CN113082776B - 一种罐区油品切水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油化工领域油品仓储运输技术领域，具体涉及一种罐区油品切水装置，包括手动活塞缸、活塞缸流入管、活塞缸流出管和切水装置，所述手动活塞缸通过所述活塞缸流入管和活塞缸流出管与所述切水装置连接，本发明是根据目前石化行业储罐脱水的需要，在原有切水设备基础上研制设计的新一代产品，具有设计合理、结构简单、且排水量大、回油速度快和使用方便安全可靠等优点。它在石油和化工行业中使用，取代了油罐人工切水的原有切水带油方式，大大减轻了操作工作的劳动强度和人工切水时出现的硫化氢中毒现象，并减少了油品浪费和环境污染。

Description

一种罐区油品切水装置

技术领域

本发明涉及石油化工领域油品仓储运输技术领域，具体涉及一种罐区油品切水装置。

背景技术

石油和石化工业的迅速发展对生产技术水平和生产自动化的要求越来越高，低水平的手工操作极大地影响了企业综合效益的提高，油罐脱水就是一个尤为典型的例子。目前石化行业的油罐切水大部分仍采用人工操作，会产生切水带油现象发生，排水的含油量比较高，这不仅造成油品的浪费，也污染了环境；尤其是误操作时有发生，带来极大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种罐区油品切水装置。

本发明的技术方案是：

一种罐区油品切水装置，其特征在于：包括手动活塞缸、活塞缸流入管、活塞缸流出管和切水装置，所述手动活塞缸通过所述活塞缸流入管和活塞缸流出管与所述切水装置连接；

所述切水装置包括切水罐、液流入口、积水排出管、浮盘、抽水管、转换结构和切水罐支架，所述切水罐支架与所述切水罐底部固定连接并与地面形成支撑空间，所述转换结构固定连接于所述切水罐底部并位于支撑空间内，所述抽水管上端与所述切水罐下部相连通，下端与所述转换结构连接，所述切水罐上部与所述液流入口连通，所述活塞缸流入管通过所述转换结构与所述抽水管连接，所述活塞缸流出管通过所述转换结构与所述积水排出管连接；

所述切水罐内部中央设置有竖直的积水排出管，所述积水排出管下端与所述转换结构连通且上端伸出所述切水罐外，所述浮盘上下滑动连接于所述积水排出管；

所述浮盘侧面设置有弹簧转轴，转动扇叶通过所述弹簧转轴与所述浮盘转动连接，所述转动扇叶末端固定连接有封闭塞，所述封闭塞与所述抽水管的入口端相适配；

所述切水罐外部设置有油水界面观察器，所述油水界面观察器包括上连通管、下连通管和透明材质的观察管，所述上连通管连通所述切水罐上部和观察管的上部，所述下连通管连通所述切水罐下部和观察管的下部；

所述切水装置还设置有油品排空装置，所述切水罐内部中心设置有排空活塞，所述排空活塞中心镂空并与所述积水排出管外壁紧密贴合滑动连接，所述排空活塞的外圆周侧面与所述切水罐内壁紧密贴合并滑动连接，所述排空活塞、切水罐内壁和切水罐的底部形成气压腔，所述切水罐的底部开设有镂空的充气孔，充气管连通所述气压腔和所述转换结构，所述转换结构连接有抽气管，所述活塞缸流入管通过所述转换结构与所述抽气管连通，所述活塞缸流出管通过所述转换结构与所述充气管连通，所述切水罐底部连接有泄气阀；

所述转换结构包括转换盘结构和基板，所述转换盘结构转动连接于所述基板的中心；

所述转换盘结构包括转换盘、弹簧、活塞球和过流通道，所述转换盘为圆柱形结构，所述转换盘设置有两条平行的过流通道，所述过流通道贯穿所述转换盘，两组所述弹簧和活塞球和对应的所述过流通道配合形成两套平行的单向阀结构，两套所述单向阀分为正向单向阀和反向单向阀；

所述基板设置有“井”字形的8条通道，以右端为起点按照顺时针方向分别是活塞缸出通道、活塞缸入通道、活塞缸出分支通道、活塞缸入分支通道、抽水通道、排水通道、抽气通道和充气通道，所述过流通道限位为水平和垂直两个方向并分别与对应的通道相配合，水平方向时，所述抽水通道和活塞缸入通道通过所述过流通道的正向单向阀连通，所述排水通道和活塞缸出通道通过所述过流通道的反向单向阀连通，垂直方向时，所述抽气通道和活塞缸入分支通道通过所述过流通道的正向单向阀连通，所述充气通道和活塞缸出分支通道通过所述过流通道的反向单向阀连通；

