CN104154277A - 一种油罐自力式防溢油装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种油罐自力式防溢油装置，它包括主阀、先导阀、出油管、进油管、导压管、引油管和第一管道。所述主阀包括阀盖、连接杆、阀体、阀瓣和膜片。所述先导阀包括上阀体、感应膜、推杆、套筒和下阀体。所述进油管的出油口接入所述左腔。所述出油管的一个管口接入所述下腔、另一个管口接入储油罐。

Description

一种油罐自力式防溢油装置
技术领域
本发明涉及石油装卸作业技术领域，尤其涉及一种防止在油罐收油时冒油的自力式防溢油装置，也可用于其他液体的罐体装卸时防溢。
背景技术
安全问题是石油库日常技术管理工作的首要问题，而储油罐的安全状况及运行则是油库安全工作的重要内容。
目前，石油库储油罐在接卸油料时，由于计量不准确或者操作不慎，导致未适时关阀，造成储油罐溢油，不仅浪费，而且污染环境，甚至引发危险事故。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足而提出一种控制精准、安全环保、易于改装、经济实用的防溢油装置。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种油罐自力式防溢油装置，包括主阀、先导阀、进油管、入油管、导压管、引油管和第一管道。
所述主阀包括阀盖、连接杆、阀体、阀瓣和膜片。所述膜片密封所述阀体的上端开口。所述阀盖下部敞口。所述阀盖下端敞口安装所述阀体的上端开口上。所述膜片分隔所述阀体和阀盖。所述阀盖与所述膜片围成上腔。所述阀体与所述膜片围成下腔。所述下腔的下方还具有一个左腔。所述左腔与所述下腔经一孔道相通。所述连接杆和阀瓣位于所述下腔中。所述连接杆上端连接膜片、下端连接阀瓣。所述阀瓣位于所述孔道上方。当所述连接杆受到向下的压力时，所述阀瓣密封所述孔道。
所述阀体上端开口的面积大于所述孔道口的面积。
所述进油管的出油口接入所述左腔。所述出油管的一个管口接入所述下腔、另一个管口接入储油罐。
所述先导阀包括上阀体、感应膜、推杆、套筒和下阀体。所述上阀体安装在所述下阀体上方。所述感应膜位于上阀体和下阀体之间。所述感应膜将上阀体的内腔和下阀体的内腔分隔开来。所述套筒上端开口、下端封闭。所述套筒的上端连接在下阀体的下方。所述下阀体的内腔通过一个通孔与套筒的内腔相通。所述推杆的上端连接在感应膜的下方。所述推杆的下端穿入到套筒的内腔中。所述套筒的内腔的腔壁上具有环形槽。所述环形槽上方的空间为套筒上腔、下方的空间为套筒下腔。所述推杆的外表面具有环形的凸台。当所述推杆受到向下的作用力时，所述凸台嵌入环形槽中，将套筒上腔和套筒下腔隔绝开来。当所述推杆不受到向下的作用力时，所述凸台位于环形槽上方，所述套筒上腔和套筒下腔连通。
所述第一管道的一个管口接入所述下阀体的内腔、另一个管口接入储油罐的底部。
所述导压管的一个管口接入所述套筒下腔、另一个管口接入左腔。
所述引油管的一个管口接入套筒上腔、另一个管口接入上腔。
为实现本发明目的而采用的技术方案也可以是这样的，一种油罐自力式防溢油装置，它包括主阀、先导阀、出油管、进油管、导压管、引油管和第一管道。
所述主阀包括阀盖、连接杆、阀体、阀瓣和膜片。所述膜片密封所述阀体的上端开口。所述阀盖下部敞口。所述阀盖下端敞口扣在所述阀体的上端开口上。所述膜片分隔所述阀体和阀盖。所述阀盖与所述膜片围成上腔。所述阀体与所述膜片围成下腔。所述下腔的下方还具有一个左腔。所述左腔与所述下腔经一孔道相通。所述连接杆和阀瓣位于所述下腔中。所述连接杆上端连接膜片、下端连接阀瓣。所述阀瓣位于所述孔道上方。当所述连接杆受到向下的压力时，所述阀瓣密封所述孔道。
