KR20220045967A - 패널간 단열하는 인서트들을 가진 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크의 벽을 제조하는 방법 - Google Patents

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장-데미안 캡드빌
베누아 모렐
찰스 김버트
로난 레 비한
라파엘 프루니에
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

발명은 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크 벽을 제조하는 방법에 관한 것으로서,
상기 방법은,
- 패널간 공간(2)의 경계를 정하는 2 개의 단열하는 패널(3)들을 포함하는 열적으로 단열하는 장벽을 제공하는 단계,
- 단열하는 코어를 완전히 커버하는 래퍼를 포함하는 단열하는 인서트(1)를 제공하는 단계,
- 흡입 시스템(24)의 흡입 노즐을 래퍼에서의 오리피스를 통해 단열하는 인서트(1)에 삽입하는 단계,
- 진공 압력을 통해 상기 단열하는 인서트(1)의 두께를 감소시키기 위해 단열하는 인서트(1)에 진공 압력을 적용하는 단계,
- 흡입 시스템(24)의 흡입을 유지하면서 단열하는 인서트(1)를 패널간 공간(2)에 삽입하는 단계, 및
- 단열하는 인서트(1)가 패널간 공간(2)에 삽입되었을 때, 단열하는 인서트(1)로부터 흡입 노즐을 제거하는 단계를 포함한다.
공개될 도면 : 7

Description

패널간 단열하는 인서트들을 가진 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크의 벽을 제조하는 방법
발명은 멤브레인들을 가진 밀봉(seal)되고 단열(insulate)하는 탱크(tank)들의 분야에 관한 것이다. 특히, 발명은 예를 들어, 50°C 및 0°C 사이의 온도에서 액화 석유 가스(LPG라고도 함)를 수송하거나 또는 대기압에서 약 -162°C의 액화 천연 가스(LNG)를 수송(transport)하기 위한 탱크들과 같은 저온 액체들을 수송 및/또는 저장(store)하기 위한 밀봉되고 열적으로(thermally) 단열하는 탱크들의 분야에 관한 것이다. 이러한 탱크들은 육지나 부유(float)하는 구조물에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우, 탱크는 부유식 구조물의 추진을 위한 연료로 사용되는 액화 가스를 수용하거나 액화 가스를 수송하기 위한 것으로 의도(intend)될 수 있다.
밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크의 평면형(planar) 벽을 생성(create)하기 위한 벽 구조는 예를 들어 문서 R2724623 또는 문서 FR 2599468에 설명되어 있다. 이러한 탱크는 탱크, 탱크에 담긴 유체와 접촉하도록 의도되는 1차 밀봉하는 멤브레인, 1차 열적으로 단열하는 장벽(barrier), 2차 열적으로 단열하는 장벽 및 2차 밀봉하는 멤브레인을, 탱크의 외부에서 탱크의 내부까지 포함하는 다중 적층(multilayered)된 구조를 포함한다. 열적으로 단열하는 장벽들을 형성하는 방식으로 이러한 탱크들은 병치(juxtapose)된 단열하는 패널들을 포함한다. 또한, 상기 열적으로 단열하는 장벽들의 단열하는 특성들의 연속성(continuity)을 보장(ensure)하기 위해 2 개의 단열하는 패널들 사이에 단열하는 씰(seal)이 삽입된다.
문서 JP04194498은 규칙적인 패턴으로 병치된 단열하는 패널들로 구성된 열적으로 단열하는 장벽을 포함하는, 극저온(cryogenic) 액체를 저장 및 수송하기 위한 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크를 설명한다. 평평(flat)한 필(feel)이 2 개의 인접한 단열하는 패널들 사이의 가스 대류(convection) 현상을 방지(prevent)하기 위해 2 개의 인접(adjacent)한 단열하는 패널들 사이에 배치된다. 이러한 평평한 단열하는 씰은 플라스틱 필름으로 만들어진 밀봉된 백(bag)으로 둘러싸인 단열하는 코어로 구성된다. 이러한 평평한 단열하는 씰은 진공으로 압축된 상태로 패널간(inter-panel) 공간(space)에 삽입(insert)되고, 밀봉된 백은 삽입 후 관통되어 평평한 단열하는 씰이 팽창(expand)하여 패널간 공간을 형성하는 2 개의 패널들 사이의 모든 공간을 차지(occupy)할 수 있도록 한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더 잘 이해될 것이고, 그 추가 목적, 세부사항, 특징 및 이점은 순전히 비제한적인 예시로서 그리고 참조로 제공되는 본 발명의 다수의 특정 실시예의 다음 설명 과정에서 더욱 명확해질 것이다.
- 도 1은 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크의 열적으로 단열하는 장벽의 2 개의 단열하는 패널들 사이에 삽입되도록 의도된 단열하는 인서트의 개략적인 분해 사시도이다.
- 도 2는 조립된 상태의 도 1의 단열하는 인서트의 개략적인 사시도이다.
- 도 3은 도 1의 단열하는 인서트의 단면의 개략도이다.
- 도 4는 적층된 글래스 울 제조를 위한 설비의 개략적인 사시도이다.
- 도 5는 도 1의 단열하는 인서트에 삽입되는 진공 펌프 노즐의 개략적인 사시도이다.
- 도 6은 진공 펌프와 관련된 도 2의 단열하는 인서트의 개략적인 사시도로서, 진공 펌프 노즐의 단부가 상기 단열하는 인서트에 삽입된 모습이다.
- 도 7은 도 5의 단열하는 인서트가 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크의 열적으로 단열하는 장벽의 2 개의 인접한 패널들을 분리하는 패널간 공간에 삽입될 때의 개략적인 사시도이다.
- 도 8은 변형예에 따른 단열하는 인서트의 개략적인 분해 사시도이다.
- 도 9는 다른 변형예에 따른 단열하는 인서트를 통한 단면도이다.
- 도 10은 메탄 운반선의 탱크와 이 탱크로부터 선적/하역을 위한 터미널의 절단면이 있는 개략도이다.
- 도 11은 강성 가이드에 의해 패널간 공간으로 삽입되는 과정 동안의 단열하는 인서트의 개략도이다.
- 도 12는 도 11의 부분 상세도이다.
- 도 13은 코어가 적층된 글래스 울의 중앙 부분 및 단부 부분을 포함하는 단열하는 인서트의 일 실시예의 분해 사시도이다.
- 도 14는 변형예에 따른 단열하는 인서트의 단면도이다.
- 도 15는 래퍼로 커버되는 코어와 적층된 글래스 울의 단부 부분을 포함하는 단열하는 인서트의 개략적인 사시도이다.
- 도 16은 래퍼의 다른 실시예를 도시하는 도 3과 유사한 도면이다.
출원인은 문서 FR2724623 또는 FR2599468에 따른 것과 같은 단열하는 씰들이 상기 패널간 공간에 수용하기 어렵다는 것을 관찰했다. 또한, 이러한 단열하는 씰들은 이러한 단열하는 씰들이 모든 패널간 공간을 최적으로 채우는(fill) 것을 보장할 수 없다. 따라서, 이러한 단열하는 씰들은 열적으로 단열하는 장벽들에서 단열의 연속성을 확실하게 보장할 수 없으며, 이는 대류 현상이 일어나기 쉬운 공간들이 열적으로 단열하는 장벽에 존재할 수 있음을 의미한다.
출원인은 또한 JP04194498 문서에 따른 것과 같은 평평한 단열하는 씰들이 패널간 공간에 평평한 단열하는 씰의 양호한 삽입을 허용하고 상기 패널간 공간의 양호한 점유(occupation)를 허용하지만 그러한 평평한 단열하는 씰은, 연장된 사용(extended use)에서 자연 대류를 조장(encourage)하는 통로의 존재가 생기게한다. 구체적으로, 탱크가 차가운될 때, 평평한 단열하는 씰의 열적 수축(contraction) 거동(behavior)은 플라스틱 필름으로 만들어진 백에 의해 결정된다. 이제 이러한 플라스틱 필름으로 만들어진 백은 단열하는 패널들의 열적 수축 계수보다 높은 열적 수축 계수를 갖는다. 따라서, 출원인은 이러한 평평한 단열하는 씰들이 그들이 수용되는 패널간 공간보다 더 많이 수축하고 이러한 수축으로 인해 패널간 공간의 경계를 정하는(delimit) 패널들의 면들로부터 평평한 단열하는 씰을 분리하는 보이드(void)가 발생한다는 것을 알아냈다. 이러한 보이드는 대류 현상을 조장하고, 또한 열적으로 단열하는 장벽의 단열하는 특성에 해롭다.
발명의 이면에 있는 한 아이디어는 이러한 단점들을 나타내지 않는 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크의 제조를 위한 탱크 벽을 제공하는 것이다. 발명의 이면에 있는 한 아이디어는 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크를 제공하는 것이고, 단열하는 인서트는 탱크가 사용되는 중에 상기 vosjffvo 공간에서 보이드를 발생시키는 것 없이 그리고 열적으로 단열하는 장벽의 2 개의 인접한 패널들 사이의 패널간 공간을 안정적으로 채운다.
이를 위해, 발명은 열적으로 단열하는 장벽의 평면형(planar) 지지 표면 상에 안착(rest)되는 멤브레인을 밀봉하고 상기 평면형 지지 표면을 규정하는 열적 단열하는 장벽을 포함하는 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크 벽을 제공하고,
열적으로 단열하는 장벽은 규칙적인 패턴으로 병치된 복수 개의 단열하는 패널들을 포함하고, 2 개의 인접한 단열하는 패널들의 상호 마주하(face)는 측면(lateral face)들은 상기 2 개의 인접한 단열하는 패널들을 분리하는 패널간 공간의 경계를 공동(jointly)으로 정하고,
탱크 벽은 패널간 공간을 채우도록 상기 패널간 공간에 배치되는 단열하는 인서트를 더 포함하고, 상기 단열하는 인서트는 래퍼에 의해 적어도 부분적으로 커버되는 단열하는 코어를 포함하고,
상기 단열하는 코어의 적어도 중앙 부분(central portion)은 적층된 글래스 울(layered glass wool)을 포함하고, 상기 적층된 글래스 울은 적층 방향으로 중첩(superpose)된 섬유 랩들(laps of fibers)을 포함하고, 단열하는 인서트는 상기 중앙 부분의 적층 방향이 패널간 공간의 너비 방향, 즉 2 개의 상호 마주하는 측면들이 이격(space apart)되는 방향에 평행한 방식으로 패널간 공간에 배치된다.
