低温流体输送通道组件及其应用 |
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| 申请号 | CN201180063253.8 | 申请日 | 2011-12-23 | 公开(公告)号 | CN103314246A | 公开(公告)日 | 2013-09-18 |
| 申请人 | 国际壳牌研究有限公司; | 发明人 | R·库马尔; M·G·赛义德; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 低温 流体 传送通道（10），该低温流体传送通道可用作 液化 天然气 （LNG）传送通道。设置衬套（20），低温流体运载管路（30）以及包含低温 隔热 材料（60）的一个或多个空隙（50）位于衬套中。还描述了一种安装这种通道的方法和一种冷却这种通道中的低温流体运载管路的方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种低温流体传送通道组件，所述低温流体传送通道组件包括衬套，所述衬套在内部包括： |
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| 说明书全文 | 低温流体输送通道组件及其应用技术领域[0001] 本发明涉及一种低温流体输送通道组件及其应用。 背景技术[0003] 天然气是一种有用的燃料源，以及是各种烃化合物的来源。经常期望在天然气流的来源处或附近的液化设施中液化天然气有许多原因。举例来说，天然气以液体形式比以气态形式可更容易地进行存储和长距离输送，这是因为它占据了较小的体积并且不需要以在高压下存储。如果液化天然气保持在低温温度（诸如处于-160℃或以下）下，则这种液化天然气可以在大气压力下存储。可替代地，如果液化天然气被加压到大气压力以上，则液化天然气可以在高于-160℃的温度下存储。 [0004] LNG的长距离输送可在适当的LNG天然气运载器（尤其是运载船，诸如具有一个或多个低温存储罐的远洋油轮）中进行，以将LNG保持在液化状态。运载船可经由装载臂或软管从LNG输出终端供给LNG，该输出终端通过一条或多条低温流体运载管路而连接到液化设施。如在此所使用的，术语“管路”和“管线”应被解释为等同物或者可互换。 [0005] 在输送到期望目的地之后，LNG可从LNG运载船经由LNG输入终端处的卸载臂而被传送。该LNG输入终端可将LNG经由一条或多条LNG低温流体运载管路而供给到再气化设施。再气化设施加压和蒸发LNG，以使得已加压的天然气可在环境温度下注入到气网中。如果期望的话，根据气体规范或者使用者的需求，可在再气化设施处添加选定量的一种或多种附加组分（例如氮气），以获得具有期望气体品质的天然气，该期望气体品质例如是选定的发热量（即当天然气燃烧时的能量含量）。此外，天然气的发热量还可通过从天然气中移除期望量的重烃或者向天然气中添加期望量的重烃而进行调整。 [0006] 用于LNG运载船的LNG输入终端和输出终端必须位于岸上码头或者近海处（诸如在近海几百米到超过1千米的距离处，这依赖于沿岸水深和当地条件），以使得LNG运载船接近终端。 [0007] 在LNG在设施与终端之间被泵送时，LNG低温流体运载管路应该将LNG保持在液化状态，反之亦然。这些运载管路通常是被支撑在栈桥（trestle）上的隔热的低温管线，所述栈桥由桩柱和混凝土桥面形成。栈桥还可承载辅助管路，诸如低温流体再循环管路、蒸气返回管路、仪器管路以及电力管路。每个栈桥可具有宽度为多米的占地区，该宽度典型地大于4m，例如在4m到6m范围内。 [0008] 明显的是，连接设施和终端的低温流体运载管路将在陆地上从设施延伸到岸上，并且可具有近海部分。 [0009] 在设计这种低温流体运载管路时，应考虑在安装期间和管路的整个使用寿命期间对经济和环境的影响。例如，容纳相关联的栈桥以及栈桥的占地区周围的适当安全区域所需要的岸上陆地的总面积可能很大。