LNG低温卸料系统旋转接头装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种LNG低温卸料系统旋转接头装置，包括：第一双重真空管，包含第一内管壁和容纳其的第一外管壁；第二真空双重管，与第一双重真空管可相对旋转的连接，包含第二内管壁和容纳其的第二外管壁；第一半部，设置于第一双重真空管的前端可动侧，包括设置在第一内、外管壁之间的第一封闭件和可转动地连接在第一外管壁外部的支承件，以使三者间形成封闭的第一真空腔；第二半部，设置于第二双重真空管的前端固定侧，包括设置在第二内管壁与第二外管壁之间的第二封闭件，以使三者间形成封闭的第二真空腔，且第二封闭件与第一封闭件之间形成封闭的气体空间。本实用新型专利技术对于LNG低温卸料系统的总体结构设计优化和安全稳定运行具有指导意义。具有指导意义。具有指导意义。

【技术实现步骤摘要】
LNG低温卸料系统旋转接头装置


[0001]本技术涉及一种LNG低温卸料系统旋转接头装置，尤其是关于一种适用于 LNG刚性卸料臂和LNG低温软管传输系统的旋转接头装置，属于LNG运输


技术介绍

[0002]浮式液化天然气生产储卸装置(LNG Floating Production Storage and offloadingUnit，FLNG)是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置，其通过系泊系统定位于海上，具有开采、处理、液化、储存和装卸天然气的功能，并通过与液化天然气(LiquefiedNatural Gas，LNG)船搭配使用，由此可以实现海上天然气田的开采和天然气运输。利用FLNG进行海上气田开发结束了海上气田只能采用管道运输上岸的单一模式，节约运输成本，且不占用陆上空间。此外，FLNG还可以在气田开采结束后二次使用，安置于其他天然气田，经济性能较高。
[0003]LNG卸料臂是一种安装在码头(或FLNG)上的用于LNG卸料的刚性铰接管道系统，主要结构包括三维旋转接头、外臂、内臂、顶端旋转接头、基础立管以及连接内臂和基础立管之间的旋转接头等工艺管道及其支撑结构和附件。大型LNG卸料臂矗立在LNG接收站的码头区最前端，这一高约50m，重达80吨的庞然大物，作为接收站连接LNG船舶与陆上管线及存储设施的关键核心装备，是整个接收站的“咽喉”。当 LNG运输船抵达接收站专用码头后，通过液相卸料臂和卸料管线，利用船上的低温泵将LNG送进接收站的储罐内，同时储罐内的BOG气体通过回气管线和气态回气臂，返回到LNG运输船。LNG卸料臂作业过程中，通过牵引线来引导卸料臂的端部和LNG 船接收端互连，以保证相对运动情况下能够准确对接，操控卸料臂的液压系统，使其能够承受船体运动导致的速度和加速度影响。
[0004]针对深海环境的恶劣海况条件，如果现有系泊技术与传统型刚性卸料臂难以有效解决FLNG浮式平台与运输船载体间的差异化运动问题，就需要采用特殊设计的低温软管输送系统，以满足低温和晃动工况的严苛要求。低温软管输送系统在重量、柔韧性、耐腐蚀性、隔热性等方面综合优势明显。FLNG外输作业时，行之有效的方式是采用串靠系泊，即通过系泊缆与LNG运输船连接，并使用低温软管实现LNG卸料，要求低温软管能承受超低温的同时，还需要克服FLNG与LNG运输船之间相对运动的影响。综上，LNG刚性卸料臂和低温软管输送系统的关键技术都涉及低温材料选型、成型制造及密封、试验验证等诸多环节。材料选型与结构设计难度大，加工制造及性能测试工作难，超低温密封、连接和泄漏监测难度高，以及整套低温软管输送系统结构复杂，安全性要求高。其中，旋转接头作为LNG卸料臂的过流及提供转向的关键结构部件，要求其在超低温动态工况下能够防止低温介质泄漏、承受高强度载荷和压力、旋转时摩擦损失低，因此其性能优劣直接影响LNG低温卸料系统的安全稳定运行。但是，现有技术中采用的旋转接头主要存在以下技术缺陷：
[0005]①
现有的旋转接头在操作过程，没有任何的绝热与保冷防护措施。由于LNG的超低温工况环境(通常为超低温
‑
163℃)，过流部件的内外温差大，使得旋转接头的外部冷凝结冻等现象突显，时常发生外部结冰而导致旋转接头部件机械故障(即外部冰冻导致旋转接
头卡死，不能正常工作)，严重影响LNG卸料系统的安全稳定运行。同时旋转接头的内外温差大，也导致LNG其内部流动过程的冷损高，表现形式为旋转接头内部的液相态的LNG部分被气化为气相态的天然气NG，这将会导致一个非常严重的问题，气化为NG的过程，旋转接头内部的运行压力急剧升高，导致LNG卸料臂运行状态超压，对LNG卸料臂的安全稳定十分不利。
[0006]②
现有的旋转接头防护措施不到位，没有配置LNG泄漏保护装置。由于LNG为易燃化学品，LNG的温度为
‑
163℃，操作过程属于超低温工况，而现有的旋转接头没有配备防泄漏保护装置，因此一旦发生LNG泄漏，将会导致人员低温冻伤以及旋转接头的外部结冰现象加剧，机械故障频发。同时，泄漏的LNG到外部气化为天然气NG 后，极容易发生火灾爆燃等安全事故。
[0007]③
专利技术人在LNG卸料臂运行过程发现，当LNG在旋转接头内部过流时，由于现有的旋转接头内部流动不稳定导致“回流”现象突出，低温流体在旋转接头内部流动分布不均，这些对LNG的稳定输送十分不利，行业亟需解决这一关键技术难题。