이러한 탱크 벽은 열적으로 단열하는 장벽의 우수한 단열하는 특성들을 나타낸다. 특히, 이러한 탱크 벽은 탱크의 채워진 상태에 관계없이 지속적인 단열을 제공하는 열적으로 단열하는 장벽을 나타낸다.
보다 구체적으로, 단열하는 인서트의 단열하는 코어를 둘러싸는 래퍼는 낮은 마찰 계수를 나타내어 상기 단열하는 인서트가 모든 패널간 공간에 간단하고 안정적으로 삽입될 수 있도록 한다. 이 삽입은 단열하는 코어의 중앙 부분의 적층된 글래스 울의 배향에 의해 쉽게 이루어지며, 이는 이것을 삽입하기 위해, 패널간 공간의 너비 방향으로 단열하는 코어의 양호한 압축을 허용한다. 구체적으로, 이러한 글래스 울의 배치는 패널간 공간의 너비 방향으로 단열하는 코어의 양호하고 간단한 압축을 허용하여, 이것이 패널간 공간에 삽입될 수 있게 한다. 적층된 글래스 울의 이러한 배치는 또한 단열하는 인서트가 패널간 공간에 삽입된 후 단열하는 코어가 빠르고 쉽게 확장되도록 하고, 따라서 패널간 공간을 최적으로 채울 수 있도록 한다.
더욱이, 이 래퍼는 바람직하게는 단열하는 코어의 거동과 유사한 수축 거동을 가지므로, 단열하는 인서트가 탱크의 채워진 레벨이 무엇이든 간에 패널간 공간의 치수에 일치(conform)하고 예를 들어 물결(wavy) 형상이 되는 것에 의해 불규칙적으로 변형(deform)되지 않는다.
실시예들에 따르면, 이러한 벽은 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어의 중앙 부분을 구성하는 적층된 글래스 울의 적층 방향은 패널간 공간의 경계를 정하는 2 개의 인접한 단열하는 패널들의 상호 마주하는 측면들 중 적어도 하나에 수직이다.
일 실시예에 따르면, 패널간 공간의 경계를 정하는 2개의 인접한 단열하는 패널들의 상호 마주하는 측면들은 평행하다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어의 중앙 부분을 구성하는 적층된 글래스 울의 섬유 랩들은 패널간 공간의 경계를 정하는 인접한 단열하는 패널들의 면들에 평행하다.
단열하는 코어의 길이 또는 단열하는 인서트의 길이라고 하는 방향은 패널간 공간의 길이 방향으로 연장한다. 일 실시예에 따르면, 단열하는 코어는, 또한 중앙 부분의 종방향(longitudinal) 단부들 중 적어도 하나, 적층된 글래스 울을 포함하는 적어도 단부 부분을 포함하고, 상기 단부 부분은 단열하는 인서트의 길이 방향에 평행한 적층 방향으로 중첩된 섬유 랩을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 인서트는 또한 적어도 종방향 단부들 중 하나에서, 단열하는 인서트의 길이 방향에 평행한 적층 방향으로 중첩된 섬유 랩들을 포함하는 적층된 글래스 울을 포함하는 적어도 하나의 단부 피스를 포함하고, 상기 엔드 피스는 래퍼에 의해 단열하는 코어로부터 분리된다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어는 탱크 벽의 두께 방향에 수직인 평면에서 연장하는 적어도 하나의 분리기(separator)를 포함하고, 상기 분리기는 적층된 글래스 울을 탱크의 상기 두께 방향으로 정렬(align)된 복수 개의 적층된 글래스 울 섹션들로 분리한다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어는 적층된 글래스 울을 탱크 벽의 두께 방향으로 정렬된 복수 개의 적층된 글래스 울 섹션들로 분리하는 복수 개의 분리기들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 분리기는 탱크 벽의 두께 방향으로 5 내지 20 cm 이격된다.
일 실시예에 따르면, 이러한 분리기들 중 하나 또는은 크라프트 페이퍼(kraft paper)로 제조된다.
일 실시예에 따르면, 분리기 또는 분리기드들은 상기 분리기 또는 분리기들이 분리하는 글래스 울 섹션들에 접합(bond)된다.
일 실시예에 따르면, 분리기 또는 분리기들은 패널간 공간의 상기 너비 방향으로 고려되는 단열하는 인서트의 두께보다 작은 거리에 걸쳐 패널간 공간의 너비 방향으로 연장한다.
이러한 특징으로 인해 단열하는 인서트는 두께 방향으로 강성을 나타내어 패널 간 공간에 삽입되기 위해 균일하게 압축될 수 있다. 또한, 이러한 분리기들은 탱크 벽에서 적층된 글래스 울을 통한 대류를 제한(limit)하는 탱크 벽의 두께 방향으로 수두 손실(head loss)을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어는 20 내지 45 kg/m3의 밀도를 나타내는 적층된 글래스 울을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어의 중앙 부분은 적층된 글래스 울의 제1 단열하는 층 및 적층된 글래스 울의 제2 단열하는 층을 포함하고, 제1 단열하는 층 및 제2 단열하는 층이 패널간 공간의 너비 방향으로 중첩되고, 제1 및 제2 단열하는 층의 적층된 글래스 울은 패널간 공간의 너비 방향에 평행한 적층 방향을 나타내고, 제1 단열하는 층 및 제2 단열하는 층은 2 개의 단열하는 패널들의 면들에 평행하게 연장하는 분리하는 랩에 의해 분리된다.
일 실시예에 따르면, 제1 단열하는 층의 적층된 글래스 울은 패널간 공간의 너비 방향과 평행한 적층 방향을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 제2 단열하는 층의 적층된 글래스 울은 패널간 공간의 너비 방향과 평행한 적층 방향을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 제1 단열하는 층의 적층된 글래스 울은 제2 단열하는 층의 적층된 글래스 울의 밀도보다 높은 밀도를 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 제1 단열하는 층은 33 내지 45 kg/m3의 밀도의 적층된 글래스 울을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제2 단열하는 층은 20 내지 28 kg/m3의 밀도의 적층된 글래스 울을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제1 단열하는 층은 탱크 벽의 두께 방향으로 정렬된 복수 개의 적층된 글래스 울 섹션들로 상기 제1 층의 적층된 글래스 울을 분리하는, 바람직하게는 크라프트 페이퍼로 제조된 적어도 하나의 분리기를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 분리하는 랩은 글래스 패브릭(fabric) 또는 크라프트 페이퍼로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 분리 랩은 단열하는 코어의 길이 방향 및 너비 방향으로 단열하는 층들보다 더 작다. 이 특징은 삽입 시에 단열하는 코어의 압축성을 방해하는 분리하는 랩을 방지한다.
이러한 특징들로 인해, 하나의 단열하는 층, 예를 들어 제1 단열하는 층은 우수한 강성을 갖는 단열하는 인서트를 제공하는 데 전용(dedicate)될 수 있고, 하나의 단열하는 층, 예를 들어 제2 단열하는 층은 단열하는 인서트의 제어된 변형을 패널간 공간으로의 이것의 삽입을 용이하게 하기 위해 그것의 두께 방향으로 허용하는 데 전용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 래퍼는 단열하는 코어를 완전히 둘러싼다.
다른 실시예에 따르면, 래퍼는 단열하는 코어를 부분적으로 둘러싼다.
일 실시예에 따르면, 래퍼는 서로 접합되고/되거나 단열하는 코어에 접합되는 복수 개의 래퍼 부분들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 다양한 인접한 래퍼 부분들은 인접한 래퍼 부분에 속(belong)하는 오버랩(overlap) 영역에 의해 오버랩되거나 오버랩하거나 오버랩의 하나 이상의 오버랩 영역을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 다양한 인접한 래퍼 부분들은 그들의 오버랩 영역에서 접합에 의해 조립(assemble)된다.
일 실시예에 따르면, 래퍼의 적어도 일부는 크라프트 페이퍼, 폴리머의 시트, 미네랄 섬유들 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 합성물의 시트들, 종페이퍼 또는 폴리머의 시트에 접합된 미네랄 섬유들를 포함하는 합성물 시트들, 및 이들의 조합들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 래퍼의 적어도 일부는 폴리머의 시트들, 미네랄 섬유들 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 합성물 시트들, 페이퍼 또는 폴리머의 시트에 접합된 미네랄 섬유들을 포함하는 합성물 시트들, 및 이들의 조합들로부터 선택된 재료를 포함한다. 이 경우, 래퍼는 위 목록에서 시트 재료들 중 하나 이상을 절단함으로써 획득된 여러 부분들의 어셈블리의 형태로 제조될 수 있다. 각각의 부분은 단열하는 코어의 각각의 부분을 커버하도록 설계되고, 래퍼를 형성하기 위해 예를 들어 접합에 의해 다른 부분들과 조립되도록 설계된다. 일 실시예에 따르면, 래퍼의 표면적의 적어도 40%는 폴리머의 시트들, 미네랄 섬유들 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 합성물 시트들, 페이퍼 또는 폴리머 시트에 접합된 미네랄 섬유들을 포함하는 합성물 시트들, 및 이들의 조합들로부터 선택된 시트 재료들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 래퍼는 접합에 의해 조립된 크라프트 페이퍼로 완전히 형성되지 않는다. 다른 실시예에 따르면, 래퍼의 어떤 부분도 크라프트 페이퍼로 만들어지지 않는다.
일 실시예에 따르면, 래퍼는 단열하는 코어의 각각의 측부 상에 패널간 공간의 너비 방향에 수직하게 연장하는 평면형 래퍼 부분들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 래퍼의 전부 또는 일부, 특히 평면형 래퍼 부분들 중 적어도 하나는 미네랄 섬유들 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 합성물 시트를 포함한다. 이 특징은 래퍼에 습기(moisture)에 대한 우수한 치수 안정성을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 미네랄 섬유들은 패브릭 또는 매트(mat)의 형태이다.
일 실시예에 따르면, 미네랄 섬유들의 패브릭 또는 매트는 폴리머 매트릭스로 함침(impregnate)되거나 코팅된다.
