CN202302725U - 一种液化天然气长距离管道输送装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液化天然气长距离管道输送装置，属于液化天然气输送技术领域。所述输送装置包括增压泵、输送管道、保冷层和辅助套管，所述增压泵一端与液化天然气储存罐连接，另一端与所述输送管道连接，所述输送管道外敷设有保冷层，所述保冷层外套有辅助套管。本实用新型实现了采用输送管道直接输送LNG，不但节约了输送成本、安全环保，并且能充分利用LNG冷能，实现了节能减排的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及LNG(Liquified Natural Gas，液化天然气)输送技术领域，特别涉及一种LNG长距离管道输送中的输送装置。
背景技术
随着全球天然气储量和产量的增长，天然气在能源结构中所占比例日益提高。长距离输送天然气时，特别是在天然气跨海洋的国际贸易中，通常采用将天然气液化成LNG，用储罐运输。
通常，在沿海城市设立LNG接收站，并同址建设LNG气化站。在建设有接收站的沿海城市，可直接将LNG气化，供城市民用和商用。对于远离沿海城市的其他用户，还需要通过天然气管道将气化的天然气进行长距离输送。
在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：气化的天然气在运输过程中存在爆炸、环境污染的等安全隐患并存在输送能耗高等问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种LNG长距离管道输送装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种液化天然气长距离管道输送装置，所述输送装置包括增压泵、输送管道、保冷层和辅助套管，所述增压泵一端与液化天然气储存罐连接，另一端与所述输送管道连接，所述输送管道外敷设有保冷层，所述保冷层外套有辅助套管。
所述辅助套管的直径比所述保冷层外径大10-50mm。
所述辅助套管的直径比所述输送管道外径大20-200mm。
具体地，所述保冷层由耐低温保冷材料错接而成。
具体地，所述保冷层所使用的材料为聚氨酯发泡塑料或酚醛发泡塑料或聚氯乙烯发泡塑料或聚苯乙烯发泡塑料或聚乙烯发泡塑料或巴尔沙轻质木材或玻璃纤维或泡沫玻璃。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：
第一、采用输送管道直接输送LNG，其输送体积为气体输送体积的1/625，减小了输送管道材料的用量，从而降低了输送管道材料、基本建设等费用；输送液体所需动力费用比输送气体所需动力的费用低。
第二、采用输送管道直接输送LNG可以大大降低气体输送带来的爆炸、环境污染等安全隐患，更安全、环保。
第三，采用输送管道直接输送LNG可以把LNG冷量带给用户，用户可以在自己装置上优化利用LNG自身的冷量，充分利用冷量，实现节能减排的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的LNG长距离管道输送装置示意图；
图2是本实用新型实施例提供的LNG长距离管道输送装置管道剖面图；
图3是本实用新型实施例提供的LNG长距离管道输送装置原理图。
附图中，各标号所代表的组件列表如下：
1.增压泵，2.输送管道，3.保冷层，4.辅助套管，5.LNG储存罐。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
同时参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种LNG长距离管道输送装置，所述输送装置包括增压泵1、输送管道2、保冷层3和辅助套管4。增压泵1一端与LNG储存罐5相连，另一端与输送管道2相连，增压泵1对从LNG储存罐5内输出的LNG压缩增压，使LNG的压力从大气压或较低压力增加至较高的压力。根据LNG固有的热力学性质，经压缩的LNG处于过冷状态，过冷度指该压力下对应的LNG饱和液温度与提升压力后LNG实际温度的差值，LNG提升的压力越高，过冷度越大。处于过冷状态的LNG由输送管道2向用户输送，输送管道2外围敷设有保冷层3，以保证LNG在输送过程中保持过冷状态避免气化现象的发生，保冷层3外部设有辅助套管4，辅助套管4的设置既保护了内部的保温层3和输送管道2，又能进一步隔热，避免了LNG输送管道可能引起的冷伸缩对LNG输送管道的破坏，降低冷量损失。本实用新型提供的LNG长距离管道输送装置可以直埋地下或架空铺设。
