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KR101863989B1 - Sealed, thermally-insulating vessel - Google Patents

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KR101863989B1
KR101863989B1 KR1020147005534A KR20147005534A KR101863989B1 KR 101863989 B1 KR101863989 B1 KR 101863989B1 KR 1020147005534 A KR1020147005534 A KR 1020147005534A KR 20147005534 A KR20147005534 A KR 20147005534A KR 101863989 B1 KR101863989 B1 KR 101863989B1
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삐에르 졸리베
세바스티엥 델라노에
게리 카니에르
Original Assignee
가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

차가운 유체를 담기 위한 지지 구조(1)에 배열된 밀봉된 단열 탱크로서, 적어도 하나의 밀봉 장벽과 상기 밀봉 장벽과 상기 지지 구조 사이에 배열된 적어도 하나의 단열 장벽(2, 4)을 포함한다. 상기 2차 단열 장벽(2)은 제1 층을 형성하도록 나란히 배치된 제1 래깅 요소 세트(11)와 상기 제1 층과 상기 지지 구조 사이에 제2 층을 형성하도록 나란히 배치된 제2 래깅 요소 세트(10)를 포함한다. 상기 제1 층의 래깅 요소(11) 하나는 단열 패킹으로 충진된 박스 구조를 포함하고, 상기 단열 패킹은 필수적으로 미네랄울, 유기울, 저밀도 폴리머 폼 및 에어로겔로 이루어진 그룹에서 선택된 물질로 이루어진다. 상기 제2 층의 래깅 요소(10) 하나는 매번 고밀도 폴리머 폼 블록을 포함한다.A sealed thermal insulation tank arranged in a support structure (1) for containing cold fluid, comprising at least one sealing barrier and at least one insulating barrier (2, 4) arranged between said sealing barrier and said supporting structure. The secondary insulating barrier 2 comprises a first lagging element set 11 arranged side by side to form a first layer and a second lagging element 11 arranged side by side to form a second layer between the first layer and the support structure. (10). One of the lagging elements (11) of the first layer comprises a box structure filled with a heat insulating packing, the heat insulating packing essentially consisting of a material selected from the group consisting of mineral wool, organic wool, low density polymer foam and airgel. One of the lagging elements 10 of the second layer comprises a high density polymer foam block each time.

Figure 112014020240210-pct00002
Figure 112014020240210-pct00002

Description

밀봉된 단열 탱크{SEALED, THERMALLY-INSULATING VESSEL}[0001] SEALED, THERMALLY-INSULATING VESSEL [0002]

본 발명은 차가운 유체를 담기 위해 지지 구조(bearing structure)로 배열된 밀봉된 단열 탱크들의 분야에 관한 것으로, 특히 액화 가스를 담기 위한 멤브레인(membrane)을 갖는 탱크에 관한 것이다. Field of the Invention The present invention relates to the field of sealed thermal insulation tanks arranged in a bearing structure to contain cold fluid, and more particularly to a tank having a membrane for containing liquefied gas.

메탄 함량이 높은 액화천연가스(LNG)를 운송하기 위해 선박의 선체(hull) 내부에 배열된 밀봉된 단열 탱크들은 이미 알려져 있다. 이러한 탱크는 가령 FR-A-2867831이 있다. 이 공지의 탱크에서는, 나란한 평행육면체의 목재 케이스들을 사용해 1차 단열 장벽(insulating barrier) 및 2차 단열 장벽이 모듈 형태로 제작된다. 이 케이스들은 팽창 퍼라이트(expanded perlite)나 에어로겔 물질로 된 래깅 패킹(lagging packing)으로 충진된다.Sealed insulation tanks arranged inside the hull of a ship to transport liquefied natural gas (LNG) with high methane content are already known. Such tanks are, for example, FR-A-2867831. In this known tank, the primary insulating barriers and the secondary insulating barriers are constructed in a modular fashion using parallel parallelepiped wooden cases. These cases are filled with lagging packing made of expanded perlite or aerogel material.

FR-A-2798902에는 선박의 선체에 배열되는 또 다른 종류의 LNG 탱크가 기재되어 있는데, 여기서는 1차 단열 장벽 및 2차 단열 장벽이 각각 대략 33 내지 40 kg/m3의 밀도를 갖는 저밀도 폼(foam)로 된 블록들이 합판 스페이서(plywood spacer)들에 접착된 박스 구조의 단일층으로 이루어진다.FR-A-2798902 There are other types of LNG tanks are arranged in the hull of the ship is described, in which the first insulation barrier and the secondary heat insulating low-density foam barrier has a density of approximately 33 to 40 kg / m 3, respectively ( foam consists of a single layer of box structure bonded to plywood spacers.

도 1은 LNG 탱크의 벽에 사용될 수 있는 선택된 물질들의 온도와 열 전도율 λ의 함수를 나타내는 그래프이다.
도 2는 밀봉된 단열 탱크 벽의 부분 사시도이다.
도 3은 도 1의 벽의 폼 블록의 사시도이다.
도 4는 도 3의 블록 폼을 포함하는 래깅 요소의 사시도이다.
도 5는 도 1의 벽을 단열하는 박스 구조의 사시도이다.
도 6은 도 5의 박스 구조의 대체 형태에 사용될 수 있는 분리 파티션들 세트의 사시도이다.
도 7은 도 2의 탱크 벽에서 획득할 수 있는 온도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 8은 메탄 탱커 선박에서 탱크를 잘라서 내부가 드러나도록 하고 탱크에서 선적/하역할 수 있는 터미널을 도시한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a graph showing the temperature and the thermal conductivity? Of selected materials that can be used in the walls of an LNG tank.
2 is a partial perspective view of a sealed thermal insulation tank wall;
3 is a perspective view of a foam block of the wall of Fig.
Figure 4 is a perspective view of a lagging element including the block form of Figure 3;
5 is a perspective view of a box structure for inspecting the wall of Fig.
Figure 6 is a perspective view of a set of separate partitions that may be used in an alternative form of the box structure of Figure 5;
FIG. 7 is a graph showing the temperature distribution that can be obtained from the tank wall of FIG. 2. FIG.
8 is a view showing a terminal capable of cutting out a tank from a methane tanker vessel so as to expose the inside thereof and loading / unloading it in the tank.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 유체를 담기 위한 지지 구조로 배열된 밀봉된 단열 탱크를 제공하는 것으로, 상기 탱크의 일벽은 적어도 하나의 밀봉 장벽과 상기 밀봉 장벽과 상기 지지 구조 사이에 배열된 적어도 하나의 단열 장벽을 포함하며, 상기 단열 장벽은 제1 층을 형성하도록 나란히 배치된 제1 래깅(lagging) 요소 세트와 상기 제1 층과 상기 지지 구조 사이에 제2 층을 형성하도록 나란히 배치된 제2 래깅 요소 세트를 포함하고, 상기 제1 층의 래깅 요소 하나는 필수적으로 미네랄울(mineral wool)이나 유기울(organic wool), 에어로겔, 또는 저밀도 폴리머 폼(polymer foam)나, 강성이 낮은 다른 단열 물질로 이루어진 단열 패킹(packing)으로 충진된 박스 구조를 매번 포함하며, 상기 제2 층의 래깅 요소 하나는 고밀도 폴리머 폼 한 블록을 매번 포함한다. According to one embodiment, the present invention provides a sealed thermal insulation tank arranged in a support structure for containing a fluid, wherein one wall of the tank has at least one sealing barrier and at least one sealing barrier arranged between the sealing barrier and the supporting structure A thermal barrier comprising a first set of lagging elements arranged side by side to form a first layer and a second lagging element set arranged side by side to form a second layer between said first layer and said support structure, Wherein one of the lagging elements of the first layer is essentially a mineral wool, an organic wool, an airgel, or a low density polymer foam, Each of which includes a box structure filled with a heat insulating packing made of a material and each of the lagging elements of the second layer each containing one block of a high density polymer foam.

다양한 실시예들에 따르면, 이러한 탱크는 다음 중 하나 또는 그 이상의 특징을 가질 수 있다.According to various embodiments, such tanks may have one or more of the following characteristics.

일 실시예에 따르면, 상기 저밀도 폴리머 폼의 밀도는 50kg/m3 미만이다. 특히, 상기 저밀도 폴리머 폼은 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)과 폴리염화비닐 폼(polyvinyl chloride foam)으로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.According to one embodiment, the density of the low density polymer foam is less than 50 kg / m < 3 & gt ;. In particular, the low density polymer foam may be selected from the group consisting of polyurethane foam and polyvinyl chloride foam.

