JP2005207592A - 断熱パイプライン - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な方法により熱収縮に適応できる断熱パイプラインを提供する。特に、高レベルの断熱および動作安全性を示すパイプラインを提供する。
【解決手段】 断熱パイプライン（Ｔ）は、内側から外側に向かって、第１のシールドパイプ（１）、第１の断熱層（２）、第２のシールドパイプ（３）、断熱材料から形成された第２の断熱層（４）、海水密度より大きな密度を有する材料から形成されたバラスト（５）、およびバラスト（５）の外側に、シールドされ衝撃耐性を有する保護ケーシング（６）を備える。本発明の低温液体の輸送方法は、上記パイプライン（Ｃ）を用いて低温液体を輸送することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は輸送用の断熱パイプラインに関し、特に、液化天然ガスの海中輸送用に意図された断熱パイプライン、その利用、およびそのパイプラインを含む海中ターミナルに関する。

通常、埠頭に横付けされたメタンタンカーと陸上貯蔵タンクとの間の液化ガスの水面輸送用に、ステンレス鋼パイプラインあるいはニッケル合金パイプラインが使用されている。これらのパイプラインが使用される場合、周囲温度から極低温、例えば大気圧における液化メタンの場合、−１６２°Ｃまでの冷却は、パイプラインを構成する材料の収縮を伴う。熱収縮を補償するためのメカニズムが、ループ（ｌｏｏｐ）形状の場合には、Ｕ形状の横方向の偏移を伴うパイプ部分によって、補償器の場合には、ベローの方法により波状のパイプ部分によって、強烈な収縮の結果としてパイプラインが損傷されることを防止するために、提供される。

さらに、パイプラインは、液化ガスの加熱を防止しその蒸発を制限するために、断熱材料を必然的に含まねばならない。

仏国特許出願第Ａ−２ ７４８５４５号は、液化天然ガスを輸送するための断熱パイプラインを開示している。このパイプラインは、２つの同軸管、制御された工業的真空状態下においてこれらの管の間の管状スペースを充填する断熱材、およびバラストとして機能する外部コンクリート被覆を含む。外部管はスチールからなり、一方内部管はインバールからなる。

従来のバラストパイプラインにおいて、バラストが破損した場合、パイプは局部的に水より低密度となり、底部から持ち上がる。この現象は、一旦開始されると、自動的にパイプラインに沿って伝達され、このときパイプラインは湾曲するか、あるいは水面に浮上する。

さらに、仏国特許出願第Ａ−２ ７４６８９１号は、石油製品を輸送するための断熱パイプラインを開示している。このパイプラインは、２つの同軸管、および制御された工業的真空状態下においてこれらの管の間の管状スペースを充填する断熱材を含む。
仏国特許発明第Ａ−２７４８５４５号明細書 仏国特許発明第Ａ−２７４６８９１号明細書

本発明の課題は、種々の特徴を示す新規の断熱パイプラインを提示することにある。特に、本発明の課題は、高レベルの断熱および動作安全性を示すパイプラインを提供することにある。

上記本発明の課題を解決するために、本発明の断熱パイプラインは、内側から外側に向けて、第１のシールドパイプと、第１の断熱層と、第２のシールドパイプと、断熱材料から形成された第２の断熱層と、海水密度より大きな密度を有する材料から形成されたバラストとを含む。第１の断熱層は断熱材料から形成される。パイプラインは、バラストの外側に、シールドされ衝撃耐性を有する保護ケーシングを、さらに含む。

二重の断熱層は、第２のシールドパイプが被る熱サイクルの大きさを最小化でき、同時に、液体による第１の断熱層へのいかなる侵入からもコンクリートバラストおよびスチールケーシングを断熱できるように第２の断熱層を維持する。

２つのパイプを重ねることおよび保護ケーシングによって、本発明は、本応用および他の同様な産業上の応用のために、向上された安全性を有する設備を提供する。

バラストの破損が発生した場合であっても、バラストはケーシングによって適正な位置に維持され、その結果、パイプラインの見かけの重量は変化しない。これはパイプラインが浮上したりあるいは破損したりすることを防止する。

好ましくは、第１のシールドパイプ、第２のシールドパイプおよび保護ケーシングからなる群の少なくとも１つの要素は、以下の機械的特性を有する：

Ｒｅ＞Ｅ・α・ΔＴ

ここで、Ｅは構成材料の弾性係数であり、αは構成材料の熱膨張率であり、ΔＴは、要素のサービス温度と周囲温度との温度差であり、Ｒｅは要素のサービス温度における材料の降伏強度である。

この特性は、対応する要素に関して、適所において熱収縮を補償するシステムを不要となし得る。そのため、他の同様な産業上の応用の場合のように、液化ガスの輸送の場合において、本発明は、熱膨張に適応するための特に簡易な方法を提示する。

有利には、２つのパイプはこの特性を示す。

有利には、第１および第２のシールドパイプのうちの少なくとも１つは、ニッケル高含有量の合金からなる。これら合金、例えばインバールは、上記特性の取得を可能にする。

１つの実施形態によれば、第２のシールドパイプは、ポリマー樹脂を基にしたコンポジットから形成される。第２のシールドパイプを製造するためにそのような材料を使用することは、パイプラインの製造コストの大幅な低減をもたらす。さらに、そのコンポジットは、上記機械的特性を示すために選択され得る。

有利には、２つのパイプおよび外部ケーシングは、熱収縮を補償するためのいかなるシステムをも有しないパイプラインの製造を可能にする本特徴に適合する。

他の実施形態によれば、第１および第２のシールドパイプのうちの少なくとも１つは、熱収縮を補償するための少なくとも１つのシステムを備える。そのようなシステムは、熱影響の改善された吸収を可能にする。

好ましくは、該熱収縮補償システムは、少なくとも１つの径方向の波状ひだを含むスリーブの形状を成す。

好ましくは、第１のシールドパイプ、第２のシールドパイプおよび保護ケーシングからなる群の少なくとも１つの要素は、その端部において、該要素が受ける熱ストレスを吸収する固定された連結部に結合される。

有利には、バラストは、第２の断熱層と保護ケーシングとの間に含まれる円筒状の空間内へ、液状、粉状、あるいは粒子状の形態で投入され得る材料からなる。好ましくは、バラストは、保護ケーシングの内部においてコンクリートを含む。コンクリートは投入しやすいからである。ケーシングはモールドとして機能する。さらに、コンクリートは、組み立て品に好ましい衝撃抵抗および完全なシールドを提供するスチールケーシングによって、外部環境から保護される。

パイプの適正な構成および材料特性の選択は、本発明の容易な実施および利用に寄与する。特に、コンクリートの使用は、従来の製造技術において遭遇したアセンブリの収縮を克服し得る。また、スチールケーシングへのコンクリートの投入は、スチールの好ましい機械的弾性を好適に得ることができ、それによってパイプラインの衝撃感度を低減することができる。同時に、腐食位置を検出するための視覚的認識を可能にする。