这可能导致用来购买所需陆地的很大CAPEX支出，并且如果管路和栈桥可能穿过居民区，则可能影响当地居民。 [0010] 此外，例如当支撑栈桥被构造用于海面上管线时，或者当海底管线铺设在海床上时，海上管路或者海底管路的安装可能影响到局部生态系统。此外，局部经济可由于对渔业和（水路）交通的干扰而受到影响，这可能不得不避免管线周围的区域。另外，管路还可能不得不被改动，以经受住普遍的海况条件。例如，栈桥可能不得不被加固，并且使得低温流体运载管路具有耐盐水腐蚀的性质。在北极地区，构造和维护栈桥的成本将增加甚至更多。 发明内容[0011] 因此，需要提供一种对于这种低温流体运载管路的替代方案，该替代方案减轻了这些问题，使得安装和操作对周围区域的环境和经济的影响降低。 [0012] 在第一方面，本发明提供了一种低温流体传送通道组件，该低温流体传送通道组件包括衬套，该衬套在内部包括低温流体运载管路和一条或多条蒸气返回管路。 [0013] 衬套可适当地在内部包括一个或多个容纳低温隔热材料的空隙，优选包括多个空隙。优选的实施例还包括用于将蒸气从一个或多个空隙移除的释放管路。释放管路可包括与所述一个或多个空隙流体连通的多个气孔。 [0014] 衬套还可在内部包括至少一条辅助管路，该至少一条辅助管路例如呈通用管路的形式。在优选的实施例中，衬套可在内部包括至少一条通用管路。 [0015] 在另一方面，本发明提供了一种根据第一方面的低温传送通道组件在输送LNG中的应用，所述应用用于在LNG输入终端与LNG再气化设施之间和/或在LNG液化设施与LNG输出终端之间输送LNG。 [0016] 在另一方面，本发明提供了一种根据第一方面的低温传送通道组件的应用，该应用包括以下步骤： [0017] -使得液态低温流体进入到低温流体传送通道组件中的低温流体运载管路中； [0018] -使得低温流体运载管路中的液态低温流体的一部分蒸发，从而冷却该低温流体运载管路，并且在低温流体运载管路内产生蒸气空间，所述蒸气空间包括沿着低温流体运载管路的气态低温流体； [0019] -存储和可选地冷却所述气态低温流体的一部分；以及 [0020] -使得已存储和已可选地冷却的气态低温流体流过蒸气返回管路并经由连接管路沿着低温流体运载管路流过，从而冷却该低温流体运载管路。 [0021] 在另一方面，本发明提供了一种冷却处于在此所描述的低温流体传送通道中的低温流体运载管路的方法，所述方法至少包括以下步骤： [0022] 为低温流体运载管路提供液态低温流体； [0023] 使得低温流体运载管路中的液态低温流体的一部分蒸发，从而冷却低温流体运载管路，并且产生蒸气空间，所述蒸气空间包括沿着低温流体运载管路的气态低温流体； [0024] 存储和可选地冷却所述气态低温流体的一部分；以及 [0025] 使得已存储和已可选地冷却的气态低温流体流过蒸气返回管路并经由连接管路沿着低温流体运载管路流动，从而冷却该低温流体运载管路。 [0027] 现在将参照所附的非限制性附图并仅仅通过举例来描述本发明的实施例，附图中： [0028] 图1示出了经由根据本发明的通道连接的突堤头（jettyhead）和储存终端的横截面的侧视图； [0029] 图2示出了经由根据本发明的通道连接突堤头和储存终端的横截面的侧视图； [0030] 图3示出了根据本发明的一个实施例的低温流体输送通道的横截面的透视图； [0031] 图4示出了根据本发明的另一实施例的低温流体输送通道的横截面； [0032] 图5示出了本发明的通道的又一实施例的横截面；以及 [0033] 图6示出了根据本发明的一个实施例的通道的横截面。 具体实施方式[0034] 如上面所讨论的，经常期望在液化设施处对烃合成物（例如液化天然气）进行液化，从而将其作为液体存储和经常长距离输送它。液化天然气然后可在期望的目的地处在再气化设施处再气化，并且在压力下通到气网。 [0035] 液化设施和再气化设施可间隔开很大距离，诸如如果过不是几千公里也有几百公里。