CN108016762A - 浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，包括外层橡胶带，外层橡胶带的一侧与浮盘边缘板接触固定，并通过固定板压紧，在外层橡胶带的内部设置有内层橡胶带，在内层橡胶带的内部包裹有海绵，在海绵的内侧设置有提供朝向罐壁方向弹性力的弹性钢片，外层橡胶带、内层橡胶带和弹性钢片的末端均与浮盘边缘板固定。本发明解决了现有泡沫塑料密封结构弹性不足的问题，能够适应储罐罐壁更大变形的要求，并且，该一次密封装置消除了浮盘边缘间隙内的油气空间，能有效降低密封圈火灾事故的发生。

Description

浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置及其安装方法

技术领域

本发明属于油气储运技术领域，具体涉及原油储罐浮盘边缘密封技术。

背景技术

浮盘边缘密封是大型原油储罐控制油气挥发最重要的装置之一，使用密封之后，可以大量减少油品的挥发损失。浮盘边缘密封主要由两部分组成：一次密封和二次密封，一次密封安装在浮盘与罐壁之间的环形空间内部，通常与油品直接接触。为了进一步降低油品蒸发损耗，在原有一次密封的上面再加上一套密封装置，即二次密封。

一次密封根据结构的不同主要分为三种类型：机械密封、弹性软密封和管式充液密封。

机械密封由于内部结构复杂，在雷击时有可能发生放电，导致边缘密封处发生着火爆炸事故。并且，对于罐壁变形较严重的储罐，装置无法满足密封要求时，会在密封靴板与罐壁之间形成一定间隙，不仅导致油气挥发，而且在遭受雷击时易形成放电间隙。

弹性软密封有结构简单、内部无金属部件(雷击时不会发生间隙放电)、对罐壁变形适应性较好等优点。已有的弹性泡沫塑料密封普遍采取浸液式的安装方式，长时间使用后会出现橡胶包袋老化、填充海绵弹性不足的现象，并且在密封上方与二次密封油气隔膜之间，存有较大的油气空间，储罐遭受雷击时仍有发生着火爆炸的可能。

实用新型专利CN 204250669 U“浮顶储罐浮盘的持续连体密闭式无油气空间的密封结构”公开了一种新型的泡沫塑料密封装置，其将原有一次密封的橡胶带改为T形结构，其中一个边与二次密封油气隔膜之间形成了一个新的密闭环形空间，并在内部添加了软质的弹性海绵。该结构虽然弥补了浸液式安装泡沫塑料密封结构内部油气空间大的缺点，但是对于罐壁变形严重的储罐，仍然无法对过大的边缘间隙进行很好的密封。

发明专利CN 104355004 A“一种外浮顶罐浮盘与罐壁间密封装置及其安装方法”公开了一种优化泡沫塑料密封装置的方法，与前者类似，只是该结构使用了一块新的配种式的橡胶带，未使用T型橡胶带。该发明是用于在役泡沫塑料密封结构的优化，可以进行带有更换。

实用新型专利CN 204078521 U“一种浮顶油罐一次密封装置”公开了一种新型一次密封装置，该发明的实质是在充液管式密封装置上部装一套主动灭火系统，在密封装置出现高温或明火时，主动进行灭火。

以上技术都无法很好的满足浮盘边缘密封的要求，存在密封间隙，或者边缘间隙内有油气空间，以及密封结构内存在雷击放电点等缺点。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置及其安装方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，包括外层橡胶带，外层橡胶带的一侧与浮盘边缘板接触固定，并通过固定板压紧，在外层橡胶带的内部设置有内层橡胶带，在内层橡胶带的内部包裹有海绵，在海绵的内侧设置有提供朝向罐壁方向弹性力的弹性钢片，外层橡胶带、内层橡胶带和弹性钢片的末端均与浮盘边缘板固定。