所述上腔中具有若干弹簧。所述弹簧的上端安装在所述上腔的内壁、下端安装在所述膜片的上方。
所述进油管的出油口接入所述左腔。所述出油管的一个管口接入所述下腔、另一个管口接入储油罐。
所述先导阀包括上阀体、感应膜、推杆、套筒和下阀体。所述上阀体安装在所述下阀体上方。所述感应膜位于上阀体和下阀体之间。所述感应膜将上阀体的内腔和下阀体的内腔分隔开来。所述套筒上端开口、下端封闭。所述套筒的上端连接在下阀体的下方。所述下阀体的内腔通过一个通孔与套筒的内腔相通。所述推杆的上端连接在感应膜的下方。所述推杆的下端穿入到套筒的内腔中。所述套筒的内腔的腔壁上具有环形槽。所述环形槽上方的空间为套筒上腔、下方的空间为套筒下腔。所述推杆的外表面具有环形的凸台。当所述推杆受到向下的作用力时，所述凸台嵌入环形槽中，将套筒上腔和套筒下腔隔绝开来。当所述推杆不受到向下的作用力时，所述凸台位于环形槽上方，所述套筒上腔和套筒下腔连通。
所述第一管道的一个管口接入所述下阀体的内腔、另一个管口接入储油罐的底部。
所述导压管的一个管口接入所述套筒下腔、另一个管口接入左腔。
所述引油管的一个管口接入套筒上腔、另一个管口接入上腔。
进一步地，所述阀体上端开口的面积大于所述孔道口的面积。
进一步地，所述上腔的内壁上方设置导套。所述弹簧上端与所述上腔的内壁上方接触。所述弹簧下端与金属盘的上表面接触。所述金属盘的上表面安装导杆。所述导杆插入导套中。金属盘的下表面与膜片的上方接触。
进一步地，所述先导阀还包括所述第二弹簧。所述推杆在连接所述感应膜处设置弹簧压盖。所述上阀体内壁上方安装所述弹簧挡板。所述第二弹簧一端固定在所述弹簧挡板，另一端连接所述弹簧压盖。
作为优选，所述进油管、出油管、导压管和第一管道均串联有单向阀。
作为优选，所述套筒下腔和所述下腔通过第二管道来接通。所述套筒上腔和套筒下腔通过单向管接通。所述第二管道和单向管上安装有阀门。
本发明具有以下效果：(1)先导阀感应膜受到的是来自油罐底部的静压，与进油口压力完全隔开，则第二弹簧感应静压力比较精确，从而提高了先导阀控制的液位精度；(2)结构简单，成本低，维修容易；(3)无需更换原有设备，方便在现有的油库进行改装，改装费用低，经济效益好；(4)实现自力式防溢油，避免油液污染环境，且油罐底部连接有排污管，能够将多余的油液排向油污处理池。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为主阀的示意图；
图3为先导阀的示意图。
图中：1-主阀，2-上腔，3-下腔，4-出油管，5-左腔，6-进油管，7-导压管，8-引油管，9-先导阀，10-上阀体的内腔，11-下阀体的内腔，12-套筒的内腔，13-单向管，15-第一管道，16-第二管道，17-排污管，18-储油罐，101-阀盖，102-连接杆，103-阀体，105-阀瓣，106-金属盘，107-膜片，108-第一弹簧，109-导套，121-套筒上腔。122-套筒下腔，901-上阀体，902-感应膜，903-推杆，904-套筒，905-下阀体，906-第二弹簧，907-弹簧挡板，908-防水盖，909-调节螺钉，9031-凸台，9041-环形槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
一种油罐自力式防溢油装置，其特征在于：它包括主阀1、先导阀9、出油管4、进油管6、导压管7、引油管8和第一管道15。