일 실시예에 따르면, 미네랄 섬유들의 패브릭 또는 매트가 함침되거나 코팅되는 폴리머 매트릭스는 용매화 접착제(solvated adhesive), 폴리우레탄, 실리콘, 고무, 에폭시드(epoxide) 및 폴리에스테르로 구성된 군으로부터 선택된다. 다른 수지(resin), 예를 들어 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드 또는 기타 열가소성 수지가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 폴리머 매트릭스는 미네랄 섬유들의 패브릭 또는 매트의 2 개의 면들 중 적어도 하나 상의 미네랄 섬유들을 커버하는 폴리머의 시트를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 합성물 시트는, 예를 들어 래퍼의 외부 또는 내부 측 상에서, 완전히 또는 부분적으로, 폴리머의 시트로 또는 합성물 시트가 이미 폴리머의 시트를 포함하는 경우 폴리머의 다른 시트로 커버된다. 예를 들어, 폴리머의 시트 또는 폴리머의 다른 시트는 합성물 시트에 접합된다. 이 실시예는 합성물 시트의 잠재적인 유체 기밀성(fluid-tightness) 부족을 완화(mitigate)하는 것을 가능하게 하고, 따라서 단열하는 인서트가 패널간 공간에 삽입되도록 진공 압력을 받을 때 래퍼에게 필요한 유체 기밀성을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 합성물 시트는 예를 들어 래퍼의 외부 또는 내부 상에서 페이퍼 시트로, 또는 합성물 시트가 이미 페이퍼의 시트를 포함하는 경우 페이퍼의 다른 시트로, 완전히 또는 부분적으로 덮인다. 예를 들어, 페이퍼의 시트는 합성물 시트에 접합된다. 페이퍼는 예를 들어 크라프트 페이퍼다. 합성물 재료의 시트가 유체 기밀성이 충분하지 않은 경우, 페이퍼의 시트는 인서트를 패널간 공간에 삽입하기 위해 단열하는 인서트에 진공 압력의 대상이 되기 위해 필요한 수준까지 래퍼의 유체 기밀성을 증가시킨다. 또한 페이퍼는 단열하는 씰이 끼워질 때 패널간 공간으로 더 쉽게 미끄러질 수 있게한다.
일 실시예에 따르면, 미네랄 섬유들을 커버하는 폴리머의 시트는 열융합(thermofusing) 또는 스폿 접합 방법을 사용하여 미네랄 섬유들의 상기 패브릭 또는 매트에 접합된다.
일 실시예에 따르면, 합성물 시트 또는 미네랄 섬유들의 패브릭 또는 매트를 커버하는 폴리머의 시트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 및 폴리비닐 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 수지로 제조된다.
일 실시예에 따르면, 미네랄 섬유들은 글래스 섬유들 및 현무암 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일 실시예에 따르면, 폴리머의 시트는 10 내지 100 g/m2, 바람직하게는 20 내지 40 g/m2의 표면 밀도를 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 폴리머 매트릭스는 0.8 내지 1.4의 밀도를 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 평면형 래퍼 부분들 중 적어도 하나는 크라프트 페이퍼를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 래퍼는 단열하는 코어의 각각의 측부 상에 있는 평면형 래퍼 부분들 사이의 패널간 공간의 너비 방향으로 연장하는 에지-면 래퍼 부분을 포함하고, 상기 에지-면 래퍼 부분은 단열하는 코어의 둘레의 일부 또는 전부를 따라 위치된다.
일 실시예에 따르면, 에지-면 부분은 직선형(rectilinear) 에지-면 부분들 및 코너 에지-면 부분들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 에지-면 부분은 크라프트 페이퍼를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 에지-면 래퍼 부분에 사용되는 크라프트 페이퍼는 접착제이다.
일 실시예에 따르면, 평면형 래퍼 부분들 중 적어도 하나 및/또는 에지-면 래퍼 부분들 중 적어도 하나에 사용되는 크라프트 페이퍼는 60 내지 150g/m2, 바람직하게는 70 내지 100g/m2의 그래미지(grammage)를 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 에지-면 부분은 폴리머의 시트를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 폴리머의 시트는 접착제이다.
일 실시예에 따르면, 래퍼는 예를 들어 벤추리(venturi) 시스템을 채용하는 진공 발생기 타입 또는 진공 펌프의 흡입 시스템의 영향 하에 진공 압력에 의하여 단열하는 인서트가 압축될 수 있게 하도록 구성된 누출율을 나타내는 유체 기밀성을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어의 열적 수축 계수와 래퍼의 열적 수축 계수 사이의 열적 수축 계수에서의 차이는 15×10-6/K 이하이다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어의 열적 수축 계수는 5 x 10-6/K와 10 x 10-6/K 사이이다.
일 실시예에 따르면, 래퍼의 열적 수축 계수는 5×10-6/K와 20×10-6/K 사이이다.
이러한 특징들로 인해 추위의 영향 하에 수축할 때 래퍼의 압축은 단열하는 코어를 크게 압축하지 않는다. 특히, 이러한 압축은 단열하는 코어가 물결 형상을 취하는 지점까지 상기 단열하는 코어를 변형시킬 위험이 없고, 그 이유는 그러한 물결 형상은 대류를 조장하는 보이드를 발생시킬 수 있기 때문이다.
일 실시예에 따르면, 열적으로 단열하는 장벽의 단열하는 패널들은 폴리우레탄 폼(foam)의 블록들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 발명은 또한 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크 벽을 제조하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
- 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크 벽 열적으로 단열하는 장벽을 제공하는 단계, - 상기 열적으로 단열하는 장벽은 규칙적인 패턴으로 병치된 복수 개의 단열하는 패널들을 포함하고, 2 개의 인접한 단열하는 패널들의 상호 마주하는 측면들은 상기 2개의 인접한 단열하는 패널을 분리하는 패널간 공간의 경계를 정함 -;
- 단열하는 코어를 포함하는 평행육면체의 단열하는 인서트를 제공하는 단계, - 상기 단열하는 인서트는 상기 단열하는 코어를 완전히 커버하는 래퍼를 포함함 -;
- 상기 래퍼에서의 오리피스를 통해 상기 단열하는 인서트(1)에 흡입 시스템의 흡입 노즐을 삽입하는 단계;
- 진공 압력을 통해 상기 단열하는 인서트의 두께를 감소시키기 위해 상기 단열하는 인서트에 진공 압력을 적용하는 단계;
- 상기 단열하는 인서트를 상기 패널간 공간에 삽입하는 단계 동안 상기 진공 압력을 유지하기 위해 상기 흡입 시스템의 흡입을 유지하면서 상기 단열하는 인서트를 상기 패널간 공간에 삽입하는 단계; 및
- 상기 단열하는 인서트가 상기 패널간 공간에 삽입되었을 때, 상기 래퍼의 내부 공간이 상기 래퍼의 상기 오리피스을 통하여 주위 압력과 연통되도록 상기 단열하는 인서트로부터 상기 흡입 노즐을 제거하는 단계;
이러한 특징들 덕분에, 단열하는 인서트는 패널간 공간에 간단하고 빠르게 삽입될 수 있다. 특히, 단열하는 인서트가 패널 사이 공간에 삽입될 때 진공 압력을 유지하면 단열하는 인서트가 압축된 형태로 유지될 수 있으며, 이에 따라 단열하는 인서트가 압축된 결과 감소된 두께를 유지함으로써, 패널간 공간에 쉽게 삽입할 수 있다. 또한, 흡입 시스템의 흡입 노즐을 제거하기만 하면 래퍼의 내부 공간이 외부 환경과 소통하게 배치될 수 있으므로 단열하는 인서트가 패널간 공간에서 제위치에 있으면 추가 작업 없이 단열하는 코어가 확장되게 할 수 있다. 실시예에 따라, 탱크 벽을 제조하기 위한 그러한 방법은 다음 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 인서트의 두께에서 감소는 단열하는 인서트가 패널간 공간의 너비보다 더 작은 두께를 나타내도록 한다.
일 실시예에 따르면, 흡입 시스템의 흡입 노즐은 단열하는 인서트의 래퍼를 천공(puncture)하도록 구성되며, 흡입 노즐을 단열하는 인서트에 삽입하는 단계는 흡입 시스템의 상기 흡입 노즐을 사용하여 래퍼를 천공하는 단계를 포함한다.
따라서, 흡입 노즐을 단열하는 인서트에 삽입하는 단계는 단순히 상기 흡입 노즐을 사용하여 래퍼를 천공하는 것을 수반하기 때문에 간단하다.
일 실시예에 따르면, 흡입 노즐은 플랜지를 포함하고, 흡입 시스템의 흡입 노즐을 단열하는 인서트에 삽입하는 단계는 플랜지가 래퍼에 대해 견디도록(bear) 하는 단계를 포함한다.
따라서 흡입 노즐 및 래퍼 사이의 상호 작용은 상당한 누출 없이 발생하므로 흡입 시스템이 래퍼에 진공 압력을 빠르고 간단하게 생성할 수 있게한다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 인서트의 단열하는 코어는 적층된 글래스 울의 적어도 중앙 부분을 포함하고, 적층된 글래스 울의 상기 중앙 부분은 적층 방향으로 중첩된 복수 개의 섬유 랩들을 포함하고, 흡입 노즐은 단열하는 인서트의 에지 면에서 단열하는 인서트에 삽입된다.
일 실시예에 따르면, 흡입 노즐이 삽입되는 에지 면은 적층된 글래스 울의 적층 방향과 평행하다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어의 중앙 부분의 적층된 글래스 울은 섬유 랩들이 평행육면체(parallelepipedal)의 단열하는 인서트의 긴 측부들에 평행한 방식으로 상기 평행육면체의 삽입하는 인서트에 배치된다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 인서트는 중앙 부분의 글래스 울의 적층 방향이 열적으로 단열하는 장벽의 단열하는 패널들에 의해 형성되는 지지 표면에 평행한 방식으로 패널간 공간에 삽입된다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 인서트는 중앙 부분의 적층된 글래스 울의 적층 방향이 패널간 공간의 경계를 정하는 단열하는 패널들의 측면들에 수직한 방식으로 패널간 공간에 삽입된다. 다시 말해서, 단열하는 인서트는 중앙 부분의 적층된 글래스 울의 섬유 랩들이 단열하는 패널들의 측면들에 평행한 방식으로 패널간 공간에 삽입된다.
