KR20210097126A

KR20210097126A - 밀봉 및 단열 탱크

Info

Publication number: KR20210097126A
Application number: KR1020217016472A
Authority: KR
Inventors: 세바스티앙 들라노; 조안 부고
Original assignee: 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2021-08-06
Also published as: SG11202105032RA; WO2020115406A1; CN113227637A; JP2022510379A; FR3089597B1; FR3089597A1; CN113227637B; JP7247341B2

Abstract

본 발명은 밀봉 단열 탱크에 관한 것으로, 단부 벽(102)의 밀봉 멤브레인은 제2 벽(104, 106)에 평행하고 제1 피치(y)만큼 이격되는 제1 시리즈의 주름(118) 및 제2 벽에 수직이고 제1 피치(y)만큼 이격되는 제2 시리즈의 주름(120)을 포함하고, 각 세로 벽의 밀봉 멤브레인은 복수 개의 세로 주름을 포함하며, 제1 벽(108)의 세로 주름(126)은 제1 피치(y)보다 큰 제2 피치(z)만큼 이격되고 각도 배열에 의해 단부 벽의 제1 및 제2 시리즈의 주름(120, 118) 중 하나에 연속적으로 연결되며, 제1 벽(108)의 평면과 제2 벽(104, 106)의 평면 사이의 각도(130, 132) 및 제1 피치(y)와 제2 피치(z)의 비율은 서로에 대해 정의된다.

Description

밀봉 및 단열 탱크

본 발명은 액화 가스와 같은 유체를 저장 및/또는 이송하기 위한 밀봉, 단열 멤브레인 탱크의 분야에 관한 것이다.

밀봉 단열 멤브레인 탱크는 특히 약 -163°C의 대기압에서 저장되는 액화 천연가스(liquefied natural gas, LNG)를 저장하기 위해 사용된다. 이러한 탱크는 육상 또는 부유식 구조물에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우, 탱크는 액화 천연 가스를 이송하거나 부유식 구조물에 동력을 공급하는 연료로 사용되는 액화 천연 가스를 수용하기 위해 사용될 수 있다.

문서 WO-A-89/09909는 구체적으로 (탱크의 외부에서 탱크의 내부까지) 하중-지지 구조물에 고정되는 2차 단열 장벽, 2차 단열 장벽에 의해 지지되는 2차 밀봉 멤브레인, 2차 밀봉 멤브레인에 의해 지지되는 1차 단열 장벽 및 단열 장벽에 의해 지지되고 탱크에 저장된 액화 천연 가스와 접촉하도록 설계된 1차 밀봉 멤브레인의 다층 구조의 벽을 포함하는 하중-지지 구조물에 배치되는 액화 천연 가스를 위한 밀봉 단열 저장 탱크를 개시한다. 1차 단열 장벽은 2차 밀봉 멤브레인의 용접 지지물을 이용하여 고정되는 강판의 조립체를 포함한다.

일 실시예에서, 1차 밀봉 멤브레인은 2개의 직각 방향의 주름을 구비하는 직사각형 시트의 조립체에 의해 형성되며, 상기 시트들은 서로 겹쳐져 용접되고 상기 시트들의 엣지는 1차 단열 장벽의 플레이트의 엣지를 따라 래벳(rabbet)으로 고정된 금속 스트립에 용접된다.

본 발명의 핵심이 되는 하나의 아이디어는 견고함이 입증된, 평행하는 스트레이크에 의해 형성된 2차 멤브레인, 우발적인 압입 및 예컨대 열 수축, 화물의 이동 및/또는 해양에서 선박 거더(girder)의 변형으로 인한 기타 응력에 대항하여 매우 우수한 강도를 제공할 수 있는 주름진 1차 멤브레인의 이점들을 결합한 탱크 벽을 제공하는 것을 포함한다.

본 발명의 핵심이 되는 또 다른 아이디어는 제조가 비교적 간단하고 1차 멤브레인으로 다양한 유형의 주름진 밀봉 멤브레인을 사용할 수 있는 탱크 벽을 제공하는 것을 포함한다.

본 발명의 핵심이 또는 또 다른 아이디어는 다양한 탱크 벽의 동일하거나 유사한 단열 패널의 사용을 가능하게 하면서 인접한 벽 사이의 주름의 연속성을 가능하게 하는 탱크를 제공하는 것을 포함한다.

이러한 목적을 위해, 본 발명은 하중-지지 구조물, 특히 다면체의 하중-지지 구조물에 내장된 밀봉 단열 탱크를 제안하며, 탱크는 하나 이상의 하중-지지 구조물의 하나 이상의 하중-지지 벽에 고정되는 하나 이상의 탱크 벽을 구비한다.

일 실시예에 따르면, 탱크 벽은 가로단부 벽(transverse end wall) 및 단부 벽에 연결되는 복수 개의 세로 벽(longitudinal wall)을 구비하고, 복수 개의 벽은 제1 엣지에서 단부 벽에 연결되는 제1 벽 및 제2 엣지에서 단부 벽에 연결되고 제1 벽에 인접한 제2 벽을 포함하며,

각각의 세로 벽 및 단부 벽은 탱크에 포함된 제품과 접촉하도록 설계된 밀봉 멤브레인 및 밀봉 멤브레인과 하중-지지 구조물 사이에 배치된 단열 장벽을 구비하고,

세로 벽의 단열 장벽은 세로로 배향되고 반복되는 패턴을 따라 병치된 단열 패널의 열을 포함하며, 단부 벽의 단열 장벽은 제2 벽에 평행하거나 또는 수직한 방향으로 배향되고 반복되는 패턴을 따라 병치된 단열 패널의 열을 포함하며,

단부 벽의 밀봉 멤브레인은 제2 벽에 평행하고 제1 피치(pitch, y)만큼 이격된 제1 시리즈의 주름 및 제2 벽에 수직하고 제1 피치(y)만큼 이격된 제2 시리즈의 주름을 구비하고,

각 세로 벽의 밀봉 멤브레인은 복수 개의 세로 주름을 구비하며, 제2 벽의 세로 주름은 상기 제1 피치(y)만큼 이격되고 제2 엣지에서 단부 벽의 제2 시리즈의 주름에 연속적으로 연결되며, 제1 벽의 세로 주름은 제1 피치(y)보다 큰 제2 피치(z)만큼 이격되고 제1 엣지에서 각도 배열에 의해 단부 벽의 제1 및 제2 시리즈의 주름 중 하나에 연속적으로 연결되며 복수 개의 편차 주름(deviation corrugation)을 포함하며,

제1 벽의 평면과 제2 벽의 평면 사이의 각도 및 제1 피치(y)와 제2 피치(z) 사이의 비율은 서로에 대해 정의된다.

유리한 실시예에 따르면, 이러한 탱크는 다음 특징 중 하나 또는 그 이상을 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 피치(z)와 제1 피치(y) 사이의 비율은 제1 벽의 평면과 제2 벽의 평면 사이 각도의 사인(sine) 또는 코사인(cosine)과 같다.

일 실시예에 따르면, 단부 벽의 단열 패널 열의 반복되는 패턴 및 제1 벽의 단열 패널 열의 반복되는 패턴은 미리 정해진 치수를 공유하고,

제1 벽의 평면과 제2 벽의 평면 사이의 각도는 반복되는 패턴의 상기 치수가 먼저 제1 피치(y)의 제1 정수배(n1)이고, 두번째로 제2 피치(z)의 제2 정수배(n2) (제1 배수(n1)보다 작음)가 되도록 선택되며,

상기 각도는 제2 정수배(n2)와 제1 정수배(n1) 사이의 비율의 아크 코사인(arc cosine) 또는 아크 사인(arc sine)의 함수이다. 예컨대, n2/n1 = 2/3이다. 이러한 각도 배열은 탱크의 임의의 벽에 대해 피치의 배수이면서, 반복되는 패턴의 단일 치수가 얻어지도록 한다. 이러한 배열의 한가지 이점은 제1 벽과 단부 벽 뿐 아니라 제2 벽에도 동일한 단열 패널의 사용이 가능한 탱크를 제공하는 점이다. 이러한 배열의 또 다른 이점은 제조 비용이 보다 적게 드는 보다 간단한 탱크를 얻는 점이다.

일 실시예에 따르면, 단부 벽의 패널의 열은 제2 벽에 수직이고 제1 벽의 세로 주름은 단부 벽의 제1 시리즈의 주름에 연속적으로 연결되며,

제1 벽의 평면과 제2 벽의 평면 사이의 각도는 제2 배수(n2)와 제1 배수(n1) 사이의 비율의 아크 코사인과 같다.

일 실시예에 따르면, 단부 벽의 패널의 열은 제2 벽에 평행하고 제1 벽의 세로 주름은 단부 벽의 제2 시리즈의 주름에 연속적으로 연결되며,

제1 벽의 평면과 제2 벽의 평면 사이의 각도는 제2 배수(n2)와 제1 배수(n1) 사이의 비율의 아크 사인과 같다.

코사인과 사인이 유리수 n2/n1 인 제1 벽의 평면과 제2 벽의 평면 사이의 각도를 선택하는 것은 특정 상황에서 충족시키기 어려운 요구조건일 수 있다. 예컨대 45°의 값 또는 임의의 다른 값으로 이 각도를 설정하도록 더 큰 범위를 남겨 두는 또 다른 실시예에 따르면, 단부 벽의 단열 패널 열의 반복되는 패턴의 치수는 제1 벽의 단열 패널 열의 반복되는 패턴의 치수와 다르고, 특히 이보다 크다.

일 실시예에 따르면, 단부 벽의 단열 패널 열의 반복되는 패턴의 치수는 제1 피치(y)의 정수배이다.

일 실시예에 따르면, 제1 벽의 단열 패널 열의 반복되는 패턴의 치수는 제2 피치(z)의 정수배이다.

일 실시예에 따르면, 제2 벽은 수평이고 제1 벽의 세로 주름은 단부 벽의 제1 시리즈의 주름에 연속적으로 연결된다.

이 경우, 제1 벽에서 멤브레인은 또한 단부 벽의 제2 시리즈의 주름 중 한 주름에 연속적으로 연결되는 제1 벽의 엣지에 인접한 적어도 하나의 추가적 세로 주름을 포함할 수 있다. 결과적으로, 두 개의 연속적인 주름 사이의 최대 거리는 두 개의 인접한 세로 벽 사이의 경계면에서의 거리를 포함하여 주어진 임계값 이하로 유지될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 벽은 수직이고 제1 벽의 세로 주름은 단부 벽의 제1 시리즈의 주름에 연속적으로 연결된다.

일 실시예에 따르면, 편차 주름은 세로 주름을 연장하는 제1 단부 및 제1 시리즈의 주름 또는 제2 시리즈의 주름 중 한 주름을 연장하는 제2 단부를 구비한다.