일 실시예에 따르면, 상기 고밀도 폴리머 폼의 밀도는 100 kg/m3 보다 높을 수 있다. 특히, 상기 고밀도 폴리머 폼은 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)과 유리-섬유-강화 폴리우레탄 폼(glass-fibre-reinforced polyurethane foam)으로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.According to one embodiment, the density of the high density polymer foam may be higher than 100 kg / m < 3 >. In particular, the high density polymer foam may be selected from the group consisting of polyurethane foam and glass-fiber-reinforced polyurethane foam.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 층의 래깅 요소의 단열 패킹은 박스 구조에서의 대류를 줄이기 위한 스트립(anti-convection strip)들, 가령 종이나 합성 필름 스트립들을 더 포함하고, 여기에 미네랄벽(mineral wall)이 결합된다. According to one embodiment, the heat insulating packing of the lagging element of the first layer further comprises anti-convection strips, such as paper or synthetic film strips, to reduce convection in the box structure, mineral wall) are combined.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 층의 래깅 요소 하나와 상기 제2 층의 래깅 요소 하나는 각각 탱크 벽의 평면에서 같은 크기를 가지고 정렬 배열되며, 지지 구조에 고정된 유지 부재(retaining member)들은 상기 정렬된 래깅 요소들의 모서리들에 배열되며 상기 두 개의 단열 장벽 층들의 정렬된 래깅 요소들이 상기 지지 구조에 대해 고정되도록 상기 제1 층의 래깅 요소들의 단부 피스(end piece)들과 협력(collaborate)하고, 상기 제2 층의 래깅 요소 하나는 상기 유지 부재들의 하중에 반응하기 위해, 상기 고밀도 폴리머 폼 블록의 모서리들에서, 상기 고밀도 폴리머 폼의 두께 방향으로 연장되는 강성 클리트(rigid cleat)들을 매번 포함한다.According to one embodiment, one of the lagging elements of the first layer and one of the lagging elements of the second layer are arranged and arranged in the same size in the plane of the tank wall, respectively, and retaining members fixed to the support structure A first layer of lagging elements arranged in the corners of the aligned lagging elements and cooperating with end pieces of lagging elements of the first layer so that the aligned lagging elements of the two layers of insulating barrier are secured to the support structure; Wherein one of the lagging elements of the second layer includes rigid cleats extending in the thickness direction of the high density polymer foam at the corners of the high density polymer foam block in order to respond to the load of the holding members do.

일 실시예에 따르면, 상기 정렬된 제1 층의 래깅 요소와 상기 정렬된 제2 층의 래깅 요소는 함께 고정되며 조립식 단열 모듈(prefabricated insulating module)을 형성한다.According to one embodiment, the aligned first layer lagging elements and the aligned second layer lagging elements are secured together and form a prefabricated insulating module.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 층의 래깅 요소는 상기 폼 블록에 고정된 합판의 커버패널(cover panel)을 포함한다. 특히, 상기 커버패널(cover panel)은 소나무로 된 내판과 자작나무(birch wood)로 된 외판을 포함할 수 있다. 자작나무는 소나무보다 기계적 강도가 센 반면, 소나무는 단열성이 더 좋다. 이러한 조합은 기계적 강도와 단열 특성 사이의 이로운 절충점을 제공한다. According to one embodiment, the lagging element of the second layer comprises a cover panel of plywood secured to the foam block. In particular, the cover panel may include an inner plate made of pine wood and a shell plate made of birch wood. Birch trees have more mechanical strength than pine trees, while pine trees have better thermal insulation. This combination provides an advantageous compromise between mechanical strength and adiabatic properties.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 층의 래깅 요소의 하부 표면을 따라 배열된 매스틱(mastic) 비드(bead)들은 상기 지지 구조의 평평함에 있어서의 임의의 결함을 보완하기 위해 상기 지지 구조에 기대게 배치된다.According to one embodiment, mastic beads arranged along the lower surface of the lagging element of the second layer may be provided on the support structure in order to compensate for any defects in the flatness of the support structure. .

일 실시예에 따르면, 상기 제2 층의 래깅 요소는 상기 폼 블록 아래에 고정된 강성 바닥패널을 포함하고, 상기 매스틱 비드들은 상기 바닥패널에 고정된다.According to one embodiment, the lagging element of the second layer includes a rigid floor panel secured under the foam block, and the mastic beads are secured to the floor panel.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 층의 래깅 요소의 박스 구조는 바닥패널, 상기 바닥패널에 고정되고 상기 박스 구조의 내부 공간의 윤곽을 정하도록 상기 바닥패널의 일측으로부터 직각으로 돌출되는 횡방향 시트(lateral sheet)들, 상호 평행하고 상기 바닥패널에 대해 수직이며, 상기 내부 공간을 상기 래깅 패킹이 위치하는 복수의 컴파트먼트(compartment)들로 나누기 위해 상기 횡방향 시트들 사이로 연장되는 복수의 내부 파티션들, 및 상기 박스 구조의 내부 공간을 폐쇄하기 위해 상기 측면 시트들과 상기 내부 파티션들의 상부 단부 상에, 상기 바닥패널과 평행하게 그리고 얼만큼의 간격을 두고 지지 및 고정된 커버패널(cover panel)을 포함한다.According to one embodiment, the box structure of the lagging element of the first layer comprises a bottom panel, a transverse sheet secured to the bottom panel and projecting perpendicularly from one side of the bottom panel to contour the interior space of the box structure, and a plurality of inner sheets extending between the transverse sheets to divide the inner space into a plurality of compartments in which the lagging packing is located, A cover panel supported and secured at an upper end of the side sheets and the inner partitions in parallel and spaced apart from the bottom panel to close the internal spaces of the box structure, ).

일 실시예에 따르면, 상기 박스 구조의 내부 파티션은, 두 개의 벽들 사이에 배열된 스페이서 피스(spacer piece)들에 의해 서로 이격되고 평행하도록 함께 고정된 두 개의 벽들로 이루어진 빈(hollow) 구조를 포함한다.According to one embodiment, the internal partitions of the box structure include a hollow structure of two walls secured together to be spaced apart and parallel to one another by spacer pieces arranged between the two walls do.

일 실시예에 따르면, 탱크의 벽은, 순차적으로, 유체와 접촉할 용도의 1차 밀봉 멤브레인, 1차 단열 장벽, 2차 밀봉 멤브레인 및 2차 단열 장벽을 포함하고, 래깅 요소들의 제1 층 및 제2 층은 상기 2차 밀봉 멤브레인과 상기 지지 구조 사이에 상기 2차 단열 장벽을 형성한다. 바람직하게는, 상기 제1 층은 상기 제2 층만큼 두껍지 않고, 이것은 비교적 값비싼 물질이 상기 제1 층에 사용될 때 유리하다.According to one embodiment, the wall of the tank comprises, sequentially, a primary sealing membrane for use in contact with a fluid, a primary insulating barrier, a secondary sealing membrane and a secondary insulating barrier, The second layer forms the secondary insulation barrier between the secondary sealing membrane and the support structure. Preferably, the first layer is not as thick as the second layer, which is advantageous when a relatively expensive material is used in the first layer.

일 실시예에 따르면, 상기 1차 단열 장벽은 나란히 배치된 래깅 요소들로 이루어지고, 상기 1차 단열 장벽의 래깅 요소는 필수적으로 미네랄울이나 퍼라이트(perlite)로 이루어진 단열 패킹으로 충진된 박스 구조를 포함한다.According to one embodiment, the primary insulating barrier comprises lagging elements arranged side by side, and the lagging element of the primary insulating barrier essentially comprises a box structure filled with a heat insulating packing consisting of mineral wool or perlite .

이러한 경우의 일 실시예에 따르면, 상기 1차 단열 장벽의 래깅 요소들의 단부들은 상기 2차 단열 장벽의 래깅 요소들의 단부들과 다소 정렬 배열되고, 상기 지지 구조에 고정된 유지 부재들은 상기 래깅 요소들의 모서리들에 배열되고 상기 1차 단열 장벽의 래깅 요소들을 상기 2차 밀봉 멤브레인에 대해 고정하고 상기 2차 단열 장벽의 래깅 요소들을 상기 지지 구조에 대해 고정하기 위해 상기 1차 단열 장벽 및 상기 2차 단열 장벽의 래깅 요소들의 단부 피스들과 협력한다. According to one embodiment of this case, the ends of the lagging elements of the primary insulating barrier are more or less aligned with the ends of the lagging elements of the secondary insulating barrier, A first insulating barrier and a second insulating layer disposed in the corners and fixing the lagging elements of the primary insulating barrier against the secondary sealing membrane and securing the lagging elements of the secondary insulating barrier against the supporting structure, Cooperates with the end pieces of the lagging elements of the barrier.