이러한 특징으로 인해, 전술한 적층 방향으로 중앙 부분의 적층된 글래스 울 섬유의 랩들은 흡입 시스템을 통한 흡입에 의해 진공 압력을 생성하는 단계에서 상당한 수두 손실을 발생시키지 않으므로, 단열하는 인서트가 빠르고 균일하게 압축되게한다. 또한, 래퍼의 측면을 통해 흡입 시스템의 노즐의 단부의 이 삽입은 흡입 시스템에 의한 펌핑 유속(flow rate)이 너무 높을 필요 없이 단열하는 인서트가 압축되게할 수 있으므로, 단열하는 인서트의 압축에 해로운 너무 많은 흡입과 관련된 래퍼 손상의 위험이 제한된다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 코어는 중앙 부분의 적층 방향에 평행하게 배치된 분리기를 포함하고, 단열하는 인서트는 열적으로 단열하는 장벽에 의해 형성되는 지지 표면에 평행한 상기 분리기들이 배치되는 방식으로 패널간 공간에 삽입된다.
이러한 방법은 또한 코어가 전술한 실시예들에 대응하는 단열하는 인서트, 즉 하나 이상의 단부 부분을 포함하는 코어, 또는 하나 이상의 단부 피스를 포함하는 인서트에 적합하다.
이러한 방법은 단열 인서트에 적합하고 이의 래퍼는 전술한 실시예들에 대응하며, 즉 특히 래퍼의 적어도 일부는 크라프트 페이퍼, 가능하게는 접착제, 및/또는 폴리머 재료, 가능하게는 접착제 및/또는 또는 미네랄 섬유들 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 합성물 재료 및/또는 미네랄 섬유 및 페이퍼 또는 폴리머의 시트를 포함한다. 구체적으로, 이러한 단열하는 인서트는 패널간 공간에 쉽게 삽입될 수 있는 외부 표면을 제공하면서 진공 압력에 의해 압축될 수 있도록 충분한 유체 기밀성을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 단열하는 인서트는 흡입 시스템의 흡입 노즐이 통과하는 면이 탱크의 내부를 향하도록 하여 패널간 공간에 삽입된다.
따라서, 단열하는 인서트를 패널간 공간에 삽입하는 단계는 단열하는 인서트의 면을 통과하는 노즐의 존재에 의해 방해받지 않는다.
일 실시예에 따르면, 래퍼는 흡입 시스템의 펌핑 유속보다 작은 누출 유속을 나타낸다. 다시 말해서, 재료의 다공성으로 인한 래퍼를 가로지르는 수두 손실, 다양한 래퍼 부분들이 함께 결합되는 불완전한 접합 가능성 및 흡입 노즐을 삽입하기 위한 래퍼에서 만들어진 오리피스로부터 비롯될 수 있는 누출은 진공 펌프와 이것의 흡입 노즐에 의해 생성되는 수두 손실보다 낮아 단열하는 인서트에 진공 압력을 생성할 수 있다.
따라서 진공 압력으로 인해 단열하는 인서트가 패널간 공간에 삽입될 수 있도록 빠르고 간단하게 압축된다.
일 실시예에 따르면, 흡입 시스템은 8 m3/h 내지 30 m3/h, 바람직하게는 15 m3/h의 펌핑 유속을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 삽입 단계에서 단열하는 인서트는 플레이트 형태에서의 강성 가이드에 의해 패널간 공간으로 안내된다.
이러한 강성 가이드는 패널간 공간에 단열하는 인서트를 더 쉽게 삽입할 수 있도록 한다.
일 실시예에 따르면, 방법은 단열하는 인서트가 패널간 공간 내에 삽입된 후에 래퍼의 측면들 중 적어도 하나를 절단하는 단계를 더 포함한다. 이러한 절단은 예를 들어 나이프 절단의 형태로 수행되고 열적으로 단열하는 장벽의 인접한 단열하는 인서트들 사이의 가스의 순환을 더 잘 허용한다.
일 실시예에 따르면, 흡입 시스템은 진공 펌프이다. 일 실시예에 따르면, 흡입 시스템은 벤추리 시스템을 사용하는 진공 발생기이다.
이러한 탱크 벽은 예를 들어 LNG를 저장하기 위한 육상 저장 시설의 일부를 형성할 수 있거나, 특히 메탄 운반선 또는 액화 가연성 가스를 연료로 사용하는 어떠한 선박, 부유식 저장 및 재기화 장치(floating storage and regasification unit)(FSRU) 및 부유식 생산 저장 및 하역 장치(floating production storage and offloading)(FPSO) 등과 같은 해안 또는 연안의 부유식 구조물에 설치될 수 있다.
일 실시예에 따르면 발명은 이중 선체 및 이중 선체에 배치된 전술한 밀봉되는 벽을 포함하는 탱크를 포함하는 차가운 액체 제품을 운송하기 위한 선박을 제공한다. 일 실시예에 따르면, 발명은 또한 그러한 선박에 적재 또는 하역하기 위한 방법을 제공하며, 차가운 액체 제품은 단열하는 파이프라인을 통해 부유식 또는 육상 저장 시설로부터 선박의 탱크로 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 시설로 운반된다.
일 실시예에 따르면, 발명은 또한 차가운 액체 제품을 위한 이송 시스템을 제공하고, 시스템은 전술한 선박, 단열하는 파이프라인을 통해 부유식 또는 육상 저장 시설로부터 선박의 탱크로 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 시설로 차가운 액체 제품의 흐름을 강제하기 위한 펌프 및 부유식 또는 육상 저장 시설에 대해 선박의 선체에 설치되는 탱크를 연결하는 방식으로 배치된 단열하는 파이프라인들을 포함한다.
극저온 유체, 예를 들어 액화 천연 가스(LNG)를 저장 및 수송하기 위한 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크는 다중층(multilayer) 구조를 갖는 복수 개의 탱크 벽들을 포함한다.
이러한 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크 벽은 탱크 외부에서 내부로 탱크에 포함된 액화 가스와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 멤브레인 및 2차 밀봉 멤브레인에 대해 안착하는 제1 열적으로 단열하는 장벽, 2차 열적으로 단열하는 배리어에 대해 안착하는 2차 밀봉 멤브레인, 베어링 구조에 대해 안착하는 2차 열적으로 단열하는 장벽을 나타낸다.
베어링 구조는 특히 자체 지지형(self-supporting) 금속 시트이거나 더 일반적으로 적절한 기계적 특성emf을 나타내는 모든 타입의 강성 파티션일 수 있다. 베어링 구조는 특히 선박의 선체 또는 이중 선체에 의해 형성될 수 있다. 베어링 구조는 탱크의 전체 형상, 일반적으로 다면체 형상을 규정하는 복수 개의 벽을 포함한다.
더욱이, 열적으로 단열하는 장벽은 다양한 재료들로부터 다양한 방법으로 생산될 수 있다. 이러한 열적으로 단열하는 장벽은 각각 규칙적인 패턴으로 병치된 평행육면체 형상의 복수 개의 단열하는 패널들을 포함한다. 이러한 열적으로 단열하는 장벽의 단열하는 패널들은 밀봉 멤브레인을 위한 평형면 지지 표면들을 공동으로 형성한다. 이러한 단열하는 패널들은 예를 들어 폴리우레탄 폼 블록으로 만들어진다. 폴리우레탄 폼 블록으로 만들어진 이러한 단열하는 패널들은 예를 들어 합판으로 만들어진 정상부 시트 및/또는 바닥부 시트를 더 포함할 수 있다.
예로서, 이러한 탱크들은 특허 출원들 WO14057221 또는 FR2691520에 기재되어 있다.
열적으로 단열하는 장벽을 형성하기 위한 단열하는 패널들의 병치는 2 개의 인접한 단열하는 패널들(3) 사이에 패널간 공간들의 존재를 발생시킨다. 다시 말해서, 패널간 공간(2)은 2 개의 인접한 단열하는 패널들(3)의 상호 마주하는 측면들을 분리한다 (도 7 참조). 열적으로 단열하는 장벽에서 단열의 연속성을 보장하기 위해, 단열하는 인서트(1)가 2 개의 인접한 단열하는 패널들(3)의 2개의 상호 마주하는 측면들을 분리하는 패널간 공간(2)에 삽입된다. 도 1 내지 3은 이러한 단열하는 인서트를 도시한다.
단열하는 인서트(1)는 래퍼(5)로 커버되는 단열하는 코어(4)를 포함한다. 이 단열하는 인서트(1)는 패널간 공간(2)의 평행육면체 형상에 대응하고 단열하는 인서트(1)의 형상을 규정하는 평행육면체 형상을 나타낸다. 따라서, 이 단열하는 인서트(1)는 평행한 2 개의 평면형 큰(large) 면들(6)을 포함한다. 이 2 개의 평면형 큰 면들(6)은 단열하는 인서트(1)의 길이 방향(7)과 단열하는 인서트(1)의 너비 방향(8)을 규정한다. 단열하는 인서트(1)의 두께 방향(10)으로 연장하는 에지 면(9)들은 큰 면(6)의 측부들을 연결한다.
단열하는 코어(4)는 글래스 울로 만들어진 중앙 부분(11)을 갖는다. 채용된 글래스 울은 적층된 글래스 울이며, 이는 제조 방법이 적층 방향(12)으로 중첩되어 육안으로 볼 수 있는 여러 개의 끼워넣어진(interlay) 평행 랩들로 구성된 글래스 울의 매트를 생성한다. 다시 말해서, 섬유들은 적층 방향(12)에 수직인 평면들로 매우 우세하게 배향된다.
이러한 적층된 글래스 울은 예를 들어 도 4에 개략적으로 도시된 수평 컨베이어 벨트(13)를 사용하는 제조 방법에 의해 획들될 수 있다. 이러한 제조 방법에서, 모래 및 파쇄된 글래스는 예를 들어 온도가 1300 ~ 1500°C인 용광로에서 용융된다. 용융된 모래와 부서진 글래스는 빠른 회전을 사용하여 스피닝됨으로써 섬유들로 변환된다. 바인더가 이들 섬유에 첨가되고 이렇게 얻어진 물질은 바인더를 중합(polymerize)하도록 의도된 중합 오븐(15)을 통과하기 위해 수평 컨베이어 벨트(13)에 수용된다. 그 경우에, 섬유는 본질적으로 컨베이어 벨트(13)에 평행하다. 적층 방향은 적층이 중력의 효과의 결과이기 때문에 생산 도구의 수직 방향에 해당한다. 적층된 글래스 울을 생산하기 위한 다른 생산 방법도 생각할 수 있다.
