[发明专利]卸载管路

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及一种管路系统，该管路系统用于传输低温流体，如液化天然气(LNG)。特别是用于沿着海上终端与陆上设施之间的海床输送流体。

背景技术

[0002]在大量生产天然气的地方，用于将气体输送到遥远市场的常用技术包括在气源附近的沿海位置处使气体液化，并且然后对在海上船只上的特别设计的储罐中的液化天然气(LNG)进行输送。为形成LNG，天然气被压缩并且冷却至低温(例如-160℃)，以增加储罐中可以承载的量。一旦船只到达其目的地，LNG就被卸载到陆上储罐中，然后LNG可以从这些陆上储罐按照需要再蒸发并且通过管路等被输送到最终用户。如果海床离开海岸深度逐渐改变并且为了通过将装载/卸载设施设置为远离沿海环境以获得健康、安全和/或环境的优势，当必须在大型LNG油船的龙骨下方获得间隙时，令人希望的是将LNG的输入或装载终端定位为远离海岸。

[0003]目前已知的深冷流体传输系统包括安装在堤道上的系统或者专门建立在陆上储罐与海上接收/装载设施之间的引桥码头。在这样长的堤道或码头上支持LNG装载管线是昂贵的。该引桥必须在水表面上方足够高以防止传输管线暴露于水中，并且在某些情况下避免干扰水面上现有的海上交通。与建造相关的成本要求离岸设施被定位得邻近海岸，这进而可能要求疏浚新的接入航道和建设额外的港口设施以确保深吃水的LNG运输船只的安全通行。除此之外可能要制成在空转期间使LNG循环的回流管线并且将其与流动系统的主传输管线分开绝缘，由此显著增加了该传输系统的成本、复杂性和安全考虑。然而，作为由海床支撑的管路，淹没在水中的深冷流体输送系统允许该接收/装载站定位在与该海岸更远的距离处，并且消除了对于堤道或引桥码头的需要以及在原本不要求处理深吃水LNG船只的区域中疏浚接入航道和建筑昂贵的港口设施的需要。

[0004]在管路中输送深冷流体的问题是当低温流体进入管路时，它导致了大多数管路材料的显著收缩，由此产生了巨大的热应力。

[0005]对于置于海床上的流体传输系统而言，优选的是具有用于LNG的装载/卸载的一种绝缘的“管中管”结构，以保持正在被输送的LNG的低温度，其中在一个或多个产品管与外部承载管之间的环形空间中是真空的。通过在码头引桥或堤道支撑管路系统上的多个和/或大型膨胀环可以容纳产品管的热收缩。这些具有多个膨胀环的管路系统基本上仍是基本上线性的，具有多个直角以将弯曲部分结合在该线性产品管中。当发生温度变化时，在系统中具有的多个主要是线性的管路本质上仍只存在该产品管在长度上的变化，并且由于为了结合这些膨胀环而沿着该产品管定位的这些弯曲热收缩可产生局部化的应力。另外，在海床上铺设的海底“管中管”结构中的这些膨胀环的性能可能受到淤塞的损害，并且在海底“管中管”的管路中的这些大的膨胀环是难于制造和安装的。可替代的是，可以使用具有非常低的热膨胀系数的一种材料(例如殷钢(含36％镍的钢))来生产该流体承载内管，然而这是相对昂贵的。

[0006]本发明的目的是对用于海底流体输送系统的产品管的热收缩进行调节。具体地讲，本发明提供一种流体输送系统，该系统通过将该产品管形成为一条非线性路径、通过将一个增加长度的产品管引入到承载管中而在海上与陆上设施之间传输深冷流体，这样当发生热收缩时，基本上沿着该产品管的整个长度存在几何上和长度上的变化。

发明内容

[0007]本发明的一个第一方面包括用于输送低温度流体的一种系统，该系统包括：一个承载管；以及位于该承载管之中并且与其热隔离的至少一个内部的产品流动管；其中该产品管具有的展开长度大于该承载管，并且以非线性路径被结合在该承载管的整体长度中，这样使得由于该产品管的温度变化而引起的该产品管的热收缩受到该产品管的弹性几何变形的调节。

[0008]该系统可以输送的特别优选的低温流体是深冷流体，例如具有大约-160℃的温度的流体，如LNG。

[0009]产品管与承载管相比的额外长度是通过该产品管沿该承载管遵循的不同路径被容纳。在基本相等的温度下(比如在深冷流体流动通过该产品管之前)，该产品管具有的长度大于该承载管，并且当存在温度变化时，该产品管永远不短于承载管。在深冷流体经过该产品管流动之前，该产品管的形状不同于该承载管的形状，以便当该产品管通过深冷流体的引入而被冷却时，热收缩(并且因此它通过该承载管的路径)主要受到该产品管的几何变化的调节，而不是仅受到该产品管长度减小的调节(这发生在基本线性的管路系统中)。

[0010]优选地，该产品管被遍及该承载管的真空所绝缘。该真空是形成在该承载管与产品管之间的环形空间中。