KR102585348B1 - 액상 제품을 보관하도록 되고 특히 액화 가스 운반선을 위한 적어도 하나의 역류 방지 밸브가 장착된 용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화 천연 가스와 같은 액상 제품을 수용하도록 되며, 특히 액화 천연 가스 운반선(1)을 위한 적어도 하나의 역류 방지 밸브(20)를 구비하는 컨테이너(10)에 대한 것으로서, 상기 컨테이너는 탱크 내에 배치되며, 상기 역류 방지 밸브(20)는, 유체의 통과를 위한 중앙 개구(23)를 가지는 베이스(21); 상기 중앙 개구의 제1 폐쇄위치와 상기 중앙 개구(23)의 제 2 개방 위치 사이에서 이동하는 밸브(22); 및 상기 중앙 개구(23)의 평면에 실질적으로 수직한 운동 방향으로 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 이동 가능한 밸브의 병진 운동을 가이드하는 안내 수단(25)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 안내 수단(25)은 상기 중앙 개구의 축(A)상에서 정렬되고 상기 베이스(21)에 견고하게 연결되는 단일의 중앙 안내 부재(26)를 포함하되, 이동 가능한 상기 밸브(22)는 상기 중앙 안내 부재(26)에 대하여 자유 병진 운동하도록 장착된다.

Description

액상 제품을 보관하도록 되고 특히 액화 가스 운반선을 위한 적어도 하나의 역류 방지 밸브가 장착된 용기
본 발명은 탱크, 특히 액화 가스 운반선에 설치된 컨테이너에 배치된 역류 방지 밸브(non-return valve) 분야에 관한 것이다. 또한, 역류 방지 밸브가 제공된 컨테이너, 이러한 컨테이너가 제공된 탱크 및 상기 탱크가 제공된 선박에 관한 것이다.
액화 가스 운반선은 일반적으로 액화 천연 가스가 저장되는 단열 탱크를 포함한다. 이 천연 가스는 메탄 함량이 높고 액체 상태를 보존하기 위해 대기압에서 약 -160℃의 온도에서 저장된다. 액화 가스를 운반하는 동안, 액화 가스는 선박을 추진하기 위한 연료로 사용될 수도 있다. 이를 위해 탱크 바닥에서 액화 가스를 흡입하기 위해 펌프가 탱크에 설치된다. 펌프에는 탱크 바닥 근처에 있는 컨테이너에 영구적으로 잠기는 펌프헤드를 구비하여 펌프가 프라이밍되지 않거나(unprimed) 손상될 위험을 초래하는, 펌프가 액화 가스의 가스상과 접촉하는 것을 방지하게 된다. 상기 컨테이너는 소정 량의 가스를 보유하는 것을 가능하게 하여, 펌프 헤드는 추진을 위해 필요한 소량의 액화 가스 및 일단 가스가 선박에서 언로딩되었을 때 선박이 받게 되는 롤링 현상을 고려하여 잠겨진 상태를 유지하게 된다. 특히, 상기 컨테이너는 그 바닥에 배치된 역류 방지 밸브를 구비한다.
종래 기술에서, 각각의 역류 방지 밸브는 밸브 시트를 형성하는 베이스 및 4 개의 안내 로드를 통해 베이스에 대해 이동할 수 있는 밸브를 포함한다. 상기 안내 로드는 베이스에 고정되고 그 벽을 수직 방향으로 통과한다. 가동 밸브는 4 개의 로드를 따라 이동한다. 이러한 유형의 역류 방지 밸브가 제공된 컨테이너의 예는 WO2017/055744에 기재되어있다.
그러나, 4 개의 로드를 갖는 밸브의 안내는 정적으로 결정되지 않으며, 베이스에 대해 경사지게 되거나 접촉하게 될 위험이 있다. 경쟁적인 힘이 가동 밸브에 주어진 동안에 가동 밸브는 변형될 위험이 있다.
본 발명은 이동하는 동안 가동 밸브의 변형 위험을 피하고 그 풋프린트를 감소시키면서 안내가 용이한 역류 방지 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 특히 액화 천연 가스 운반선 컨테이너를 위한 역류 방지 밸브에 의해 달성되며,
- 유체의 통과를 위한 중앙 개구를 갖는 베이스,
- 상기 중앙 개구의 제 1 폐쇄 위치와 상기 중앙 개구의 제 2 개방 위치 사이에서 이동될 수 있는 밸브;
-상기 중앙 개구의 평면에 실질적으로 직각인 이동 방향으로, 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 가동 밸브의 이동을 안내하기 위한 수단;을 포함하되,
상기 안내 수단은 중앙 개구의 축 상에 정렬되고 베이스에 견고하게 연결된 단일 중앙 안내 부재를 포함하고, 상기 가동 밸브는 중앙 안내 부재에 대해 자유롭게 병진 운동하도록 장착된다.
따라서, 이러한 해결책은 전술한 목표를 달성할 수 있게 한다. 특히, 단일 중앙 안내 부재는 등방성(isostatic) 조립체를 허용하고 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동하는 동안 가동 밸브의 변형을 방지한다. 또한 이러한 구성은 구현하기 쉽고 설치 공간이 크지 않다.
