[發明專利]輸送低溫流體的系統和方法

有效

• 申請號: 99808701.7
• 申請日: 1999-07-08
• 公開（公告）號: CN1097193C
• 公開（公告）日: 2002-12-25
• 發明（設計）人: 凱拉什·昌德·古拉提;阿蘭·杰伊·西爾弗曼
• 申請（專利權）人: ?？松梨谑凸?/a>
• 主分類號: F17D1/00
• 分類號: F17D1/00;F17D3/00;F17C7/02;F17C1/00;F17C13/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張金熹

本發明關于輸送低溫流體的系統和方法，本發明在一個方面中是關于輸送如液化天然氣(LNG)的低溫流體的系統和方法，通過一防水的、隔離的管線組件在岸邊的接收/裝載站和岸上的設施之間輸送液化天然氣、其中一根管線位于另一根管線內提供流通環路，從而在沒有低溫流體輸送時仍能保持該管線組件冷卻。另外，防水管線組件可裝在水下、或埋在或座落在海床上，其中該組件可在不影響海面交通的情況下延伸相當長的距離，如1～6公里。

在世界上的許多遙遠的地方生產出大量的天然氣(甲烷)，這種氣體具有可很經濟地傳送到市場上的巨大價值。如果生產區離市場相當近、兩地之間的地理條件允許，可以通過海底和/或陸地管線輸送。然而，如果生產氣體的地方不能鋪設管線或經濟上不允許，必須采用其它技術來將氣體送到市場上。

最通常采用的技術包括在現場液化該氣體，然后將液化天然氣或“LNG”裝在海上航行的船上的特殊設計的儲罐中送到市場上。為了形成LNG，將天然氣加壓并冷卻到底溫(如-160℃)，這就可大大增加儲罐中能容納的氣量。一旦船到達目的地，將LNG卸到岸上，LNG可從儲罐中按需要蒸發，并通過管線之類的裝置送給最終用戶。

在LNG裝、卸船時，最重要的是用于在船和岸上儲罐之間傳送LNG的流體管線系統在裝/卸工作開始之前能預冷到低溫，并在輸送操作期間和接著的輸送操作的間隙時間中能保持該低溫、亦即在一次輸送操作完成和另一次開始之間的時間間隙中仍能保持低溫。

每次大約要12個小時的兩次順序的裝/卸操作之間的間隙，可能很短(如一天)，也可能很長(如3～7天或更長)。正如本專業技術人員知道的，由于在每次輸送操作之前必須冷卻管線，必須盡量避免在這些間隙中對傳輸管線重復加溫。否則就會很費時間、從而拖延了船裝/卸時間、進而將大大增加LNG的運輸成本。另外，重復加溫和冷卻管線會在管線上產生應力，從而會使管線系統較早地疲勞。

在先有技術的這些流體管線系統中，起初冷卻這些流體管線系統，然后再通過循環LNG保持在低溫上，循環的LNG從岸上通過主輸送管線再通過單獨的返回管線返回到岸上，單獨的管線沿著并位于主流體管線外側延伸。該LNG的循環通常是在不工作的期間保持的，這個在連續的輸送操作之間的期間通常為3～7天，該循環僅延續12個小時。在實際的輸送操作中，通過兩根循環管線的流動可能是在一個方向上，這樣兩根管線可用于將低溫流體輸送到船上或從船上傳到岸上。

通常安裝兩根單獨的循環管線，從而在所有時間上盡量減少熱量漏入輸送管線中，防止LNG在輸送管線中過量蒸發。在已知這種流體管線并在過去已成功使用的同時，在很多情況下也遇到不能經濟地使用的缺點。

例如，現在已知的低溫流體(LNG)輸送系統不能沉浸在水中，必須裝在岸上的罐和岸邊的接收/裝載站之間的特地建造的支架或長堤上。這些支架必須足夠高出水面以上，以防止輸送管線碰到水，在一些情況下還要避免干擾水面上現有的交通船只等。建造這些支架的成本常常要求接收站的位置靠近岸邊(如1500米以內)，要求疏通新的通道、建造新的海港設施，從而確保吃水深的LNG運輸船通航。

另外，設立在不工作期間用作循環LNG的返回管線及它與流體管線系統的主輸送管線分開大大地增加了輸送系統的成本、復雜性及安全方面的問題。因此，對低溫流體管線系統來說存在一種需要，即使它能安裝在水下，從而不干擾水面交通，由此使船可在離岸邊較遠處裝/卸，從而可增大操作期間對公眾的安全性。另外，由于不必建造支架，將可大大減少該系統的成本。

本發明提供了輸送低溫流體的系統和方法、如在岸邊接收/裝載站和岸上設施之間輸送液化天然氣(LNG)的系統和方法。該流體管線系統可沉浸在水下，由此可使接收/裝載站可以放在離岸較遠的地方，進而就不必疏通航道和不必在該區域建造昂貴的港口設施來處理深吃水的LNG船的問題。