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KR20220157393A - 밀폐 단열 탱크 - Google Patents

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KR20220157393A
KR20220157393A KR1020227032479A KR20227032479A KR20220157393A KR 20220157393 A KR20220157393 A KR 20220157393A KR 1020227032479 A KR1020227032479 A KR 1020227032479A KR 20227032479 A KR20227032479 A KR 20227032479A KR 20220157393 A KR20220157393 A KR 20220157393A
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KR
South Korea
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panel
panels
tank
thermal insulation
rows
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020227032479A
Other languages
English (en)
Inventor
에두아르 브뤼지에르
Original Assignee
가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈 filed Critical 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
Publication of KR20220157393A publication Critical patent/KR20220157393A/ko
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Abstract

본 발명은 밀폐 단열 탱크의 벽에 대한 것으로서, 상기 벽은 제 1 방향(30) 및 제 2 방향(31)에 각각 나란하게 정렬된 제 1 및 제 2 패널간 공간(19)의 행을 가지는 단열 배리어(4)를 구비하며, 상기 제 1 방향(30) 및 제 2 방향(31)은 교차하며, 상기 제 2 방향(31)은 지구 중력에 나란한 성분을 가지며, 상기 단열 배리어(4)는 패널간 공간(19)의 행에 배치된 제 1 및 제 2 중간 패널(28, 29)의 행을 추가로 포함하며, 상기 제 1 중간 패널(28)의 행은 패널간 공간(19)의 행에서 연속적이며, 상기 제 1 중간 패널(28)의 행 중 하나의 제 1 중간 패널(28)은 패널간 공간의 행들 사이에서 교차부(32)에서 수용되어, 상기 제 1 중간 패널(28)에 병치된 제 2 중간 패널(29)의 제 2 방향(31)에 나란한 에지(24)는 제 1 중간 패널(28)에 일렬로 배치된다.

Description

밀폐 단열 탱크
본 발명은 멤브레인이 있는 밀폐 단열 탱크 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 액화 석유 가스(LPG로도 알려짐)를 예를 들어 -50°C 및 0°C에서 운송하기 위한 탱크, 또는 대기압에서 약 -163°C의 액화 천연 가스(LNG)를 운송하기 위한 탱크와 같은 저온 액화 가스를 저장 및/또는 운송하기 위한 밀폐 단열 탱크의 기술분야에 대한 것이다. 이 탱크는 육지나 수상 구조체에 설치할 수 있다. 부유식 구조체의 경우, 탱크는 액화 가스를 수송하거나 부유식 구조체의 추진을 위한 연료로 작용하는 액화 가스를 수용하도록 의도될 수 있다.
일 실시예에서, 액화 가스는 LNG, 즉 대기압에서 약 -163°C의 온도에서 저장된 메탄 함량이 높은 혼합물이다. 다른 액화 가스, 특히 에탄, 프로판, 부탄 또는 에틸렌도 생각할 수 있다. 액화 가스는 또한 압력하에, 예를 들어 2 내지 20 bar의 상대 게이지 압력, 특히 약 2 bar의 상대 게이지 압력에서 저장될 수 있다. 상기 탱크는 특히 멤브레인을 구비한 탱크 또는 자체 지지 탱크의 형태로 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
FR-A-2781557은 지지 구조체에 고정된 탱크 벽을 포함하는 밀폐 단열 탱크를 기술하며, 여기서 상기 탱크 벽은 탱크에 수용된 제품과 접촉하도록 된 1차 밀폐 멤브레인, 1차 단열 배리어, 2차 멤브레인, 및 2차 단열 배리어를 연속적으로 포함하는 다중 구조체이다.
2차 단열 배리어, 2차 밀폐 멤브레인 및 1차 단열 배리어는 기본적으로 지지 구조체에 고정된 사전 제조된 요소들이 모여서 구성된다. 각각의 사전 제조된 요소는 2차 단열 패널, 2차 단열 패널을 완전히 덮는 유체 밀폐 덮개, 2차 밀폐 멤브레인의 일부를 형성하는 유체 밀폐 덮개, 및 유체-밀폐 커버의 중앙 구역을 덮는 1차 단열 패널을 연속적으로 포함한다.
1차 단열 패널은 2차 단열 패널의 치수보다 작은 치수를 가지므로 유체 밀폐 덮개의 주변 구역이 노출된다. 사전 제조된 요소는 서로 나란한 지지 구조체에 병치되어 사전 제조된 요소 중 제 1의 유체 밀폐 덮개의 주변 구역이 각각의 경우에 인접한 사전 제조된 요소 중 제 2의 유체 밀폐 커버의 주변 구역에 인접하게 된다. 2차 밀폐 멤브레인은 2개의 인접한 사전 제작된 요소의 유체 밀폐 덮개의 주변 구역을 유체 밀폐 방식으로 연결하는 밀폐 스트립을 사용하여 완성된다.
따라서, 사전 제조된 요소가 지지 구조체 상에 배치될 때, 단열 배리어는 서로 이격된 복수의 1차 단열 패널을 포함한다. 따라서, 상기 탱크 벽은 복수 열의 패널간 공간을 포함하며, 이러한 패널간 공간은 1차 단열 패널에 의해 구획되며, 2차 밀폐 멤브리인은 유체 밀폐 덮개의 주변 구역 및 밀폐 스트립에 의해 형성된다.
1차 단열 배리어를 완성하기 위해, 상기 탱크 벽은 이러한 패널 간 공간 열에 위치한 중간 단열 패널을 추가로 포함한다. 이러한 중간 단열 패널은 유체 밀폐 덮개의 주변 구역과 밀폐 스트립에 접착된다. 이들 중간 패널은 상기 중간 패널의 결합으로 인한 접착제의 과다 유출을 덮을 수 있는 하부 챔퍼부를 갖는다.