본 발명의 일특징에 따르면, 상기 안내 수단은 각각 중앙 개구의 축선에 평행한 축을 따라 베이스로부터 연장되는 균일하게 분포된 고정 부재를 포함하고, 중심 안내 부재는 연결 부재를 통해 고정 부재에 연결된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 연결 부재는 중앙 안내 부재 및 아암을 지지하는 중앙부를 포함하되, 예를 들어 3 개가 서로 이격되고 고정 부재 및 중앙부에 각각 연결되어있다. 이러한 구성은 간단하고 신속하게 구현된다. 특히, 이격된 아암은 이동 가능한 밸브의 상부 표면의 상당한 자유 구역을 남기게 되어, 컨테이너 내부에서 액체 제품의 압력하에 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 아무런 방해 없이 용이하게 통과할 수 있게 된다. 다시 말해서, 압력은 가동 밸브의 거의 모든 상부 표면에 가해진다.
다른 특징에 따르면, 연결 부재는 고정 부재 및 중앙 안내 부재에 대해 고정된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 중앙 안내 부재는 소정의 외경을 갖는 원형 단면을 갖는다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 가동 밸브는 제 1 정지부와 제 2 정지부 사이에서 소정의 안내 길이에 따라 이동한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제 1 정지부는 중앙 안내 부재의 일 단부 부근에 위치되고, 제 2 정지부는 베이스에 의해 지지되는 제 1 경사면에 의해 형성되고, 이는 가동부에 의해 지지되는 제 2 경사면을 보완하며, 제 1 경사면 및 제 2 경사면은 중앙 개구 주위에서 밀봉된 방식으로 접촉하게 된다. 이러한 정지 부재의 구성은 간단하고 구현하기 쉽다. 또한, 경사면은 가동 밸브가 중앙 개구를 막으면서 동시에 컨테이너의 통과를 방해할 때 컨테이너의 밀봉성을 개선시킨다. 또한, 베이스의 경사진 형상은 컨테이너의 바닥을 향해 이동하여 통로를 막을 때 가동 밸브의 이동을 안내한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 중심 안내 부재의 안내 길이 및 소정의 외경 사이의 비는 1 내지 2이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중앙 안내 부재는 중앙 개구의 축을 따라 연장되는 중앙 로드를 포함하고, 가동 밸브는 중앙 로드를 수용하는 관통 오리피스를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 중앙 안내 부재는 관통 구멍을 포함하고, 가동 밸브는 중심 개구의 축을 따라 연장되고 관통 구멍에 의해 수용되는 로드를 지지한다.
본 발명은 또한 액화 천연 가스와 같은 액체 생성물을 탑재하고 이전 특징 중 어느 하나를 갖는 적어도 하나의 역류 방지 밸브를 구비한 컨테이너에 관한 것으로, 상기 컨테이너는 컨테이너의 내측과 외측을 연결하는 적어도 하나의 통로를 구비한 바닥을 포함하되, 상기 역류 방지 밸브의 베이스는 상기 컨테이너의 바닥에 의해 지지되며, 상기 가동 밸브는 상기 제 1 폐쇄 위치를 점유할 수 있고, 컨테이너의 외부와 내부 사이에서 상기 가동 밸브에 가해지는 압력 차이가 소정의 양의 임계값 미만일 때, 상기 통로를 차단하게 되며, 압력 차가 상기 임계값보다 클 때 제 2 개방 위치를 점유하고 통로를 개방한다.
컨테이너의 일특징에 따르면, 상기 중앙 개구를 갖는 베이스는 컨테이너의 바닥에 고정되는 추가부이며, 상기 중앙 개구는 컨테이너의 통로와 연통된다. 이러한 구성으로 인해, 가동 밸브가 통로 및 중앙 개구를 막을 때 컨테이너의 밀봉을 보장하기 위해 특히 필요한 베이스를 보다 정밀하게 제조 할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 베이스는 컨테이너의 바닥 부분에 의해 형성되며 중앙 개구를 형성한다.
본 발명은 또한 액화 천연 가스와 같은 액체 생성물, 상기 특징을 갖는 적어도 하나의 컨테이너, 및 탱크 내부에 보관된 액체 생성물을 흡입하기 위한 펌프 헤드를 포함하는 펌프에 관한 것으로서, 상기 컨테이너의 바닥은 탱크의 바닥 벽을 향하고, 상기 펌프 헤드는 컨테이너의 바닥 근처에서 컨테이너 내부에 배치된다.
본 발명은 또한 상기 특징 중 어느 하나를 갖는 탱크를 포함하는 액화 천연 가스 운반선에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 이동하는 동안 가동 밸브의 변형 위험을 피하고 그 풋프린트를 감소시키면서 안내가 용이한 역류 방지 밸브를 제공할 수 있게 된다.
첨부한 도면을 참고하여, 순수하게 예시적이며 비제한적인 예시로서 주어진 아래의 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명을 읽어보면 본 발명의 목적, 세부 사항, 특징 및 장점이 명확하게 이해할 것이다.
도 1은 단열 탱크 내에 액화 천연 가스를 저장 및/또는 운반하는 메탄 운반체와 같은 부유 구조체의 부분 횡단면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 펌프 헤드가 수용되는 액화 천연 가스와 같은 액체 제품을 보유하기 위한 컨테이너의 예의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 바와 같이 액체 생성물 보유 컨테이너에 제공되는 역류 방지 밸브의 예의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 역류 방지 밸브의 사시 횡단면도이다.