도 1 내지 3에 도시된 실시예에서, 코어(4)의 글래스 울은 22 또는 35 또는 40 kg/m3의 밀도를 나타낸다.
이 실시예에서, 코어(4)는 방향(12)으로 적층된 글래스 울의 중앙 부분(11)으로 전체적으로 구성된다. 코어(4)는 분리기들(17)에 의해 분리된 글래스 울 섹션들(16)을 포함한다. 이러한 분리기들(17)은 단열하는 인서트(1)의 너비 방향(8)에 수직으로 연장된다. 이러한 분리기(17)는 단열하는 인서트(1)의 전체 길이(7)에 걸쳐 그리고 전체 두께(10)를 통해 연장한다. 분리기들(17)은 유리하게는 상기 분리기들(17)에 의해 분리된 글래스 울 섹션(16)에 접합된다.
따라서 도 1은 3 개의 분리기들(17)에 의해 단열하는 인서트(1)의 너비 방향(8)으로 분리된 4개의 글래스 울 섹션들(16)을 포함하는 코어(4)를 도시한다. 도 1은 온도 그래디언트가 100°C보다 높을 때 대류를 가지지 않기 위해 분리기들의 개수와 관련된 바람직한 해결책, 즉 분리기들의 최소 개수에 관한 해결책을 구성한다. 도 3은 코어(4)가 2개의 분리기(17)에 의해 단열하는 인서트(1)의 너비 방향(8)으로 분리된 3개의 섹션(16)을 포함하는 변형예를 도시한다.
글래스 울은 단열하는 인서트(1)의 너비(8)에 수직한 적층 방향(12)을 나타내는 방식으로 코어(4)에 배치된다. 다시 말해서, 글래스 울을 구성하는 섬유 랩들은 단열하는 인서트(1)의 너비 방향(8)으로 실질적으로 평행하게 배치된다.
바람직하게는, 글래스 울은 단열하는 인서트(1)의 두께 방향(10)에 평행한 적층 방향(12)으로 코어(4)에 배치되며, 이는 글래스 울의 섬유 랩이 단열하는 인서트(1)의 큰 면들에 실질적으로 평행함을 의미한다. 다시 말해서, 글래스 울을 구성하는 섬유 랩들은 단열하는 인서트(1)의 너비 방향(8) 및 길이 방향(7)에 실질적으로 평행하게 배치된다. 도 13에 도시된 대안적인 실시예에서, 단열하는 코어는 중앙 부분(11)의 종방향 단부들 중 적어도 하나, 적층된 글래스 울로 만들어진 단부 부분(50)을 포함한다. 중앙 부분(11)의 글래스 울과 동일한 방법을 사용하여 제조된 이 단부 부분도 중첩된 섬유 랩으로 구성되지만, 그 적층 방향은 중앙 부분(11)의 글래스 울의 방향과 다르고, 이는 단열하는 인서트(1)의 길이 방향(7)에 평행하다.
이러한 단부는 단열하는 코어에 더 나은 종방향 압축성을 제공하여 2 개의 단열하는 패널들(3) 사이에 단부 대 단부로 배치된 여러 단열하는 인서트들(1)이 완벽하게 연속적으로 장착될 수 있다. 단부 부분(50)은 예를 들어 그 적층 방향으로, 즉 단열하는 인서트(1)의 길이를 따라 1cm의 치수를 나타낼 수 있다. 이 치수는 단부 부분(50)이 비워질(evacuate) 때 단열하는 인서트(1)의 길이 방향으로 그 구조가 부여하는 압축성 덕분에 5mm로 감소될 수 있다.
도 15에 도시된 다른 대안적인 실시예에서, 단열하는 인서트(1)는 제1 실시예에서 설명된 것과 같은 적층된 글래스 울의 중앙 부분(11)으로만 구성되고 래퍼(5)로 커버되는 단열하는 코어를 포함하고, 단열하는 코어는 또한 이것의 종방향 단부들 중 적어도 하나, 래퍼(5) 외부에 위치한 단부 피스(51)를 포함한다. 이 단부 피스(51)는 적층된 글래스 울로 만들어지고 위에서 설명된 단부 부분(51)과 동일한 기술적 특징을 나타낸다. 또한, 엔드 피스(50)의 글래스 울은 20 또는 35 또는 40 kg/m3의 밀도를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 래퍼(5)는 복수 개의 래퍼 부분들을 포함한다. 보다 구체적으로, 래퍼(5)는 평면형 래퍼 부분(18), 직선형 에지-면 래퍼 부분(19) 및 코너 에지-면 래퍼 부분(20)을 포함한다. 이러한 래퍼 부분들(18, 19, 20)은 예를 들어 접합에 의해 코어(4)에 고정된다.
평면형 래퍼 부분들(18)은 코어(4)를 커버하고 단열하는 인서트(1)의 큰 면들(6)을 형성한다. 이러한 평면형 래퍼 부분(18)은 직사각형 형상이고 큰 면에서 코어(4)의 치수들과 실질적으로 동일한 치수들을 갖는다.
직선형 에지-면 래퍼 부분(19)은 코어(4)의 대응하는 에지-면을 커버하는 직사각형 형상의 중앙 섹션을 포함한다. 중앙 섹션은 단열하는 인서트(1)의 대응하는 에지-면(9)을 형성한다. 직선형 에지-면 래퍼 부분들(19)은 또중앙 섹션의 각각의 측부에 리턴(21)을 포함한다. 이러한 리턴들(21)은 중앙 부분의 종방향 측부들로부터 연장한다. 이들 리턴들(21)은 상기 평면형 래퍼 부분(18)의 에지 마진(margin)을 오버랩하도록 각각의 평면형 래퍼 부분(18)에 평행하게 연장한다. 이러한 리턴들(21)은 평면형 래퍼 부분들(18)의 상기 에지 마진들에 접합된다. 다시 말해서, 직선형 에지-면 래퍼 부분들(19)은 단열하는 인서트(1)의 에지 면(9)을 형성하고 또한 상기 에지 면(9)과 큰 면들(6)을 연결하는 에지 코너들(22)에서 코어(4)를 오버랩한다.
코너 에지-면 래퍼 부분들(20)은 단열하는 인서트(1)의 2개의 인접한 에지-면들(9)을 형성하는 직선형 에지-면 래퍼 부분(19)을 오버랩한다. 다시 말해서, 이러한 코너 에지-면 래퍼 부분들(20)은 단열하는 인서트(1)의 2 개의 에지면들 만나는 정션(junction)에서 코어(4)의 에지들을 오버랩한다. 에지-면 래퍼 부분들(19)의 리턴들(21)과 유사한 방식으로, 코너 에지-면 래퍼 부분들(20)은 대응하는 에지-면 래퍼 부분들(19)의 리턴들(21)의 단부들에 평행하게 연장하고 오버랩하는 코너 리턴들(23)을 갖는다. 코너 에지-면 래퍼 부분들(20)은 이들이 오버랩하는 에지-면 래퍼 부분들(19)에 접합된다.
따라서, 다양한 래퍼 부분들(18, 19, 20)이 함께 접합되고 코어(4)를 완전히 둘러싸는 연속하는 래퍼(5)를 형성하기 위해 글래스 울에 접합된다. 도시되지 않은 실시예에서 바닥부 및 정상부 상에 위치된 부분들(18, 19)은 크래프트의 단일 피스로 생산될 수 있다. 다른 실시예에서, 래퍼(5)는 거기에 접합되지 않는 코어(4)를 완전히 둘러싼다.
제1 실시예에서, 래퍼(5)는 크라프트 페이퍼로 만들어진다. 이러한 크라프트 페이퍼는 낮은 마찰 계수를 제공하므로 단열하는 인서트(1)가 상기 패널간 공간(2)으로 삽입될 때 패널간 공간(2) 내로 슬라이드하는 것을 허용한다. 또한, 이러한 크라프트 페이퍼는 5~20 x 10-6 /K 정도의 열적 수축 계수를 가진다. 따라서, 이러한 크라프트 페이퍼는 패널간 공간에 배치된 단열하는 코어(4)의 열적 수축 계수와 유사한 열적 수축 계수를 나타낸다. 따라서, 단열하는 인서트(1)는 추위에 대해 균일한 거동을 나타낸다. 구체적으로, 단열하는 코어(4)는 래퍼(5)의 열적 수축과 관련된 압축의 영향으로 변형될 위험이 없다. 특히, 단열하는 코어(4)는 이러한 압축의 영향으로 물결 형상을 채택하도록 변형될 위험이 없고, 패널간 공간(2) 내에서 그와 같은 물결 형상은 대류를 조장하고 따라서 열적으로 단열하는 장벽의 단열하는 특성들에 해로운 보이드들을 발생시킨다.
래퍼(5)의 크라프트 페이퍼는 단열하는 인서트(1)가 패널간 공간에 삽입될 때 래퍼(5)가 찢어지는 위험을 피하기 위해 60g/m2보다 높은 그래미지를 나타낸다. 또한 이 크라프트 페이퍼는 래퍼(5)가 단열하는 인서트(1)가 압축 시 변형될 수 있도록 충분한 유연성을 유지하도록 150g/m2 미만, 바람직하게는 70 내지 100g/m2의 그래미지를 나타낸다.
대안적인 실시예에서, 래퍼(5)의 전체 또는 특정 일부들은, 예를 들어 평면형 래퍼 부분들(18)은 미네랄 섬유들, 예를 들어 글래스 및 현무암 섬유들, 및 폴리머 매트릭스의 패브릭 또는 매트로 구성된 합성물 재료의 시트들이다. 적절한 경우, 래퍼(5)의 다른 일부들, 예를 들어 에지-면 부분들(19, 20)은 제1 실시예에서 설명된 래퍼에 사용된 페이퍼와 동일한 특성을 갖는 크라프트 페이퍼로 만들어질 수 있다. 에지-면 부분들(19, 20)에 사용되는 크라프트 페이퍼는 접착제일 수 있다.
