[发明专利]具有纤维隔热层的低温输送软管及构造这种输送软管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于碳氢化合物的低温输送软管，其包括内部软管、以同心方式围绕内部软管设置的外部软管、以及跨越介于内部软管和外部软管之间的环形间隙的间隔件，在环形间隙中包含有形成三维纤维基体的纤维隔热材料。本发明还涉及一种用于在这种低温输送软管中使用的纤维隔热材料，并涉及一种构造隔热低温输送软管的方法。

背景技术

上述类型的低温输送软管可以从美国专利No.6,186,181中获知。

美国专利No.6,186,181以Alcatel的名义公开了一种用于在大约-160℃的温度下输送低温碳氢化合物的挠性管，该管包括内部波纹金属管、在与内部管相距一定距离处设置的外部波纹金属管和间隔件，以及内部金属管和外部金属管之间的隔热材料。间隔件包括两个应用于内部管并沿相反方向缠绕的由纤维强化塑料制成的软绳。在波纹金属内部管和外部管之间的环形间隙中形成了10^-3兆巴(mbar)到10^-1mbar的真空。间隙中的隔热材料由提供三维纤维基体的绒质材料形成。绒质材料用于代替固体隔热材料或多层承压材料，这是因为这种绒质材料综合了低导热性(良好的隔热体)及快速排空所述两个金属波纹管之间的间隙的能力。对间隙进行排空或加压比在间隙中使用超隔热材料更可取，这是因为排空使高传导性的外部波纹管与高传导性的内部波纹金属管以最佳的方式隔离开。

在用于液化天然气(LNG)输送的外部金属波纹管内使用真空可在真空丧失发生时和/或一旦水经由外部管的相邻波纹螺旋带构成的焊缝中的开口或裂纹进入，就形成潜在的危险状况。这些类型的波纹管在更为静态的环境中用作架空软管时是可以接受的，但是在近海环境中用作 架空、浮式或水下LNG输送软管时，则由于存在海水进入到焊缝处的开口或(微小)裂纹中的危险导致可能是有危险的。尤其是在动态且潮湿的近海状况下，外部管要常遭受由风、波浪和软管附连其上的浮式结构的运动所产生的恒定弯曲力和拉力，这些力会轻易地导致在焊缝中形成小裂纹并且导致真空丧失。带有波纹内部管和外部管的LNG输送系统的弯曲半径相对更大，这并不遵从于波浪并且应该随时对其进行控制和限制，以避免出现管过度拉伸的状况，这是因为这将导致外部管的永久变形并且导致在外部波纹管中形成开口或裂纹。

美国专利No.6,186,181的连续LNG输送系统的另一个缺点在于，在连续制造的内部或外部金属波纹管中出现了局部裂纹的情况下，需要将整个系统拆开并用全新的LNG输送系统进行替换，这是一种相当昂贵而又费时的操作。

因此，需要一种挠性LNG输送系统，可将这种系统用在动态近海状况中，它随时防止任何海水的进入，具有小弯曲半径并且应该促进系统上不费力的维护和维修活动。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温输送软管，它能够用于动态近海环境，例如在风浪感生运动下的海上架空状况中，并且优选地用作一种浮式或水下低温输送软管。

本发明的另一个目的是提供一种易于制造、运行可靠、并且易于维修或更换的低温输送软管。

本发明的又一个目的是提供一种低温输送软管的构造(即，生产和/或维修)方法，在该低温输送软管中，能够快速并且准确地对齐内部软管和外部软管，并且能够易于调节该低温输送软管的长度。

至此，根据本发明的输送软管的特征在于，外部软管包括弹性或塑性材料，纤维材料在这些软管的至少一部分长度上与内部软管和外部软管邻接，并且形成间隔件。

根据本发明的输送软管的特征还在于，可以加入纤维材料，以便遍及内部软管的长度在内部软管上形成具有不同密度的区域。

此外，根据本发明的输送软管的特征还在于，可以组合成不同类型的纤维材料，以便形成遍及软管的长度的具有不同间隔特性的区域。