그러나 중간 패널의 설치 용이성을 우선시하는 패널 간 공간의 행(row)에 중간 패널을 배치하기 때문에, 이러한 챔퍼부가 패널 간 공간의 행에 정렬되고 이로 인해 1차 단열 배리어에서 상당한 길이 이상에서 전개되는 캐널(canal)이 나타나게 될 수 있다. 이러한 캐널은 특히 수직 구성요소가 있는 캐널의 경우 자연 대류를 촉진하기 쉬우므로 탱크 벽의 단열 특성을 손상시킬 수 있다.
본 발명의 한가지 사상은 탱크 벽에서 일반적인 현상을 제한하는 것이다. 특히, 본 발명의 하나의 사상은 단열 배리어에서 지구의 중력 방향에 나란한 성분을 갖는 방향으로 장거리에 걸쳐 발달하는 캐널의 존재를 제한하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 단열 배리어 및 밀폐 멤브레인을 포함하는 밀폐 단열 탱크의 벽을 제공하되,
상기 단열 배리어는 복수의 평행육면체 단열 패널(9)을 포함하며,
상기 단열 배리어는 제 1 방향으로 나란하게 정렬된 제 1 패널간 공간의 행 및 제 2 방향으로 나란하게 정렬된 제 2 패널간 공간의 행을 포함하고, 상기 제 1 패널간 공간 및 제 2 패널간 공간은 복수의 단열 패널 중 두 개의 인접한 단열 패널의 마주보는 에지에 의해 구획되되, 상기 제 1 방향 및 제 2 방향은 패널간 공간의 제 1 행과 패널간 공간의 제 2 행이 교차부를 형성하고, 제 2 방향이 지구의 중력 방향과 나란한 성분을 갖게 하도로 되며,
상기 단열 배리어는 제 1 중간 패널의 행과 제 2 중간 패널의 행을 추가로 포함하고, 상기 제 1 중간 패널은 제 1 패널간 공간의 행에 배치되고, 상기 제 2 중간 패널은 제 2 패널간 공간의 행에 배치되며,
상기 제 1 중간 패널의 행은 제 1 패널간 공간의 행에서 연속적이어서, 제 2 중간 패널의 행은 제 1 패널간 공간의 행과 제 2 패널간 공간의 행 사이의 교차부에서 불연속적으로 되며,
상기 제 1 중간 패널과 병치된 제 2 중간 패널의 제 2 방향에 나란한 에지가 상기 제 1 중간 패널과 일렬로 배치되도록, 제 1 중간 패널의 행의 제 1 중간 패널은 상기 교차부에 수용된다.
이러한 기능 덕분에 탱크 벽에는 지구의 중력 방향과 나란한 구성 요소가 있는 상당한 길이에 걸쳐 전개되는 캐널이 없게 된다. 특히, 제 2 방향으로 정렬된 제 2 중간 패널의 제 2 방향에 나란한, 즉 수직 성분을 갖는 에지에 형성된 캐널은 교차부에 수용된 제 1 중간 패널에 의해 차단되어, 상기 캐널은 탱크 벽에서 연속적으로 진행되지 않는다. 이러한 캐널을 차단하면 단열 배리어 내에서 대류 현상을 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명은 탱크의 바닥과 지붕을 제외한 탱크의 모든 면에 적용된다.
일부 실시예에 따르면, 이러한 밀폐 단열 탱크 벽은 다음 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 중간 패널의 에지는 상기 제 2 중간 패널의 제 1 종방향 에지이고, 상기 제 2 중간 패널은 제 2 방향에 나란한 제 2 종방향 에지를 포함하고, 상기 제 2 종방향 에지는 제 1 중간 패널의 행 중 하나의 제 1 중간 패널과 일렬로 배치된다.
이러한 특징으로 인해 위에서 설명한 바와 같은 일반적인 현상이 제한되게 된다.
일 실시예에 따르면, 제 2 방향에 나란한 제 2 중간 패널의 에지는 더 낮은 챔퍼부를 갖는다. 이러한 특징으로 인해, 상기 중간 패널은 패널간 공간의 바닥에 접착될 수 있으며, 인접 단열패널로부터 중간 패널을 분리하는 공간으로 유해하게 과잉 유출되는 접착제 없이도, 이 바닥은 예를 들어 2차 밀폐 멤브레인에 의해 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 교차부에 수용된 상기 제 1 중간 패널은 상기 교차부를 통과한다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 교차부에 수용된 제 1 단열 패널은 교차부에서 제 2 패널간 공간의 제 1 방향으로 고려되는 폭보다 큰 길이를 갖는다. 즉, 교차부에서 병치된 제 2 중간 패널의 에지 및 제 1 종방향 에지는 하나의 동일한 제 1 중간 패널과 일렬로 배치된다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 중간 패널은 제 2 방향에 나란한 횡방향 에지를 갖고, 상기 제 1 중간 패널은 제 1 패널간 공간의 행에 배치되어, 횡방향 에지는 제 2 중간 패널의 제 2 방향에 나란한 이에 대하여 제 1 방향으로 오프셋 된다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 중간 패널은 제 1 패널간 공간의 행에 배치되어, 제 1 중간 패널의 횡방향 에지는 패널간 공간의 제 2 행을 구획하는 단열 패널의 에지에 대하여 제 1 방향으로 오프셋되어, 상기 단열 패널의 에지는 제 1 중간 패널에 일렬로 배치된다. 이러한 특징으로 인해, 상기 제 2 중간 패널의 에지와 인접한 단열 패널 사이에 형성된 캐널은 제 2 중간 패널과 상기 단열 패널 사이에 조립 공차가 있는 경우에도 제 1 중간 패널에 의해 차단된다.
