KR830002881B1 - 액체 저장용 탱크 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액체 저장용 탱크

제 1 도는 본 발명의 저장 탱크의 종단면도.

제 2 도는 제 1 도의 선 II-II에 따른 단면도.

제 3 도는 탱크의 마디 부분과 탱크 지지체의 확대 단면도.

본 발명은 액체의 저장용 탱크에 관한 것으로, 특히 실온 또는 그보다 낮은 온도와 대기압 또는 그보다 높은 기압에서 액화되는 천연가스, 석유가스, 에탄/에틸렌가스, 암모니아 및 염소와 같은 유독가스, 등의 가스의 저장을 위한 저장 탱크에 관한 것이다.

영국 특허 제1,522,609호 및 영국 특허원 제37247/76호에, 액화가스의 해상운송을 위해 선박에 사용되는 로우브(lobe)형의 탱크가 기술되어 있다.

비용 및 공간의 경제성에 있어서, 선박의 선체 형태에 기인하여 다소 프리즘 형태인 탱크를 제공하는 것이 바람직하나, 수용의 유효성의 견지에서 용기벽이 굽힘(bending) 상태보다는 주로 장력하에 있어야 하며, 이 목적을 위해, 로우브형 탱크의 전체 형태가 프리즘 형태로 되도록 적당한 지지프레임에 의해 종방향 및 수직으로 상호 연결된 다수의 로우브들을 구비하고 있는 탱크 구조가 영국특허 제1,522,609호에 기술 및 청구되어 있고, 영국특허원 제37247/76호는 그 탱크를 위한 개량된 지지설비를 기술하고 있다.

본 발명은 특히 육상 저장을 위한 것이기 때문에, 선박의 선체 형태에 의해 탱크 칫수에 부여되는 제한사항은 중요한 것이 아니고, 육상 저장에 특히 적당한 로우브형 탱크를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명에 따라, 탱크벽이 외측으로 볼록한 궁형(弓形) 표면을 갖는 다수의 연결된 평행한 부분 원통형로우브로 형성된 타입의 대기압 또는 그 이상의 기압하의 액체 저장용 탱크에 있어서, 탱크의 측벽 및 단부벽이 일련의 연결된 로우브에 의해 제공되고, 상기 로우브들이 탱크에 대해 하나의 공통 방향으로 연장하며, 탱크의 단부벽들이 부분 원통형 로우브의 단부를 폐쇄하는 부분 구형(球形)의 너클(knuckle)을 가지고 있고, 내부 압력에 대해 탱크를 보강하도록 각 로우브 연결부에 분할판(separating plate)이 설치되며 하나 또는 그 이상의 상기 분할판이 탱크를 별개의 저장 격실로 분할하도록 액체 밀폐되어 있음을 특징으로 하는 액체 육상 저장용 탱크가 제공된다.

각 인접 로우브들 사이의 연결은 Y형 삽입체의 2개의 아암(arm)이 접합함에 의해 제공되며, 제 3 의 아암은 각 탱크벽으로 부터 내측으로 연장하여 탱크 내부로 돌출하고, 각 분할판이 그의 외주에서 각 삽입체의 상기 제 3 아암에 접합되어 있다.

본 발명이 더 쉽게 이해될 수 있게 하기 위해 본 발명에 따른 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 이하 상세히 설명한다.

도면에서, 탱크(1)은 1-10 절대기압의 압력하의 액화 천연가스(LNG)의 저장을 위한 것이며, 평면이 정사각형 또는 직사각형으로 되어 있다.

그 탱크(1)는 매우 낮은 온도에서 파열되지 않는 9% 니켈 강(鋼) 또는 스테인리스 강과 같은 강, 또는 적당한 알루미늄 합금으로 만들어지며, 탱크의 길이를 따라 연장하도록 서로 연결된 다수의 외측으로 볼록한 부분 원통형의 평행한 로우브(2,3)으로 구성되는 상부, 저부, 측부 및 단부 벽(A,B,C 및 D)를 가지고 있다. 전체 평면 칫수는 탱크가 설치되는 장소에 적합하도록 변경될 수 있고 평면이 정사각형일 수도 있으며, 또는 그의 종방향 또는 횡방향 칫수는 로우브(2 및 3)의 길이를 증가시키거나 또는 많은 수의 중간 로우브를 설치함에 의해 크게 될수도 있다.

