는 또한 강성 플레이트들(10)에 의해 형성된 홈의 벽들에 접착되거나 스테이플로 고정된다. 이 실시예는 특히 밀봉 멤브레인의 주름들이 탱크의 외부를 향해 돌출되고 홈 내에 수용되는 상황에 대응된다.

도 11과 12는 차단기(32)가 이번에는 주름의 내부에 접착되고 주름과 단열 패널(2, 6)의 평면 강성 플레이트(10) 사이에서 압축된다는 점에서 제1 실시예와 상이한 제2 실시예에 대응된다. 더욱이, 이 제2 실시예는 특히 밀봉 멤브레인의 주름들이 탱크(71)의 내부를 향해 돌출되는 상황에 대응된다.

따라서, 도 11은 주름 차단기가 주름의 꼭대기 높이보다 큰 높이를 가지도록 압축 전에 주름 내에 수용된 주름 차단기(32)를 개략적으로 도시한다. 더욱이, 압축 전에, 상기 주름 차단기(32)는 반드시 주름에 상보적인 형상을 가질 필요는 없다.

도 12도 주름 내에 수용된 주름 차단기(32)를 개략적으로 도시하지만, 이번에는 단열 패널(2, 6)의 평면 강성 플레이트(10)와 밀봉 멤브레인(4, 7)의 주름 사이에서 압축된 후이다. 따라서, 상기 주름 차단기(32)는 일련의 주름들(25, 26) 중 하나의 주름과 강성 플레이트(10) 사이에 자유롭게 남겨진 모든 공간을 채우기 위해 압축되고 변형된다.

도 13을 참조하면, 메탄 수송선(70)의 절개도는 선박의 이중 선체(72) 내에 장착된 일반적으로 각기둥 형상의 밀봉 및 단열 탱크(71)를 보여준다. 상기 탱크(71)의 벽은, 상기 탱크 내에 담겨있는 LNG와 접촉하도록 의도된 일차 밀봉 장벽, 상기 일차 밀봉 장벽과 선박의 이중 선체 사이에 배치된 이차 밀봉 장벽, 및 상기 일차 밀봉 장벽과 이차 밀봉 장벽 사이 및 상기 이차 밀봉 장벽과 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 두 개의 단열 장벽들을 포함한다.

그 자체가 알려진 방식에서, LNG 화물을 상기 탱크(71)로부터 또는 상기 탱크(71)로 이송하기 위해, 상기 선박의 상부 갑판 상에 배치된 적재/하역 파이프들(loading/offloading pipes)(73)은, 적합한 커넥터들에 의해, 해양 또는 항구의 터미널에 연결된다.

도 13은 적재 및/또는 하역 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 지상 설비(77)를 포함하는 해양 터미널의 예를 보여준다. 상기 적재 및/또는 하역 스테이션(75)은 이동식 아암(mobile arm)(74)과 상기 이동식 아암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 고정된 해양 설비이다. 상기 이동식 아암(74)은 상기 적재/하역 파이프들(73)에 연결될 수 있는 단열 유연성 파이프들(79)의 묶음을 지지한다. 상기 조향 가능한 이동식 아암(74)은 모든 메탄 수송선 부하 게이지들(lading gauges)에 적합화된다. 도시되지 않은 연결 파이프는 상기 타워(78) 내부로 연장된다. 상기 적재 및/또는 하역 스테이션(75)은 상기 지상 설비(77)로부터 또는 지상 설비(77)로 상기 메탄 수송선(70)의 적재 및 하역을 가능하게 한다. 상기 지상 설비(77)는 액화 가스 저장 탱크들(80)과 연결 파이프들(81)을 포함하며, 상기 연결 파이프들(81)은 상기 수중 파이프(76)를 통해 상기 적재 및/또는 하역 스테이션(75)에 연결된다. 상기 수중 파이프(76)는 먼 거리, 예를 들어 5Km에 걸쳐서 상기 적재 또는 하역 스테이션(75)과 상기 지상 설비(77) 사이의 액화 가스의 이송을 가능하게 하며, 이는 적재 및 하역 작업 중에 메탄 수송선(70)이 해안으로부터 먼 거리에 유지될 수 있도록 한다.

액화 가스의 이송을 위해 필요한 압력을 발생시키기 위해, 상기 선박(70) 상의 펌프들 및/또는 지상 설비(77)에 구비된 펌프들 및/또는 적재 및 하역 스테이션(75)에 구비된 펌프들이 사용된다.

비록 본 발명은 복수의 특정 실시예들에 관하여 서술되었지만, 이는 본 발명을 결코 제한하고자 하는 것이 아니며, 본 발명의 범위 내에 포함된다면 설명된 수단들의 모든 기술적 등가물들과 조합들을 포괄하는 것은 명백하다.

동사 "포함하다(include or comprise)"와 그 활용 형태의 사용은 청구항 내에 기재된 것들 외의 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.