일 실시예에 따르면, 상기 단열 배리어는 제 1 방향에 나란한 방향으로 복수의 제 1 패널간 공간의 행 및 제 2 방향에 나란한 방향으로 정렬된 복수의 제 2 패널간 공간의 행을 포함하며, 상기 단열 배리어는 복수의 제 1 패널간 공간의 행 및 복수의 제 2 패널간 공간의 행을 포함하며, 상기 단열 배리어는 복수의 제 1 중간 패널의 행 및 복수의 제 2 중간 패널의 행을 포함하며, 상기 제 1 중간 패널의 행은 각각의 제 1 패널간 공간의 행에서 연속적으로 배치되며, 제 2 중간 패널의 행은 각각의 제 2 패널간 공간의 행에서 불연속적으로 배치되어, 상기 제 2 중간 패널의 제 2 방향에 나란한 에지는 각각의 제 1 중간 패널에 일렬로 배치된다.
일 실시예에 따르면, 단열 배리어는 1차 단열 배리어이고, 상기 밀폐 멤브레인은 1차 밀폐 멤브레인이고, 상기 단열 패널은 1차 단열 패널이며, 상기 벽은 2차 단열 배리어 및 2차 밀폐 멤브레인을 더 포함하고, 상기 탱크 벽은 복수의 사전 조립된 요소(6)를 포함하되, 상기 가전 조립된 요소는 평행육면체 2차 단열 패널, 상기 2차 단열 패널 상에 안착되는 일부의 밀폐 필름, 및 상기 일부의 밀폐 필름(8) 상에 안착되는 1차 단열 패널을 포함하며, 상기 1차 단열 패널은 2차 단열 패널의 크기보다 작은 치수를 가져서, 일부의 밀폐 필름은 덮여지지 않은 주변 구역을 갖게 되며,
상기 사전 조립된 요소는 사각형 그리드로 병치되어, 상기 2차 단열 패널은 2차 단열 배리어를 형성하고, 2개의 인접한 사전 조립된 요소의 일부 밀폐 필름의 주변 구역은 밀폐 필름의 스트립에 의해 밀봉되게 연결되며, 사전 조립된 요소의 밀폐 필름의 일부 및 밀폐 필름의 스트립은 함께 2차 밀폐 멤브레인을 형성하며, 상기 중간 단열 패널은 밀폐 필름(8)의 일부의 주변 구역 및 대응하는 고정 스트립 상에서 고정된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 탱크 벽을 포함하는 밀폐 단열 탱크를 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 탱크는 전방 및 후방의 2개의 횡방향 벽, 및 전방 및 후방 횡방향 벽을 서로 연결하는 상부 벽, 하부 벽, 및 측벽을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 전방 및 후방 횡방향 벽 및 측벽은 전술한 유형의 탱크 벽이다.
이러한 탱크는 예를 들어 LNG를 저장하기 위한 육상 저장 시설의 일부를 형성하거나, 메탄 탱커 선박, 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU), 부유식 생산물 저장 및 하역(FPSO) 장치 등과 같은 부유식 연안 또는 해양 구조체에 설치될 수 있다. 이러한 탱크는 또한 모든 유형의 해상 선박에서 연료 탱크 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 이중 선체 및 이중 선체에 배치된 전술한 탱크를 포함하는 저온 액체 제품을 운송하기 위한 선박을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 그러한 선박을 로딩 또는 언로딩하기 위한 방법을 제공하며, 여기서 저온 액체 제품은 단열 파이프라인을 통해 부유식 또는 육상 저장 시설과 선박의 탱크간에 운반된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 저온 액체 제품을 위한 이송 시스템을 제공하며, 상기 시스템은 상기 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육상 저장 설비에 연결하는 방식으로 배치된 단열 파이프라인, 및 상기 단열 파이프라인을 통하여 저온 액체 제품을 부유식 또는 육상 저장 설비와 선박의 탱크 간에 유동하게 하는 펌프를 포함한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 더 잘 이해될 것이고, 그것의 다른 목적, 세부사항, 특징 및 이점은 단지 비제한적인 예시의 방식으로 제공된 본 발명의 다수의 특정 실시양태의 다음 설명 과정에서 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 사전 제조된 요소 및 상기 사전 제조된 요소의 1차 단열 패널에 의해 형성된 패널간 공간에 개재된 중간 패널을 포함하는 다층 탱크 벽의 일부의 개략 사시도이다.
도 2는 인접한 사전 제조된 요소의 2개의 1차 단열 패널에 의해 형성된 패널간 공간에서 1차 단열 배리어의 중간 패널의 배치를 예시하는 도 1의 밀폐 단열 탱크 벽의 일부 단면도이다.
도 3은 도 1의 밀폐 단열 탱크 벽에서 패널간 공간의 행에 중간 패널을 배치하는 것을 도시하는 개략도이다.
도 4는 메탄 운반선의 탱크 및 이 탱크로부터의 로딩/오프로딩을 위한 터미널의 단면 개략도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 탱크의 전체 형상을 도시한 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 탱크의 전체 형상을 도시한 단면도이다.
관례에 따라 "외부" 및 "내부"라는 용어는 탱크의 내부 및 외부를 참조하여 다른 요소에 대한 한 요소의 상대적 위치를 정의하는 데 사용된다.
극저온 유체, 예를 들어 액화천연가스(LNG)를 저장 및 수송하기 위한 밀폐 단열 탱크는 각각 다층 구조체를 갖는 복수의 탱크 벽을 포함한다. 이러한 탱크 벽 각각은 지지 구조체(1)의 해당 벽에 고정된다.
지지 구조체(1)는 특히 자체 지지형 금속 시트 또는 보다 일반적으로 적절한 기계적 특성을 갖는 임의의 유형의 경질의 파티션일 수 있다. 상기 지지 구조체(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 선박의 선체 또는 이중 선체에 의해 특히 형성될 수 있다. 상기 지지 구조체(1)는 탱크의 전체 형상, 일반적으로 다면체 형상을 정의하는 복수의 벽을 포함한다. 특정 탱크에는 예를 들어 LPG를 저장하기 위한 단 하나의 단열 배리어과 단 하나의 밀폐 멤브레인이 있을 수도 있다.
