一種新型頂裝式汽車密閉鶴管密封設施

1 前言

近年來, 隨著石化、化工行業的迅速發展, 油品、液態化工原料的生產裝卸運輸的安全問題越來越受到重視。頂裝鶴管密閉裝車油氣回收技術是用來控制油品等液體介質裝卸車時的泄漏揮發, 即可減少在裝卸過程中油品的損耗, 又可防止環境污染, 保護工作人員的身體健康。然而, 現有的錐形結構、囊式結構無法實現鶴管與槽車罐口的密封, 造成裝卸現場揮發氣體泄漏排放無法控制, 致使裝卸現場充斥介質氣體, 形成安全隱患, 危及操作人員身體健康, 造成污染, 同時還使裝卸介質被浪費。流體裝卸過程中揮發氣體的泄漏成為流體鶴管業界難于解決的難題之一。

近年來, 國內密閉鶴管生產廠商都在致力于改進頂裝鶴管, 力圖通過多種方法, 解決當前存在的密封效果不好和操作的問題, 但效果多不理想。按照文獻的規定:現有、新、改及擴建儲油庫需對汽油油氣排放管理, 裝油時產生的油氣應進行密封收集和回收處理; 即應建設油氣回收裝置, 并規定了油氣回收系統和回收處理裝置的排放限值 ( ≤ 25g/m3) 。根據文獻的規定:油罐汽車應具備油氣回收系統, 裝油時能夠將汽油油罐內排出的油氣密閉輸入儲油庫回收系統。根據文獻的規定:汽油、石腦油、航空煤油、溶劑油或類似性質油品的裝載系統應設置油氣回收設施。因此, 鶴管的密封設施是油氣回收整個系統中的重要組成部分, 其密封性將關系到油氣回收裝置的運行效果。

2 現有鶴管密封性分析

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產生的沖擊力的影響。其伸縮橡膠囊也經常會發生老化失效。據了解, 有的現場每年需更換兩次伸縮橡膠囊組合件, 給生產帶來了不便, 也增加了操作費用。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 (車口內沿線) 作密封面, 通過伸入時接觸實現密封。因各種罐車制作時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產生的沖擊力的影響。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產生的沖擊的影響。

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產生的沖擊力產生的影響因素, 其密封性較好, 但需對汽車罐車口進行改造 ( 鶴管的一部分立管直接安裝在罐車內) 。由于社會車輛復雜, 改造難度較大, 工期較長, 費用也較高。其使用情況見圖4。

2.5 囊型密封

該種密封未見到現場有大量使用。其缺點是結構復雜、需要氣源作為動力, 有充氣、放氣的操作過程, 操作也復雜。其結構原理見圖5。

3 新型頂裝式汽車鶴管密封設施的研制

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, 實現良好密封, 同時將簡化操作, 降低勞動強度。

裝車過程的鎖位將利用擺臂式裝車鶴管的特點, 裝車輸油作業時采用研發的密封設施進行鎖位, 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 應用效果

新式頂裝汽車鶴管密封設施研制完成后, 選擇了某用戶完成了用戶試驗。與現有鶴管密封性對比, 密封效果很好。圖7所示為傳統頂裝密封鶴管, 在重載時出現約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施, 在重載時仍然接觸完好沒有出現縫隙。用紅外線便攜式可燃氣氣體檢測儀 (RI-415) 測得傳統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頂裝密封鶴管。

4 結語

頂裝式汽車密閉裝車鶴管的密封設施雖經各生產廠商多年的研發和改進, 但大多效果不理想。在不對罐車車口進行動改的前提下, 項目組研制的新型頂裝式汽車鶴管的密封設施解決了裝車發運過程的密封難題, 屬于性價比高、密封效果好的產品技術, 此產品的應用, 將為油氣回收裝置的順利運行提供必需的條件。