优选的，所述外层橡胶带和内层橡胶带均是由丁腈橡胶制成的，所述海绵为聚氨酯海绵。

优选的，所述外层橡胶带在接触罐壁的一侧表面设置有锯齿状的波纹。

优选的，所述固定板的底端设置有钢管，在浮盘边缘板的底端设置有下限位板，所述钢管将外层橡胶带压在下限位板上。

优选的，所述外层橡胶带的顶部与浮盘边缘板的顶部齐平；所述外层橡胶带的底部下垂，浸在油品中。

优选的，所述内层橡胶带的顶部与外层橡胶带的顶部齐平，内层橡胶带的底部与外层橡胶带的底部之间有一定的空间间隙。

优选的，所述外层橡胶带靠罐壁的一侧与内层橡胶带靠罐壁的一侧粘合在一起。

优选的，所述海绵呈长方形状，对折后置于内层橡胶带的内部，中间留设用于放置弹性钢片的缝隙；弹性钢片的底部朝向罐壁的方向向上卷起。

优选的，所述外层橡胶带的初始端、内层橡胶带的初始端、固定板的一端和弹性钢片的末端均通过上限位板和螺栓固定在浮盘边缘板的顶端。

上述浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置的安装方法，具体步骤如下：

(1)将外层橡胶带靠罐壁的一侧与内层橡胶带靠罐壁的一侧使用万能胶粘合在一起；

(2)将外层橡胶带靠浮盘的一侧固定在浮盘边缘板上，顺着浮盘边缘板，将外层橡胶带向下平铺至下限位板的位置，将固定板压在外层橡胶带的上面；

(3)将固定板的顶端与外层橡胶带的初始端固定在浮盘边缘板的顶端，固定板的底端事先焊接有钢管，钢管将外层橡胶带压在下限位板上；

(4)将内层橡胶带的初始端固定在浮盘边缘板的顶端，然后把内层橡胶带顺着浮盘边缘板向下铺展开；

(5)将弹性钢片插入海绵事先开好的缝隙内部，调整好之前安装好的内层橡胶带与外层橡胶带的位置，确保外层橡胶带的底部下垂在下限位板的下方，同时，将内层橡胶带与外层橡胶带粘合的一侧提起与罐壁贴合，提起的高度为密封正常使用的高度；

(6)将装有弹性钢片的海绵放入浮盘与罐壁之间的边缘间隙内部，调整海绵位置，使之与内层橡胶带紧密贴合；

(7)在浮盘边缘板顶端的位置，按照从下至上的顺序，分别将外层橡胶带、固定板、内层橡胶带、弹性钢片、内层橡胶带、外层橡胶带和上限位板依次排在同一孔径位置，使用螺栓进行固定。

本发明的有益技术效果是：

本发明解决了现有泡沫塑料密封结构弹性不足的问题，能够适应储罐罐壁更大变形的要求，并且，该一次密封装置消除了浮盘边缘间隙内的油气空间，能有效降低密封圈火灾事故的发生。

当前现有密封的设计是按照浮盘边缘间隙变化为±100mm进行设计的，即要求密封的可变范围为R(-X/+X)。但是，当边缘间隙变化较大时，当前的密封结构就无法对浮盘进行很好的密封，从而出现密封不严的情况，特别是使用较多的弹性海绵软密封结构。

使用本密封结构，对于罐壁变形严重的储罐，特别是在外浮顶储罐上，具有弹性变化大的优点，变形可满足间隙变化R(-X/+3X)的要求；并且该密封结构无金属放电点，浮盘边缘间隙内无油气空间，能有效降低密封圈火灾事故的发生。

同时，该密封结构形式简单，如果已经安装了该密封结构，若在使用过程中发生发生密封损坏现象，可以对发生损坏的密封部位进行带油更换。

同样，要对浸液式安装的泡沫塑料密封进行更换，不用改变浮盘结构型式，就可以对该密封进行安装使用，特别是，还可以对其进行带油更换。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构原理示意图。

图中：1.罐壁；2.弹性海绵；3.内层橡胶带；4.外层橡胶带；5.下限位板；6.钢管；7.固定板；8.弹性钢片；9.浮盘边缘板；10.螺栓；11.上限位板；12.浮盘；13.二次密封支撑板；14.二次密封油气隔膜。

具体实施方式

结合附图，一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，包括外层橡胶带4，外层橡胶带4的一侧与浮盘边缘板9接触固定。在外层橡胶带4的内部设置有内层橡胶带3，在内层橡胶带3的内部包裹有弹性海绵2，在弹性海绵2的中间夹有提供朝向罐壁1方向弹性力的弹性钢片8，弹性钢片8的弹性变化，对弹性海绵2的密封性能起到非常好的补偿作用。即浮盘边缘间隙变化较大时，弹性钢片8能将内层橡胶带3弹起，补偿弹性海绵2变形不足。根据罐壁1变形的大小，可对弹性钢片8的弹性和形状进行一定的调整，以满足边缘间隙的变化。外层橡胶带4、内层橡胶带3和弹性钢片8的末端均与浮盘边缘板9固定。

上述外层橡胶带4和内层橡胶带3均是由丁腈橡胶制成的，外层橡胶带4和内层橡胶带3具有导静电功能。上述弹性海绵2为聚氨酯海绵。

作为对本发明的进一步设计，所述外层橡胶带4在接触罐壁1的一侧表面设置有锯齿状的波纹，浮盘12上下活动时，可以对罐壁挂油和凝固蜡起到一定的清除作用。

更进一步的，所述外层橡胶带4的一侧通过固定板7与浮盘边缘板9压紧，在固定板7的底端设置有钢管6，钢管6的外侧设置有镀锌层，在浮盘边缘板9的底端设置有下限位板5，所述钢管6将外层橡胶带4压在下限位板5上。上述结构设计可使得外层橡胶带4的一侧紧贴浮盘边缘板9布设。