由于安装和操作这些管路所导致的成本，尤其是在将LNG保持在液态下所需的低温温度下所导致的成本，在这样的距离上铺设低温流体运载管路是不经济的。因此，使LNG输出终端处于液化设施附近是通用的，LNG可从该LNG输出终端装载到LNG运载船上，并且通常通过海路输送到相应的LNG输入终端，可将LNG从LNG运载船卸载到LNG输入终端并且将LNG供给到再气化设施。 [0036] 尤其在连接这些终端和设施时应用在此所描述的低温流体输送通道及其安装和启动方法。 [0037] 图1示出了经由根据本发明的低温流体输送通道10连接到突堤头102的存储设施100。LNG存储设施100位于陆地104上，而突堤头102位于近海上，典型地在海洋105中。通道10位于海床106上，因此类似于海底管线。为了保护，该通道埋在沟道中，或者可覆盖有保护层（未示出）。在通道的突堤端部处，通道10经由立管（riser）108连接到突堤头。运货运载器可停泊在突堤头处，以装载或者卸载货物。 [0038] 突堤头102可包括多个子单元，这些子单元独立地支撑在海床106上。例如，如图2中所示的突堤头102包括立管平台102a和装载平台102b，该立管平台支撑立管108，在该装载平台上的LNG停泊处构造为允许运货运载器停泊。 [0039] 图2示出了陆地上存储设施100，其经由通道10连接到突堤头102，其中通道在地下延伸。也就是说，通道10挖穿海床106下面的岩石。立管可设置为呈立管沉箱108a的形式，该立管沉箱可包括TBM接收轴。TBM开始轴和管路下水坡道可设置在低温流体传送通道10的岸上端部上。 [0040] 图3示出了低温流体传送通道10的一个实施例，其中考虑了具有（参见下面的说明）膨胀弯曲部（expansion loop）122以及传统的隔热系统的传统不锈钢LNG管线120。管线120布置在干通道124内。膨胀弯曲部由与LNG管线相同的材料制成，并且为管线提供柔性，以适应由于温度波动而导致的收缩和膨胀。例如，对于大约1km的管线，对于从25摄氏度（室温）降低到-160摄氏度（在1bar下LNG的温度），预期有3m的收缩。也就是说，在冷却期间，LNG管路缩短，膨胀弯曲部122设置用于适应该收缩。为了对管线120隔热，多层PIR（聚异氰脲酯）和/或PUR（聚亚安酯）隔热材料可与通常两层蒸气屏障和外部覆层结合使用来提供机械保护。 [0041] 理论上，并没有对两个膨胀弯曲部122之间的最大间距的限制。但是，管线120布置在管支撑件126上。管支撑件126中的一些被固定到管路，所以可能不运动，而其它管支撑件允许在管路方向上沿一个轴线方向运动。 [0043] 原则上，后续的膨胀弯曲部122之间的距离越大，则膨胀弯曲部越宽。相反地，环之间的距离小导致了膨胀弯曲部较小。然而，对此有限制。实际上制造的仍旧提供运动的3 环的最小尺寸是管直径的大约4倍。因此，对于允许以每小时10000m 的速度传送LNG的管来说，将需要大约1m（40英寸）的管线直径。如果这样的话，则干通道124将具有例如7m的内径。另外，干通道124保持在干燥条件下。 [0044] 图3的实施例具有以下优点：该结构是笔直且可能进入到管线中。 [0045] 作为一种替代方案，与图3中所示的基本上矩形的形式相比，膨胀弯曲部122可具有不同的形式。例如，膨胀弯曲部122可以是弯曲的。因此，膨胀弯曲部将提供一系列互连的浅环或者弯曲部。位于水平面中的这种弯曲膨胀弯曲部可最小化干通道124的内径。一个这样的弯曲部可例如具有高达2.3m的宽度。在这种情况下，管线120可包括50%的直管3 线和50%的弯曲管线（包括45°弯头）。参考每小时10000mLNG的LNG传送条件，管线120的外径将是大约1.6m，并且干通道124的内径将是大约5.5m。 [0046] 图4示出了低温流体传送通道10的横截面。