液化天然气外输站低温管道支架类型分析.pdf

液化天然气外输站低温管道支架类型分析
贾玉光
(海洋石洲⊥程(古岛)有限公司,山东古岛266520)
摘要]以 YAMAL项目为例,介绍了在大型液化天然气外输站中,低温エ艺管道固定的方式和设计原则,并就设计中需要
注意的事项进行了详细探讨,包括低温管道支架的工況、位置、支架形式、支架的生根、支架拉杆的长度等内容
关键词]液化天然气外输站;低温;管道支架;类型
1低温管道支架介绍
的安全可靠性。管道的布置除了要满足工艺方面
液化天然(简称LNG)是在常下将气态的设计,还要综合考虑操作、检修、安全等方面
的天然气冷却?-162℃,使之凝结成液体。天然的要求。一旦管道布置完成,管道的支架设计将
气液化后可以大大节约储运空间,但LNG只能在直接影响到管线中各节点的一次应力、二次应力
低温状态下存在,储存和运输LNG的管道在低温以及管道的力学是否满足要求。
状态下会产生具有破坏性的热应力与热应变,可
低温管道由于其特殊的材料组成和运行工
能导致LNG管道在投产运营后存在安全隐患。因況,其支架设计与其他类型支架有所不同。低溢
此,在LNG管道的配管设计中,需要特别注意对管支架设计必须考虑冷保温的材质和厚度,且冷
低温管道支架的设计,全面和系统地解决低温状保温的材质和厚度是影响管支架参数的重要因
态下管道存在的应力问题,从技术层面确保整个素。LNG用低温管支架主要由钢质管夹、金属保
系统的安全运行。
护层、防潮层、弾性填缝料以及阻燃的高密度聚
低温管道在石油化工行业中应用广泛,国内氨(PUF)等构成。PUF共有三个标准密度,为
常把5℃以ド的管道统称为低温管道。实际上,方便辨识,分别标有三种不同的颜色,黄色密度
普通碳钢管在5℃-20℃范围内可正常使用,在为160kgm2,红色密度为224kg/m,绿色密度为
此条件下钢材主要处于延性状态。如果使用温320kgm。
度低于-20℃,碳钢管就逐渐变为以脆性状态为
低温保冷管道的支架,必须有防止产生“冷
主,使用中受到一定的限制。在LNG系统中,通桥”的措施。当水平敷设时一般在管底用木块或
常把-20℃~-196℃称为“低温”,而把-196℃
硬质隔热材料块,如图1所示,或采用隔热管托系
273℃称为“超低温”
列。当沿低温保冷设各垂直敷设时,生根在设备
管道的支架设计是管道设计的重要组成部上的支架应按图2所示的结构,在设备和管道上均
分,它与管道力学设计密不可分,直接影响管系
应设木块或硬质隔热材料块
保冷层
く金属卡
保冷层
。金属管卡
合木块
木块
或硬质隔热板)
管道
木块
设备壳体
垫板
一保冷层
图1典型保冷结构图
图2沿设备敷设保冷管道支架示意图
作者简介:贾光(1981-),男,山东青岛人,木科学万,中级职称,在海洋石油⊥程(青)有限公司す要从守海洋平合的佇道设训
究工什。
万方数
石油和化工设备
4-■技术交流
2017年第20卷
2常用低温管道支架类型分析
2.1DNI5-DN100低温管线
DN15 -DN100
DN50-DN100
劉2DN15-DN100低温管线支架示点图
通过对LNG罐区低温管道进行应力分析,在对低温管道进行应力分析,并通过合理调整和
考虑重力载荷、温度载荷、压力载荷(内压)、借助弹簧支吊架来消除管线应力集中的现象。
风载荷、地震载荷和水锤载荷等因素的情况
图2为DN15~DN100低温管线支架示意图,其中
并根据美国标准 ASME B31.3对应力载荷类别DN15~DN40的L值为300mm,DN50~DN100的L值
次应力和二次应力)的划分和定义,分别为400-800mm
表1DN15-DN100低温管线数据表
□□
DN15-N40
直径
IN.50)-IN100
保温层厚度
最大位
保温层厚度
最小值
I最大值
300
300
51-80
200
350
51-80
200
350
400
131200
300
450
2.2DN150-DN600低温管线
?
赵
o
10
DN - 300
图3DN150-DN300低温管线支架示图
万方数
贾光液化天然气外输站低温管道支架类型分析
直径
DN -DN600
4N350-DN600低温管线支架示意图
图3为DN150~DN300常用低温管道支架示意鞋加强板以增强管鞋,并増加管卡的宽度来加大
图,图4为DN350~DN600常用低温管道支架示意与保温层的接触面积,其中DN350~DN600的工值
图,随着管径的加大和重量的增加,需要增加管为400-800mm
表2IN150DN300低温管线数据表
IN150
IN200
IN250
IN.300
保温层厚度
N
A
N
N
240
50
200
200
240
260
80
0
80
(0
280
300
100
280
100
100
320
120
40
120
280
≤180
320
120
120
360
140
140
350
320
120
140
380
140
135
350
400
l60
420
230
350
135
400
160
420
160
≤:2:50
44()
表3IN350DN600低温管线数据表
直
DN350
DN400
DN450
DN500
保温层厚度
00
120
N
120
340
140
360
160
400
180
10
)
340
l60
≤80
340
340
140
400
180
440
00
210
≤130
380
160
180
200
480
500
≤150
420
180
420
180
440
)0
520
40
540
万方数