도 5 및 도 6은 컨테이너 통로의 제 1 폐쇄 위치 및 제 2 개방 위치를 각각 점유하는 가동 밸브를 갖는 역류 방지 밸브의 예를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 역류 방지 밸브의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 8은 밸브 시트를 형성하는 역류 방지 밸브의 베이스가 액체 보유 컨테이너의 바닥 벽의 일부를 포함하는 본 발명의 다른 실시예의 횡단면을 도시한다.
도 1은 액화 천연 가스(LNG)와 같은 차가운 액체 생성물을 저장 및/또는 운반하기 위한 부유 구조체(1)의 일부를 도시한다. 이 부유 구조체는 본 예에서 하중지지 구조체(2)를 형성하고 내부에 탱크(3)가 장착되는 이중 선체를 포함하는 메탄 운반선이다.
상기 탱크(3)는 단열되어 있고, 액체 생성물, 여기서는 LNG를 수용하기 위한 것이다. 상기 탱크(3)는 각각 다층 구조체로 형성된 벽을 포함한다. 이 구조체는 하중지지 구조체(2)에 고정된 연속적인 2 차 절연 배리어, 상기 2 차 절연 배리어에 의해 지지되는 2 차 밀봉 멤브레인, 2 차 밀봉 멤브레인을 덮는 1 차 절연 배리어 및 1 차 절연 배리어에 의해 지지되는 1 차 밀봉 멤브레인을 포함한다. 특히, 상기 탱크(3)는 도 1의 평면에서 종축(X)을 따라 연장되는 바닥 벽(4)을 포함한다. 측벽(5)은 종축(X)에 수직인 종축(Z)을 따라 바닥 벽(4)으로부터 탱크(3)의 상부 벽(6)으로 세워져 있다. "상부", "하부", "위, 및 "아래"라는 용어는 수직 축(Z)에 대해 정의된다. 탱크의 바닥 벽(4)은 바람직하게는 일반적으로 평평한 벽을 가리킨다. 상기 상부 벽(6)은 바닥 벽(4)과 실질적으로 평행하다. 탱크의 일반적인 구조는 상이한 다른 유형일 수도 있으며, 다면체의 형상으로 되는 것이 가장 일반적이며, 원통형, 구형 또는 다른 형상으로 될 수도 있다.
트리포드 마스트(7: tripod mast)는 수직 축(Z)을 따라 연장되는, 즉, 하중지지 구조체(2)에 수직으로 탱크(3)에 배치된다. 상기 트리포드 마스트(7)는 탱크(3)의 측벽(5) 근처에 고정된다. 상기 트리포드 마스트(7)는 컨테이너의 폭의 중앙에 실질적으로 중심을 두고 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 상기 트리포드 마스트는 탱크의 바닥 벽(4)으로부터 탱크(3)의 상부 벽(6)까지 연장된다. 본 실시예에서, 상기 트리포드 마스트(7)는 또한 지지체(미도시)를 통해 하중지지 구조체에 고정된다. 상기 트리포드 마스트(7)는 하나 이상의 펌프(8)를 지지하며, 상기 펌프 헤드(9)는 탱크의 바닥 벽(4) 근처에 위치된다. 파이프는 펌프 헤드(9)를 탱크(3)의 상부 벽(6)을 통해 화물 취급 시스템(미도시)에 연결한다. 이러한 화물 취급 시스템으로 인하여 펌프(8)을 통해 탱크(3)에 수용된 LNG를 로딩/언로딩 할 수 있다.
LNG 탱크를 언로딩하는 동안 또는 탱크에 수용된 LNG가 선박의 엔진에 가스를 공급하는 데 사용되는 경우, 펌프 헤드(9)를 통해 탱크(3)에 수용된 LNG를 흡입하기 위해 펌프(8)가 작동된다. 탱크에서 유래되는 LNG로 구동되는 엔진을 사용하는 경우, 복귀 항해 중에 선박의 엔진에 동력을 공급하기 위해 탱크(3)에는 LNG의 액체 힐(liquid heel)만이 보유된다.