所述活塞缸入通道、活塞缸出通道、抽水通道、排水通道、抽气通道和充气通道分别与对应的所述活塞缸流入管、活塞缸流出管、抽水管、积水排出管、抽气管和充气管连接，所述活塞缸入分支通道的出口端与所述活塞缸入通道连通形成三通结构，所述活塞缸出分支通道的入口端与所述活塞缸出通道连通形成三通结构。

优选的，所述转换结构还包括自动换档结构，所述自动换档结构包括连接柱、换挡连杆、切换曲轴和支路气压活塞，所述转换盘上设置有连接柱，所述支路气压活塞内端连接于所述抽水管和抽水通道的连接处形成三通结构，所述支路气压活塞外端与切换曲轴连接，所述换挡连杆的两端分别和所述切换曲轴和连接柱转动连接。

优选的，所述转换盘的圆柱结构前端和后端均设置有密封圈，所述过流通道设置于所述转换盘的圆柱结构中部。

优选的，所述切水罐包括顶盖和罐体，所述顶盖和所述罐体丝扣连接，所述积水排出管与所述顶盖中心丝扣连接，所述液流入口固定于所述顶盖上。

优选的，所述浮盘内部设置有密度调节舱，所述浮盘上端面设置有镂空的油水注入口并与所述密度调节舱连通，所述浮盘设置有多个上下连通的漏水孔。

优选的，所述积水排出管出口处连接有硫化氢处理器。

本发明与现有技术相比较，具有以下优点：

1. 本发明是根据目前石化行业储罐脱水的需要，在原有切水设备基础上研制设计的新一代产品，具有设计合理、结构简单、且排水量大、回油速度快和使用方便安全可靠等优点。它在石油和化工行业中使用，取代了油罐人工切水的原有切水带油方式，大大减轻了操作工作的劳动强度和人工切水时出现的硫化氢中毒现象，并减少了油品浪费和环境污染。

本发明通过手动活塞缸的往复操作即可将注入切水罐中的积水通过积水排出管排出，操作简便，且当积水充分排出，水位低至指定水位时，内部的结构可以自行封闭，保证了只有水分可以排出，而不会将油品排出，安全可靠。油水界面观察器的设置方便了操作人员观察积水的水位，从而更好地进行操作。

2.油品排空装置的设置使得操作人员在积水排空操作过程之后可以将除水后的油品回注入油罐，减少了油品的浪费，并且腾空了切水罐的空间为之后的切水操作提供方便。

3.转换结构的设置使得切水罐的排空操作和切水操作可以集成在一起，通过转换结构的转换即可在切水操作完毕之后进行下一步的排空操作，形成了完整的工作流程。

4.通过设置自动换档结构，操作人员可以在切水操作和排空操作的切换过程中无需手动换挡，避免了错误的操作，使得操作更加方便。

5.转换盘的密封圈加强了结构的密封性，使得结构的运行更加可靠。

6.切水罐的分体设置可以方便操作人员的维修和清理。

7.浮盘的密度调节舱设置可以使得本发明适应各种不同密度的油品，将与油罐相同的油品和水按照一定比例注入密度调节舱，即可调整浮盘的整体密度，结构简单即可实现对浮盘的垂直位置控制，设置漏水孔可以让水分向下流动，避免水分滞留在浮盘上端面导致密度发生变化。

8.硫化氢处理器的设置可以将水中溶解的硫化氢去除，保证了操作过程中的安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明底部结构示意图；

图3为本发明浮盘和抽水管配合结构示意图；

图4为转换盘结构水平状态连通方式示意图；

图5为转换盘结构垂直状态连通方式示意图；

图6为转换盘结构示意图；

图中：1-切水罐，1a-顶盖，1b-罐体，2-积水排出管，3-液流入口，4-浮盘，41-转动扇叶， 411-封闭塞，42-漏水孔，43-弹簧转轴，44-密度调节舱，45-油水注入口，5-排空活塞，6-气压腔，7-转换结构，71-转换盘结构，711-转换盘，712-过流通道，713-弹簧，714-活塞球，715-连接柱，716-密封圈，72-基板，721-活塞缸出通道，722-活塞缸入通道，723-活塞缸出分支通道，724-活塞缸入分支通道，725-抽水通道，726-排水通道，727-抽气通道，728-充气通道，8-抽水管，9-抽气管，10-自动换挡结构，101-换挡连杆，102-切换曲轴，103-支路气压活塞，11-充气管，12-活塞缸流出管，13-活塞缸流入管，14-切水罐支架，15-手动活塞缸，16-泄气阀，17-油水界面观察器，171-上连通管，172-观察管，173-下连通管，18-硫化氢处理器。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

