一种LNG管道保冷结构在线修复方法技术

本发明专利技术公开了一种LNG管道保冷结构在线修复方法。所述在线修复方法包括如下步骤：1)对LNG管道的保冷结构进行保冷性能评估：2)对不符合保冷设计要求的保冷结构，重新进行保冷设计；3)对待修复部位的保冷结构进行拆除并借助修复工具更换新的保冷结构；4)修复作业完成后对修复部位保冷结构的保冷性能进行检测评价。利用本发明专利技术修复方法对LNG管道保冷结构进行修复时，可实现整个修复过程不停车。本发明专利技术修复方法利用一种专用修复工具，保证修复过程管道表面不结霜，不会造成人员冻伤，修复后保冷效果显著。本发明专利技术不仅适用于LNG管道，其他低温管道、装置同样适用，可在其他低温深冷领域推广使用。

An on-line repair method for cold insulation structure of LNG pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种LNG管道保冷结构在线修复方法
本专利技术涉及一种LNG管道保冷结构在线修复方法，属于低温深冷

技术介绍
我国的LNG保冷工程发展迅速，该工程大都采用硬质聚氨酯泡沫作保冷结构，长期使用后保冷结构会出现开裂、收缩变形等现象，主要表现在：起初保冷层与金属管道接触表面是干燥的，当低温介质与外部的保冷结构之间存在温差时，就会使得钢管与保冷结构之间存在水分，并以霜粒的形式附着在金属管道系统表面。检修时，低温系统停止工作，管道系统温度开始升高，其表面的霜粒会凝结成水气，汇集在管到底部，并从保冷结构接缝处流出。这种情况夏季更为明显。检修结束，制冷系统重新启动，积存在管道底部的凝结水开始结冰，使得保温层结构受涨变形，并出现裂纹。特别是低温LNG行业，国内很多已投入运营的LNG接收站的LNG管道保冷层均有不同程度的损坏，部分设备及管线有挂霜、凝水、结冰、保冷层变形、开裂的现象，既增加了能耗又加大设备管线的腐蚀，亟需对其进行保冷结构修复。同时考虑到传统的停车修复会对接收站的产能及经济效益产生很大的影响。因此，开发一种安全可靠且经济的在线修复技术尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种LNG管道保冷结构在线修复方法，解决LNG接收站中LNG低温管道保冷结构破损、老化、失效问题，在保证现场运行安全平稳的前提下，实现低温管道保冷结构在线修复改造。本专利技术所提供的LNG管道保冷结构在线修复方法，包括如下步骤：1)对LNG管道的保冷结构进行保冷性能评估；2)对不符合保冷设计要求的保冷结构，重新进行保冷设计；3)对待修复部位的保冷结构进行拆除并借助修复工具更换新的保冷结构；4)修复作业完成后对修复部位保冷结构的保冷性能进行检测评价。上述的在线修复方法中，步骤1)中，收集和检测下述参数，然后根据GB/T8174-2008《设备及管道绝热效果的测试与评价》确定是否对保冷结构进行修复；所述参数包括如下a)-d)：a)待修复管道的原始设计参数；所述原始设计参数包括设计工况下的平均风速、环境温度、相对湿度、介质温度、外表面温度、露点温度、表面换热系数、允许冷损失量等；b)待修复管道内输送介质的运行参数；所述运行参数包括温度、流量、压力等；c)待修复管道保冷结构的外表面的温度；具体可采用红外热像仪和触点测温仪进行测定；d)待修复管道周围环境的温度、露点温度、环境湿度和风速；具体可采用温湿度检测仪和风速仪进行测定。经过分析，若不满足以下要求时，为减少冷损失需要对保冷结构进行修复：Ⅰ)凡采用经济厚度法设计的保冷结构，其外表面温度高于设计工况下的露点温度；Ⅱ)凡为防止外表面凝露而设计的保冷结构，其外表面温度高于设计工况下的露点温度；Ⅲ)凡根据允许冷损失量设计的保冷结构，其外表面温度高于设计工况下的露点温度，同时，其冷损失量小于设计工况下的允许冷损失量。上述的在线修复方法中，步骤2)中，根据GB/T8175-2008《设备及管道绝热设计导则》进行保冷结构和保冷厚度设计；计算原则如下：a)为减少冷损失(热量吸入)并防止外表面凝露的保冷，采用经济厚度法计算保冷厚度，以热平衡法对外表面温度进行校核，该温度应高于环境露点温度，否则加厚重新核算；b)为防止外表面凝露的保冷，采用表面温度法计算保冷层厚度；c)工艺上允许冷损失量的保冷，采用热平衡法计算保冷层厚度，并校核其外表面温度，该温度应该高于环境的露点温度，否则加厚重新核算；d)公称直径大于1000mm的管道和圆筒形设备，按平面绝热计算公式计算，公称直径等于或小于1000mm时，按圆筒面绝热计算公式计算，球型设备按照球形设备绝热计算公式计算；e)在同一设备或者管道上采用同种保冷材料保冷时，按单层绝热计算公式计算，采用两种不同保冷材料保冷时，则按双层绝热计算公式计算(复合预制品除外)，双层保冷层的层间间面温度应不低于其相邻外层保冷材料的最低安全使用温度。