所述主阀1包括阀盖101、连接杆102、阀体103、阀瓣105和膜片107。所述膜片107密封所述阀体103的上端开口。所述阀盖101下部敞口。所述阀盖101下端敞口安装所述阀体103的上端开口上。所述膜片107分隔所述阀体103和阀盖101。所述膜片107位于所述阀体103和阀盖101之间。所述膜片107是弹性膜片。所述阀盖101与所述膜片107围成上腔2。所述阀体103与所述膜片107围成下腔3。所述下腔3的下方还具有一个左腔5。所述左腔5与所述下腔3经一孔道相通。所述连接杆102和阀瓣105位于所述下腔3中。所述连接杆102上端连接膜片107、下端连接阀瓣105。所述阀瓣105位于所述孔道上方。当所述连接杆102受到向下的压力时，即膜片107收到向下的压力，将连接杆102向下压，使得所述阀瓣105密封所述孔道。当所述连接杆102受到向上的推力时(也可能是所述阀瓣受到向上的推力)，所述阀瓣105离开所述孔道，所述下腔3和所述左腔5相连通。
所述阀体103上端开口的面积大于所述孔道口的面积。
所述进油管6的出油口接入所述左腔5。所述出油管4的一个管口接入所述下腔3、另一个管口接入储油罐18。
所述先导阀9包括上阀体901、感应膜902、推杆903、套筒904和下阀体905。所述上阀体901安装在所述下阀体905上方。所述感应膜902位于上阀体901和下阀体905之间。所述感应膜902将上阀体的内腔10和下阀体的内腔11分隔开来。所述套筒904上端开口、下端封闭。所述套筒904的上端连接在下阀体905的下方。所述下阀体的内腔11通过一个通孔与套筒的内腔12相通。所述推杆903的上端连接在感应膜902的下方。所述推杆903的下端穿入到套筒的内腔12中。所述套筒的内腔12的腔壁上具有环形槽9041。所述环形槽9041上方的空间为套筒上腔121、下方的空间为套筒下腔122。所述推杆903的外表面具有环形的凸台9031。当所述推杆903受到向下的作用力时，所述凸台9031嵌入环形槽9041中，将套筒上腔121和套筒下腔122隔绝开来。当所述推杆903不受到向下的作用力时，所述凸台9031位于环形槽9041上方，所述套筒上腔121和套筒下腔122连通。
所述第一管道15的一个管口接入所述下阀体的内腔11、另一个管口接入储油罐18的底部。所述导压管7的一个管口接入所述套筒下腔122、另一个管口接入左腔5。所述引油管8的一个管口接入套筒上腔121、另一个管口接入上腔2。
由于本防溢油装置具有以上技术特征，能够实现自力式关闭所述主阀1。
具体过程是，在不输油时，所述阀瓣105密封所述孔道口，所述左腔5与所述下腔3不相通，所述主阀1关闭。
开始输油时，高压油通过所述进油管6进入所述左腔5。高压油将所述阀瓣105顶起，所述左腔5与所述下腔3相通。于是，高压油进入所述下腔3，并通过所述出油管4流入所述储油罐18。
当所述储油罐18液位高度达到预定值时，由于所述第一管道15接通所述储油罐18底部和所述下阀体的内腔11，所述下阀体的内腔11内的油压等于所述储油罐18底部油压。所述下阀体的内腔11内的油压作用于感应膜902，从而带动所述推杆903往上移动，所述凸台9031离开所述环形槽9041。于是，所述套筒上腔121与所述套筒下腔122连通。所述左腔5内的高压油通过所述导压管7流入所述套筒下腔122。所述上腔2通过所述引油管8与所述套筒上腔121相通。因此，作用于所述膜片107的油压与作用于所述阀瓣105底部的油压相等，但是所述阀体103的上端开口的面积大于所孔道口的面积，所以所述连接杆102受到向下的压力时，所述阀瓣105密封所述孔道，从而主阀1关闭，达到自力式自动关断的目的。
实施例2：
