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LNG输送的重要组成部分——高效长管路设计

【摘要】:长的管路可能是上百米甚至几公里,如用于连接天然气液化装置和LNG装卸码头的连接管路,LNG装卸码头到接收终端的LNG储罐的连接管路,以及从LNG储罐到气化器的输送管路。大型LNG系统的液体管路,管径大的达800mm。LNG气体管路在液化天然系统中的作用是非常重要的,因为LNG的输送是处于封闭状态下进行。储罐在接受LNG时,少量的LNG会闪发成气体,若不引出储罐的话,将影响LNG的输送。因此,LNG系统必须考虑必要的气体管路。

无论是天然气液化装置,还是LNG接收终端或是LNG气化供气装置,都需要有各种各样的管路系统。长的管路可能是上百米甚至几公里,如用于连接天然气液化装置和LNG装卸码头的连接管路,LNG装卸码头到接收终端的LNG储罐的连接管路,以及从LNG储罐到气化器的输送管路。管路系统中有液体输送管路和LNG蒸气循环管路。大型LNG系统的液体管路,管径大的达800mm。

在进行LNG管路设计时,不仅要考虑低温液体的隔热要求,还应特别注意因低温引起的热应力问题,防止水蒸气渗透的防护措施问题,避免出现冷凝和结冰的现象,管道漏泄的探测方法,以及防火问题等。

LNG管路通常采用奥氏体不锈钢管。奥氏体不锈钢具有优异的低温性能,但线膨胀系数较大。当在LNG设备上使用时,不锈钢管需要采取一定的措施,来补偿由于温度变化引起的热膨胀或冷收缩。常用的办法是采用弯管或膨胀节。过多的弯管会使管路布置增加困难,管路的成本也随着上升。

LNG气体管路在液化天然系统中的作用是非常重要的,因为LNG的输送是处于封闭状态下进行。如LNG储罐在液体的装卸过程中,需要有气体的排出或补充。储罐在接受LNG时,少量的LNG会闪发成气体,若不引出储罐的话,将影响LNG的输送。储罐在输出LNG时,随着液体的抽出,如果没有气体的补充,储罐内可能出现真空,这对储罐的安全是不利的。因此,LNG系统必须考虑必要的气体管路。

在20世纪60年代中期,LNG工业得到强劲的发展,对LNG长距离输送也进行了试验研究。研究表明:用LNG泵输送液体所需要的功率,要远远小于输送气体所需要的功率。例如,对于一直径为762mm管道,每天输送2.83万m3(标)的LNG,大约每40km需要耗功895kW,而输送气体则需要耗功9694kW。