さらに好ましくは、コンクリートバラストと第２の断熱層との間に、保護フィルムが配置される。保護フィルムは、投入中に、コンクリートレイタンスが第２の断熱層へ侵入することを防止する機能を有する。

有利には、バラストは、コンクリート内に提供される少なくとも１つの、通風あるいは排水に使用され得る中空ダクトを含む。好ましくは、中空ダクトは、長手方向であってパイプラインの全長におよんで配置される。さらに、中空ダクトは、コンクリートから排出する水を放出したり、あるいは海水の浸入を検出したりすることができる。必要に応じて、不活性ガスを循環させることも可能である。

好ましくは、第１および第２の断熱層のうちの少なくとも１つは、周囲温度において２０×１０^−３Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有し、好ましくは−１６０°Ｃにおいて１６×１０^−３Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有する材料から形成される。アエロゲルはこの特徴を満たす。

そのような断熱によって、十分な断熱を確保するための制御された工業的真空は、もはや必須ではない。これは、減圧装置を備えたり、および工業的真空を設置するためにパイプラインを特別な大きさにしたりすることを防止する。そのため、本発明は、上記工業的真空を不要とし、その結果、パイプラインの実施と利用を増大させる。

有利には、第１および第２の断熱層のうちの少なくとも１つは、アエロゲル型ナノ多孔質材料から形成される。アエロゲルは、超微細でありかつ高多孔質（９０％まで）である構造を有する低密度の固体材料である。例えば、アエロゲルは、シリカ、アルミナ、ハフニウム、カーバイド、および様々なポリマーを含む多数の材料から生成され得る。そのナノ寸法構造は、例え、ガス分子の平均移動行程が低減され、またそれによりアエロゲル内部のエネルギーおよび質量の輸送が低減されるとしても、アエロゲルに特別な断熱特性を与える。それは、例えば固体あるいは断熱発泡タイプ等の他の断熱材の熱膨張率よりも２倍から４倍小さい熱膨張率を提供する。

本発明の１つの特別な実施形態によれば、第１および第２の断熱層のうちの少なくとも１つは、編物状の形態を有する。本発明の１つの特別な実施形態によれば、第１および第２の断熱層のうちの少なくとも１つは、受け入れを意図された空間への投入を許容する粉状あるいは粒子状の形態で存在する。例えば、そのような断熱層はビーズ状の形態であり得る。粉状あるいは粒子状の材料の使用は、特に、従来の生産技術と比べてより少ない精密誤差しか要求されないことによって、パイプラインの組み立てを容易にできる。特に、これらの材料は、断熱の非連続性を生じることなく、パイプ間の位置誤差を許容する。

さらに好ましくは、この断熱層、あるいはこれら粉状あるいは粒子状形態の断熱層は、その長手方向の２つの端部において、断熱材料から形成されたブロック装置によって閉鎖される少なくとも１つの部分を含む。これらブロック装置はガス透過性であり得る。これらブロック装置は、また、例えばグラスファイバタイプのガス透過性フィルタによって必要に応じて封鎖された孔によって、長手方向に横断され得る。ガス透過性は、例えば窒素フラッシングの実行を可能にする。

有利には、粉状あるいは粒子状形態の断熱層は、パイプラインと平行に配置され、かつ該断熱層と実質的に同一の厚さ有する断熱材料から形成された少なくとも１つのスペーサバーを含む。このスペーサバーはガス透過性であり得る。

本発明の特別な実施形態によれば、例えば光ファイバであり得るリークを検出する装置が、例えば、第１のパイプと保護ケーシングとの間において、該パイプラインの長手方向の全長におよんで配置される。

有利には、パイプラインは、縦列接続可能な、前もって形成された（プレハブ：ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ）パイプラインユニットからなる。これらの接続の領域において、断熱層は好ましくは繊維状の形態にある。ケーシングおよびシールドパイプは、追加部品を用いて、あるいは溶接されたビーズによって直接、接続され得る。

さらに有利には、プレハブ・パイプラインユニットは、少なくとも１つの段状の端部であって、外側径方向へ相対的に減少する長手方向の延長部を有する部分の構成要素である端部を有する。プレハブ・パイプラインユニットのこの構成は、その組み立てを容易にするリリーフ（ｒｅｌｉｅｆ）を形成する。

本発明はまた、上記パイプラインを用いた低温液体を輸送する方法を提供する。低温液体は、例えば液化ガスであり得る。

特別な実施形態によれば、不活性ガスが、第１および第２の断熱層のうちの少なくとも１つを通して循環される。しかしながら、不活性ガスの循環は、断熱材内に含まれる空気との接触によってもたらされる可能性のあるリークの結果によるガスによって生じる爆発性の混合物の形成を防止するための好ましい実施形態において、提案される。

本発明の他の実施形態において、液化ガスを輸送するための港湾ターミナルであって、本発明の少なくとも１つのパイプラインによって陸上設備と接続される、積荷ステーションあるいは積降ステーションを備えることを特徴とする、港湾ターミナルが提供される。パイプラインの端部が固定された連結部に結合され得る。陸上設備は、例えば液化ガス貯蔵所である。

以下の、添付の概略的な図面を参照した実証的でかつ非限定的な例によって与えられる本発明の種々の実施形態の詳細な例示的記載の中において、本発明はより理解され、また、他の目的、詳細、特徴、およびそれらの利点も、より明らかとなる。

（第１実施形態）
ここで、図１〜図６を参照して、第１実施形態によるパイプラインＣのパイプラインユニットＴが、説明される。パイプラインユニットＴは、内側から外側に向かって、第１のシールドパイプ１、一次断熱層と呼ばれる第１の断熱層２、第２のシールドパイプ３、二次断熱層と呼ばれる第２の断熱層４、保護フィルム１３、コンクリート被覆５、および保護ケーシング６を備えた多重層構造を有する。

図１、２および図３は、パイプラインユニットＴの端部Ｅの形状を示す。図２によると、パイプラインユニットＴは、円筒形状で円形の断面を有する第１のパイプ１を含む。第１のパイプ１はシールドされ、かつ低膨張率の材料からなる。第１のパイプ１は、例えば、特に「Ｉｍｐｈｙ Ａｌｌｏｙ」から入手可能なインバール（Ｉｎｖａｒ）からなり得る。

好ましくは液化ガスである輸送液体は、第１のパイプ１のボア部７を通じて通過できる。第１のパイプ１は、輸送液体に関して第１のシーリングバリアを構成する。

第１のパイプ１の外表面上を、一次断熱層２が取り囲む。一次断熱層２は、長手方向に、第１のパイプ１より短い。一次断熱層２は、低い熱伝導率、すなわち周囲温度において２０×１０^−３Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の低い熱伝導率を有する材料からなる。この材料は、例えば、−１６０°Ｃにおいて１６×１０^−３Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有するアエロゲルであり得る。好ましくは、この断熱層２において使用されるアエロゲルは、ビーズ状の形態である。適正なアエロゲルビーズは、特に「Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ」から入手可能である。