일 실시예에 따른 탱크의 다면체 전체 형상은 도 5에서 볼 수 있다. 상기 탱크는 복수의 벽(35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43)을 포함한다. 상기 탱크는 수평인 상부 벽(35) 및 하부 벽(36)과 수직인 전방 및 후방(37)의 2개의 횡방향 벽을 포함한다. 도 5에서, 전방 횡방향 벽은 도시되어 있지 않다. 상기 탱크는 또한 측벽(38, 39, 40, 41, 42, 43)을 포함한다. 상기 상부 벽(35), 하부 벽(36) 및 측벽(38, 39, 40, 41, 42, 43)은 길이 방향으로 연장되고 전방 및 후방 횡방향 벽(37)을 서로 연결한다. 도시된 실시예에서, 상기 횡방향 벽(37)은 8각형 형상이다. 또한, 상기 측벽은 2개의 수직 측벽(38, 39), 수직 측벽(38, 39) 중 하나를 상부 벽(35)에 각각 연결하는 2개의 상부 경사 측벽(40, 41), 및 수직 측벽(38, 39) 중 하나를 하부 벽(36)으로 각각 연결되는 2개의 하부 경사 측벽(42, 43)을 포함한다. "상부 챔퍼부"라고도 하는 상부 경사 측벽(40, 41) 및 "하부 챔퍼부"로도 지칭되는 하부 경사 측벽(42, 43)은 예를 들어 10 내지 45°의 각으로 수직에 대하여 경사지게 된다.
도 6은 다른 실시예에 따른 탱크의 전체 형상을 개략적으로 나타낸다.
각 탱크 벽은, 탱크의 외부에서 내부를 향해, 2차 유지 부재에 의해 지지 구조체(1)에 고정된 2차 단열 배리어(2), 2차 단열 배리어(2)에 의해 지지되는 2차 밀폐 멤브레인(3), 2차 밀폐 멤브레인(3) 상에 놓이는 1차 단열 배리어(4), 및 상기 1차 단열 배리어(4)에 의해 지지되고 탱크에 수용된 극저온 유체와 접촉하도록 된 1차 밀폐 멤브레인(5)을 포함한다.
도 1을 참고하여, 상기 2차 단열 배리어(2), 2차 밀폐 멤브레인(3) 및 1차 단열 배리어(4)가 사전 제조된 요소(6)로부터 만들어지는 밀폐 단열 탱크의 벽의 일 실시예가 설명된다.
사전 제조된 요소(6)는 지지 구조체(2)에 고정되어 반복 패턴으로 병치된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사전 제조된 요소(6)는 각각의 경우에 2차 단열 패널(7), 유체 밀폐 덮개(8) 및 1차 단열 패널(9)을 포함한다.
상기 2차 단열 패널(7)은 2차 단열층(11)으로 덮인, 예를 들어 9 또는 12mm 두께의 합판으로 만들어진 단단한 외부 시트(10)로 만들어진다.
유체-밀폐 덮개(8)는 2차 단열층(11)을 덮는다. 이러한 유체-밀폐 덮개(8)는 예를 들어 폴리아미드 수지로 함침된 2개의 유리 섬유 천 사이에 끼워진 0.07mm 두께의 알루미늄 호일을 포함하는 경질의 필름이다. 유체-밀폐 덮개(8)는 예를 들어 2-부분 폴리우레탄 접착제를 사용하여 2차 단열층(11)에 접합된다.
상기 1차 단열 패널(9)은 1차 단열층(12) 및 경질의 내부 시트(13)를 포함한다. 상기 1차 단열층(12)은 유체 밀폐 덮개(8)에 접합된다. 경질의 내부 시트(13)는 예를 들어 1차 단열층(12)에 접합된 12mm 두께의 합판으로 만들어진다.
2차 단열 패널(7) 및 1차 단열 패널(9)은 직육면체 형상이다. 상기 1차 단열 패널(9)은 2차 단열 패널(7)의 측면에 나란한 측면을 갖는다. 또한, 상기 1차 단열 패널(9)은 2차 단열 패널(7)의 치수보다 작은 치수를 가지므로, 상기 1차 단열 패널(9)은 상기 1차 단열 패널(9) 전체에서 덮이지 않은 유체 밀폐 덮개(8)의 주변 구역(14)을 남기게 된다.
상기 단열층(11, 12)은 폴리우레탄 폼과 같은 셀룰러 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 유리 섬유를 강화하기 위해 폴리우레탄 폼에 유리 섬유가 매립되어 있다.
사전 제조된 요소(6)의 다양한 위에서 설명된 구성요소는 위에 표시된 레이아웃에서 서로 접합될 수 있다. 따라서, 각각의 사전 제조된 요소(6)는 2차 단열 배리어(2)의 일부, 2차 밀폐 부재(3)의 일부 및 1차 단열 배리어(4)의 일부를 형성한다.
사전 제조된 요소(6)를 지지 구조체물(1)에 고정하기 위해, 지지 구조체(2)에 고정된 스터드와 협력하는 웰(15)(well)이 제공되며, 이러한 웰은 사전 제조된 요소의 2개의 종방향 에지를 따라 균일하게 분포된다. 또한, 상기 지지 구조체(1)의 평탄도 부족을 보상하기 위해, 중합성 수지 로드가 강성 외부 시트(10)와 지지 구조체(1) 사이에 배치된다.
