一种超低温流体输送管道结构制造技术

本实用新型专利技术涉公开了一种超低温流体输送管道结构，包括柔性管道和密封接头；柔性管道包括：内衬层和外衬层，内衬层内部形成超低温流体的过流通道，外衬层套设在内衬层外部；内铠装层和外铠装层，均为带状结构，内铠装层沿管体轴向缠绕在外衬层外部，外铠装层沿管体轴向缠绕在内铠装层外部；外护套层，设置在外铠装层外部，用于隔绝外部的水汽侵入管体内部和防止管体在操作过程中磨损；密封接头设置在柔性管道的两端，密封接头的一端与内衬层的端部焊接接合，以实现密封作用，密封接头的另一端形成端部法兰，端部法兰用于实现不同长度的柔性管道的互连。本实用新型专利技术具有耐低温、高绝热和柔顺性能好等特点，可满足超低温流体输送要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种超低温流体输送管道结构


[0001]本技术涉及一种适用于输送液化天然气或液氢的超低温流体输送管道结构，属于超低温流体输送


技术介绍

[0002]我国某深远海区域拥有1000多亿吨油当量的油气资源，其中天然气资源占83％，在天然气资源中70％来自距离我国大陆500公里之外深水区，如何经济有效地开发深远海的天然气资源已成为关注的焦点之一。
[0003]浮式液化天然气生产储卸装置(LNG Floating Production Storage and offloading Unit，FLNG)是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置，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(Liquefied Natural Gas，LNG)船搭配使用，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。
[0004]LNG卸料臂是一种安装在码头或FLNG上且用于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接收站码头区最前端，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，同时储罐内的蒸发气(Boil
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OffGas，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。
[0005]针对我国深远海恶劣海况条件，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外输卸料系统，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。
[0006]此外，液氢船运试验已成功实施，为液氢产业链提供了更为经济、安全的方式，对于氢能在全球范围内的推广使用具有积极意义，未来具有较强的发展潜力。液氢具有超低温、易挥发及易燃易爆特性，液氢船岸装卸输送难度大，安全要求高，技术壁垒多。液氢船岸装卸系统运行工况恶劣、动作精度要求苛刻、机电系统配合复杂，既要具备快速对接、紧急脱离、自动关闭等功能，还要承受长时间
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253℃超低温考验、自动适应潮汐落差影响，世界上仅有极少数国家掌握设计与制造关键技术。
[0007]综上，LNG刚性卸料臂、LNG低温软管传输系统以及液氢船岸装卸系统等超低温流体输送系统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，以及整套超低温流体输送系统结构复杂，安全性要求高。其中超低温输送系统的柔性管道及密封接头作为关键部件，其性能优劣直接影响超低温流体输送系统的的安全稳定运行。目前，现有技术采用的柔性管道及连接密封接头主要存在以下技术缺陷：
[0008](1)密封接头作为超低温流体输送系统的关键部件，起到连接与密封的重要作用。现有技术采用的低温软管密封接头是在常温下(一般为20℃)进行安装，安装时主要受到螺栓预紧作用力，在安装过程中会受到部分拉弯载荷，承压效果和抗拉弯载荷性能不足。
[0009](2)在输送超低温流体时，受到管内超低温介质的压力作用和温度共同作用，焊接区域的安全性对接头密封可靠性至关重要。现有技术采用软管接头焊接应力较低，在运行过程时常发生泄漏的情况。

技术实现思路

[0010]本技术旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本技术提供一种超低温流体输送管道结构，其具有耐低温、高绝热和柔顺性能好等特点，可满足超低温流体输送要求。
[0011]为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种超低温流体输送管道结构，包括：柔性管道，所述柔性管道包括：内衬层和外衬层，所述内衬层内部形成超低温流体的过流通道，所述外衬层套设在所述内衬层外部；内铠装层和外铠装层，均为带状结构，所述内铠装层沿管体轴向缠绕在所述外衬层外部，所述外铠装层沿管体轴向缠绕在所述内铠装层外部，所述内铠装层和外铠装层用来承受轴向拉力；外护套层，设置在所述外铠装层外部，用于隔绝外部的水汽侵入管体内部和防止管体在操作过程中磨损；密封接头，设置在所述柔性管道的两端，所述密封接头的一端与所述内衬层的端部焊接接合，以实现密封作用，所述密封接头的另一端形成端部法兰，所述端部法兰用于实现不同长度的所述柔性管道的互连。
[0012]所述的超低温流体输送管道结构，优选地，所述柔性管道还包括内防磨层和外防磨层，所述内防磨层设置在所述外衬层与内铠装层之间，所述外防磨层设置在所述内铠装层与外铠装层之间。
[0013]所述的超低温流体输送管道结构，优选地，在所述密封接头与内衬层之间还设置有环状的金属体，所述金属体的至少一部分内壁与所述内衬层的外壁焊接，所述金属体的内壁还向内形成至少两处凸起部，至少两处所述凸起部通过机械扣压方式分别嵌入所述密封接头和内衬层中。
[0014]所述的超低温流体输送管道结构，优选地，在所述内衬层与外衬层之间沿管体轴向间隔设置有多个间隔区，以使所述内衬层与外衬层之间形成多段独立的封闭环空，且所述环空抽真空形成真空绝热层。
[0015]所述的超低温流体输送管道结构，优选地，所述内铠装层和外铠装层均沿管体轴向成一定的夹角缠绕设置，且二者成对称相反的角度。
[0016]所述的超低温流体输送管道结构，优选地，所述内铠装层和外铠装层之间缠绕的
夹角为30
°‑
45
°
。
[0017]所述的超低温流体输送管道结构，优选地，所述内衬层和外衬层均采用金属波纹管。
[0018]所述的超低温流体输送管道结构，优选地，所述金属波纹管为304L或316L不锈钢波纹管。
[0019]所述的超低温流体输送管道结构，优选地，所述内防磨层和外防磨层的材料为芳纶或聚四氟乙烯。
[0020]所述的超低温流体输送管道结构，优选地，所述外护套层的材料为聚偏二氟乙烯或热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
[0021]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0022]本技术提供的超低温流体输送管道结构，具有耐低温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低温流体输送管道结构，其特征在于，包括：柔性管道，所述柔性管道包括：内衬层和外衬层，所述内衬层内部形成超低温流体的过流通道，所述外衬层套设在所述内衬层外部；内铠装层和外铠装层，均为带状结构，所述内铠装层沿管体轴向缠绕在所述外衬层外部，所述外铠装层沿管体轴向缠绕在所述内铠装层外部，所述内铠装层和外铠装层用来承受轴向拉力；外护套层，设置在所述外铠装层外部，用于隔绝外部的水汽侵入管体内部和防止管体在操作过程中磨损；密封接头，设置在所述柔性管道的两端，所述密封接头的一端与所述内衬层的端部焊接接合，以实现密封作用，所述密封接头的另一端形成端部法兰，所述端部法兰用于实现不同长度的所述柔性管道的互连。2.根据权利要求1所述的超低温流体输送管道结构，其特征在于，所述柔性管道还包括内防磨层和外防磨层，所述内防磨层设置在所述外衬层与内铠装层之间，所述外防磨层设置在所述内铠装层与外铠装层之间。3.根据权利要求1所述的超低温流体输送管道结构，其特征在于，在所述密封接头与内衬层之间还设置有环状的金属体，所述金属体的至少一部分内壁与所述内衬层的外壁焊接，所述金属体的内壁还向内形成至少两处凸起部，至少两处所述凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，杨亮，肖立，宋坤，许佳伟，盖小刚，范嘉堃，邱灶杨，郝思佳，曹玉，
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：