일 실시예에 따르면, 상기 또는 각 밀봉 멤브레인은 평행한 판금 스트립(strip)들을 포함하는데, 상기 판금 스트립들의 길이방향 단부들은 탱크의 내부를 향하도록 돌출되고, 평행한 용접 플랜지들이 상기 인접한, 위로 올려진 길이방향 단부들과 함께, 밀봉된 용접 이음매(joint)를 형성하도록, 매번 두 개의 판금 스트립들 사이에서 밑에 있는 단열 장벽 상에 유지되고, 상기 탱크의 내부를 향하도록 돌출된다.According to one embodiment, the or each sealing membrane comprises parallel sheet metal strips, the longitudinal ends of the sheet metal strips projecting toward the interior of the tank, and parallel weld flanges are positioned adjacent Is held on the underlying insulating barrier between the two sheet metal strips each time and protrudes toward the interior of the tank so as to form a sealed weld joint with the longitudinal longitudinal ends.

이러한 탱크는 육지 저장 설비(on-shore storage facility), 가령 LNG 저장 설비의 일부를 형성하거나, 부유식 해안 또는 연안 구조, 특히 메탄 탱커, 부유식 저장 및 재기화 유닛(floating storage and regasification unit, FSRU), 부유식 생산 저장 및 하역(floating production storage and offloading, FPSO) 유닛 등에 설치될 수 있다.Such tanks may include on-shore storage facilities, such as forming part of an LNG storage facility, or a floating coast or coastal structure, particularly a methane tanker, a floating storage and regasification unit (FSRU) ), Floating production storage and offloading (FPSO) units, and the like.

일 실시예에 따르면, 차가운 액체 제품 운송용 선박은 이중 선체와 상기 이중 선체 내부에 배열되는 상술한 탱크를 포함한다.According to one embodiment, a cold liquid product transport vessel includes a double hull and the aforementioned tank arranged inside the double hull.

일 실시예에 따르면, 상기 발명은 또한 상술한 선박에 선적 또는 상술한 선박으로부터 하역하기 위한 방법을 제공하는 것으로, 이 방법에 따르면, 단열 파이프들을 통해 부유식 또는 육지 저장 설비와 선박의 탱크 사이에서 차가운 액체 제품이 운송된다.According to one embodiment, the invention also provides a method for loading or unloading from a ship as described above, said method being characterized in that it is provided between the flooded or land storage facility and the tank of the ship via insulating pipes Cold liquid products are transported.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 차가운 액체 제품 운송 시스템을 제공하는 것으로, 상기 시스템은 상술한 선박, 상기 선박의 선체에 설치된 탱크와 부유식 또는 육지 저장 설비를 연결하도록 배열된 단열 파이프들, 상기 차가운 액체 제품 스트림(stream)이 상기 부유식 또는 육지 저장 설비와 상기 선박의 탱크 사이에서 상기 단열 파이프들을 통과하도록 하는 펌프를 포함한다. According to one embodiment, the present invention also provides a system for transporting a cold liquid product, said system comprising a vessel as described above, a tank installed in the hull of the vessel and heat insulating pipes arranged to connect the floating or land storage facility, And a pump to allow the cold liquid product stream to pass through the insulated pipes between the floating or land storage facility and the tank of the vessel.

본 발명의 바탕이 되는 관념 중 하나는 단열, 기계적 강도, 및 가격에 있어서 유리한 특성들을 제공하는 탱크 벽 구조를 설계하는 것이다. 본 발명의 특정 측면들은 물질들을 선택하고 탱크 벽 내부에 위치시키는 데 있어서 그러한 물질들이 최고의 단열 특성들을 보이는 온도 범위에 따라 선택하고 위치시키는 관념에서부터 출발한다. 특히, 본 발명은 차가운 유체용 탱크의 벽의 일부는 벽 두께 방향으로 탱크 내부로 갈수록 상대적으로 차갑고 탱크의 바깥쪽에 위치할수록 상대적으로 따뜻하다는 관측에서부터 출발한다. 본 발명의 특정 측면들은 특히 LNG 분야에서 극저온 조건들과의 호환 가능성, 그 수명 및 비교적 저렴한 가격 등을 바탕으로 선택된 물질들로 이루어진 단열 장벽 구조를 설계하는 관념으로부터 출발한다.One of the underlying ideas of the present invention is to design a tank wall structure that provides favorable properties in terms of insulation, mechanical strength, and cost. Certain aspects of the present invention start with the idea of selecting and locating materials within the tank wall in accordance with the temperature range in which such materials exhibit the best thermal properties in selecting and positioning them within the tank walls. Particularly, the present invention starts from the observation that a part of the wall of the cold fluid tank is relatively cold as it goes toward the inside of the tank in the thickness direction of the wall, and relatively warm as it is located outside the tank. Certain aspects of the present invention start from the notion of designing an insulating barrier structure made of selected materials based on compatibility with cryogenic conditions, lifetime and relatively low cost, especially in the LNG field.

본 발명의 특정 측면들은 비교적 강성이 낮은 또는 매우 낮은 물질들, 전형적으로는, 주위 온도(ambient temperature)에서 압축 강도는 0.9 MPa 미만이지만, 가령 약 -80℃ 내지 -110℃의 온도 범위에서 이용되는 중간 단열층을 생성하기 위해 박스 구조를 충진할 수 있는 양질의 단열재를 선택하는 관념에서부터 출발한다.Certain aspects of the present invention are those materials that have relatively low or very low stiffness, typically compressive strengths at ambient temperature of less than 0.9 MPa, but are used in a temperature range of, for example, from about -80 캜 to -110 캜 It begins with the idea of choosing good quality insulation that can fill the box structure to create a medium insulation layer.

첨부한 도면을 참조로 오직 비제한적 도시만을 통해 주어진 발명의 몇몇 특정 실시예들을 설명하는 과정에서 본 발명은 더 잘 이해되어질 것이고, 본 발명의 목적, 세부 사항, 특성 및 이점은 더 명백해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood in the course of describing certain specific embodiments of the invention given by way of non-limiting example only with reference to the attached drawings, and the objects, details, characteristics and advantages of the invention will become more apparent.

도 1은 LNG 탱크 구성에 적합한 것으로 선택된 물질들의 약 -162℃(대기압에서의 LNG) 내지 약 20℃의 온도 범위의 온도에 따른 열 전도율 변화를 도시한 도면이다. 메탄 탱커 선박의 비용 및 사용 중 안전상의 관점에서 본 가장 적합한 물질들은 일반적으로 미네랄울, 특히 글라스울, 저밀도 또는 고밀도 폴리우레탄(PU)과 폴리염화비닐(PVC)로 이루어지고 안에 유리 섬유가 내장되어 있을 수 있는 폴리머 폼, 및 퍼라이트(perlite) 등이다. 그 외 폴리머 폼 또한 착안 가능하다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a plot of the thermal conductivity changes of materials selected to be suitable for the construction of an LNG tank according to a temperature in the temperature range of about -162 占 폚 (LNG at atmospheric pressure) to about 20 占 폚. The most suitable materials from the viewpoint of cost and safety during use of the methane tanker are generally made of mineral wool, especially glass wool, low density or high density polyurethane (PU) and polyvinyl chloride (PVC) Polymeric foams that may be present, and perlite. Other polymer foams are also observable.

도 1에서는 다음과 같은 물질들을 나타낸다:Figure 1 shows the following materials:

91: 퍼라이트- 밀도 50 kg/m3 91: Perlite - Density 50 kg / m 3

92: 퍼라이트- 밀도 60 kg/m3 92: Perlite - Density 60 kg / m 3

93: 퍼라이트- 밀도 55 kg/m3 93: Perlite - Density 55 kg / m 3

94: 글라스울- 밀도 35 kg/m3 94: Glass wool - Density 35 kg / m 3

95: 강화된 PU 폼- 밀도 130 kg/m3, 이산화탄소 처리된.95: Reinforced PU foam - density 130 kg / m 3 , treated with carbon dioxide.

96: PU 폼- 밀도 45 kg/m3 96: PU foam - Density 45 kg / m 3

97: PVC 폼- 밀도 35 kg/m3 97: PVC foam - density 35 kg / m 3

98: 유리-섬유-강화된 강성 PU 폼- 밀도 130 kg/m3, 프레온 가스 처리된.98: glass-fiber-reinforced rigid PU foam - density 130 kg / m 3 , treated with Freon gas.

