拱頂罐上明標(biāo)尺鋼絲繩出口密封研制
作者： admin 編輯： admin 來(lái)源：admin 發(fā)布日期：2022-08-12 14:58
信息摘要：
中國(guó)石化管道儲(chǔ)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(jì)制作過(guò)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(guó)石化管道儲(chǔ)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(jì)制作過(guò)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(jì)再到密封型式設(shè)計(jì)，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(chǔ)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(bào)警裝置、雷達(dá)液位計(jì)和明標(biāo)尺液位計(jì)，同時(shí)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(jì)以其顯示直觀、觀察方便的特點(diǎn)使用最為廣泛。
2、問(wèn)題的提出
拱頂罐上的明標(biāo)尺鋼絲繩出口過(guò)去一般采用在法蘭蓋上開(kāi)一個(gè)略大于鋼絲繩的孔，鋼絲繩從中穿過(guò)，在鋼絲繩和孔壁之間存在一定的間隙，會(huì)有少量的油氣從這個(gè)間隙流出。對(duì)于這個(gè)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(méi)有一個(gè)完全密封的辦法來(lái)解決油氣泄漏問(wèn)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(gè)方面進(jìn)行。一是從阻火方面進(jìn)行設(shè)計(jì) ，只要使鋼絲繩與孔壁保持一定的小間隙配合，并且這個(gè)狹長(zhǎng)通道足夠長(zhǎng)，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(jì)，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(méi)有油氣從這里流出，也就實(shí)現(xiàn)了防止著火的目的。
無(wú)論是阻火設(shè)計(jì)還是密封設(shè)計(jì)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(jì)能夠更徹底實(shí)現(xiàn)防火，因此在設(shè)計(jì)時(shí)主要從如何實(shí)現(xiàn)密封方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。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(shí)罐外空氣也不能從此進(jìn)入油罐內(nèi)部，就不會(huì)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(dòng)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(méi)鋼絲繩實(shí)現(xiàn)密封。因此在油罐與外界之間制作一個(gè)液體密封的通道，讓鋼絲繩從這個(gè)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(guò)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(jì)的目標(biāo)，要考慮到油罐進(jìn)出油操作時(shí)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(shí)，呼吸閥才工作，油罐在進(jìn)出油時(shí)經(jīng)常處于正壓355Pa負(fù)壓240Pa之間。當(dāng)采用液體密封時(shí)，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(jì)時(shí)還要保證這個(gè)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(shí)，達(dá)到工作壓力罐上的液壓安全閥才動(dòng)作，因此，密封的設(shè)計(jì)工作壓力應(yīng)高于液壓安全閥工作壓力。
4、設(shè)計(jì)制作
從實(shí)現(xiàn)密封方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，即要實(shí)現(xiàn)密封功能又要保證鋼絲繩能夠靈活運(yùn)動(dòng)。要達(dá)到液體密封效果就要設(shè)計(jì)成一個(gè)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(jì)，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(lái)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(jì)上的穩(wěn)定性，該密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成M形，在M形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處各設(shè)計(jì)安裝一個(gè)軸承支撐的銅制導(dǎo)輪，使鋼絲繩通過(guò)折彎時(shí)也運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，使整個(gè)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)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(jì)，當(dāng)向罐內(nèi)進(jìn)油時(shí)，罐內(nèi)呈正壓狀態(tài)，機(jī)械式呼吸閥在高于355Pa時(shí)，呼吸閥打開(kāi)工作。當(dāng)向罐外出油時(shí)，罐內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，機(jī)械式呼吸閥在低于295Pa打開(kāi)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(huì)上升或下降，因此，V形結(jié)構(gòu)的的設(shè)計(jì)高度要能夠滿足油罐壓力變化的最大值。同時(shí)，在機(jī)械式呼吸閥損壞及油罐進(jìn)出油超過(guò)呼吸閥流量，罐內(nèi)壓力達(dá)到液壓安全閥打開(kāi)壓力時(shí)，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(shí)V形密封室的密封不失效，V形密封室的設(shè)計(jì)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(guò)程：當(dāng)油罐進(jìn)油時(shí)，明標(biāo)尺浮球上升，鋼絲繩出罐，標(biāo)尺下降。同時(shí)，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(shí)，罐上呼吸閥打開(kāi)，罐內(nèi)油氣流出，當(dāng)罐內(nèi)壓力低于355Pa時(shí)，呼吸閥關(guān)閉。當(dāng)油罐出油時(shí)，明標(biāo)尺浮球下降，鋼絲繩出罐，標(biāo)尺上升。同時(shí)，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(shí)，罐上呼吸閥打開(kāi)，罐外空氣進(jìn)入，當(dāng)罐內(nèi)壓力高于295Pa時(shí)，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(jì)是在充分利用原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的改進(jìn)，符合原來(lái)檢讀罐位的習(xí)慣。這種設(shè)計(jì)徹底解決了油罐密封的安全隱患。同時(shí)在密封設(shè)計(jì)上增加了V形密封室液位顯示裝置，能夠隨時(shí)檢查和加注密封油來(lái)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(rùn)滑軸承，減少了導(dǎo)輪的阻力，使鋼絲繩運(yùn)動(dòng)靈活。在同類型拱頂罐的設(shè)計(jì)及安全整治方面有一定的借鑒意義。
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