CN107218513A - 一种旋转密封监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转密封监测系统，属于船用机械领域。该旋转密封监测系统包括引流管、监测罐和处理器，监测罐包括罐体和罐盖，罐盖设置在罐体上，以密封罐体，引流管连通旋转接头的泄漏检测口和监测罐，监测罐上设有液位传感器，液位传感器与处理器电连接，罐盖上设有排气阀，排气阀的控制端与处理器电连接，处理器用于在液位传感器检测到监测罐内的液位超过设定高度时，控制排气阀关闭，通过在监测罐上设置液位传感器，从而当液位传感器检测到监测罐内有油液时，及时发现旋转接头出现泄漏，同时处理器可以在液位传感器检测到监测罐内的液位超过设定高度时将排气阀关闭，避免油液通过排气阀泄漏到海洋中，造成环境污染。

Description

一种旋转密封监测系统

技术领域

本发明涉及船用机械领域，特别涉及一种旋转密封监测系统。

背景技术

单点系泊系统作为海上中转终端，可以供大型船舶系泊和装卸原油。单点系泊系统通常由一个浮筒、设置在浮筒上的旋转接头和水下软管组成，旋转接头的一端与水下软管连接。浮筒漂浮在海面上，油轮通过漂浮软管与旋转接头的另一端连接，从而可以将油轮上的原油通过水下软管送入海底管线，再输到岸上的原油储罐中。

旋转接头主要包括上管体和下管体，上管体和下管体对接，且可以相对自由转动，漂浮软管与上管体连接，水下软管与下管体连接，上管体和下管体的连接处通常会设置多道密封圈，以避免出现泄漏。旋转接头上通常还设置有泄漏检测口，泄露检测口与相邻两道密封圈之间的间隙连通，当一道密封圈发生泄漏时，泄漏的油液会通过泄露检测口流出，以及时提醒工作人员对密封圈进行替换。

由于旋转接头漂浮在海上，使得工作人员难以及时的发现油液出现了泄漏，同时泄漏出来的油液容易流进海洋中，造成资源的浪费和环境的污染。

发明内容

为了解决难以及时发现旋转接头出现泄漏的问题，本发明实施例提供了一种旋转密封监测系统。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种旋转密封监测系统，所述旋转密封监测系统适用于单点系泊系统的旋转接头，所述旋转密封监测系统包括引流管、监测罐和处理器，所述引流管和所述监测罐均设置在所述旋转接头的裙板上，所述监测罐包括罐体和罐盖，所述罐盖设置在所述罐体上，以密封所述罐体，所述引流管连通所述旋转接头的泄漏检测口和所述监测罐，所述监测罐上设置有用于检测所述监测罐内的液位的液位传感器，所述液位传感器与所述处理器电连接，所述罐盖上设置有与所述监测罐连通的排气阀，所述排气阀的控制端与所述处理器电连接，所述处理器用于在所述液位传感器检测到所述监测罐内的液位超过设定高度时，控制所述排气阀关闭。

可选地，所述罐盖上设置有第一插孔和第二插孔，所述液位传感器插装在所述第一插孔中，所述排气阀插装在所述第二插孔中。

进一步地，所述引流管连接在所述罐体的底部。

可选地，所述引流管上设置有第一球阀，所述第一球阀用于控制所述引流管的导通和关断。

可选地，所述引流管上还设置有第二球阀，所述第二球阀设置在所述监测罐和所述第一球阀之间，所述第二球阀的第一油口与所述第一球阀和所述监测罐之间的引流管连通，所述第二球阀的第二油口与外界连通。

具体地，所述引流管上还设置有第三球阀，所述第三球阀用于控制所述引流管的导通和关断，且所述第三球阀设置在所述监测罐和所述第二球阀之间。

进一步地，所述旋转密封监测系统还包括缓冲罐，所述缓冲罐与所述排气阀连通，所述缓冲罐上设置有空气泵和气压传感器，所述空气泵与所述缓冲罐连通，所述气压传感器用于检测所述缓冲罐内的气压。