탱크 벽은 또한 저장되는 화물의 특성에 따라 단일 밀봉 멤브레인 및 단일 단열 장벽을 구비할 수 있다. 탱크 벽은 또한 수 개의 단열 장벽과 교번하는 수 개의 밀봉 멤브레인을 구비할 수 있다. 대응하는 실시예에 따르면, 밀봉 멤브레인은 1차 멤브레인이고 단열 장벽은 1차 단열 장벽이며, 각각의 세로 벽과 단부 벽은 또한 1차 밀봉 멤브레인과 하중-지지 구조물 사이에 배치되는 2차 밀봉 멤브레인 및 2차 멤브레인과 하중-지지 구조물 사이에 배치되는 2차 단열 장벽을 포함하고, 상기 2차 단열 장벽은 상기 벽의 1차 열과 동일한 방향으로 배향되고 반복되는 패턴으로 병치되는 단열 패널의 2차 열을 구비하며,

2차 멤브레인은 서로 평행한 복수 개의 스트레이크를 포함하고, 각각의 스트레이크는 2차 패널의 상부 표면에서 지지하는 편평한 중앙 부분 및 탱크 내부를 향해 돌출되는 두 개의 돌출 엣지를 구비하며, 두 엣지 사이의 거리는 스트레이크의 치수이고,

단부 벽의 2차 열 및 스트레이크는 수평이고 세로 벽의 2차 열 및 스트레이크는 세로로 배향되며,

1차 열의 반복되는 패턴의 치수 및 2차 열의 반복되는 패턴의 치수는 각각의 세로 벽 및 단부 벽에서 동일하다.

일 실시예에 따르면, 단부 벽의 2차 열 및 스트레이크는 수평이고 세로 벽의 2차 열 및 스트레이크는 세로로 배향된다.

일 실시예에 따르면, 1차 열의 반복되는 패턴의 치수 및 2차 열의 반복되는 패턴의 치수는 각각의 세로 벽 및 단부 벽에서 동일하다.

일 실시예에 따르면, 제1 벽에서, 2차 패널의 반복되는 패턴의 치수는 스트레이크의 치수의 정수배이다.

일 실시예에 따르면, 단부 벽 및/또는 제2 벽에서, 2차 패널의 반복되는 패턴의 치수는 스트레이크의 치수의 정수배이다.

일 실시예에 따르면, 제1 벽 및/또는 단부 벽 및/또는 제2 벽에서, 스트레이크의 치수 및 제2 피치는 동일하다.

본 발명은 또한 각각의 세로 벽과 단부 벽 또는 이러한 탱크 벽의 일부에 사용될 수 있는 탱크 벽 구조를 제공한다.

대응하는 실시예에 따르면, 탱크 벽, 특히 제1 벽, 제2 벽 및/또는 단부 벽은 탱크에 포함된 제품과 접촉하도록 설계된 1차 밀봉 멤브레인, 1차 밀봉 멤브레인과 하중-지지 벽 사이에 배치된 2차 밀봉 멤브레인, 1차 밀봉 멤브레인과 2차 밀봉 멤브레인 사이에 배치된 1차 단열 장벽 및 2차 밀봉 멤브레인과 하중-지지 벽 사이에 배치된 2차 단열 장벽을 구비하고,

2차 단열 장벽은 제1 방향에 평행한 복수 개의 2차 열을 구비하고, 2차 열은 복수 개의 병치된 평행 육면체의 2차 단열 패널을 포함하며, 2차 열은 반복되는 패턴으로 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 병치되고,

2차 밀봉 멤브레인은 낮은 팽창 계수를 갖는 합금으로 구성되며 제1 방향과 평행한 복수 개의 스트레이크를 포함하고, 팽창 계수는 예컨대 7.10^-6 K^-1보다 작거나 같으며, 스트레이크는 2차 단열 패널의 상부 표면에서 지지하는 편평한 중앙 부분 및 중앙 부분에 대해 탱크의 내부를 향해 돌출되는 두 개의 돌출 엣지를 구비하고, 스트레이크는 반복되는 패턴으로 제2 방향으로 병치되고 돌출 엣지에서 서로 밀봉되게 용접되며, 제1 방향과 평행하고 2차 단열 패널에 고정되는 고정 플랜지는 2차 단열 장벽에 2차 밀봉 멤브레인을 고정하기 위해 병치된 스트레이크 사이에 배치되며,

2차 열의 반복되는 패턴의 치수는 제2 방향의 스트레이크의 치수의 정수배이고,

하중-지지 벽은, 2차 열 사이의 경계면에 배치되며 하중-지지 벽에 2차 단열 패널을 고정하기 위해 2차 단열 패널과 협동하는 2차 유지 부재를 지지하며,

1차 단열 장벽은 제1 방향과 평행한 복수 개의 1차 열을 구비하고, 하나 또는 각각의 1차 열은 복수 개의 병치된 평행 육면체의 1차 단열 패널을 구비하며 예컨대 2차 열과 중첩되거나 적어도 두 개의 2차 열에 걸쳐 있고, 1차 열은 반복되는 패턴으로 제2 방향으로 병치되고, 1차 열의 반복되는 패턴의 치수는 제2 방향의 2차 열의 반복되는 패턴의 치수와 동일하다.

일 실시예에 따르면, 탱크 벽은 세로 벽이고 제1 방향은 세로 방향이다.

일 실시예에 따르면, 탱크 벽은 단부 벽이고 제1 방향은 상기 제2 벽에 평행하거나 수직이다.

일 실시예에 따르면, 예컨대 2차 유지 부재 또는 2차 단열 패널에 의해 지지되는 1차 유지 부재는, 1차 열 사이의 경계면에 배치되고 1차 단열 패널과 협동하여 2차 밀봉 멤브레인에 1차 단열 패널을 고정한다.

일 실시예에 따르면, 1차 열은 2차 열에 대해 2차 열의 반복되는 패턴의 치수의 일부분, 예컨대 절반만큼 제2 방향으로 오프셋된다. 이러한 오프셋으로, 1차 유지 부재와 2차 유지 부재 사이의 수직 정렬을 제한하거나 제거할 수 있으며, 이는 그러한 정렬에 의해 발생하는 열교현상(heat bridge)의 발생을 제한한다.

제1 방향 및/또는 제2 방향으로 1차 열을 오프셋하는 것의 또 다른 이점은 2차 단열 패널과 하중-지지 벽에 영향을 주는 1차 단열 및 멤브레인을 통과하는 힘의 보다 균일한 분포를 제공하는 것이다. 실제로, 이 경우에 1차 단열 패널에 가해지는 가압력은 수 개, 예컨대 두 개 또는 네 개의 기저를 이루는 2차 단열 패널에 걸쳐 분포된다.

일 실시예에 따르면, 1차 열 내의 1차 단열 패널 사이의 경계면은 1차 열이 그 위에 놓이는 2개의 2차 열 내의 2차 단열 패널 사이 경계면에 대해 제1 방향으로 오프셋된다.

바람직하게는 이 경우에, 1차 유지 부재는 2차 단열 패널의 엣지로부터 이격되어, 예컨대 2차 단열 패널의 중앙에서 2차 단열 패널에 의해 지지된다.

이러한 1차 유지 부재는, 예컨대 1차 단열 패널이 2차 단열 패널과 동일한 치수를 갖는 경우에는 모든 2차 유지 부재에 또는 모든 2차 단열 패널에 구비될 수 있으며, 예컨대 1차 단열 패널이 2차 단열 패널보다 길거나 1차 단열 패널이 제1 방향으로만 오프셋된 경우에는 2차 유지 부재의 일부 또는 2차 단열 패널의 일부에 구비될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 1차 유지 부재는 2차 밀봉 멤브레인 아래의 2차 단열 패널의 커버 플레이트에 고정되는 플레이트 및 상기 플레이트에 고정적으로 또는 수평 운동을 하도록 부착되고 1차 단열 장벽을 향해 2차 밀봉 멤브레인을 밀봉되어 가로지르는 로드(rod)를 구비한다.

일 실시예에 따르면, 1차 밀봉 멤브레인은 제1 방향에 평행하고 제2 방향으로 반복되는 패턴으로 배치된 제1 주름 및 제1 주름들 사이에 위치하고 1차 단열 패널의 상부 표면에 지지되는 편평 부분을 구비하고, 1차 열의 반복되는 패턴의 치수는 제1 주름의 반복되는 패턴의 치수의 정수배, 구체적으로 피치(y 또는 z)의 정수배이며, 1차 밀봉 멤브레인은 제1 방향에 평행한 복수 개의 시트의 열을 구비하고, 시트의 열은 상호 중첩하거나 상호 중첩하지 않은 상태로 엣지 영역에서 서로 밀봉되게 용접되는 복수 개의 직사각형 시트를 포함하며, 시트의 열은 제2 방향으로 병치되고 서로 밀봉되게 용접되며, 제2 방향의 시트의 열의 치수는 1차 열의 반복되는 패턴의 치수의 정수배이다.

제1 주름의 반복되는 패턴은 피치가 규칙적인 하나의 주름 또는 피치가 불규칙적인 수 개의 주름을 포함하는 반복되는 패턴일 수 있다. 단일 주름을 포함하는 반복되는 패턴은 제1 주름이 제2 방향으로 제1 규칙 간격, 즉 피치만큼 이격되고 반복되는 패턴의 치수는 제1 규칙 간격과 동일함을 의미한다. 이 경우에, 1차 열의 반복되는 패턴의 치수는 상기 제1 규칙 간격의 정수배이다. 수 개의 주름을 포함하는 반복되는 패턴은 주름 사이 간격이 반드시 규칙적인 것은 아니지만, 모든 간격이 주름의 반복되는 패턴의 치수라 지칭되는 규칙적인 간격으로 반복되는 것을 의미한다.

일 실시예에 따르면, 시트의 열은 1차 열에 대해 제2 방향으로 오프셋되어 시트의 열 사이의 용접 접합은 1차 열 사이의 경계면으로부터 이격되어, 즉 특히 유지 부재로부터 이격되어 위치한다.

이러한 특징은, 1차 밀봉 멤브레인의 시트 열 사이의 용접 접합이 제1 방향에 평행한 1차 단열 패널의 엣지로부터 이격되어, 따라서 높은 수준의 편평도를 가지는 표면에 필수적으로 생성될 수 있음을 의미한다. 그 결과로 용접의 국부적 변동의 위험이 적고 멤브레인 품질 수준이 보다 높게 얻어진다.

일 실시예에 따르면, 1차 열은 반복되는 패턴으로 병치된 복수 개의 평행 육면체의 1차 단열 패널을 구비하고, 1차 밀봉 멤브레인의 시트의 열은 반복되는 패턴으로 병치된 복수 개의 직사각형 시트를 구비하며, 직사각형 시트의 반복되는 패턴의 치수는 제1 방향으로 1차 단열 패널의 반복되는 패턴의 치수의 정수배이다.

일 실시예에 따르면, 직사각형 시트의 엣지는 제2 방향과 평행한 1차 단열 패널의 엣지에 대해 제1 방향으로 오프셋되어, 직사각형 시트 사이의 용접 접합은 제2 방향에 평행한 1차 단열 패널의 엣지로부터 이격되어 위치한다.

일 실시예에 따르면, 1차 단열 패널 및/또는 2차 단열 패널은 정사각형 형태를 갖는다.