パイプラインユニットＴの各端部Ｅにおいて、円環形状のブロック装置８が一次断熱層２の端部を占める。

図４、５および図６に見られるように、一次断熱層２は、長手方向に、アジマス方向に間隔をあけられたスペーサバー１４の対を含む。これらバー１４は、図４および図５によれば、おおよそ９０°の角度の間隔をあけられ、一次断熱層２の下側に形成された各線に配置される。図６によれば、各パイプラインユニットＴは５対のスペーサバー１４を有する。ブロック装置８およびスペーサバー１４は、好ましくは、断熱層２の熱伝導率に近い熱伝導率を有するガス透過性の材料からなる。この材料は、例えばフェーノール発泡材あるいはポリウレタン発泡材であり得る。

その結果、第１のパイプ１とパイプラインユニットＴの他の要素との間に、熱的結合が形成されない。

変形として、スペーサバー１４は異なる角度の間隔に置かれ得、また、その数、大きさ、形状、およびアジマス面における配置において変更され得る。また、スペーサバー１４は、一次断熱層２の下側に形成された線に沿った単一の縦長配置の細長い形状を取り得る。

一次断熱層２は、外部環境から第１のパイプ１への熱供給を制限する。

ブロック装置８はアエロゲルビーズを一次断熱層２の内部に閉じ込めることができる。第１のブロック装置８は、シールド容器を形成するために一次断熱層２の端部の１つに配置される。第２のブロック装置８は、一次断熱層２がアエロゲルビーズによって充填された後に、一次断熱層２の他の端部に配置される。

最終的に、第１のパイプ１は、一次断熱層２内に存在する少なくとも１つのスペーサバー、すなわち実施例においてはスペーサバー１４の対を用いて、第２のパイプ３によって支持される。特に、スペーサバー１４は、一次断熱層２を損傷することなく、第１のパイプ１の自重を第２のパイプ３に伝達することができる。

ブロック装置８は好ましくはガス透過性であり、窒素であり得る不活性ガスを一次断熱層２内に循環させることができる。それによって、第１のパイプ１のシーリングロスが発生した場合において、輸送液体が空気と接触することによる爆発性の混合物の形成が防止される。一次断熱層２は、その１つの端部において注入された窒素（Ｎ_２）による不活性ガスによって洗い流される。不活性ガスは、一次断熱層２の１つの端部において供給される圧力によって循環され、他方の端部から排出される。一次断熱層２の不活性化は、一次断熱層２内に存在するガスをモニターでき、その結果、いかなるリークをも検出できる。

図１によれば、各ブロック装置８は８つの穴９により長手方向に貫通されている。これらの穴９はガス透過性材料によって閉鎖されている。しかしながら、ブロック装置８がガス透過性である場合には、穴９は任意である。穴９は、ブロック装置８内においてその数および配置は変更され得、結合されたガラス編物のようなガス透過性材料によって閉鎖されている。穴９は、不活性ガスの循環を容易にする一方、一次断熱層２、すなわちアエロゲルビーズの漏れを許さない。

シールドされ円形断面の第２のパイプ３は、第１のパイプ１と同軸に、一次断熱層２の周囲に配置される。本実施形態において、第２のパイプ３は、第１のパイプ１と同一材料からなり、また同一の厚さを有する。第２のパイプ３は、各端部Ｅの長さが第１のパイプ１より短い点において、第１のパイプ１と異なる。第２のパイプ３は下層の一次断熱層２と同一の長さを有することが認められ得る。これは、対応するリリーフが第１のパイプ１と第２のパイプ３の間に提供されることを意味する。

第２のパイプ３は、また、第１のパイプ１のリークに続くガスによる一次断熱層２の進入の場合における、輸送液体に関するシーリングバリアを構成する。第２のパイプ３は、また、従来のパイプラインと比較して。パイプラインＣの収縮を低減する役割をする。特に、第１のパイプ１のようにインバールのような低い熱膨張率を有する材料からなるため、第２のパイプ３は他の金属より少なく膨張し、第１のパイプ１のように、膨張ストレスを補償する手段、例えばループ形状あるいはベロー型の補償手段の設置の必要性を回避する。

二次断熱層４が第２のパイプ３を取り囲む。二次断熱層４は、内部層４１および外部層４２の２重層からなる。各層は、低熱伝導率の材料からなり、例えば、−１６０°Ｃにおいて１２×１０^−３Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有する好ましくは編物形状のナノポーラス材料のアエロゲルであり得る。この材料は、また、有利には、ガス透過性である。適正なアエロゲル編物は、特に「Ａｓｐｅｎ Ａｅｒｏｇｅｌｓ」から入手可能である。内部層４１および外部層４２の各々は、図９に示された層（１４１および１４２）と同様に２つのハーフシェルからなる。具体的な例では、内部層４１の厚さは１９．２ｍｍであり、外部層４２の厚さは２２．２ｍｍである。外部層４２を形成するハーフシェルは、円形断面の空洞シース１５に適応するように、特にその厚さを有する。空洞シース１５は、外部層４２を構成する２つのハーフシェルの下方接合部において、パイプラインユニットＴの全長におよんで長手方向に通過する。このシース１５は、リークの検知あるいは位置を特定するための光ファイバあるいは他のシステムを収納することを意図する。シース１５は、ベルソケット状の広がり端部１６ａを有し、広がり端部１６ａは隣接するパイプラインユニットＴの他の端部１６ｂに接続する。二次断熱層４は、第２のパイプ３と比べて長手方向に短い。これは、二次断熱層４と第２のパイプ３との間に追加リリーフが提供されることを意味する。二次断熱層４は、異なる層数、異なる材料から構成され得、あるいはその厚さ内に光ファイバ用のシース１５を収納しなくてもよい。

二次断熱層４は、外部環境から第２のパイプ３への熱の供給を制限するために使用される。二次断熱層４は、また、第２のパイプ３の外部を断熱するために使用され、かつ第１のパイプ１のリークに起因する液化ガスによる一次断熱層２への侵入の場合における、外部保護ケーシング６の過度の冷却を防止する。二次断熱層４は、好ましくはガス透過性である。これは、上記断熱層２の場合と同様な目的によって、断熱層４の内部に窒素のような不活性ガスを循環させることを可能にすることを意味する。

好ましくはシース１５内に配置される光ファイバ（図示されず）は、リーク検出装置の一部を形成する。このリークの検出およびリークの場所を特定する装置は、液化ガスのリークによる外部層４２内での異常な低温箇所の検出および場所特定のために使用される線形ファイバ型温度センサ（ＤＴＳ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｓｅｎｓｏｒ）である。光ファイバは、パイプラインＣが組み立てられるときにシース１５内に配置される。光ファイバは、例えばアラミドファイバを使用してパイプラインに沿って引っ張られ、あるいは圧縮空気によって押し込まれ得る。光ファイバは、パイプラインＣへの干渉なく、例えば同様のアラミドファイバを使用してパイプラインに沿って引っ張ることによって、設置と同様な方法で取り替えられ得る。パイプラインユニットＴを結合する場合にも、そのようなリーク場所特定装置を設置することは想定され得る。複数の理由から、二次断熱層４内の外部層４２内に光ファイバを設置することが、好ましい。まず第一に、この位置においてリーク発生時に、光ファイバは様々な重要な大きさを検出し、その機能を害するような大き過ぎる熱サイクルは光ファイバに課されない。最終的に、この場所において、光ファイバの信号の大きさは、低温にもかかわらず受理可能に留まる。

