化工品、油品汽車裝車密閉方式探討

劉成強(qiáng) 王國才 吳興樓（連云港市拓普科技發(fā)展有限公司，江蘇 連云港 222000）

探討這個(gè)問題的原因是基于環(huán)境保護(hù)的要求，對(duì)于化工品、油品等流體在裝車過程中產(chǎn)生的油氣需要收集起來，輸送到油氣回收裝置進(jìn)行處理，以減少因油氣揮發(fā)造成的大氣污染，同時(shí)提高安全性和經(jīng)濟(jì)效益，所以在裝車時(shí)油氣收集接口處的密封是油氣收集成功與否的關(guān)鍵。

1 裝車方式簡介

目前，國內(nèi)的化工品、油品等流體的汽車裝車方式主要由兩種：汽車上部裝車和下部裝車，簡稱為上裝和下裝。

下裝是國際流行的趨勢(shì)，密閉裝車效果好，靜電產(chǎn)生低，技術(shù)比較成熟，主要是采用干式分離閥與汽車對(duì)接，專用油氣回收通道，可以將油氣集中回收處理，也可以在汽車與儲(chǔ)罐之間形成閉環(huán)，流體裝入汽車后，油氣回流到儲(chǔ)罐內(nèi)。也有采用法蘭以及快速接頭與汽車連接的下裝裝車。

上裝是目前國內(nèi)采用較為普遍的裝車方式，這是由于國內(nèi)的車型多種多樣，而且大部分以前生產(chǎn)的槽罐車沒有安裝下裝接頭。采用這種裝車方式，如果需要實(shí)現(xiàn)油氣回收且保證回收效果，就必須保證裝車臂的垂管插入槽車后，垂管上的密封裝置將槽車罐口密封嚴(yán)實(shí)，以防油氣溢出擴(kuò)散，從而污染大氣。

2 上裝密封裝置（俗稱密封帽）的結(jié)構(gòu)形式

現(xiàn)在使用的密封帽主要有如下幾種結(jié)構(gòu)：

2.1 椎體密封帽

顧名思義，該密封帽是用比較薄的金屬板材做骨架，里面空心、外掛密封材料的上大下小的椎體結(jié)構(gòu)，該種密封帽因其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，制作方便且基本滿足各類槽車，不管槽車罐口大小，只要罐口直徑小于密封帽椎體大徑，就可以使用，因此得以普遍采用。

2.2 平蓋式密封帽

該結(jié)構(gòu)是在垂管上固定一塊圓形或長圓形或橢圓形的金屬板材作為密封帽的安裝板，密封體有的用密封材料板材做成；有的用密封材料做成一定的囊狀，在囊內(nèi)墊撐耐壓海綿體材料；有的用密封材料澆鑄成鍋狀體等等，五花八門，各式各樣。

2.3 筒式密封帽

是將上述兩種結(jié)構(gòu)形式綜合在一起，上部用金屬板材做成圓筒狀，下部安裝板式的密封材料。

3 上裝密封裝置使用效果分析

以上結(jié)構(gòu)形式，在使用過程中存在這樣或那樣的問題，現(xiàn)作簡單分析：

3.1 易損壞

以上三種密封結(jié)構(gòu)，除了密封材料用平板做成的外，其余的均易損壞。由于槽車罐口一般成直角，而且有大有小，對(duì)于椎體密封帽、鍋狀體密封帽等等，當(dāng)密封罐口時(shí)，均成垂直狀態(tài)插入槽車口，在裝車時(shí)，隨著流體流入槽車罐內(nèi)，槽車內(nèi)將產(chǎn)生一定的壓力，這樣如果要保證密封效果，就必須在密封帽上施加一定的壓力，否則密封帽就有可能因?yàn)椴圮噧?nèi)部的壓力而被托起。在此種狀態(tài)下，槽車罐口就對(duì)密封帽產(chǎn)生切力，用不了多久，密封帽的密封面上就傷痕累累。對(duì)于椎體密封帽，由于密封層比較薄，而金屬骨架的材料也比較薄，損壞的可能性就更大，實(shí)際使用中，在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)?？梢钥吹矫撃z的、碰扁的椎體密封帽，對(duì)于囊狀密封帽，雖然其內(nèi)部墊撐了耐壓海綿體，但是也耐不住反復(fù)壓緊與放松，當(dāng)密封材料超過其疲勞強(qiáng)度的時(shí)候，就出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。