可选地，所述缓冲罐的容积至少为所述监测罐的容积的5倍。

可选地，所述罐盖上还插设有油尺。

可选地，所述旋转密封监测系统还包括报警器，所述报警器与所述处理器电连接，所述处理器还用于当所述监测罐内的液位超过设定高度时，控制所述报警器发出警报。

本发明实施例通过在旋转接头的裙板上设置引流管和监测罐，引流管连通旋转接头的泄漏检测口和监测罐，在监测罐上设置排气阀，从而可以使泄漏检测口流出的油液流入到监测罐中，避免油液流入海洋造成环境的污染，通过在监测罐上设置用于检测监测罐内的液位的液位传感器，从而可以当液位传感器检测到监测罐内有油液时，及时发现旋转接头出现了泄漏，同时旋转密封监测系统还包括处理器，处理器可以在液位传感器检测到监测罐内的液位超过设定高度时，将排气阀关闭，避免油液通过排气阀泄漏到海洋中，造成环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种旋转密封监测系统的结构图；

图2是本发明实施例提供的一种旋转密封监测系统的结构框图；

图3是本发明实施例提供的另一种旋转密封监测系统的结构图；

图4是本发明实施例提供的一种油尺的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种旋转密封监测系统的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种设置有旋转密封监测系统的旋转接头的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种旋转密封监测系统的结构图。为了更好的理解本发明，以下对图1中所示的单点系泊系统的旋转接头进行简单说明，如图1所示，旋转接头包括上管体11和下管体12，上管体11的下端同轴插装在下管体12的上端内，上管体11的外壁和下管体12的内壁之间设置有三道密封圈13，三道密封圈13沿上管体11的轴线方向间隔布置，下管体12上设置有泄露检测口14，泄漏检测口14的一端连通相邻的两道密封圈13之间的间隙，泄漏检测口14的另一端连通到旋转接头的外部，下管体12上设置有沿径向向外延伸的裙板15。

如图1所示，该旋转密封监测系统适用于单点系泊系统的旋转接头。旋转密封监测系统包括引流管20、监测罐30和处理器44。

引流管20和监测罐30均设置在旋转接头的裙板15上。监测罐30包括罐体31和罐盖32，罐盖32设置在罐体31上，以密封罐体31。引流管20连通旋转接头的泄漏检测口和监测罐30。监测罐30上设置有用于检测监测罐30内的液位的液位传感器41，罐盖32上设置有与监测罐30连通的排气阀42。图2是本发明实施例提供的一种旋转密封监测系统的结构框图，如图2所示，液位传感器41与处理器44电连接，排气阀42的控制端与处理器44电连接。处理器44用于在液位传感器41检测到监测罐30内的液位超过设定高度时，控制排气阀42关闭。

其中，设定高度可以根据要求进行设定，通常可以设置成油液充满监测罐30时的液位高度，优选为油液体积达到监测罐30容积的90％时的液位高度，以避免油液中的杂质堵塞排气阀42。

通过在旋转接头的裙板上设置引流管和监测罐，引流管连通旋转接头的泄漏检测口和监测罐，在监测罐上设置排气阀，从而可以使泄漏检测口流出的油液流入到监测罐中，避免油液流入海洋造成环境的污染，通过在监测罐上设置用于检测监测罐内的液位的液位传感器，从而可以当液位传感器检测到监测罐内有油液时，及时发现旋转接头出现了泄漏，同时旋转密封监测系统还包括处理器，处理器可以在液位传感器检测到监测罐内的液位超过设定高度时，将排气阀关闭，避免油液通过排气阀泄漏到海洋中，造成环境污染。

罐体31的底部可以设置有支撑腿311，监测罐30通过支撑腿311连接在裙板上。支撑腿311与裙板之间可以通过螺栓连接，从而便于监测罐30的拆装。

优选地，监测罐30可以采用不锈钢制成，例如钢号为316L的不锈钢，以适应海上恶劣的环境，延长使用寿命。支撑腿311也可以采用不锈钢制成。

引流管20可以连接在罐体31的底部，由于引流管20和罐体31的连接部位比较容易锈蚀，通过将引流管20与罐体31的底部连接，从而可以利用罐体31进行一定程度的遮挡，以延缓连接部位的锈蚀。

如图1所示，罐盖32上可以设置有第一插孔32a和第二插孔32b，液位传感器41插装在第一插孔32a中，排气阀42插装在第二插孔32b中，可以便于液位传感器41和排气阀42的安装。排气阀42可以通过排气管421与大气连通，排气管421可以是弯管，以避免雨水或是海水等杂质通过排气管421进入到监测罐30内部。

