CN103090181B - 船用低温流体装卸设备 - Google Patents

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Abstract

一种船用低温流体装卸设备，包括立柱、内臂、外臂和紧急脱离装置，在立柱与内臂之间、在内臂与外臂之间、在外臂与紧急脱离装置之间均通过旋转接头相连，所述紧急脱离装置包括上、下两个球阀、连接两个球阀的抱箍组件和控制两个球阀通断并使球阀紧急脱离的动力机构。本发明合理利用旋转接头的开放式氮气通道将氮气吹扫通道中和隔热腔中产生的水汽从氮气出口排出，由于干燥的氮气及时得将积聚的水汽带出，避免了水汽在钢珠滚道内结冰从而破坏轴承滚珠的滚动，使得在液化天然气、低温乙烯等低温介质的传输中得以正常工作；利用主密封装置、次级密封装置、端面密封装置Ⅰ、端面密封装置Ⅱ和氮气密封装置等，保证了旋转接头密封性的良好。

Description

船用低温流体装卸设备
技术领域
本发明涉及一种货轮与码头之间传输的流体装卸设备，特别是一种船用低温流体装卸设备。
背景技术
装运货轮与码头之间通过流体装卸臂来完成液体介质的传输，而现有流体装卸臂不能对液化天然气（LNG，-162°）、低温乙烯（-104°）等低温流体介质的输送。流体装卸臂是码头上的关键部件，而旋转接头和紧急脱离装置又是流体装卸臂的关键部件。所以一方面由于低温流体介质的温度较低，容易使旋转接头钢珠滚道内的水汽结冰从而破坏了旋转接头的滚道，另一方面因风浪等不可预测的原因，货轮会漂离正常的工作范围，现有虽然装卸臂有一定的伸展距离，但当超过这一伸展距离时，就会发生拉扯现象，一般的拉扯可损坏输液设备，使输送液体泄漏，造成海上污染，严重的会使流体装卸臂倒塌，造成严重事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种可保持旋转接头内部干燥且能使流体装卸臂快速脱离的船用低温流体装卸设备。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案是实现的，一种船用低温流体装卸设备，包括立柱、内臂、外臂和紧急脱离装置，在立柱与内臂之间、在内臂与外臂之间、在外臂与紧急脱离装置之间均通过旋转接头相连，所述紧急脱离装置包括上、下两个球阀、连接两个球阀的抱箍组件和控制两个球阀通断并使球阀紧急脱离的动力机构，其特点是：所述的旋转接头包括套装在内圈上的外圈，在内圈上方设有上法兰，在内圈的下方设有下法兰，上法兰与内圈固定相连，下法兰与外圈固定相连，在内圈内部设有衬套，在衬套与内圈之间设有隔热腔，衬套与上、下法兰之间装有主密封装置，内圈的外壁与外圈内壁之间设置为氮气吹扫通道，在氮气吹扫通道上设有两条环形钢珠滚道，在环形钢珠滚道内安装有若干个可实现内、外圈独立转动的轴承滚珠，在氮气吹扫通道与下法兰相接处的内、外两侧分别装有次级密封装置和端面密封装置Ⅰ，在氮气吹扫通道与上法兰相接处的内、外两侧分别装有端面密封装置Ⅱ和氮气密封装置，在内圈上设有与隔热腔相通的氮气进口，在外圈上设有与氮气吹扫通道相通的氮气出口，在两条环形钢珠滚道之间设有将氮气吹扫通道与隔热腔连通的氮气通过孔，所述氮气进口经隔热腔、氮气通过孔和氮气吹扫通道到氮气出口构成了开放式氮气通道；所述紧急脱离装置的两个上、下球阀均包括上游阀体、与上游阀体固定相连的下游阀体和安装在上游阀体与下游阀体所形成的阀腔内的球体，在球阀的阀腔下游阀体上均设有与球体球面贴合的下游阀座，在球阀的阀腔上游阀体上均设有与球体球面贴合的上游阀座，在球阀的上游阀座与上游阀体之间均设有碟形弹簧。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述抱箍组件包括固定在下球阀上游阀体上的抱箍座和锁紧杆，抱箍座设有连接上、下球阀的左、右抱箍，右抱箍通过横向设置的铰接轴与锁紧杆的一端铰接，左抱箍设有开口朝向向下的放置锁紧杆另一端的钳口，在锁紧杆上设有与钳口配合夹紧锁紧杆的锁紧螺母。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述左、右抱箍均通过竖向设置的铰接轴铰接在抱箍座上。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在左、右抱箍与下球阀的上游阀体之间分别设有加快左、右抱箍打开速度的撑开弹簧组件。