그리하여, 본 발명에 따라, 일련의 로우브만이 제공되므로, 로우브들을 수평으로 연결하도록 프레임, 판, 등을 설치할 필요가 없게된다.

2개의 측벽 로우브(2)(제 1 도 참조)는 약 270°의 원호를 각각 가지고 있고, 각 중간 로우브(3)은 탱크의 중간 수평면으로 부터 치우친 2개의 중심으로 부터 그려지는 약 90°의 원호의 상부 및 저부벽들을 가지고 있다. 탱크의 단부벽(D)는 종방향 연장하는 로우브(2 및 3)의 단부들을 폐쇄하는 부분구형의 너클(4)로 구성되어 있다. 로우브(3) 및 너클(4)는 횡방향으로 각각 동일한 곰률을 가지고 있고 그리하여 중간 로우브(3)의 각각의 현(弦) 길이가 동일하며 따라서 그들은 그본 규격 구조로 만들어질 수 있다. 각 너클(4)의 높이 방향으로 그 수직 곡률은 그들의 횡곡률과 같거나 커도 좋다. 제 1 도의 좌측 로우브에서 측부 로우브(2)의 우측부분(E)는 중간 로우브(3)의 절반과 동일하고 좌측 부분(F)는 수직 중심선에서 너클(4)의 수직 곡률과 동일한 수직 곡률을 갖는다.

제 3 도에서, 로우브들의 교차선, 즉 인접 로우브 원호들 사이 "마디부(node)"에서 상기 로우브 원호들 사이의 융점 결합을 위해 Y형 단면과 3개 아암을 가진 삽입 링(5)가 사용된다. 도시된 바와 같이, 삽입링(5)의 아암(6 및 7)은 측부 및 중간 로우브(2,3)의 각 연부 및 너클(4)의 연부들과 정렬하여 있도록 적당히 간격을 가지고 떨어져 있으며, 그 부분들은 서로 맞대기 용접(butt weld)되어 있다. 또한, 삽입링의 제 3 의 아암(8)은 각 탱크벽에 수직으로 연장하여 탱크 내부로 돌출한다.

본 발명의 중요 특징은 각 삽입링이 아암(8)의 자요 연부에 외주가 맞대기 용접된 판(9)를 지지한다는 것이다. 그리하여 판(9)는, 특히 장력에 저항하는 탱크의 내부결합을 제공하고 비어있을때 탱크를 지지하며 탱크의 폭방향으로 별개의 저장 격실을 형성하도록 로우브(2,3) 사이에 분할벽을 제공하는 기능을 이행한다.

제 1도 및 제 2도에서, 탱크가 낮은 측면(profle)을 제공함을 쉽게 알 수 있다. 안전을 위해 육상 저장 탱크가 최소한 부분적으로 지면아래 수용방벽내 위치되는 것이 매우 바람직하다.

도시된 바와 같이, 그 방벽(dyke)은, 굴착된 준설(浚渫) 흙(12)에 의해 지면(13) 위에 형성된 상하부 굴착부분에 의해 제공된다. 그 방벽은 보강된 콘크리트 축부 및 단부벽(14)로 둘러싸여 있고 그 방벽내 또한, 필요한 저장 용량은, 소정의 길이의 적정수의 단부 및 중간 로우브(2,3)을 수용하는 길이와 폭을 갖는 방법을 형성함에 의해 쉽게 얻어질수 있다.

본 실시예에서, 탱크의 로우브(2,3)은 로우브 저부 원호들 사이에 각 마디부를 따라 하나씩 제공된 종방향 연장 저부 지지 브라켓트(15)에 의해 지지되어 있다. 이들 지지 브라켓트는 이후 더 상세히 설명된다. 또한, 특히 탱크가 압력을 받지 않을때 단부 로우브(2)가 휘는 것을 방지하기 위해, 지지스트랩(Strap)(17)이 제 1 도에 도시된 바와 같이 인접 측벽(14)로 부터 기초부(foundation)까지 연장한다. 또한 적당한 오목한 형상으로된 상부 표면을 갖는 강직한 기포 유리지지블록(block)(16)이 제공될 수도 있다.