1차 열의 반복되는 패턴 및/또는 2차 열의 반복되는 패턴은 제2 방향으로 간극(interstice)을 가질 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 두 열 사이에 간극이 있는 경우, 반복되는 패턴의 치수는 1차 또는 2차 단열 패널의 치수 및 간극의 치수의 합과 같다.

마찬가지로, 1차 또는 2차 열 내의 1차 또는 2차 단열 패널의 반복되는 패턴은 제1 방향으로 간극을 가질 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 두 개의 1차 또는 2차 단열 패널 사이에 간극이 있는 경우, 반복되는 패턴의 치수는 1차 또는 2차 단열 패널의 치수 및 간극의 치수의 합과 같다.

일 실시예에 따르면, 제2 방향으로 스트레이크의 치수는 상기 제1 규칙 간격 또는 피치의 정수배이다. 이러한 특징은 원하는 응용분야에서 현지 요구사항에 따라 스트레이크의 배향을 선택할 수 있게 한다.

일 실시예에 따르면, 1차 밀봉 멤브레인은 또한 제2 방향에 평행하고 제1 방향의 반복되는 패턴으로 배치된 제2 주름을 가지며, 편평 부분은 제1 주름 사이 및 제2 주름 사이에 위치한다.

제2 주름의 반복되는 패턴은 하나의 주름 또는 수 개의 주름을 포함하는 반복되는 패턴일 수 있다. 단일 주름을 포함하는 반복되는 패턴은 제2 주름이 제1 방향으로 제2 규칙 간격만큼 이격되는 것을 의미한다. 이 경우에, 제2 규칙 간격은 제1 규칙 간격과 동일하거나 상이할 수 있다. 수 개의 주름을 포함하는 반복되는 패턴은 주름 사이 간격이 반드시 규칙적인 것은 아니지만, 모든 간격이 주름의 반복되는 패턴의 치수라 지칭되는 규칙적인 간격으로 반복되는 것을 의미한다.

일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 주름은 제1 및 제2 주름 사이의 교차지점에서 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 연속적인 주름은, 예컨대 불활성 기체가 1차 밀봉 멤브레인 및 1차 단열 장벽 사이를 유동할 수 있도록 연속적 채널을 형성하는 것을 가능하게 한다. 불연속적인 주름은 스탬핑(stamping)에 의해 시트를 형성하는 것을 보다 용이하게 한다.

일 실시예에 따르면, 1차 단열 패널의 반복되는 패턴의 치수는 제2 주름의 반복되는 패턴의 치수의 정수배, 예컨대 상기 제2 규칙 간격의 정수배이다.

일 실시예에 따르면, 1차 밀봉 멤브레인의 직사각형 시트는 제2 주름의 반복되는 패턴의 치수의 정수배 또는 제2 규칙 간격의 정수배와 실질적으로 같은 제1 방향의 치수를 갖는다. 이 두 수량 사이에는 두 개의 인접한 시트 간의 중첩의 치수보다 작은 미세한 차이가 존재할 수 있다.

1차 밀봉 멤브레인은 다양한 재료로 생성될수 있는 고정 수단에 의해 1차 단열 장벽에 고정된다.

일 실시예에 따르면, 고정 수단은 직사각형 시트의 윤곽에 대응하는 위치에서 1차 단열 패널에 고정되는 금속 고정 스트립을 구비하며, 그 위에 직사각형 시트의 엣지 영역이 용접될 수 있다. 1차 단열 패널은 특히 하나 이상의 직사각형 시트의 직선 엣지를 고정하기 위한 고정 스트립 또는 하나 이상의 직사각형 시트의 코너 영역을 고정하기 위한 두 개의 교차(intersecting) 고정 스트립을 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 고정 수단은 직사각형 시트의 윤곽으로부터 이격되는 1차 단열 패널의 엣지 영역에 대응하는 위치에서 1차 단열 패널에 고정되는 예컨대, 디스크(disk) 형태의 금속 삽입체를 구비하며, 그 위에 직사각형 시트의 중앙 영역이 용접될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 1차 단열 패널은 1차 단열 패널의 커버 플레이트로 이어지는 1차 단열 패널의 두께 방향으로 교차 응력-완화 슬롯을 구비한다. 실시예들에 따르면, 하나 또는 각각의 금속 고정 스트립은 커버 플레이트에 고정되고 응력-완화 슬롯에 의해 분리되는 수 개의 정렬 세그먼트를 구비할 수 있으며 그리고/또는 금속 삽입체는 응력-완화 슬롯 사이의 커버 플레이트에 고정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 단열 패널은 하중-지지 구조물 또는 2차 밀봉 멤브레인에 대해 놓이는 하부 플레이트, 하부 플레이트와 커버 플레이트 사이에 배치되는 중간 플레이트, 하부 플레이트와 중간 플레이트 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제1 층 및 중간 플레이트와 커버 플레이트 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제2 층을 구비한다. 이러한 구조는 단열 패널에서 재료의 차등 수축에 의해 발생되는 굽힘 응력을 제한할 수 있다는 점에서 유리하다.

일 실시예에 따르면, 오목홈은 단열 폴리머 폼의 제2 층에 형성되어, 중간 플레이트는 2차 유지 부재를 위한 지지 영역 중의 하나를 형성하도록 단열 폴리머 폼의 제2 층을 넘어 돌출된다.

일 실시예에 따르면, 단열 폴리머 폼의 제1 층은 단열 패널의 코너 영역 각각에서 하부 플레이트와 중간 플레이트 사이에서 연장되는 기둥을 수용하는 절단부분을 구비한다. 이것은 폼의 크리프(creep) 및 파쇄를 제한할 수 있게 한다.

또 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 단열 패널은 하부 플레이트, 커버 플레이트 및 하부 플레이트와 커버 플레이트 사이에서 탱크 벽의 두께 방향으로 연장되고 펄라이트(perlite)와 같은 단열 패킹(packing)으로 채워진 복수 개의 구획부를 한정하는 하중-지지 격벽을 구비한다.

일 실시예에 따르면, 유체는 액화 천연 가스와 같은 액화 가스이다.

이러한 탱크는, 예컨대 LNG 저장용의 육상 저장 설비의 일부일 수 있고, 또는 연안 또는 심해 부유식 구조물, 특히 액화 천연 가스 운반선, 부유식 저장 및 재기화 설비(floating storage and regasification unit, FSRU), 부유식 생산, 저장 및 하역 설비(floating production storage and unloading unit, FPSO) 및 이와 유사한 것에 설치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 극저온 유체를 이송하기 위한 선박은 이중 선체 및 이중 선체에 배치된 전술한 탱크를 구비한다.

일 실시예에 따르면, 이중 선체는 탱크의 하중-지지 구조물을 형성하는 내부 선체를 구비한다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 그러한 선박의 선적 또는 하역하는 방법을 제공하고, 여기서 유체는 단열 파이프를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 운반된다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 유체를 위한 이송 시스템을 제공하며, 시스템은 전술한 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육상 저장 설비에 연결하도록 배치된 단열 파이프 및 단열 파이프를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 유체를 구동하는 펌프를 포함한다.

첨부된 도면을 참조하여 오직 예시적이고 비제한적인 방식으로 주어진 본 발명의 여러 특징 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 본 발명은 보다 잘 이해될 것이며, 다른 목적, 세부사항, 특징 및 이점은 보다 명확해질 것이다

도 1은 탱크 벽의 절개 사시도이다.
도 2는 탱크 벽에 사용될 수 있는 2차 단열 패널의 사시도이다.
도 3은 탱크 벽에 사용될 수 있는 1차 단열 패널의 사시도이다.
도 4는 1차 단열 패널 및 2차 단열 패널을 하중-지지 구조물에 고정하기 위해 이와 협동할 수 있는 유지 장치의 사시도이다.
도 5는 도 4의 유지 장치의 분해도이다.
도 6은 도 1의 VI 영역의 확대도로서, 또한 제1 실시예에 따른 1차 멤브레인을 고정하기 위한 수단을 나타낸다.
도 7은 도 6의 VII-VII 선에 따른 확대 단면도이다.
도 8은 도 6과 유사한 도면으로, 또한 1차 단열 장벽의 브릿지 요소를 나타낸다.
도 9는 도 8의 IX- IX 선에 따른 확대 단면도이다.
도 10은 도 6과 유사한 도면으로, 제2 실시예에 따른 1차 멤브레인을 고정하기 위한 수단을 나타낸다.
도 11은 액화 천연 가스 운반 선박의 탱크 및 이 탱크에 선적/하역하기 위한 터미널의 절개 개략도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 탱크 벽의 절개 사시도이다.
도 13은 도 12의 XIII 영역의 확대도로서, 또한 일 실시예에 따른 1차 고정 부재를 나타낸다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 탱크 벽의 사시도이다.
도 15는 다면체 탱크의 단면의 사시도이다.
도 16은 제1 실시예에 따른 도 15의 XVI 영역의 부분 투영도이다.
도 17은 제1 실시예에 따른 도 16의 단부 벽의 XVII-XVII 선에 따른 단면도이다.
도 18은 제1 실시예에 따른 도 16의 비스듬한 벽의 XVIII-XVIII 선에 따른 단면도이다.
도 19는 탱크의 제2 실시예에 따른 도 16의 단부 벽의 XVII-XVII 선에 따른 단면도이다.
도 20은 제2 실시예에 따른 도 16의 비스듬한 벽의 XVIII-XVIII 선에 따른 단면도이다.
도 21은 제3 실시예에 따른 비스듬한 벽의 사시도이다.

도 1은 액화 천연 가스(LNG)와 같은 액화 유체를 저장하는 밀봉 단열 탱크의 벽(1)의 다층 구조를 나타낸다. 탱크의 각 벽(1)은 두께 방향으로 계속하여, 탱크의 외부로부터 내부로, 하중-지지 벽(3)에 고정되는 2차 단열 장벽(2), 2차 단열 장벽(2)에 대해 지탱하는 2차 밀봉 멤브레인(4), 2차 밀봉 멤브레인(4)에 대해 지탱하는 1차 단열 장벽(5) 및 탱크에 포함된 액화 천연 가스와 접촉할 수 있도록 설계된 1차 밀봉 멤브레인(6)을 구비한다.

하중-지지 구조물은 특히 선박의 선체 또는 이중 선체로 형성될 수 있다. 하중-지지 구조물은 탱크의 일반적인 형태, 일반적으로 다면체 형태를 획정하는 복수 개의 하중-지지 벽(3)을 포함한다.

2차 단열 장벽(2)은 이하에서 상세하게 설명되는 유지 장치(98)를 이용하여 하중-지지벽(3)에 고정되는 복수 개의 2차 단열 패널(7)을 구비한다. 2차 단열 패널(7)은 대체로 평행 육면체 형태를 가지며, 평행한 열로 배치된다. 3개의 열은 문자 A, B 및 C로 표시된다. 매스틱(mastic) 비드(bead, 99)는 하중-지지벽(3)과 편평한 기준면 사이의 간격을 채우기 위해 2차 단열 패널(7) 및 하중-지지벽(3) 사이에 배치된다. 크래프트지(kraft paper)는 매스틱 비드(99)가 하중-지지벽(3)에 부착되는 것을 방지하기 위해 매스틱 비드(99)와 하중-지지벽(3) 사이에 삽입된다.

