一種超低溫流體輸送管道結構制造技術

本實用新型專利技術涉公開了一種超低溫流體輸送管道結構，包括柔性管道和密封接頭；柔性管道包括：內襯層和外襯層，內襯層內部形成超低溫流體的過流通道，外襯層套設在內襯層外部；內鎧裝層和外鎧裝層，均為帶狀結構，內鎧裝層沿管體軸向纏繞在外襯層外部，外鎧裝層沿管體軸向纏繞在內鎧裝層外部；外護套層，設置在外鎧裝層外部，用于隔絕外部的水汽侵入管體內部和防止管體在操作過程中磨損；密封接頭設置在柔性管道的兩端，密封接頭的一端與內襯層的端部焊接接合，以實現密封作用，密封接頭的另一端形成端部法蘭，端部法蘭用于實現不同長度的柔性管道的互連。本實用新型專利技術具有耐低溫、高絕熱和柔順性能好等特點，可滿足超低溫流體輸送要求。求。求。

【技術實現步驟摘要】
一種超低溫流體輸送管道結構


[0001]本技術涉及一種適用于輸送液化天然氣或液氫的超低溫流體輸送管道結構，屬于超低溫流體輸送


技術介紹

[0002]我國某深遠海區域擁有1000多億噸油當量的油氣資源，其中天然氣資源占83％，在天然氣資源中70％來自距離我國大陸500公里之外深水區，如何經濟有效地開發深遠海的天然氣資源已成為關注的焦點之一。
[0003]浮式液化天然氣生產儲卸裝置(LNG Floating Production Storage and offloading Unit，FLNG)是一種用于海上天然氣田開發的浮式生產裝置，通過系泊系統定位于海上，具有開采、處理、液化、儲存和裝卸天然氣的功能，并通過與液化天然氣(Liquefied Natural Gas，LNG)船搭配使用，實現海上天然氣田的開采和天然氣運輸。利用FLNG進行海上氣田開發結束了海上氣田只能采用管道運輸上岸的單一模式，節約運輸成本，且不占用陸上空間。此外，FLNG還可以在氣田開采結束后二次使用，安置于其他天然氣田，經濟性能較高。
[0004]LNG卸料臂是一種安裝在碼頭或FLNG上且用于LNG卸料的剛性鉸接管道系統，主要結構包括三維旋轉接頭、外臂、內臂、頂端旋轉接頭、基礎立管以及連接內臂和基礎立管之間的旋轉接頭等工藝管道及其支撐結構和附件。大型LNG卸料臂矗立在LNG接收站碼頭區最前端，作為接收站連接LNG船舶與陸上管線及存儲設施的關鍵核心裝備，是整個接收站的“咽喉”。當LNG運輸船抵達接收站專用碼頭后，通過液相卸料臂和卸料管線，利用船上的低溫泵將LNG送進接收站的儲罐內，同時儲罐內的蒸發氣(Boil
?
OffGas，BOG)氣體通過回氣管線和氣態回氣臂，返回到LNG運輸船。LNG卸料臂作業過程中，通過牽引線來引導卸料臂的端部和LNG船接收端互連，以保證相對運動情況下能夠準確對接，操控卸料臂的液壓系統，使其能夠承受船體運動導致的速度和加速度影響。
[0005]針對我國深遠海惡劣海況條件，如果現有系泊技術與傳統型剛性卸料臂難以有效解決FLNG與運輸船載體間的差異化運動問題，就需要采用特殊設計的低溫外輸卸料系統，以滿足低溫和晃動工況的嚴苛要求。低溫軟管輸送系統在重量、柔韌性、耐腐蝕性、隔熱性等方面綜合優勢明顯，FLNG外輸作業時，行之有效的方式是采用串靠系泊，即通過系泊纜與LNG運輸船連接，并使用低溫軟管實現LNG卸料，要求低溫軟管能承受超低溫的同時，還需要克服FLNG與LNG運輸船之間相對運動的影響。
[0006]此外，液氫船運試驗已成功實施，為液氫產業鏈提供了更為經濟、安全的方式，對于氫能在全球范圍內的推廣使用具有積極意義，未來具有較強的發展潛力。液氫具有超低溫、易揮發及易燃易爆特性，液氫船岸裝卸輸送難度大，安全要求高，技術壁壘多。液氫船岸裝卸系統運行工況惡劣、動作精度要求苛刻、機電系統配合復雜，既要具備快速對接、緊急脫離、自動關閉等功能，還要承受長時間
?
253℃超低溫考驗、自動適應潮汐落差影響，世界上僅有極少數國家掌握設計與制造關鍵技術。
[0007]綜上，LNG剛性卸料臂、LNG低溫軟管傳輸系統以及液氫船岸裝卸系統等超低溫流體輸送系統關鍵技術都涉及低溫材料選型、成型制造及密封、試驗驗證等諸多環節。材料選型與結構設計難度大，加工制造及性能測試工作難，超低溫密封、連接和泄漏監測難度高，以及整套超低溫流體輸送系統結構復雜，安全性要求高。其中超低溫輸送系統的柔性管道及密封接頭作為關鍵部件，其性能優劣直接影響超低溫流體輸送系統的的安全穩定運行。目前，現有技術采用的柔性管道及連接密封接頭主要存在以下技術缺陷：
[0008](1)密封接頭作為超低溫流體輸送系統的關鍵部件，起到連接與密封的重要作用?，F有技術采用的低溫軟管密封接頭是在常溫下(一般為20℃)進行安裝，安裝時主要受到螺栓預緊作用力，在安裝過程中會受到部分拉彎載荷，承壓效果和抗拉彎載荷性能不足。
[0009](2)在輸送超低溫流體時，受到管內超低溫介質的壓力作用和溫度共同作用，焊接區域的安全性對接頭密封可靠性至關重要?，F有技術采用軟管接頭焊接應力較低，在運行過程時常發生泄漏的情況。