상기 2차 단열 배리어(2)에서 단열의 연속성을 보장하기 위해, 웰(15)은 단열 재료의 플러그(16)를 그 내부에 삽입하여 막게 되고, 이러한 플러그(16)는 2차 단열 패널(7)의 2차 단열 층(11)과 동일한 높이로 놓이게 된다. 또한, 2개의 인접한 사전 제조된 요소(6)의 2차 단열 패널(7)을 분리하는 갭에는 예를 들어 갭에 삽입된 플라스틱 발포체 또는 유리솜 시트로 구성된 단열 재료(17)가 끼워질 수 있다.
연속적인 2차 밀폐 멤브레인(3)을 형성하기 위해, 가요성 밀폐 스트립(18)은 2개의 인접한 사전 제작된 요소(6)의 유체 밀폐 덮개(8)의 인접한 주변 구역(14) 위에 놓여진다. 이러한 밀폐 스트립(18)은 주변 구역(14)에 결합되어, 각 웰(15) 위에 위치한 천공을 차단하고 두 개의 2차 단열 패널(7) 사이의 갭을 덮게 된다.
상기 밀폐 스트립(18)은 3개의 층을 포함하는 복합 재료로 만들어지는데 2개의 외부 층은 유리 섬유 천이고, 중간 층은 얇은 금속 호일, 예를 들어 두께가 약 0.1mm인 알루미늄 호일이다. 이 금속 호일은 2차 밀폐 멤브레인(3)의 연속성을 보장한다. 알루미늄 호일과 유리 섬유를 연결하는 바인더의 유연한 특성으로 인한 굽힘의 유연성으로 인해, 팽창에서 선체의 변형으로 인해 발생하거나 탱크 냉각에 의해 발생하는 2차 단열 패널(7)의 변형을 따르게 된다. 굽힘의 유연성이 의미하는 것은 재료가 부서지지 않고 파도로 구부러지는 능력이다. 이러한 복합 재료의 예는 예를 들어 Triplex®로 알려져 있다.
주변 구역(14)과 일렬로 위치하고 2차 단열 패널(7) 사이의 갭을 가지고서 위치하는 패널간 공간(19)은 2개의 인접한 사전 제작된 요소(6)의 1차 단열 패널(9) 사이에 남아 있다. 1차 단열 배리어(4)를 완성하기 위해, 이 패널간 공간(19)은 단열 중간 패널(20)로 채워진다. 각각의 중간 패널(20)은 1차 단열 패널(9)과 마찬가지로 경질의 시트(22)로 덮인 단열 층(21)을 포함한다.
상기 중간 패널(20)은 패널간 공간(19)을 완전히 채우는 치수를 갖는다. 이들 중간 패널은 1차 단열 배리어(4)의 단열 연속성을 보장하고, 1차 단열 패널(9)과 함께 1차 밀폐 멤브레인(5)을 위한 실질적으로 연속적인 지지 표면을 제공한다.
이들 중간 패널(20)은 인접한 사전 제조된 요소(6)의 2개의 1차 단열 패널(9) 사이의 거리와 동일한 폭을 가지며 다양한 길이를 가질 수 있다. 적용 가능한 경우 짧은 길이는 두 개의 인접한 사전 제조된 요소 사이에 약간의 오정렬이 있는 경우 더 쉽게 맞출 수 있다. 상기 중간 패널(20)은 밀폐 스트립(18)에 접합되고 그 위에 놓이게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 1차 밀폐 멤브레인은 탱크 벽 평면의 두 방향으로 충분한 유연성을 제공하기 위해 서로 분리되는 2개의 일련의 줄무늬가 있는 체커 플레이트(23)로 만들어진 멤브레인으로 형성된다.
상기 중간 패널(20)의 종방향 에지(24), 즉 패널간 공간(19)을 한정하는 1차 단열 패널(9)과 접하는 에지는 하부 챔퍼부(25)를 갖는다. 이들 하부 챔퍼부(25)는 중간 패널의 하부면(26)을 연결하고, 상기 하부면(26)은 밀폐 스트립(18)에 결합되어 인접한 1차 단열 패널(9)과 접하는 종방향 표면(27)에 연결된다. 이러한 하부 챔퍼부(25)는 밀폐 스트립(18)에 대한 중간 패널(20)의 접합으로 인한 과다한 접착제를 수용할 수 있다.
상기 1차 단열 패널(9)이 직사각형 모양을 갖고 사전 제조된 요소(6)가 규칙적인 격자로 병치되기 때문에, 1차 단열 패널(9)의 길이 방향 에지 각각은 인접한 기본 단열 패널(9)의 마주보는 길이 방향 모서리와 함께 각각의 제 1 패널간 공간(19)을 구획한다. 유사하게, 상기 1차 단열 패널(9)의 측방향 에지 각각은 인접한 1차 단열 패널(9)의 대향하는 횡방향 에지와 함께 제 2 패널간 공간(19)을 구획한다.
따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 사전 제조된 요소(6)가 규칙적인 격자로 배치되기 때문에, 1차 단열 배리어(4)는 제 1 패널간 공간(19)의 행과 제 2 패널간 공간(19)의 행을 갖는다. 상기 제 1 패널간 공간(19)의 하나의 상기 행의 제 1 패널간 공간(19)은 제 1 방향(30), 예를 들어 1차 단열 패널(9)의 종방향에 나란하게 정렬된다. 유사하게, 상기 제 2 패널간 공간(19)의 행의 제 2 패널간 공간(19)은 제 2 방향(31), 예를 들어 1차 단열 패널(9)의 폭 방향에 나란하게 정렬된다. 이러한 제 1 방향(30)과 제 2 방향(31)은 제 1 패널간 공간(19)의 행과 제 2 패널간 공간(19)의 행이 교차부(32)을 형성하도록 서로 수직으로 된다.
상기 교차부(32)에서 1차 단열 배리어(4)의 연속성을 보장하기 위해, 상기 1차 단열 배리어(4)는 제 1 패널간 공간(19)의 행 또는 제 2 패널간 공간(19)의 행 중 하나에 연속적으로 배치된 중간 패널(20)의 행을 포함한다.