도 2는 일 실시예에 따른 2차 단열 패널(7)의 구조를 나타낸다. 이 경우에 2차 단열 패널(7)은 3개의 플레이트, 구체적으로 하부 플레이트(8), 중간 플레이트(9) 및 커버 플레이트(10)를 구비한다. 하부 플레이트(8), 중간 플레이트(9) 및 커버 플레이트(10)는, 예컨대 합판으로 구성된다. 2차 단열 패널(7)은 또한 하부 플레이트(8)와 중간 플레이트(9) 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제1 층(11) 및 중간 플레이트(9) 와 커버 플레이트(10) 사이에 끼워진 단열 폴리머 폼의 제2 층(12)을 구비한다. 단열 폴리머 폼의 제1 층 및 제2 층(11, 12)은 각각 하부 플레이트(8)와 중간 플레이트(9) 및 중간 플레이트(9)와 커버 플레이트(10)에 접착된다. 단열 폴리머 폼은 특히 폴리우레탄 기반의 폼, 선택적으로 섬유로 강화된 것일 수 있다.

단열 폴리머 폼의 제1 층(11)은 코너 기둥(13)을 수용하기 위해 코너 영역에 절단부분을 구비한다. 코너 기둥(13)은 4개의 코너 영역에서, 2차 단열 패널(7)의 하부 플레이트(8)와 중간 플레이트(9) 사이에서 연장된다. 코너 기둥(13)은 예컨대 스테이플(staple) 또는 스크류 또는 접착제에 의해 하부 플레이트(8) 및 중간 플레이트(9)에 고정된다. 코너 기둥(13)은 예컨대, 합판 또는 플라스틱으로 구성된다. 코너 기둥(13)은 사용 중의 압축 하중의 일부를 흡수하고 폼의 크리프 및 파쇄를 제한하도록 한다. 이러한 코너 기둥(13)의 열수축 계수는 단열 폴리머 폼의 제1 층(11)의 열수축 계수와 다르다. 또한, 탱크가 냉각될 때, 2차 단열 패널(7)의 변형은 다른 영역에서보다 코너 기둥(13)에서 더 작을 수 있다.

또한, 2차 단열 패널(7)은 이하에서 상세하게 설명될 유지 장치(98)를 수용하기 위해 그 코너 영역에 오목홈(14, 54)을 구비한다. 2차 단열 패널(7)은 하부 플레이트(8)부터 중간 플레이트(9)까지 유지 장치(98)의 로드(15)를 통과시킬 수 있는 제1 오목홈(14)을 구비한다. 중간 플레이트(9) 위에, 2차 단열 패널(7)은 제2 오목홈(54)을 구비한다. 제2 오목홈(54)의 치수는 제1 오목홈(14)의 치수보다 크고, 이에 따라 중간 플레이트(9)는 단열 폴리머 폼의 제2 층(12) 및 커버 플레이트(10)를 넘어 돌출된다. 따라서, 중간 플레이트(9)는 2차 단열 패널(7)의 코너 영역에서 유지 장치(98)의 2차 지지 플레이트(17)와 협력할 수 있는 지지 영역(16)을 형성한다.

또한, 커버 플레이트(10)는 이 4개의 코너 영역에 카운터보어(18)을 구비한다. 각각의 카운터보어(18)는 유지 장치(98)의 하중 분배 플레이트(19)을 수용할 수 있다. 카운터보어(18)의 두께는 하중 분배 플레이트(19)가 커버 플레이트(10)의 상부면과 동일 평면 상에 있도록 하중 분배 플레이트(19)와 실질적으로 유사한 두께를 갖는다. 커버 플레이트(10)는 또한 용접 지지물을 수용하기 위한 슬롯(20)을 구비한다.

2차 단열 패널(7)의 구조는 예시의 방식으로 위에서 설명된다. 따라서, 또 다른 실시예에서, 2차 단열 패널(7)은 또 다른 전반적인 구조, 예컨대 문서 WO2012/127141에서 설명되는 것과 같은 구조를 구비할 수 있다. 이때 2차 단열 패널(7)은 하부 플레이트, 커버 플레이트 및 하부 플레이트와 커버 플레이트 사이에서 탱크 벽(1)의 두께 방향으로 연장되고 펄라이트, 글라스울(glass wool) 또는 락울(rock wool)과 같은 단열 패킹으로 채워진 복수 개의 구획부를 한정하는 하중-지지 격벽을 구비하는 박스 형태로 형성된다.

도 1은 또한 2차 밀봉 멤브레인(4)이 돌출 엣지를 구비하는 금속 스트레이크(21)의 연속적인 층을 구비하는 것을 나타낸다. 스트레이크(21)는 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트(10)에 형성된 슬롯(20)에 고정되는 평행한 용접 지지물에 그 돌출 엣지(32)를 통해 용접된다. 스트레이크(21)는 예컨대 인바(Invar®), 즉 팽창 계수가 일반적으로 1.2.10^-6 와 2.10^-6 K^-1 사이인 니켈 및 철의 합금으로 구성된다. 또한 팽창 계수가 일반적으로 7.10^-6 K^-1정도인 망간 및 철의 합금을 이용하는 것도 가능하다.

1차 단열 장벽(5)은 전술한 유지 장치(98)에 의해 하중-지지벽(3)에 고정되는 복수 개의 1차 단열 패널(22)을 구비한다. 1차 단열 패널(22)은 일반적으로 평행 육면체 형태이다. 또한, 상이할 수 있는, 특히 더 작을 수 있는 탱브 벽(1)의 두께 방향으로의 두께를 제외하고는 1차 단열 패널의 치수는 1차 단열 패널(22)의 치수와 동일하다. 각각의 1차 단열 패널(22)은 탱크 벽(1)의 두께 방향으로 2차 단열 패널(7) 중 하나와 정렬된다.

도 3은 일 실시예에 따른 1차 단열 패널(22)의 구조를 나타낸다. 1차 단열 패널(22)은 도 2의 2차 단열 패널(7)과 유사한 다층 구조를 갖는다. 따라서, 1차 단열 패널(22)은 계속하여, 하부 플레이트(23), 단열 폴리머 폼의 제1 층(24), 중간 플레이트(25), 단열 폴리머 폼의 제2 층(26) 및 커버 플레이트(27)를 포함한다. 단열 폴리머 폼은 특히 폴리우레탄 기반의 폼, 선택적으로 섬유로 강화된 것일 수 있다.

1차 단열 패널(22)은 코너 영역에 오목홈(28)을 구비하여, 하부 플레이트(23)는 단열 폴리머 폼의 제1 층(24), 중간 플레이트(25), 단열 폴리머 폼의 제2 층(26) 및 커버 플레이트(27)를 넘어 돌출된다. 따라서, 하부 플레이트(23)는 1차 단열 패널(22)의 코너 영역에서 유지 장치(98)의 1차 지지 플레이트(30)와 협력할 수 있는 지지 영역(29)을 형성한다. 쐐기(wedge)가 하부 플레이트(23)에 추가될 수 있으며, 상기 쐐기의 형상은 지지 영역(20)의 형상과 유사하고 유지 장치(98)의 1차 지지 플레이트(30)와 협동할 수 있다.

하부 플레이트(23)는 2차 밀봉 멤브레인(4)의 스트레이크(21)의 돌출 엣지(32)를 수용할 수 있는 슬롯(31)을 구비한다. 커버 플레이트(27)는 또한 1차 밀봉 멤브레인(6)을 고정하기 위해 도 1 및 3에는 도시되지 않은 고정 수단을 구비할 수 있다.

1차 단열 패널(22)의 구조는 예시의 방식으로 위에서 설명된다. 또한, 또 다른 실시예에서, 1차 단열 패널(22)은 또 다른 전반적인 구조, 예컨대 문서 WO2012/127141에서 설명되는 것과 같은 구조를 구비할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 1차 단열 장벽(5)은 탱크에서의 설치 영역에 따라, 적어도 2개의 상이한 유형의 구조, 예컨대 전술한 2개의 구조를 갖는 1차 단열 패널(22)을 구비한다.

또한 도 1은 1차 밀봉 멤브레인(6)이 서로 직각인 두 시리즈의 주름을 갖는 직사각형 시트(33)의 연속적인 층을 구비하는 것을 나타낸다. 제1 시리즈의 주름(55)은 단열 패널(A, B, C)의 열에 수직으로, 따라서 스트레이크(21)의 돌출 엣지(32)에 수직으로 연장되며, 규칙 간격(57)을 갖는다. 제2 시리즈의 주름(56)은 단열 패널(A, B, C)의 열에 평행하게, 따라서 스트레이크(21)의 돌출 엣지(32)에 평행하게 연장되며, 규칙 간격(58)을 갖는다. 바람직하게는, 제1 시리즈의 주름(55)은 제2 시리즈의 주름(56)보다 더 높다.

직사각형 시트(33)는 공지된 기술에 따라, 엣지를 따른 작은 중첩 영역(59)을 형성하면서 서로 용접된다.

직사각형 시트(33)는 바람직하게는 대응하는 주름 사이 간격의 정수배 및 또한 1차 단열 패널(22)의 치수의 정수배인 너비 및 길이 치수를 갖는다. 도 1은 간격(57)의 4배 x 간격(58)의 12배로 측정되는 직사각형 시트(33)를 나타낸다. 바람직하게는 간격(57 및 58)은 동일하다. 그러므로, 탱크에서 주름(55 및 56)의 방향은 단열 장벽의 생산과 관련하여 중대한 수정을 수반하지 않고 적용 시 요구사항에 쉽게 조정될 수 있다.

예컨대, 변형 실시예에서, 1차 밀봉 멤브레인(6)은 90° 회전되어 제1 시리즈의 주름(55)은 단열 패널(A, B, C)의 열에 평행하게, 따라서 스트레이크(21)의 돌출 엣지(32)에 평행하게 연장된다.

1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)은 열(A, B, C)의 너비 방향으로 동일한 치수를 갖는다. 이 치수는 관례적으로 단열 패널의 길이로 지칭될 것이다. 이 열 너비는 동일한 방향으로 주름 사이 간격의 정수배이고, 이 경우 간격(58), 및 스트레이크(21)의 너비의 정수배는 실질적으로 모든 하중-지지벽(3)에 걸쳐 수 배로 반복되는 패턴을 형성함으로써 탱크 벽의 모듈식 생산을 용이하도록 한다.

바람직하게는, 스트레이크(21)의 너비는 동일한 방향의 주름 사이 간격의 정수배, 예컨대 2배이다.

열(A, B, C)의 길이 방향으로, 1차 단열 패널(22)은 2차 단열 패널(7)과 동일한 치수 또는 이 치수의 정수배일 수 있다. 이 치수는 동일한 방향으로 주름 사이 간격의 정수 배이고, 이 경우 간격(57)은 모든 하중-지지벽(3)에 걸쳐 수 배로 반복되는 패턴을 형성함으로써 탱크 벽의 모듈식 생산을 용이하도록 한다.

바람직하게는, 1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)은 정사각형 형태이다. 따라서, 단열 패널의 설계에 중대한 수정을 요구하지 않고 탱크에서 주름 및 스트레이크의 상대적 방향을 조정하는 것이 쉽다.