99: 분말 에어로겔- 밀도 80 kg/m3 99: Powder aerogels - Density 80 kg / m 3

고려된 온도 범위 전반에 대해서 최상의 단열 특성들을 갖는 에어로겔을 제외하고, -163℃ 와 -130℃(A 지점) 사이의 온도에 대해서는, 나열된 모든 물질들 중에서 글라스울(94)의 열 전도율 계수가 가장 낮았다. -130℃와 -5℃(지점 B) 사이에서는, PVC 폼(97)의 열 전도 특성들이 가장 낮았다. -5℃와 20℃ 사이에서는, 강성 폼(98)이 최저 열 전도성을 제공했다.For temperatures between -163 ° C and -130 ° C (point A), except for aerogels with the best adiabatic properties over the considered temperature range, the thermal conductivity coefficient of the glass wool 94 is the most Low. Between -130 ° C and -5 ° C (point B), the thermal conductivity characteristics of PVC foam 97 were the lowest. Between -5 [deg.] And 20 [deg.] C, rigid foam 98 provided the lowest thermal conductivity.

PVC 폼의 가격이 상대적으로 높기 때문에, 표시된 선택 물질들 중에서 PVC 폼만 제외시키는 계획 또한 가능하다. 그 다음으로는, -130℃와 -50℃(C 지점) 사이 온도에 대한 선택 물질들 중 두 번째로 최적의 물질로 나타난 글라스울(94)이 선택될 것이다. 그 다음으로, -50℃와 -5℃ 사이에서, 이 범위에서 에어로겔 다음으로 두 번째 최적 물질인 강성 폼(98)이 선호될 것이다.As the price of PVC foam is relatively high, it is also possible to exclude only PVC foam from the marked selection materials. Next, the glass wool 94, which appears as the second best selected material among the selected materials for temperatures between -130 ° C and -50 ° C (point C), will be selected. Next, between -50 ° C and -5 ° C, the rigid foam 98, the second best material after the aerogels in this range, would be preferred.

표 1은 다양한 특성과 밀도를 갖는 폼들에 대한, 폼 블록의 두께 방향에 따른 강성의 특성 값들을 나타낸 표이다.
Table 1 is a table showing characteristic values of stiffness along the thickness direction of the foam block for various shapes and densities.

폼의 종류Type of foam 밀도 kg/m3 Density kg / m 3 강성 Z MPaRigidity Z MPa PUPU 5050 0.40.4 PVCPVC 3535 0.350.35 PVCPVC 6060 0.7 내지 0.80.7 to 0.8 PUPU 130130 1.41.4 PUPU 110110 1One PUPU 9090 0.750.75

상술한 물질들 중에서, 고밀도 폼(95 및 98)들은 더 큰 강성을 갖는 보강 요소들의 사용 여부와 상관 없이, 이들이 구조적 구성 요소로 사용될 수 있게끔 하는 구조적 강성을 제공한다. 미네랄울과 에어로졸과 같은 물질들은 제로 또는 무시할 정도로 작은 강성을 제공하나 압력 부하(pressure load)에 대한 반응이 가능한 강성 박스 구조에서 패킹(packing)으로 사용될 수 있다. Among the above materials, the high density foams 95 and 98 provide structural rigidity that allows them to be used as structural components, regardless of whether or not reinforcing elements with greater stiffness are used. Materials such as mineral wool and aerosols can be used as packing in rigid box structures that provide zero or negligible stiffness but can respond to pressure loads.

또한 가령 합성 섬유 또는 지면(cellulose wadding-셀룰로오스 웨딩) 등과 같은 천연 섬유로 이루어진 유기울도 있는데, 이들은 미네랄울과 유사한 특성을 가지며 미네랄울과 같은 조건에서 사용될 수 있다.There are also organic fibers made of natural fibers such as synthetic fibers or cellulose wadding (cellulose wadding), which have similar properties to mineral wool and can be used under conditions such as mineral wool.

에어로겔은 일반적으로 높은 비용 문제만 용인된다면 열 전도율에 있어서는 최선의 선택이다. 에어로겔은 비교적 두께가 얇은 층에 특히 적용 가능하다.Aerogels are generally the best choice for thermal conductivity if only high cost issues are tolerated. Aerogels are particularly applicable to relatively thin layers.

이하, 도 2를 참조로, 상술한 고려 사항을 사용하여 단열성, 비용, 기계적 강도 및 설치의 용이함 사이에서 유리한 절충점을 제공하는 탱크 벽 구조의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, referring to Fig. 2, one embodiment of a tank wall structure that provides a favorable compromise between heat insulation, cost, mechanical strength, and ease of installation using the above considerations is described.

도 2는 밀봉된 단열 벽의 사시도로서, 벽의 구조를 보여주기 위해 부분 절단한 도면이다. 이러한 구조는 가령 탱크의 바닥벽, 상단벽 및 측면벽을 덮기 위해 다양한 방향의 광범위한 표면들 상에 사용될 수 있다. 따라서, 도 1의 방향에는 제한이 없다.Fig. 2 is a perspective view of a sealed heat insulating wall, partially cut away to show the structure of the wall. Fig. Such a structure can be used on a wide variety of surfaces in various directions, for example, to cover the bottom wall, top wall and side wall of the tank. Therefore, there is no limitation in the direction of Fig.

탱크 벽은 지지 구조(1)의 벽에 부착된다. 관례상, 지구의 중력장에 대한 탱크 벽의 에 상관 없이, 탱크 내부측에 가까운 위치일수록 “~위에”라고 하고 지지 구조(1)에 근접한 위치일수록 “~아래”라고 하는 것으로 한다. The tank wall is attached to the wall of the support structure (1). By convention, the closer to the inside of the tank, the "above", and the closer to the support structure (1), the closer to the inside of the tank, regardless of the tank wall relative to the Earth's gravitational field.

상기 탱크 벽은 2차 단열 장벽(2), 상기 2차 단열 장벽(2)의 상단(3) 상에 유지되는 2차 밀봉 장벽(미도시), 상기 2차 밀봉 장벽(2) 상에 유지되는 1차 단열 장벽(4), 및 상기 1차 단열 장벽(4)의 상단(5) 상에 유지되는 1차 밀봉 장벽(미도시)를 포함한다.The tank wall comprises a secondary insulation barrier (2), a secondary sealing barrier (not shown) held on the upper end (3) of the secondary insulation barrier (2) A primary insulation barrier 4 and a primary sealing barrier (not shown) which is held on the top 5 of the primary insulation barrier 4.

상기 2차 단열 장벽(2)은 상기 지지 구조(1)의 내부 표면을 실질적으로 덮도록 나란히 배치된 평행육면체의 복수의 2차 단열 모듈(6)들로 이루어진다. 2차 단열 모듈은 상기 지지 구조(1)에 근접한 하부에 위치한 폼 블록(10)과 상부에서 비구조적 패킹으로 충진된 목재 박스 구조(11)의 두 개 부분으로 이루어진다.The secondary insulation barrier (2) consists of a plurality of secondary insulation modules (6) arranged in parallel so as to substantially cover the inner surface of the support structure (1). The secondary insulation module consists of two parts: a foam block 10 located at the lower part close to the support structure 1 and a wooden box structure 11 filled at the top with unstructured packing.

상기 폼 블록(10)은 도 3에 도시되어 있다. 상기 폼 블록(10)은 고밀도의 폴리머 폼, 특히 -50℃ 및 20℃ 사이에서 가장 유리한 열 특성들을 갖는 강성 폼(98)으로 이루어진다. 그 전체적인 형태는 직사각형의 평행육면체로, 이하 설명할 파스너(fastener)들이 그들 사이를 통과할 수 있도록 절단된 모서리(12)들을 갖는다. 이에 따라, 단열 블록(10)의 절단된 부분은 폼 블록들 사이에 존재하는 모든 단열 샤프트들을 최대한 제한하도록 최적화된다. 간격(clearance)이 존재한다면 조립 간격과 부재들을 모서리들에 고정시키기 위한 통로(passage)만 있는 것이 바람직하다.The foam block 10 is shown in Fig. The foam block 10 is comprised of a high density polymer foam, in particular a rigid foam 98 having the most favorable thermal properties between -50 캜 and 20 캜. The overall shape is a rectangular parallelepiped, with the edges 12 cut so that the fasteners described below can pass between them. Accordingly, the cut portion of the heat insulating block 10 is optimized so as to limit all of the heat insulating shafts existing between the foam blocks. If there is a clearance, it is desirable to have only assembly passages and passages for fixing the members to the corners.

밀봉 멤브레인들을 평평하게 유지하기 위해, 매스틱(mastic) 비드(bead)(미도시)들이 지지 구조(1)와 블록(10)들의 하부 표면 사이에 놓인다. 이러한 매스틱 비드들은 가령 상기 블록(10)들의 하부 표면에 결합된다. 이들은 상기 지지 구조(1)에 부착되지 않는데, 이는 크래프트지(kraft paper, 미도시)가 상기 지지 구조(1)와 매스틱(mastic) 사이에 장착되기 때문이다.In order to keep the sealing membranes flat, mastic beads (not shown) are placed between the lower surface of the supporting structure 1 and the blocks 10. These mastic beads are, for example, bonded to the lower surface of the blocks 10. They are not attached to the support structure 1 because kraft paper (not shown) is mounted between the support structure 1 and the mastic.