与现有技术相比，本发明合理利用旋转接头的开放式氮气通道将氮气吹扫通道和隔热腔中所产生的水汽从氮气出口排出，由于干燥的氮气及时得将积聚的水汽带出，避免了水汽在钢珠滚道内结冰从而破坏轴承滚珠的滚动，使得在液化天然气、低温乙烯等低温介质的传输中得以正常工作；利用旋转接头中的主密封装置、次级密封装置、端面密封装置Ⅰ、端面密封装置Ⅱ和氮气密封装置等，保证了旋转接头密封性的良好；利用紧急脱离装置的双球阀结构，通过安装在球阀的上游阀座与上游阀体之间的碟形弹簧，使上游阀座始终与球体贴合，即使在低温或零件严重变形的情况下，也能依然保证球阀密封性的良好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为紧急脱离装置的结构示意图；
图4为图3的左视图；
图5为旋转接头的结构示意图；
图6为球阀的结构示意图。
具体实施方式
一种船用低温流体装卸设备，包括立柱1、内臂4、外臂5和紧急脱离装置3，在立柱1与内臂4之间、在内臂4与外臂5之间、在外臂5与紧急脱离装置3之间均通过旋转接头2相连，所述紧急脱离装置3包括上、下两个球阀、连接两个球阀的抱箍组件7和控制两个球阀通断并使球阀紧急脱离的动力机构9，所述的旋转接头2包括套装在内圈19上的外圈20，在内圈19上方设有上法兰18，在内圈19的下方设有下法兰24，上法兰18与内圈19固定相连，下法兰24与外圈20固定相连，在内圈19内部设有衬套23，在衬套23与内圈19之间设有隔热腔30，衬套23与上、下法兰之间装有主密封装置26，内圈19的外壁与外圈20内壁之间设置为氮气吹扫通道，在氮气吹扫通道上设有两条环形钢珠滚道，在环形钢珠滚道内安装有若干个可实现内、外圈独立转动的轴承滚珠22，在氮气吹扫通道与下法兰24相接处的内、外两侧分别装有次级密封装置27和端面密封装置Ⅰ28，在氮气吹扫通道与上法兰18相接处的内、外两侧分别装有端面密封装置Ⅱ33和氮气密封装置32，在内圈19上设有与隔热腔30相通的氮气进口31，在外圈20上设有与氮气吹扫通道相通的氮气出口29，在两条环形钢珠滚道之间设有将氮气吹扫通道与隔热腔30连通的氮气通过孔21，所述氮气进口31经隔热腔30、氮气通过孔21和氮气吹扫通道到氮气出口29构成了开放式氮气通道；所述紧急脱离装置3的两个上、下球阀均包括上游阀体34、与上游阀体34固定相连的下游阀体39和安装在上游阀体34与下游阀体39所形成的阀腔内的球体37，在球阀的阀腔下游阀体39上均设有与球体37球面贴合的下游阀座38，在球阀的阀腔上游阀体34上均设有与球体37球面贴合的上游阀座36，在球阀的上游阀座36与上游阀体34之间均设有碟形弹簧35。在下法兰8正对氮气吹扫通道处还设有流体介质泄漏检测孔，在流体介质泄漏检测孔处安装有卡套式直通管接头25，将压力来源方向作为上游，所以上球阀6的下游阀体与下球阀8的上游阀体对接。
所述抱箍组件7包括固定在下球阀8上游阀体上的抱箍座10和锁紧杆13，抱箍座10设有连接上、下球阀的左、右抱箍，右抱箍11通过横向设置的铰接轴14与锁紧杆13的一端铰接，左抱箍16设有开口朝向向下的放置锁紧杆13的另一端的钳口，在锁紧杆13上设有与钳口配合夹紧锁紧杆13的锁紧螺母15；所述左、右抱箍均通过竖向设置的铰接轴17铰接在抱箍座10上；在左、右抱箍与下球阀8的上游阀体之间分别设有加快左、右抱箍打开速度的撑开弹簧组件12。
由于要进行流体输送，所以在设备焊接时各管线焊缝质量必须达到JB/T4730Ⅱ级的要求，并且在组装完成后，还要进行一系列的设备密封性检测试验，检查设备的密封性。例如进行水压试验，在2.4Mpa的压力下，检查是否有泄漏现象；还要进行低温液氮试验，并且在低温液氮试验前应先将输油臂管道内的积水清理干净。在设备组装完成后还要进行空载平衡调试，使内臂4具有回收的趋势。