上述的在线修复方法中，步骤3)中，在对待修复部位进行新旧保冷结构更换施工过程中需要借助专用修复工具，采用氮气作气源，借助特定形状的分气件，保证吹出的气流满足设定的风压，能够保证在修复过程中管道表面不结霜。具体地，在进行旧的保冷结构拆除时，应分段、分层、按顺序拆除；同时保证内层保冷结构每次拆除长度为1～1.2米；将旧的保冷结构拆除的瞬间，应同步启动专用修复工具，对待修复管道表面进行吹扫，达到待修复管道表面“零结冰”“零结霜”的要求。所采用的修复工具可为如下结构的LNG管道保冷结构在线修复专用吹扫系统：所述吹扫系统包括吹扫工具；所述吹扫工具包括若干个环形分气件结构；所述环形分气件结构包括由圆管形成的圆弧形管件，所述圆弧形管件上设有若干个出风管，所述出风管与吹扫喷嘴连接；所述圆弧形管件通过手柄与一管线相连通，所述管线与气源相连通。上述的在线修复专用吹扫系统中，若干个所述环形分气件结构之间通过短接头结构连接，然后与所述手柄连接。具体地，所述管线为一软管。具体地，所述手柄上设有阀门，用于调整吹扫气量。具体地，所述气源为氮气气源，用于短时间内阻断湿空气与待修复管道接触，避免空气因湿气太重在LNG管道面变迅速凝结成霜，进一步对待修复管道表面形成保护，强化吹扫效果。具体地，所述出风管为均匀布置。具体地，所述出风管通过金属软管与所述吹扫喷嘴连接，所述金属软管具有一定的柔韧性，便于临时调整吹扫距离，出风方向，使之能与不同管径的工作钢管相匹配使用。具体地，所述吹扫喷嘴的材质为有机复合材料或铝合金材料；所述吹扫喷嘴为扁平型，其规格可为：长40～60mm，宽30～50mm，厚10～20mm，其底部设有1～3排出风口，每排所述出风口包括5～15个出风口。具体地，所述圆弧形管件所对应的圆心角为270度。步骤3)中，应根据待修复管道及常规管件的尺寸规格提前预制好保冷材料；异形件保冷结构的修复应在拆除旧保冷结构完成表面吹扫后精确测量异形件尺寸，临时采用柔性保冷材料二次保冷；根据测量的异形件尺寸预制成可快速安装的保冷结构。更换的新的保冷结构的主防潮层采用自粘复合防潮层，具体可为由防潮胶、聚酯膜、铝箔组成的复合防潮材料，可整体一次性施工，缩短修复作业时间。在对待修复部位更换新的保冷层、防潮层、保护层的施工过程要符合GB50126-2008《工业设备及管道绝热工程施工规范》。上述的在线修复方法中，步骤4)中，低温管道保冷结构修复替换后正常运行至少240h，根据步骤1)中的方法对修复替换后保冷结构的保冷性能进行检测评价，修复后的保冷效果应满足设计要求。本专利技术具有如下有益效果：1、利用本专利技术修复方法对LNG管道保冷结构进行修复时，可实现整个修复过程不停车。2、本专利技术修复方法利用一种专用修复工具，保证修复过程管道表面不结霜，不会造成人员冻伤，修复后保冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LNG管道保冷结构在线修复方法，包括如下步骤：/n1)对LNG管道的保冷结构进行保冷性能评估：2)对不符合保冷设计要求的保冷结构，重新进行保冷设计；3)对待修复部位的保冷结构进行拆除并借助修复工具更换新的保冷结构；4)修复作业完成后对修复部位保冷结构的保冷性能进行检测评价。/n

【技术特征摘要】
1.一种LNG管道保冷结构在线修复方法，包括如下步骤：
1)对LNG管道的保冷结构进行保冷性能评估：2)对不符合保冷设计要求的保冷结构，重新进行保冷设计；3)对待修复部位的保冷结构进行拆除并借助修复工具更换新的保冷结构；4)修复作业完成后对修复部位保冷结构的保冷性能进行检测评价。


2.根据权利要求1所述的在线修复方法，其特征在于：步骤1)中，收集和检测下述参数，然后根据GB/T8174-2008《设备及管道绝热效果的测试与评价》确定是否对保冷结构进行修复；
所述参数包括如下a)-d)：
a)待修复管道的原始设计参数；
b)待修复管道内输送介质的运行参数；
c)待修复管道保冷结构的外表面的温度；
d)待修复管道周围环境的温度、露点温度、环境湿度和风速。


3.根据权利要求1或2所述的在线修复方法，其特征在于：步骤2)中，根据GB/T8175-2008《设备及管道绝热设计导则》进行保冷结构和保冷厚度设计。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉霞，付子航，刘艳平，张由素，刘方，冯亮，殷德庚，吴然，杨宏伟，黄洁馨，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，江苏中圣管道工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11