청구항들에서, 괄호 사이의 임의의 참조 부호는 청구항의 제한으로서 해석되어서는 안 된다.

Claims (20)

1. 지지 구조물에 고정된 유체 저장용 밀봉 및 단열 탱크로서,
   탱크 벽은 적어도 하나의 단열 장벽(1, 5)과 적어도 하나의 밀봉 멤브레인(4, 7)을 포함하며, 상기 밀봉 멤브레인은 길이 방향을 가지는 일련의 평행한 주름들(25, 26)과 상기 주름들(25, 26) 사이에 위치한 평면 부분들을 포함하고, 상기 주름들(25, 26)은 상기 평면 부분들로부터 돌출되며, 상기 단열 장벽(1, 5)은 상기 밀봉 멤브레인(4, 7)에 기대어 위치하고, 상기 단열 장벽(1, 5)은 단열 패널들(2, 6)을 포함하며, 상기 단열 패널들(2, 6)은 서로 병치되며,
   상기 탱크는 상기 일련의 주름들(25, 26)의 주름과 상기 단열 패널들(2, 6) 중 하나의 사이에서 상기 일련의 주름들(25, 26)의 주름과 인라인으로(in line) 위치하는 적어도 하나의 주름 차단기(corrugation blocker)(32)를 포함하고, 상기 주름 차단기(32)는 상기 주름과 상기 주름이 수용된 홈 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하도록 구성되며,
   상기 주름 차단기(32)는 압축성 재료의 코어와, 상기 압축성 재료의 코어를 위한 용기를 형성하기 위해 상기 코어를 완전히 덮는 유연성 엔벨로프(envelope)를 포함하고, 상기 주름 차단기(32)는 상기 밀봉 멤브레인과 상기 단열 장벽 사이에서 크리핑(creeping) 또는 압축되는, 밀봉 및 단열 탱크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주름들(25, 26)은 상기 밀봉 멤브레인의 돌출 측(projecting side)의 상기 평면 부분들로부터 돌출되고, 상기 단열 장벽(1, 5)은 상기 밀봉 멤브레인의 돌출 측에 위치하며, 상기 단열 장벽(1, 5)은 상기 일련의 주름들(25, 26)을 수용하는 일련의 평행한 홈들(14, 15)을 포함하고, 상기 주름 차단기(32)는 상기 일련의 주름들(25, 26)의 주름과 상기 일련의 홈들(14, 15)의 홈의 바닥 사이에서 상기 일련의 주름들의 주름과 인라인으로 위치하는, 밀봉 및 단열 탱크.
3. 제2항에 있어서,
   상기 단열 패널들은 2개의 인접한 단열 패널들(2, 6)의 홈들(14, 15)이 길이 방향으로 정렬되도록 상기 일련의 홈들을 형성하는 홈들을 포함하며, 상기 적어도 하나의 주름 차단기(32)는 상기 단열 패널들 중 하나의 홈 내에 수용되는, 밀봉 및 단열 탱크.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 단열 장벽(1)은 제1 단열 장벽이고, 상기 탱크는 상기 밀봉 멤브레인의 돌출 측 반대편에 위치한 제2 단열 장벽을 포함하며, 상기 탱크는 상기 적어도 하나의 주름 차단기(32)와 마주보도록 위치하는 적어도 하나의 상보적인 주름 차단기를 포함하여 상기 주름 차단기와 상기 상보적인 주름 차단기 사이에 상기 밀봉 멤브레인의 주름이 끼워지도록 하고, 상기 상보적인 주름 차단기는 상기 주름과 상기 제2 단열 장벽 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하도록 구성되는, 밀봉 및 단열 탱크.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 단열 장벽은 내부 표면을 포함하며, 상기 일련의 홈들(14, 15)은 상기 내부 표면에 형성되고 상기 주름들은 상기 탱크의 외부를 향해 돌출되는, 밀봉 및 단열 탱크.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밀봉 멤브레인은 2차 밀봉 멤브레인(4)이며, 상기 단열 장벽은 1차 단열 장벽(5)이고, 상기 주름들은 상기 탱크의 내부를 향해 돌출되며, 상기 탱크는 상기 지지 구조물에 유지되고 상기 2차 밀봉 멤브레인(4)을 지지하는 2차 단열 장벽(1)을 포함하며, 상기 1차 단열 장벽(5)은 상기 2차 밀봉 멤브레인(4)에 의해 지지되고, 상기 탱크는 상기 1차 단열 장벽(5)에 의해 지지되며 상기 탱크 내의 유체와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 멤브레인(7)을 포함하고, 상기 일련의 홈들(14, 15)은 상기 1차 단열 장벽(5)의 외부 표면에 형성되는, 밀봉 및 단열 장벽.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 단열 패널(2)은 단열 폴리머 발포체 층(9), 및 상기 밀봉 멤브레인과 접촉하는 면을 형성하는 강성 플레이트(10)를 포함하며, 상기 일련의 홈들(14, 15)의 홈은 상기 강성 플레이트에 형성되는, 밀봉 및 단열 장벽.
8. 제1항에 있어서,