实施例一

参照图1、图2和图3所示，一种罐区油品切水装置，包括手动活塞缸15、活塞缸流入管13、活塞缸流出管12和切水装置，手动活塞缸15通过活塞缸流入管13和活塞缸流出管12与切水装置连接。

切水装置包括切水罐1、液流入口3、积水排出管2、浮盘4、抽水管8、转换结构7和切水罐支架14，切水罐支架14与切水罐1底部固定连接并与地面形成支撑空间，转换结构7固定连接于切水罐1底部并位于支撑空间内，抽水管8上端与切水罐1下部相连通，下端与转换结构7连接，切水罐1上部与液流入口3连通，活塞缸流入管13通过转换结构7与抽水管8连接，活塞缸流出管12通过转换结构7与积水排出管2连接。

切水罐1内部中央设置有竖直的积水排出管2，积水排出管2下端与转换结构7连通且上端伸出切水罐1外，浮盘4上下滑动连接于积水排出管2。

浮盘4侧面设置有弹簧转轴43，转动扇叶41通过弹簧转轴43与浮盘4转动连接，转动扇叶41末端固定连接有封闭塞411，封闭塞411与抽水管8的入口端相适配。

切水罐1外部设置有油水界面观察器17，油水界面观察器17包括上连通管171、下连通管173和透明材质的观察管172，上连通管171连通切水罐1上部和观察管172的上部，下连通管173连通切水罐1下部和观察管172的下部。

具体工作原理：

1.操作人员将本装置的所有零件归位，然后打开油罐的排污阀门，将流体从液流入口3导入切水罐1中。

2.静置片刻，待操作人员通过油水界面观察器17观察到油水分层稳定后，此时浮盘4位于油水界面交界处，操作人员操作手动活塞缸15进行提拉操作，在提拉的过程中，手动活塞缸15内部产生负压，负压经过转换结构7传递给抽水管8，进而在抽水管8的入水口产生负压，引导切水罐1中的积水通过抽水管8流入手动活塞缸15。

3. 操作人员操作手动活塞缸15进行按压操作，手动活塞缸15内部产生正压，正压经过转换结构7传递给积水排出管2，引导手动活塞缸15内部的积水通过积水排出管2排出。

4.当切水罐1内部的水位降低到指定的水位时，在抽水管8入口的负压会对对转动扇叶41产生吸力，引导转动扇叶41对抗弹簧转轴43的弹力并向抽水管8入口方向转动，然后转动扇叶41末端的封闭塞411最终在吸力的作用下将抽水管8入口封死，完成了排水的过程，此时由于内部负压增大，无法继续提拉操作，提醒操作人员观察油水界面观察器17，确认是否完成积水排出的操作。

本发明是根据目前石化行业储罐脱水的需要，在原有切水设备基础上研制设计的新一代产品，具有设计合理、结构简单、且排水量大、回油速度快和使用方便安全可靠等优点。它在石油和化工行业中使用，取代了油罐人工切水的原有切水带油方式，大大减轻了操作工作的劳动强度和人工切水时出现的硫化氢中毒现象，并减少了油品浪费和环境污染。本发明通过手动活塞缸15的往复操作即可将注入切水罐1中的积水通过积水排出管2排出，操作简便，且当积水充分排出，水位低至指定水位时，内部的结构可以自行封闭，保证了只有水分可以排出，而不会将油品排出，安全可靠。油水界面观察器17的设置方便了操作人员观察积水的水位，从而更好地进行操作。

实施例二

参照图1、图2和图3所示，切水装置还设置有油品排空装置，切水罐1内部中心设置有排空活塞5，排空活塞5中心镂空并与积水排出管2外壁紧密贴合滑动连接，排空活塞5的外圆周侧面与切水罐1内壁紧密贴合并滑动连接，排空活塞5、切水罐1内壁和切水罐1的底部形成气压腔6，切水罐1的底部开设有镂空的充气孔，充气管11连通气压腔6和转换结构7，转换结构7连接有抽气管9，活塞缸流入管13通过转换结构7与抽气管9连通，活塞缸流出管12通过转换结构7与充气管11连通，切水罐1底部连接有泄气阀16。