円形断面である保護ケーシング６は、二次断熱層４の周囲に間隔をおいて同軸に配置される。保護ケーシング６は、その上部に形成された線上に持ち上げ装置６１を伴って提供される。図９によれば、持ち上げ装置６１は、パイプラインユニットＴの長さより短い棒状の形状である。この棒は、パイプラインユニットＴの長手方向において、端部Ｅ間の中間点に配置されている。持ち上げ装置６１には、孔６２が横方向に横断するように設けられている。持ち上げ装置６１は、海水による腐食を制限するために、過度に厚く形成され、また腐食防止被覆を有する。過度の厚さは、また、パイプラインＣを外部の衝撃から保護できる。持ち上げ装置６１の孔６２によって、パイプラインＣは持ち上げられ、かつ操作される。保護ケーシング６の長さは、二次断熱層４の長さより短い。これによって、パイプラインＣの外側と二次断熱層との間に、さらなるリリーフが形成される。

保護フィルム１３が、二次断熱層４にコンクリートが侵入するのを防止するために、二次断熱層４の周囲に配置され得る。

コンクリート被覆５が、パイプラインの中央部（パイプ１、断熱層２、パイプ３、断熱層４、および保護フィルム１３）と保護ケーシング６との間の円筒状空間の中に投入され、かつ充填される。空洞ダクト１２が、長手方向であってパイプラインユニットＴの全長におよんで配置される。空洞ダクト１２は円形断面を有し得る。

コンクリート被覆５によって、海水を超える全体的密度が中空のパイプに与えられ、それによって、パイプラインＣは、中空の状態（パイプ３の周囲に設けられたコンクリートの密度）において、海底に自然な状態で静止できる。沈められたパイプの見かけの重さは、１ｍ当り１０ｋｇより大きくなければならない。これは、パイプラインＣによって発生する動きを制限し、その結果、パイプラインＣの損傷を制限する。空洞ダクト１２によって、コンクリート被覆５を取り囲む保護ケーシング６のリークに伴うコンクリート被覆５内への海水の浸入が排除され、かつ投入コンクリートの乾燥によって生じる水が排水される。必要に応じては、空洞ダクト１２内に不活性ガスが循環され得る。

二次断熱層４の周囲に任意に配置された保護フィルム１３は、コンクリート５が保護ケーシング６に投入されるときに、コンクリート５のレイタンスが二次断熱層４に侵入することを防止する機能を有する。保護フィルム１３は、また、コンクリート被覆５による削りの影響から二次断熱層４を保護せねばならず、かつ液化ガスの通過中における熱収縮の違いによる二次断熱層４とコンクリート被覆５との間の摩擦から二次断熱層４を保護せねばならない。

パイプラインＣは、端部Ｅに縦列接続されたパイプラインユニットＴによって形成される。パイプラインユニットＴは、例えば４ｍの長さを有する。パイプラインユニットＴは、所望の長さ、例えば５０００ｍの長さのパイプラインＣを形成するために、縦列接続される。パイプラインユニットＴの長さおよび接続数は、その応用に基づいて明らかに変更され得る。上記されたように、パイプラインユニットＴの様々な要素は、互いに関連して、半径方向の外側に向かって減少する、長手方向の伸びを有する。パイプラインユニットＴの端部Ｅのこの段階的な構造によって、様々なパイプラインユニットＴの結合操作が容易化される。特に、この構造は、例えば第１のパイプ１のような最内側の構成への処理を容易化するリリースを生成する。このように生成されたリリースは、また、溶接作業用の追加部品の供給を可能にし、かつ接合領域に断熱材を配置させることができる。

２つのパイプラインユニットＴ間の接続構造が図７，８および図９に示される。

隣接する２つのパイプラインユニット（Ｔ１およびＴ２）は、溶接ビードによって縦列に溶接される。

このとき、２つの一次断熱層１０２、すなわち内側の一次断熱層１２１および外側の一次断熱層１２２が、第１のパイプ１の結合の周囲に配置される。内側の一次断熱層１２１および外側の一次断熱層１２２は、各々図９に示されるように、例えばアエロゲルであり得るような編物状の断熱材からなる一対のハーフシェルから形成される。２対のハーフシェルの接合面は互いに直角である。

次に、パイプラインユニット（Ｔ１およびＴ２）の第２のパイプ３は、互いに追加部品を用いて溶接される。追加部品は、本実施形態においてはハーフシェル１０３の形状であるが、スプリットリングの形状でもあり得る。インバーから形成された２つのハーフシェル１０３は、周囲の溶接ビードによってシールドされた状態で第２のパイプ３に溶接され、長手方向の溶接ビードによって互いに溶接される。

次に、２つの二次断熱層１０４、すなわち内側の二次断熱層１４１および外側の二次断熱層１４２が、第２のパイプ３を接続するハーフシェル１０３の周囲に配置される。内側の二次断熱層１４１および外側の二次断熱層１４２は、上記内側の一次断熱層１２１および外側の一次断熱層１２２と同様な構成を有する。外側の二次断熱層１４２によって、シース１５は、その２つのハーフシェルの下側の結合領域内を貫通することができる。さらに、光ファイバのシース１５は、この溶接に干渉しないように、ハーフシェル１０３の結合の後にこの接合内にスライドされる。一次断熱層１０２および二次断熱層１０４用に実施されたハーフシェル対の使用は、断熱材の取り扱いおよび設置の操作性を容易化させる。異なった色のハーフシェル対の使用は、さらにその設置を容易化させる。

次に、一対のハーフシェル１０５が二次断熱層１０４の周囲に配置される。各ハーフシェル１０５は、その上部に生成された線上の空洞ダクト１１２によって長手方向に横断される。下側のハーフシェル１０５の空洞ダクト１１２は、接続パイプラインユニット（Ｔ１およびＴ２）の空洞ダクト１２の接続を可能にする。

