[發明專利]低溫轉環

無效

• 申請號: 200680039587.0
• 申請日: 2006-10-24
• 公開（公告）號: CN101297148A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: J－P·凱奧;J·波拉克;P·A·C·梅納爾多
• 申請（專利權）人: 單浮系泊公司
• 主分類號: F16L39/06
• 分類號: F16L39/06;F16L59/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 戈泊

技術領域

本發明涉及一種用于隨風浪方向變化的(weathervaning)近海冷 流體(LNG、LPG)傳輸系統的改進設計，其包括至少一個低溫環形 轉環(swivel)，該低溫環形轉環設計為減少由較低溫度的低溫流體引 起的變形。

背景技術

低壓的低溫環形流體轉環包括外環形部件，所述外環形部件繞一 內環形部件旋轉。兩個結構在它們之間形成用于低溫流體的分配和傳 輸的環狀腔室，通過兩個轉環部件之間的多個環密封在該腔室的上部 和底部對該腔室進行密封。

一個轉環圈具有用于流體的入口，而另一個圈合并有出口。入口 和出口都被置于同一水平面上。

低溫環形轉環通常運行在50巴以下，操作壓力低于30巴，優選 地在20巴左右。

外轉環部件經由L形襯套軸承或經由滑動墊或滑動環連接到內轉 環部件。可選地，也可以使用絕緣低溫滾柱軸承。

在LNG傳輸過程的開始和停止期間，轉環部件的收縮或膨脹相對 較大，所述收縮或膨脹由于LNG的從環境溫度到-163攝氏度的寬熱梯 度產生，而且也由于這些操作過程中產生的壓力差而產生。特別是如 果例如LNG沒有完全充滿該腔室而只是充滿腔室的底部時，在環形轉 環的下部和上部之間就會有很大溫差。而且，入口和出口可以看作是 轉環部件的圓形連續整體的中斷，因此出于同樣的原因在開始和操作 條件下將產生特定的變形。

在密封區域控制與轉環部件變形有關的這些溫度是特別必要的， 因為在任何時候由轉環部件的變形引起的轉環上的LNG泄露都需要避 免，因為LNG是輕微易燃的，因此是危險產品。需要使得轉環變形最 小化，且密封槽的幾何形狀在任何時間都需要盡可能地精確和保持恒 定以確保最高的密封性能。

為了減少在LNG傳輸過程的開始或停止期間由于溫差引起的局部 轉環部件變形和較大的內部張力，轉環部件的壁與標準的高壓環形轉 環相比相對要薄，所述高壓環形轉環通常用于熱碳氫化合物的傳輸。 這些厚壁的設計并不適合于低溫流體，因為它們具有相對較長的冷卻 時間并且面對由于轉環中的局部溫差引起的較大的內部變形。在新的 低溫轉環設計中采用了相對較薄的壁，因此在開始或停止LNG傳輸操 作期間導致低溫轉環部件內部的溫差的快速平衡，并且確保整個轉環 上新的溫度的快速分配。

發明內容

本發明提供一種低溫轉環，包括內、外同心環狀壁，在所述壁之 間限定出環形腔室，至少內壁限定具有通常C形的截面的腔室，具有 從上基本水平壁部件延伸至下基本水平壁部件的若干固定的溫度分配 構件，還包括分別連接到內、外壁的通常豎直定向的壁部件中的開口 的流體管道以及連接到相應開口的第一、第二流體管道，其中內、外 壁的厚度比所述溫度分配構件的長度小幾倍，所述若干固定的溫度分 配構件在環形腔室的內部從具有C形的截面的腔室的上基本水平壁部 件延伸至具有C形的截面的腔室的下基本水平壁部件。

根據本發明的低溫環形轉環可以包括形成腔室壁(C形腔室轉環 部件)的相對較大部件的轉環部件和形成腔室壁的相對較小部件的一 個轉環部件。帶有C形腔室的轉環部件具有固定的豎直溫度橋，所述 溫度橋使得轉環部件的下部和上部產品密封區域連接。這些溫度橋可 以是任何形式或形狀，但優選為實心棒的形式，其在C形腔室中等間 隔排列。這樣的結構將會有助于平衡轉環部件間的溫差，而且可以應 付由溫度變化引起的收縮和膨脹所產生的內力，這樣不同的轉環部件 都會具有更好的相對各向同性行為。可選地，環形腔室也可由兩個轉 環部件形成，所述兩個轉環部件都具有差不多同樣形狀的腔室部件， 每一個腔室部件都具有這些起到類似熱橋作用的棒。如果沒有這些棒， C形腔室將會在溫度降低時收縮，而且趨向于“閉合”和彎曲，這樣 會產生密封槽的偏移，使這些密封不再能夠適當地發揮作用。通過增 加這些溫度橋，密封槽區域的收縮得到穩定和控制。

這些棒優選地由與它們所置入的轉環部件相同的材料制成，例如， 由牌號360或304的不銹鋼制成。熱橋可以在鑄造過程中作為轉環部 件的一部分制成或者可以在轉環部件和密封區域的部件被適當加工之 后的后續階段加入，例如通過焊接。

這兩個產品密封優選地采用面密封類型，并且一個接一個的被置 于水平面上。這種密封構造確保當轉環部件由于溫度變化在徑向方向 發生變形時這些密封能夠起到恰當的作用。