拱頂罐上明標(biāo)尺鋼絲繩出口密封研制
作者： admin 編輯： admin 來源：admin 發(fā)布日期：2022-08-12 14:58
信息摘要：
中國石化管道儲運(yùn)有限公司濰坊輸油處 山東濰坊 261021 摘要：本文介紹了拱頂油罐上常用明標(biāo)尺其罐上鋼絲繩出口密封的設(shè)計制作過程。從明標(biāo)尺的罐上鋼絲繩出口向外泄漏油氣的狀態(tài)
中國石化管道儲運(yùn)有限公司濰坊輸油處 山東濰坊 261021
摘要：本文介紹了拱頂油罐上常用明標(biāo)尺其罐上鋼絲繩出口密封的設(shè)計制作過程。從明標(biāo)尺的罐上鋼絲繩出口向外泄漏油氣的狀態(tài)，到阻火型式設(shè)計再到密封型式設(shè)計，最后制作完成M形罐上明標(biāo)尺鋼絲繩密封。
關(guān)鍵詞：拱頂罐 呼吸閥 液壓安全閥 明標(biāo)尺 明標(biāo)尺出口密封
1、前言
為了使儲罐內(nèi)原油液位保持在安全罐位，油罐大多設(shè)有高低液位報警裝置、雷達(dá)液位計和明標(biāo)尺液位計，同時配合人工檢尺復(fù)核其顯示的液位的準(zhǔn)確性。明標(biāo)尺液位計以其顯示直觀、觀察方便的特點(diǎn)使用最為廣泛。
2、問題的提出
拱頂罐上的明標(biāo)尺鋼絲繩出口過去一般采用在法蘭蓋上開一個略大于鋼絲繩的孔，鋼絲繩從中穿過，在鋼絲繩和孔壁之間存在一定的間隙，會有少量的油氣從這個間隙流出。對于這個油氣泄漏點(diǎn)，大多采取一些遮擋的方法防止油氣直接向上噴出，還沒有一個完全密封的辦法來解決油氣泄漏問題。
3、解決的辦法
為解決明標(biāo)尺罐上鋼絲繩出口油氣外泄，主要從兩個方面進(jìn)行。一是從阻火方面進(jìn)行設(shè)計 ，只要使鋼絲繩與孔壁保持一定的小間隙配合，并且這個狹長通道足夠長，就能達(dá)到熄滅火焰的目的。二是從密封方面進(jìn)行設(shè)計，只要實(shí)現(xiàn)了罐上明標(biāo)尺鋼絲繩出口與外界的密封，沒有油氣從這里流出，也就實(shí)現(xiàn)了防止著火的目的。
無論是阻火設(shè)計還是密封設(shè)計都能達(dá)到油罐的防火防爆。從防火可靠性方面考慮，密封設(shè)計能夠更徹底實(shí)現(xiàn)防火，因此在設(shè)計時主要從如何實(shí)現(xiàn)密封方面進(jìn)行設(shè)計。只要鋼絲繩引出部分與油罐密封良好，罐內(nèi)油氣不能從此向外流出，同時罐外空氣也不能從此進(jìn)入油罐內(nèi)部，就不會有油氣被引燃引起油罐燃燒或爆炸的可能。
由于明標(biāo)尺鋼絲繩在罐上引出部分是上下移動的，且鋼絲繩內(nèi)部及表面存在許多軸向的間隙，不存在使用固體密封可能性，只有使用液體浸沒鋼絲繩實(shí)現(xiàn)密封。因此在油罐與外界之間制作一個液體密封的通道，讓鋼絲繩從這個液體密封通道進(jìn)出，鋼絲繩進(jìn)出的液體密封通道使罐內(nèi)與罐外通過液體隔離，罐內(nèi)油氣不能由此處外泄，罐外火焰也不能由此進(jìn)入罐內(nèi)。
為實(shí)現(xiàn)設(shè)計的目標(biāo)，要考慮到油罐進(jìn)出油操作時罐內(nèi)壓力是變化的工作特點(diǎn)。由于油罐采用機(jī)械式呼吸閥，只有油罐內(nèi)正壓大于355Pa及負(fù)壓小于240Pa時，呼吸閥才工作，油罐在進(jìn)出油時經(jīng)常處于正壓355Pa負(fù)壓240Pa之間。當(dāng)采用液體密封時，與油罐連通的液體密封空間也受到罐內(nèi)壓力的影響。在設(shè)計時還要保證這個液體密封在油罐工作壓力內(nèi)保持密封有效。當(dāng)呼吸閥失效時，達(dá)到工作壓力罐上的液壓安全閥才動作，因此，密封的設(shè)計工作壓力應(yīng)高于液壓安全閥工作壓力。
4、設(shè)計制作