따라서, 제 1 중간 패널(28) 또는 제 2 중간 패널(29)의 행은 상기 제 1 또는 제 2 중간 패널(28, 29)이 상기 패널간 공간(19)의 행에서 함께 맞대어지는 방식으로 배치된다. 따라서 연속적으로 배치된 제 1 또는 제 2 중간 패널(28, 29)의 열은 제 1 패널간 공간(19)의 행과 제 2 패널간 공간(19)의 행 사이에 형성된 교차부(32)을 통과한다.
결과적으로, 제 1 패널간 공간(19)의 행 또는 제 2 패널간 공간(19)의 행인 패널간 공간(19)의 다른 행에 배치된 중간 패널(20)은 제 2 또는 제 1 중간 패널의 불연속적인 행을 형성하는데, 즉 제 2 또는 제 1 중간 패널(29, 28)의 이러한 행은 연속적으로 배치되고 교차부(32)을 통과하는 제 1 또는 제 2 중간 패널(28, 29)의 행에 의해 중단된다.
즉, 탱크 제조시 제 1방향(30) 및 제 2방향(31) 중 하나의 방향이 선택된다. 선택된 방향(30 또는 31)에 나란하게 정렬된 중간 패널(20)의 행은 교차부(32)을 통과하도록 연속적으로 배치된다. 그 결과, 다른 방향(31 또는 30)에 나란하게 배치된 중간 패널(20)의 행이 불연속적으로 배치된다.
그러나, 연속적으로 배치된 중간 패널(20)의 행에서, 하부 챔퍼부(25)는 상기 행의 전체 길이를 따라 정렬된다. 이제, 이들 하부 챔퍼부(25)는 밀폐 스트립(18)에 대한 중간 패널(20)의 결합으로 인한 접착제의 최대 초과 유출을 완전히 수용할 수 있도록 치수가 정해진다. 따라서, 접착제의 이러한 과잉 유출은 하부 챔퍼부(25)를 부분적으로만 채우므로, 이러한 하부 챔퍼부(25)는 중간 패널(20), 인접한 1차 단열 패널(9) 및 2차 밀폐 멤브레인(3) 사이에 중간 패널(20)의 종방향으로 전개되는 빈 공간을 형성하게 된다. 따라서, 상기 중간 패널(20)을 연속적으로 정렬하면 하부 챔퍼부(25)에 의해 형성된 빈 공간이 정렬된다. 다시 말해서, 연속적으로 정렬된 중간 패널(20)의 행은 행의 전체 길이를 따라 전개하는 캐널을 하부 챔퍼부(25)에서 형성한다.
탱크 벽이 횡방향 벽(37) 또는 측벽(38, 39, 40, 41, 42, 43)인 경우, 이러한 캐널은 지구의 중력 방향과 나란한 성분을 갖는 방향에 나란하게 연장되는 행과 관련해서 특히 해롭다. 특히, 밀폐 단열 탱크의 벽의 전체 높이에 걸쳐 연장되는 이러한 캐널은 자연 대류를 일으키고, 1차 단열 배리어(4)의 단열 특성을 손상시키는 열사이펀 현상과 같은 열사이펀 현상의 발생을 조장한다.
이러한 열사이펀 현상을 피하거나 최소한 제한하기 위해, 중간 패널(28 또는 29)을 연속적으로 정렬하기 위해 제 1 방향(30) 및 제 2 방향(31) 중에서 선택된 방향은 지구 중력에 나란한 가장 작은 요소를 가지는 방향(30 또는 31)이다.
예를 들어, 지구의 중력 방향에 수직인 제 1 방향(30) 및 지구의 중력 방향에 나란한 제 2 방향(31)을 갖는 탱크 벽과 관련하여, 제 1 중간 패널(28)을 제 1 1방향(30)에 나란한 제 1 패널간 공간(19)의 행에서 연속적으로 정렬하기 위해 제 1 방향(30)이 선택된다. 따라서, 제 1 중간 패널(28)의 열은 연속적이고 수평인 반면, 제 2 중간 패널(29)의 열은 불연속적이고 지구의 중력 방향에 나란하다. 결과적으로, 제 2 중간 패널(29)의 하부 챔퍼부(25)에 의해 형성된 캐널(따라서 지구의 중력 방향에 나란)은 제 1 패널간 공간(19)의 행과 제 2 패널간 공간(19)의 행 사이에서 각 교차부(32)에서 중단된다. 지구의 중력과 나란하게 뻗어 있는 캐널의 차단은 탱크 벽의 대류 현상을 제한하는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 상기 제 1 중간 패널(28)은 제 2 중간 패널(29)의 종방향 에지(24), 즉 제 2 방향(31)에 나란한 상기 제 2 중간 패널(29)의 에지가 제 1 중간 패널(28)과 일렬로 되는 방식으로 배치된다. 다시 말해서, 상기 제 1 중간 패널(28)은 제 1 중간 패널(28)의 측방향 에지(33), 즉 제 2 방향(31)에 나란한 제 1 중간 패널(28)의 에지가 제 2 중간 패널(29)의 종방향 에지(24)에 대한 제 1 방향(30)으로 오프셋되는 방식으로 배치된다. 따라서, 제 2 중간 패널(29)의 하부 챔퍼부(25)에 의해 형성된 캐널은 2개의 연속적인 제 1 중간 패널(28) 사이의 경계면(34)에 대해 오프셋되고 따라서 상기 경계면(34)에 의해 연장되지 않는다. 따라서, 제 2 중간 패널(29)의 하부 챔퍼부(25)에 의해 형성된 캐널은 교차부(32)에서 제 1 중간 패널(28)에 의해 중단된다.