도 2를 참조하면, 선박의 움직임에 관계없이, 펌프 헤드(9)가 액체 생성물, 여기서는 LNG에 계속 침지되도록 액체 보유 컨테이너(10)가 탱크(3)에 설치된다. 상기 펌프 헤드(9)는 일정량의 LNG를 포함하는 컨테이너(10)에 수용된다. 이러한 펌프 헤드(9)는 컨테이너(10)에 고정되고, 컨테이너는 트리포드 마스트(7)의 지지부(미도시)에 견고하게 연결되며, 하중지지 구조체(2)에 고정된다. 컨테이너(10)는 탱크(3)의 바닥 벽(4) 위에 배치된 바닥부(11)를 포함한다. 바닥부(11)는 바닥 벽(4)에 평행하게 연장된다. 바람직하게는, 컨테이너의 바닥부(11)과 탱크(3)의 바닥 벽(4) 사이의 거리는 25 내지 150 mm이고, 그 최대값은 250 mm에 달할 수 있다. 컨테이너(10)는 바닥부(11)으로부터 수직 축(Z)을 따라 연장되는 벽(12)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 컨테이너(10)는 원통형상을 갖는다. 물론, 컨테이너는 사다리꼴, 평행 육면체 등과 같은 다른 형상을 가질 수 있다. 컨테이너(10)의 상부는 개방되어있다. 다시 말해서, 컨테이너(10)는 수직축(Z)에 대하여 바닥부(11)에 대향하고 벽(12)의 림(14)에 의해 형성되는 개구(13)를 포함한다. 따라서, 탱크(3) 내의 LNG의 레벨이 컨테이너(10)보다 높을 때, 컨테이너(10)는 개구부(13)를 통해 LNG로 채워진다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 벽(12)은 2 개의 러그(16)가 제공된 내측면(15)을 갖는다. 이러한 러그(16)는 컨테이너(10)의 내부를 향해 방사상으로 돌출된다. 이러한 러그(16)는 내측면(15)의 직경 방향 대향 구역으로부터 연장된다. 펌프 헤드(9)는 방사상 외측으로, 즉 컨테이너(10)의 내측면(15) 방향으로 돌출하는 2 개의 핀(17: fin)을 포함한다. 컨테이너(10)의 러그(16)는 나사 및 너트, 용접 또는 기타 수단과 같은 임의의 적절한 수단에 의해 펌프 헤드(9)의 핀(17)에 고정된다. 따라서, 펌프는 컨테이너(10)에 고정되고 상기 컨테이너(10) 내부에 수용된다. 바람직하게는, 펌프 헤드(9)는 컨테이너(10)의 중앙에 위치된다. 탱크(3)가 언로딩될 때, LNG 가 흡입되는 펌프 헤드(9)의 자유 단부는 컨테이너(10)에 수용된 LNG 에 침지되어 있도록 하기 위하여 컨테이너(10)의 바닥부에 인접하게 배치되는 것이 바람직하다. 상기 컨테이너(10)는 컨테이너(10)의 벽(12)의 외측면(18)으로부터 방사상으로 돌출하는 2 개의 고정 핀(19: fin)을 포함한다. 고정 핀(19)은 또한 외측면(18)의 직경 대향 구역과 서로 직경 방향으로 대향한다. 외측면(18)은 벽(12)의 내측면(15)과 반경 방향 대향한다. 이들 고정 핀(19)은 고정 수단(도시 생략)을 통해 트리포드 마스트(7)에 고정된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 컨테이너(10)에는 도 2의 절개 부에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 역류 방지 밸브(20)가 제공된다. 상기 역류 방지 밸브(20)는 탱크(3)에 수용된 LNG가 컨테이너(10)로 유입되도록 하여, 특히 탱크(3) 내의 LNG 의 수위가 벽(12)의 림(14)이 정의된 평면보다 아래에 있을 때, 상기 펌프 헤드는 소정량의 LNG에 잠기도록 된다. 이를 위해, 상기 컨테이너(10)의 바닥부(11)에는 컨테이너의 내부와 외부를 연결하는 적어도 하나의 통로(24: 도 5 및 도 6)가 제공된다. 상기 통로(24)는 수직축(Z)을 따라 바닥부(11)를 통해 한쪽에서 다른쪽으로 연통된다. 본 실시예에서, 컨테이너(10)에는 3 개의 통로(24)가 제공된다. 이들 통로(24)는 펌프 헤드(9) 주위에 균일하게 분포된다. 역류 방지 밸브(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 컨테이너의 바닥부(11)에 배치된다. 각각의 통로(24)는 역류 방지 밸브(20)와 맞물리는데, 역류 방지 밸브는 아래에서 설명되는 바와 같이 탱크(3)에 저장된 LNG에 의해 가해지는 압력의 함수로서 통로를 각각 개방하거나 폐쇄한다.
도 3 및 도 4에서, 상기 역류 방지 밸브(20)는 밸브 시트를 형성하는 베이스(21) 및 베이스(21)에 대해 이동할 수 있는 밸브(22)를 포함한다. 컨테이너에 장착된 모든 역류 방지 밸브는 유사하다. 역류 방지 밸브들 중 하나만이 설치 상태로 아래에 자세히 설명되어 있다.
도시된 예에서, 상기 베이스(21)는 컨테이너의 바닥부에 있는 추가적인 부품이다. 베이스는 중심 축(A)을 갖고 유체(12)의 벽을 통과하여 수직축(Z)을 따라 일 측면에서 타 측면을 통과하는 유체의 통과를 위한 중심 개구(23)를 포함한다. 상기 중심 축(A)은 베이스가 정의되는 평면에 수직하다. 특히, 상기 베이스(21)는 임의의 적절한 수단, 예를 들어 나사 및 너트를 사용하거나 용접에 의해 컨테이너의 바닥부(11)에 고정된다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 베이스(21)는 베이스(21)를 바닥부(11)에 고정시키는데 사용되는 나사가 수용되는 그 주변에 노치(29)를 포함한다. 본 설명에서, 상기 베이스(21)는 원형 횡단면을 갖는다. 베이스가 직사각형 또는 다른 단면을 갖는 것도 물론 가능하다. 각각의 베이스(21)는 컨테이너 내에 형성된 통로(24)를 둘러싼다. 각각의 중앙 개구(23)는 컨테이너(10)의 통로(24)의 축과 동축이다. 즉, 베이스(21)에 의해 한정된 중앙 개구(23)는 컨테이너(10)의 통로(24)와 연통한다. 중앙 개구(23)는 연결되는 통로(24)의 직경보다 실질적으로 더 큰 크기로 된다.
