[发明专利]真空绝热管道装配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装配用于传送低温流体的真空绝热管道系统的方法。更具体而言，本发明涉及这样一种方法，其中管道区段在第一地点制造且然后在第二地点装配，并且在装配期间，通过真空检漏检测管道区段之间的接头且成品管道区段经受低于大气压的压力。

背景技术

真空绝热管道用于在工业设施如空气分离站内传输低温流体。通常，真空绝热管道由具有设置在管之间的真空绝热体的同心布置的外管和内管组成。外管用作容纳真空绝热体和内管的壳体，而内管用来传送低温流体。

外壳还用来容纳绝热体内的真空以允许绝热体适当地起作用。通常，此真空为十微米汞柱压力或更小，且优选为1微米汞柱压力或更小。由于管道区段实际上只能在约20到30英尺之间运输，所以管道区段在第一地点如工厂制造，其中将真空施加到外壳与内管之间的绝热空间。然后利用管道区段之间的联接件在现场结合管道区段。

美国专利No.4,515,397公开了一种真空绝缘导管，其具有内管和外管以及管之间的绝热体，其中真空在制造期间施加到各区段。内管的端部区段从管道区段的相对端突出，以允许在现场将管道区段结合于它们的内管。管接缝周围的绝热联接件以及设置在管端的伸缩套(bellows)状装置阻止接合处的热泄漏。

美国专利No.6,695,358公开了一种与真空绝热管道区段的联接件结合使用的凸-凹卡接件(bayonet)或短管连接器。各管道区段具有抽空阀以允许抽空各区段和具有防爆膜(rapture disk)的端口，以防止管道区段在内管损坏后裂开。

美国专利No.6,216,745再次利用了已对其施加了真空的预制管道区段，其中外壳或外管通过伸缩套连接到内管。可在现场从帽口(cap port)抽空各区段。此外，由于管道区段相连，可在现场将蛤壳(clam-shell)装置固定在一起且然后填充以绝热体。U.S.6,252,282公开了一种类似装置，其中将真空状(vacuum-like)套管施加于管之间的接缝。

美国专利申请2006/0054234公开了一种低温管道系统，其形成在绝热护套(jacket)内，该绝热护套为连续导管，以沿内管的长度在内管周围形成单个绝热空间，该内管也是连续的。绝热容积被真空泵抽空到适度的真空且此后充满高纯度可冷凝气体，例如二氧化碳。此后，将绝热容积抽空到适度的真空。在管道系统的操作期间，任何残余的可冷凝气体被管容积内流动的低温液体冷却和凝结，以用于进一步降低管道系统内的压力。

所有其中单独抽空单独管道区段的现有技术专利的缺点在于，基于此类目的设置的阀和端口布置在可能发生故障的各个部位。此外，以其中各区段要保持真空的方式单独形成管道区段增加了区段的制造成本。再者，区段之间复杂的接头如单独的绝热联接件和卡接装置也增加了制造成本。关于美国专利申请2006/005423，虽然在此专利中未说明可通过以单独的区段形成管道系统并在现场组装系统来制造管道系统，然而如果设法这样制造，则将无法保证确保区段之间的接头将免于损耗真空的缺陷。

正如将说明的那样，本发明公开一种装配真空绝热管道的方法，该方法通过允许区段以与现有技术相比便宜和高度简化的方式连接而克服了现有技术的许多缺点，不具有多个用于施加真空的检修(service)点，但允许在现场安装成品管道系统期间检测区段之间的接头的完整性。

发明内容

本发明提供一种装配用于传送低温流体的真空绝热管道系统的方法。就这一点而言，术语“低温流体”包括在标准大气温度和压力的条件下通常为气态的流体。实例包括大气源气体，例如氧气、氮气、二氧化碳和氩气，以及含有液化天然气和其它碳氢化合物的混合物。

按照该方法，管道区段在第一地点生产。管道区段具有同心布置的圆筒形外壳、用以传送低温流体的内管以及位于圆筒形外壳与内管之间的绝热体。将管道区段从第一地点运输到第二地点，管道区段在该第二地点被装配为真空绝热管道系统。这通过结合内管的端部并在内管的接缝处将壳状区段连接到圆筒形外壳来完成。