도 3에서, 상기 제 1 중간 패널(28)은 제 1 방향(30)으로 길이를 갖고, 교차부(32)는 이를 통과하는 각각의 제 1 중간 패널(28)을 갖도록 배치된다. 따라서, 제 2 중간 패널(29)의 종방향 에지(24)의 하부 챔퍼부(25)는 교차부(32)을 통과하는 제 1 중간 패널(28)의 존재에 의해 교차부(32)에서 중단된다. 예를 들어, 제 1 중간 패널(28)의 길이는 길이가 3m인 패널의 경우 1m이다. 예로서, 제 2 중간 패널(29)의 길이는 1m의 길이를 갖는 패널에 대해 0.66m이다.
도시되지 않은 실시예에서, 상기 제 1 중간 패널(28)은 2개의 연속적인 제 1 중간 패널(34) 사이의 경계부(34)가 교차부(32)에 수용되어 제 2 중간 패널(29)의 종방향 에지(24)에 대해 제 1 방향(30)으로 오프셋되도록 배치된다.
[0037] 도시되지 않은 실시예에서, 두 방향(30, 31)은 지구의 중력 방향에 나란한 성분을 갖는다. 이 경우, 상기 중간패널(19)이 연속적으로 배치되는 방향으로 선택된 방향(30, 31)은 지구의 중력방향과 나란한 성분이 가장 작은 방향이다.
도 5 및 6에 도시된 탱크와 같은 다면체 전체 형상의 탱크의 경우, 위에서 설명된 방식으로 중간 패널(19)을 배치하는 것은 전면 및 후면의 2개의 수직 횡방향 벽(37), 2 개의 수직 측면 벽(38, 39), 2개의 상부 경사 측벽(40, 41) 및 2개의 하부 경사 측벽(42, 43)의 경우에 유리하다.
밀폐 단열 탱크의 벽을 생성하기 위해 위에서 설명한 기술은 다양한 유형의 저장소에서 사용될 수 있는데, 예를 들어 육상 시설 또는 메탄 탱커 선박과 같은 부유 구조체에서 LNG 저장소의 탱크 벽을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
메탄 탱커 선박(70)의 단면도인 도 4는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 각형 전체 형상의 밀폐 단열된 탱크(71)를 도시한다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 수용된 LNG와 접촉하도록 의도된 1차 밀폐 배리어, 상기 1차 밀폐 배리어와 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀폐 배리어, 및 상기 1차 밀폐 배리어와 2차 밀폐 배리어의 사이, 그리고 2차 밀폐 배리어와 이중 선체(72) 사이 각각에 배치되는 2개의 단열 배리어를 포함한다.
그 자체로 알려진 방식으로, 선박의 상부 데크에 배치된 로딩/오프로딩 파이프라인(73)은 탱크(71)에 대하여 LNG 화물을 전달하기 위해 적절한 커넥터에 의해 해상 또는 항구 터미널에 연결될 수 있다.
도 4는 로딩 오프로딩 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육상 시설(77)을 포함하는 해상 터미널의 예를 도시한다. 로딩 오프로딩 스테이션(75)은 이동식 아암(74) 및 상기 이동식 아암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 고정 해양 시설이다. 이동식 아암(74)은 로딩/오프로딩 파이프라인(73)에 연결될 수 있는 단열된 가요성 파이프(79)의 다발을 지지한다. 배향 가능한 이동식 아암(74)은 모든 크기의 메탄 탱커 선박에 적합하도록 구성될 수 있다. 도시되지 않은 연결 파이프가 타워(78) 내부로 연장된다. 로딩 오프로딩 스테이션(75)은 메탄 탱커 선박(70)이 육상 시설(77)에 대하여 로딩 및 오프로딩되도록 한다. 육상설비는 액화 가스 저장 탱크(80) 및 수중 파이프(76)에 의해 로딩 또는 오프로딩 스테이션(75)에 연결된 연결 파이프(81)를 포함한다. 상기 수중 파이프(76)는 액화 가스가 로딩 및 오프로딩 작업 중에 로딩 또는 오프로딩 스테이션(75)과 육상 시설(77) 사이에서 먼 거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 전달되도록 하여 메탄 탱커 선박(70)이 해안에서 먼 거리에 설 수 있게 한다.
액화 가스를 이송하는 데 필요한 압력을 생성하기 위해 선박(70)에 탑재된 펌프 및/또는 육상 시설(77)에 장착된 펌프 및/또는 적재 및 하역 스테이션(75)이 장착되어 있다.
본 발명이 다수의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것이 어떤 식으로든 이에 제한되지 않고 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 이들의 조합이 본 발명의 범위 내에 속하는 경우 포함한다는 것은 매우 명백하다.
동사 "포함하다", "구비하다", 또는 "가지다"의 사용과 그 활용 형태는 청구 범위에 나열된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서 괄호 사이의 참조 부호는 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다.