低温流体传送通道10包括衬套20，衬套在内部包括：低温流体运载管路30；包括隔热材料60的一个或多个空隙50；以及用于从一个或多个空隙50中移除蒸气的一条或多条释放管路70。此外，衬套在内部包括多个辅助管路，所述辅助管路包括：一条或多条通用管路40、42；以及一条或多条蒸气返回管路80。在图4中，这些管路并未按比例示出。在优选的实施例中，低温流体传送通道组件10，尤其是衬套20，并不包括低温流体再循环管路。 [0047] 在一组实施例中，辅助管路中的任一条可由包括下述管路的组中任一种形成：低温流体再循环管路；蒸气返回管路；通用管路。通用管路可包括来自包括下述管路的组中的一条或多条管路：一条或多条氮气管路、一条或多条分布式控制系统管路、一条或多条电力管路、一条或多条仪器管路和一条或多条信号电缆。在另一组实施例中，辅助管路中的任一条可由包括下述管路的组中任一种形成：低温流体再循环管路；蒸气返回管路；仪器管路；和电力管路。优选地，在该自然段中所列的这些组实施例的任一种并不利用低温流体再循环管路。 [0048] 通过将低温流体运载管路30与辅助管路捆绑在同一衬套中，并且可选地通过省略再循环管路，可能减小由衬套20所限定的低温流体传送通道10的外径。该外径可小于2m。这种低温流体输送通道可通过非开挖（trenchless）的安装方法进行安装，这些方法将衬套和相关联的管路铺设在地面下面，也就是，如果在陆地上则在地下，或者如果在近海上则在海床下面。 [0049] 衬套20应该既提供了对内部管路免受外部（尤其是地下）环境的保护，又提供了对内部管路及其内含物的容纳。衬套20可由混凝土形成，所述混凝土诸如是加筋混凝土或者钢（诸如碳钢）。衬套20的外周边25限定了低温流体传送通道10的外表面。 [0050] 在图4中所示的实施例中，衬套20的横截面基本上是圆形的。如在此所使用的，术语“横截面”是垂直于沿着传送通道10的最大尺寸所位于的中心轴线剖切的低温流体传送通道10的截面。 [0051] 衬套可设置为其它形状，尽管这些圆形横截面从所使用的非开挖安装技术观点来看是优选的。 [0052] 无论传送通道10的横截面形状如何，横截面可具有≤4m的最大尺寸，或者优选≤4m，例如在从1.5m到2m的范围内。在图4中所示的实施例中，横截面的最大尺寸将是从外周边25穿过传送通道10的中心轴线到外周边25的直线的长度，也就是，衬套20的横截面的直径垂直于中心轴线。 [0053] 衬套20环绕低温流体运载管路30以及辅助管路，并且进行工作。低温流体运载管路30承载低温流体。低温流体典型地基本上液体，诸如LNG。 [0054] 低温流体运载管路30具有内壁32，该内壁由适于低温工作的材料制成，所述材料诸如是选自包括以下材料的组的材料：9%镍钢、不锈钢（例如SS304L不锈钢）、低温塑料和FeNi36和相关合金（通常称为商标INVAR）。 [0055] 用于内壁32的低温塑料可包括塑料复合材料，其包括由加固件所加固的塑料基体材料，其中，复合材料具有在大气条件下根据DIN ENISO527所确定的小于50GPa的拉伸杨氏模量，和/或在环境条件下5%或更少的拉伸应变。适当的塑料复合材料例如在WO-2008/068303中公开，为了这种目的通过引用包括于此。 [0056] 典型地，低温流体运载管路的横截面是圆形的，并且可具有在从75cm到125cm范围内的外径，或者在90cm到110cm范围内的外径。 [0057] 在一个实施例中，低温流体运载管路30包括的材料具有线性热膨胀系数小于6 -1 6 -1 2.5x10K ，更典型地小于2.0x10K（从-180℃到0℃）。适当的材料包括FeNi36和相关合金。可替代地，内壁可包括或者完全由其制造，由具有这种较低线性热膨胀系数的材料形成低温流体运载管路，指的是其并非必须将膨胀弯曲部合并到低温流体运载管路30中以补偿由于温度改变而引起的运载管路尺寸方面的变化。例如，当低温流体传送通道10在装载或卸载操作之间静止时，低温流体运载管路30可随着其开始与外部环境平衡而温度增加。 