가동 밸브(22)는 중앙 개구(23)의 제 1 폐쇄 위치와 중앙 개구(23)의 제 2 개방 위치 사이에서 이동할 수 있다. 이를 위해, 역류 방지 밸브(20)는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 가동 밸브(22)를 안내하기 위한 수단(25)을 포함한다. 이들 안내 수단(25)은 보다 구체적으로 가동 밸브(22)의 이동을 안내 및 제한하는 것이 가능하게 된다. 여기서, 가동 밸브(22)는 중심 개구(23)의 평면에 실질적으로 수직한 이동 방향으로 병진 운동하게 된다. 이러한 예에서, 운동 방향은 수직 축(z)에 나란하다. 즉, 가동 밸브의 이동은 중앙 개구(23)의 중심 축(A)과 평행하다. 가동 밸브는 또한 상기 중앙 개구의 평면에 실질적으로 평행한 평면에 형성된다. 안내 수단(25)은 중앙 개구(23)의 축에 정렬되고 베이스(21)에 견고하게 연결된 단일 중앙 안내 부재(26)를 포함한다. 가동 밸브(22)는 중앙 안내 부재(26)에 대해 자유롭게 이동하도록 장착된다.
특히, 안내 수단(25)은 베이스(21)에 고정된 고정 부재(27)를 포함한다. 이들 고정 부재(27)는 각각 외측면(28)으로부터 베이스(21)로부터 연장된다. 상기 외측면(28)은 수직축(Z)을 따라 컨테이너의 바닥을 향한 내측면과 대향한다. 고정 부재 각각은 중앙 개구의 축에 평행한 축을 갖는다. 도시된 실시예에서, 고정 부재(27)는 도 3 및 4에서 볼 수 있는 바와 같이 3 개가 준비된다. 이들은 베이스(21) 상에 균일하게 분포되어 있다. 고정 부재(27)는 용접, 나사 또는 임의의 다른 적절한 수단에 의해 베이스(21)에 고정된다.
상기 연결 부재(30)는 중앙 안내 부재(26)를 베이스(21)에 연결할 수 있게 한다. 보다 구체적으로, 이 연결 부재(30)는 고정 부재(27) 및 중앙 안내 부재(26)에 연결된다. 연결 부재(30)는 고정 부재(27) 및 중앙 안내 부재(26)에 대하여 고정된다. 이를 위해, 연결 부재(30)는 중앙 개구의 축(A)에 수직인 평면에 형성된 중앙부(31)를 포함한다. 상기 중앙부(31)는 중앙 안내 부재(26)를 지지한다. 아암은 상기 중앙부(31)로부터 연장되고, 여기서 중앙 부분(31)의 주변 주위에 3개의 아암이 균일하게 분포된다. 다시 말하면, 아암(32)은 서로 이격되어 있다. 이러한 구조는 가동 밸브의 이동을 촉진시키고, 특히 컨테이너 내의 액체의 압력이 가동 밸브(22)의 상부 표면(33)에 방해 없이 가해질 수 있게 한다. 각각의 아암(32)은 고정 부재(27)에 연결된다. 각각의 아암(32)은 중앙부(31)와 실질적으로 동일한 평면에서 넓어지는 자유 단부(34)를 포함한다. 각각의 자유 단부(34)는 원통형 링 형상을 갖는다. 각각의 고정 부재(27)는 대응하는 자유 단부(34)의 원통형 링을 통해 수용되는 원위 단부(35)를 포함한다. 각각의 아암의 자유 단부(34)는 고정 요소(36)를 통해 고정 부재에 고정된다. 고정 요소(36)는 고정 부재의 원위 단부(35)에 배치된 축소된 단면을 가진 나사부를 포함한다. 아암의 자유 단부(34)를 고정 부재에 고정하기 위해 너트가 각각의 나사부 상에 나사 결합된다. 다른 상이하게 배열 된 고정 요소도 역시 고려될 수 있다. 또한, 중앙부(31)는 원형 횡단면을 갖는다. 아암(32)은 그 주변으로부터 방사상으로 연장된다. 중앙부(31)와 아암(32)을 갖는 연결 부재(30)는 일체로 형성된다.
중앙 안내 부재(26)는 중앙 부분(31)에 의해 지지되는 긴 중앙로드(38)를 포함한다. 긴 중앙로드(38)는 중앙 개구(23)와 동축이다. 여기서, 중앙로드(38)는 원형 횡단면을 갖는다. 연결 부재(30)의 중앙부(31)는 중앙로드(38)의 제 1 단부(40)가 수용되는 관통 슬롯(39)을 포함한다. 이러한 제 1 단부(40)는 중앙로드(38)를 연결 부재의 중앙부(31)에 견고하게 연결하는 고정 수단(42)을 수용하는 보어(41)를 포함한다. 여기서, 고정 수단(42)은 도 4에 도시된 바와 같이 스크류 및 와셔를 포함한다. 물론, 다른 유사한 수단이 고려될 수 있다. 가동 밸브(22)는 중앙로드(38)의 통과를 허용하는 관통 오리피스(43)를 포함한다. 가동 밸브(22)는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 로드(38)를 따라 이동한다.