1: 지지 구조체
2: 2차 단열 배리어
3: 2차 밀폐 멤브레인
4: 1차 단열 배리어
5: 1차 밀폐 멤브레인
6: 사전 제조된 요소
7: 2차 단열 패널
8: 유체 밀폐 덮개
9: 1차 단열 패널
10: 외부 시트
11: 2차 단열층
12: 1차 단열층
13: 내부 시트
35: 상부 벽
36: 하부 벽
37: 횡방향 벽
38, 39, 40, 41, 42, 43: 측벽

Claims (11)

  1. 밀폐 단열 탱크의 벽로서, 상기 벽은 단열 배리어(4) 및 밀폐 멤브레인(1)을 포함하되,
    상기 단열 배리어(4)는 평행육면체인 복수의 단열 패널(9)을 포함하고,
    상기 단열 배리어(4)는 제 1 방향(30)에 나란하게 정렬된 복수의 제 1 패널간 공간(19)의 행 및 제 2 방향에 나란하게 정렬된 복수의 제 2 패널간 공간(19)의 행을 포함하며, 상기 제 1 패널간 공간(19) 및 제 2 패널간 공간(19)은 복수의 단열 패널(9) 중 2개의 인접한 단열 패널(9)의 마주보는 에지에 의해 구획되며, 제 1 방향 (30) 및 제 2 방향(31)은 제 1 열의 패널간 공간(19)과 제 2 열의 패널간 공간(19)이 복수의 교차부(32)를 형성하도록 나뉘어지고(secant), 상기 제 2 방향(31)은 지구의 중력 방향과 나란한 성분을 가지며,
    상기 단열 배리어(4)는 복수의 제 1 중간 패널(28)의 행 및 복수의 제 2 중간 패널(29)의 행을 추가로 포함하고, 상기 제 1 중간 패널(28)은 제 1 패널간 공간(19)의 행에 배치되고, 제 2 중간 패널(29)은 제 2 패널간 공간(19)의 행에 배치되고,
    상기 제 1 중간 패널(28)의 행은 제 1 패널간 공간(19)의 각 행에 연속적으로 배치되어, 제 2 중간 패널(29)의 행은 제 1 패널간 공간(19)의 행 및 제 2 패널간 공간(19)의 행 사이의 상기 교차부(32)에서 불연속적이며,
    상기 제 1 중간 패널(28)의 행 중 제 1 중간 패널(28)의 하나는 각 교차부(32)에 수용되어, 상기 제 1 중간 패널(28)에 병치된 제 2 중간 패널(29)의 제 2 방향(31)에 나란한 에지(24)는 각각의 제 1 중간 패널(28)에 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크의 벽.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 중간 패널(29)의 에지(24)는 상기 제 2 중간 패널(29)의 제 1 종방향 에지이고, 상기 제 2 중간 패널(29)은 상기 제 2 방향(31)에 나란한 제 2 종방향 에지를 포함하며, 상기 제 2 종방향 에지는 제 1 중간 패널(28)의 행 중 하나의 제 1 중간 패널(28)과 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크의 벽.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 방향(31)에 나란한 제 2 중간 패널(29)의 에지(24)는 하부 챔퍼부(25)를 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크의 벽.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교차부(32)에 수용된 상기 제 1 중간 패널(28)은 상기 교차부(32)을 통과하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크의 벽.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 중간 패널(28)은 제 2 방향(31)에 나란한 횡방향 에지를 구비하고, 상기 제 1 중간 패널(28)은 제 1 패널간 공간(19)의 행에 배치되어, 상기 횡방향 에지는 상기 제 2 중간 패널(29)의 제 2 방향(31)에 나란한 에지(24)에 대하여 제 1 방향(31)으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크의 벽.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 중간 패널(28)은 제 1 패널간 공간(19)의 행에 배치되어, 상기 제 1 중간 패널(28)의 횡방향 에지는 제 2 행의 패널간 공간(19)을 구획하는 단열 패널(9)의 에지에 대하여 제 1 방향(30)으로 오프셋되어, 상기 단열 패널(9)의 에지는 상기 제 1 중간 패널(28)에 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크의 벽.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열 배리어는 1차 단열 배리어(4)이며, 상기 밀폐 멤브레인은 1차 밀폐 멤브레인(5)이며, 상기 단열 패널은 1차 단열 패널(9)이며, 상기 벽은 2차 단열 배리어(2) 및 2차 밀폐 멤브레인(3)을 포함하되, 상기 탱크의 벽은 복수의 사전 제조된 요소(6)를 포함하며, 상기 사전 제조된 요소는 평행육면체인 2차 단열 패널(7), 상기 2차 단열 패널(7) 상에 안착되는 밀폐 필름(8)의 일부, 및 상기 밀폐 필름(8)의 일부 상에 안착되는 1차 단열 패널(9)을 포함하고, 상기 1차 단열 패널(9)은 2차 단열 패널(7)의 치수보다 작은 치수를 가져서, 상기 밀폐 필름(8)의 일부는 덮혀지지 않은 주변 구역(14)을 구비하며,
    상기 사전 제조된 요소(6)는 사각형 그리드에 병치되어, 상기 제 2 단열 패널(7)은 제 2 단열 배리어(2)를 형성하며, 2개의 인접한 사전 제조된 요소(6)의 밀폐 필름의 일부의 주변 구역은 밀폐 필름(8)의 스트립에 의해 밀폐되어 연결되고, 상기 사전 제조된 요소(6)의 밀폐 필름(8)의 일부 및 밀폐 필름(8)의 스트립은 함께 2차 밀폐 멤브레인(3)을 형성하며, 상기 중간 단열 패널(28, 29)은 밀폐 필름(8)의 일부의 주변 구역(14) 및 대응하는 고정 스트립(18) 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크의 벽.
  8. 제 1 항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 밀폐 단열 탱크의 벽을 포함하며 지지 구조체에 배치된 밀폐 단열 탱크(71).
  9. 이중 선체(72) 및 상기 이중 선체에 배치된 제8항에 따른 탱크(71)를 포함하는 저온 액체 제품을 운송하기 위한 선박(70).
  10. 저온 액체 제품을 위한 이송 시스템으로서, 상기 시스템은 제9항에 따른 선박(70), 상기 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 육상 저장 설비(77)에 연결하는 방식으로 배치된 단열 파이프라인(73, 79, 76, 81), 및 상기 단열 파이프라인을 통하여 부유식 또는 육상 저장 설비와 선박의 탱크 간에 저온 액체 제품의 흐름을 구동하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
  11. 제9항에 따른 선박(70)을 로딩 또는 언로딩하는 방법으로서, 저온 액체 제품은 단열 파이프라인(73, 79, 76, 81)을 통하여 부유식 또는 육상 저장 설비(77)와 선박(71)의 탱크 간에 이송되는 것을 특징으로 하는 선박(70)을 로딩 또는 언로딩하는 방법.
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