3.2 油氣泄露

其一，由于密封帽的損壞，油氣泄露是必然。

其二，為了給密封帽一足夠的壓力，保證密封帽在裝車時(shí)，不至于被托起，流體裝車臂上設(shè)置了機(jī)械式的鎖緊裝置，作用一是為防止流體的反作用力將裝車臂抬起，同時(shí)也是為壓緊密封帽，使密封帽在裝車開始時(shí)緊緊地密封住槽車罐口，但是隨著裝車的進(jìn)行，車內(nèi)流體不斷增加，這時(shí)槽車罐在流體重力的作用下，必將緩緩下降，而密封帽卻沒有隨著罐體的下降而下降，這時(shí)在密封帽和罐口之間就產(chǎn)生了縫隙，油氣隨即溢出。為了解決這個(gè)問題，現(xiàn)在有的廠家將機(jī)械式鎖緊改為氣缸鎖緊，裝車時(shí)，氣缸始終通入壓縮空氣，這樣隨著槽車罐體的下降，密封帽在氣缸的作用下，也隨著下降，但是這種方式受到氣源的限制，即裝車現(xiàn)場(chǎng)必須有壓縮空氣。

其三，槽車罐口及其周邊附屬設(shè)施的限制造成油氣泄露，國內(nèi)的槽車罐口大小不一，大的罐口直徑達(dá)到500mm多，小的也只有200mm多點(diǎn)，一些密封帽用于大的罐口還可以，但是用于小罐口時(shí)就泄露，這是由于槽車罐口蓋造成的，罐口蓋設(shè)計(jì)在罐口的水平法蘭上，打開后與垂直方向的夾角一般在45度左右，還有蓋子的支架，同時(shí)，有的車在罐口邊還安裝了排空閥之類的附屬設(shè)施，這些設(shè)施將密封帽架空。

4 解決辦法

平衡式密封帽很好的解決了傳統(tǒng)密封帽易損易漏的問題，而且充分考慮到裝車現(xiàn)場(chǎng)的各種因素以及槽罐車罐口周邊的附屬設(shè)施，而且已證明在實(shí)際使用中，密閉效果優(yōu)良。

平衡式密封帽效果圖

4.1 平面式密封蓋的發(fā)泡軟橡膠密封面，可以有效解決因槽罐車裝車口的徑向不規(guī)則變形，和罐口平面制造精度誤差造成的密封蓋與槽車口不能有效密封問題。密封蓋為鋁制組合件，設(shè)有萬向調(diào)節(jié)器，可以保證密封面與槽車罐口相互平行，保證密封效果。密封蓋上有保證油氣能從槽車中順利進(jìn)入平衡型回收罩內(nèi)的導(dǎo)氣出口。

4.2 在平穩(wěn)裝車的情況下，經(jīng)過實(shí)地測(cè)試，在密閉裝車過程中，槽車內(nèi)部壓力一般能達(dá)到0.2公斤／平方厘米，并充分考慮平衡器強(qiáng)度等因素，據(jù)此嚴(yán)格的核算平衡器的直徑，其長度，一般按槽車口距密封蓋高度確定。平衡器采用柔性折疊式結(jié)，可以折疊，隨槽車罐口上下移動(dòng)，確保密封效果。

4.3 在平衡式密封帽的頂端，加裝旋轉(zhuǎn)接頭，目的是為了密封帽可以360°旋轉(zhuǎn)，同時(shí)插入槽車內(nèi)的垂管與密封帽之間設(shè)計(jì)成偏心結(jié)構(gòu)，這樣就完全可以在裝車時(shí)，密封帽有效的避開槽車罐口周邊的附屬設(shè)施，確保了密封效果。

4.4 采用壓力分散結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效平衡密封蓋上下壓力，盡可能的減輕密封帽的質(zhì)量，使裝車臂操作靈巧輕便，同時(shí)為了防止密封蓋因重量過輕而被托起，在密封蓋與平衡器安裝板之間安裝一壓縮彈簧，利用內(nèi)力對(duì)密封蓋起壓緊作用。

[1]GB11085-89散裝液態(tài)石油產(chǎn)品損耗.

[2]HG/T21608-2012液體裝卸臂工程技術(shù)要求.

[3]黃維秋.林毅.劉海等.油氣回收技術(shù)與應(yīng)用研究.中外能源，2006.02.

[4]王倩.馬顯鋒.關(guān)于油氣回收利用在煉油廠裝車系統(tǒng)的應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012 NO.11.

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