具体工作原理：

1.操作人员提拉手动活塞缸15，手动活塞缸15内部产生负压，经过转换结构7传递给抽气管9，将外部的气体抽入，经过转换结构7进入手动活塞缸15。

2.操作人员按压手动活塞缸15，手动活塞缸15内部产生正压，经过转换结构7传递给充气管11，手动活塞缸15内部的气体经过转换结构7充入气压腔6，气压增大将排空活塞5顶起。

3.经过多次循环操作，排空活塞5将切水罐1内部的油品反向回注入油罐，实现了切水罐1内部空间的腾空。

4.需要进行新一轮的抽水操作时，操作人员将泄气阀16打开，油罐内部的液流流入切水罐1，在重力的作用下将排空活塞5下压，使得气压腔6内部的气体排出，排空活塞5降回到最低点。

油品排空装置的设置使得操作人员在积水排空操作过程之后可以将除水后的油品回注入油罐，减少了油品的浪费，并且腾空了切水罐1的空间为之后的切水操作提供方便。

实施例三

参照图1、图2、图4、图5和图6所示，转换结构7包括转换盘结构71和基板72，转换盘结构71转动连接于基板72的中心；

转换盘结构71包括转换盘711、弹簧713、活塞球714和过流通道712，转换盘711为圆柱形结构，转换盘711设置有两条平行的过流通道712，过流通道712贯穿转换盘711，两组弹簧713和活塞球714和对应的过流通道712配合形成两套平行的单向阀结构，两套单向阀分为正向单向阀和反向单向阀；

基板72设置有“井”字形的8条通道，以右端为起点按照顺时针方向分别是活塞缸出通道721、活塞缸入通道722、活塞缸出分支通道723、活塞缸入分支通道724、抽水通道725、排水通道726、抽气通道727和充气通道728，过流通道712限位为水平和垂直两个方向并分别与对应的通道相配合，水平方向时，抽水通道725和活塞缸入通道722通过过流通道712的正向单向阀连通，排水通道726和活塞缸出通道721通过过流通道712的反向单向阀连通，垂直方向时，抽气通道727和活塞缸入分支通道724通过过流通道712的正向单向阀连通，充气通道728和活塞缸出分支通道723通过过流通道712的反向单向阀连通；

活塞缸入通道722、活塞缸出通道721、抽水通道725、排水通道726、抽气通道727和充气通道728分别与对应的活塞缸流入管13、活塞缸流出管12、抽水管8、积水排出管2、抽气管9和充气管11连接，活塞缸入分支通道724的出口端与活塞缸入通道722连通形成三通结构，活塞缸出分支通道723的入口端与活塞缸出通道721连通形成三通结构。

工作原理：

当操作人员进行除水操作时，将转换盘结构71转至水平位置。

1. 此时抽水通道725、过流通道712和活塞缸入通道722三者联通，水可以从抽水管8和抽水通道725经过过流通道712内的正向单向阀流向活塞缸入通道722和活塞缸流入管13。

2.同时活塞缸出通道721、过流通道712和排水通道726三者联通，水可以从活塞缸流出管12和活塞缸出通道721经过过流通道712内的反向单向阀流向排水通道726和积水排出管2。

当操作人员进行排空操作时，将转换盘结构71转至垂直位置。

1.此时抽气通道727、过流通道712和活塞缸入分支通道724三者联通，空气可以从抽气管9和抽气通道727经过过流通道712内的正向单向阀流向活塞缸入分支通道724和活塞缸流入管13。

2.同时充气通道728、过流通道712、活塞缸出分支通道723三者联通，空气可以从活塞缸流出管12和活塞缸出分支通道723经过过流通道712内的反向单向阀流向充气通道728和充气管11。

转换结构7的设置使得切水罐1的排空操作和切水操作可以集成在一起，通过转换结构7的转换即可在切水操作完毕之后进行下一步的排空操作，形成了完整的工作流程。

实施例四

参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，转换结构7还包括自动换档结构10，自动换档结构10包括连接柱715、换挡连杆101、切换曲轴102和支路气压活塞103，转换盘711上设置有连接柱715，支路气压活塞103内端连接于抽水管8和抽水通道725的连接处形成三通结构，支路气压活塞103外端与切换曲轴102连接，换挡连杆101的两端分别和切换曲轴102和连接柱715转动连接。