図９に示されない保護フィルム１３は、二次断熱層１０４とコンクリート・ハーフシェル１０５との間に、任意に追加され得る。

最後に、接続パイプラインユニット（Ｔ１およびＴ２）の保護ケーシング６が外部の追加部分を使用して接続される。外部の追加部分は、有利には、より大きな直径を有する隣接の管６と対をなすスプリットリング１０６の形状である。スプリットリング１０６は、２つのシールドされた周囲の溶接ビードによって、隣接するパイプラインユニット（Ｔ１およびＴ２）の保護ケーシング６の端部が溶接されるように、それが接続レベルになるまでに、パイプラインユニットの１つに沿って長手方向に提供される。
（寸法の具体例）
第１のパイプ１の内径は８００ｍｍであり、その厚さは３ｍｍである。内径は圧力低下の第１の見積もりによって調整される。第１のパイプ１の厚さは、降伏強度の６６％のストレスを許容して、メタンタンカーのポンプの降伏強度の関数として３ｍｍと判断された。

一次断熱層２の厚さは、４０ｍｍである。第２のパイプ３は８９２ｍｍの内径を有し、各端部Ｅにおいて、第１のパイプ１より１５０ｍｍ、長手方向に短い。

二次断熱層４は、同様に４０ｍｍの厚さを有し、各端部Ｅにおいて、第２のパイプ３より１００ｍｍ、長手方向に短い。

保護ケーシング６は、ほぼ１６ｍｍの厚さを有する。

コンクリート被覆５は、ほぼ５５ｍｍの厚さを有し、空洞ダクト１２は、ほぼ４０ｍｍの直径を有する。

パイプラインユニットＴおよび第１のパイプ１の長さは４０００ｍｍであり、一次断熱層２および第２のパイプ３の長さは３７００ｍｍであり、二次断熱層４、保護フィルム１３および保護ケーシング６の長さは３５００ｍｍであり、コンクリート被覆の長さは３４８０ｍｍである。

図１０に示されるように、ここでは、ロードおよびアンロード基地Ｐと地上施設Ｉとの間において液化ガスを輸送のために、上記パイプラインＣを使用する港湾ターミナルが説明される。参照番号７５は、海水面を示す。

積荷／積降ステーションＰは、固定沖合施設に属する。積荷／積降ステーションＰは、可動腕７１および台脚７０によって支持され、可動腕７１を支持するプラットフォーム２４を備える。固定コンクリートタワー２５がプラットフォーム２４の下に架設される。可動腕７１は、従来技術によるメタンタンカーの積荷／積降ラインに接続可能なスリーブ（図１０に示されず）を運ぶ。可動腕７１は、固定タワー２５内においてプラットフォーム２４と海底Ｆとの間に伸びる接続パイプ２３に接続される。固定タワー２５の底において、接続パイプ２３は、コンクリート２６に埋め込まれた固定連結部ＢによってパイプラインＣと接続される。

積荷／積降ステーションＰは、あらゆるタンカーのきっ水（ｇａｇｅ）に適合する回転自在の可動腕７１を介して、メタンタンカー（図示されず）に液体を積み揚げ、あるいはメタンタンカーから液体を積み降ろす。

同様に、陸上設備Ｉは、液化ガス貯蔵タンク（図示されず）に接続され、かつ固定タワー２５ａ内の海底Ｆまで伸びる接続パイプ２３ａを備える。固定タワー２５ａの底において、同様に、接続パイプ２３ａは、コンクリート２６に埋め込まれた固定連結部ＢによってパイプラインＣと接続される。非沈没型の接続パイプ（２３および２３ａ）も、従来技術に従って、例えば、適正な断熱材によって内側を覆われ、また補償システムを提供されたステンレス鋼パイプの形態において、設計可能である。

パイプラインＣの端部は、積荷／積降ステーションＰおよび陸上設備Ｉにおいて、固定連結部Ｂに結合されている。

積荷／積降ステーションＰおよび陸上設備Ｉに接続されたパイプラインＣは、海底Ｆ上に静止している。パイプラインＣによって、液化ガスを、長距離、例えば５ｋｍに及んで積荷／積降ステーションＰと陸上設備Ｉとの間を輸送することができる。それによって、ステーションＰを岸から遠距離の位置に設定することができる。上記の寸法例による２本のパイプラインＣによって、流量レート６０００ｍ^３／ｈの液化ガスを輸送することができる。これによって、１４４０００ｍ^３のメタンタンカー積荷が、１２時間で輸送可能である。

本発明によるパイプラインＣは、また、積荷／積降ステーションＰと陸上設備Ｉとの間において、蒸気状のガスを輸送するために提供され得る。それは、機能的には異なるが、物理的には、液化ガスを輸送する上記２本のパイプラインと同一である。このパイプラインは、メタンタンカーの積み降ろしの間において、積み降ろされる液化ガスの量と置き換える必要がある、蒸気状のガスの量をメタンタンカーに輸送するために使用される。

パイプラインＣの敷設は、陸上でのパイプラインユニットＴの前プレハブ工程、次にプレハブ・パイプラインユニットＴの海上での組み立て工程、およびパイプラインＣの固定連結部Ｂへの接続工程を含む。海上での組み立て工程数を最少化するために、例えば、４メートルのパイプラインユニットＴを４０から６０ｍのユニットに組み立てることが、実行され得る。そのために、組み立てられた４０から６０ｍのパイプラインユニットＴを、
「Ｓ−ｌａｙ」はしけから組み立てることが想定され得る。はしけには、海底Ｆとはしけとの間に吊り下げられるパイプラインＣの部分を支持するために、スティンガー（ｓｔｉｎｇｅｒ）が装備されねばならない。また、陸からの設置も想定され得る。

パイプラインＣの固定連結部Ｂへの接続は、図１１に示される。各固定連結部Ｂは、種々の要素、すなわち、内部クランプ１７、外部クランプ１８、およびカバー１９から構成される。

内部クランプ１７はパイプ１７ｂを含み、パイプ１７ｂの内面は肩部１７ｃを有し、パイプ１７ｂの外面は径方向に突き出た外側カラー（ｃｏｌｌａｒ）１７ａを有する。外側の直径は、外側カラー１７ａからカバー１９に面する端部に向けて減少している。

外部クランプ１８は３つの部分、すなわち、パイプ１８ｂ、その端部がカバー１９に面する径方向外側への外側カラー１８ａ、およびパイプ１８ｂの２つの端部間の径方向内側への環状カラー１８ｃを含む。環状カラー１８ｃの内径は、外側カラー１７ａとパイプラインＣに面する端部との間に位置するパイプ１７ｂの部分の外径と実質的に一致する。外部クランプ１８は、カバー１９に面する外側カラー１８ａの面に配置される一連のねじピン１８ｄを含む。外部クランプ１８の外径は、外側カラー１８ａとパイプラインＣの保護ケーシング６に接続される端部Ｓ３との間の部分において、わずかに減少する。

カバー１９は、該カバーの回転軸と同軸の円上に配置されたオリフィス１９ｂによって長手方向に横断された、ほぼディスク状の形状を有する。カバー１９は、また、その直径がパイプ１７ｂの外径と実質的に対応する中央開口部１９ｃを有する。カバー１９は、また、外部クランプ１８から離れて、その表面から突き出た複数のリブ１９ａを有する。これらリブ１９ａは、熱交換を促進するとともに、カバー１９を補強する。