Claims (4)

1.一种船用低温流体装卸设备，包括立柱、内臂、外臂和紧急脱离装置，在立柱与内臂之间、在内臂与外臂之间、在外臂与紧急脱离装置之间均通过旋转接头相连，所述紧急脱离装置包括上、下两个球阀、连接两个球阀的抱箍组件和控制两个球阀通断并使球阀紧急脱离的动力机构，其特征在于：所述的旋转接头包括套装在内圈上的外圈，在内圈上方设有上法兰，在内圈的下方设有下法兰，上法兰与内圈固定相连，下法兰与外圈固定相连，在内圈内部设有衬套，在衬套与内圈之间设有隔热腔，衬套与上、下法兰之间装有主密封装置，内圈的外壁与外圈内壁之间设置为氮气吹扫通道，在氮气吹扫通道上设有两条环形钢珠滚道，在环形钢珠滚道内安装有若干个可实现内、外圈独立转动的轴承滚珠，在氮气吹扫通道与下法兰相接处的内、外两侧分别装有次级密封装置和端面密封装置Ⅰ，在氮气吹扫通道与上法兰相接处的内、外两侧分别装有端面密封装置Ⅱ和氮气密封装置，在内圈上设有与隔热腔相通的氮气进口，在外圈上设有与氮气吹扫通道相通的氮气出口，在两条环形钢珠滚道之间设有将氮气吹扫通道与隔热腔连通的氮气通过孔，所述氮气进口经隔热腔、氮气通过孔和氮气吹扫通道到氮气出口构成了开放式氮气通道；所述紧急脱离装置的两个上、下球阀均包括上游阀体、与上游阀体固定相连的下游阀体和安装在上游阀体与下游阀体所形成的阀腔内的球体，在球阀的阀腔下游阀体上均设有与球体球面贴合的下游阀座，在球阀的阀腔上游阀体上均设有与球体球面贴合的上游阀座，在球阀的上游阀座与上游阀体之间均设有碟形弹簧。
2.根据权利要求1所述的船用低温流体装卸设备，其特征在于：所述抱箍组件包括固定在下球阀上游阀体上的抱箍座和锁紧杆，抱箍座设有连接上、下球阀的左、右抱箍，右抱箍通过横向设置的铰接轴与锁紧杆的一端铰接，左抱箍设有开口朝向向下的放置锁紧杆另一端的钳口，在锁紧杆上设有与钳口配合夹紧锁紧杆的锁紧螺母。
3.根据权利要求2所述的船用低温流体装卸设备，其特征在于：所述左、右抱箍均通过竖向设置的铰接轴铰接在抱箍座上。
4.根据权利要求2所述的船用低温流体装卸设备，其特征在于：在左、右抱箍与下球阀的上游阀体之间分别设有加快左、右抱箍打开速度的撑开弹簧组件。
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