本实施例的主要结构同实施例1。不同的是，所述阀体103的上端开口的面积不一定大于所孔道口的面积。
在本实施例中，所述上腔2中具有若干弹簧108。所述弹簧108的上端安装在所述上腔2的内壁、下端安装在所述膜片107的上方。
作为优选，所述上腔2的内壁上方设置导套109。所述弹簧108上端与所述上腔2的内壁上方接触。所述弹簧108下端与金属盘106的上表面接触。所述金属盘106的上表面安装导杆。所述导杆插入导套109中。金属盘106的下表面与膜片107的上方接触。
进一步地，所述先导阀9还包括所述第二弹簧906。所述推杆903在连接所述感应膜902处设置弹簧压盖。所述上阀体901内壁上方安装所述弹簧挡板907。所述第二弹簧906一端固定在所述弹簧挡板907，另一端连接所述弹簧压盖。
进一步地，所述进油管6、出油管4、导压管7和第一管道15均串联有单向阀。设置单向阀的目的是保证油液沿着我们预期的路径流动，便于控制。比如，所述单向管13内的油液只能从所述套筒上腔121流向所述套筒下腔122，所述第二管道16内的油液只能从所述套筒下腔122流向所述下腔3。
进一步地，所述套筒下腔122和所述下腔3通过第二管道16来接通。所述套筒上腔121和套筒下腔122通过单向管13接通。所述第二管道16和单向管13上安装有阀门。
由于本防溢油装置具有以上技术特征，能够实现自力式关闭所述主阀1。
开始输油时，高压油通过所述进油管6进入所述左腔5。高压油将所述阀瓣105顶起，所述左腔5与所述下腔3相通。于是，高压油进入所述下腔3，并通过所述出油管4流入所述储油罐18。
同时，由于所述阀瓣105顶起，所述膜片107向上凹陷，所述上腔2空间减小。所述上腔2内的油液通过所述引油管8流入所述套筒上腔121。所述套筒上腔121的油液通过所述单向管13汇集到所述第二管道16。所述第二管道16将来自所述套筒上腔121和所述套筒下腔122的油液导入所述下腔3，最终流入所述储油罐18。
当所述储油罐18液位高度达到预定值时，作用于所述膜片107的油压与作用于所述阀瓣105底部的油压相等，要求主阀1关闭。实施例1中，由于所述阀体103上端开口的面积大于所述孔道口的面积，此时膜片107受压(向下压力)面积大于阀瓣的105的受压(向上压力)面积，使得阀瓣105收到的合力向下，封堵孔道，即实现了主阀1的关闭。而本实施例中，由于所述上腔2中具有若干弹簧108，所述连接杆102本身就会受到向下的弹力。作用于所述膜片107的油压与作用于所述阀瓣105底部的油压相等时，膜片107向下作用力(油压和弹力)大于阀瓣的105向上作用力(油压)，所述阀瓣105密封所述孔道，从而主阀1关闭，达到自力式自动关断的目的。
实施例3：
本实施例的主要结构同实施例2。
作为优选，所述阀体103的上端开口的面积大于所孔道口的面积。即兼具实施例1和实施例2的特征。
进一步地，所述先导阀9还包括调节螺钉909和防水盖908。所述调节螺钉909从外部穿入所述上阀体901抵靠在所述弹簧挡板907。所述防水盖908罩在所述调节螺钉909上。设置所述防水盖908的目的是为了保护所述调节螺钉909受到人为或者自然的破坏，以及防止无关人员随意调节所述调节螺钉909。
设置所述调节螺钉909是为了方便控制关闭所述主阀1的油压，使防溢油装置具有通用性，适用于不同的油库。具体是，根据达到安全容量时储油罐18底部的静油压，改变所述调节螺钉909的旋入长度，从而改变所述第二弹簧906的弹簧力，使得此时静油压作用于所述感应膜902的力大于所述第二弹簧906的弹簧力，进而关闭所述主阀1。
