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      一種液化天然氣長距離管道輸送裝置的制作方法

      文檔序號:5819920閱讀:434來源:國知局
      專利名稱:一種液化天然氣長距離管道輸送裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實用新型涉及LNG (Liquified Natural feis,液化天然氣)輸送技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種LNG長距離管道輸送中的輸送裝置。
      背景技術(shù)
      隨著全球天然氣儲量和產(chǎn)量的增長,天然氣在能源結(jié)構(gòu)中所占比例日益提高。長距離輸送天然氣時,特別是在天然氣跨海洋的國際貿(mào)易中,通常采用將天然氣液化成LNG, 用儲罐運輸。通常,在沿海城市設(shè)立LNG接收站,并同址建設(shè)LNG氣化站。在建設(shè)有接收站的沿海城市,可直接將LNG氣化,供城市民用和商用。對于遠離沿海城市的其他用戶,還需要通過天然氣管道將氣化的天然氣進行長距離輸送。在實現(xiàn)本實用新型的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題氣化的天然氣在運輸過程中存在爆炸、環(huán)境污染的等安全隱患并存在輸送能耗高等問題。

      實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供了一種LNG長距離管道輸送裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是—種液化天然氣長距離管道輸送裝置,所述輸送裝置包括增壓泵、輸送管道、保冷層和輔助套管,所述增壓泵一端與液化天然氣儲存罐連接,另一端與所述輸送管道連接,所述輸送管道外敷設(shè)有保冷層,所述保冷層外套有輔助套管。所述輔助套管的直徑比所述保冷層外徑大10_50mm。所述輔助套管的直徑比所述輸送管道外徑大20_200mm。具體地,所述保冷層由耐低溫保冷材料錯接而成。具體地,所述保冷層所使用的材料為聚氨酯發(fā)泡塑料或酚醛發(fā)泡塑料或聚氯乙烯發(fā)泡塑料或聚苯乙烯發(fā)泡塑料或聚乙烯發(fā)泡塑料或巴爾沙輕質(zhì)木材或玻璃纖維或泡沫玻
      ^^ ο本實用新型實施例提供的技術(shù)方案的有益效果是第一、采用輸送管道直接輸送LNG,其輸送體積為氣體輸送體積的1/625,減小了輸送管道材料的用量,從而降低了輸送管道材料、基本建設(shè)等費用;輸送液體所需動力費用比輸送氣體所需動力的費用低。第二、采用輸送管道直接輸送LNG可以大大降低氣體輸送帶來的爆炸、環(huán)境污染等安全隱患,更安全、環(huán)保。第三,采用輸送管道直接輸送LNG可以把LNG冷量帶給用戶,用戶可以在自己裝置上優(yōu)化利用LNG自身的冷量,充分利用冷量,實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
      為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面所列附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的LNG長距離管道輸送裝置示意圖;圖2是本實用新型實施例提供的LNG長距離管道輸送裝置管道剖面圖;圖3是本實用新型實施例提供的LNG長距離管道輸送裝置原理圖。附圖中,各標號所代表的組件列表如下1.增壓泵,2.輸送管道,3.保冷層,4.輔助套管,5. LNG儲存罐。
      具體實施方式
      為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。同時參見圖1和圖2,本實用新型實施例提供了一種LNG長距離管道輸送裝置,所述輸送裝置包括增壓泵1、輸送管道2、保冷層3和輔助套管4。增壓泵1 一端與LNG儲存罐5相連,另一端與輸送管道2相連,增壓泵1對從LNG儲存罐5內(nèi)輸出的LNG壓縮增壓, 使LNG的壓力從大氣壓或較低壓力增加至較高的壓力。根據(jù)LNG固有的熱力學性質(zhì),經(jīng)壓縮的LNG處于過冷狀態(tài),過冷度指該壓力下對應的LNG飽和液溫度與提升壓力后LNG實際溫度的差值,LNG提升的壓力越高,過冷度越大。處于過冷狀態(tài)的LNG由輸送管道2向用戶輸送,輸送管道2外圍敷設(shè)有保冷層3,以保證LNG在輸送過程中保持過冷狀態(tài)避免氣化現(xiàn)象的發(fā)生,保冷層3外部設(shè)有輔助套管4,輔助套管4的設(shè)置既保護了內(nèi)部的保溫層3和輸送管道2,又能進一步隔熱,避免了 LNG輸送管道可能引起的冷伸縮對LNG輸送管道的破壞, 降低冷量損失。本實用新型提供的LNG長距離管道輸送裝置可以直埋地下或架空鋪設(shè)。本實用新型實施例提供的LNG長距離管道輸送裝置的設(shè)計原理如下參見圖3,圖3中X軸表示LNG的熵值,Y軸表示LNG溫度。LNG在輸送前儲存在 LNG儲存罐5內(nèi),此時LNG為大氣壓或較低壓力,可以表示為圖3上的0狀態(tài),該狀態(tài)一般是低壓下的飽和狀態(tài)或過冷度很小的過冷狀態(tài)。LNG從LNG儲存罐5內(nèi)出來后,經(jīng)過增壓機1 增壓,到達狀態(tài)1,從0狀態(tài)到1狀態(tài)的過程是一個等熵或接近等熵的溫度升高的過程。