필요한 열 절연 효과를 제공하기 위해, 탱크와 방벽 사이의 간격은, 비교적 작은 양의 조절된 압력으로도 가스를 액체상태로 유지하기 위한 두께와 특성을 갖는 절연재료(18)로 채워진다. 그에 적당한 재료는 퍼얼라이드(perlite)이다. 그 절연물을 기후로부터 보호하고, 예를들어 질소를 사용하여 불활성상태로 유지할 수 있는 탱크 주위의 밀폐된 공간을 제공하는 것이 필요하다. 이것은 방벽을 밀봉하는 지붕(19)를 설치함에 의해 달성된다. 그 지붕(19)는 요소들을 지탱하는데 충분히 강해야 하는 것이 중요하며 또한 비교적 가벼운 구조로 되고, 그 지붕에는 탱크상부마디부상에 얹히는 다리부(33)이 설치되어 있다. 그리하여 지붕을 위한 경간(徑間)을 크게 할수 있다.

가스 누출의 조기 표시를 위한 탱크와 방벽사이 공간은 마디부에서 격리될 수 있고 각 격리된 지역에서 탱크 주위에 냄새탐지링이 배치될 수도 있다. 그리하여, 각 격리된 지역으로 부터의 질소가 적당한 계기에 의해 별도로 표시되어 특정의 누출 탱크 격실을 나타내도록 한다.

제 3 도에서, 각 탱크 저부 지지브라켓트(15)는 영구 특허원 제37247/76호에 기술된 것과 유사하고, 보강된 콘크리트 대좌(臺座)(22)상에 견고히 장착된 주각(柱脚) 구조물(21)을 가지고 있다. 그 주각 구조물(21)은 그의 상부에 쟁반형의 안장(23)을 가지고 있고 그 위에 수지함유 목재 박판 또는 경목(硬木)의 경사진 블록(24)가 얹혀있다.

그 블록의 재료는 하중을 지탱하고 열절연할 수 있는 것이 좋다. 전술한 바와같이, 이들지지 브라켓트는 로우브 저부 원호들 사이의 마디부 위치에 상응하는 간격을 가지고 떨어진 횡측 위치들에서 탱크의 종방향으로 연장한다.

상기 탱크의 실제예에서 50psi 이하의 가스 압력에서 LNG230, 000m³를 수용하기 위한 탱크의 전체 크기는 길이가 대략 128m, 폭 128m, 깊이 16m이며, 측부 로우브와 단부 너클(4)의 원호들의 수직곡률은 8m이고 상부 및 저부 로우브와 단부 너클(4)의 횡축곡들은 대략 5.7m이다. 탱크(1)내 분할판(9)의 간격 역시 8m이다

퍼얼라이트의 절연재는 대략 1m의 평균 절연 두께를 제공하는 것이 바람직하며, 그 두께는 주(週)당 1psi 이하의 압력상승(저장용량의 0.05%/일이하의 증발에 해당)을 야기한다.

전술한 바와같이, 본 탱크의 특징은 거의 또는 전체적으로 지면 아래 경제적으로 배치될 수 있게하는 낮은 측면을 갖는다는 것이다. 또한 탱크가 횡방향으로 가요성이고 종방향으로 늘어날 수 있어 사용시 열수축/팽창을 흡수하도록 설계되어 있다. 본 탱크의 다른 중요 특징은 이중 목적의 분할판(9)를 설치하는 것이며, 그 분할판(내부 압력에 대해 탱크를 보강하고 비어있을때 탱크를 지지하도록 하는)들은 탱크를 위한 강직한 일체의 구조물을 제공할 뿐만 아니라 탱크를 별개의 저장 격실로 효과적으로 분할한다는 사실의 의해 탱크의 안전성을 향상시킨다. 그리하여 어떤 파열이 단일의 저장 격실에만 한정되고 그 격실에서만 LNG가 누출되게 한다. 사용시, 각 저장 격실은 탱크가 채워진 때 여유 공간을 가지며 그리하여 어떤 이유로 저장격실이 누출될 때 그 격실내 LNG가 용이하게 부속 기화장치 내로 배출되거나 또는 가스 및 액체 적재관 및 배출관을 사용하여 다른 격실의 여유공간 내에 사용될 수 있다. 이송후, 가스 누출이 과도할때 누출하는 격실을 감압시키는 것이 필요할 수 있다. 이것은 인접 결실들과의 큰 압력차(분할관 9의 탄성적 확장에 의해 조정될 수 있는)를 야기하여 인접격실의 본래형태가 보존될 수 있다.