然而，在使用中，低温流体运载管路30的温度可显著降低，例如当传送LNG时降低到-160℃或以下。因此，如果并不采取补偿这些温度波动的步骤，则不可能使得低温流体供给通道10设置有≤2m的横截面最长尺寸。 [0058] 低温流体运载管路可由专用的低温隔热体（34）（诸如气凝胶或izoflex隔热体）层环绕。该专用的低温隔热体层可具有在大约0.5cm到15.0cm范围内的厚度。 [0060] 一条或多条蒸气返回管路80可存在于衬套20内部。蒸气返回管路可将气体从运载船传送到液化或再气化设施，该气体典型地是沸腾气体，诸如天然气。沸腾气体可来源于液化低温流体的蒸发，例如在储存罐和相关联的运载船的管道系统中。 [0061] 沸腾气体的温度可仍旧处于低温温度处或者附近。沸腾气体可在输入或输出终端处被压缩并且沿着蒸气返回管路80而传送到液化或再气化设施。因此，在低温流体传送通道将液化设施与输出终端相连接的实施例中，蒸气返回管路中的气体流动方向与从低温流体运载管路中低温流体的流动方向相反。在低温流体传送通道将输入终端与气化设施相连接的实施例中，蒸气返回管路中的气体流动方向与低温流体传送通道中的低温流体的流动方向相同（即从输入终端到再气化设施）。 [0062] 蒸气返回管路例如具有在从50cm到70cm范围内的内径，例如大约60cm。 [0063] 由于蒸气返回管路80可操作所处的低温温度，用于蒸气返回管路的内壁82的材料可选自所讨论的用于低温流体运载管路30的那些材料。此外，如上针对低温运载管路30所讨论的，蒸气返回管路的内壁82可设置有专用隔热体的包围层84和/或设置为管中管式结构。例如，专用隔热体可以是气凝胶层，该气凝胶层可由碳钢管86环绕。 [0064] 一条或多条通用管路40、42也可位于衬套20内部。通用管路40、42可包括选自包括以下管路的组中的一种或多种：一条或多条氮气管路、一条或多条分布式控制系统管路、一条或多条电力管路、一条或多条仪器管路和一条或多条信号电缆。电力管路可分别将电能从液化设施或再气化设施传送到输出终端或输入终端，其中例如，其可用于操作泵和压缩机并且供给动力到正处于停靠的运载船。通用管路可以是单独的，或者包含在同一通用管路护套内。如果是单独的，则每条通用管路可具有在从8cm到12cm范围内的直径，更典型地为大约10cm。 [0065] 管路30、40、70和80的外表面与衬套20的内表面之间的环形空间包括一个或多个空隙50。典型地，环形空间将处于环境压力下，尽管在一些实施例中，环形空间可在低于环境压力下。一个或多个空隙50中的至少一部分可由低温隔热材料60占据。低温隔热材料可选自包括以下的组：非晶形松脂石隔热体（诸如珍珠岩），气凝胶（诸如硅土气凝胶）以及泡沫（诸如聚酰亚胺泡沫）。 [0066] 在图4的实施例中，示出了松散填装的颗粒隔热材料60，诸如珍珠岩珠。然而，隔热材料可替代为另一种形式，典型地为编织结构或者非编织结构，结构毯子或多孔泡沫。无论形式如何，重要的是所形成的空隙之间（和/或如果其为多孔的，则在隔热材料内部）处于流体连通，以使得任何低温流体（诸如液化低温流体或者沸腾气体）可从低温流体运载管路和蒸气返回管路中一条或两条泄漏到环形空间中，可以被收集并且从环形空间中移除，来防止易燃材料堆积。 [0067] 低温流体传送通道10可进一步包括用于从一个或多个空隙50中的至少一个空隙移除蒸气的一条或多条释放管路70。释放管路70设置有多个气孔或穿孔72，这些气孔或穿孔对于低温流体（诸如LNG和天然气蒸气）是可透过的。更典型地，释放管路70可以是穿孔管路。释放管路70可以由选自包括以下材料的组的材料：碳钢、不锈钢和塑料，该塑料诸如是高密度聚乙烯。 [0068] 释放管路70的气孔应该与空隙50中的一个或多个空隙相流体连通，以允许从空隙移除所泄漏的低温流体。明显的是，该一个或多个空隙50也应该流体连通，以允许环形空间中的任何流体通到释放管路。例如，环形空间具有颗粒低温隔热材料或泡沫单元互连的泡沫低温隔热材料。 [0069] 释放管路70可布置在相比于环形空间空隙压力降低的压力下，以便促进移除任何所泄漏的流体。例如，为了安全布置，释放管路可在通道的一个端部处连接到真空泵。 [0070] 低温流体传送通道10不必包括再循环管路，该再循环管路用于在从低温流体运载管路30中在与低温流体流方向相反的流动方向上传送低温流体（尤其是LNG）。再循环管路通常是存在的，以允许低温流体运载管路冷却到其操作温度。例如，低温流体（诸如LNG）可沿着低温流体运载管路从液化设施泵送到输出终端（或者从输入终端泵送到再气化设施），以便通过管路与低温流体之间的热传递而将管路冷却到操作温度。典型地，低温流体的可能基本上处于液态的一部分可被蒸发。在低温流体运载管路的终端处，低温流体可流到气/液分离容器（诸如分离桶）中。液相可经由再循环管路而返回到低温流体源（例如，液化设施或者运载船）。再循环管路并不需要处于在此所公开的低温流体运载管路中。 [0071] 低温流体传送通道10可还包括多个间隔件，以将管路30、40、70和80中的每一个在衬套20内的环形空间中保持到位。典型地，间隔件将允许在环形空间内从间隔件一侧流体连通到另一侧，因而并不将环形空间隔离成流体隔离部分。间隔件可包括钢，典型地为碳钢或不锈钢。 [0072] 低温流体运载管路30还可设置为管中管式结构（图5），其中，具有专用的低温隔热体200（包括低温隔热材料）层的运载管路被封装到碳钢或不锈钢管210中。运载管路30和专用的低温隔热体200还可封装到多层管道中。在图5的实施例中，低温流体运载管路30被封装到衬套中，该衬套呈现第一管线210的形式，该第一管线被呈第二管线220形式的第二衬套环绕。 [0073] 在实际的实施例中，低温流体运载管路30包括例如FeNi36、FeNi9或相关合金，和/或具有大约36英寸（90cm）的外径。第一管线210例如由不锈钢制成，和/或可具有大约42英寸（107cm）的外径。第二管线220例如由碳钢制成，和/或可具有大约44英寸（112cm）的外径。 [0074] 低温流体传送通道10可通过非开挖的安装方法进行安装，该方法选自包括微挖掘和水平直接钻进的组。 [0075] 通过非开挖技术铺设传送通道由于在安装期间对于传送通道的地下（或者海床）入口点和出口点的地上破坏而不是沿着通道的整个长度产生表面破坏而使对当地居民和环境的干扰最小化。再者，通过将通道铺设在地下，为低温流体运载管路（尤其是为沿着海床延伸的管路）提供了更受保护的环境，与此同时降低若将这种运载通道铺设在地面高度处可能出现的危险。也免除了对将管路从驳船或者起重机铺设到海床上的需要。这可以是一种精细的操作，其如果不正确实施，则可能损坏低温流体运载管路，尤其是这种管路的隔热体。同样明显的是，也可省去通常支撑低温流体运载管路和辅助管路的栈桥。此外，将传送通道铺设到海床之下还提供了显著的CAPEX降低，因为不需要海浪防护装置（例如防波堤）。 [0076] 微掘进可用于土壤包括沙、砾石、粘土或岩石类型的那些场合。水平直接钻进可用于粘土和沙土类型。 [0077] 当非开挖的安装方法是微掘进时，首先在形成低温流体传送通道的两个端部的两个地点中的一个地点处的地面中挖掘出千斤顶坑（jack pit）。典型地，当一个端部在岸上而一个端部在近海上时，将在低温流体传送通道的岸上端部处挖掘出千斤顶坑。 [0079] 然后例如使用远程控制的微掘进机挖掘从千斤顶坑到形成低温传送通道另一端部的地点的通道。该通道的直径具有足够大尺寸，以容纳低温流体供给通道10的衬套。 [0080] 然后可使用管子千斤顶将衬套部分推动穿过通道。衬套部分嵌衬通道壁，以提供低温流体传送通道10的衬套，因而衬套部分由用于已经讨论的衬套的材料形成。典型地，衬套部分由混凝土（诸如加筋混凝土）形成。导轨可定位于顶推坑中，以确保管子千斤顶和衬套部分正确对准。 [0081] 然后可将低温流体运载管路30、一条或多条通用管路40、一条或多条释放管路70、一条或多条蒸气返回管路80和低温隔热材料60供给到通道的衬套20内部。