一种LNG管线预冷装置的制作方法

一种lng管线预冷装置
技术领域
1.本技术涉及天然气液化技术领域，具体而言，涉及一种lng管线预冷装置。


背景技术：

2.lng(liquefied natural gas，液化天然气)是天然气经压缩、冷却至其凝点(
‑
161.5℃)温度后变成液体，通常液化天然气储存在
‑
161.5摄氏度、0.1mpa左右的低温储存罐内，其用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。
3.液化天然气低温储存前的冷却工序称为预冷。现有高压lng管线使用前预冷时，较常采用的预冷方案为：由低压lng总管的导淋引入lng，用1000方临时气化器，气化成bog(boil off gas，闪蒸气)后，通过高压lng管线源头的二个导淋注入高压lng管线，沿着高压lng管线的流程，经由高压泵、中间介质气化器(ifv)和浸没燃烧式气化器(scv)的安全阀旁路，排放进bog总管，从而使高压lng管线的温度在bog气体流经的路径上由常温逐渐递减至
‑
120℃。
4.但由于高压lng管线的特点是管径大，管线长，现有预冷方案存在如下缺陷：高压lng管线源头的二个导淋流通的bog量较小，相对于管径较大的高压lng管线来说，注入的bog量相对较少，致使进入高压lng管线的冷量不够，只能对管线的前部有降温作用，管线的中后部温度下降趋势较小，而且总管内气体流动速度会很慢，会引起管线上下的温差超限，继而使管托支架存在位移超限的危险。
5.因此，如何均匀地控制大口径、长距离高压lng管线内的降温速度成为行业内亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.本技术的目的在于提供一种lng管线预冷装置，其能够使高压lng管线降温速度均匀、避免管线上下出现温差超限。
7.本技术实施例提供一种lng管线预冷装置，其包括：
8.低压lng管线，用于引入lng；
9.第一气化器，与所述低压lng管线连通，用于将所述lng气化成闪蒸气bog；
10.高压lng管线，包括设有多个导淋阀的源头和具有预定长度的管体；所述第一气化器内的bog通过所述多个导淋阀进入所述高压lng管线的管体；
11.第二气化器，设置在所述高压lng管线流程的中间段，以使所述高压lng管线内的bog形成喘流；
12.第三气化器，设置在所述高压lng管线流程的末尾段，用于向所述高压lng管线的末尾区注入bog以形成逆流；
13.bog总管，与所述高压lng管线的出口连通，用于接收bog。
14.在上述实现过程中，通过在高压lng管线流程的初始段、中间段和末尾段分别设置气化器，以增加注入高压lng管线前中后部bog的流量，使进入高压lng管线的冷量较多，则
高压lng管线内bog的分布及气体流动的速度都比较均匀，通过控制bog的注入温度即可使管线前中后部温度下降趋势基本相同，避免了管线上下的温差超限以及管托支架出现位移超限。
15.在一种实施方案中，在所述高压lng管线出的末尾段设有高压泵、中间介质气化器ifv和浸没燃烧式气化器scv；
16.所述高压lng管线内的bog由所述高压泵、ifv和scv的安全阀旁路排放进入所述bog总管。
17.在一种实施方案中，所述第三气化器设置在所述scv的支管处，以防止bog在所述scv的支管上形成死角。
18.在一种实施方案中，所述高压lng管线与所述bog总管通过变径短管连通，高压lng管线与bog总管连通，可增加高压lng管线内bog的流量，带走高压lng管线的热量，使高压lng管线温度降至所需要的低温。
19.在一种实施方案中，所述第一气化器包括4个注入点，所述第二气化器包括2个注入点，所述第三气化器包括一个注入点。
20.在一种实施方案中，所述第一气化器为1000方气化器，所述第二气化器为600方气化器，所述第三气化器为350方气化器。
21.在一种实施方案中，所述高压lng管线的管径为20英寸，所述bog总管的管径为8英寸，所述变径短管自高压lng20英寸渐缩至bog总管8英寸管线。
22.本技术具有的有益效果为：
23.1、通过在高压lng管线流程的初始段、中间段和末尾段分别设置气化器，能够增加注入高压lng管线前中后部bog的流量，使进入高压lng管线的冷量较多，则高压lng管线内bog的分布及气体流动的速度都比较均匀，通过控制bog的注入温度即可使管线前中后部温度下降趋势基本相同，避免了管线上下的温差超限以及管托支架出现位移超限。
24.2、在高压lng管线末端的scv的支管处，设置第三气化器，由第三气化器注入的bog可提高scv支管处bog的流动性，能够防止bog在scv的支管上形成死角，使末端bog形成逆流，辅助高压lng管线末端scv支管的降温。
25.3、高压lng管线与bog总管通过临时变径短管连通，变径短管打通了高压lng管线后部bog排放的通路，使第一气化器、第二气化器和第三气化器注入的bog不会积聚在高压lng管线的末端，而是能够有效地排放进bog总管，增加bog的排放流量，提高bog的流速，加快带走高压lng管线内的热量，改善高压lng管线中后部的降温效果。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
27.图1为根据本技术实施例示出的一种lng管线预冷装置的结构示意图；
28.图2为根据本技术实施例示出的一种大口径高压lng长管线的结构示意图。