   상기 단열 장벽(1, 5)은 상기 밀봉 멤브레인(4, 7)과 상기 지지 구조물 사이에 위치하며, 상기 주름들은 상기 탱크의 내부를 향해 돌출되고, 각각의 단열 패널(2)은 상기 밀봉 멤브레인과 접촉하는 면을 형성하는 평면 강성 플레이트(10)를 포함하며, 상기 주름 차단기(32)는 상기 일련의 주름들(25, 26)의 주름과 단열 패널(2)의 강성 패널(10) 사이에 위치하는, 밀봉 및 단열 장벽.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주름 차단기(32)는 두께 방향의 치수가 압축 전 두께와 압축 후 두께 사이에서 국부적으로 적어도 20% 감소하도록 상기 밀봉 멤브레인에 의해 압축되는, 밀봉 및 단열 탱크.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔벨로프(34)는 제1 층(41)과 제2 층(39)을 포함하며, 상기 제1 층은 상기 밀봉 멤브레인과 접촉하도록 위치하고, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 상기 압축성 재료의 코어를 위한 용기를 형성하기 위해 상기 제1 층과 상기 제2 층의 주변부의 적어도 부분에 걸쳐 서로 고정되고, 상기 제1 층은 상기 제2 층의 재료보다 더 유연한 재료로 만들어지는, 밀봉 및 단열 탱크.
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔벨로프(34)는 상기 밀봉 멤브레인과 접촉하도록 위치한 내부 표면을 가지는 단일 층을 포함하며, 상기 단일 층은 상기 압축성 재료의 코어를 위한 용기를 형성하기 위해 유연한 실린더 형태로 형성되는, 밀봉 및 단열 탱크.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 단일 층, 상기 제1 층(41) 및/또는 상기 제2 층(39)은 적어도 하나의 천공(perforation)을 포함하는, 밀봉 및 단열 탱크.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어(33)는 압축된 상태 또는 압축 전 상태에서 상기 주름 차단기(32)의 부피의 적어도 90%를 나타내는, 밀봉 및 단열 탱크.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어(33)는 바람직하게는 미네랄 울, 멜라민 발포체, 폴리에스테르 충전재(wadding), 폴리에틸렌 충전재, 합성 플라스틱 발포체, 폴리아미드 섬유, 아크릴 섬유 또는 이들의 조합 중에서 선택되는 발포체, 분말 또는 부직물 섬유 재료로 만들어지는, 밀봉 및 단열 탱크.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔벨로프(34)는 광물 및/또는 합성 섬유들로 구성된 직물 또는 부직물 층을 포함하는, 밀봉 및 단열 탱크.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크는 복수의 주름 차단기들(32)을 포함하며, 각각의 주름 차단기(32)는 주름과 단열 패널 사이에 위치하는, 밀봉 및 단열 탱크.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크는 상기 일련의 주름들(25, 26)의 주름과 상기 주름과 인라인으로 형성된 단열 패널 사이에서 상기 일련의 주름들(25, 26)의 주름과 인라인으로 위치하는 복수의 주름 차단기들(32)을 포함하며, 각각의 주름 차단기는 상기 주름과 상기 단열 패널 사이에 자유롭게 남겨진 공간을 차단하도록 구성되고, 상기 주름 차단기들(32)은 상기 일련의 주름들의 길이 방향으로 서로로부터 규칙적으로 이격되는, 밀봉 및 단열 탱크.
18. 저온 액체 제품을 수송하기 위한 선박(70)으로서, 상기 선박은 이중 선체(72), 및 상기 이중 선체 내에 배치된 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 탱크(71)를 포함하는, 선박.
19. 저온 액체 제품을 위한 이송 시스템으로서, 상기 시스템은 제18항에 따른 선박(70), 상기 선박의 선체 내에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 지상 저장 설비(77)에 연결하는 방식으로 배치된 단열 파이프들(73, 79 76, 81), 및 상기 부유식 또는 지상 저장 설비로부터 상기 선박의 탱크로 또는 상기 선박의 탱크로부터 상기 부유식 또는 지상 저장 설비로 상기 단열 파이프들을 통해 저온 액체 제품의 흐름을 구동시키기 위한 펌프를 포함하는, 이송 시스템.
20. 제18항에 따른 선박의 적재 또는 하역 방법으로서, 저온 액체 제품은 단열 파이프들(73, 79, 76, 81)을 통해 부유식 또는 지상 저장 설비로부터 상기 선박의 탱크로 또는 상기 선박의 탱크로부터 상기 부유식 또는 지상 저장 설비로 운반되는, 선박의 적재 또는 하역 방법.