本实用新型实施例提供的LNG长距离管道输送装置的设计原理如下：
参见图3，图3中X轴表示LNG的熵值，Y轴表示LNG温度。LNG在输送前储存在LNG储存罐5内，此时LNG为大气压或较低压力，可以表示为图3上的0状态，该状态一般是低压下的饱和状态或过冷度很小的过冷状态。LNG从LNG储存罐5内出来后，经过增压机1增压，到达状态1，从0状态到1状态的过程是一个等熵或接近等熵的温度升高的过程。图3上的2状态是压力升高后对应的饱和状态，2状态点也是保证管道内LNG无气化条件下的最高温度点，状态点2与状态点1间的温度差值是允许进行LNG管道输送，且不形成气化的最大允许升高温度。因此，在设计的输送管道2的最大无气化输送长度时，图3中2状态点是输送管道最终到达的温度点。图3中压力P2大于压力P0，显然，压力越高输送过程中的允许升高温度就越高，即升高压力可以提高最高允许温度，因而可以增加输送距离。
本实用新型实施例中，随着LNG在输送管道2内输送距离的增加，LNG接收外界传递的热量，LNG温度升高，过冷度减少，只要温度没升高到该压力对应的饱和液温度，LNG在管道内就不会发生气化，过冷度的大小决定了LNG在输送管道2内无气化输送距离。压力升高多，过冷度大，无气化输送距离长，反之亦然。
根据上述原理，输送管道2的管径根据LNG输送量，基于经济流速要求设定；在确定好输送管道2的管径后，根据输送管道2的管径设计包围在其外部的保冷层3的结构参数；根据保冷层3选择的材料及结构参数确定输送过程中LNG冷量的损失；基于LNG的输送量及输送距离，计算LNG在输送管道2内输送过程中升高的温度；根据LNG在输送管道2内升高的温度，确定满足LNG输送要求的过冷度；根据过冷度，计算输送压力，从而确定增压机1需要给待输送的LNG增加的压力；可以根据上述得出的输送压力、输送量等参数优化输送管道2的结构参数，优化后重复上述计算过程。
本实用新型实施例提供的LNG长距离管道输送装置，实现了采用输送管道直接输送LNG，采用输送管道直接输送LNG，其输送体积为气体输送体积的1/625，减小了输送管道材料的用量，从而降低了输送管道材料、基本建设等费用，同时输送液体所需动力费用比输送气体所需动力的费用低；采用输送管道直接输送LNG可以大大降低气体输送带来的爆炸、环境污染等安全隐患，更安全、环保；第三，采用输送管道直接输送LNG可以把LNG冷量带给用户，用户可以在自己装置上优化利用LNG自身的冷量，充分利用冷量，实现节能减排的目的。
为了方便安装，辅助套管4的直径比保冷层3外径大10-50mm，辅助套管4的直径比输送管道2外径大20-200mm，其目的是便于配合保冷层3、辅助套管4的施工要求等因素。
在安装保冷层时，为了减小由于拼缝造成空隙而产生热对流现象，拼接采用错接的方法，同一层的拼接应错开，相邻结构层应压缝；根据输送管道尺寸，设计管中管的辅助套管结构和尺寸。
为了减少LNG冷量的损失，保冷层3所使用的材料为聚氨酯发泡塑料、酚醛发泡塑料、聚氯乙烯发泡塑料、聚苯乙烯发泡塑料、聚乙烯发泡塑料、巴尔沙轻质木材、玻璃纤维或泡沫玻璃。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种液化天然气长距离管道输送装置，其特征在于，所述输送装置包括增压泵、输送管道、保冷层和辅助套管，所述增压泵一端与液化天然气储存罐连接，另一端与所述输送管道连接，所述输送管道外敷设有保冷层，所述保冷层外套有辅助套管。
2.根据权利要求1所述的液化天然气长距离管道输送装置，其特征在于，所述辅助套管的直径比所述保冷层外径大10-50mm。
3.根据权利要求2所述的液化天然气长距离管道输送装置，其特征在于，所述辅助套管的直径比所述输送管道外径大20-200mm。
4.根据权利要求1所述的液化天然气长距离管道输送装置，其特征在于，所述保冷层由耐低温保冷材料错接而成。
5.根据权利要求1所述的液化天然气长距离管道输送装置，其特征在于，所述保冷层所使用的材料为聚氨酯发泡塑料、酚醛发泡塑料、聚氯乙烯发泡塑料、聚苯乙烯发泡塑料、聚乙烯发泡塑料、巴尔沙轻质木材、玻璃纤维或泡沫玻璃。
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