이러한 합성물 재료는 습기에 덜 민감하여 크라프트 페이퍼보다 치수안정성이 우수하다. 또한, 폴리머 매트릭스에 추가하여 미네랄 섬유들의 패브릭 또는 매트를 사용하면 글래스 울과 유사한 열적 수축 계수를 얻을 수 있으므로 단열하는 인서트(1)의 추위에 대한 거동이 균일한다. 구체적으로, 래퍼가 폴리머 재료로만 만들어진 경우 탱크 벽이 받는 온도 변화 동안, 특히 이 온도 그래디언트가 100°C를 초과하는 높은 온도에 도달할 때 글래스 울보다 치수 변화가 훨씬 더 클 위험이 있다. 이제 열적 수축 계수가 글래스 울의 그것과의 차이가 5 x 10-6 K-1 미만인 글래스 섬유들의 패브릭 또는 매트를 선택할 수 있다.
따라서, 이 실시예에서, 합성물 재료의 평면형 래퍼 부분들(18)이 만들어지는 합성물 재료를 만드는데 사용되는 미네랄 섬유 패브릭은 예를 들어 길이 방향으로 10-5K-1 정도의 열적 수축 계수를 나타낼 수 있는 반면, 단열하는 코어의 중앙 부분(11)의 글래스 울의 길이의 열적 수축 계수는 측정된 방향으로 5 x 10-6 K-1과 8 x 10-6 K-1 사이이다.
폴리머 매트릭스는 다음 두 가지 예들에 따른 합성물 시트에 통합될 수 있다. 첫 번째 예에서, 글래스 또는 현무암 섬유들의 패브릭은 폴리머 매트릭스로 함침되거나 코팅되며, 후자는 용매화 접착제, 폴리우레탄, 실리콘, 고무, 에폭시드 등으로부터 선택된다. 바람직하게는, 합성물 시트의 표면 밀도는 50~400g/m2이고 두께는 25~500μm이다.
두 번째 예에서, 글래스 또는 현무암 섬유들의 패브릭은 예를 들어 스폿 접합 또는 융합 접합(fusion bonding) 방법을 사용하여 접합된 폴리머의 시트로 커버된다. 이 폴리머의 시트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리비닐 클로라이드로부터 선택된 플라스틱 수지일 수 있다. 건조 후 폴리머 매트릭스의 밀도는 예를 들어 0.8 내지 1.4이다. 폴리머의 시트의 두께는 25 내지 50㎛일 수 있으며, 이는 예를 들어 20 내지 40g/m2의 표면 밀도에 대응한다.
다른 실시예에서, 래퍼의 전체 또는 특정 부분들, 예를 들어 평면형 래퍼 부분들(18)은 페이퍼의 시트에 접합된 미네랄 섬유, 예를 들어 글래스 및 현무암 섬유의 패브릭 또는 매트로 구성된 합성물 재료의 시트이다.
도 16에 도시된 다른 실시예에서, 평면형 래퍼 부분들(18)은 폴리머 매트릭스, 예를 들어 글래스 및 현무암 섬유들인 미네랄 섬유들의 패브릭 또는 매트를 포함하는 합성물 재료의 시트들이다. 이러한 합성물 시트들은 외부 면, 즉 단열하는 패널 쪽으로 배향된 면에서 페이퍼의 시트(52)로 커버된다. 이 실시예에서, 합성물 시트를 커버하는 페이퍼의 시트(52)는 평면형 래퍼 부분(18)을 구성하는 합성물 시트에 접합되고, 리턴(21)의 내부 면도 페이퍼의 시트(52)에 접합된다.
상대적인 유체 기밀성은 단열하는 인서트(1)를 패널간 공간에 삽입하기 위해 채용될 수 있는 후술하는 방법에 충분하다. 설명된 바와 같은 합성물 시트는 적절한 경우 폴리머 또는 페이퍼의 시트로 추가로 커버되어서 이러한 상대적인 유체 기밀성을 획득할 수 있다.
다른 대안적인 실시예에서, 평면형 래퍼 부분들(18)은 합성물 재료로 만들어지고 에지-면 래퍼 부분들(19, 20)은 접착제 테이프로 만들어진다. 이에 의해 수분에 대한 치수 안정성 및 래퍼의 유체 기밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.
단열하는 인서트(1)를 패널간 공간에 삽입하는 방법은 도 5 내지 도 7을 참조하여 이하에서 설명된다.
우선, 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 구조를 나타내는 단열하는 인서트(1)가 제공된다. 이 단열하는 인서트(1)는 패널간 공간(2)의 형상을 보완하는 형상, 일반적으로 전술한 바와 같은 평행육면체 형상을 나타낸다.
이 삽입 방법은 흡입 시스템을 채용한다. 이러한 흡입 시스템은 설명의 나머지 부분에서 그리고 예로서 도 6 및 7에 도시된 바와 같은 진공 펌프(24)이다. 도시되지 않은 실시예에서, 이러한 흡입 시스템은 벤추리 시스템을 사용하는 진공 발생기이다. 이러한 진공 펌프(24)는 펌핑 호스(26)를 통해 흡입 노즐(25)에 연결된다. 이 흡입 노즐(25)은 평면형 원형 형상의 플랜지(27)를 나타낸다. 흡입 노즐(25)은 래퍼(5)를 천공할 수 있는 펌핑 호스(26)에 대향하는 단부를 갖도록 절두원추(frustoconical) 형상을 나타낸다. 따라서, 흡입 노즐(25), 보다 구체적으로, 그 천공하는 단부는 래퍼(5)를 천공하여 단열하는 인서트(1)에 삽입된다. 래퍼(5)의 이러한 천공은 단열하는 인서트(1)에 흡입 오리피스(28)를 생성한다.
흡입 노즐(25)은 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크의 내부를 향하도록 의도된 에지 면(9)에서 래퍼(5)를 통해 단열하는 인서트(1) 내로 삽입된다.
바람직하게는, 흡입 노즐(25)은 중앙 부분(11)의 글래스 울의 적층 방향(12)에 수직한 에지 면(9) 상의 단열하는 인서트(1)에 삽입된다.
또한, 흡입 노즐(25)은 플랜지(27)가 래퍼(5)와 접촉할 때까지 단열하는 인서트(1)에 삽입된다.
흡입 노즐(25)이 단열하는 인서트(1)에 삽입되고 정확하게 포지셔닝되면, 말하자면 플랜지(27)가 래퍼(5)와 접촉하면, 단열하는 인서트(1)에 진공 압력을 발생시키기 위해 진공 펌프(24)가 작동된다.
유리하게는, 래퍼(5)는, 다양한 래퍼 부분들(18, 19, 20) 사이의 접합된 조인트 및 예를 들어 폴리머 매트릭스 및 미네랄 섬유의 패브릭 또는 매트로 만들어진 합성물 재료 또는 크라프트 페이퍼로 만들어질 수 있는 그것의 재료들의 다공성에도 불구하고 이를 위한 충분한 유체 기밀성을 나타낸다. 이러한 상대적인 유체 기밀성 덕분에 진공 펌프(24)의 펌핑 유속은 래퍼(5)에 진공 압력을 생성하기에 충분하다. 또한, 래퍼(5)에 대한 플랜지(27)의 가압은 흡입 노즐(25)이 통과하는 오리피스(28)에서 래퍼(5)로부터의 누출 유속을 제한한다. 따라서, 래퍼(5)는 진공 펌프(24)의 펌핑 유속보다 낮은 누출 유속을 나타내므로 진공 펌프(24)에 의해 생성된 흡입은 단열하는 인서트(1)에 진공 압력을 발생시킨다. 다시 말해서, 재료의 다공성, 래퍼 부분들(18, 19, 20) 사이의 조인트들에서 가능한 불완전한 결합 및 흡입 노즐(25)의 삽입을 위해 래퍼에 만들어진 오리피스(28)에서 발생할 수 있는 임의의 누출로 인한 래퍼의 수두 손실들은 진공 펌프(25) 및 이의 흡입 노즐(24)에 의해 생성된 수두 손실보다 낮으므로 단열하는 인서트(1)에 진공 압력이 발생될 수 있다.
진공 펌프(24)에 의해 발생된 흡입은 8 내지 30 m3/h의 흡입 유속을 갖는다. 바람직하게, 펌핑 유속은 15m3/h이고 진공 펌프(24)의 이러한 펌핑 유속은 크라프트 페이퍼 래퍼(5)가 너무 큰 흡입 유속에 의해 손상될 위험 없이 단열하는 인서트(1)에 진공 압력이 발생되도록 허용한다.
바람직하게, 진공 펌프(24)는 진공 펌프(24)에 의해 끌어 당겨질 수 있는 중앙 부분(11)으로부터의 임의의 글래스 울 섬유들 및 먼지를 여과하기 위한 필터를 포함한다.
또한, 진공 펌프에 의해 생성된 흡입은 중앙 부분(11)의 글래스 울의 적층 방향(12)에 평행한 단열하는 인서트(1)의 에지 면(9) 상에 위치된 면 상에 흡입 노즐(25)을 삽입함으로써 유리하게 촉진된다. 구체적으로, 단열하는 인서트(1)의 에지 면(9) 상에 위치된 이러한 면을 통해 흡입 노즐(25)을 삽입하면 중앙 부분(11)의 글래스 울을 구성하는 다양한 섬유 랩들의 적층과 관련된 수두 손실 없이 흡입이 가능하다.
또한, 중앙 부분(11)의 글래스 울이 단열하는 인서트(1)의 두께 방향(10)과 평행한 적층 방향(12)을 갖는 배치는 단열하는 인서트(1)가 더 쉽게 상기 두께 방향(10)으로 진공 압력에 의해 압축되는 것을 허용한다. 바람직한 실시예에서, 단열하는 인서트(1)의 종방향 압축은 또한 단열하는 인서트(1)의 길이 방향으로 적층된 글래스 울의 단부 부분 또는 부분들(50)에 의해 더 쉬워진다.
코어(4)에 분리기(17)가 존재하면 단열하는 인서트(1)의 압축이 균일해지도록 상기 단열하는 인서트(1)가 더 강성이된다.
단열하는 인서트(1)에서의 진공 압력은 글래스 울 및 이에 따른 단열하는 인서트(1)의 압축을 생성한다. 글래스 울(1)의 이러한 압축은 단열하는 인서트(1)의 두께 감소를 허용한다. 일반적으로 단열하는 인서트(1)는 구속되지 않은 상태(unconstrained state)에서, 즉 압축되지 않은 때 패널간 공간(2)의 너비 이상의 두께, 그리고 압축된 상태에서 패널간 공간(2)의 상기 너비 미만의 두께를 나타내도록 치수가 정해진다. 예를 들어, 33mm와 27mm 사이의 패널간 공간(2)과 관련하여, 단열하는 인서트(1)는 초기 두께 말하자면, 구속되지 않은 상태의 두께는 35mm이고 압축된 상태의 두께는 25mm를 나타내도록 치수가 정해진다.