도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 역류 방지 밸브(20)의 작동을 도시한다. 가동 밸브(22)는 컨테이너(10)의 바닥부(11)에 직각인 이동 방향, 바람직하게는 지구의 중력에 나란한 이동 방향으로 컨테이너(10) 내에서 이동할 수 있다. 도 5에서, 가동 밸브(22)는 중앙 개구(23) 및 통로(24)가 폐쇄되는 제 1 폐쇄 위치에 도시되어있다. 가동 밸브는 중앙 안내 부재를 형성하는 중앙로드(38)의 하부에 위치된다. 중앙 개구(23)의 상부는 제 1 정지부를 형성하기 위해 가동 밸브의 제 2 경사면(45)과 맞물리고 상보적인 관계로 되는 제 1 경사면(44)에 의해 경계가 정해진다. 특히, 제 1 경사면(44)은 베이스의 외측면(28)과 중앙 개구의 내부 원통형 면(46)을 연결한다. 제 2 경사면(45)은 가동 밸브(22)의 주변 에지(47)에 형성된다. 또한, 제 1 경사면 및 제 2 경사면은 중앙 개구(23) 주위에서 밀봉 방식으로 접촉하게 된다. 제1 경사면(44) 및 제 2 경사면(45)은 각각 가동 밸브의 평면에 대해 45 °의 각도를 갖는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6에서, 가동 밸브(22)는 중앙 개구(23) 및 통로(24)가 개방되는 제 2 개방 위치에 도시되어 있다. 이 위치에서, 가동 밸브(22)는 중앙로드의 상부에 있다. 중앙로드는 제 2 정지부를 형성하는 숄더(48)를 포함한다. 이 숄더(48)는 중앙로드(38)의 제 1 단부(40) 부근에 위치되고, 가동 밸브(22)는 그 이동의 끝에서 이를 가압한다. 본 실시예에서, 가동 밸브(22)는 관통 오리피스(43)를 둘러싸고 그 이동의 끝에서와 마찬가지로 숄더(48)에 대해 올라 오는 환형 시트부(49)를 포함한다. 가동 밸브(22)는 베이스와 연결 부재 사이의 소정의 안내 길이에 따라 중앙로드를 따라 이동한다. 바람직하게는, 안내 길이는 제 1 경사면(44) 및 제 2 경사면(45)에 의해 형성된 제 1 정지부와 숄더(48)에 의해 형성된 제 2 정지부 사이에서 결정된다. 안내 길이와 중앙 로드의 외경 사이의 비는 1 내지 2 인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 그 비는 1.5 정도이다. 누출을 방지하기 위해 안내는 거의 유격없이 이루어진다. 유격은 0.1 mm 정도인 것이 바람직하다.
가동 밸브(22)는 컨테이너(10)의 내부와 외부 사이에서 가동 밸브(22)에 가해지는 압력 차의 영향하에, 미리 정해진 양의 임계 값보다 크게, 컨테이너(10)의 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동한다. 특히, 컨테이너(10)가 탱크(3) 내에 존재하는 LNG에 의해 둘러싸일 때, LNG 수면이 컨테이너(10)의 림(14)보다 높아서 컨테이너의 개구(13)를 통해 컨테이너(10) 내로 유동하지 않게 하면서, 가동 밸브(22)는 컨테이너(10)에 존재하는 LNG에 의해 야기된 내부 압력, 및 컨테이너(10)를 둘러싸고 가동 밸브(22)와 접촉하는 탱크(3)에 저장된 LNG에 의해 야기된 외부 압력을 받는다. 가동 밸브(22)는 가동 밸브(22)를 베이스(21)로부터 멀어지게 하여 밸브 시트로부터 멀어지게 하는 압력 차를 받게 된다.
압력차는 다음식이 참(true)일 때 가동 밸브(22)가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 스위칭할 수 있게 한다.
Ptank X Slower + Fbuoyant > Pcontainer X Supper + Weightvalve.
여기서, Ptank 는 가동 밸브(22)상의 컨테이너(10) 외부의 탱크(3)에 수용된 LNG에 의해 가해지는 압력을 나타내고, Slower 는 컨테이너(10) 외부의 탱크(3)에 수용된 LNG와 접촉하는 밸브(22)의 하부면적을 나타내고, Fbuoyant 는 컨테이너(10) 외부의 탱크(3)에 수용된 LNG에 의해 밸브(22)에 가해지는 부력을 나타내며, Pcontainer 는 가동 밸브(22)상의 컨테이너(10)에 수용된 LNG에 의해 가해지는 압력을 나타내고, Supper 는 컨테이너(10)에 수용된 LNG 의 압력이 가해지는 가동 밸브(22)의 상부 면적을 나타내며, Weightvalve 는 가동 밸브(22)의 무게를 나타낸다.
일반적으로, 이러한 수식은 가동 밸브(22)의 개구, 즉 베이스(21)로부터의 분리가 탱크(3)에 수용된 LNG와 컨테이너(10)에 수용된 LNG 사이의 높이 차이에 의존한다는 사실을 반영한다.
가동 밸브(22)상의 탱크(3)에 수용된 이러한 LNG에 의해 가해진 압력이 밸브 시트로부터 그것을 밀어 내면, 통로(24)는 더 이상 방해 받지 않으며, 탱크(3) 내에 존재하는 LNG는 컨테이너의 바닥부(11)에 위치된 통로를 통하여 컨테이너(10)로 유입된다.