技術實現思路

[0010]本技術旨在解決現有技術中存在的技術問題。為此，本技術提供一種超低溫流體輸送管道結構，其具有耐低溫、高絕熱和柔順性能好等特點，可滿足超低溫流體輸送要求。
[0011]為實現上述目的，本技術采取以下技術方案：一種超低溫流體輸送管道結構，包括：柔性管道，所述柔性管道包括：內襯層和外襯層，所述內襯層內部形成超低溫流體的過流通道，所述外襯層套設在所述內襯層外部；內鎧裝層和外鎧裝層，均為帶狀結構，所述內鎧裝層沿管體軸向纏繞在所述外襯層外部，所述外鎧裝層沿管體軸向纏繞在所述內鎧裝層外部，所述內鎧裝層和外鎧裝層用來承受軸向拉力；外護套層，設置在所述外鎧裝層外部，用于隔絕外部的水汽侵入管體內部和防止管體在操作過程中磨損；密封接頭，設置在所述柔性管道的兩端，所述密封接頭的一端與所述內襯層的端部焊接接合，以實現密封作用，所述密封接頭的另一端形成端部法蘭，所述端部法蘭用于實現不同長度的所述柔性管道的互連。
[0012]所述的超低溫流體輸送管道結構，優選地，所述柔性管道還包括內防磨層和外防磨層，所述內防磨層設置在所述外襯層與內鎧裝層之間，所述外防磨層設置在所述內鎧裝層與外鎧裝層之間。
[0013]所述的超低溫流體輸送管道結構，優選地，在所述密封接頭與內襯層之間還設置有環狀的金屬體，所述金屬體的至少一部分內壁與所述內襯層的外壁焊接，所述金屬體的內壁還向內形成至少兩處凸起部，至少兩處所述凸起部通過機械扣壓方式分別嵌入所述密封接頭和內襯層中。
[0014]所述的超低溫流體輸送管道結構，優選地，在所述內襯層與外襯層之間沿管體軸向間隔設置有多個間隔區，以使所述內襯層與外襯層之間形成多段獨立的封閉環空，且所述環空抽真空形成真空絕熱層。
[0015]所述的超低溫流體輸送管道結構，優選地，所述內鎧裝層和外鎧裝層均沿管體軸向成一定的夾角纏繞設置，且二者成對稱相反的角度。
[0016]所述的超低溫流體輸送管道結構，優選地，所述內鎧裝層和外鎧裝層之間纏繞的
夾角為30
°?
45
°
。
[0017]所述的超低溫流體輸送管道結構，優選地，所述內襯層和外襯層均采用金屬波紋管。
[0018]所述的超低溫流體輸送管道結構，優選地，所述金屬波紋管為304L或316L不銹鋼波紋管。
[0019]所述的超低溫流體輸送管道結構，優選地，所述內防磨層和外防磨層的材料為芳綸或聚四氟乙烯。
[0020]所述的超低溫流體輸送管道結構，優選地，所述外護套層的材料為聚偏二氟乙烯或熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。
[0021]本技術由于采取以上技術方案，其具有以下優點：
[0022]本技術提供的超低溫流體輸送管道結構，具有耐低溫本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種超低溫流體輸送管道結構，其特征在于，包括：柔性管道，所述柔性管道包括：內襯層和外襯層，所述內襯層內部形成超低溫流體的過流通道，所述外襯層套設在所述內襯層外部；內鎧裝層和外鎧裝層，均為帶狀結構，所述內鎧裝層沿管體軸向纏繞在所述外襯層外部，所述外鎧裝層沿管體軸向纏繞在所述內鎧裝層外部，所述內鎧裝層和外鎧裝層用來承受軸向拉力；外護套層，設置在所述外鎧裝層外部，用于隔絕外部的水汽侵入管體內部和防止管體在操作過程中磨損；密封接頭，設置在所述柔性管道的兩端，所述密封接頭的一端與所述內襯層的端部焊接接合，以實現密封作用，所述密封接頭的另一端形成端部法蘭，所述端部法蘭用于實現不同長度的所述柔性管道的互連。2.根據權利要求1所述的超低溫流體輸送管道結構，其特征在于，所述柔性管道還包括內防磨層和外防磨層，所述內防磨層設置在所述外襯層與內鎧裝層之間，所述外防磨層設置在所述內鎧裝層與外鎧裝層之間。3.根據權利要求1所述的超低溫流體輸送管道結構，其特征在于，在所述密封接頭與內襯層之間還設置有環狀的金屬體，所述金屬體的至少一部分內壁與所述內襯層的外壁焊接，所述金屬體的內壁還向內形成至少兩處凸起部，至少兩處所述凸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張超，楊亮，肖立，宋坤，許佳偉，蓋小剛，范嘉堃，邱灶楊，郝思佳，曹玉，
申請(專利權)人：中海石油氣電集團有限責任公司，
類型：新型
國別省市：