圖 3上的2狀態(tài)是壓力升高后對應的飽和狀態(tài),2狀態(tài)點也是保證管道內(nèi)LNG無氣化條件下的最高溫度點,狀態(tài)點2與狀態(tài)點1間的溫度差值是允許進行LNG管道輸送,且不形成氣化的最大允許升高溫度。因此,在設(shè)計的輸送管道2的最大無氣化輸送長度時,圖3中2狀態(tài)點是輸送管道最終到達的溫度點。圖3中壓力P2大于壓力P。,顯然,壓力越高輸送過程中的允許升高溫度就越高,即升高壓力可以提高最高允許溫度,因而可以增加輸送距離。本實用新型實施例中,隨著LNG在輸送管道2內(nèi)輸送距離的增加,LNG接收外界傳遞的熱量,LNG溫度升高,過冷度減少,只要溫度沒升高到該壓力對應的飽和液溫度,LNG在管道內(nèi)就不會發(fā)生氣化,過冷度的大小決定了 LNG在輸送管道2內(nèi)無氣化輸送距離。壓力升高多,過冷度大,無氣化輸送距離長,反之亦然。根據(jù)上述原理,輸送管道2的管徑根據(jù)LNG輸送量,基于經(jīng)濟流速要求設(shè)定;在確定好輸送管道2的管徑后,根據(jù)輸送管道2的管徑設(shè)計包圍在其外部的保冷層3的結(jié)構(gòu)參數(shù);根據(jù)保冷層3選擇的材料及結(jié)構(gòu)參數(shù)確定輸送過程中LNG冷量的損失;基于LNG的輸送量及輸送距離,計算LNG在輸送管道2內(nèi)輸送過程中升高的溫度;根據(jù)LNG在輸送管道2 內(nèi)升高的溫度,確定滿足LNG輸送要求的過冷度;根據(jù)過冷度,計算輸送壓力,從而確定增壓機1需要給待輸送的LNG增加的壓力;可以根據(jù)上述得出的輸送壓力、輸送量等參數(shù)優(yōu)化輸送管道2的結(jié)構(gòu)參數(shù),優(yōu)化后重復上述計算過程。本實用新型實施例提供的LNG長距離管道輸送裝置,實現(xiàn)了采用輸送管道直接輸送LNG,采用輸送管道直接輸送LNG,其輸送體積為氣體輸送體積的1/625,減小了輸送管道材料的用量,從而降低了輸送管道材料、基本建設(shè)等費用,同時輸送液體所需動力費用比輸送氣體所需動力的費用低;采用輸送管道直接輸送LNG可以大大降低氣體輸送帶來的爆炸、環(huán)境污染等安全隱患,更安全、環(huán)保;第三,采用輸送管道直接輸送LNG可以把LNG冷量帶給用戶,用戶可以在自己裝置上優(yōu)化利用LNG自身的冷量,充分利用冷量,實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。為了方便安裝,輔助套管4的直徑比保冷層3外徑大10_50mm,輔助套管4的直徑比輸送管道2外徑大20-200mm,其目的是便于配合保冷層3、輔助套管4的施工要求等因素。在安裝保冷層時,為了減小由于拼縫造成空隙而產(chǎn)生熱對流現(xiàn)象,拼接采用錯接的方法,同一層的拼接應錯開,相鄰結(jié)構(gòu)層應壓縫;根據(jù)輸送管道尺寸,設(shè)計管中管的輔助套管結(jié)構(gòu)和尺寸。為了減少LNG冷量的損失,保冷層3所使用的材料為聚氨酯發(fā)泡塑料、酚醛發(fā)泡塑料、聚氯乙烯發(fā)泡塑料、聚苯乙烯發(fā)泡塑料、聚乙烯發(fā)泡塑料、巴爾沙輕質(zhì)木材、玻璃纖維或泡沫玻璃。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
      權(quán)利要求1.一種液化天然氣長距離管道輸送裝置,其特征在于,所述輸送裝置包括增壓泵、輸送管道、保冷層和輔助套管,所述增壓泵一端與液化天然氣儲存罐連接,另一端與所述輸送管道連接,所述輸送管道外敷設(shè)有保冷層,所述保冷層外套有輔助套管。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣長距離管道輸送裝置,其特征在于,所述輔助套管的直徑比所述保冷層外徑大10-50mm。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液化天然氣長距離管道輸送裝置,其特征在于,所述輔助套管的直徑比所述輸送管道外徑大20-200mm。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣長距離管道輸送裝置,其特征在于,所述保冷層由耐低溫保冷材料錯接而成。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化天然氣長距離管道輸送裝置,其特征在于,所述保冷層所使用的材料為聚氨酯發(fā)泡塑料、酚醛發(fā)泡塑料、聚氯乙烯發(fā)泡塑料、聚苯乙烯發(fā)泡塑料、 聚乙烯發(fā)泡塑料、巴爾沙輕質(zhì)木材、玻璃纖維或泡沫玻璃。
      專利摘要本實用新型公開了一種液化天然氣長距離管道輸送裝置,屬于液化天然氣輸送技術(shù)領(lǐng)域。所述輸送裝置包括增壓泵、輸送管道、保冷層和輔助套管,所述增壓泵一端與液化天然氣儲存罐連接,另一端與所述輸送管道連接,所述輸送管道外敷設(shè)有保冷層,所述保冷層外套有輔助套管。本實用新型實現(xiàn)了采用輸送管道直接輸送LNG,不但節(jié)約了輸送成本、安全環(huán)保,并且能充分利用LNG冷能,實現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。
      文檔編號F17D1/02GK202302725SQ20112038262
      公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
      發(fā)明者劉顯英, 唐偉, 李慶杰, 楊帆, 王立昕, 田士章, 郭佳潤, 陳保東 申請人:中國石油天然氣股份有限公司
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