반대로, 가동 밸브는 자체 중량의 영향하에, 가능하다면 이러한 임계값보다 찾은 압력차의 영향하에, 컨테이너(10)의 제 2 위치에서 제 1 위치로 이동한다. 특히, 탱크(3)에 수용된 LNG가 컨테이너를 둘러싸지 않을 때, 가동 밸브(22)에 가해지는 압력은 컨테이너(10)에 수용된 LNG에 의해 가해지는 압력 뿐이다. 중력 및 LNG에 의해 가해지는 압력의 영향하에, 가동 밸브(22)는 컨테이너(10)의 바닥부(11)을 향해 가압되고, 컨테이너(10)의 바닥부(11)의 통로를 막기 위해 밸브 시트와 맞물린다. 탱크(3)에 수용된 LNG가 가동 밸브(22)에 밸브 시트로부터 그것을 밀어 내기에 충분한 압력을 가하지 않으면, 컨테이너(10)에 수용된 LNG는 상기 컨테이너에 유지된다.
가동 밸브(22)는 개방 압력을 제한하기 위해 스테인리스 스틸 타입의 금속보다 밀도가 낮고 LNG와 호환되는 재료로 만들어진다. 예로서, 알루미늄이 개선된 중량 대 강도 비율을 제공하기 때문에, 가동 밸브의 재료로서 알루미늄이 바람직할 것이다. 선택적으로, 중합체 물질, 바람직하게는 "PTFE"로 약칭된 폴리테트라플루오로에틸렌을 사용하여 가동 밸브(22)를 제조할 수 있다. 이 경우, 가동 밸브는 PTFE로 제조되거나 PTFE 코팅될 수 있다. 따라서, 가동 밸브(22)는 가벼우며 그 무게는 탱크(3)에 수용된 LNG에 의해 가해지는 압력의 영향에 의해 그 개구를 약간만 방해한다. 또한, PTFE 코팅은 가동 밸브(22)에 대한 우수한 슬라이딩 특성을 제공하여 컨테이너 내에서의 그 운동을 용이하게 한다. 또한, 역류 방지 밸브(연결 부재, 베이스, 고정 부재 및 중앙 안내 부재)를 구성하는 다른 부재도 스테인레스 스틸로 만들어질 수 있다.
도 7에 도시된 다른 실시예에서, 중앙 안내 부재(26)는 중앙부(31)에 의해 형성되는 관통 구멍(50)을 포함한다. 이 관통 구멍(50)은 원형 단면을 갖는다. 이 시나리오에서, 가동 밸브(22)는 중앙 개구의 축(A)에 평행한 축을 따라 연장되는 중앙로드(38')를 포함한다. 중앙로드(38')는 제 2 단부(52)에서 중앙로드의 블라인드 홀에 수용된 스크류(51)를 통해 가동 밸브(22)에 고정될 수 있다. 선택적으로, 중앙로드(38')는 가동 밸브(22)와 일체로 형성된다. 가동 밸브(22)가 그 이동 방향으로 이동하고, 압력 차의 영향하에, 중앙로드(38')는 연결 부재의 관통 구멍(50)을 통해 동시에 병진운동을 하게 된다. 바람직하게는, 제 2 정지부는 관통 구멍(50)을 둘러싸고 가동 밸브(22)의 상부 표면(33)의 일부가 제 2 위치를 점유할 때 가압하는 환형 보스(53)에 의해 형성된다. 바람직하게는, 중앙로드(38')는 환형 보스(53)에 맞닿도록 제 2 단부(52) 부근에 위치된 숄더(54)를 포함한다.
도 8에 도시된 다른 실시예에서, 역류 방지 밸브(20)는 컨테이너의 바닥부(11)에 부착된 베이스(21)를 제외하고는 도 5 및 도 6에 도시된 것과 동일한 구성을 갖는다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서, 가동 밸브(22)를 위한 시트를 형성하는 베이스(21')는 컨테이너의 바닥 벽(11)의 일부를 포함한다. 즉, 컨테이너(10)의 베이스(21)와 바닥 벽(11)은 일체로 형성되어있다. 이 경우, 베이스(21')는 중앙 개구(23)를 형성한다. 가동 밸브(22)는 컨테이너(10)의 바닥 벽(11)의 일부, 여기서는 베이스(21')에 대하여, 제 1 폐쇄 위치와 제 2 개방 위치 사이에서 이동한다. 고정 부재(27)는 각각 바닥부(11)의 일부에 의해 형성된 베이스(21')로부터 연장되고, 각각 중앙 개구(23)의 축에 평행한 축을 갖는다. 고정 부재(27)는 용접, 나사 또는 이전 실시예들에서와 같은 임의의 다른 적절한 수단에 의해 베이스(21')에 고정된다. 연결 부재(30)의 3 개의 아암(32)은 각각 고정 부재(27)에 연결된다. 중앙 안내 부재(26)는 연결 부재(30)를 통해 베이스(21')에 연결된다. 중앙 안내 부재(26)는 가동 밸브(22)에 견고하게 연결된 중앙로드(38') 또는 연결 부재(30)에 견고하게 연결된 중앙로드(38)를 수용하는 관통 구멍(50)을 포함한다.