도 4에 도시된 일 실시예에 따르면, 폼 블록(10)에는 진행 중인 압축 하중의 일부에 반응하여 이에 따라 상기 폼이 짓눌리고 움직이는 정도를 제한하기 위한 모서리 포스트(corner post, 27)들이 마련된다. 또한 선택에 따라, 상기 폼(10)에는 또한 가령 합판으로 이루어진 커버패널(13) 및/또는 바닥패널(14)이 마련될 수 있다.According to one embodiment shown in Figure 4, the foam block 10 is provided with corner posts 27 for limiting the extent to which the foam is crushed and moved in response to a portion of the ongoing compressive load . Optionally, the foam 10 may also be provided with a cover panel 13 and / or a floor panel 14, for example made of plywood.

상기 바닥패널(14)은 가령 9mm 두께의 합판으로 이루어진다. 이러한 판은 압축력을 더 잘 퍼지게 하고, 매스틱 비드들을 온전하게 보존하고 폼의 부분적 열화를 제한한다. 상기 매스틱 비드들을 통해 상기 단열재에 가해진 압축력은 탱크 내 LNG의 정지 압력 및 동압력 때문이다. 이러한 응력들을 분산하는 바닥패널(14)의 사용은 매스틱 비드들이 폼 블록(10)들의 단부들에 대해 비교적 자유롭게 배치될 수 있음을 의미한다. 일 실시예에 따르면, 매스틱 비드들은 FR-A1-2931535에 개시된 바와 같이 물결 모양 비드들일 수 있다.The floor panel 14 is made of, for example, 9 mm thick plywood. These plates spread compressive forces better, preserving the mastic beads intact and limiting the partial deterioration of the foam. The compressive force applied to the heat insulating material through the mastic beads is due to the stopping pressure and the dynamic pressure of the LNG in the tank. The use of a floor panel 14 that disperses these stresses means that the mastic beads can be relatively freely positioned relative to the ends of the foam blocks 10. [ According to one embodiment, the mastic beads may be wavy beads as disclosed in FR-A1-2931535.

상기 바닥패널(14)은 또한 휨(bending)과 깎임(shear)에 저항력이 있는 복합 물질로 이루어질 수 있다. 상기 바닥패널(14)과 폼 블록(10)은 결합을 통해 조립된다.The bottom panel 14 may also be made of a composite material that is resistant to bending and shear. The floor panel 14 and the foam block 10 are assembled via engagement.

폼 블록(10)의 상부에 결합된 커버패널(13) 또한 적합한 경우, 응축력을 분산하는데 사용될 수 있다.The cover panel 13 coupled to the top of the foam block 10 may also be used to distribute the condensing force, if appropriate.

도 5에는 상기 2차 단열 모듈(6)의 상부에 배치된 블록 섹션(11)이 도시되어 있는데, 도 2에서는 볼 수 있는 커버패널(18)이 여기에는 도시되어 있지 않다. 박스 구조(11)는 가령 9mm 합판으로 된 커버패널(18), 역시 9mm 합판으로 된 바닥패널(17), 합판으로 된 외부 시트(16), 및 붕괴 방지를 위한 내부 파티션(15)들을 포함한다. 도 5에서는, 상기 내부 파티션(15)들은 합판 시트들이다.5 shows a block section 11 arranged on top of the secondary insulation module 6, in which a viewable cover panel 18 is not shown here. The box structure 11 includes a cover panel 18 made of, for example, 9 mm plywood, a floor panel 17 also made of 9 mm plywood, an outer sheet 16 made of plywood, and internal partitions 15 for preventing collapse . In Fig. 5, the internal partitions 15 are plywood sheets.

도 6에 개략적으로 도시된 대체 형태에 따르면, 상기 내부 파티션(115)들은 두 개의 평평한 시트(21)들 사이에 끼워진 스페이서 요소(spacer element, 20)들을 포함하는 빈 구조들이다. 이러한 빈 구조는 향상된 기계적 완전성(mechanical integrity)을 제공한다.6, the internal partitions 115 are hollow structures that include spacer elements 20 sandwiched between two flat sheets 21. As shown in FIG. This hollow structure provides improved mechanical integrity.

상기 박스 구조(11)의 내부 공간은 글라스울 또는 저밀도 PVC 폼으로 이루어진 단열 패킹(미도시)으로 충진된다. 글라스울의 경우 가령 글라스울이 결합되는 종이 시트의 형태로 대류방지 요소들이 내장되는 것이 바람직하다. 패킹을 갖는 상기 박스 구조(11)는 전체적으로 조립식이 될 수 있다.The inner space of the box structure 11 is filled with a heat insulating packing (not shown) made of glass wool or a low-density PVC foam. In the case of a glass wool, it is preferable to incorporate convection-preventing elements in the form of a sheet of paper to which the glass wool is coupled, for example. The box structure 11 with the packing can be entirely assembled.

도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 박스 구조(11)의 바닥 벽은 상기 박스 구조(11)의 두 개의 짧은 면들을 지나도록 횡방향으로 돌출되는데, 이로써 그 돌출되는 부분에서, 상기 박스 구조의 각 모서리에는, 상기 박스 구조(30)를 고정시키기 위한 부재들과 협력하는 고정된 클리트(fixed cleat, 9)들이 배치되게 된다.As can be seen in figure 5, the bottom wall of the box structure 11 is laterally projected past two short sides of the box structure 11, whereby at its projected part, At the corners, fixed cleats 9 cooperating with the members for fixing the box structure 30 are disposed.

용이한 탱크 벽 건설을 위해, 상기 2차 단열 모듈(6)은 상기 폼 블록(10)이 상기 박스 구조(110)에 결합된 조립식 요소의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 결합은 단열 모듈들이 설치됨에 따라 적어도 함께 유지시킬 필요가 있다. 또한, 일단 장착되면, 이러한 결합이 더 이상 지속될 필요가 없는데, 그 이유는 고정 부재(30)들에 의해 단열 장벽이 제 위치에 장착되기 때문이다.For ease of tank wall construction, the secondary insulation module 6 may be provided in the form of a prefabricated element in which the foam block 10 is coupled to the box structure 110. These bonds need to be held together at least as the insulation modules are installed. Also, once installed, this coupling does not need to last any longer because the insulating barriers are mounted in place by the fastening members 30.

도 2로 돌아가서, 고정 부재(30)들이 모듈(6) 당 네 개의 고정 부재(30)들의 비율로 2차 단열 모듈(6)들의 모서리들에 배치된 것을 볼 수 있다. 고정 부재(30)는 소켓(22)을 포함하는데, 이 소켓(22)의 토대는 폼(10)의 네 개의 인접한 블록들의 모서리들에서 빈 공간에 해당하는 위치에서 상기 지지 구조(1)에 용접된다. 상기 소켓(22)은 그 내부에 제1 로드(rod, 23)가 조여지게 된다. 상기 로드(23)는 인접한 모듈(6)들 사이를 통과한다. 너트(nut)를 수단으로 상기 박스 구조(11)의 클리트(9)들을 상기 지지 구조(1)에 대해 클램프(clamp) 시키기 위해 상기 로드(23) 상에는 금속 베어러(metal bearer, 24)가 장착된다. 상기 베어러(24)와 상부 베어러(26) 사이에서 스페이서 피스(spacer piece)로 작용하고 상기 지지 구조로의 열교현상(thermal bridging)을 줄이기 위하여 상기 베어러(24)상에 합판 조각(25)이 장착된다. 이러한 배열의 높이는 상기 상부 베어러(26)가 상기 박스 구조(11)들의 커버패널(18)들과 같은 높이를 갖도록 설정된다.2, it can be seen that the fixing members 30 are arranged at the corners of the secondary insulation modules 6 at the ratio of the four fixing members 30 per module 6. [ The fixing member 30 includes a socket 22 which is welded to the support structure 1 at a position corresponding to an empty space in the corners of four adjacent blocks of the foam 10, do. The socket 22 is fastened with a first rod 23 therein. The rod (23) passes between adjacent modules (6). A metal bearer 24 is mounted on the rod 23 to clamp the cleats 9 of the box structure 11 against the support structure 1 by means of a nut . A piece of plywood 25 is mounted on the bearer 24 to act as a spacer piece between the bearer 24 and the upper bearer 26 and to reduce thermal bridging to the support structure. do. The height of this arrangement is set such that the upper bearer 26 has the same height as the cover panels 18 of the box structures 11.

