一种用于液化天然气储罐的泵塔装置

技术领域

本发明属于液化天然气(LNG)低温储存装置技术领域，尤其涉及一种用于液化天然气储罐的泵塔装置。

背景技术

液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的化石能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的质量仅为同体积水的45％左右。

其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气船运送。液化天然气燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，所以液化天然气是一种比较先进的能源。

液化天然气是天然气经压缩、冷却至其凝点(-161.5℃)温度后变成液体，通常液化天然气储存在-161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内。其主要成分为甲烷，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。

液化天然气(LNG)以其绿色、环保、高效的优势一直作为石油替代的首选能源，成为全球发展最迅猛的能源行业之一。随着我国经济的快速发展和对环境治理要求的不断提高，LNG的应用与开发越来越受到各方的重视，LNG的重要性愈发凸显，从而引发了社会对清洁能源需求的快速增长。未来中国清洁能源发展的重点方向之一，就是LNG。

自1959年甲烷先锋号METHANEPIONEEER开始试验运行以来，世界范围内的LNG运输业整整经历了60多年的发展历程。在此过程中，LNG运输船技术也经历了从小型、简单、单一到目前的大型、复杂、专用的不断提升的过程。LNG船货物围护系统是LNG船舶的核心技术之一，主要功能为贮藏液态温度为-163℃的LNG货物。围护系统就是液货舱的隔离屏障和热绝缘，其主要作用是通过完全致密的金属薄膜确保LNG无泄漏；通过良好的绝热、绝缘能力，避免船体因冷却低温而失去强度和韧性。

泵塔结构作为LNG储罐的核心部件，需要完成LNG液体的低温运输传送功能外，还需抵抗地震等偶发恶劣工况。由鉴于此，发明一种用于液化天然气储罐的泵塔装置迫切必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于液化天然气储罐的泵塔装置，能够通过泵塔基座可有效限制泵液管的振动影响，并避免了管路因冷缩效应而造成的应力集中现象；通过导向连接件固定三根液管的垂直度要求，提高了管路安装的准确度，保证了泵塔装置的安装精度，并且便于爬梯的安装与固定。

一种用于液化天然气储罐的泵塔装置，包括泵液管、进液管、测液管、泵液管管套支撑、进液管管套支撑、测液管管套支撑、爬梯、导向连接件和泵塔基座，

所述的泵液管、进液管和测液管垂向成品字形平行布置；所述的泵液管管套支撑套固定在泵液管的顶端；所述的进液管管套支撑套固定在进液管的顶端；所述的测液管管套支撑套固定在测液管的顶端；所述的导向连接件将泵液管、进液管和泵液管固定平行布置，并整体吊装在穹顶上。所述的爬梯固定在导向连接件上；所述的泵液管插接在泵塔基座内；

优选的，所述的泵液管套支撑、进液管管套支撑和测液管管套支撑通过圆管、圆形腹板和肋板组合而成，与管路端部连接后安装在穹顶上，内部填充保温材料可起到起到保温作用，并能抵抗由管内外温差造成的冷缩变形。

优选的，所述的导向连接件由连接套管、导向滑动套管组合而成，可增加加筋肋板增加套管强度和刚度，三个套管方向均为垂向布置，用于固定泵液管、进液管和测液管的位置。

优选的，所述的导向连接件与泵液管、进液管和测液管通过导向滑动套管方式连接，导向滑动套管中安装导向滑动块，可有效避免由冷缩、振动或地震等工况造成的管路应力集中现象。

优选的，所述的所有导向连接件均为水平布置。导向连接件数量为3个或以上，按照穹顶到罐底的高度合理调整布置，能够有效控制泵塔的整体模态。

优选的，所述的用于液化天然气储罐的泵塔装置，其特征在于，所述的爬梯通过紧固件固定在导向连接件上，或者焊接在进液管、测液管上。爬梯可以布置在导向连接件外部或者内部，但需满足从吊顶至罐底的移动、站立、工作要求以及相应梯笼的安全保护要求。

优选的，所述的泵塔基座为圆筒形开孔结构，通过焊接方式固定在液化天然气储罐的底部。泵塔基座顶部安装滑动导向结构，可使泵液管在冷缩状态时自由收缩。泵塔基座底部填充保温材料，以阻隔罐底部内外温差导致的温度耗散。

优选的，所述的泵塔基座为圆筒形开孔结构，通过焊接方式固定在液化储罐或液货舱的底部，与底部金属预埋板相连接固定。

优选的，所述的泵塔基座底部分为两层或多层保温结构，内部填充如玻璃棉等保温材料，以阻隔罐底部内外温差导致的温度耗散。

优选的，所述的泵塔基座双层或多层保温结构中，主层板或次层板之间高度可按照储罐主层和次屏蔽层距离调整。

优选的，所述的泵塔基座可以是锥形开孔结构、锥形与圆柱型组合开孔结构、锥形桁架结构，开孔形式可以为圆形、方形、菱形、椭圆形或其多种组合形式，但都需要满足结构强度和泵液时的流量需求。