最後に、コンクリート２６は、パイプ１８ｂの外面およびパイプ１８ｂに接続されるパイプラインＣの端部Ｅの外面を取り囲む。

次に、パイプラインＣの固定連結部Ｂへの取り付け方法が説明される。

パイプラインＣの端部Ｅは、好ましくは、海水の外で組み立てられ、続いてストッパーの適合化の後に、組み立て体は、コンクリート内に固定されるように沈められる。最初に、パイプラインＣの端部Ｅは、肩部１７ｃまで達することなく、内部クランプ１７のパイプ１７ｂの穴に押し込まれる。第１のパイプ１の端部は、端部Ｓ１と肩部１７ｃとの間において、パイプ１７ｂの内部表面に溶接される。第２のパイプ３は、端部Ｓ２と外部クランプ１８の径方向内側へのカラー１８ｃとの間において、パイプ１７ｂの外部表面に溶接される。この場所でのパイプ１７ｂの厚さは、第１のパイプ１と第２のパイプ３との間で得られる厚さと正確に一致する。

断熱材２２が、カラー１８ｃと二次断熱層４の端部およびコンクリート被覆５の端部との間によって決定される空間内に配置される。断熱材２２によって、二次断熱層４の断熱およびコンクリート被覆５の断熱が、外部クランプ１８内まで拡張される。

内部クランプ１７は、径方向内側へのカラー１８ｃと内部クランプ１７の径方向外側への外側カラー１７ａとの間に第１の位置設定ウェッジ２０ａを挿入することによって、外部クランプ１８と関連づけて長手方向に配置される。保護ケーシング６と外部クランプ１８とを固定する端部Ｓ３において、溶接が行われる。第２の位置設定ウェッジ２０ｂが、第１の位置設定ウェッジ２０ａと離れて、カラー１７ａに対して配置される。

次に、カバー１９が、ピン１８ｄをオリフィス１９ｂを通して係合することによって、第２の位置設定ウェッジ２０ｂおよび径方向外側へのカラー１８ａに対して配置される。続いて、カバー１９は、ピン１８ｄにねじ留めされるナット２１によって、接続の支持が維持される。カバー１９は、ウェッジ２０ｂを支えることによって、外部クランプ１８内において内部クランプ１７を固定する。

海水内における固定連結部Ｂへの取り付けも想定され得る。

パイプラインＣの２つの端部Ｅの固定連結部Ｂへの結合の結果、パイプラインＣは、熱収縮を補償する装置を用いずに、積荷／積降ステーションＰと陸上設備Ｉとの間において、張力のもとに配置され得る。その結果、圧力降下が低減され、輸送流量レートが改善される。固定連結部Ｂは、液化ガスの輸送によるターミナル収縮に抵抗するような方法によって、設計されかつ固定される。固定連結部Ｂは、ターミナル荷物を引き揚げるための装置を備える。パイプ（１および３）の冷却に起因する張力、および、適正には、その温度が外部環境に従う外部保護ケーシング６の冷却に起因する張力は、積み降ろし操作の間において、パイプ１内において流断面に供給される圧力降下に対応する底部効果によって部分的に補償される。しかしながら、底部効果によるストレスは、材料の収縮に起因するストレスに比べて小さい。

上記寸法例において記載された寸法は、当然、強制的でも制限されるものでもなく、意図された応用によって発生する収縮に対して各々適合されたものであらねばならない。

以下、内圧および外圧にさらされる円断面を有する管、ここではパイプラインＣ、シールド管（１および３）、および保護ケーシング６のサイズを決定する方法が説明される。

ここで、管がさらされる内圧（Ｐｉｎｔ）および外圧（Ｐｅｘｔ）は、既知である。このとき、最少厚さ（ｅＭｉｎ）は以下の式から算出される：

ｅＭｉｎ-＝（Ｐｅｆｆ×ｄ）／（２Ａ×Ｒｐｅ） ＋ Ｃ

ここで、 Ｐｅｆｆ＝｜（Ｐｉｎｔ−Ｐｅｘｔ）｜
Ｒｐｅ＝Ｒｅ／Ｓ
であり、
ｄ： 管の内径（ｍｍ）
Ｐｅｆｆ： 圧力差（Ｍｐａ）
Ｒｐｅ： 材料の実際の張力（Ｍｐａ）
Ｒｅ： 材料の降伏強度（Ｍｐａ）
Ｓ： 安全指数＞１
Ａ： 管形成方法に依存する組み立て係数
Ｃ： 腐食許容値（ｍｍ）
である。

添付の表１は、水深３５ｍにおける海中パイプラインＣの寸法例を示す。

使用される内部圧力は、液体を供給するメタンタンカーのポンプの動圧の１．５倍であり、すなわち１５バールである。１５バールの圧力は、第１のパイプ１によって耐えられるように意図され、適正な場合には、第２のパイプ３によって耐えられるように意図される。第２のパイプ３は、第１のパイプ１が耐えられない場合に、この圧力に抵抗できなければならない。保護ケーシング６は、埋没圧力の２倍、すなわちほぼ７バールの圧力に抵抗できなくてはならない。海底における保護ケーシング６の内圧は、パイプ３とケーシング６との間に位置するスペースは固定連結部Ｂを介して大気圧と接するため、大気圧である。ケーシング６の外圧は、水深３０ｍおよび潮の範囲５ｍにより、ほぼ３．５バールである。

各パイプの内圧に耐える算出された最少厚さｅＭｉｎは、第１のパイプ１では１．４９ｍｍであり、第２のパイプ３では１．７５ｍｍである。パイプラインＣが水深３０ｍに沈められた場合、保護ケーシング６用に期待される最少厚さは、２．６３ｍｍである。

しかしながら、実際においておよび安全を期して、上記数値例において、第１のパイプ１および第２のパイプ３の厚さは３ｍｍに、保護ケーシング６の厚さは１６ｍｍに選定される。

液体メタンの海中輸送に使用される、上記数値例に基づくパイプラインＣの厚さ内における温度特性が、図１２に示される。このグラフは、パイプラインＣの中心からの距離（ｍｍ）の関数としてサービス温度（°Ｃ）を示す。サービス温度は、液化ガスを輸送する場合のパイプラインの種々の要素内の温度である。曲線７２は、パイプラインＣの外部温度が４°Ｃであるモデルを示す。曲線７３は、パイプラインＣの外部温度が３０°Ｃであるモデルを示す。

２つの曲線は、同様な全体的推移を有する。気温は、パイプラインＣの中心から外側に向けて上昇する。各曲線は、６つの地点から構成される。各曲線の第１地点は、ほぼ−１６０°Ｃの温度において、第１のパイプ１の内部温度を示し、第２地点は、第１のパイプ１の外部温度を示す。第３地点は、第２のパイプ３の内部温度を示し、第４地点は、第２のパイプ３の外部温度を示す。第５地点は、コンクリート被覆５の外部温度を示す。第６地点は、保護ケーシング６の外部温度、すなわち周囲の海環境の温度を示す。

