低温泵池系统及LNG加气站的制作方法

本实用新型涉及低温液态天然气领域，尤其涉及一种低温泵池系统及LNG加气站。

背景技术：

低温泵池是整个LNG加气站中的一个关键部件，运行过程中需要经受-162℃的低温和及其内部的介质压力，所以泵池的设计对于LNG加液撬尤为重要。

目前，行业内低温泵池的进液管线一般包括内管、外管及端盖，外管与外筒体之间为安放式或插入式焊接连接，外管与端盖的外侧焊接连接；内管与端盖的内孔焊接连接的同时，还与内筒体侧面的开孔插入焊接，内管、外管与端盖均为刚性元件；回气管线的结构与进液管线相同。

使用时，进液管线和回气管线结构中的外管与外筒体的连接部位都会产生很高的局部应力，存在着严重的安全隐患，不能满足加气站的安全要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术中能够有效改善内、外管与外筒体连接部位，外管与内管之间的连接部位，内管与内筒体之间的连接部位的应力状况技术问题，而提供一种低温泵池系统及LNG加气站。

本实用新型提出一种低温泵池系统，包括泵池体，所述泵池体包括用于储存低温介质的内筒体以及套设于所述内筒体外的外筒体，所述内筒体和所述外筒体之间构成密封夹层，其还包括：用以输送液相或气相介质的输送管；

输送管，包括内管以及外管，所述内管的一端位于所述外筒体之外，另一端穿过所述外筒体而伸入内、外筒体之间的夹层中并固定于所述内筒体，所述内管连通所述内筒体，所述外管位于所述外筒体的外部并套接在所述内管外，所述外管的一端固定于所述内管上，另一端固定于所述外筒体，内、外管之间构成密封夹层，所述外管设有具伸缩性的挠性管。

进一步的，所述外管包括固定于所述内管的第一外接管、以及固定安装于所述外筒体的第二外接管，所述挠性管的两端分别固定于所述第一外接管、和第二外接管。

进一步的，所述挠性管为波纹管。

进一步的，所述挠性管包括波峰段、波谷段以及连接于波峰段与波谷段的中间段，所述波峰段远离所述内管，所述波谷段靠近所述内管，所述中间段平行于所述内管的径向。

进一步的，所述第一外接管、第二外接管均与所述挠性管的波谷段连接。

进一步的，所述第二外接管与外筒体接触的端部具有外坡口，且所述外坡口与外筒体外表面相吻合的面为弧形面。

进一步的，所述外管还包括端盖，所述端盖包括盖体和由盖体周缘垂直弯折延伸而构成的盖沿，所述盖体上设置有穿孔，所述内管经所述穿孔穿出内外管间的夹层并与穿孔的孔缘密封连接，所述盖沿与所述第一外接管密封对接相连。

进一步的，所述内管包括内进管和接头，所述接头一端与所述内进管连通，另一端与所述内筒体连通。

进一步的，所述接头的长度大致等于内、外筒体间的密封夹层的宽度，所述接头的主体部分位于内、外筒体间的密封夹层中，所述接头的一端微伸出所述外筒体外部并与所述内进管焊接连接，且接头与所述内进管连接的焊缝位于外筒体外部。