罐盖32与罐体31之间可以通过螺栓连接，以方便罐盖32的拆装，进一步地，罐盖32与罐体31之间还可以夹设密封圈30a，以提高监测罐30的密闭性。

优选地，液位传感器41可以是射频导纳液位开关或电容式液位计。射频导纳液位开关和电容式液位计具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、不易堵塞等优点，能够确保在监测罐30中充有油液时正常工作。具体液位传感器41可以采用不锈钢(例如牌号为316L的不锈钢)或聚四氟乙烯制成。

图3是本发明实施例提供的另一种旋转密封监测系统的结构图，如图3所示，罐盖32上还可以插设有油尺43，油尺43插设在监测罐30内部，通过设置油尺43可以在对单点系泊系统进行例行保养时，方便工作人员检查旋转接头是否发生了泄漏，通过抽出油尺43，若油尺43上沾有油液，则表明旋转接头发生了泄漏。

图4是本发明实施例提供的一种油尺的结构示意图，如图4所示，油尺431的一端设置有油尺帽431，油尺帽431可以在油尺43插设到监测罐30中时，将油尺43悬挂在罐盖32上，以避免油尺43掉落到监测罐30内部。

参照图2，旋转密封监测系统还可以包括报警器45，报警器45与处理器44电连接，处理器44还用于当监测罐30内的液位超过设定高度时，控制报警器45发出警报。从而能够使工作人员及时发现泄漏情况，对单点系泊系统进行维修。

实现时，报警器45可以是但不限于是扬声器、嗡鸣器、闪光灯或其组合，警报的形式可以是声音、闪光或是其组合。

如图1所示，引流管20上可以设置有第一球阀21，第一球阀21用于控制引流管20的导通和关断，第一球阀21可以处于常开状态，在需要进行监测罐30的拆装时，可以将第一球阀21关断，避免旋转接头中泄漏的油液漏出。

进一步地，引流管20上还可以设置有第二球阀22，第二球阀22设置在监测罐30和第一球阀21之间，第二球阀22的第一油口与第一球阀21和监测罐30之间的引流管20连通，第二球阀22的第二油口与外界连通，第二球阀22可以处于常闭状态，在需要排出监测罐30内的油液时，则可以关闭第一球阀21，打开第二球阀22，使油液经第二球阀22排出。同时还可以在油液排尽后，通过第二球阀22向监测罐30内注入清水或清洗液，对监测罐30进行清洗，排出沉积在监测罐30内的泥沙等杂质。

如图1所示，引流管20上还可以设置有第三球阀23，第三球阀23用于控制引流管20的导通和关断，且第三球阀23设置在监测罐30和第二球阀22之间。第三球阀23可以处于常开状态，当需要对第一球阀21或第二球阀22进行维修、更换时，则可以通过关闭第三球阀23，避免监测罐30内的油液流出。

实现时，引流管20、第一球阀21、第二球阀22、第三球阀23和液位传感器41的耐压值不小于旋转接头内的介质压力，从而确保旋转密封监测系统能够正常工作。

可选地，引流管20、第一球阀21、第二球阀22、第三球阀23和液位传感器41的耐压值可以为10MPa，从而使旋转密封监测系统适用于旋转接头内的介质压力不超过10MPa的单点系泊系统。通常旋转接头内的介质压力都小于10MPa，将引流管20、第一球阀21、第二球阀22、第三球阀23和液位传感器41的耐压值设置为10MPa，从而使得旋转密封监测系统可以适应于大部分的单点系泊系统。若将耐压值设置的过高，则会增大设计成本。

图5是本发明实施例提供的另一种旋转密封监测系统的结构示意图，如图5所示，旋转密封监测系统还可以包括缓冲罐50，缓冲罐50与排气阀42连通，缓冲罐50上设置有空气泵52和气压传感器51，空气泵52与缓冲罐50连通，气压传感器51用于检测缓冲罐50内的气压，缓冲罐50可以通过排气管421与排气阀42连通。由于空气比较容易压缩，而旋转接头内的介质压力远大于大气压力，因此将排气阀42与缓冲罐50连通，在旋转接头出现泄漏时，泄漏的油液仍然可以进入到监测罐30中。通过设置气压传感器51和空气泵52，从而可以检验旋转接头上的密封圈的密封性。具体可以在监测罐30内没有油液时，打开第一球阀21和第三球阀23，关闭第二球阀22，打开排气阀42，通过空气泵52对缓冲罐50内进行加压，使缓冲罐50和与缓冲罐50连通的监测罐30、引流管20内的气压达到1MPa，关闭空气泵52，通过气压传感器51实时检测气压变化，若30分钟内，气压没有降低，则表明密封圈13的密封良好，若气压降低，则表明密封圈13密封效果较差，需要进行更换。