그런 다음 단열하는 인서트(1)은 열적으로 단열하는 장벽의 2개의 인접한 단열하는 패널들(3) 사이의 패널간 공간(2)에 삽입된다. 도 7에 화살표(29)로 도시된 바와 같이, 단열하는 인서트(1)는 패널간 공간(2)의 경계를 정하는 인접한 단열하는 패널(3)의 측면들에 평행한 큰 면들(6)로 패널간 공간(2)에 삽입된다. 이 삽입 중에, 흡입 노즐(25)은 단열하는 인서트(1)에 유지되고 진공 펌프(27)는 단열하는 인서트(1)를 압축된 상태로 유지하기 위해 상기 단열하는 인서트(1)에 진공 압력을 지속적으로 발생시킨다. 단열하는 인서트(1)를 압축된 상태로 유지하면 그 이후에 단열하는 인서트(1)가 패널간 공간(2)의 너비보다 더 작은 두께를 갖기 때문에 이를 패널간 공간(2)에 삽입하기가 더 쉽다.
단열하는 인서트(1)는 흡입 노즐(25)이 통과하는 에지-면(9)이 탱크의 내부를 향하는 방식으로 패널간 공간(2)에 삽입되고, 따라서 단열하는 인서트(1)와 흡입 노즐(25)에 의해 형성되는 어셈블리를 핸들링하기 쉽게 만든다. 또한, 단열하는 인서트(1)은 유리하게는 패널간 공간(2)의 너비에 평행한 성층(stratification) 방향(12)으로 패널간 공간(1)에 삽입된다. 또한, 분리기들(17)은 단열하는 패널들(3)에 의해 형성된 지지 표면(30)에 평행한 방식으로 단열하는 인서트에(1)에 유리하게 배치된다. 도 7에서, 이러한 단열하는 패널들(3)은 지지 표면(30)을 형성하는 합판(32)의 시트에 의하여 커버되는 폴리우레탄 폼(31)의 블록을 포함한다. 분리기(17)의 이러한 배치는 탱크 벽에서 중앙 부분(11)의 글래스 울을 통한 대류를 제한한다.
단열하는 인서트(1)가 패널간 공간(2)에 올바르게 포지셔닝되면, 흡입 노즐(25)이 단열하는 인서트(1)로부터 제거된다. 그 순간부터 래퍼(5)의 내부는 오리피스(28)를 통해 외부 환경과 소통한다. 이러한 소통은 진공 압력이 단열하는 인서트(1)에서 더 이상 유지되지 않기 때문에 압축 구속이 없는 상태에서 글래스 울이 팽창하는 것을 허용한다. 글래스 울의 팽창은 단열하는 인서트(1)의 두께를 증가시켜 단열하는 인서트(1)가 패널간 공간(2)을 완전히 채우므로 열적으로 단열하는 장벽의 단열의 양호한 연속성을 보장한다.
도 11 및 도 12에 예시된 실시예에서, 단열하는 인서트(1)를 패널간 공간(2)에 삽입할 때 강성 안내 시스템이 안내 도구로서 사용될 수 있다.
이러한 안내 시스템은 제1 강성 플레이트(33) 및 제2 강성 플레이트(37)를 포함한다. 이들 2 개의 강성 플레이트들(33, 37)은 L-형 단면의 각각이고, L은 직사각형의 큰 면(38) 및 큰 면(38)에 수직하게 연장하는 리턴(39)에 의해 형성된다.
큰 면(38)은 단열하는 인서트(1)의 평면형 큰 면들(6)의 치수들과 유사한 치수들을 나타낸다.
제1 플레이트(33)의 리턴(39)의 내부 면은 핸들(40)을 갖는다. 이 핸들은 상기 리턴(39)의 종방향에서 다소 중앙에 위치한다.
제2 플레이트(37)의 리턴(39)은 2 개의 플레이트들(33, 37)이 도 11과 같이 조립될 때 핸들(40)을 수용할 수 있는 컷아웃(cutout)을 나타낸다. 제2 플레이트(37)의 리턴(39)의 내부 면은 2 개의 핸들들(41)을 나타낸다. 이러한 핸들들(41)은 제1 플레이트(33)의 핸들(40)을 수용할 수 있는 컷아웃의 각각의 측부 상에 배치된다.
강성 플레이트들(33, 37)을 사용하여 단열하는 인서트(1)를 패널간 공간(2)에 삽입하기 위해, 단열하는 인서트(1)는 2 개의 강성 플레이트들(33, 37) 사이에 삽입된다. 보다 구체적으로, 단열하는 인서트(1)의 큰 면들(6)은 강성 플레이트들(33, 37)의 큰 면들(38) 사이에 개재(interpose)되고 압축된다. 강성 플레이트들의 리턴들(39)은 도 12에 도시된 바와 같이 탱크 벽의 두께 방향으로 중첩된다. 이 중첩은 제2 강성 플레이트(37)의 리턴(39)에서 그러한 목적을 위해 제공되는 컷아웃에 수용되는 핸들(40)에 의하여 가능해진다.
단열하는 인서트(1)가 그것의 압축된 상태로 사이에서 홀딩되는 강성 플레이트들(33, 37)은 따라서 단열하는 인서트(1)와 함께 패널간 공간(2)으로 삽입될 수 있다. 단열하는 인서트(1)가 패널간 공간(2)으로 삽입되면, 강성 플레이트들은 핸들들(40,41)을 사용하여 철회(withdraw)될 수 있고, 이에 따라 단열하는 인서트(1)를 그것의 압축 상태에서 해제시키고 그것이 패널간 공간(2)을 점유(occupy)하도록 팽창되게 한다.
도 8은 단열하는 인서트(1)의 변형예를 나타낸다. 이 제1 변형예에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 위에서 설명한 것과 동일하거나 동일한 기능을 수행하는 요소는 동일한 참조를 갖는다.
이 제1 변형예는 단열하는 코어(4)의 중앙 부분(11)이 단열하는 인서트(1)의 두께 방향으로 중첩된 2개의 단열하는 층들을 포함한다는 점에서 도 1 내지 3에 도시된 단열하는 인서트(1)와 상이하다.
제1 단열하는 층(34)은 도 1 내지 3을 참조하여 전술한 코어의 구조와 유사한 구조, 즉 크라프트 페이퍼로 제조된 분리기들(17)에 의해 분리되는 적층된 글래스 울의 중앙 부분(11)의 섹션들(16)을 포함하는 구조를 나타낸다. 상기 적층된 글래스 울 섹션들(16)은 단열하는 패널들(3)에 의해 형성된 지지 표면(30)에 평행한, 바람직하게는 패널간 공간(2)의 너비에 평행한, 즉 단열하는 인서트(1)의 두께 방향에 평행한 글래스 울의 적층 방향을 나타낸다.
제2 단열하는 층(35)은 적층된 글래스 울의 단일 층을 포함한다. 이 제2 층(35)을 형성하는 적층된 글래스 울의 적층 방향은 단열하는 패널들(3)에 의해 형성된 지지 표면(30)에 평행하고 바람직하게는 단열하는 인서트(1)의 두께 방향(10)에 평행하다.
제1 단열하는 층(34) 및 제2 단열하는 층(35)은 분리층(36)에 의해 분리된다. 이 분리층(36)은 예를 들어 글래스 패브릭 또는 크라프트 페이퍼로 제조된다. 길이 방향 및 너비 방향으로 단열하는 인서트(1)의 압축성을 개선하기 위해, 이 분리 층(36)은 바람직하게는 도 14에 부분적으로 도시된 바와 같이 이러한 2차원으로 단축된다.
제1 단열하는 층(34)은 제2 단열하는 층(35)의 적층된 글래스 울의 밀도보다 더 큰 밀도의 적층된 글래스 울을 나타낸다. 예를 들어, 제1 단열하는 층(34)의 적층된 글래스 울은 35 내지 40kg/m3의 밀도를 나타내고 제2 단열하는 층(35)의 적층된 글래스 울은 22kg/m3의 밀도를 나타낸다.
도 9는 단열하는 인서트(1)의 제2 변형예를 도시한다. 이 제2 변형예에서, 도 1 내지 3을 참조하여 위에서 설명된 것과 동일하거나 동일한 기능을 수행하는 요소는 동일한 참조를 갖는다.
이 제2 변형예는 래퍼(5)가 단열하는 코어(4)를 완전히 커버하지 않는다는 점에서 도 8에 도시된 제1 변형예와 상이하다. 구체적으로, 이 도 9에서, 제2 단열하는 층(35)은 단열하는 인서트의 에지 면(9) 상에서 커버되지 않는다 다시 말해서, 직선형 에지-면 래퍼 부분들(19) 중 하나는 제1 단열하는 층(34)만을 커버하고 단 하나의 리턴(21)을 가지며, 상기 리턴(21)은 제1 단열하는 층(34)을 커버하는 평면형 래퍼 부분(18)에 접합된다.
도 8 및 도 9에 예시된 변형예에 따른 단열하는 인서트(1)는 제2 단열하는 층(35) 덕분에 압축 및 팽창에 대한 우수한 용량을 제공하지만, 제1 단열하는 층(34) 덕분에 균일하게 변형되고 적층된 글래스 울을 통한 대류를 제한할 수 있도록 충분한 강성을 유지한다. 따라서 이러한 단열하는 인서트(1)는 압축에 의해 쉽게 변형되어 패널간 공간(2)으로의 삽입을 용이하게 하는 동시에 압축이 더 이상 유지되지 않을 때 패널간 공간(2)을 완전히 채울 수 있고, 따라서 열적으로 단열하는 장벽에서 대류를 방지한다. 이러한 압축은 래퍼(5)가 단열하는 코어(4)를 완전히 커버하고 따라서 진공 압력의 영향으로 압축되기에 충분한 유체 기밀성을 제공하는 도 8에 따른 것과 같은 단열하는 인서트(1)의 경우 진공 펌프(24)와 같은 흡입 시스템의 사용을 통해 달성될 수 있다. 한편, 이러한 압축은 래퍼(5)가 단열하는 코어(4)를 완전히 커버하지 않는 도 9에 도시된 단열하는 인서트의 경우 흡입 시스템 없이 달성될 수 있다.
밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크를 생성하기 위한 전술한 기술은 예를 들어 메탄 운반선 등과 같은 부유식 구조물 또는 육상 시설에서 LNG 저장소의 2차 단열하는 장벽 및/또는 1차 단열하는 장벽을 구성하기 위해 다양한 타입의 저장소에 사용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 메탄 운반선(70)의 절단도는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 전체 프리즘 형상(prismatic overall shape)의 밀봉되고 단열된 탱크(71)를 도시한다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 포함된 LNG와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉하는 장벽, 1차 밀봉하는 장벽과 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀봉하는 장벽, 및 1차 밀봉하는 장벽과 2차 밀봉하는 장벽, 그리고 2차 밀봉하는 장벽과 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 2개의 단열하는 장벽을 포함한다.
그 자체로 알려진 방식으로, 선박의 상부 데크에 위치된 적재/하역 파이프라인들(73)은 탱크(71)로부터 또는 탱크(71)로 LNG 화물을 이송하기 위해 적절한 커넥터를 통해 해상(maritime) 또는 항구 터미널에 연결될 수 있다.
도 10은 적재 및 하역 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육상 시설(77)을 포함하는 해상 터미널의 예를 도시한다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 모바일 암(mobile arm)(74) 및 모바일 암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 고정된 연안 시설이다. 모바일 암(74)은 적재/하역 파이프라인들(73)에 연결될 수 있는 단열된 가요성(flexible) 호스(79)의 번들(bundle)을 운반한다. 배향성(orientable) 모바일 암(74)은 모든 크기의 메탄 운반선에 적응할 수 있다. 연결 파이프(미도시)는 타워(78) 내부로 연장한다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 메탄 운반선(70)이 육상 시설(77)로부터 또는 육상 시설(77)로 적재 및 하역되도록 한다. 후자는 액화 가스 저장 탱크(80) 및 수중 파이프(76)에 의해 적재 또는 하역 스테이션(75)에 연결된 파이프들(81)을 포함한다. 수중 파이프(76)는 액화 가스가 적재 또는 하역 스테이션(75)과 육상 시설(77) 사이에서 장거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 이송되게 하여, 메탄 운반선(70)이 적재 및 하역 작업 동안 해안에서 멀리 떨어진 상태로 유지되도록 허용한다.
액화 가스를 이송하는 데 필요한 압력을 발생시키기 위해 선박(70)에 탑재된 펌프 및/또는 육상 시설(77)에 장착된 펌프 및/또는 적재 및 하역 스테이션(75)에 장착된 펌프가 사용된다.
발명이 다수의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것이 어떤 식으로든 이에 제한되지 않고 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 이들의 조합이 청구항에 의해 규정된 발명의 범위 내에 속하는 경우 포함한다는 것은 매우 명백하다.
동사 "포함하다(comprise)" 또는 "포함하다(include)" 및 그 활용 형태의 사용은 청구범위에 나열된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서 괄호 사이에 있는 참조 기호는 청구범위의 제한으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (25)

  1. 탱크 벽을 제조하는 방법으로서,
    - 밀봉되고 열적으로 단열하는 탱크 벽 열적으로 단열하는 장벽을 제공하는 단계, - 상기 열적으로 단열하는 장벽은 규칙적인 패턴으로 병치된 복수 개의 단열하는 패널(3)들을 포함하고, 2 개의 인접한 단열하는 패널들(3)의 상호 마주하는 측면들은 상기 2개의 인접한 단열하는 패널(3)을 분리하는 패널간 공간(2)의 경계를 정함 -;
    - 단열하는 코어(4)를 포함하는 평행육면체의 단열하는 인서트(1)를 제공하는 단계, - 상기 단열하는 인서트(4)는 상기 단열하는 코어(4)를 완전히 커버하는 래퍼(5)를 포함함 -;
    - 상기 래퍼(5)에서의 오리피스(28)를 통해 상기 단열하는 인서트(1)에 흡입 시스템(24)의 흡입 노즐(25)을 삽입하는 단계;
    - 진공 압력을 통해 상기 단열하는 인서트(1)의 두께를 감소시키기 위해 상기 단열하는 인서트(1)에 진공 압력을 적용하는 단계;
    - 상기 단열하는 인서트(1)를 상기 패널간 공간(2)에 삽입하는 단계 동안 상기 진공 압력을 유지하기 위해 상기 흡입 시스템(24)의 흡입을 유지하면서 상기 단열하는 인서트(1)를 상기 패널간 공간(2)에 삽입하는 단계; 및
    - 상기 단열하는 인서트(1)가 상기 패널간 공간(2)에 삽입되었을 때, 상기래퍼(5)의 내부 공간이 상기 래퍼(5)의 상기 오리피스(28)을 통하여 주위 압력과 연통되도록 상기 단열하는 인서트(1)로부터 상기 흡입 노즐(25)을 제거하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단열하는 인서트(1)의 두께에서 상기 감소는 상기 단열하는 인서트(1)가 상기 패널간 공간(2)의 너비보다 더 작은 두께를 나타내록 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 흡입 시스템(24)의 상기 흡입 노즐(25)은 상기 단열하는 인서트(1)의 래퍼(5)를 천공하도록 구성되고, 상기 흡입 노즐(25)을 상기 단열하는 인서트(1)에 삽입하는 단계는 상기 흡입 시스템(24)의 상기 흡입 노즐(25)을 사용하여 상기 래퍼(5)를 천공하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡입 노즐(25)은 플랜지(27)를 포함하고, 상기 흡입 시스템(24)의 상기 흡입 노즐(25)을 상기 단열하는 인서트(1)에 삽입하는 단계는 상기 플랜지(27)가 상기 래퍼(5)에 대해 견디도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열하는 인서트(1)의 상기 단열하는 코어(4)는 적어도 적층된 글래스 울(11)의 중앙 부분을 포함하고, 상기 적층된 글래스 울의 중앙 부분은 적층 방향(12)으로 중첩된 복수 개의 섬유 랩들을 포함하고, 상기 흡입 노즐(25)은 상기 단열하는 인서트(1)의 에지 면(9)에서 상기 단열하는 인서트(1) 내로 삽입되는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 단열하는 코어(4)는 상기 중앙 부분(11)의 상기 적층 방향(12)에 평행하게 배치된 분리기들(17)을 포함하고, 상기 단열하는 인서트(1)는 상기 열적으로 단열하는 장벽에 의해 형성된 상기 지지 표면(30)에 평행하게 상기 분리기들(17)을 배치하는 방식으로 상기 패널간 공간(2) 내로 삽입되는, 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 단열하는 코어의 길이 방향은 상기 패널간 공간의 길이 방향으로 연장하고, 상기 단열하는 코어는, 적어도 상기 중앙 부분(11)의 상기 종방향 단부들 중 하나에서, 적층된 글래스 울(50)을 포함하는 적어도 하나의 단부 부분을 포함하고, 상기 단부 부분은 상기 단열하는 인서트의 길이 방향(7)에 평행한 적층 방향으로 중첩된 섬유 랩들을 포함하는, 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열하는 인서트의 길이 방향은 상기 패널간 공간의 길이 방향으로 연장하고, 상기 단열하는 인서트는 적어도 상기 종방향 단부들 중 하나에서, 적어도 하나의 단부 피스(51)를 포함하고, 상기 단부 피스(51)는 상기 단열하는 인서트의 상기 길이 방향(7)에 평행한 적층 방향으로 중첩된 섬유 랩들을 포함하는 적층된 글래스 울을 포함하고, 상기 단부 피스는 상기 래퍼(5)에 의해 상기 단열하는 코어로부터 분리되는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 래퍼(5)는 서로 접합되고/되거나 상기 단열하는 코어(4)에 접합되는 복수 개의 래퍼 부분들(18, 19, 20)을 포함하는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 래퍼(5)의 부분은 폴리머의 시트들, 미네랄 섬유들 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 합성물 시트들, 폴리머 또는 페이퍼의 시트에 접합된 미네랄 섬유들을 포함하는 합성물 시트들 및 이들의 조합들을 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 폴리머의 시트들 또는 상기 합성물 시트는 상기 폴리머의 시트 또는 상기 합성물 시트와 상기 단열하는 코어 사이에 위치된 접착제의 코트에 의해 상기 단열하는 코어에 접합되는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 래퍼(5)는 상기 단열하는 코어의 각각의 측부 상에서 상기 패널간 공간의 너비 방향에 수직하게 연장하는 평면형 래퍼 부분들(18)을 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 평면형 래퍼 부분들(18) 중 적어도 하나는 미네랄 섬유 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 합성물 시트를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 합성물 시트가 폴리머의 시트로 커버되는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 합성물 시트가 페이퍼의 시트로 커버되는 방법.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평면형 래퍼 부분들 중 적어도 하나는 크라프트 페이퍼를 포함하는 방법.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 래퍼(5)는 상기 단열하는 코어의 각각의 측부 상에 있는 상기 평면형 래퍼 부분들(18) 사이의 상기 패널간 공간의 상기 너비 방향으로 연장하는 에지-면 래퍼 부분을 포함하고, 상기 에지-면 래퍼 부분은 상기 단열하는 코어의 둘레의 전부 또는 일부를 따라 위치되는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 에지-면 부분은 크라프트 페이퍼를 포함하는 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 에지-면 부분은 폴리머의 시트를 포함하는 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열하는 인서트(1)는 상기 흡입 시스템(24)의 상기 흡입 노즐(25)이 통과하는 면(9)이 상기 탱크의 내부를 향하도록 하여 상기 패널간 공간(2) 내로 삽입되는 방법.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 래퍼(5)는 상기 흡입 시스템(24)의 펌핑 유동 속도보다 작은 누출 유속을 나타내는, 방법.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 삽입 단계에서, 상기 단열하는 인서트(1)는 플레이트들(33, 37)의 형태에서의 강성 가이드에 의해 상기 패널간 공간 내로 안내되는, 방법.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열하는 인서트(1)가 상기 패널간 공간(2) 내에 삽입된 후 상기 래퍼(5)의 상기 측면들(9, 19) 중 적어도 하나를 절단하는 단계를 더 포함하는 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡입 시스템은 벤추리 시스템을 사용하는 진공 발생기 또는 진공 펌프인 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 흡입 시스템이 8 m3/h 내지 30 m3/h, 바람직하게는 15 m3/h의 펌핑 유속을 나타내는 방법.
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