曲線（７２および７３）の第２地点と第３地点との間において、温度勾配は急である。これは、一次断熱層２が、断熱材として効果的に機能していることを示す。

曲線（７２および７３）の第３地点と第４地点において、第１曲線７２ではほぼ−１００°Ｃであり、第２曲線７３ではほぼ−８５°Ｃである。第２のパイプ３の領域においては、温度がまだかなり低いことが認識される。

曲線（７２および７３）の第４地点と第５地点との間において、温度勾配が、一次断熱層２の場合に比べてさらに急であることが認識される。これは、二次断熱層４が、一次断熱層２に比べてわずかにより効果的であることを示す。

最後に、曲線（７２および７３）の第５地点と第６地点において、温度勾配は、ほとんどゼロである。これは、コンクリート被覆５および保護ケーシング６がパイプラインＣの断熱において実質的な役割を成していないことを示す。

（第２実施形態）
次に、本パイプラインＣの第２実施形態が説明される。第２実施形態においては、液化ガス輸送中の第１のパイプ１および第２のパイプ３における断熱効果は、パイプラインＣに沿った補償メカニズムによって行われる。

第２実施形態によるパイプラインユニットＴの構成は、第１実施形態によるパイプラインユニットＴの構成と同一である。したがって、第２実施形態によるパイプラインユニットＴの構成は、図１から図５に示される。

第２実施形態によるパイプラインＣは、第１のパイプ１および／または第２のパイプ３を相互連結して熱収縮を補償するためのシステム３０を有するため、第１実施形態と異なるパイプラインユニット間の接続を含む。

熱収縮を補償するためのシステム３０は、部分的に図１３に示される。これは、接続される第１のパイプ１あるいは第２のパイプ３の外径に対応した内径をその両端部に有するスリーブ３１である。この内径特性によって、スリーブ３１は第１のパイプ１あるいは第２のパイプ３の端部と接続可能である。そのため、スリーブ３１の端部３４は、シールドされた周辺溶接ビードによって第１のパイプ１あるいは第２のパイプ３の表面に溶接される。図１３において、スリーブ３１は、隣接する２つのパイプラインユニット（Ｔ１およびＴ２）に属する第１のパイプ１あるいは第２のパイプ３を接続する。

スリーブ３１は、製作された組み立て体と隣接するパイプ３とを、例えば接着剤接合あるいは溶接によって接合させる材料からなる。スリーブ３１は、蛇腹形状であって、少なくとも１つの周囲径方向の波状ひだ３２を、その中央に有する。図１３には、３つの波状ひだ３２が例示される。液化ガスの輸送中において、波状ひだ３２によって形成された構造は、温度変化による対応したパイプの変形に合わせて拡張および収縮する。そのため、スリーブ３１は、局所的に熱影響を吸収する要素を構成する。

第２実施形態の接続において、熱収縮を補償するシステム３０は、隣接する２つのパイプラインユニット（Ｔ１およびＴ２）の第２のパイプ３にまたがって、すなわち第１実施形態の追加部分１０３の場所、および／または第１のパイプ１の間に配置される。他の接続を構成する要素（一次および二次断熱層（１０２および１０４）、コンクリート被覆１０５および保護ケーシング６のスプリットリング１０６）は、第１実施形態のそれらと同一である。

パイプラインＣの第２実施形態は、第１のパイプ１および／または第２のパイプ３が、第１実施形態と比べて低い熱膨張率を有さない材料、例えばスレンレス鋼、種々の合金、あるいはコンポジットから構成され得るという利点を有する。これはコスト的に有利となる。この場合、補償システムは、スレンレス鋼あるいは他の膨張しやすい材料からなるパイプにおいて使用される。低熱膨張率の材料によって構成されないパイプは、冷却によって長手方向に強い収縮を起こす。適正な補償がない場合であって、結合がこの収縮ストレスに耐えるときには、この収縮によって、結合がパイプラインＣの端部から離脱したり、あるいはパイプ自身が引き離されたりするという結果となり得る。

しかしながら、膨張しやすい材料からなるパイプにおいて、図７から図９に従う接続は、補償システム３０を用いた変形が可能である。第２のパイプ３を接続するための一対のハーフシェル１０３が必ずしも低い熱膨張率を有せず、しかしながら組み立て方法に適合する材料によって形成されることを除いて、補償システム３０を用いない接続構造は、第１実施形態と同一である。

第２実施形態においてもまた、インバーパイプ（１および３）を使用することが可能である。また、第２実施形態において、パイプ（１および３）の内の１つを低熱膨張率の材料によって形成し、他の１つを低熱膨張率の材料によって形成しないパイプラインＣを設計することも想定される。熱影響が局所的に吸収される必要があるかどうかの決断は、限られた要素を使用した完全な計算によって、ケースバイケースにおいて可能となる。

第２実施形態によるパイプラインＣの端部は、また、第１実施形態と同等に、図１０および図１１に示されるように、固定連結部Ｂによって積荷／積降ステーションＰおよび陸上設備Ｉに結合される。

（第３実施形態）
次に、図１４に示された第３実施形態が説明される。

上記寸法例においては、第２のパイプ３は、ポンプの動圧の１．５倍に耐える得る必要性があると考慮された。

この要求は、単に可能性のあるリーク、あるいは実際に想定されねばならないパイプの多孔性の領域を伴うものの、第１のパイプ１の完全な損傷がほとんどありえない場合には、厳し過ぎると考えられ得る。

そのため、第２のパイプ３をより控えめのサイズ化および想定、例えば０．２Ｍｐａの有効な圧力の大きさが、想定され得る。コンポジットによる特定の管がこの要求に適合し得る。

第３実施形態において、パイプラインがコンポジットによって形成された第２のパイプ３を含む点が、前記実施形態に記載されたパイプラインと異なる。そのため、第３実施形態によれば、隣接する第２のパイプ３の端部は、例えばＴｒｉｐｌｅｘ（登録商標）であるフレキシブルなコンポジットからなる結合カバー２０３によって接続される。結合カバー２０３の端部２０４ａは、オーバラップし、かつ隣接する第２のパイプ３の端部の外面に接着剤によって接合される。

コンポジットは、例えば繊維強化されたポリマー樹脂からなる。ポリマー樹脂は、例えば任意的に編まれたガラス繊維あるいはカーボン繊維によって強化されたポリエステルあるいはエポキシ樹脂である。さらに、コンポジットは、基準：Ｒｅ＞Ｅ・α・ΔＴ を実証する機械的特性を示すように構成され得る。

Ｔｒｉｐｌｅｘは、３層、すなわちガラス繊維編物からなる２つの外層および薄い金属シートからなる中間層を含む材料である。Ｔｒｉｐｌｅｘは、特に「Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ」から販売されている。

