[發明專利]一種液化天然氣接收站卸船管線的冷卻系統及方法

有效

• 申請號: 201210270677.8
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102767693A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 李文忠;白改玲;李艷輝
• 申請（專利權）人: 中國寰球工程公司
• 主分類號: F17D1/02
• 分類號: F17D1/02;F17D3/01
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及液化天然氣領域，具體而言，涉及一種液化天然氣接收站卸船管線的冷卻系統及方法。

背景技術

液化天然氣（LNG，Liquefied?Natural?Gas）是一種優質能源，具有熱值高、燃燒污染小的特點。LNG接收站的主要功能是接收遠洋運輸來的LNG，并對其進行儲存和氣化，獲得氣態天然氣產品，并通過天然氣管網向電廠和城市燃氣用戶供氣。液化天然氣接收站通常包括LNG卸料系統、LNG儲存系統、蒸發氣（BOG，Boil?Off?Gas）處理系統、LNG輸送系統、LNG氣化系統、公用工程和輔助系統。因此，LNG接收站都建設在可停泊大型LNG運輸船的港口附近，液化天然氣接收站內設置了LNG卸船臂和LNG卸船管線，LNG運輸船到達LNG接收站的專用碼頭后，將接收站的LNG卸船臂和LNG運輸船的卸料匯管連接，啟動船上的LNG卸料泵，LNG將通過LNG卸船臂和卸船管線從運輸船艙體內卸載到接收站的LNG儲罐，實現LNG的卸載過程。

建設在不同地點的LNG接收站的總圖布置各不相同，LNG卸船臂安裝在LNG接收站的專用碼頭上，卸船碼頭與LNG儲罐之間的距離通常是幾百米至幾千米不等，LNG卸船管線在接收站投入運行以后，一直處于低溫冷態，但在其建設過程中處于常溫狀態，在首次投用時需要將其從常溫狀態冷卻到低溫（約-160℃）的狀態，由于LNG卸船管線通常尺寸非常大（一般為25cm至105cm之間），首次冷卻降溫過程非常關鍵，因此，如何合理控制并盡量在最短的時間內實現其冷卻，成為了LNG接收站工程設計中的一個技術難點。

LNG接收站卸船管線的首次冷卻大多數分為如下兩步進行：（1）采用船上的低溫氣體（約－140℃）進行初步冷卻，低溫氣體進入離碼頭最遠的LNG儲罐，以使整個卸船管線被盡量低的冷卻（視卸船管線長度，一般冷卻到-100℃）；（2）船上的LNG小流量進入卸船管線，以使其進一步冷卻至約－150℃。目前LNG接收站在開車時還未出現卸船管線“帶有較長盲端”的冷卻案例，如果對“帶有較長盲端”的卸船管線的冷卻使用與不帶“較長盲端”的卸船管線的冷卻相同的方式，將會在第二步中出現管線上下表面溫差超過50℃并使管道起拱的危險，特別是使管道的溫降超過設計范圍，使整個卸船管線的冷卻進度難以控制。

發明內容

本發明提供一種液化天然氣接收站卸船管線的冷卻系統及方法，用以實現對具有較長盲端的卸船管線的冷卻進度控制。

為達到上述目的，本發明提供了一種液化天然氣接收站卸船管線的冷卻系統，其包括：具有長度大于30m的盲端的卸船管線、LNG儲罐進料管線、LNG儲罐、預留儲罐進料管線、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第一混合跨線和第二混合跨線，其中

預留儲罐（該儲罐此次不被冷卻）進料管線的預留口設置在具有長度大于30m的盲端的卸船管線的盲端，第二閥門設置在預留儲罐進料管線的預留口之前；

LNG儲罐進料管線連接在具有長度大于30m的盲端的卸船管線與LNG儲罐之間，第一閥門設置在LNG儲罐進料管線上；

第一混合跨線的一端與本次不投產的預留儲罐進料管線的預留口相連接，其另一端與低壓輸出總管相連接，第三閥門設置在第一混合跨線上；

第二混合跨線連接在低壓輸出總管與LNG儲罐進料管線之間，第四閥門設置在第二混合跨線上；

其中，當利用船上的低溫氣體對卸船管線進行冷卻時，第一閥門處于關閉狀態，第二閥門、第三閥門和第四閥門處于開啟狀態。

較佳的，第一混合跨線的下游設置有盲板，第一混合跨線的下游連接有后續管道，后續管道上設置有插板。

為達到上述目的，本發明還提供了一種液化天然氣接收站卸船管線的冷卻方法，其包括以下步驟：

關閉第一閥門，同時開啟第二閥門、第三閥門和第四閥門，其中，第一閥門設置在連接在具有長度大于30m的盲端的卸船管線與LNG儲罐之間的LNG儲罐進料管線上，第二閥門設置在預留儲罐進料管線的預留口之前，預留儲罐進料管線的預留口設置在具有長度大于30m的盲端的卸船管線的盲端，第三閥門設置在第一混合跨線上，第一混合跨線的一端與預留儲罐進料管線的預留口相連接，其另一端與低壓輸出總管相連接，第四閥門設置在第二混合跨線上，第二混合跨線連接在低壓輸出總管與LNG儲罐進料管線之間；

船上的低溫氣體經過具有長度大于30m的盲端的卸船管線的盲端進入第一混合跨線，進而依次經過低壓輸出總管、第二混合跨線、LNG儲罐進料管線進入LNG儲罐，將具有長度大于30m的盲端的卸船管線冷卻。

較佳的，上述冷卻方法還包括以下步驟：