技术实现思路

[0008]针对上述问题，本技术目的是提供一种LNG低温卸料系统旋转接头装置，以克服现有技术的缺陷，对于LNG低温卸料系统的总体结构设计优化和安全稳定运行具有指导意义。
[0009]为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种LNG低温卸料系统旋转接头装置，包括：第一双重真空管，包含用于LNG过流的第一内管壁和容纳所述第一内管壁的第一外管壁；第二双重真空管，与所述第一双重真空管相对接且二者可相对旋转，所述第二双重真空管包含用于LNG过流的第二内管壁和容纳所述第二内管壁的第二外管壁；第一半部，设置于所述第一双重真空管的前端可动侧，所述第一半部包括第一封闭件和筒状的支承件，所述第一封闭件设置在所述第一内管壁与所述第一外管壁之间，以使所述第一内管壁、第一封闭件和第一外管壁之间形成封闭的第一真空腔，所述支承件可转动地连接在所述第一外管壁的外部；第二半部，设置于所述第二双重真空管的前端固定侧，所述第二半部包括第二封闭件，所述第二封闭件设置在所述第二内管壁与所述第二外管壁之间，以使所述第二内管壁、第二封闭部件和第二外管壁之间形成封闭的第二真空腔，且所述第二封闭件与所述第一封闭件之间形成封闭的气体空间，所述气体空间内填充有惰性气体。
[0010]所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，优选地，所述第一封闭件具有至少一个沿着所述第一内管壁向所述第一真空腔内凹陷的第一环状空间，且多个所述第一环状空间同心布置，以使所述第一封闭件的纵截面呈折波状，由此通过所述第一封闭件在径向上交替地形成真空绝热层和惰性气体层；
[0011]同样地，所述第二封闭件具有至少一个沿着所述第二内管壁向所述第二真空腔内凹陷的第二环状空间，且多个所述第二环状空间同心布置，以使所述第二封闭件的纵截面呈折波状，由此通过所述第二封闭件在径向上交替地形成真空绝热层和惰性气体层。
[0012]所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，优选地，在所述第一内管壁的末端设置有朝径向外侧扩展的第一凸缘，在所述第二内管壁的末端设置有朝径向外侧扩展的第二凸缘；
[0013]同时，在所述第二外管壁的末端设置有朝径向外侧扩展的外侧凸缘，且所述外侧
凸缘与所述支承件紧固连接。
[0014]所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，优选地，所述第一封闭件的内侧端部与所述第一凸缘的基端侧端面接合，所述第一封闭件的外侧端部在比所述第一外管壁的末端稍微靠基端侧的位置与所述第一外管壁的内周面接合；
[0015]同样地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LNG低温卸料系统旋转接头装置，其特征在于，包括：第一双重真空管，包含用于LNG过流的第一内管壁(101)和容纳所述第一内管壁(101)的第一外管壁(102)；第二双重真空管，与所述第一双重真空管相对接且二者可相对旋转，所述第二双重真空管包含用于LNG过流的第二内管壁(201)和容纳所述第二内管壁(201)的第二外管壁(202)；第一半部，设置于所述第一双重真空管的前端可动侧，所述第一半部包括第一封闭件(301)和筒状的支承件(302)，所述第一封闭件(301)设置在所述第一内管壁(101)与所述第一外管壁(102)之间，以使所述第一内管壁(101)、第一封闭件(301)和第一外管壁(102)之间形成封闭的第一真空腔(100)，所述支承件(302)可转动地连接在所述第一外管壁(102)的外部；第二半部，设置于所述第二双重真空管的前端固定侧，所述第二半部包括第二封闭件(401)，所述第二封闭件(401)设置在所述第二内管壁(201)与所述第二外管壁(202)之间，以使所述第二内管壁(201)、第二封闭件(401)和第二外管壁(202)之间形成封闭的第二真空腔(200)，且所述第二封闭件(401)与所述第一封闭件(301)之间形成封闭的气体空间(300)，所述气体空间(300)内填充有惰性气体；在所述第二内管壁(201)内设置有防回流装置(500)，所述防回流装置(500)包括沿所述第二内管壁(201)轴向布置的进口段(501)、直流段(502)和扩流段(503)，其中所述进口段(501)的内径具有由大到小的变化规律，所述直流段(502)的内径保持不变，所述扩流段(503)的内径具有由小到大的变化规律。