パイプラインの他の同様な特徴は、前記実施形態と同様な関連を含む。種々の要素の一般的な構成およびパイプラインの使用は、本実施形態においてもそのまま存在する。

コンポジットからなる第２のパイプ３の使用は、パイプラインの製造コストの大幅な削減を許容する。

本発明は、複数の具体的な実施形態によって説明されたが、これに限定されるものではなない。本発明の範囲内における、記載された手段およびその組み合わせの技術的な等価物は、本発明に含まれる。

本発明の第１実施形態に従うパイプラインユニットの端部の形状の側面図である。 図１のII−II線に沿ったパイプラインユニットの長手方向の部分断面図である。 図２の領域IIIの拡大図である。 図２のIV−IV線に沿ったパイプラインユニットの断面図である。 図４の領域Ｖの拡大図である。 ブロッキング装置およびスペーサバーを示す図１のパイプラインユニットの内部パイプの斜視図である。 ２つのパイプラインユニットの接続領域の第１実施形態に従うパイプラインの断面図である。 図７のＶIII−ＶIII線に沿ったパイプラインの長手方向の拡大部分断面図である。 パイプラインユニットの端部を構成する追加要素の分解斜視図である。 第１実施形態に従うパイプラインを含む港湾ターミナルの構成を示す図である。 固定連結部に結合された図１０のパイプラインの端部の長手方向の部分断面図である。 図１０のパイプラインの各地点の温度を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に従うパイプラインの温度収縮を補償するシステムの部分断面図である。 他の実施形態に従うパイプラインの図７のＸIＶ−ＸIＶ線に沿った長手方向の拡大部分断面図である。

符号の説明

１ 第１のパイプ
２ 一次断熱層（第１の断熱層）
３ 第２のパイプ
４ 二次断熱層（第２の断熱層）
５ バラスト
６ 保護ケーシング
１２ 中空ダクト
１４ スペーサバー
３０ （熱収縮）補償システム
３１ スリーブ
３２ 波状ひだ
Ｂ 固定連結部
Ｔ パイプラインユニット
Ｃ パイプライン
Ｐ 積荷／積降ステーション

Claims (21)

1. 内側から外側に向かって、
   第１のシールドパイプ（１）と、
   第１の断熱層（２）と、
   第２のシールドパイプ（３）と、
   断熱材料から形成された第２の断熱層（４）と、
   海水密度より大きな密度を有する材料から形成されたバラスト（５）と、
   を備えた断熱パイプライン（Ｔ，Ｃ）において、
   該第１の断熱層（２）は断熱材料から形成され、該パイプラインは、該バラスト（５）の外側に、シールドされ、衝撃耐性を有する保護ケーシング（６）を、さらに備えることを特徴とする、断熱パイプライン。
2. 前記第１のシールドパイプ（１）、前記第２のシールドパイプ（３）および保護ケーシング（６）からなる群の少なくとも１つの要素は、以下の機械的特性であって：
   
   Ｒｅ＞Ｅ・α・ΔＴ
   
   ここで、Ｅは該構成材料の弾性係数であり、αは該構成材料の熱膨張率であり、ΔＴは、該要素のサービス温度と周囲温度との温度差であり、Ｒｅは該要素の該サービス温度における該材料の降伏強度である、機械的特性を有することを特徴とする、請求項１に記載のパイプライン。
3. 前記第１および第２のシールドパイプ（１，３）のうちの少なくとも１つは、熱収縮を補償するための少なくとも１つのシステム（３０）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のパイプライン。
4. 前記熱収縮を補償するためのシステム（３０）は、少なくとも１つの径方向の波状ひだ（３２）を含むスリーブ（３１）の形状を成すことを特徴とする、請求項３に記載のパイプライン。
5. 前記第１のシールドパイプ（１）、前記第２のシールドパイプ（３）および保護ケーシング（６）からなる群の少なくとも１つの要素は、その端部において、該要素が受ける熱ストレスを吸収する固定された連結部（Ｂ）に結合されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のパイプライン。
6. 前記第１および第２の断熱層（２，４）のうちの少なくとも１つは、周囲温度において２０×１０^−３Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有する材料、好ましくは−１６０°Ｃにおいて１６×１０^−３Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有する材料から形成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のパイプライン。
7. 前記第１および第２の断熱層（２，４）のうちの少なくとも１つは、アエロゲル型多孔質ナノ材料から形成されることを特徴とする、請求項６に記載のパイプライン。
8. 前記第１および第２のシールドパイプ（１，３）のうちの少なくとも１つは、ニッケル高含有量の合金からなることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のパイプライン。
9. 前記第２のシールドパイプ（３）は、ポリマー樹脂を基にしたコンポジットから形成されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のパイプライン。
10. 前記バラスト（５）は、前記第２の断熱層（４）と前記保護ケーシング（６）との間に含まれる円筒状の空間内へ、液状、粉状、あるいは粒子状の形態で投入され得る材料からなることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のパイプライン。
11. 前記バラスト（５）は、コンクリートを含むことを特徴とする、請求項１０に記載のパイプライン。
12. 前記バラスト（５）は、前記コンクリート内に提供される少なくとも１つの中空ダクト（１２）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のパイプライン。
13. 前記第１および第２の断熱層（２，４）のうちの少なくとも１つは、受け入れを意図された空間への投入を許容する粉状あるいは粒子状の形態で存在することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載のパイプライン。
14. 粉状あるいは粒子状形態の前記第１および第２の断熱層（２，４）は、その長手方向の２つの端部において、断熱材料から形成されたブロック装置（８）によって閉鎖される少なくとも１つの部分を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のパイプライン。
15. 粉状あるいは粒子状形態の前記第１および第２の断熱層（２，４）は、該パイプラインと平行に配置され、かつ該断熱層（２，４）と実質的に同一の厚さ有する断熱材料から形成された少なくとも１つのスペーサバー（１４）を含むことを特徴とする、請求項１３または１４に記載のパイプライン。
16. 該パイプラインは、縦列接続可能な前もって形成されたパイプラインユニット（Ｔ）からなることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか１項に記載のパイプライン。
17. 前記パイプラインユニット（Ｔ）は、少なくとも１つの段状の端部（Ｅ）であって、外側の径方向に相対的に減少する長手方向の延長部を有する該ユニット（Ｔ）の構成要素である端部（Ｅ）を有することを特徴とする、請求項１６に記載のパイプライン。
18. リークを検出する装置が、前記第１のパイプ（１）と前記保護ケーシング（６）との間において、該パイプ（Ｃ）の長手方向の全長におよんで配置されることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか１項に記載のパイプライン。
19. 低温液体を輸送するための請求項１から１８のいずれか１項に記載のパイプライン（Ｃ）の使用。
20. 前記第１および第２の断熱層（２，４）のうちの少なくとも１つを通して、不活性ガスが循環される、請求項１９に記載の使用。
21. 液化ガスを輸送するための港湾ターミナルであって、請求項１から２０のいずれか１項に記載の少なくとも１つのパイプラインによって陸上設備と接続される、積荷ステーションあるいは積降ステーション（Ｐ）を備えることを特徴とする、港湾ターミナル。

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