바람직한 치수 예

주름 사이 간격(57, 58): PO

1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)의 너비: 4PO

1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)의 길이: 4PO(정사각형)

스트레이크(21)의 너비: 2PO

시트(33)의 길이: 12PO(도 1) 또는 8PO(도면 미도시)

시트(33)의 너비: 4PO

PO=300mm.

이 치수를 이용하면, 탱크 벽을 구성하는 부품의 고정의 용이성과 조립되어야 하는 부품의 개수 사이에서 우수한 절충점을 얻을 수 있다. 이 배치는 또한 탱크의 두 개의 벽 사이에서 주름의 연결을 단순화한다.

치수 예 2

주름 사이 간격(58): PO

주름의 간격(57): GO

1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)의 너비: 3GO

1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)의 길이: 4PO(직사각형)

스트레이크(21)의 너비: 2PO

시트(33)의 길이: 12PO

시트(33)의 너비: 3GO

PO=300mm

GO=340mm

예 3

주름(55)은 등거리가 아니고, 연속적인 간격이 다음과 같은 4개의 주름(55)의 반복적인 패턴에 따라 배치된다:

340, 340, 340, 180 mm

바람직하게는, 180 mm의 간격은 직사각형 시트(33)의 두 개의 대향하는 엣지 상에 위치하는 90 mm의 두 부분으로 분할된다.

반복되는 패턴의 치수는 그러므로 1200 mm이다. 나머지의 경우, 첫번째 예의 치수가 유지된다.

예 4

300, 400, 300, 200 mm

바람직하게는, 200 mm의 간격은 직사각형 시트(33)의 두 개의 대향하는 엣지 상에 위치하는 100 mm의 두 부분으로 분할된다.

반복 패턴의 치수는 그러므로 1200mm이다. 나머지의 경우, 첫번째 예의 치수가 유지된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유지 장치(98)는 1차 단열 패널(22) 및 2차 단열 패널(7)의 4개의 코너에 위치한다. 따라서, 2차 단열 패널(7) 및 1차 단열 패널(22)의 각각의 스택(stack)은 유지 장치(98)를 이용하여 하중-지지벽(3)에 고정된다. 따라서, 이 경우에 유지 장치(98)는 2차 유지 부재 위에 놓이는 1차 유지 부재를 포함한다. 또한, 각 유지 장치(98)는 4개의 인접한 2차 단열 패널(7) 및 4개의 인접한 1차 단열 패널(22)의 코너와 협력한다.

도 4 및 5는 일 실시예에 따른 유지 장치(98)의 구조를 보다 구체적으로 나타낸다.

유지 장치(98)는 소켓(socket, 34)을 구비하고, 소켓의 베이스는 4개의 인접한 2차 단열 패널(7)의 코너 영역의 간격에 대응하는 위치에서 하중-지지벽(3)에 용접된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 로드(15)의 하부 단부는 소켓(34)에 안착되는 너트(35)로 스크류된다. 로드(15)는 인접한 2차 단열 패널(7) 사이에서 이어진다.

로드(15)는 유지 장치(98)에서 연속적인 2차 단열을 보장할 수 있는 단열 플러그(36)에 형성된 보어를 통과한다. 단열 플러그(36)는 탱크 벽(1)의 두께 방향에 직교하는 평면에서 4개의 브랜치(branch)에 의해 획정되는 교차형태 부분을 갖는다. 4개의 브랜치 각각은 4개의 인접하는 2차 단열 패널(7) 중 2개 사이에 형성되는 간극에 삽입된다.

유지 장치(98)는 또한, 하중-지지벽(3)에 패널을 고정하기 위해 4개의 인접한 2차 단열 패널(7)의 각각에 형성되는 지지 영역(16)에 대해 하중-지지벽(3)을 향해 지지하는 2차 지지 플레이트(17)를 구비한다. 도시된 실시예에서, 2차 지지 플레이트(17)는 각각의 2차 단열 패널(7)의 단열 폴리머 폼의 제2 층(12)에 형성된 제2 오목홈(54)에 안착되고, 지지 영역(16)을 형성하는 중간 플레이트(9)의 영역에 대해 지지한다.

너트(37)는 2차 지지 플레이트(17)가 로드(15)에 고정되도록 로드(15)의 상부 단부에 형성되는 스레드(thread)와 협동한다.

도시된 실시예에서, 유지 장치(98)는 또한 하나 이상의 벨빌(belleville) 스프링 와셔(38)를 구비한다. 스프링 와셔(38)는 너트(37)와 2차 지지 플레이트(17) 사이에서 로드(15)에 스레드되어, 하중-지지벽(3)에 2차 단열 패널(7)의 탄성 고정을 보장할 수 있도록 한다. 또한, 유리하게는, 잠금 부재(39)는 로드(15) 상의 위치에 너트(37)를 고정하기 위해 로드(15)의 상부 단부에 국부적으로 용접된다.

유지 장치(98)는 또한 2차 지지 플레이트(17)에 고정되는 스페이서(41), 하중 분배 플레이트(19) 및 상부 플레이트(40)를 구비한다.

하중 분배 플레이트(19)는 4개의 인접한 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트(10)에 형성되는 카운터보어(18)의 각각에 안착된다. 하중 분배 플레이트(19)는 그러므로 2차 밀봉 멤브레인(4) 및 4개의 2차 단열 패널 각각의 커버 플레이트(10) 사이에 위치된다. 하중 분배 플레이트(19)는 인접한 2차 단열 패널(7)의 코너 사이에 높이 차이가 발생하는 것을 완화할 수 있다. 또한, 하중 분배 플레이트(19)는 2차 단열 패널(7)의 코너 영역에서 1차 단열 패널(22) 및 2차 밀봉 멤브레인(4)에 가해질 수 있는 응력을 분배할 수 있게 한다. 결과적으로, 하중 분배 플레이트(19)는 1차 단열 패널(22)의 하부 플레이트(23)의 끼임(pinching) 및 2차 단열 패널(7)의 코너 영역에서 1차 단열 패널(22)의 단열 폴리머 폼의 층(24, 26)의 끼임 및 압축을 제한할 수 있게 한다.

하중 분배 플레이트(19)는 유리하게는 스테인리스 스틸, 팽창 계수가 일반적으로 1.2.10^-6 과 2.10^-6 K^-1사이인 인바와 같은 니켈과 철의 합금, 팽창 계수가 2.10^-5 K^-1 미만, 일반적으로7.10^-6 K^-1 인 망간과 철의 합금 중에 선택된 금속으로 구성된다. 하중 분배 플레이트(19)는 1 내지 7 mm 사이, 바람직하게는 2 내지 4mm, 예컨대 약 3mm의 두께를 갖는다. 하중 분배 플레이트(19)는 유리하게는 정사각형 형태이고, 변의 길이가 100 내지 250mm 사이, 예컨대 약 150mm 이다.

상부 플레이트(40)는 하중 분배 플레이트(19) 아래에 배치되고 하중 분배 플레이트(19) 보다 작은 치수를 가지며, 이에 따라 하중 분배 플레이트(19)는 상부 플레이트(40)를 완전히 덮는다. 상부 플레이트(40)는 지지 영역(16)과 수평인 2차 단열 패널(7)의 코너 영역에 형성되는 오목홈(15)에, 즉 도 5에 도시된 실시예에서 2차 단열 패널(7)의 단열 폴리머 폼(12)의 제2 층에 형성되는 오목홈(54)에 안착된다.

상부 플레이트(40)는 1차 단열 패널(22)을 고정할 수 있는 핀(43)의 스레드된 베이스가 장착되는 스레드된 보어(42)를 구비한다. 핀(43)이 상부 플레이트(40)에 고정되도록 하기 위해, 하중 분배 플레이트(19)는 또한 상부 플레이트(40)의 스레드된 보어에 대향되도록 형성되는 보어를 구비하고, 이에 따라 핀(43)이 하중 분배 플레이트(19)를 통과할 수 있도록 한다.

상부 플레이트(40)는 하중-지지벽(3)에 평행한 두 개의 대향하는 큰 면, 두 개의 큰 면을 연결하며 탱크 벽(1)의 두께 방향에 평행하게 연장되는 4개의 면을 포함하는, 일반적으로 직사각형의 평행육면체 형태를 갖는다. 도 4 및 5에 도시된 실시예에서, 탱크 벽(1)의 두께 방향에 평행하게 연장되는 4개의 면은 필렛(fillet, 44)에 의해 연결된다. 이것은 임의의 예각을 제거하고, 응력 집중을 제한함으로써 1차 단열 패널(22)의 하부 플레이트(23)의 끼임(pinching)을 더욱 제한할 수 있다.

도시되지 않은 일 실시예에서, 상부 플레이트(40) 및 하중 분배 플레이트(19)는 단일한 한 개의 부품으로 형성될 수 있다.

스페이서(41)는 2차 지지 플레이트(17)와 상부 플레이트 사이에 배치되고, 따라서 2차 지지 플레이트(17)와 상부 플레이트(40) 사이의 간격을 유지하도록 할 수 있다. 도 4 및 5에 도시된 실시예에서, 스페이서(41)는 탱크 벽(1)의 두께 방향으로 봤을 때 상부 플레이트(40)의 크기 내에 놓이도록 사면(bevel, 45)을 갖는다. 즉, 상부 플레이트(40)는 스페이서(41)를 완전히 덮는다.

스페이서(41)는 유지 장치(98)에서 하중-지지벽(3)에 열교현상을 제한할 수 있도록 하는 목재로 구성된다. 스페이서(41)의 형상은 반전된 "U"자이고, 이에 따라 "U"자의 브랜치들 사이에 중앙 시트(seat, 46)을 형성한다. 중앙 시트(46)는 로드(15)의 상부 단부, 잠금 부재(39), 너트(37) 및 스프링 와셔(38)를 수용한다. 스페이서(41)는 또한 지지 표면(16)과 수평으로 형성되는 오목홈(15)에 안착된다.

잠금 부재(39)는 정사각형 또는 직사각형 형태이며, 여기서 대각선은 "U"자의 두 브랜치 사이의 중앙 시트(46)의 치수보다 더 긴 치수를 가지며, 이는 스페이서(39)에 대해 로드(15)의 회전을 차단하고 너트(35)로부터 로드(15)가 풀리는 것을 방지할 수 있도록 한다.

하중 분배 플레이트(19), 상부 플레이트(40), 스페이서(41) 및 2차 지지 플레이트(17)를 서로 고정하기 위해, 전술한 요소 각각에는 스크류(47, 48)가 통과하는 두 개의 보어가 구비된다. 2차 지지 플레이트(17)에 형성되는 보어 각각은 전술한 요소들이 서로 고정되도록 스크류(47, 48) 중 하나와 협동하는 스레드를 구비한다.

또한, 핀(43)은 2차 밀봉 멤브레인(4)의 스트레이크(21)를 통해 형성되는 홀을 통과한다. 핀(43)은 2차 밀봉 멤브레인(4)의 밀봉을 보장하기 위해, 홀을 중심으로 주변에 용접되는 플랜지(49)을 갖는다. 따라서 2차 밀봉 멤브레인은 핀(43)의 플랜지(49)과 하중 분배 플레이트(19) 사이에 끼워진다.