20: 역류 방지 밸브
21: 베이스
22: 가동 밸브
23: 중앙 개구
25: 안내 수단

Claims (13)

  1. 액상 제품을 수용하도록 되며 적어도 하나의 역류 방지 밸브(20)를 구비하는 컨테이너(10)로서, 상기 역류 방지 밸브(20)는,
    유체의 통과를 위한 중앙 개구(23)를 가지는 베이스(21);
    상기 중앙 개구의 폐쇄된 제 1 위치와 상기 중앙 개구(23)의 개방된 제 2 위치 사이에서 이동하는 밸브(22); 및
    상기 중앙 개구(23)의 평면에 수직한 운동 방향으로 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 이동 가능한 밸브의 병진 운동을 가이드하는 안내 수단(25);을 포함하되,
    상기 컨테이너(10)는 상기 컨테이너의 내부와 외부를 연결하는 적어도 하나의 통로(24)가 제공된 바닥부(11)를 구비하며, 상기 역류 방지 밸브(20)는 상기 컨테이너의 바닥부(11)에 배치되고, 상기 역류 방지 밸브의 베이스(21)는 컨테이너의 바닥부(11)에 의해 지지되며,
    상기 컨테이너의 외부와 상기 컨테이너의 내부 사이에서 이동가능한 상기 밸브(22)에 가해지는 압력 차이가 소정의 양의 임계값보다 작을 때에는 이동가능한 상기 밸브(22)가 그 제 1 폐쇄 위치를 차지하여 통로(24)를 차단하며, 상기 압력 차이가 임계값보다 클 때에는 제 2 개방 위치를 차지하여 통로(24)를 개방하며,
    상기 안내 수단(25)은 상기 베이스(21)의 상부 표면(28)으로부터 상기 중앙 개구(23)의 축(A)에 나란한 축을 따라 상기 베이스(21)로부터 각각 연장되어 균일하게 배치된 고정 부재(27)를 포함하되, 상기 상부 표면(28)은 컨테이너(21)의 바닥부(11)를 향하는 하부 표면에 대향하여 배치되며
    상기 안내 수단(25)은 상기 중앙 개구의 축(A)상에서 정렬되고 연결 부재(30)를 통해 고정 부재(27)에 견고하게 연결되는 단일의 중앙 안내 부재(26)를 포함하되, 이동 가능한 상기 밸브(22)는 상기 중앙 안내 부재(26)에 대하여 자유 병진 운동하도록 장착되며,
    상기 연결 부재(30)는 상기 중앙 안내 부재(26) 및 서로 이격되어 있으며 고정 부재(27) 및 중앙부(31)에 각각 견고하게 연결된 아암(32)을 지지하는 중앙부(31)를 포함하며, 상기 중앙 안내 부재(26)는 연결 부재(30) 및 고정 부재(27)를 통하여 상기 베이스(21)에 견고하게 연결되는 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 부재(30)는 상기 고정 부재(27) 및 상기 중앙 안내 부재(26)에 대하여 고정되는 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 안내 부재(26)는 소정의 외경을 가진 원형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    이동가능한 상기 밸브(22)는 제 1 정지부(44, 45) 및 제 2 정지부(48, 53) 사이의 소정의 안내 길이에 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 정지부(48, 53)는 상기 중앙 안내 부재(26)의 일단부에 인접하여 배치되며, 상기 제 1 정지부는 이동가능한 상기 밸브(22)에 의해 지지되는 제 2 경사면에 대하여 상보적이고 상기 베이스(21)에 의해 지지되는 제 1 경사면(44)에 의해 형성되며, 상기 제 1 경사면(44) 및 제 2 경사면(45)은 상기 중앙 개구(23)의 주위에서 밀봉되어 접촉되는 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 안내 길이와 상기 중앙 안내 부재(26)의 소정의 외경 간의 비는 1 내지 2인 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 안내 부재(26)는 상기 중앙 개구의 축(A)을 따라 연장되는 중앙 로드(38)을 포함하되, 이동가능한 상기 밸브(22)는 상기 중앙 로드(38)를 수용하는 관통 오리피스(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 안내 부재(26)는 관통 구멍(50)을 구비하며, 이동가능한 상기 밸브(22)는 상기 중앙 개구(23)의 축(A)을 따라 연장되며 상기 관통 구멍(50)에 수용된 로드(38')를 지지하는 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 개구(23)를 가진 베이스(21)는 상기 컨테이너의 바닥부(11)에 고정되는 추가부이며, 상기 중앙 개구는 컨테이너(10)의 통로(24)와 연통되는 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스(21)는 컨테이너(10)의 바닥부(11)의 일부에 의해 형성되며, 상기 바닥부(11)의 일부는 중앙 개구(23)를 형성하는 것을 특징으로 하는 컨테이너(10).
  11. 액화 천연 가스와 같은 액상 제품, 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 적어도 하나의 컨테이너, 및 탱크 내에 수용된 액상 제품을 흡입하도록 된 펌프 헤드(9)를 포함하는 펌프(8)를 수용하도록 된 단열 탱크(3)로서,
    상기 컨테이너(10)의 바닥부(11)는 상기 탱크(3)의 바닥 벽을 향하며, 상기 펌프 헤드(9)는 컨테이너(10)의 바닥부 근처에서 컨테이너(10)에 배치되는 것을 특징으로 하는 단열 탱크(3).
  12. 제 11 항에 따른 탱크(3)를 포함하는 선박(1).
  13. 삭제
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