本实施例中，在所述第一管道15中部连接有排污管17。所述排污管17的作用是将所述储油罐18要排出的油液，经它流向污水处理池，便于环保。

Claims (7)

1.一种油罐自力式防溢油装置，其特征在于：它包括主阀(1)、先导阀(9)、出油管(4)、进油管(6)、导压管(7)、引油管(8)和第一管道(15)；
所述主阀(1)包括阀盖(101)、连接杆(102)、阀体(103)、阀瓣(105)和膜片(107)；所述膜片(107)密封所述阀体(103)的上端开口；所述阀盖(101)下部敞口；所述阀盖(101)下端敞口安装所述阀体(103)的上端开口上；所述膜片(107)分隔所述阀体(103)和阀盖(101)；所述阀盖(101)与所述膜片(107)围成上腔(2)；所述阀体(103)与所述膜片(107)围成下腔(3)；所述下腔(3)的下方还具有一个左腔(5)；所述左腔(5)与所述下腔(3)经一孔道相通；所述连接杆(102)和阀瓣(105)位于所述下腔(3)中；所述连接杆(102)上端连接膜片(107)、下端连接阀瓣(105)；所述阀瓣(105)位于所述孔道上方；当所述连接杆(102)受到向下的压力时，所述阀瓣(105)密封所述孔道；
所述阀体(103)上端开口的面积大于所述孔道口的面积；
所述进油管(6)的出油口接入所述左腔(5)；所述出油管(4)的一个管口接入所述下腔(3)、另一个管口接入储油罐(18)；
所述先导阀(9)包括上阀体(901)、感应膜(902)、推杆(903)、套筒(904)和下阀体(905)；所述上阀体(901)安装在所述下阀体(905)上方；所述感应膜(902)位于上阀体(901)和下阀体(905)之间；所述感应膜(902)将上阀体的内腔(10)和下阀体的内腔(11)分隔开来；所述套筒(904)上端开口、下端封闭；所述套筒(904)的上端连接在下阀体(905)的下方；所述下阀体的内腔(11)通过一个通孔与套筒的内腔(12)相通；所述推杆(903)的上端连接在感应膜(902)的下方；所述推杆(903)的下端穿入到套筒的内腔(12)中；所述套筒的内腔(12)的腔壁上具有环形槽(9041)；所述环形槽(9041)上方的空间为套筒上腔(121)、下方的空间为套筒下腔(122)；所述推杆(903)的外表面具有环形的凸台(9031)；当所述推杆(903)受到向下的作用力时，所述凸台(9031)嵌入环形槽(9041)中，将套筒上腔(121)和套筒下腔(122)隔绝开来；当所述推杆(903)不受到向下的作用力时，所述凸台(9031)位于环形槽(9041)上方，所述套筒上腔(121)和套筒下腔(122)连通；
所述第一管道(15)的一个管口接入所述下阀体的内腔(11)、另一个管口接入储油罐(18)的底部；
所述导压管(7)的一个管口接入所述套筒下腔(122)、另一个管口接入左腔(5)；
所述引油管(8)的一个管口接入套筒上腔(121)、另一个管口接入上腔(2)。
2.一种油罐自力式防溢油装置，其特征在于：它包括主阀(1)、先导阀(9)、出油管(4)、进油管(6)、导压管(7)、引油管(8)和第一管道(15)；
所述主阀(1)包括阀盖(101)、连接杆(102)、阀体(103)、阀瓣(105)和膜片(107)；所述膜片(107)密封所述阀体(103)的上端开口；所述阀盖(101)下部敞口；所述阀盖(101)下端敞口扣在所述阀体(103)的上端开口上；所述膜片(107)分隔所述阀体(103)和阀盖(101)；所述阀盖(101)与所述膜片(107)围成上腔(2)；所述阀体(103)与所述膜片(107)围成下腔(3)；所述下腔(3)的下方还具有一个左腔(5)；所述左腔(5)与所述下腔(3)经一孔道相通；所述连接杆(102)和阀瓣(105)位于所述下腔(3)中；所述连接杆(102)上端连接膜片(107)、下端连接阀瓣(105)；所述阀瓣(105)位于所述孔道上方；当所述连接杆(102)受到向下的压力时，所述阀瓣(105)密封所述孔道；