從實(shí)現(xiàn)密封方向進(jìn)行設(shè)計，即要實(shí)現(xiàn)密封功能又要保證鋼絲繩能夠靈活運(yùn)動。要達(dá)到液體密封效果就要設(shè)計成一個V形密封室，V形密封室中充滿密封油，鋼絲繩從中進(jìn)入再引出。鋼絲繩由罐上引出部分至V形密封室部分采用密封設(shè)計，使鋼絲繩從罐內(nèi)通往罐外的空間由V形密封油隔斷，以此來實(shí)現(xiàn)油罐上明標(biāo)尺鋼絲繩出口的密封。考慮到從油罐上引出再連接到V形密封室在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的穩(wěn)定性，該密封結(jié)構(gòu)設(shè)計成M形，在M形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處各設(shè)計安裝一個軸承支撐的銅制導(dǎo)輪，使鋼絲繩通過折彎時也運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，使整個結(jié)構(gòu)形成一個M形罐上明標(biāo)尺鋼絲繩出口密封結(jié)構(gòu)（如圖1）。
工作原理：由于拱頂罐是密封設(shè)計，當(dāng)向罐內(nèi)進(jìn)油時，罐內(nèi)呈正壓狀態(tài)，機(jī)械式呼吸閥在高于355Pa時，呼吸閥打開工作。當(dāng)向罐外出油時，罐內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，機(jī)械式呼吸閥在低于295Pa打開工作。正常情況下油罐的壓力保持在355Pa到295Pa之間，考慮到V形密封室內(nèi)的液面在不同的壓力下V形兩側(cè)的液面會上升或下降，因此，V形結(jié)構(gòu)的的設(shè)計高度要能夠滿足油罐壓力變化的最大值。同時，在機(jī)械式呼吸閥損壞及油罐進(jìn)出油超過呼吸閥流量，罐內(nèi)壓力達(dá)到液壓安全閥打開壓力時，液壓安全閥工作，液壓安全閥的工作壓力大于呼吸閥的工作壓力。為了保證在液壓安全閥工作時V形密封室的密封不失效，V形密封室的設(shè)計壓力大于液壓安全閥的工作壓力。
圖2、安裝后的罐上明標(biāo)尺鋼絲繩出口密封
M形罐上明標(biāo)尺鋼絲繩出口密封工作過程：當(dāng)油罐進(jìn)油時，明標(biāo)尺浮球上升，鋼絲繩出罐，標(biāo)尺下降。同時，明標(biāo)尺V形密封室內(nèi)液體向罐外方向擠壓。當(dāng)罐內(nèi)壓力上升到355Pa時，罐上呼吸閥打開，罐內(nèi)油氣流出，當(dāng)罐內(nèi)壓力低于355Pa時，呼吸閥關(guān)閉。當(dāng)油罐出油時，明標(biāo)尺浮球下降，鋼絲繩出罐，標(biāo)尺上升。同時，明標(biāo)尺V形密封室內(nèi)液體向罐內(nèi)方向擠壓。當(dāng)罐內(nèi)壓力下降到負(fù)295Pa時，罐上呼吸閥打開，罐外空氣進(jìn)入，當(dāng)罐內(nèi)壓力高于295Pa時，呼吸閥關(guān)閉。
6、結(jié)論
M形罐上明標(biāo)尺鋼絲繩出口密封設(shè)計是在充分利用原有設(shè)計基礎(chǔ)上的改進(jìn)，符合原來檢讀罐位的習(xí)慣。這種設(shè)計徹底解決了油罐密封的安全隱患。同時在密封設(shè)計上增加了V形密封室液位顯示裝置，能夠隨時檢查和加注密封油來保持V形密封室的工作壓力。銅質(zhì)導(dǎo)輪和不銹鋼鋼絲繩避免在鋼絲繩與導(dǎo)輪之間產(chǎn)生火花。在導(dǎo)輪內(nèi)采用自潤滑軸承，減少了導(dǎo)輪的阻力，使鋼絲繩運(yùn)動靈活。在同類型拱頂罐的設(shè)計及安全整治方面有一定的借鑒意義。
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