一種新型頂裝式汽車密閉鶴管密封設(shè)施

1 前言

近年來(lái), 隨著石化、化工行業(yè)的迅速發(fā)展, 油品、液態(tài)化工原料的生產(chǎn)裝卸運(yùn)輸?shù)陌踩珕?wèn)題越來(lái)越受到重視。頂裝鶴管密閉裝車油氣回收技術(shù)是用來(lái)控制油品等液體介質(zhì)裝卸車時(shí)的泄漏揮發(fā), 即可減少在裝卸過(guò)程中油品的損耗, 又可防止環(huán)境污染, 保護(hù)工作人員的身體健康。然而, 現(xiàn)有的錐形結(jié)構(gòu)、囊式結(jié)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)鶴管與槽車罐口的密封, 造成裝卸現(xiàn)場(chǎng)揮發(fā)氣體泄漏排放無(wú)法控制, 致使裝卸現(xiàn)場(chǎng)充斥介質(zhì)氣體, 形成安全隱患, 危及操作人員身體健康, 造成污染, 同時(shí)還使裝卸介質(zhì)被浪費(fèi)。流體裝卸過(guò)程中揮發(fā)氣體的泄漏成為流體鶴管業(yè)界難于解決的難題之一。

近年來(lái), 國(guó)內(nèi)密閉鶴管生產(chǎn)廠商都在致力于改進(jìn)頂裝鶴管, 力圖通過(guò)多種方法, 解決當(dāng)前存在的密封效果不好和操作的問(wèn)題, 但效果多不理想。按照文獻(xiàn)的規(guī)定:現(xiàn)有、新、改及擴(kuò)建儲(chǔ)油庫(kù)需對(duì)汽油油氣排放管理, 裝油時(shí)產(chǎn)生的油氣應(yīng)進(jìn)行密封收集和回收處理; 即應(yīng)建設(shè)油氣回收裝置, 并規(guī)定了油氣回收系統(tǒng)和回收處理裝置的排放限值 ( ≤ 25g/m3) 。根據(jù)文獻(xiàn)的規(guī)定:油罐汽車應(yīng)具備油氣回收系統(tǒng), 裝油時(shí)能夠?qū)⑵陀凸迌?nèi)排出的油氣密閉輸入儲(chǔ)油庫(kù)回收系統(tǒng)。根據(jù)文獻(xiàn)的規(guī)定:汽油、石腦油、航空煤油、溶劑油或類似性質(zhì)油品的裝載系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置油氣回收設(shè)施。因此, 鶴管的密封設(shè)施是油氣回收整個(gè)系統(tǒng)中的重要組成部分, 其密封性將關(guān)系到油氣回收裝置的運(yùn)行效果。

2 現(xiàn)有鶴管密封性分析

2.1 平面型密封

此種密封利用伸入鶴管時(shí)的接觸力 ( 有的以彈簧反作用力) 作為密封力, 這并沒(méi)有克服液體的重力和液體流動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力的影響。其伸縮橡膠囊也經(jīng)常會(huì)發(fā)生老化失效。據(jù)了解, 有的現(xiàn)場(chǎng)每年需更換兩次伸縮橡膠囊組合件, 給生產(chǎn)帶來(lái)了不便, 也增加了操作費(fèi)用。其使用情況如圖1。

2.2 錐型密封

該種密封使用的是非正常密封面 (車口內(nèi)沿線) 作密封面, 通過(guò)伸入時(shí)接觸實(shí)現(xiàn)密封。因各種罐車制作時(shí)存在不同的形狀公差, 故密封的可靠性較差;同樣, 此種密封也沒(méi)有解決液體的重力和因液體流動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力的影響。其使用情況如圖2所示。

2.3 磁力平面型密封

由于磁力面與罐車口的密封形式是以金屬接觸形式, 其密封效果較差。此種密封也沒(méi)有解決液體的重力和因液體流動(dòng)產(chǎn)生的沖擊的影響。

2.4 專有型密封

該種密封解決了因液體的重力和液體流動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力產(chǎn)生的影響因素, 其密封性較好, 但需對(duì)汽車罐車口進(jìn)行改造 ( 鶴管的一部分立管直接安裝在罐車內(nèi)) 。由于社會(huì)車輛復(fù)雜, 改造難度較大, 工期較長(zhǎng), 費(fèi)用也較高。其使用情況見(jiàn)圖4。

2.5 囊型密封

該種密封未見(jiàn)到現(xiàn)場(chǎng)有大量使用。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要?dú)庠醋鳛閯?dòng)力, 有充氣、放氣的操作過(guò)程, 操作也復(fù)雜。其結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖5。

3 新型頂裝式汽車鶴管密封設(shè)施的研制

3.1 密封方案

本研究將槽車口作為密封工作面, 使密封設(shè)施與罐車口充分接觸 ( 采用面式密封, 而不是線式密封) , 通過(guò)壓緊, 實(shí)現(xiàn)良好密封, 同時(shí)將簡(jiǎn)化操作, 降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

裝車過(guò)程的鎖位將利用擺臂式裝車鶴管的特點(diǎn), 裝車輸油作業(yè)時(shí)采用研發(fā)的密封設(shè)施進(jìn)行鎖位, 以克服液體自身重力和沖擊力的影響。其原理如圖6 所示。

3.2 應(yīng)用效果

新式頂裝汽車鶴管密封設(shè)施研制完成后, 選擇了某用戶完成了用戶試驗(yàn)。與現(xiàn)有鶴管密封性對(duì)比, 密封效果很好。圖7所示為傳統(tǒng)頂裝密封鶴管, 在重載時(shí)出現(xiàn)約3 厘米寬的縫隙。圖8 所示為而再用新型頂裝式鶴管密封設(shè)施, 在重載時(shí)仍然接觸完好沒(méi)有出現(xiàn)縫隙。用紅外線便攜式可燃?xì)鈿怏w檢測(cè)儀 (RI-415) 測(cè)得傳統(tǒng)頂裝密封鶴管和新型頂裝密封鶴管在相同載荷情況下泄露汽油檢測(cè)值如表1 所示, 由表1 測(cè)量的值可知采用新型頂裝密封鶴管的汽油泄露值明顯低于傳統(tǒng)頂裝密封鶴管。

4 結(jié)語(yǔ)

頂裝式汽車密閉裝車鶴管的密封設(shè)施雖經(jīng)各生產(chǎn)廠商多年的研發(fā)和改進(jìn), 但大多效果不理想。在不對(duì)罐車車口進(jìn)行動(dòng)改的前提下, 項(xiàng)目組研制的新型頂裝式汽車鶴管的密封設(shè)施解決了裝車發(fā)運(yùn)過(guò)程的密封難題, 屬于性價(jià)比高、密封效果好的產(chǎn)品技術(shù), 此產(chǎn)品的應(yīng)用, 將為油氣回收裝置的順利運(yùn)行提供必需的條件。