进一步的，所述接头为不等厚管壁的接头，接头靠近内筒体处的管壁厚度大于其与内进管连接处的管壁厚度。

进一步的，所述外筒体与所述内筒体之间的密封夹层和内、外管之间的密封夹层连通，并都为真空层。

进一步的，所述外筒体的侧壁开设进口，所述进口的口径大于所述内管的外径并在进口周缘与所述内管外壁之间形成间隙。

进一步的，所述内筒体的外壁、内管的外壁均包覆有绝热层。

进一步的，所述输送管为多个，其中至少一为将液体介质输入所述内筒体的进液管，至少一为输送气体介质的回气管，所述回气管位于所述进液管的上方。

进一步的，所述进液管与所述回气管的轴线间的夹角为30-90度。

进一步的，所述进液管与所述回气管的轴线间的夹角为45度。

本实用新型还提供LNG加气站，其包括如前所述的低温泵池系统。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的低温泵池系统具有伸缩性的挠性管能够弯曲、拉伸、压缩。因此能补偿吸收管路在轴向、角向、横向以及组合方向的位移。具体来说，低温泵池在进液冷却、充装及排液、储存过程中，内筒体、输送管及外筒体分别处于不同的冷热状态，相互之间不同的热膨胀会产生较大的反作用力，布置在泵池体侧壁的输送管也会因温差而冷缩产生轴向位移。同时，受到内筒体因温差而产生的向上冷缩位移的影响，输送管产生向上偏转的角向位移。这些位移均被设置在外管的挠性管所吸收补偿。因此，挠性管能够有效改善外管与外筒体、端盖与内管、内管与内筒体之间的连接部位，外管与内管之间的连接部位，内管与内筒体之间的连接部位的应力状况，消除安全隐患、延长其使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的低温泵池系统的结构图。

图2为图1的局部放大图。

图3为本实用新型另一实施例所述的低温泵池系统的结构图。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。

请参阅图1，一种低温泵池系统包括泵池体11以及用于送液相或气相介质的输送管13。

所述泵池体11包括用于储存低温介质的内筒体110以及套设于所述内筒体110外的外筒体114，所述内筒体110和所述外筒体114之间构成密封夹层。

输送管13包括内管132以及外管150，所述内管132的一端位于所述外筒体114之外，另一端穿过所述外筒体114而伸入内、外筒体110、114之间的夹层中并固定在所述内筒体110，所述内管132连通所述内筒体110。所述外管150位于所述外筒体114的外部并套接在所述内管132外，所述外管150的一端固定于所述内管132上，另一端固定于所述外筒体114，内、外管之间构成密封夹层，所述外管150设有具伸缩性的挠性管156。

具有伸缩性的挠性管156能够弯曲、拉伸、压缩。因此，能补偿吸收管路在轴向、角向、横向以及组合方向的位移。具体来说，低温泵池在进液冷却、充装及排液、储存过程中，内筒体110、输送管13及外筒体114分别处于不同的冷热状态，相互之间不同的热膨胀会产生较大的反作用力，布置在泵池体11侧壁的输送管13也会因温差而冷缩产生轴向位移。同时，受到内筒体110因温差而产生的向上冷缩位移的影响，输送管13产生向上偏转的角向位移。这些位移均被设置在外管150的挠性管156所吸收补偿。

所述外管150包括固定于内管132的第一外接管152、以及固定安装于所述外筒体114的第二外接管154，所述挠性管156的两端分别固定于所述第一外接管152、和第二外接管154。图示实施例中，挠性管156的两端分别固定于所述第一外接管152、和第二外接管154的外壁。

在另一实施例中，所述外管150还包括端盖170，端盖170包括盖体172和由盖体172周缘垂直弯折延伸而构成的盖沿174，所述盖体172上设置有穿孔，所述内管132经所述穿孔穿出内外管间的夹层并与穿孔的孔缘密封连接，所述盖沿174与所述第一外接管152全截面焊透的对接相连。

所述挠性管156为波纹管。较佳地，其为螺纹状波纹管或者环形波纹管的波纹管。

在图示实施例中，请参阅图2，所述挠性管156包括波峰段1561、波谷段1562以及连接于波峰段1561与波谷段1562的中间段1563。所述波峰段1561远离所述内管132，所述波谷段1562靠近所述内管132，所述中间段1563平行于所述内管132的径向。所述第一外接管152、第二外接管154均与所述挠性管156的波谷段1562连接。

