上装鹤管、下装鹤管、密闭发油鹤管方式(快速接头、密封帽使用)
上装鹤管、下装鹤管、密闭发油鹤管方式(快速接头、密封帽使用),由于上装鹤管装车密闭性问题不易解决,开始采用油罐车下装方式。与传统的上装方式相比,它更有利于环保,使用安全,操作快捷。目前已经成为其它国家的主要的油罐车充装方式。下装方式是指鹤管与油罐车底部对接的装置,由旋转接头、软管、平衡系统和对接接头组成,如图1所示。
虽然下装鹤管具有较明显的密闭性优点,但是其主要的问题在于改造工程量大,设备成本高、占地面积大,因而在现有的油库中全面推广存在一定的难度。
针对上述问题,研发密闭效果好、既具有下装鹤管优点,又具有改造T程小、成本低的特点的上装密闭发油鹤管是在上装发油条件下解决油气回收问题的关键。
上装密闭发油鹤管关键零部件的设计
快速分离阀快速接头的设计
下装鹤管之所以能够实现密闭发油,关键设备是基于APIRPI004标准的干式阀-干式阀实现密闭的原理是阀芯能够在弹簧的作用下,自动回位封闭由于液体静压作用,干式阀在分离过程中会有少量的泄漏,根据API标准,其泄漏量应少于5mL。
上装快速分离阀是借鉴下装鹤管的干式阀TZ作原理进行设计制造的。由于快速分离阀位于液面以上,上装发油的压力小于下装发油,考虑到制造方便,将干式阀碰钩连接锁紧机构修改采用快速接头的偏心凸轮夹紧机构,以适应生产丁艺的变化。
其工作原理是当两部分阀体对接后,阴端偏心凸轮夹紧扣入阳端阀座压紧槽内,实现阴、阳端阀座密闭对接,阀芯紧密相对。转动阴端操作手柄,通过阀芯凸轮轴带动连杆机构,推动阴端阀芯移动.使阳端阀芯离开阀座,打开通道,介质可以流过。关闭时.反向转动手柄,阴端阀芯后退关闭阴端;阳端阀芯在弹簧作用下复位,实现关闭。
由于快速分离阀分离时不承受液体静压,且阴、阳端阀芯能分别快速封闭各自阀座,所以没有任何残余油品和油气泄漏(这里推荐安装密封帽),实际测试泄漏量少于1mL,实现安全环保的装车,这种零泄漏快速分离接头阴端安装在上装鹤管的软管末端.阳端安装在罐车改造后装车人孔盖上。其结构如图2所示。
鹤管的改造
为了降低改造成本.佳途径就是利用原有的鹤管结构。在改造中,仅将原鹤管的硬质垂管部分以金属软管更换.并在末端安装阴端分离阀,其余结构不变。软管的长度确定后,要根据所更换的垂管重量来调整原有鹤管的平衡配重,保证使用的灵活性。
油罐车鹤管的改造
由于上装密闭发油鹤管与罐车采用快速分离阀连接,因此现有油罐车必须经过改造才能实现密闭发油。在汽车油罐车改造设计方案上,提出了少改动、不动火、简化安装、降低成本的原则,尽量只改动油罐车人孔盖部件。在人孔盖部件上,安装了上装快速分离阀(阳端)接头、带自封的油气快速接头;还有从安全保护的要求出发,安装防静电溢油探杆,并与集散定量装车系统相连,实现装车自动化;根据浸没式发油的要求,在人孔盖下固定安装垂管,使垂管下部与油罐底的距离符合安全要求,避免液体飞溅产生静电。
具体的油罐车改造方案如图3所示。油罐车人孔盖改造前后对比见图4。