유지 장치(98)는 또한, 하중-지지벽(3)에 패널을 고정하기 위해 4개의 인접한 1차 단열 패널(22)의 각각에 형성되는 지지 영역(29)에 대해 하중-지지벽(3)을 향해 지지하는 1차 지지 플레이트(30)를 구비한다. 도시된 실시예에서, 각 지지 영역(29)은 1차 단열 패널(22) 중 하나의 하부 플레이트(23)의 돌출 부분에 의해 형성된다. 1차 지지 플레이트(30)는 지지 영역(29)과 수평인 1차 단열 패널(22)의 코너 영역에서 형성되는 오목홈(28)에 안착된다.

너트(50)는 1차 지지 플레이트(30)가 핀(43)에 고정되도록 핀(43)의 상부 단부에 형성되는 스레드와 협동한다. 도시된 실시예에서, 유지 장치(98)는 또한 하나 이상의 벨빌 스프링 와셔(51)를 구비하고, 이는 너트(50)와 1차 지지 플레이트(30) 사이에서 핀(43)에 스레드되어 하중-지지벽(3)에 1차 단열 패널(22)의 탄성 고정을 보장할 수 있도록 한다.

또한, 도 5에 도시된 단열 플러그(52)는 4개의 인접한 1차 단열 패널(22)의 코너 영역에 형성되는 오목홈(28)에서 유지 장치(98) 위에 삽입되고 이에 따라 유지 장치(98)에서 1차 단열 장벽(5)의 연속성을 보장한다. 또한, 도 5에 도시된 목재 폐쇄 플레이트(wooden closing plate, 53)는 1차 밀봉 멤브레인(6)의 지지 표면의 편평도를 보장한다. 폐쇄 플레이트(53)는 1차 단열 패널(22)의 코너 영역에 형성되는 카운터보어에 수용된다.

1차 밀봉 멤브레인(6)을 1차 단열 패널(22)에 고정하는 것이 도6 내지 14를 참조하여 여러 예시로 아래에 설명될 것이다.

도 6에 도시된 실시예에서, 금속 고정 스트립(60)은 직사각형 시트(33)의 윤곽을 따라 1차 단열 패널(22)의 커버 플레이트(27)에 고정된다. 직사각형 시트(33)의 엣지는 그러므로 고정 스트립(60)을 따라 용접에 의해 고정될 수 있다. 고정 스트립(60)은 임의의 적절한 수단, 예컨대 스크류 또는 리벳에 의해 카운터보어에서 커버 플레이트(27)에 고정된다.

도 6 및 7은 또한, 추가적인 고정점을 제공하기 위해 다른 위치에서, 예컨대 직사각형 시트(33)의 윤곽으로부터 이격된 1차 단열 패널(22)의 엣지를 따라서 1차 단열 패널(22)의 커버 플레이트(27)에 고정될 수 있는 금속 플레이트(61)를 나타낸다. 금속 플레이트(61)는 임의의 적절한 수단, 예컨대 스크류 또는 리벳에 의해 카운터보어에서 커버 플레이트(27)에 고정된다.

두 개의 1차 단열 패널(22) 사이의 경계면(62)에서의 단면인 도 7에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 직사각형 시트(33)의 편평 영역은 금속 플레이트(61)에 투명하게 용접될 수 있다.

도 8 및 9는 1차 단열 패널(22)의 또 다른 실시예를 나타내며, 이때 1차 단열 패널의 엣지는 예컨대, 합판으로 구성된 브릿지 플레이트(64)를 수용하기 위한 카운터보어(63)를 구비한다. 브릿지 플레이트(64)는 경계면(62)에서 두 개의 1차 단열 패널(22) 사이의 어떠한 간격도 방지하기 위해 두 개의 1차 단열 패널(22)의 커버 플레이트(27)에 고정되고, 따라서 1차 밀봉 멤브레인(6)이 놓이는 지지 표면의 균일성을 향상시킨다.

도 6 및 8에서, 커버 플레이트(27) 및 단열 폴리머 폼의 층(26)에는 커버 플레이트(27) 및 단열 폴리머 폼의 층(26)을 여러 부분으로 분할하고 이에 따라 냉각될 때 균열을 회피하는 응력-완화 슬롯(65)이 제공된다.

도 10은 1차 단열 패널(22)의 또 다른 실시예를 나타내며, 여기서 응력-완화 슬롯(65)은 공보 FR-A-3001945에 설명되는 바와 같이, 고정 스트립(60)에 인접한 영역에 제한된다.

예컨대, 복합 재료로 구성되는 열보호 스트립(66)은 용접하는 동안 커버 플레이트(27)의 손상을 방지하기 위해 직사각형 시트(33)의 윤곽의 특정 부분에서 고정 스트립(60)과 정렬된다.

도 12에 나타낸 탱크 벽(101)은 1차 단열 패널(22)의 하나의 열이, 2차 단열 패널(7)의 하나의 열에 중첩될 뿐 아니라, 2차 단열 패널(7)의 두 열에 걸쳐 놓이는 실시예를 나타낸다. 도 1 내지 10의 요소와 동일하거나 유사한 요소는 동일한 참조 번호로 표시되며, 이하 그 차이점에 대해서만 설명할 것이다.

도 12는 기본적으로 두 개의 수정을 나타낸다.

첫째로, 1차 유지 부재(97)는 분리되고 2차 유지 부재로부터 오프셋되었다. 도시되지 않은 2차 유지 부재는 다양한 방식, 예컨대 분배 플레이트(19) 위에 배치된 모든 요소가 제거된 유지 장치(98)와 같은 것으로 제조될 수 있다. 이 경우에, 하중 분배 플레이트(19) 및 상기 플레이트를 수용할 수 있는 카운터보어(18) 또한 제거될 수 있다. 도시되지 않은 2차 유지 부재는 다양한 개수 범위, 예컨대 2차 단열 패널(7) 당 2개 내지 5개가 있을 수 있고, 예컨대 2차 패널의 코너에 및/또는 제1 방향 또는 제2 방향의 두 개의 2차 패널 사이의 간극에 배치될 수 있다. 2차 유지 부재의 다른 실시예는 WO-A-2013093262에서 설명된다.

1차 유지 부재(97)는, 예컨대 도 13의 확대도에 도시된 것 또는 공보 FR-A-2887010에 설명된 것과 같은 다양한 방식으로 제조될 수 있다.

도 13에서, 1차 유지 부재(97)는, 예컨대 정사각형 또는 원형 윤곽을 갖는 플레이트(119)를 구비하고,

플레이트는 커버 플레이트(10)의 표면에 형성된 카운터보어에서 고정되고 예컨대 접착으로 단열 폴리머 폼의 층(11)을 향한다. 플레이트(119)는 전술한 핀(43)과 동일한 핀(143)이 스크류될 수 있는 커버 플레이트(10)의 상부 표면에 개구되는 스레드된 홀을 구비한다.

또한, 탱크 벽의 모든 제1 단계, 구체적으로 1차 단열 장벽(5) 및 이것이 지지하는 1차 밀봉 멤브레인(6)은 2차 단열 패널(7)의 길이의 절반만큼 평면의 양 방향으로 오프셋되어 있다. 따라서, 2차 유지 부재 바로 위에 있는 대신에, 1차 유지 부재(97)는 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트의 중앙에 있다.

이러한 오프셋에도 불구하고, 2차 유지 부재는 4개의 인접한 2차 단열 패널(7)의 코너와 여전히 협동하고, 1차 유지 부재(97)는 4개의 인접한 1차 단열 패널(22)의 코너와 여전히 협동한다. 오프셋의 크기는 상이할 수 있으며 1차 유지 부재(97)는 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트의 다른 위치에 있을 수 있으나, 바람직하게는 돌출 엣지(32)로부터 이격되어 이와 간섭되지 않는다. 오프셋의 크기는 평면의 두 방향에서 상이할 수 있다.

도 14에 개략적으로 도시된 탱크 벽(201)은 1차 단열 패널(22)의 열이 2차 단열 패널(7)의 열 위에 놓이지만, 단열 패널의 길이의 일부, 이 경우는 상기 길이의 절반만큼 제1 방향으로 오프셋되는 일 실시예를 나타낸다. 따라서, 제1 열의 1차 단열 패널(22)은 기저를 이루는 2차 열의 두 개의 2차 단열 패널(7)에 걸쳐 있다. 도 1 내지 도13의 요소와 동일하거나 유사한 요소는 동일한 참조 번호로 표시되며, 이하 그 차이점에 대해서만 설명할 것이다.

도 14에 개략적으로 도시된 실시예에서, 1차 단열 패널(22)은 1차 단열 패널(22)의 변의 중간에 배치된 유지 부재에 의해 도시되지 않은 2차 밀봉 멤브레인에 고정된다. 따라서, 2차 단열 패널(7)의 커버 플레이트 중앙에 배치된 1차 유지 부재(97)는 제1 열의 두 개의 1차 단열 패널(22)과 협력하며 제1 열의 너비를 따라 중간에 위치된다. 또한, 2차 유지 부재(92)는 선행 실시예에서와 같이 2차 단열 패널(7)의 코너에 위치된다. 2차 유지 부재(92)는 1차 유지 부재(91)를 지지한다. 2차 유지 부재(92) 및 이것이 지지하는 1차 유지 부재(91)는 유지 장치(98)와 유사하거나 또는 상이하게 제조될 수 있다. 도 1과는 달리, 1차 유지 부재(91)는 이 경우 1차 단열 패널(22)의 변의 중앙에서 2개의 1차 단열 패널(22)과만 협동한다.

1차 유지 부재(91)에 대한 접근을 용이하게 하기 위해, 1차 단열 패널(22)의 형상은 접근 샤프트(93)를 형성하도록 설계될 수 있다. 이 경우에, 1차 유지 부재(91)가, 예컨대 강성 플레이트, 예컨대 합판(도면 미도시)으로 구성된 강성 플레이트로 덮힌 폴리우레탄 폼 플러그와 함께 설치된 후, 샤프트(93)는 차단된다.

도 15는 다면체 탱크(100)의 부분적 절개 사시도이다. 탱크(100)는 다면체의 하중-지지 구조물(103)을 구비한다. 탱크(100)는 하중-지지 구조물(101)을 가로지르는 단부 벽(102) 및 복수 개의 세로 벽(104, 106, 108)을 구비한다. 벽(104)은 탱크의 하부 및 천장 벽에 각각 수평이다. 벽(106)은 수직 벽이고, 벽(108)은 수평 벽(104)을 수직 벽(106)에 각각 연결하는 비스듬한 벽이다.

탱크 벽을 형성하기 위해 도 1 내지 14를 참조하여 전술한 구조는 다면체 탱크(100)의 벽 중 하나, 전부 또는 일부에 적용될 수 있다. 비스듬한 벽(108)과 단부 벽(102) 사이의 연결 영역은 이하에서 자세하게 설명할 것이다.