需要说明的是，在检验旋转接头上的密封圈的密封性时，通常气压都会有一定程度的降低，主要是由于旋转密封监测系统各部分的连接处和密封圈13处的极轻微的泄漏造成的，通常在气压降低不超过一定范围时，就可以认为密封圈13的密封良好，例如气压降低不超过1％，对密封圈13的密封要求越高，则气压允许降低的范围越小。

优选地，缓冲罐50的容积可以至少为监测罐30的容积的5倍，这样即使在监测罐30内充满的油液，缓冲罐50内的气压也仅会上升至大气压的1.2倍，在油液充满监测罐30之前，缓冲罐50内的气压会更低，不会影响泄漏的油液进入到监测罐30中。

图6是本发明实施例提供的一种设置有旋转密封监测系统的旋转接头的示意图，如图6所示，由于旋转接头的上管体与下管体之间设置有三道密封圈13，因此可以在裙板15上设置两套旋转密封监测系统，两套旋转密封监测系统分别监测三道密封圈之间的两条间隙。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转密封监测系统，所述旋转密封监测系统适用于单点系泊系统的旋转接头，其特征在于，所述旋转密封监测系统包括引流管(20)、监测罐(30)和处理器(44)，所述引流管(20)和所述监测罐(30)均设置在所述旋转接头的裙板(15)上，所述监测罐(30)包括罐体(31)和罐盖(32)，所述罐盖(32)设置在所述罐体(31)上，以密封所述罐体(31)，所述引流管(20)连通所述旋转接头的泄漏检测口和所述监测罐(30)，所述监测罐(30)上设置有用于检测所述监测罐(30)内的液位的液位传感器(41)，所述液位传感器(41)与所述处理器(44)电连接，所述罐盖(32)上设置有与所述监测罐(30)连通的排气阀(42)，所述排气阀(42)的控制端与所述处理器(44)电连接，所述处理器(44)用于在所述液位传感器(41)检测到所述监测罐(30)内的液位超过设定高度时，控制所述排气阀(42)关闭。

2.根据权利要求1所述的旋转密封监测系统，其特征在于，所述罐盖(32)上设置有第一插孔(32a)和第二插孔(32b)，所述液位传感器(41)插装在所述第一插孔(32a)中，所述排气阀(42)插装在所述第二插孔(32b)中。

3.根据权利要求1所述的旋转密封监测系统，其特征在于，所述引流管(20)连接在所述罐体(31)的底部。

4.根据权利要求3所述的旋转密封监测系统，其特征在于，所述引流管(20)上设置有第一球阀(21)，所述第一球阀(21)用于控制所述引流管(20)的导通和关断。

5.根据权利要求4所述的旋转密封监测系统，其特征在于，所述引流管(20)上还设置有第二球阀(22)，所述第二球阀(22)设置在所述监测罐(30)和所述第一球阀(21)之间，所述第二球阀(22)的第一油口与所述第一球阀(21)和所述监测罐(30)之间的引流管(20)连通，所述第二球阀(22)的第二油口与外界连通。

6.根据权利要求5所述的旋转密封监测系统，其特征在于，所述引流管(20)上还设置有第三球阀(23)，所述第三球阀(23)用于控制所述引流管(20)的导通和关断，且所述第三球阀(23)设置在所述监测罐(30)和所述第二球阀(22)之间。

7.根据权利要求1～6任一项所述的旋转密封监测系统，其特征在于，所述旋转密封监测系统还包括缓冲罐(50)，所述缓冲罐(50)与所述排气阀(42)连通，所述缓冲罐(50)上设置有空气泵(52)和气压传感器(51)，所述空气泵(52)与所述缓冲罐(50)连通，所述气压传感器(51)用于检测所述缓冲罐(50)内的气压。

8.根据权利要求7所述的旋转密封监测系统，其特征在于，所述缓冲罐(50)的容积至少为所述监测罐(30)的容积的5倍。

9.根据权利要求1～6任一项所述的旋转密封监测系统，其特征在于，所述罐盖(32)上还插设有油尺(43)。

10.根据权利要求1～6任一项所述的旋转密封监测系统，其特征在于，所述旋转密封监测系统还包括报警器(45)，所述报警器(45)与所述处理器(44)电连接，所述处理器(44)还用于当所述监测罐(30)内的液位超过设定高度时，控制所述报警器(45)发出警报。