进一步的，所述外层橡胶带4的顶部与浮盘边缘板9的顶部齐平，以大大减少浮盘边缘间隙内的油气空间。所述外层橡胶带4的底部下垂，浸在油品中，在内层橡胶带3向罐壁外侧方向弹出时，起到一定的补偿作用，可防止外层橡胶带4对内层橡胶带3产生束缚。同时，浸液式安装，也避免了储油液面产生油气空间，抑制了油品的挥发。

更进一步的，所述内层橡胶带3的顶部与外层橡胶带4的顶部齐平，内层橡胶带3的底部位于下限位板5的上方，与外层橡胶带4的底部之间有一定的空间间隙。

进一步的，所述外层橡胶带4靠罐壁1的一侧与内层橡胶带3靠罐壁1的一侧通过万能胶粘合在一起，防止浮盘12下降过程外层橡胶带4向上翻卷。

进一步的，所述弹性海绵2呈长方形状，对折后置于内层橡胶带3的内部，被内层橡胶带3紧紧包裹住，中间留设用于放置弹性钢片8的缝隙。弹性钢片8的底部朝向罐壁1的方向向上卷起，这样在浮盘12向下运行时，密封装置会受到向上的力，这时向上卷起的弹性钢片底部可以防止对弹性海绵造成撕裂。

更进一步的，所述外层橡胶带的初始端、内层橡胶带的初始端、固定板的一端和弹性钢片的末端均通过上限位板11和螺栓10固定在浮盘边缘板9的顶端。

上述一次密封装置采用浸液式的安装方法，具体步骤如下：

(1)在将密封装置安装在浮盘12与罐壁1的边缘间隙内之前，首先将外层橡胶带4靠罐壁1的一侧与内层橡胶带3靠罐壁1的一侧使用万能胶粘合在一起。

(2)然后开始在边缘间隙内对密封装置进行安装，先将外层橡胶带4靠浮盘的一侧固定在浮盘边缘板9上，顺着浮盘边缘板9，将外层橡胶带4向下平铺至下限位板5的位置，将固定板7压在外层橡胶带4的上面。

(3)将固定板7的顶端与外层橡胶带4的初始端固定在浮盘边缘板的顶端同一位置处，固定板7的底端事先焊接有薄壁钢管，钢管6将外层橡胶带4压在下限位板5上。

(4)将内层橡胶带3的初始端固定在浮盘边缘板9的顶端同样的位置处，然后把内层橡胶带3顺着浮盘边缘板9向下铺展开。

(5)将弹性钢片8插入弹性海绵2事先开好的缝隙内部，调整好之前安装好的内层橡胶带3与外层橡胶带4的位置，确保外层橡胶带4的底部下垂在下限位板5的下方，同时，将内层橡胶带3与外层橡胶带4粘合的一侧提起与罐壁1贴合，提起的高度为密封正常使用的高度。

(6)将装有弹性钢片8的弹性海绵2放入浮盘12与罐壁1之间的边缘间隙内部，调整弹性海绵2位置，使之与内层橡胶带3紧密贴合。

(7)在浮盘边缘板9顶端的位置，按照从下至上的顺序，分别将外层橡胶带4、固定板7、内层橡胶带3、弹性钢片8、内层橡胶带3、外层橡胶带4和上限位板11依次排在同一孔径位置，使用螺栓10进行固定。

带油更换：

如果已经安装了该密封，若在使用过程中发生密封损坏现象，可以对发生损坏的密封部位进行带油更换。带油更换方法与前者相同，但应做好防爆工作。

置换泡沫塑料密封结构：

弹片式泡沫塑料密封的安装位置与现有泡沫塑料密封的安装位置基本相同。要对浸液式安装的泡沫塑料密封进行更换，可以不用改变浮盘结构型式，通过测量浮盘12边缘结构，事先订制好相适应的密封结构，就可以对该密封进行安装使用。同样，还可以对泡沫塑料密封进行带油更换。

本发明的工作方式如下：

当浮盘12向上移动时，密封装置的外层橡胶带4与罐壁1之间相互摩擦，使外层橡胶带4受到向下的摩擦力作用，从而使整个密封装置有向下移动的趋势。但是，受内层橡胶带3与外层橡胶带4包裹的约束，密封不会发生移动。

当浮盘12向下移动时，使外层橡胶带4会受到向上的摩擦力，从而使整个密封装置有向上移动的趋势。此时，受内层橡胶带3与外层橡胶带4包裹的束缚，以及弹性钢片8底部弯曲部分对海绵2的约束，密封不会发生移动。外层橡胶带4与罐壁1贴合的部分因与内层橡胶带3粘合在一起，此时也不会向上翻卷，外层橡胶带4底部下垂的部分仍然浸在油品中。