优选的，所述的泵液管、进液管、测液管、泵液管管套支撑、进液管管套支撑、测液管管套支撑、爬梯和导向连接件可以是整体预制整体吊装的生产工艺方式。整体吊装方式需要在穹顶预留吊装口，并在安装玩泵塔基座后整体吊装进罐体内，并在焊接玩泵液管管套支撑、进液管管套支撑、测液管管套支撑与穹顶支撑后，完成水泥浇灌封顶工作。

优选的，所述的泵液管、进液管、测液管、泵液管管套支撑、进液管管套支撑、测液管管套支撑、爬梯和导向连接件可以是现场组装的工艺方式。在安装玩泵塔基座后将泵液管与泵业管管套支撑吊装在罐体内，与泵塔基座对接校准。之后再分别安装进液管与进液管管套基座和测液管与测液管管套基座，并在完成穹顶的浇灌封顶工作后安装导向连接件和爬梯。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

所述的泵液管、进液管、测液管、泵液管管套支撑、进液管管套支撑、测液管管套支撑、爬梯、导向连接件和泵塔基座能够通过整体预制，并吊装进入储液罐，从而减少了施工周期，并降低了施工难度；

本发明通过泵塔基座可有效限制泵液管的振动影响，并避免了管路因冷缩效应而造成的应力集中现象；通过导向连接件固定三根液管的垂直度要求，提高了管路安装的准确度，保证了泵塔装置的安装精度，并且便于爬梯的安装与固定。

附图说明

图1为本发明所述泵塔装置示意图，该装置配有四个连接套管布置。

图2为本发明所述导向连接件。

图3为本发明的一种导向滑动垫块

图4为另一种泵塔装置结构示意图，只装配进液管和泵液管。

图5为本发明所述泵塔基座的圆柱形锥形组合开孔结构示意图。

图6为另一种泵塔基座的锥形开孔结构示意图。

图7为另一种泵塔基座的锥形桁架结构示意图。

图8为另一种泵塔基座圆柱开孔结构示意图。

图中：

1、泵液管；2、进液管；3、测液管；4、泵液管管套支撑；5、进液管管套支撑；6、测液管管套支撑；7、爬梯；8、导向连接件；9、泵塔基座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1至附图7所示，本发明提供一种用于液化天然气储罐的泵塔装置，包括泵液管1、进液管2、测液管3、泵液管管套支撑4、进液管管套支撑5、测液管管套支撑6、爬梯7、导向连接件8和泵塔基座9，

并且，所述的泵液管1、进液管2、测液管3、泵液管管套支撑4、进液管管套支撑5、测液管管套支撑6、爬梯7、导向连接件8和泵塔基座9能够通过整体预制；并吊装进入储液罐，从而减少了施工周期，并降低了施工难度。

另外，所述的泵液管1、进液管2和测液管3垂直平行设置；所述的泵液管管套支撑4套接在泵液管1的外表面；所述的进液管管套支撑5套接在进液管2的外表面；所述的测液管管套支撑6套接在测液管3的外表面；所述的爬梯7罩在进液管2和测液管3的外部并与导向连接件8相螺栓连接设置；所述的泵液管1插接在泵塔基座9的上部；所述的导向连接件8分别与泵液管1、进液管2和测液管3相铆接设置。

上述实施方案中，具体的，所述的泵液管1、进液管2和测液管3分别为不锈钢管设置；所述的泵液管管套支撑4、进液管管套支撑5和测液管管套支撑6相互卡接设置。

上述实施方案中，具体的，所述的爬梯7、导向连接件8和泵塔基座9分别为不锈钢板设置。

上述实施方案中，具体的，所述的泵液管管套支撑4、进液管管套支撑5和测液管管套支撑6分别螺栓连接在液化天然气储罐的顶部；所述的泵塔基座9螺栓连接在液化天然气储罐的底部。

上述实施方案中，具体的，所述的爬梯7和导向连接件8相互螺栓连接设置。

作为改进的实施例，如附图3至附图7所示，上述实施方案中，具体的，所述的导向连接件8设置有三个或者四个；所述的泵塔基座9为锥形开孔结构、锥形与圆柱型组合结构或锥形桁架结构。

本发明通过泵塔基座可有效限制泵液管的振动影响，并避免了管路因冷缩效应而造成的应力集中现象；通过导向连接件固定三根液管的垂直度要求，提高了管路安装的准确度，保证了泵塔装置的安装精度，并且便于爬梯的安装与固定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。