[發明專利]卸載管路

無效

• 申請號: 200880014682.4
• 申請日: 2008-04-30
• 公開（公告）號: CN101680593A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 彼德·羅伯茨
• 申請（專利權）人: 維德格有限公司
• 主分類號: F16L59/06
• 分類號: F16L59/06;F16L9/18
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司
• 代理人: 李 宓

技術領域

[0001]本發明涉及一種管路系統，該管路系統用于傳輸低溫流體，如液化天然氣(LNG)。特別是用于沿著海上終端與陸上設施之間的海床輸送流體。

背景技術

[0002]在大量生產天然氣的地方，用于將氣體輸送到遙遠市場的常用技術包括在氣源附近的沿海位置處使氣體液化，并且然后對在海上船只上的特別設計的儲罐中的液化天然氣(LNG)進行輸送。為形成LNG，天然氣被壓縮并且冷卻至低溫(例如-160℃)，以增加儲罐中可以承載的量。一旦船只到達其目的地，LNG就被卸載到陸上儲罐中，然后LNG可以從這些陸上儲罐按照需要再蒸發并且通過管路等被輸送到最終用戶。如果海床離開海岸深度逐漸改變并且為了通過將裝載/卸載設施設置為遠離沿海環境以獲得健康、安全和/或環境的優勢，當必須在大型LNG油船的龍骨下方獲得間隙時，令人希望的是將LNG的輸入或裝載終端定位為遠離海岸。

[0003]目前已知的深冷流體傳輸系統包括安裝在堤道上的系統或者專門建立在陸上儲罐與海上接收/裝載設施之間的引橋碼頭。在這樣長的堤道或碼頭上支持LNG裝載管線是昂貴的。該引橋必須在水表面上方足夠高以防止傳輸管線暴露于水中，并且在某些情況下避免干擾水面上現有的海上交通。與建造相關的成本要求離岸設施被定位得鄰近海岸，這進而可能要求疏浚新的接入航道和建設額外的港口設施以確保深吃水的LNG運輸船只的安全通行。除此之外可能要制成在空轉期間使LNG循環的回流管線并且將其與流動系統的主傳輸管線分開絕緣，由此顯著增加了該傳輸系統的成本、復雜性和安全考慮。然而，作為由海床支撐的管路，淹沒在水中的深冷流體輸送系統允許該接收/裝載站定位在與該海岸更遠的距離處，并且消除了對于堤道或引橋碼頭的需要以及在原本不要求處理深吃水LNG船只的區域中疏浚接入航道和建筑昂貴的港口設施的需要。

[0004]在管路中輸送深冷流體的問題是當低溫流體進入管路時，它導致了大多數管路材料的顯著收縮，由此產生了巨大的熱應力。

[0005]對于置于海床上的流體傳輸系統而言，優選的是具有用于LNG的裝載/卸載的一種絕緣的“管中管”結構，以保持正在被輸送的LNG的低溫度，其中在一個或多個產品管與外部承載管之間的環形空間中是真空的。通過在碼頭引橋或堤道支撐管路系統上的多個和/或大型膨脹環可以容納產品管的熱收縮。這些具有多個膨脹環的管路系統基本上仍是基本上線性的，具有多個直角以將彎曲部分結合在該線性產品管中。當發生溫度變化時，在系統中具有的多個主要是線性的管路本質上仍只存在該產品管在長度上的變化，并且由于為了結合這些膨脹環而沿著該產品管定位的這些彎曲熱收縮可產生局部化的應力。另外，在海床上鋪設的海底“管中管”結構中的這些膨脹環的性能可能受到淤塞的損害，并且在海底“管中管”的管路中的這些大的膨脹環是難于制造和安裝的。可替代的是，可以使用具有非常低的熱膨脹系數的一種材料(例如殷鋼(含36％鎳的鋼))來生產該流體承載內管，然而這是相對昂貴的。

[0006]本發明的目的是對用于海底流體輸送系統的產品管的熱收縮進行調節。具體地講，本發明提供一種流體輸送系統，該系統通過將該產品管形成為一條非線性路徑、通過將一個增加長度的產品管引入到承載管中而在海上與陸上設施之間傳輸深冷流體，這樣當發生熱收縮時，基本上沿著該產品管的整個長度存在幾何上和長度上的變化。

發明內容

[0007]本發明的一個第一方面包括用于輸送低溫度流體的一種系統，該系統包括：一個承載管；以及位于該承載管之中并且與其熱隔離的至少一個內部的產品流動管；其中該產品管具有的展開長度大于該承載管，并且以非線性路徑被結合在該承載管的整體長度中，這樣使得由于該產品管的溫度變化而引起的該產品管的熱收縮受到該產品管的彈性幾何變形的調節。

[0008]該系統可以輸送的特別優選的低溫流體是深冷流體，例如具有大約-160℃的溫度的流體，如LNG。

[0009]產品管與承載管相比的額外長度是通過該產品管沿該承載管遵循的不同路徑被容納。在基本相等的溫度下(比如在深冷流體流動通過該產品管之前)，該產品管具有的長度大于該承載管，并且當存在溫度變化時，該產品管永遠不短于承載管。在深冷流體經過該產品管流動之前，該產品管的形狀不同于該承載管的形狀，以便當該產品管通過深冷流體的引入而被冷卻時，熱收縮(并且因此它通過該承載管的路徑)主要受到該產品管的幾何變化的調節，而不是僅受到該產品管長度減小的調節(這發生在基本線性的管路系統中)。

[0010]優選地，該產品管被遍及該承載管的真空所絕緣。該真空是形成在該承載管與產品管之間的環形空間中。