所述第二外接管154与外筒体114接触的端部具有外坡口，且所述外坡口与外筒体114外表面相吻合的面为弧形面。

所述内管132包括内进管135和接头137。所述接头137一端与所述内进管135连通，另一端与所述内筒体110连通。在本实施例中，内进管135为奥氏体不锈钢管。所述接头137的长度大致等于内、外筒体110、114间的密封夹层的宽度，所述接头137的主体部分位于内、外筒体110、114间的密封夹层中，所述接头137的一端微伸出所述外筒体114外部并与所述内进管135焊接连接，且接头137与所述内进管135连接的焊缝位于外筒体114外部。接头137与内筒体110的连接为全焊透连接。换句话说，所述接头137伸出所述外筒体114外部与所述内进管135焊接连接，使接头137与所述内进管135的焊缝位于外筒体114外部，即，接头137的一端与内筒体110的内壁齐平，另一端伸出外筒体114并与外筒体114之间留有间隙，使内进管135与接头137之间的对接焊缝位于外筒体114外部，便于在外筒体114套装后对此焊缝进行施焊和检测。所述接头137为不等厚管壁的接头，接头137靠近内筒体110处的管壁厚度大于其与内进管135连接处的管壁厚度。较厚的接头137可以补强接头137与内筒体110连接处，较薄的一端便于与内进管135焊接连接。

外筒体与内筒体之间的密封夹层可以抽真空形成真空层。即，述外筒体114与所述内筒体110之间形成真空层，所述外管150与所述内管132间形成真空层。而且所述外筒体114与所述内筒体110之间形成的真空层与所述外管150与所述内管132间形成的真空层连通。所述内筒体110的外壁、内管132的外壁均包覆有绝热层180。绝热层180的设置保证保温效果。

所述外筒体114的侧壁开设进口，所述进口的口径大于所述内管132的外径并在进口周缘与所述内管132外壁之间形成间隙。较大的进口可以方便内管132的接头137外的保温层的包裹。

请参阅图3，在另一实施例中，所述输送管为多个，其中至少一为将液体介质输入所述内筒体的进液管，至少一为输送气体介质的回气管，所述回气管位于所述进液管的上方。

于图示实施例中，输送管包括进液管20和回气管40为例进行说明。

一种低温泵池系统包括泵池体60，所述泵池体60包括用于储液的内筒体61以及套设于所述内筒体61外的外筒体63，其包括：

进液管20包括进液内管22与进液外管24。所述进液内管22的一端位于所述外筒体63之外，另一端穿过所述外筒体63而伸入内、外筒体61、63之间的夹层中并固定于所述内筒体61，所述进液内管22连通所述内筒体61，所述进液外管24位于所述外筒体63的外部并套接在所述进液内管22外，所述进液外管24的一端固定于所述进液内管22上，另一端固定于所述外筒体63，内、外管之间构成密封夹层，所述进液外管24设有具伸缩性的进液挠性管241。

回气管40包括回气内管42与回气外管44。所述回气内管42的一端位于所述外筒体63之外，另一端穿过所述外筒体63而伸入内、外筒体61、63之间的夹层中并固定在所述内筒体61的外壁上，所述回气内管42连通所述内筒体61，所述回气外管44位于所述外筒体63的外部并套接在所述回气内管42外，所述回气外管44一端固定于所述回气内管42上，另一端固定于所述外筒体63，内、外管之间构成密封夹层，所述回气外管44设有具伸缩性的回气挠性管441。

所述进液外管24包括固定于所述进液内管22的第一进液外接管242、以及固定安装于所述外筒体63的第二进液外接管243，所述进液挠性管241的两端分别固定于所述第一进液外接管242、第二进液外接管243的外壁。

所述回气外管44包括固定于所述回气内管42的第一回气外接管442、以及固定安装于所述外筒体63的第二回气外接管443，所述回气挠性管441的两端分别固定于所述第一回气外接管442、第二回气外接管443的外壁。

所述外筒体63与所述内筒体61之间形成泵池体真空层，所述进液外管24与所述进液内管22间形成的进液真空层与所述泵池体的真空层连通，所述回气外管44与所述回气内管42间形成的回气真空层与所述泵池体的真空层连通。

在一实施例中，进液挠性管、回气挠性管为波纹管。

请参阅图3、所述进液挠性管241包括波峰段、波谷段以及连接于波峰段与波谷段的中间段，所述波峰段远离所述进液内管22，所述波谷段靠近所述进液内管22，所述中间段平行于所述进液内管22的径向。

回气挠性管441包括波峰段、波谷段以及连接于波峰段与波谷段的中间段，所述波峰段远离所述回气内管42，所述波谷段靠近所述回气内管42，所述中间段平行于所述回气内管42的径向。