도 16은 일 실시예에 따른 도 15의 XVI 영역의 편평한 부분 투영도이다. 단부 벽(102)은 먼저 제1 엣지(110)에서 비스듬한 벽(108)에 연결되고, 두번째로 제2 엣지(112)에서 수평 벽(104)에 연결된다.

각각의 탱크 벽은 도 1 또는 도 12에 도시된 구조와 유사한 다층 구조를 가질 수 있다. 도 16은 1차 멤브레인(6)의 주름(일점쇄선으로 도시) 및 정사각형 1차 단열 패널(22) 중 일부의 윤곽을 나타낸다. 이 패널은 단부 벽(102)에서 1차 열(116), 수평 벽(104)에서 1차 열(117), 수직 벽(106)에서 1차 열(119) 및 비스듬한 벽(108)에서 1차 열(121)을 형성한다.

관련된 2차 장벽이 예시적 실시예로 도 17 및 18에서 단면도로 도시된다.

단부 벽(102)에서, 1차 밀봉 멤브레인(6)은 피치(y)만큼 이격되고 수평 벽(104)에 평행한 제1 시리즈의 주름(118) 및 제1 피치(y)만큼 이격되고 수평 벽(104)에 수직인 제2 시리즈의 주름(120)을 구비한다.

수평 벽(104)에서, 1차 멤브레인(6)은 제1 시리즈의 세로 주름(122)을 구비하고, 각 주름은 엣지(112)에서 제2 시리즈의 주름(120) 중 하나와 연속적으로 연결된다.

비스듬한 벽(108)의 1차 멤브레인은, 제2 피치(z)만큼 이격되고 엣지(110)에서 제1 시리즈의 주름(118)에 연속적으로 연결되는 주름들(126) 및 벽(108)의 세로방향 상부 엣지를 따라 배치되고 단부 벽(102)의 제2 시리즈의 주름(120) 중 하나와 연속적으로 연결되는 주름(127)을 포함하는 일 시리즈의 세로 주름을 구비한다.

추가적 주름(127)은 비스듬한 벽(108)의 너비에 따라 선택적이다. 이 주름(127)은 마지막 주름(126)과 벽의 엣지 사이의 거리가 일정 거리보다 크면 추가된다. 결과적으로, 두 개의 연속적인 주름 사이의 최대 거리는 두 개의 인접한 세로 벽 사이의 경계면에서의 거리를 포함하여 주어진 임계값 이하로 유지된다. 따라서, 추가적 주름(127)을 추가하는 것은 비스듬한 벽(108)의 너비를 조정할 수 있고, 건설 중 탱크의 치수에 더 큰 공차를 제공할 수 있다.

세로 주름(126)은 제1 시리즈의 주름(118)에 연결되는 제1 단부와 세로 주름(126)에 연결되는 제2 단부 사이의 엘보우(elbow)를 형성하는 편차 주름(128)에 의해 제1 시리즈의 주름(118) 중 하나에 연결된다.

단부 벽(102)의 1차 열(116)의 반복되는 패턴 및 비스듬한 벽(108)의 1차 열(121)의 반복되는 패턴은 미리 정해진 치수(L)를 공유한다. 이는 수평 벽(104)의 1차 열(117)의 반복되는 패턴 및 수직 벽(106)의 1차 열(119)의 반복되는 패턴과 동일한 치수일 수 있다. 예컨대, 이 치수는 1000 mm과 1500 mm 사이일 수 있다. 따라서, 1차 단열 패널(22)은 이 모든 벽에서 동일한 너비를 가질 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 반복되는 패턴은 1차 단열 패널(22) 사이의 간극을 포함할 수 있고, 간극의 너비는 바람직하게는 50 mm 이하이다. 이 경우에, 패널 사이 간극은 단열재, 예컨대 글라스울, 저밀도 폴리우레탄 폼 또는 임의의 다른 단열 재료로 덮힌다.

도 16에서, 각도(130)는 비스듬한 벽(108)의 평면과 수평 벽(104)의 평면 사이에서 정의되며, 각도(132)는 수직 벽(106)의 평면과 비스듬한 벽(108)의 평면 사이에서 정의된다. 각도(130, 132)는 상보적(complementary)이다. 두 평면 사이의 각도는 0° 와 90° 사이이다.

각도(130)는 치수(L)가 먼저 제1 피치(y)의 제1 정수배(n1)이고, 두번째로 제2 피치(z)의 제2 정수배(n2)(제1 정수배(n1)보다 작음)이도록, 즉 L=n1*y=n2*z 이도록 선택된다. 이를 위해, 각도(130)는 비율 n2/n1의 아크 코사인이다.

도시된 예에서, n1=3 이고 n2=2 이다. 각도(130)는 따라서 arccos(2/3)=48.19° 이다. 각도(131)는 따라서 여각이며, 또는 arcsin(2/3)=41.81° 이다.

1차 멤브레인(6)은 수직 벽(106)에 일 시리즈의 세로 주름(124)을 구비한다. 각 주름(124)은 엣지(114)에서 제1 시리즈의 주름(118) 중 하나에 연속적으로 연결된다.

변형 실시예에서, 1차 열(116)은 수직 벽(106)에 평행하게 배향될 수 있다.

도 17 및 18은 각각, 제1 실시예에 따라 XVII-XVII 선에 따른 단부 벽(102)의 단면 및 XVIII- XVIII 선에 따른 비스듬한 벽(108)의 단면을 나타낸다. 이 예시적 실시예에서, 단부 벽(102)은 1차 열(116)에 평행한 복수 개의 2차 열(216), 및 제1 시리즈의 주름(118)에 평행한 복수 개의 스트레이크(218)를 포함하는 2차 멤브레인을 구비한다. 제1 벽(108)은 또한 1차 열(121)에 평행한 복수 개의 2차 열(221) 및 세로 주름(126)에 평행한 복수 개의 스트레이크(226)를 포함하는 2차 멤브레인을 구비한다. 이 실시예에서, 모든 1차 단열 패널(22) 및 모든 2차 단열 패널(7)은 적어도 단부 벽(102)과 비스듬한 벽(108)에서 동일한 너비를 가질 수 있으나, 잠재적으로 다른 모든 벽에서도 가능할 수 있다.

치수 예

예시적 실시예에서:

- 단부 벽(102)의 1차 열(116)의 반복되는 패턴의 치수는 1200 mm 이고, 제1 피치(y)의 제1 정수배(n1)이며, 구체적으로 제1 정수배는 3이고 이에 따라 제1 피치는 400 mm 이다.

- 비스듬한 벽(108)의 1차 열(121)의 반복되는 패턴의 치수는 또한 1200 mm 이고, 제2 피치(z)의 제2 정수배(n2)이며, 구체적으로 제2 정수배는 2이고 이에 따라 제2 피치는 600 mm 이다.

- 단부 벽(102)의 2차 열(216)의 반복되는 패턴의 치수 및 제1 벽(108)의 2차 열(221)의 반복되는 패턴의 치수는 각각, 또한 1200 mm 이다.

- 단부 벽(102)의 스트레이크(218)의 너비 및 비스듬한 벽(108)의 스트레이크(226) 너비는 이 치수를 정수로 나눈 부분이고, 이 경우에는 600 mm 이다.

따라서, 이 예에서, 스트레이크(226)의 너비는 비스듬한 벽(108)의 피치(z)와 같다.

도 19 및 20은 도 17 및 18의 도면과 유사한 도면으로, 각도(130)가 전술한 조건을 충족시키지 않는 제2 실시예에 따른 것이다. 이 경우에, 각도(130)는 예컨대 45° 로 설정된다. 피치 사이의 비율은 따라서 y/z = cos(45°) = 0.707 이다.

이 제2 실시예에서, 1차 단열 패널(22)의 치수는 단부 벽(102) 및 비스듬한 벽(108)에서 동일할 수 없다. 실제로, 단부 벽(102)의 1차 열(116)의 반복되는 패턴의 치수는 피치(y)의 정수배(n1)이고(이 경우 n1=3), 비스듬한 벽(108)의 1차 열(121)의 반복되는 패턴의 치수는 피치(z)의 정수배(n2)이다(이 경우 n2=2). 1차 단열 패널(22)이 취급하기 용이하면서 n2/n1~cos(45°)를 만족할 수 있는 충분히 작은 두 정수를 선택하는 것은 불가능하다. 이 경우, 따라서 탱크의 시공 시 적어도 비스듬한 벽에서, 상이한 치수의 단열 패널을 사용한다. 배수(n1, n2)는 이러한 차이가 제한되도록, 예컨대 10%보다 작도록 선택될 수 있다.

치수 예 1

단부 벽(102)의 1차 열(116)의 반복되는 패턴의 치수는 1200 mm 이고, 제1 피치(y)의 제1 정수배(n1)이며, 구체적으로 제1 정수배는 3이고 이에 따라 제1 피치는 400 mm 이다.

제2 피치(z)는 단부 벽(102)의 제1 시리즈의 주름(118)과 비스듬한 벽(108)의 세로 주름(126)의 연속성을 보장하도록, 각도(130)의 코사인의 함수로서 선택될 수 있다. 제2 피치(z)는 566 mm 이다. 비스듬한 벽(108)의 1차 열(121)의 반복되는 패턴의 치수는 구체적으로 2인 제2 정수배(n2)이며, 이는 단부 벽(102)의 1차 열(116)의 반복되는 패턴의 치수와 상이하지만 상대적으로 가까운 치수를 얻도록 선택된다. 제1 벽(108)의 1차 열(121)의 반복되는 패턴의 치수는 1132 mm 이다.

또한, 단부 벽(102)에서, 2차 열(216)의 반복되는 패턴의 치수는 1차 열(116)의 반복되는 패턴의 치수와 같다. 제1 벽(108)에서, 2차 열(221)의 반복되는 패턴의 치수는 1차 열(121)의 반복되는 패턴의 치수와 같다. 또한, 제1 벽(108)의 스트레이크(226)의 치수는 제2 피치(z)와 같다.

치수 예 2

- 단부 벽(102)의 1차 열(116)의 반복되는 패턴의 치수는 1020 mm 이고, 제1 피치(y)의 제1 정수배(n1)이며, 구체적으로 제1 정수배는 3이고 이에 따라 제1 피치는 340 mm 이다.

- 제2 피치(z)는 480.8 mm 이다. 비스듬한 벽(108)의 1차 열(121)의 반복되는 패턴의 치수는 961.6 mm 이고, 피치(z)의 제2 정수배(n2)이며, 구체적으로 제2 정수배는 2이다.

도 21은 일 실시예에 따른 비스듬한 벽(108)의 사시도이다. 도 16과는 달리, 직사각형 시트(33)의 윤곽이 이 경우에 도시된다.

주름이 두 시리즈의 주름 사이 간극에서 연속적인 1차 밀봉 멤브레인은 전술하였다. 1차 밀봉 멤브레인은 또한 두 시리즈 사이의 간극에서 일부 주름이 불연속적인, 두 개의 서로 수직인 시리즈의 주름을 구비할 수 있다. 이 경우에, 중단부는 제1 시리즈의 주름 및 제2 시리즈의 주름에서 교대로 분포되고, 주어진 시리즈의 주름 내에서, 주름의 중단부는 인접한 평행 주름의 중단에 대해 오프셋된다. 이 오프셋은 두 개의 평행 주름 사이의 간격과 같을 수 있다.