全部所述管路可同时被供给到衬套内部。 [0082] 若由于衬套20部分的外表面与形成挖掘通道壁的陆地之间的摩擦导致用来沿着所安装的管线的长度移动衬套20部分所需的顶推作用力过大，则可能需要沿着通道的长度安装中间顶推站。这种中间顶推站可减小顶推力并且远离管子千斤顶和顶推壁分布。 [0083] 在可替代的实施例中，用于在此所描述的低温流体传送通道10的非开挖的安装方法可以是水平直接钻进。 [0084] 首先在形成低温流体传送通道10的两个端部的两个地点之间钻出地面下先导钻孔。典型地，当通道的一个端部在岸上而一个端部在近海上时，从岸上地点开始钻进，尽管如果需要的话可由适当的钻井钻机从近海端部进行钻进。钻进可从小直径的先导钻孔开始。先导钻孔的方向应该被小心地控制，以遵循低温流体传送通道10的路线。 [0085] 先导钻井然后被扩孔，典型地在一个或多个步骤中进行扩孔，以增加钻孔的直径至少到低温流体传送通道的外径，从而提供预制孔。 [0086] 低温流体传送通道10典型地包括钢衬套，其然后可从两个地点中的一个地点穿过预制孔而到达另一地点。这可通过将低温流体传送通道设置有牵引头并且拉动通道穿过预制孔来实现。典型地，钻井流体可保持在预制孔中，以对通道10进行保护。低温流体传送通道10可例如通过顶起平台（jack-up platform）被从通道的近海端部拉动穿过预制孔。 [0087] 如图6中所示，本发明的低温流体传送通道可包括由两个、三个或者更多个更小通道构成的组件。在此，每个通道可使用如图5中所示的管中管式结构。安装的基本方法将是钻出小直径的通道，例如大约1.5m到2m的内径。可在陆地上预制管线。在通道完成时，管线220然后将被拉动穿过相应通道，并且连接到在岛屿停泊处的立管。 [0088] 所需通道的尺寸和数量将依赖于装载管路中所需的功能，例如需要LNG的再循环以最小化蒸发，使用海水在岛屿停泊处提供消防水，或者需要将淡水经管子通到突堤头。例如，可设置两个通道：一个管中管式低温流体运载管路30位于管220内以用于传送LNG，而第二管线620容纳通用管路和可能的蒸气返回管路。在优选的实施例中，组件包括三个通道，包括两个用于LNG传送的管线220（图6）。 [0089] 该实施例的优点包括不存在膨胀弯曲部，并且管可被拉动穿过通道，从而安装更简单。 [0090] 如图6中所示，管线220和620可另外埋设在海床106中的沟630中。海床可由非常软的粘土所形成。水平虚线表示海底在没有沟的情况下的标称高度。在一个实施例中，沟的底部可包括8.00米宽的水平部段，管线220和620可被支撑在该水平部段上。水平部段可由与水平方向呈15°的斜坡在两侧围绕，该斜坡爬升到海床106。水平部段可凹陷到海底标称高度之下3.00m。管线布置在沟中，然后覆盖有多层保护层。保护层可包括一个或多个沙层640、过滤层650和岩石层660。适当地，管线220和620被埋设在沙层640内，以便管线220和620完全被沙覆盖在沙层640内。 [0091] 在一组实施例中，岩石层可包括10-60kg的岩石，并且该岩石层660的顶部可凹陷到海底标称高度之下0.50m。该岩石层660可以是0.60m厚。该过滤层650可以是0.40m厚。沙层640可以是大约1.50m厚。保护层提供了防止拖锚（dragging anchor）、打捞网、波浪作用和冲刷的保护。安装方法可包括管线220、620的预制，以及从岸上下水，或者管线可在驳船上制造并且直接下入到预制的沟630中。 [0092] 使用沟而不是使用钻出通道具有缩短施工计划和节约成本的附加优点。 [0093] 在另一实施例中，公开了启动在此所描述的低温流体传送通道10的方法。在本文中，术语“启动”和“启用”指的是通道从保持状态转换到装载或卸载状态。典型地，在保持状态期间，在低温流体运载管路30中在从液化设施到输出终端（即在装载操作中）或者从输入终端到再气化设施（即在卸载操作中）的装载或卸载方向上并没有液态低温流体的流动或者不会感知到液态低温流体的流动。