所述第一进液外接管242、第二进液外接管243均与所述进液挠性管段的波谷段连接。所述第一回气外接管442、第二回气外接管443均与所述回气挠性管段波谷段连接。

所述第二进液外接管243与外筒体63接触的端部具有外坡口，且所述外坡口与外筒体63外表面相吻合的面为弧形面。所述第二回气外接管443与外筒体63接触的端部具有外坡口，且所述外坡口与外筒体63外表面相吻合的面为弧形面。

所述进液管20还包括进液端盖270，所述进液端盖270包括盖体271和由盖体271周缘垂直弯折延伸而构成的盖沿272，所述盖体271上设置有穿孔，所述进液内管22经所述穿孔穿出进液内外管间的夹层并与穿孔的孔缘密封连接，所述盖沿272与所述第一进液外接管242对接相连。

所述回气管40还包括回气端盖470，所述回气端盖470包括盖体471和由盖体471周缘垂直弯折延伸而构成的盖沿472，所述盖体471上设置有穿孔，所述回气内管42经所述穿孔穿出回气内外管间的夹层并与穿孔的孔缘密封连接，所述盖沿472与所述第一回气外接管442对接相连。

所述进液内管22包括进管23和进液接头25，所述进液接头25一端与所述进管23连通，另一端与所述内筒体61连通。所述回气内管42包括回管43和回气接头45，所述回气接头45一端与所述回管43连通，另一端与所述内筒体61连通。

先将进液接头25和回气接头45插入至内筒体61的内壁，进液接头25和回气接头45与内筒体61之间采用全截面焊透接头连接在一起。进液接头25和回气接头45的一端与内筒体61的内壁齐平，然后向一侧偏移外筒体63，使之与内筒体61成偏心位置，偏心距离应能保证套装过程中的进液接头25和回气接头45可以完全位于真空夹层内，从下端往上移动外筒体63，直至进液接头25和回气接头45能够从外筒体63侧面的孔伸出为止，向图示右侧方向移动外筒体63，保证内筒体61和外筒体63之间的同轴，便完成外筒体63的套装。再将进液管23和回气管43分别与进液接头25和回气接头45全焊透对接焊接成进液内管22和回气内管42，接着对该两条焊缝进行检测以及对内管完成绝热层的包覆。

所述进液接头25伸出所述外筒体63外部与所述进液管23焊接连接，使进液接头25与所述进液管23的焊缝位于外筒体63外部。所述回气接头45伸出所述外筒体63外部与所述回气管43焊接连接，使回气接头45与所述回气管43的焊缝位于外筒体63外部。

所述内筒体61的外壁、进液内管22的外壁、回气内管42的外壁均包覆有绝热层。绝热层的设置保证保温效果。

所述进液管20与所述回气管40的轴线间的夹角为30-90度。较佳的，所述进液管20与所述回气管40的轴线间的夹角为45度。

所述外筒体63的侧壁开设进口，所述进口的口径大于所述进液内管22的外径。所述外筒体63的侧壁开设回口，所述回口的口径大于所述回气内管42的外径。

在其他的实施例中，输送管还可以包括排液管等其他管路结构。在此不赘述。

本实施例还提供一种LNG加气站，LNG加气站包括上述的低温泵池系统。

带有低温泵池系统的LNG加气站，由于低温泵池系统带有挠性管。具有伸缩性的挠性管能够弯曲、拉伸、压缩。因此,能补偿吸收管路在轴向、角向、横向以及组合方向的位移。具体来说，低温泵池在进液冷却、充装及排液、储存过程中，内筒体、输送管及外筒体分别处于不同的冷热状态，相互之间不同的热膨胀会产生较大的反作用力，布置在泵池体侧壁的输送管也会因温差而冷缩产生轴向位移。同时，受到内筒体因温差而产生的向上冷缩位移的影响，输送管产生向上偏转的角向位移。这些位移均被设置在外管的挠性管所吸收补偿。因此，挠性管能够有效改善外管与外筒体、端盖与内管、内管与内筒体之间的连接部位的应力状况，消除安全隐患、延长其使用寿命。

以上仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。