所述上腔(2)中具有若干弹簧(108)；所述弹簧(108)的上端安装在所述上腔(2)的内壁、下端安装在所述膜片(107)的上方；
所述进油管(6)的出油口接入所述左腔(5)；所述出油管(4)的一个管口接入所述下腔(3)、另一个管口接入储油罐(18)；
所述先导阀(9)包括上阀体(901)、感应膜(902)、推杆(903)、套筒(904)和下阀体(905)；所述上阀体(901)安装在所述下阀体(905)上方；所述感应膜(902)位于上阀体(901)和下阀体(905)之间；所述感应膜(902)将上阀体的内腔(10)和下阀体的内腔(11)分隔开来；所述套筒(904)上端开口、下端封闭；所述套筒(904)的上端连接在下阀体(905)的下方；所述下阀体的内腔(11)通过一个通孔与套筒的内腔(12)相通；所述推杆(903)的上端连接在感应膜(902)的下方；所述推杆(903)的下端穿入到套筒的内腔(12)中；所述套筒的内腔(12)的腔壁上具有环形槽(9041)；所述环形槽(9041)上方的空间为套筒上腔(121)、下方的空间为套筒下腔(122)；所述推杆(903)的外表面具有环形的凸台(9031)；当所述推杆(903)受到向下的作用力时，所述凸台(9031)嵌入环形槽(9041)中，将套筒上腔(121)和套筒下腔(122)隔绝开来；当所述推杆(903)不受到向下的作用力时，所述凸台(9031)位于环形槽(9041)上方，所述套筒上腔(121)和套筒下腔(122)连通；
所述第一管道(15)的一个管口接入所述下阀体的内腔(11)、另一个管口接入储油罐(18)的底部；
所述导压管(7)的一个管口接入所述套筒下腔(122)、另一个管口接入左腔(5)；
所述引油管(8)的一个管口接入套筒上腔(121)、另一个管口接入上腔(2)。
3.根据权利要求2所述的一种油罐自力式防溢油装置，其特征在于：所述阀体(103)上端开口的面积大于所述孔道口的面积。
4.根据权利要求2所述的一种油罐自力式防溢油装置，其特征在于：所述上腔(2)的内壁上方设置导套(109)；所述弹簧(108)上端与所述上腔(2)的内壁上方接触；所述弹簧(108)下端与金属盘(106)的上表面接触；所述金属盘(106)的上表面安装导杆；所述导杆插入导套(109)中；金属盘(106)的下表面与膜片(107)的上方接触。
5.根据权利要求1所述的一种油罐自力式防溢油装置，其特征在于：所述先导阀(9)还包括所述第二弹簧(906)；所述推杆(903)在连接所述感应膜(902)处设置弹簧压盖；所述上阀体(901)内壁上方安装所述弹簧挡板(907)；所述第二弹簧(906)一端固定在所述弹簧挡板(907)，另一端连接所述弹簧压盖。
6.根据权利要求1所述的一种油罐自力式防溢油装置，其特征在于：所述进油管(6)、出油管(4)、导压管(7)和第一管道(15)均串联有单向阀。
7.根据权利要求1所述的一种油罐自力式防溢油装置，其特征在于：所述套筒下腔(122)和所述下腔(3)通过第二管道(16)来接通；所述套筒上腔(121)和套筒下腔(122)通过单向管(13)接通。所述第二管道(16)和单向管(13)上安装有阀门。
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