탱크가 별개 격실들로 효과적으로 분할되어 있기 때문에, 가스 압력의 조정 및 액체 적재 및 배출을 위해, 각 격실에의 적당한 파이프(29,30) 및 접근 통로를 설치하는 것이 필요하다. 각 파이프는 적당한 밸브(34,35)를 거쳐 공통의 액체 헤더(header) 또는 가스 헤더(31,32)에 연결되어 있다.

사용시, 모든 격실 내 압력이 동이하도록 액체 및 가스 밸브는 평시 개방되어 있다. 또한, 그 밸브는 누출하는 결실을 격리시킬 수 있게하고, 가스 압력의 사용에 의해 그 격실내 함유된 액체를 다른 격실 또는 부속 기화장치로 이동 시킬수 있게 한다.

탱크의 압력용량은, 적재시 여유공간이 가스 헤더(32)에 의해 제거되고 액체 헤더(31)를 거쳐 재순환되어 상기 가스를 용액내에 압입시키는데 충분한 압력을 발생시킬 수 있도록 되어 있다.

압력하에 액화가스를 저장하는 다른 잇점은, 액체의 적재 및 배출이 외부 지상 펌프에 의해 달성될 수 있게 하는 것이다.

따라서, 검사 및 유지를 위해 그 폄프에 쉽게 접근할 수 있다.

Claims (1)

1. 일반적으로 직사각형 단면을 갖는 저부벽(B), 상부벽(A), 마주서있는 두개의 종방향 측부벽(C) 및 마주서있는 두개의 단부벽(D) 등으로 이루어져 내부압력을 유지하는 절연 탱크(1)로 구성되며, 상기 저부 및 상부벽의 각각은 크기가 같고 평행한 여러개의 로우브(2,3)로 되어있고, 상기 로우브의 모두는, 내측으로 향한 각 로우브의 종방향 단부가 이웃한 로우브의 종방향 단부와 연결되어 부분 원통형이고 탱크의 외측으로 볼록하며, 그리고 상기 단부벽은 상기 로우브(2,3)과 곡률 반경이 같은 여러개의 부분 구형 단부벽 요소(4)로 되어있고, 그 각각은 내측으로 향한 단부에서 이웃한 단부벽 요소와 연결되어 상기 저부상부, 측부 및 단부벽들이 서로 일체가 되는, 압력하의 액체 저장용 육상저장 탱크에 있어서, 상기 절연탱크의 각 측부벽(C)는 단지 하나의 로우브만으로 구성되고 두 개의 측벽 로우브 또한 크기가 같으며 평행한 일련의 내부 보 강판(9)만이 제공되어 있고 각각의 판은 저부벽(B)의 두 로우브가 만나는 연결부로부터 상부벽(A)의 두 로우브가 만나는 각각의 맞은편 연결부까지 연장되고 또 종방향으로는 마주서있는 단부벽 요소(4)의 연결부까지 연장되어 탱크 단부벽을 서로 종방향 결합시켜, 상기 저장탱크 열절연 재료(18)과 불활성 기체로 채워진 공간에 의해 탱크로부터 간격지워진 벽(14)로 둘러 쌓이며, 탱크위에서 연장되고 벽에 밀봉되는 거의 평평한 지붕(19)가 제공되며, 지붕 지지 수단은 다리부(33)로구 성되도록 위치되는 한편 지붕의 경간은 상기 절연 탱크에 의해 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 저장용 탱크.

Images