一种LNG管道或设备的预冷装置的制作方法

本实用新型涉及一种对lng管道或设备的预冷装置。

背景技术：

现有lng管道或设备预冷最常用的方式是采用低温液氮、lng预冷。

液氮预冷是指将液氮通过气化器气化，将气化后产生的低温氮气注入需要预冷的管道内，通过控制液氮进口流量及预冷管道的排气量，控制管道及设备温降，最终达到预冷的目的。

lng预冷是指间断性向管道中注入lng，通过低温lng和管道进行换热，产生的bog进行放空，带走管道内的热量，从而降低管道及设备温度。

液氮预冷管道技术方案预冷初期效果明显，但管道预冷后期，由于氮气密度大，较易沉积在管道底部，不易流通，管道上下温差也会大，不易控制，且在预冷完成后通入lng时还需将液氮及氮气置换排出。另外，此方法需要额外增加一套液氮供应装置，需要采购液氮，预冷管道和设备较多的话，使用液氮成本也较高。

lng预冷是指向管道内间断性注入少量lng（-150℃），lng吸收管道自身热量进行气化，气化后的bog对管道进行降温。该方案缺点在于lng注液的量不好掌控，从而导致温降速率不易控制。注入lng量过大，则会导致初段预冷管道温降过快，且管道上下管壁温差过大，极易造成管道严重位移，造成安全事故。lng注入量过小，bog气化后压力不足，中后端管道预冷进度无进展，预冷耗时较长，并且很难达到预期效果。lng管道为不锈钢材料，具有优异的低温性能，但线性膨胀系数较大，在lng温度下，不锈钢收缩率约为千分之三。虽然在设计时考虑了冷收缩的补偿，但是在温度变化速度较大时，还存在形变过快、热应力过大而使管道或连接部位产生损坏的问题，这就要求在管道或设备预冷过程中，必须控制好温降和管道上下管壁温差，防止出现因位移过大造成泄漏等安全事故。

技术实现要素：
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本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种lng管道或设备的预冷装置，其能控制预冷管道温差，提高预冷效率。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种lng管道或设备的预冷装置，包括lng冷源导淋阀、截止阀、气化器、氮气快速接头、温度计、预冷设备导淋阀，所述lng冷源导淋阀进口连接lng冷源，lng冷源导淋阀出口与截止阀进口相连，截止阀出口一路与气化器进口相连，另一路与排空阀相连，气化器出口与氮气快速接头出口相连，然后连接温度计，再连接预冷设备导淋阀，氮气快速接头进口与氮气源连接。

更好地，截止阀出口还与排放导淋阀相连，通过排放导淋阀检测可燃气体含量，当可燃气体含量为0%时可拆卸本预冷装置，若可燃气含量＞0%，则关闭排放导淋阀，打开排空阀门继续吹扫至合格。

与现有技术相比，本实用新型利用现场的lng经气化器气化后产生的bog对管道及设备进行预冷，为防止温降速率过快，在预冷装置的lng进口加装截止阀来控制lng流速，并在气化器下游通过三通管道注入气态氮气，利用热的氮气来提高低温bog的温度，使管道预冷初期温降速率不会太快，同时也不会出现管道上下温差较大的情况，保证了预冷的安全性。注入的氮气带动bog在管道内流动，让整条管道温度处于均匀下降，避免管道局部温降过快，产生较大的管道位移。因此，其不仅节省了冷源费用，同时避免了预冷时上下游管段及管道上下温差过大造成严重位移的情况，并且后期可控制增大lng注入量来保证预冷速度，提高预冷效率。使用该预冷装置可节省开支、保证安全、提高效率，和现有技术相比具有明显优势。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种lng管道或设备的预冷装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图、实施例对本实用新型作详细描述。

如图1所示，一种lng管道或设备的预冷装置，包括lng冷源导淋阀v1、截止阀v2、气化器3、氮气快速接头4、温度计tg、预冷设备导淋阀v5。

上述lng冷源导淋阀v1通过管道与lng冷源相连，lng冷源导淋阀v1再与截止阀v2进口相连，截止阀v2出口一路与气化器3进口相连，另一路与排空阀门v4相连，再一路与排放导淋阀v3相连。

上述气化器3出口与氮气快速接头4出口连接，再连接温度计tg，通过温度计tg能够测量管道内混合气体的温度，然后再连接预冷设备导淋阀v5，通过导淋阀v5。

上述氮气快速接头4进口与氮气源连接。

使用时，在预冷高压泵b时，使用金属铠甲管从高压泵c预冷管线导淋阀v1引入lng冷源，lng通过气化器3气化生成bog，与来自氮气快速接头4的氮气混合后预冷下游管道及高压泵。在预冷过程中，通过气化器出口接入的温度计tg来观察预冷气体温度，使用气化器上游接入的截止阀v2来调节lng量，同时通过调节注氮量，从两方面来控制预冷速度。

在预冷完成之后，关闭lng冷源导淋阀v1、预冷设备导淋阀v5，通过快速接头4注入氮气，打开排空阀门v4排气至接收站放空管道，对预冷装置进行吹扫置换。当温度计tg回温后，关闭排空阀门v4，打开排放导淋阀v3检测可燃气体含量，当可燃气体含量为0%时可拆卸预冷装置，若可燃气含量＞0%则关闭排放导淋阀v3，打开排空阀门v4继续吹扫至合格。

使用上述lng管道或设备的预冷装置，通过对lng量、氮气量的双重控制，整体温降十分平稳，平均温降为10.9℃/h；耗时较短，预冷耗时11小时，填液6.5小时，共17.5小时，而常规预冷方式至少需24小时以上。

技术特征：

1.一种lng管道或设备的预冷装置，其特征在于：包括lng冷源导淋阀、截止阀、气化器、氮气快速接头、温度计、预冷设备导淋阀，所述lng冷源导淋阀进口连接lng冷源，lng冷源导淋阀出口与截止阀进口相连，截止阀出口一路与气化器进口相连，另一路与排空阀相连，气化器出口与氮气快速接头出口相连，然后连接温度计，再连接预冷设备导淋阀，氮气快速接头进口与氮气源连接。

2.根据权利要求1所述的lng管道或设备的预冷装置，其特征在于：所述截止阀出口还与排放导淋阀相连。

技术总结
一种LNG管道或设备的预冷装置，其包括LNG冷源导淋阀、截止阀、气化器、氮气快速接头、温度计、预冷设备导淋阀，所述LNG冷源导淋阀进口连接LNG冷源，LNG冷源导淋阀出口与截止阀进口相连，截止阀出口一路与气化器进口相连，另一路与排空阀相连，气化器出口与氮气快速接头出口相连，然后连接温度计，再连接预冷设备导淋阀，氮气快速接头进口与氮气源连接。本预冷装置不仅节省了冷源费用，同时避免了预冷时上下游管段及管道上下温差过大造成严重位移的情况，并且后期可控制增大LNG注入量来保证预冷速度，提高预冷效率。使用该预冷装置可节省开支、保证安全、提高效率，和现有技术相比具有明显优势。

技术研发人员：周宇罕;蔡主斌;孙军民;赵治周;潘峰峰;卢鼎;黄杰;崔伟永;陈晨;吴昊;王冬雨;寿洁枫
受保护的技术使用者：中海浙江宁波液化天然气有限公司
技术研发日：2019.11.22
技术公布日：2020.08.28