受罐壁1变形的影响，当浮盘12与罐壁1之间的边缘间隙减小时，弹性海绵2与弹性钢片8受压变形，此时，密封的工作方式同上。

受罐壁1变形的影响，当浮盘12与罐壁1之间的边缘间隙变大时，此时密封装置受力减小，弹性海绵2发生膨胀、弹性钢片8会轻微向外弹起，弥补罐壁1变形的影响。此时，内层橡胶带的内侧仍与浮盘12边缘板相抵。受内层橡胶带3变形的影响，外层橡胶带4底部下垂的部分橡胶带会轻微的浮起，但仍浸在油品中。

受罐壁1变形的影响，当浮盘12与罐壁1之间的边缘间隙有更大的变化时，此时海绵2自身的弹性已完全释放，但弹性钢片8会有更大的变形量，大幅度量向外弹起，弥补过大的罐壁1变形所产生的边缘间隙。此时，内层橡胶带的内侧会与浮盘12边缘板分离。受内层橡胶带3变形的影响，外层橡胶带4底部下垂的部分橡胶带会被逐渐拉直。

上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同代替方式，或是明显变型方式，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，其特征在于：包括外层橡胶带，外层橡胶带的一侧与浮盘边缘板接触固定，并通过固定板压紧，在外层橡胶带的内部设置有内层橡胶带，在内层橡胶带的内部包裹有海绵，在海绵的内侧设置有提供朝向罐壁方向弹性力的弹性钢片，外层橡胶带、内层橡胶带和弹性钢片的末端均与浮盘边缘板固定。

2.根据权利要求1所述的一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，其特征在于：所述外层橡胶带和内层橡胶带均是由丁腈橡胶制成的，所述海绵为聚氨酯海绵。

3.根据权利要求1所述的一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，其特征在于：所述外层橡胶带在接触罐壁的一侧表面设置有锯齿状的波纹。

4.根据权利要求1所述的一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，其特征在于：所述固定板的底端设置有钢管，在浮盘边缘板的底端设置有下限位板，所述钢管将外层橡胶带压在下限位板上。

5.根据权利要求1所述的一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，其特征在于：所述外层橡胶带的顶部与浮盘边缘板的顶部齐平；所述外层橡胶带的底部下垂，浸在油品中。

6.根据权利要求1所述的一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，其特征在于：所述内层橡胶带的顶部与外层橡胶带的顶部齐平，内层橡胶带的底部与外层橡胶带的底部之间有一定的空间间隙。

7.根据权利要求1所述的一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，其特征在于：所述外层橡胶带靠罐壁的一侧与内层橡胶带靠罐壁的一侧粘合在一起。

8.根据权利要求1所述的一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，其特征在于：所述海绵呈长方形状，对折后置于内层橡胶带的内部，中间留设用于放置弹性钢片的缝隙；弹性钢片的底部朝向罐壁的方向向上卷起。

9.根据权利要求1所述的一种浮顶储罐用弹片式泡沫塑料一次密封装置，其特征在于：所述外层橡胶带的初始端、内层橡胶带的初始端、固定板的一端和弹性钢片的末端均通过上限位板和螺栓固定在浮盘边缘板的顶端。

10.如权利要求1-9中任一权利要求所述的一次密封装置的安装方法，其特征在于步骤如下：

(1)将外层橡胶带靠罐壁的一侧与内层橡胶带靠罐壁的一侧使用万能胶粘合在一起；

(2)将外层橡胶带靠浮盘的一侧固定在浮盘边缘板上，顺着浮盘边缘板，将外层橡胶带向下平铺至下限位板的位置，将固定板压在外层橡胶带的上面；

(3)将固定板的顶端与外层橡胶带的初始端固定在浮盘边缘板的顶端，固定板的底端事先焊接有钢管，钢管将外层橡胶带压在下限位板上；

(4)将内层橡胶带的初始端固定在浮盘边缘板的顶端，然后把内层橡胶带顺着浮盘边缘板向下铺展开；

(5)将弹性钢片插入海绵事先开好的缝隙内部，调整好之前安装好的内层橡胶带与外层橡胶带的位置，确保外层橡胶带的底部下垂在下限位板的下方，同时，将内层橡胶带与外层橡胶带粘合的一侧提起与罐壁贴合，提起的高度为密封正常使用的高度；

(6)将装有弹性钢片的海绵放入浮盘与罐壁之间的边缘间隙内部，调整海绵位置，使之与内层橡胶带紧密贴合；

(7)在浮盘边缘板顶端的位置，按照从下至上的顺序，分别将外层橡胶带、固定板、内层橡胶带、弹性钢片、内层橡胶带、外层橡胶带和上限位板依次排在同一孔径位置，使用螺栓进行固定。