典型地，在装载或者卸载状态期间，在低温流体运载管路30中在装载或卸载方向上存在液态低温流体的流动。 [0094] 在第一步骤中，将释放管路70降压到小于环形空间（即一个或多个空隙50中的至少一个）的压力的压力，这些空隙与低温流体传送通道10中的释放管路70流体连通。 [0095] 低温流体运载管路30然后可通过使冷却流体流过管路而被冷却，以提供已冷却的低温流体运载管路。冷却流体可以是自身液化的低温流体，或者处于低温温度下或附近的气态低温流体，该低温温度诸如为低温流体的液化温度。 [0096] 低温流体传送通道10内的情况可从一条或多条通用管路40中的一个或多个传感器得以监测。传感器例如可监测包括下述事项的组的一个或多个：低温流体运载管路30的温度、环形空间中（例如在一个或多个空隙50中）任何气体的组成，以及蒸气返回管路80的温度。 [0097] 当传感器表示出如此做可接受时，例如当低温流体运载管路的温度处于低温流体的液化温度处或以下时，低温流体可被泵送通过所冷却的低温流体运载管路，典型地分别从液化设施中的低温流体储存罐或运载船泵送到输出终端或再气化设施。 [0098] 在装载或者卸载操作完成之后，低温流体传送通道10可返回到保持状态。在保持状态期间，可在低温流体运载管路中保持低温温度。 [0099] 在另一方面，公开了在此所描述的冷却在低温流体传送通道组件中的低温流体运载管路的方法。 [0100] 在第一步骤，为低温流体运载管路提供液体低温流体。这可由于装载或者卸载操作而得以完成。 [0101] 可允许低温流体运载管路30中的液态低温流体的一部分加热和沸腾，从而冷却低温流体运载管路，以在低温流体运载管路30中提供蒸气空间。该蒸气空间将包括气态低温流体（沸腾气体）。 [0102] 来自运载管路30的气态低温流体可例如被储存在低温流体储存罐的蒸气空间中，该低温流体储存罐典型地在液化或气化设施处。 [0103] 一旦足够的液态低温流体已蒸发而产生沿着低温流体运载管路30的蒸气空间，则来自储存器（诸如储存罐的蒸气空间）的气态低温流体可沿着蒸气返回通道80流过。典型地，气态低温流体可在低温温度附近（即稍微高一点），即将低温流体保持为液态所需的温度。必要时，其可例如通过流过换热器被冷却到低温温度附近，在该换热器处，其可利用已液化的低温流体流（例如来自液化设施或低温流体储存罐）而被冷却。 [0104] 在蒸气返回管路80的端部处或附近，典型地在输入终端或输出终端处，具有减压装置（诸如减压阀）的连接管路可被制造到低温流体运载管路30中。减压装置可被调节以允许接近低温温度的气态低温流体从蒸气返回管路80进入到低温流体运载管路30，并且沿着低温流体运载管路长度流过而冷却它。该过程将保持运载管路30足够冷，以避免任何热膨胀或避免在冷却为接下来传送的低温流体而做准备的运载管路方面的任何很大延迟。 [0105] 在该操作期间，当气态低温流体作为沸腾气体从运载船传送到液化或再气化设施时，处于低温温度附近的气态低温流体沿着蒸气返回管路80的流动可以在与装载或卸载运载船期间的流动方向相反的方向上。 [0106] 在此所公开的可替代实施例中，低温流体运载管路可保持为始终装添有低温流体。在运载管路中所产生的气态低温流体可被送到蒸气返回管路。在这种实施例中，低温流体运载管路与蒸气返回管路例如经由气/液分离器和/或减压装置（诸如阀）而流体连通。 [0107] 例如，来自低温流体运载管路的低温流体可被送到气/液分离容器，该气态低温流体从该/液分离容器处被送到蒸气返回管路。 [0108] 来自蒸气返回管路的气态低温流体然后可用于产生动力，或者被送到沸腾气体压缩机，在该处其被转化为液体。当低温流体运载管路将液化设施连接到输出终端时，该实施例具有特别的应用。 |
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