2.根据权利要求1所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，其特征在于，所述第一封闭件(301)具有至少一个沿着所述第一内管壁(101)向所述第一真空腔(100) 内凹陷的第一环状空间，且多个所述第一环状空间同心布置，以使所述第一封闭件(301)的纵截面呈折波状，由此通过所述第一封闭件(301)在径向上交替地形成真空绝热层和惰性气体层；同样地，所述第二封闭件(401)具有至少一个沿着所述第二内管壁(201)向所述第二真空腔(200)内凹陷的第二环状空间，且多个所述第二环状空间同心布置，以使所述第二封闭件(401)的纵截面呈折波状，由此通过所述第二封闭件(401)在径向上交替地形成真空绝热层和惰性气体层。3.根据权利要求1所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，其特征在于，在所述第一内管壁(101)的末端设置有朝径向外侧扩展的第一凸缘(103)，在所述第二内管壁(201)的末端设置有朝径向外侧扩展的第二凸缘(203)；同时，在所述第二外管壁(202)的末端设置有朝径向外侧扩展的外侧凸缘(204)，且所述外侧凸缘(204)与所述支承件(302)紧固连接。4.根据权利要求3所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，其特征在于，所述第一封闭件(301)的内侧端部与所述第一凸缘(103)的基端侧端面接合，所述第一封闭件(301)的外侧端部在比所述第一外管壁(102)的末端稍微靠基端侧的位置与所述第一外管壁(102)的内周面接合；同样地，所述第二封闭件(401)的内侧端部与所述第二凸缘(203)的基端侧端面接合，所述第二封闭件(401)的外侧端部在比所述第一外管壁(102)的末端稍微靠基端侧的位置
与所述第二外管壁(202)的内周面接合。5.根据权利要求3所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，其特征在于，所述第二半部还包括设置于所述第一凸缘(103)与所述第二凸缘(203)之间的环状内侧间隔件(402)和内侧绝热件(403)，以及设置于所述支承件(302)与所述外侧凸缘(204)之间的环状外侧间隔件(404)和外侧绝热件(405)，所述内侧绝热件(403) 设置在所述第二凸缘(203)和内侧间隔件(402)之间，所述外侧绝热件(405)设置在所述外侧凸缘(204)和外侧间隔件(404)之间，且所述内侧间隔件(402)的末端侧端面形成与所述第一凸缘(103)相对的滑动面(S)。6.根据权利要求5所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，其特征在于，所述内侧绝热件(403)的厚度与所述外侧绝热件(405)的厚度相同，且二者之间留有间隙；同样地，所述内侧间隔件(402)的厚度与所述外侧间隔件(404)的厚度相同，且二者之间亦留有间隙。7.根据权利要求6所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，其特征在于，在所述第一凸缘(103)与所述内侧间隔件(402)的滑动面(S)之间间隔地设置有两第一密封件(S1)，以防止LNG从所述第一凸缘(103)与所述内侧间隔件(402)的间隙泄漏；在所述内侧绝热件(403)与所述第二凸缘(203)之间设置有第二密封件(S2)，以防止LNG从所述内侧绝热件(403)与所述第二凸缘(203)之间的间隙泄漏；在所述第一外管壁(102)与所述支承件(302)之间设置有第三密封件(S3)，以防止外部水汽侵入；在所述支承件(302)、外侧间隔件(404)、外侧绝热件(405)以及外侧凸缘(204)之间均设置有第四密封件(S4)，以防止LNG向外部泄漏以及填充的惰性气体向外部泄漏。8.根据权利要求7所述的LNG低温卸料系统旋转接头装置，其特征在于，在所述内侧间隔件(402)上设置有导入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，杨亮，肖立，宋坤，许佳伟，陈海平，毕晓星，范嘉堃，邱灶杨，郝思佳，张彧，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：