[發(fā)明專利]一種用于LNG接收站大口徑管道的預(yù)冷系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810947202.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108980618A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單駿蒙;陳峰;張晨;王亞群;翟博;王沛;安東雨;楊春艷;陳銳瑩;姜夏雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F17D1/08
• 分類號(hào): F17D1/08;F23G7/06
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;謝斌

本發(fā)明涉及一種用于LNG接收站大口徑管道的預(yù)冷系統(tǒng)及方法，該預(yù)冷系統(tǒng)包括被冷卻大口徑管道、儲(chǔ)罐、氣相返回管道、火炬放空系統(tǒng)和注氮系統(tǒng)；被冷卻大口徑管道的出口端并聯(lián)連接多個(gè)儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐的頂部氣相出口均通過(guò)氣相返回管道與火炬放空系統(tǒng)相連接；在被冷卻大口徑管道上設(shè)置有注氮點(diǎn)，注氮點(diǎn)連接一注氮系統(tǒng)；注氮系統(tǒng)包括液氮源和氣化器，液氮源通過(guò)連接管線并聯(lián)連接兩個(gè)以上氣化器的進(jìn)口端，氣化器的出口端經(jīng)連接管線、關(guān)斷閥和孔板流量計(jì)與被冷卻大口徑管道上的注氮點(diǎn)相連接。本發(fā)明利用氮?dú)饫鋮s大孔徑管道，可以減少溫室氣體的排放，對(duì)環(huán)境影響很小，節(jié)約LNG接收站預(yù)冷成本，可以靈活調(diào)節(jié)預(yù)冷速度，提高預(yù)冷效果，降低管道冷卻風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管道預(yù)冷系統(tǒng)及方法，具體是關(guān)于一種利用液氮直接實(shí)現(xiàn)對(duì)LNG(液化天然氣)接收站大口徑管道的降溫、預(yù)冷作用的預(yù)冷系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

LNG工藝管道是連接并實(shí)現(xiàn)LNG接收站各個(gè)設(shè)備、裝置運(yùn)行的重要方式。由于LNG具有超低溫的特性，溫度一般為-165℃，因此，LNG工藝管道采用低溫性能優(yōu)異的奧氏體不銹鋼。由于工藝管道材料的特性，在管道內(nèi)流體溫度下降的過(guò)程中存在冷收縮，其產(chǎn)生的應(yīng)力可能超過(guò)了材料的屈服強(qiáng)度而發(fā)生損壞，特別是大口徑的工藝管道，出現(xiàn)問(wèn)題后果將十分嚴(yán)重。因此，對(duì)于LNG接收站投產(chǎn)接卸首艘LNG船之前，需要對(duì)工藝管道進(jìn)行預(yù)冷，尤其是對(duì)大口徑工藝管道進(jìn)行投產(chǎn)前的預(yù)冷工作，這樣可以綜合檢驗(yàn)管道的設(shè)計(jì)質(zhì)量，施工質(zhì)量和管道的應(yīng)力變化情況，以及管道、設(shè)備、閥門的低溫性能和密封性能，保冷施工及材料的質(zhì)量等，以便及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在首船試車之前預(yù)留充足的整改時(shí)間，也確保了在安全的工作環(huán)境下對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行整改。目前，常用的預(yù)冷方法有采用BOG(閃蒸氣)對(duì)工藝管道進(jìn)行預(yù)冷，但此方法存在兩個(gè)問(wèn)題：一、相比于液氮，BOG單價(jià)較高；二、由于BOG由液貨船提供，管道預(yù)冷速度受船方限制，而且若預(yù)冷出現(xiàn)問(wèn)題，風(fēng)險(xiǎn)較大，液貨船滯留時(shí)間相應(yīng)加長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種可大幅節(jié)約預(yù)冷成本，降低管道冷卻風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可提高管道預(yù)冷效率的用于LNG接收站大口徑管道的預(yù)冷系統(tǒng)及方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種用于LNG接收站大口徑管道的預(yù)冷系統(tǒng)，其特征在于，該預(yù)冷系統(tǒng)包括被冷卻大口徑管道(1)、LNG儲(chǔ)罐(2)、氣相返回管道(3)、火炬放空系統(tǒng)(4)和注氮系統(tǒng)(5)；所述被冷卻大口徑管道(1)的進(jìn)口端鋪設(shè)在碼頭(6)內(nèi)，出口端并聯(lián)連接多個(gè)所述LNG儲(chǔ)罐(2)；每一所述LNG儲(chǔ)罐(2)的頂部氣相出口均通過(guò)所述氣相返回管道(3)與所述火炬放空系統(tǒng)(4)相連接，且靠近所述火炬放空系統(tǒng)(4)一側(cè)的所述氣相返回管道(3)通過(guò)旁通管線(7)與靠近所述碼頭(6)一側(cè)的所述被冷卻大口徑管道(1)連通；在所述被冷卻大口徑管道(1)上設(shè)置有一個(gè)以上的注氮點(diǎn)(8)，每一所述注氮點(diǎn)(8)均連接一所述注氮系統(tǒng)(5)；所述注氮系統(tǒng)(5)包括液氮源和氣化器(52)，所述液氮源通過(guò)連接管線并聯(lián)連接兩個(gè)以上所述氣化器(52)的進(jìn)口端，所述氣化器(52)的出口端經(jīng)連接管線、關(guān)斷閥(53)和孔板流量計(jì)(54)與所述被冷卻大口徑管道(1)上的所述注氮點(diǎn)(8)相連接。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述液氮源為移動(dòng)式液氮儲(chǔ)罐(51)或液氮槽車(9)，所述液氮槽車(9)通過(guò)跨接軟管(10)與所述氣化器(52)的連接管線相連接。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在靠近所述移動(dòng)式液氮儲(chǔ)罐(51)或跨接軟管(10)出口端的連接管線以及靠近所述氣化器(52)進(jìn)口端的連接管線上均設(shè)置有用于調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁康恼{(diào)節(jié)閥(55)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在靠近所述氣化器(52)進(jìn)口端和出口端的連接管線上均設(shè)置有排放閥(56)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在位于所述氣化器(52)出口端的連接管線上還設(shè)置有壓力表(57)和溫度計(jì)(58)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，將所述被冷卻大口徑管道(1)分為儲(chǔ)罐區(qū)、工藝區(qū)和碼頭區(qū)三個(gè)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域各設(shè)置一個(gè)所述注氮點(diǎn)(8)。