폼 블록(10)의 모서리들에서는, 상기 고정 부재(30)가 상기 단열 모듈(6)에 가한 압축 하중이 모서리 포스트(27)들에 의해 전적으로 반응된다. At the corners of the foam block 10, the compressive load applied by the fixing member 30 to the heat insulating module 6 is entirely reacted by the edge posts 27. [

상기 단열 박스 구조(11)들의 커버패널(18)들은 꺾쇠괄호 형태의 용접 플랜지들을 수용하기 위한 실질적으로 역 T자 형태의 한 쌍의 평행 홈(31)들을 더 포함한다. 상기 판(18)들의 상단을 향해 돌출되는 그러한 용접 플랜지들의 부분은 2차 밀봉 장벽(미도시)을 고정시키는데 사용될 수 있다. 상기 2차 밀봉 장벽은 두께는 대략 0.7 mm이고, 위로 올려진 단부들을 갖는 복수의 인바 스트레이크(Invar strake)들로 이루어진다. 상기 각 스트레이크의 위로 올려진 단부들은 상술한 용접 플랜지들에 용접된다.The cover panels 18 of the insulating box structures 11 further comprise a pair of substantially parallel grooves 31 in the form of a substantially inverted T shape for receiving weld flanges in the form of angle brackets. Portions of such weld flanges projecting toward the top of the plates 18 may be used to secure a secondary sealing barrier (not shown). The secondary sealing barrier is approximately 0.7 mm thick and consists of a plurality of Invar straps with raised ends. The raised ends of each strut are welded to the weld flanges described above.

상기 2차 밀봉 장벽에는 복수의 1차 단열 박스 구조(33)들로 이루어진 상기 1차 단열 장벽(4)이 장착된다. 각각의 1차 단열 박스 구조(33)는 합판으로 만들어진 직사각형의 평행육면체 박스로 이루어지고, 퍼라이트나 글라스울 등의 비구조적 단열 물질로 충진된다. 상기 1차 단열 박스 구조(33)들은 또한 내부 파티션들, 바닥패널 및 상판(5)을 포함한다. 상기 상판(5)은 마찬가지로 용접 플랜지(미도시)를 수용하기 위한 전체적으로 역 T자 형태를 갖는 두 개의 홈(35)들을 포함하는데, 상기 용접 플랜지에는 상기 1차 밀봉 장벽의 스트레이크들의 위로 올려진 단부들이 용접된다. 하나의 상기 동일 박스 구조(11 또는 33)의 두 개의 홈(31 또는 35)들 간의 간격은 스트레이크(strake)의 너비에 해당된다. 상기 홈들과 상기 동일한 박스 구조와 인접한 단부 사이의 거리는 스트레이크의 너비의 반에 해당하여, 스트레이크는 두 개의 인접한 박스 구조들 양쪽으로 벌어지게 마련된다. The secondary sealing barriers are fitted with the primary insulating barriers (4) comprising a plurality of primary insulating box structures (33). Each primary insulation box structure 33 consists of a rectangular parallelepiped box made of plywood and is filled with an unstructured, insulating material such as pearlite or glass wool. The primary insulation box structures 33 also include internal partitions, a floor panel and an upper panel 5. The top plate 5 likewise comprises two grooves 35, generally in the form of an inverted T shape, for receiving a welding flange (not shown), in which the weld flange is provided with The ends are welded. The distance between two grooves 31 or 35 of one same box structure 11 or 33 corresponds to the width of the strake. The distance between the grooves and the same box structure and the adjacent ends corresponds to half the width of the strake, so that the strake is provided to extend into both adjacent box structures.

또한, 상기 1차 단열 박스 구조(33)의 바닥 벽은 상기 클리트(34)들이 상기 고정 부재(30)들과 협력하기 위해 상기 바닥패널의 돌출부에 기댈 수 있도록 그 짧은 면들 상에서 돌출된다. In addition, the bottom wall of the primary insulation box structure 33 is projected on its short sides so that the cleats 34 can rest on the projections of the floor panels to cooperate with the fixing members 30.

도 7을 참조로, 도 2에 도시된 설계에 따른 LNG 탱크의 벽 내부의 온도 범위를 다음의 탱크 크기 별로 가정했다.Referring to Fig. 7, the temperature range inside the wall of the LNG tank according to the design shown in Fig. 2 was assumed by the following tank size.

-1차 단열재 두께: 230 mm- Primary insulation thickness: 230 mm

-2차 단열재 두께: 300 mm, 박스 구조(11) 두께: 125mm, 폼 블록(10) 두께: 175 mm.Secondary insulation thickness: 300 mm, Box structure (11) Thickness: 125 mm, Foam block (10) Thickness: 175 mm.

이러한 단열 장벽 두께들은 종래의 디자인들에 따른 크기에 부합하고, 이에 따라, 앵커링 시스템(anchoring system), 밀봉 멤브레인 및 탱크의 2면각 및 3면각인 다양한 개별 영역들과 호환이 가능하다는 점에서 유리하다. These insulating barrier thicknesses are advantageous in that they conform to the size according to conventional designs and are thus compatible with various anchoring systems, sealing membranes and dihedral and trihedral sides of the tank .

도 7의 선(41)은 2차 밀봉 장벽을 나타내고 선(42)은 박스 구조(11)와 폼 블록(10) 간의 인터페이스를 나타낸다. 상기 예에서는, 상기 박스 구조(11)가, 상기 글라스울(94) 또는 저밀도 PVC 폼(97)의 열 특성이 최적화되는 온도 범위 [-110℃, -80℃]에서 작동함을 볼 수 있다. 마찬가지로, 상기 폼 블록(10)도 대체로 고밀도 PU 폼(98)의 열 특성이 최적화되는 온도 범위 [-50℃, 5℃]에 위치한다. 이 결과, 탱크는 LNG의 자연 기화(증발)를 제한하는 매우 좋은 단열 습성을 갖게 된다.Line 41 in FIG. 7 represents the secondary sealing barrier and line 42 represents the interface between the box structure 11 and the foam block 10. In this example, it can be seen that the box structure 11 operates at a temperature range of -110 ° C, -80 ° C, in which the thermal properties of the glass wool 94 or the low density PVC foam 97 are optimized. Likewise, the foam block 10 is also generally located in the temperature range [-50 [deg.] C, 5 [deg.] C) where the thermal properties of the high density PU foam 98 are optimized. As a result, the tank has a very good adiabatic habit which limits the natural vaporization (evaporation) of the LNG.

다음은 도 2에 도시된 벽 구조 제작에 특히 적합한 물질들의 조합이다.
The following is a combination of materials particularly suitable for producing the wall structure shown in Fig.

박스 구조(33)의 패킹Packing of box structure (33) 박스 구조(11)의 패킹Packing of box structure (11) 블록(10)의 성질The properties of block 10 예 1Example 1 글라스울Glass wool 글라스울Glass wool 고밀도 강화 PU 폼High density reinforced PU foam 예 2Example 2 글라스울Glass wool 저밀도 PVC 폼Low density PVC foam 고밀도 강화 PU 폼High density reinforced PU foam 예 3Example 3 퍼라이트Purite 글라스울Glass wool 고밀도 강화 PU 폼High density reinforced PU foam 예 4Example 4 퍼라이트Purite 저밀도 PVC 폼Low density PVC foam 고밀도 강화 PU 폼High density reinforced PU foam 예 5Example 5 퍼라이트Purite 에어로겔Aerogels 고밀도 강화 PU 폼High density reinforced PU foam 예 6Example 6 글라스울Glass wool 에어로겔Aerogels 고밀도 강화 PU 폼High density reinforced PU foam

에어로겔은 가령 분말, 분말-실은(powder-laden) 합성 섬유 블랭킷, 구형 덩어리(비드) 등 다양한 형태로 패키징 될 수 있는 단열 물질이다.Aerogels are insulating materials that can be packaged in a variety of forms, such as powder, powder-laden synthetic fiber blanket, spherical lumps (beads).

상술한 밀봉된 단열 벽 제조 기술은 다양한 종류의 탱크에 사용될 수 있다. 가령, 육지 설비의 LNG 탱크나 메탄 탱커 선박 등과 같은 부유식 설비의 LNG 탱크의 벽을 형성하는데 사용될 수 있다.The above-described sealed wall manufacturing technique can be used for various kinds of tanks. For example, it can be used to form the walls of LNG tanks in flooded installations such as LNG tanks in land installations or methane tankers.

