拱頂罐上明標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尺其罐上鋼絲繩出口密封的設計制作過程。從明標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尺其罐上鋼絲繩出口密封的設計制作過程。從明標尺的罐上鋼絲繩出口向外泄漏油氣的狀態(tài)，到阻火型式設計再到密封型式設計，最后制作完成M形罐上明標尺鋼絲繩密封。
關(guān)鍵詞：拱頂罐 呼吸閥 液壓安全閥 明標尺 明標尺出口密封
1、前言
為了使儲罐內(nèi)原油液位保持在安全罐位，油罐大多設有高低液位報警裝置、雷達液位計和明標尺液位計，同時配合人工檢尺復核其顯示的液位的準確性。明標尺液位計以其顯示直觀、觀察方便的特點使用最為廣泛。
2、問題的提出
拱頂罐上的明標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，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
為解決明標尺罐上鋼絲繩出口油氣外泄，主要從兩個方面進行。一是從阻火方面進行設計 ，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，就能達到熄滅火焰的目的。二是從密封方面進行設計，只要實現(xiàn)了罐上明標尺鋼絲繩出口與外界的密封，沒有油氣從這里流出，也就實現(xiàn)了防止著火的目的。
無論是阻火設計還是密封設計都能達到油罐的防火防爆。從防火可靠性方面考慮，密封設計能夠更徹底實現(xiàn)防火，因此在設計時主要從如何實現(xiàn)密封方面進行設計。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出，鋼絲繩進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入罐內(nèi)。
為實現(xiàn)設計的目標，要考慮到油罐進出油操作時罐內(nèi)壓力是變化的工作特點。由于油罐采用機械式呼吸閥，只有油罐內(nèi)正壓大于355Pa及負壓小于240Pa時，呼吸閥才工作，油罐在進出油時經(jīng)常處于正壓355Pa負壓240Pa之間。當采用液體密封時，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。當呼吸閥失效時，達到工作壓力罐上的液壓安全閥才動作，因此，密封的設計工作壓力應高于液壓安全閥工作壓力。
4、設計制作
從實現(xiàn)密封方向進行設計，即要實現(xiàn)密封功能又要保證鋼絲繩能夠靈活運動。要達到液體密封效果就要設計成一個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，以此來實現(xiàn)油罐上明標尺鋼絲繩出口的密封?？紤]到從油罐上引出再連接到V形密封室在結(jié)構(gòu)設計上的穩(wěn)定性，該密封結(jié)構(gòu)設計成M形，在M形的轉(zhuǎn)折點處各設計安裝一個軸承支撐的銅制導輪，使鋼絲繩通過折彎時也運轉(zhuǎn)靈活，使整個結(jié)構(gòu)形成一個M形罐上明標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計，當向罐內(nèi)進油時，罐內(nèi)呈正壓狀態(tài)，機械式呼吸閥在高于355Pa時，呼吸閥打開工作。當向罐外出油時，罐內(nèi)呈負壓狀態(tài)，機械式呼吸閥在低于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)的的設計高度要能夠滿足油罐壓力變化的最大值。同時，在機械式呼吸閥損壞及油罐進出油超過呼吸閥流量，罐內(nèi)壓力達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、安裝后的罐上明標尺鋼絲繩出口密封
M形罐上明標尺鋼絲繩出口密封工作過程：當油罐進油時，明標尺浮球上升，鋼絲繩出罐，標尺下降。同時，明標尺V形密封室內(nèi)液體向罐外方向擠壓。當罐內(nèi)壓力上升到355Pa時，罐上呼吸閥打開，罐內(nèi)油氣流出，當罐內(nèi)壓力低于355Pa時，呼吸閥關(guān)閉。當油罐出油時，明標尺浮球下降，鋼絲繩出罐，標尺上升。同時，明標尺V形密封室內(nèi)液體向罐內(nèi)方向擠壓。當罐內(nèi)壓力下降到負295Pa時，罐上呼吸閥打開，罐外空氣進入，當罐內(nèi)壓力高于295Pa時，呼吸閥關(guān)閉。
6、結(jié)論
M形罐上明標尺鋼絲繩出口密封設計是在充分利用原有設計基礎(chǔ)上的改進，符合原來檢讀罐位的習慣。這種設計徹底解決了油罐密封的安全隱患。同時在密封設計上增加了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)導輪和不銹鋼鋼絲繩避免在鋼絲繩與導輪之間產(chǎn)生火花。在導輪內(nèi)采用自潤滑軸承，減少了導輪的阻力，使鋼絲繩運動靈活。在同類型拱頂罐的設計及安全整治方面有一定的借鑒意義。
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