一種新型頂裝式汽車密閉鶴管密封設(shè)施

1 前言

近年來, 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)陌踩珕栴}越來越受到重視。頂裝鶴管密閉裝車油氣回收技術(shù)是用來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)無法實(shí)現(xiàn)鶴管與槽車罐口的密封, 造成裝卸現(xiàn)場揮發(fā)氣體泄漏排放無法控制, 致使裝卸現(xiàn)場充斥介質(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, 國內(nèi)密閉鶴管生產(chǎn)廠商都在致力于改進(jìn)頂裝鶴管, 力圖通過多種方法, 解決當(dāng)前存在的密封效果不好和操作的問題, 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)場每年需更換兩次伸縮橡膠囊組合件, 給生產(chǎn)帶來了不便, 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, 費(fèi)用也較高。其使用情況見圖4。

2.5 囊型密封

該種密封未見到現(xiàn)場有大量使用。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要?dú)庠醋鳛閯?dòng)力, 有充氣、放氣的操作過程, 操作也復(fù)雜。其結(jié)構(gòu)原理見圖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) , 通過壓緊, 實(shí)現(xiàn)良好密封, 同時(shí)將簡化操作, 降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

裝車過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)仍然接觸完好沒有出現(xiàn)縫隙。用紅外線便攜式可燃?xì)鈿怏w檢測儀 (RI-415) 測得傳統(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值如表1 所示, 由表1 測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

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。