도 5를 참조로, 메탄 탱커 선박(70)의 절단도에서는 선박의 이중 선체(72) 내부에 장착된 전체적으로 각기둥 형태의 밀봉된 단열 탱크(71)를 보여주고 있다. 상기 탱크(71)의 벽은 상기 탱크 내부에 담길 LNG와 접촉하게 될 1차 밀봉 장벽, 상기 1차 밀봉 장벽과 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치되는 2차 밀봉 장벽, 그리고 상기 1차 밀봉 장벽과 상기 2차 밀봉 장벽 사이 및 상기 2차 밀봉 장벽과 상기 이중 선체(72) 사이에 각각 배치되는 두 개의 단열 장벽들을 포함한다. Referring to Fig. 5, a cut-away view of the methane tanker vessel 70 shows a generally sealed columnar insulating tank 71 mounted inside the double hull 72 of the ship. The wall of the tank 71 has a primary sealing barrier to be in contact with the LNG contained within the tank, a secondary sealing barrier disposed between the primary sealing barrier and the ship's double hull 72, And two insulating barriers disposed between the barrier and the secondary sealing barrier and between the secondary sealing barrier and the double hull 72, respectively.

종래의 알려진 방법에 따르면, 상기 선박의 상부 갑판 상에 배치된 선적/하역 파이프라인(73)들은, 적합한 커넥터들을 사용하여, LNG 화물을 탱크(71)와, 해양 또는 항구 터미널 사이에서 연결될 수 있다. According to conventional known methods, the loading / unloading pipelines 73 disposed on the upper deck of the vessel can be connected between the tank 71 and the marine or harbor terminal using LNG cargoes using suitable connectors .

도 5는 선적 및 하역 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육지 설비(77)를 포함하는 해양 터미널의 일 예를 도시하고 있다. 상기 선적 및 하역 스테이션(75)은 유동각(mobile arm, 74)과 상기 유동각(74)을 지지하는 타워(tower, 78)를 포함하는 고정된 해안 설비이다. 상기 유동각(74)은 상기 선적/하역 파이프라인(73)들에 연결될 수 있는 단열 가용성 파이프(insulated flexible pipe, 79)들 묶음을 운반한다. 상기 방향 전환이 가능한(orientable) 유동각(74)은 임의의 크기의 메탄 탱커에 적합하도록 마련될 수 있다. 상기 타워(78) 내부에는 연결선(connecting line, 미도시)이 깔린다. 상기 선적 및 하역 스테이션(75)은 상기 메탄 탱커(70)가 상기 육지 설비(77)로부터 선적 또는 하역될 수 있도록 한다. 상기 육지 설비(77)는 액화 가스 저장 탱크(80)들, 및 선적 또는 하역 스테이션(75)에 수중 파이프(76)로 연결된 연결 파이프(81)들을 포함한다. 상기 수중 파이프(76)는 상기 선적 또는 하역 스테이션(75)과 상기 육지 설비(77) 사이에서, 긴 간격, 가령 5 km에 걸쳐 액화 가스가 운송될 수 있도록 함으로써, 선적 및 하역 작업 시 메탄 탱커 선박(70)이 해안에서 멀리 떨어져 있을 수 있게 한다.Figure 5 shows an example of a marine terminal including a loading and unloading station 75, an underwater pipe 76 and a land installation 77. [ The loading and unloading station 75 is a fixed offshore installation including a mobile arm 74 and a tower 78 that supports the flow angle 74. The flow angle 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 that can be connected to the loading / unloading pipelines 73. The orientable flow angle 74 may be adapted to suit the size of the methane tanker. A connecting line (not shown) is laid inside the tower 78. The loading and unloading station (75) allows the methane tanker (70) to be loaded or unloaded from the land facility (77). The land facility 77 includes liquefied gas storage tanks 80 and connection pipes 81 connected to the loading or unloading station 75 by an underwater pipe 76. The underwater pipe 76 allows the liquefied gas to be transported between the loading or unloading station 75 and the land equipment 77 over a long distance, for example 5 km, so that during the loading and unloading operation, (70) to be away from the coast.

액화 가스 운송에 필요한 압력을 발생시키는 데에는, 선박(70)의 선상 펌프들 및/또는 육지 설비(77) 내 펌프들 및/또는 선적 및 하역 스테이션(75) 내 펌프들이 사용된다.Pumps in the ship 70 and / or pumps in the land facility 77 and / or pumps in the loading and unloading station 75 are used to generate the pressure required to carry the liquefied gas.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 정만으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

“가지다”, “포함하다”, “~로 구성되다” 등의 동사들 및 그 복합 형태들의 사용은 청구항에 나열된 다른 요소들 또는 단계들의 존재 가능성을 배제하는 않는다. 요소 또는 단계 설명에 있어서 “하나의”라는 부정 관사의 사용 또한 반대로 명시되어 있지 않는 한, 그러한 요소들 또는 단계들이 복수로 존재할 가능성을 배제하지 않는다.The use of verbs such as "having", "including", "consisting of", and the like, does not exclude the possibility of other elements or steps listed in a claim. The use of an indefinite article " one " in the description of an element or step also does not exclude the possibility that such elements or steps may exist in plural, unless the context clearly dictates otherwise.

이러한 청구항들에서, 괄호 안의 참조 부호는 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.In these claims, the reference signs in parentheses shall not be construed as limiting the claim.

Claims (18)