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.图1为根据本技术实施例示出的一种lng管线预冷装置的结构示意图。参见图1，lng管线预冷装置包括低压lng管线100、高压lng管线200、第一气化器300、第二气化器400、第三气化器500和bog总管600。
32.低压lng管线100用于引入lng，高压lng管线200包括设有多个导淋阀的源头和具有预定长度的管体。在一种实施方案中，高压lng管线200管体的长度为340米。
33.第一气化器300与低压lng管线100连通，用于将由低压lng管线100输入的lng气化成闪蒸气bog，在将lng气化成闪蒸气bog后，第一气化器300内的bog通过多个导淋阀进入到高压lng管线200的管体。第二气化器400设置在所述高压lng管线200流程的中间段，以使高压lng管线200内的bog形成喘流并使其加速流动，进而提高高压lng管线200流程中间段bog的降温效果。第三气化器500设置在高压lng管线200流程的末尾段，用于向高压lng管线200的末尾区注入bog以形成逆流，以辅助高压lng管线200末端降温。
34.bog总管600与高压lng管线200的出口连通，用于接收bog，增加高压lng管线200内的bog流量。
35.在上述实现过程中，通过在高压lng管线200流程的初始段、中间段和末尾段分别设置气化器，以增加注入高压lng管线200前中后部bog的流量，使进入高压lng管线200的冷量较多，则高压lng管线200内bog的分布及气体流动的速度都比较均匀，通过控制bog的注入温度即可使管线前中后部温度下降趋势基本相同，避免了管线上下的温差超限以及管托支架出现位移超限。
36.在一种实施方案中，在高压lng管线200出的末尾段设有高压泵、中间介质气化器ifv和浸没燃烧式气化器scv。高压lng管线200内的bog由高压泵、ifv和scv的安全阀旁路排放进入bog总管600。第三气化器500设置在scv的支管上。
37.在上述实现过程中，在高压lng管线200末端的scv的支管处，设置第三气化器500，由第三气化器500注入的bog可提高scv支管处bog的流动性，能够防止bog在scv的支管上形成死角，使bog形成逆流，辅助高压lng管线200末端scv支管的降温。
38.在一种实施方式中，高压lng管线200与bog总管600通过变径短管210连通。在一种可实施的方案中，高压lng管线200的管径为20英寸，bog总管600的管径为8英寸，变径短管自与高压lng管线200连接的那一端20英寸向bog总管8英寸渐变，即变径短管由20英寸渐缩至8英寸。
39.现有高压lng管线200的末端和bog总管600的末端均设有盲板，而盲板不利于bog排放进bog总管600，影响bog的排放流量，降低bog的流速。而在本技术的实施例中，高压lng
管线200与bog总管600通过变径短管连通，变径短管打通了高压lng管线200后部bog排放的通路，使第一气化器300、第二气化器400和第三气化器500注入的bog不会积聚在高压lng管线200的末端，而是能够有效地排放进bog总管600，增加bog的排放流量，提高bog的流速，加快带走高压lng管线200内的热量，改善高压lng管线200中后部的降温效果。
40.在一种实施方案中，高压lng管线200源头处，第一气化器300选用1000方的气化器，且第一气化器300上设置4个注入点，与之对应地，高压lng管线200的源头处设置4个导淋阀，4个注入点的设置可以增加高压lng管线200源头bog的注入量。
41.第二气化器400选用600方的气化器，第二气化器400在高压lng管线200流程的中间段设置2个注入点，通过增加2个注入点，增加bog的注入量，促使高压lng管线200内的bog形成喘流并加速流动，进而提高高压lng管线200中间段bog的降温效果。
42.第三气化器500选用350方的气化器，设置一个注入点，注入bog提高scv支管bog的流动性，防止在scv的支管上形成死角，使bog形成逆流，辅助高压lng管线200末端scv支管的降温。
43.图2为根据本技术实施例示出的一种大口径高压lng长管线的结构示意图。参见图2，示出了一种接有上述lng管线预冷装置的高压lng管线，同时，高压lng管线还联通bog压缩机700、lng储罐800和火炬900。
44.lng管线预冷装置与lng储罐800连通，bog压缩机700设置在lng管线预冷装置与lng储罐800的连通管路上。lng管线预冷装置与lng储罐800还设有与火炬900连通的管路。
45.由以上技术方案可知，通过在高压lng管线200前中后部分别设置气化器以增加注入高压lng管线200bog的流量，控制bog的注入温度，高压lng管线200与bog总管600通过变径短管连通，保证足够的bog排放量，提高bog的流速，能均匀地控制高压lng管线200的降温速度，保障管线的前后上下部的温差和位移不超限，冷应力在限制范围内，缩短预冷时间，提高预冷的工作效率。
46.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
47.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。