도 11을 참조하면, 액화 천연 가스 운반 선박(70)의 절개도는 선박의 이중 선체(72)에 설치되는 일반적으로 각기둥 형태의 밀봉 및 단열 탱크(71)를 나타낸다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 포함되는 LNG와 접촉할 수 있는 1차 밀봉 장벽, 1차 밀봉 장벽과 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀봉 장벽 및 1차 밀봉 장벽과 2차 밀봉 장벽 사이 및 2차 밀봉 장벽과 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 두 개의 단열 장벽을 구비한다.

공지된 방식에서, 선박의 상부 갑판에 배치된 선적/하역 파이프(73)는 적절한 커넥터에 의해 탱크(71)로부터 또는 탱크로 LNG 화물을 이송하기 위한 해상 또는 항구 터미널에 연결될 수 있다.

도 11은 선적 및 하역 지점(75), 수중 라인(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예를 나타낸다. 선적 및 하역 포인트(75)는 이동식 암(74) 및 이동식 암(74)을 지지하는 기둥(column, 78)을 포함하는 고정 해양 설비이다. 이동식 암(74)은 선적/하역 파이프(73)에 연결될 수 있는 단열 호스(79)의 다발을 지지한다. 조향가능한 이동식 암(74)은 모든 크기의 액화 천연 가스 운반 선박에 조정될 수 있다. 도시되지 않은 연결 라인은 기둥(78)의 내부로 연장된다. 선적 및 하역 지점(75)은 육상 설비(77)로부터 또는 육상 설비(77)로 액화 천연 가스 운반 선적(70)이 선적 또는 하역할 수 있도록 한다. 이 설비는 액화 가스 저장 탱크(80) 및 수중 라인(76)에 의해 선적/하역 지점(75)에 연결되는 연결 라인(81)을 구비한다. 수중 라인(76)은 장거리, 예컨대 5km에 걸쳐 선적/하역 지점(75)과 육상 설비(77) 사이에서 액화 가스의 이송을 가능하게 하고, 이는 선적 및 하역 작업 동안 액화 천연 가스 운반 선박(70)을 해안으로부터 먼 거리에 있을 수 있도록 한다.

액화 가스의 이송을 위해 요구되는 압력을 생성하기 위해, 선박(70)에 탑재된 펌프 및/또는 육상 설비(77)에 설비되는 펌프 및/또는 선적/하역 지점(75)에 설비되는 펌프가 이용된다.

본 발명은 몇가지 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만 이에 제한되지 않으며 본 발명의 범위 내에 있는, 설명된 수단과 기술적으로 동등한 모든 것 및 그 조합을 포함하는 것이 명백하다.

동사 "포함하다"의 사용 및 그와 결합된 형태의 사용은 청구항에 개시된 것 이외의 다른 요소 또는 다른 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다.

청구항에서, 괄호 안의 어떠한 참조 부호도 청구항에 대한 제한으로 해석되어서는 안된다.

Claims

다면체의 하중-지지 구조물에 내장된 밀봉 단열 탱크(100)로서, 상기 탱크는 하중-지지 구조물의 하중-지지벽에 고정되는 탱크 벽을 포함하고, 탱크 벽은 가로단부 벽(102) 및 단부 벽에 연결되는 복수 개의 세로 벽(104, 106, 108)을 포함하며, 복수 개의 세로 벽은 제1 엣지(110)에서 단부 벽에 연결되는 제1 벽(108) 및 제2 엣지(112, 114)에서 단부 벽에 연결되고 제1 벽에 인접한 제2 벽(104, 106)을 포함하고,
각각의 세로 벽 및 단부 벽은 탱크에 포함된 제품과 접촉할 수 있는 밀봉 멤브레인(6) 및 밀봉 멤브레인과 하중-지지 구조물 사이에 배치된 단열 장벽(5)을 포함하며,
세로 벽의 단열 장벽은 세로로 배향되고 반복되는 패턴에 따라 병치되는 단열 패널의 열(117, 119, 121)을 포함하고, 단부 벽의 단열 장벽은 제2 벽(104, 106)에 평행 또는 수직한 방향으로 배향되고 반복되는 패턴에 따라 병치되는 단열 패널(116)의 열을 포함하며,
단부 벽의 밀봉 멤브레인은 제2 벽에 평행하고 제1 피치(y)만큼 이격된 제1 시리즈의 주름(118, 120) 및 제2 벽에 수직하고 제1 피치(y)만큼 이격된 제2 시리즈의 주름(118, 120)을 포함하고,
각 세로 벽의 밀봉 멤브레인은 복수 개의 세로 주름을 포함하며, 제2 벽의 세로 주름(122, 124)은 상기 제1 피치(y)만큼 이격되고 제2 엣지에서 단부 벽의 제2 시리즈의 주름(118, 120)에 연속적으로 연결되고, 제1 벽(108)의 세로 주름(126)은 제1 피치(y)보다 큰 제2 피치(z)만큼 이격되고 제1 엣지(110)에서 각도 배열에 의해 단부 벽의 제1 및 제2 시리즈의 주름(120, 118) 중 하나에 연속적으로 연결되며 복수 개의 편차 주름(128)을 포함하고,
제1 벽의 평면과 제2 벽의 평면 사이의 각도(130, 132) 및 제1 피치(y)와 제2 피치(z) 사이의 비율은 서로에 대해 정의되는, 밀봉 단열 탱크.
제1항에 있어서,
단부 벽(102)의 단열 패널의 열의 반복되는 패턴 및 제1 벽(108)의 단열 패널의 열의 반복되는 패턴은 미리 정해진 치수를 공유하고,
제1 벽(108)의 평면과 제2 벽(104, 106)의 평면 사이의 각도(130, 132)는 반복되는 패턴의 상기 치수가 먼저 제1 피치(y)의 제1 정수배(n1)이고, 두번째로 제2 피치(z)의 제2 정수배(n2)이며, 제2 정수배는 제1 정수배(n1)보다 작고,
상기 각도(130, 132)는 제2 정수배(n2)와 제1 정수배(n1)의 비율의 아크 코사인 또는 아크 사인의 함수인, 밀봉 단열 탱크.
제2항에 있어서,
단부 벽의 패널의 열은 제2 벽에 수직이고 제1 벽의 세로 주름은 단부 벽의 제1 시리즈의 주름에 연속적으로 연결되며,
제1 벽의 평면과 제2 벽의 평면 사이의 각도(130, 132)는 제2 배수(n2)와 제1 배수(n1)의 비율의 아크 코사인과 같은, 밀봉 단열 탱크.
제2항에 있어서,
단부 벽의 패널의 열은 제2 벽에 평행하고 제1 벽의 세로 주름은 단부 벽의 제2 시리즈의 주름에 연속적으로 연결되며,
제1 벽의 평면과 제2 벽의 평면 사이의 각도(130, 132)는 제2 배수(n2)와 제1 배수(n1)의 비율의 아크 사인과 같은, 밀봉 단열 탱크.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 피치(z)와 제1 피치(y)의 비율은 제1 벽(108)의 평면과 제2 벽(104, 106)의 평면 사이 각도의 코사인과 같은, 밀봉 단열 탱크.
제1항 또는 제5항에 있어서,
단부 벽(102)의 단열 패널 열의 반복되는 패턴의 치수는 제1 벽(108)의 단열 패널 열의 반복되는 패턴의 치수와 다르고, 특히 더 큰, 밀봉 단열 탱크.
제6항에 있어서,
단부 벽(102)의 단열 패널 열의 반복되는 패턴의 치수는 제1 피치(y)의 정수배인, 밀봉 단열 탱크.
제6항 또는 제7항에 있어서,
제1 벽(108)의 단열 패널 열의 반복되는 패턴의 치수는 제2 피치(z)의 정수배인, 밀봉 단열 탱크.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 벽(104)은 수평이고 제1 벽의 세로 주름(126)은 단부 벽의 제1 시리즈의 주름(118)에 연속적으로 연결되는, 밀봉 단열 탱크.
제9항에 있어서,
제1 벽(108)에서 밀봉 멤브레인은 또한 단부 벽(102)의 제2 시리즈의 주름(120) 중 한 주름에 연속적으로 연결되는 제1 벽의 엣지에 인접한 적어도 하나의 추가적 세로 주름(127)을 포함하는, 밀봉 단열 탱크.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 벽(106)은 수직이고 제1 벽의 세로 주름은 단부 벽의 제2 시리즈의 주름(118)에 연속적으로 연결되는, 밀봉 단열 탱크.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉 멤브레인은 1차 멤브레인(6)이고 단열 장벽은 1차 단열 장벽(5)이며,
각각의 세로 벽과 단부 벽은 또한 1차 밀봉 멤브레인과 하중-지지 구조물 사이에 배치되는 2차 밀봉 멤브레인(4) 및 2차 멤브레인과 하중-지지 구조물 사이에 배치되는 2차 단열 장벽(2)을 포함하고, 상기 2차 단열 장벽은 상기 벽의 1차 열과 동일한 방향으로 배향되고 반복되는 패턴으로 병치되는 단열 패널의 2차 열(216, 221)을 포함하며,
2차 멤브레인은 서로 평행한 복수 개의 스트레이크(218, 226)를 포함하고, 각각의 스트레이크는 2차 패널의 상부 표면에서 지지하는 편평한 중앙 부분 및 탱크 내부를 향해 돌출되는 두 개의 돌출 엣지를 포함하며, 두 엣지 사이 거리는 스트레이크의 치수이고,
단부 벽(102)의 2차 열(216) 및 스트레이크(218)는 수평이고 세로 벽의 2차 열(221) 및 스트레이크(226)는 세로로 배향되며,
1차 열의 반복되는 패턴의 치수 및 2차 열의 반복되는 패턴의 치수는 각각의 세로 벽 및 단부 벽에서 동일한, 밀봉 단열 탱크.
제12항에 있어서,
제1 벽 및/또는 단부 벽 및/또는 제2 벽에서, 2차 패널의 반복되는 패턴의 치수는 스트레이크의 치수의 정수배인, 밀봉 단열 탱크.
제12항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 벽 및/또는 단부 벽 및/또는 제2 벽에서, 스트레이크의 치수 및 제2 피치는 동일한, 밀봉 단열 탱크.
유체를 이송하도록 이용되는 선박(70)으로서, 선박은 이중 선체(72) 및 이중 선체(72) 내부에 배치되는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 탱크(71, 100)를 포함하는, 유체를 이송하도록 이용되는 선박.
유체의 이송 시스템으로서, 시스템은 제15항에 따른 선박(70), 선박의 선체에 설치된 탱크(71, 100)를 부유식 또는 육상 저장 설비(77)에 연결하도록 배치된 단열 파이프(73, 79, 76, 81) 및 단열 파이프를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 유체를 구동하는 펌프를 포함하는, 유체의 이송 시스템.
제15항에 따른 선박(70)의 선적 또는 하역하는 방법으로서, 유체는 단열 파이프(73, 79, 76, 81)를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비(77)로부터 선박의 탱크(71)로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 운반되는, 방법.