차가운 유체를 담기 위한 지지 구조(1)에 배열된 밀봉된 단열 탱크로서,
상기 탱크의 벽은, 순차적으로, 상기 유체와 접촉할 용도의 1차 밀봉 멤브레인, 1차 단열 장벽(4), 2차 밀봉 멤브레인 및 상기 2차 밀봉 멤브레인과 상기 지지 구조 사이에 배열된 2차 단열 장벽(2)을 포함하고,
상기 2차 단열 장벽(2)은 제1 층을 형성하도록 나란히 배치된 제1 래깅 요소(11) 세트와 상기 제1 층과 상기 지지 구조 사이에 제2 층을 형성하도록 나란히 배치된 제2 래깅 요소(10) 세트를 포함하고, 상기 제2 층은 상기 제1 층보다 두껍고,
상기 제1 층의 래깅 요소(11) 하나는 단열 패킹으로 충진된 박스 구조를 포함하고, 상기 단열 패킹은 필수적으로 미네랄울, 유기울, 저밀도 폴리머 폼 및 에어로겔로 이루어진 그룹에서 선택된 물질로 이루어지고, 상기 저밀도 폴리머 폼의 밀도는 50 kg/m3 미만이고,
상기 제2 층의 래깅 요소(10) 하나는 매번 고밀도 폴리머 폼 블록을 포함하고, 상기 고밀도 폴리머 폼 블록은 진행 중인 압축 하중에 반응하도록 마련된 구조적 구성요소이며, 상기 고밀도 폴리머 폼의 밀도는 100 kg/m3 보다 큰 것을 특징으로 하는 밀봉된 단열 탱크.
A sealed thermal insulation tank arranged in a support structure (1) for containing cold fluid,
The wall of the tank comprises a primary sealing membrane for sequentially contacting the fluid, a primary insulating barrier (4), a secondary sealing membrane and a secondary insulation arranged between the secondary sealing membrane and the supporting structure A barrier (2)
The secondary insulation barrier 2 comprises a first set of lagging elements 11 arranged side by side to form a first layer and a second lagging element 11 arranged side by side to form a second layer between the first layer and the support structure. (10), the second layer being thicker than the first layer,
Wherein one of the lagging elements (11) of the first layer comprises a box structure filled with a heat insulating packing, the heat insulating packing consisting essentially of a material selected from the group consisting of mineral wool, organic wool, low density polymer foam and airgel, The density of the low density polymer foam is less than 50 kg / m < 3 &
Wherein one of the lagging elements (10) of the second layer comprises a high density polymer foam block, the high density polymer foam block being a structural component arranged to react to an ongoing compressive load, the density of the high density polymer foam being 100 kg / a sealed heat insulating tank is larger than 3 m.
제1항에 있어서,
상기 저밀도 폴리머 폼은 폴리우레탄 폼 및 폴리염화비닐 폼으로 이루어진 그룹에서 선택되는 것인 밀봉된 단열 탱크.
The method according to claim 1,
Wherein the low density polymer foam is selected from the group consisting of polyurethane foam and polyvinyl chloride foam.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고밀도 폴리머 폼은 폴리우레탄 폼과 유리-섬유-강화 폴리우레탄 폼으로 이루어진 그룹에서 선택되는 것인 밀봉된 단열 탱크.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the high density polymer foam is selected from the group consisting of a polyurethane foam and a glass-fiber-reinforced polyurethane foam.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 층의 래깅 요소(11)의 단열 패킹은 상기 박스 구조의 대류(convection)를 줄이기 위해, 상기 미네랄울과 결합할 대류방지 스트립들을 더 포함하는 밀봉된 단열 탱크.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heat insulating packing of the first layer of lagging element (11) further comprises convective protection strips to engage the mineral wool to reduce convection of the box structure.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1층의 래깅 요소(11) 하나와 상기 제2 층의 래깅 요소(10) 하나는 각각 상기 탱크 벽의 평면에서 동일한 크기를 가지고 정렬 배치되며, 상기 지지 구조에 고정된 유지 부재(retaining member, 30)들은 상기 정렬된 래깅 요소들의 모서리들에 배열되고 상기 단열 장벽의 두 개의 층들의 정렬된 래깅 요소들이 상기 지지 구조(1)에 대해 고정되도록 상기 제1 층의 래깅 요소들의 단부 피스(end piece, 9)들과 협력(collaborate)하고, 상기 제2 층(10)의 래깅 요소 하나는 상기 유지 부재들의 하중에 반응하기 위해, 상기 고밀도 폴리머 폼 블록의 모서리들에서, 상기 고밀도 폴리머 폼 블록의 두께 방향으로 연장되는 강성 클리트(rigid, cleat, 27)들을 매번 포함하는 밀봉된 단열 탱크.
3. The method according to claim 1 or 2,
One of the first layer lagging elements (11) and the second layer lagging elements (10) are each arranged and arranged in the same plane in the plane of the tank wall, and a retaining member , 30) are arranged in the corners of the aligned lagging elements and arranged so that aligned lagging elements of the two layers of the insulating barrier are fixed to the support structure (1) and one of the lagging elements of the second layer (10) reacts with the load of the holding members, at the corners of the high density polymer foam block, the high density polymer foam block And a rigid cleat (27) extending in the thickness direction.
제5항에 있어서,
상기 정렬된 제1 층의 래깅 요소 및 상기 정렬된 제2 층의 래깅 요소는 함께 고정되고 조립식 단열 모듈(6)을 형성하는 밀봉된 단열 탱크.
6. The method of claim 5,
Wherein the aligned first layer lagging elements and the aligned second layer lagging elements are secured together and form a prefabricated thermal insulation module (6).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 층의 래깅 요소는 상기 폼 블록에 고정된 합판으로 된 커버패널(13)을 포함하고, 상기 커버패널은 소나무로 된 내판과 자작나무로 된 외판을 포함하는 밀봉된 단열 탱크.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the lagging element of the second layer comprises a cover panel (13) made of plywood fixed to the foam block, the cover panel comprising an inner plate made of pine and a shell plate made of birch.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 층의 래깅 요소(10)의 하부 표면을 따라 배열된 매스틱(mastic) 비드(bead)들은 상기 지지 구조의 평평함에 있어서의 임의의 결함을 보완하도록 상기 지지 구조(1)에 기대게 배치되는 밀봉된 단열 탱크.
3. The method according to claim 1 or 2,
Mastic beads arranged along the lower surface of the lagging element 10 of the second layer may be placed on the support structure 1 to compensate for any defects in the flatness of the support structure. A sealed thermal insulation tank disposed.
제8항에 있어서,
상기 제2 층의 래깅 요소는 상기 폼 블록 아래에 고정된 강성 바닥패널(14)을 포함하고, 상기 매스틱 비드들은 상기 바닥패널에 고정되는 밀봉된 단열 탱크.
9. The method of claim 8,
Wherein the lagging element of the second layer comprises a rigid floor panel (14) secured under the foam block, the mastic beads being secured to the floor panel.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 층의 래깅 요소의 박스 구조는 바닥패널(17), 상기 바닥패널에 고정되고 상기 박스 구조의 내부 공간의 윤곽을 정하도록 상기 바닥패널의 일측으로부터 직각으로 돌출되는 횡방향 시트(lateral sheet, 16)들, 상호 평행하고 상기 바닥패널에 수직이며, 상기 내부 공간을 상기 제1 층의 래깅 요소(11)의 단열 패킹이 배치되는 복수의 컴파트먼트(compartment)들로 나누기 위해 상기 횡방향 시트들 사이로 연장되는 복수의 내부 파티션(internal partition, 15, 115)들, 및 상기 박스 구조의 내부 공간을 폐쇄하기 위해 상기 횡방향 시트들과 상기 내부 파티션들의 상부 단부 상에, 상기 바닥패널과 평행하게 그리고 임의의 간격을 두고 지지 및 고정된 커버패널(18)을 포함하는 밀봉된 단열 탱크.
3. The method according to claim 1 or 2,
The box structure of the lagging element of the first layer comprises a floor panel (17), a lateral sheet (17) fixed to the floor panel and projecting perpendicularly from one side of the floor panel to contour the interior space of the box structure , 16), which are parallel to each other and perpendicular to the floor panel, for dividing the internal space into a plurality of compartments in which the heat-insulating packing of the first layer's lagging element (11) A plurality of internal partitions (15,115) extending between the sheets and an upper end of the transverse sheets and the internal partitions in order to close the internal space of the box structure, And a cover panel (18) supported and fixed at an arbitrary spacing.
제10항에 있어서,
상기 박스 구조의 내부 파티션은, 두 개의 벽들 사이에 배열된 스페이서 피스(spacer piece, 20)들에 의해 서로 이격되고 평행하도록 함께 고정된 두 개의 벽(21)들로 이루어진 빈 구조(115)를 포함하는 밀봉된 단열 탱크.
11. The method of claim 10,
The internal partitions of the box structure include an empty structure 115 consisting of two walls 21 which are spaced apart and parallel to one another by spacer pieces 20 arranged between the two walls Lt; / RTI >
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 1차 단열 장벽은 나란히 배치된 래깅 요소(33)들로 이루어지고, 상기 1차 단열 장벽의 래깅 요소는 필수적으로 미네랄울 또는 퍼라이트로 이루어진 단열 패킹으로 충진된 박스 구조를 포함하는 밀봉된 단열 탱크.
3. The method according to claim 1 or 2,
The primary insulation barrier consists of lagging elements (33) arranged side by side and the lagging element of the primary insulation barrier is essentially a sealed thermal insulation tank comprising a box structure filled with a heat insulating packing of mineral wool or perlite .
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 또는 각 밀봉 멤브레인은 평행한 판금 스트립(strip)들을 포함하는데, 상기 판금 스트립들의 길이방향 단부들은 상기 탱크의 내부를 향하도록 돌출되고, 평행한 용접 플랜지(welding flange)들이, 상기 인접한 위로 올려진 길이방향 단부들과 함께 밀봉된 용접 이음매(joint)를 형성하도록 매번 두 개의 판금 스트립들 사이에서, 밑에 있는 단열 장벽(3, 5) 상에 유지되고, 상기 탱크 내부를 향하도록 돌출되는 밀봉된 단열 탱크.
3. The method according to claim 1 or 2,
The or each sealing membrane includes parallel sheet metal strips, wherein the longitudinal ends of the sheet metal strips are projected toward the interior of the tank, and parallel welding flanges are formed on the adjacent raised Between each of the two sheet metal strips so as to form a sealed weld joint with the longitudinal ends thereof and which is held on the underlying insulating barriers 3 and 5 and which protrudes toward the inside of the tank, Tank.
차가운 액체 제품 운송용 선박(70)으로서,
이중 선체(double hull, 72) 및 상기 이중 선체 내부에 배치된 제1항 또는 제2항에 따른 탱크(71)를 포함하는 선박.
As a cold liquid product transportation vessel 70,
A ship comprising a double hull (72) and a tank (71) according to claim 1 or 2 disposed within said double hull.
제14항에 따른 선박(70)의 사용 방법으로서,
차가운 액체 제품이 상기 선박에 선적 또는 상기 선박으로부터 하역되기 위해 단열 파이프(73, 79, 76, 81)들을 통해 부유식 또는 육지 저장 설비(77)와, 상기 선박(70)의 상기 탱크 사이에서 운반되는 방법.
A method of using a vessel (70) according to claim 14,
A cold liquid product is transported between the floating or land storage facility 77 and the tank of the vessel 70 via the insulation pipes 73, 79, 76, 81 to be loaded into or unloaded from the vessel How to do it.
차가운 액체 제품 운송 시스템으로서,
제14항에 따른 선박(70), 상기 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 육지 저장 설비(77)에 연결하도록 배치된 단열 파이프(73, 79, 76, 81)들, 및 차가운 액체 제품의 스트림(stream)을 상기 단열 파이프들을 통해 상기 부유식 또는 육지 저장 설비와, 상기 선박의 탱크 사이에서 운반되도록 하는 펌프를 포함하는 시스템.
As a cold liquid product transportation system,
(73, 79, 76, 81) arranged to connect a tank (71) provided on the hull of the ship to a floating or land storage facility (77), and a cold And a pump to cause a stream of liquid product to be transported through the insulated pipes between the floating or land storage facility and the tank of the vessel.
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