转换盘711的圆柱结构前端和后端均设置有密封圈716，过流通道712设置于转换盘711的圆柱结构中部。

切水罐1包括顶盖1a和罐体1b，顶盖1a和罐体1b丝扣连接，积水排出管2与顶盖1a中心丝扣连接，液流入口3固定于顶盖1a上。

浮盘4内部设置有密度调节舱44，浮盘4上端面设置有镂空的油水注入口45并与密度调节舱44连通，浮盘4设置有多个上下连通的漏水孔42。

积水排出管2出口处连接有硫化氢处理器18。

通过设置自动换档结构10，操作人员可以在切水操作和排空操作的切换过程中无需手动换挡，避免了错误的操作，使得操作更加方便，转换盘711的密封圈716加强了结构的密封性，使得结构的运行更加可靠，切水罐1的分体设置可以方便操作人员的维修和清理，浮盘4的密度调节舱44设置可以使得本发明适应各种不同密度的油品，将与油罐相同的油品和水按照一定比例注入密度调节舱44，即可调整浮盘4的整体密度，结构简单即可实现对浮盘4的垂直位置控制，设置漏水孔42可以让水分向下流动，避免水分滞留在浮盘4上端面导致密度发生变化，硫化氢处理器18的设置可以将水中溶解的硫化氢去除，保证了操作过程中的安全性。

本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种罐区油品切水装置，其特征在于：包括手动活塞缸、活塞缸流入管、活塞缸流出管和切水装置，所述手动活塞缸通过所述活塞缸流入管和活塞缸流出管与所述切水装置连接；

所述切水装置包括切水罐、液流入口、积水排出管、浮盘、抽水管、转换结构和切水罐支架，所述切水罐支架与所述切水罐底部固定连接并与地面形成支撑空间，所述转换结构固定连接于所述切水罐底部并位于支撑空间内，所述抽水管上端与所述切水罐下部相连通，下端与所述转换结构连接，所述切水罐上部与所述液流入口连通，所述活塞缸流入管通过所述转换结构与所述抽水管连接，所述活塞缸流出管通过所述转换结构与所述积水排出管连接；

所述切水罐内部中央设置有竖直的积水排出管，所述积水排出管下端与所述转换结构连通且上端伸出所述切水罐外，所述浮盘上下滑动连接于所述积水排出管；

所述浮盘侧面设置有弹簧转轴，转动扇叶通过所述弹簧转轴与所述浮盘转动连接，所述转动扇叶末端固定连接有封闭塞，所述封闭塞与所述抽水管的入口端相适配；

所述切水罐外部设置有油水界面观察器，所述油水界面观察器包括上连通管、下连通管和透明材质的观察管，所述上连通管连通所述切水罐上部和观察管的上部，所述下连通管连通所述切水罐下部和观察管的下部；

所述切水装置还设置有油品排空装置，所述切水罐内部中心设置有排空活塞，所述排空活塞中心镂空并与所述积水排出管外壁紧密贴合滑动连接，所述排空活塞的外圆周侧面与所述切水罐内壁紧密贴合并滑动连接，所述排空活塞、切水罐内壁和切水罐的底部形成气压腔，所述切水罐的底部开设有镂空的充气孔，充气管连通所述气压腔和所述转换结构，所述转换结构连接有抽气管，所述活塞缸流入管通过所述转换结构与所述抽气管连通，所述活塞缸流出管通过所述转换结构与所述充气管连通，所述切水罐底部连接有泄气阀；

所述转换结构包括转换盘结构和基板，所述转换盘结构转动连接于所述基板的中心；

所述转换盘结构包括转换盘、弹簧、活塞球和过流通道，所述转换盘为圆柱形结构，所述转换盘设置有两条平行的过流通道，所述过流通道贯穿所述转换盘，两组所述弹簧和活塞球和对应的所述过流通道配合形成两套平行的单向阀结构，两套所述单向阀分为正向单向阀和反向单向阀；

所述基板设置有“井”字形的8条通道，以右端为起点按照顺时针方向分别是活塞缸出通道、活塞缸入通道、活塞缸出分支通道、活塞缸入分支通道、抽水通道、排水通道、抽气通道和充气通道，所述过流通道限位为水平和垂直两个方向并分别与对应的通道相配合，水平方向时，所述抽水通道和活塞缸入通道通过所述过流通道的正向单向阀连通，所述排水通道和活塞缸出通道通过所述过流通道的反向单向阀连通，垂直方向时，所述抽气通道和活塞缸入分支通道通过所述过流通道的正向单向阀连通，所述充气通道和活塞缸出分支通道通过所述过流通道的反向单向阀连通；

所述活塞缸入通道、活塞缸出通道、抽水通道、排水通道、抽气通道和充气通道分别与对应的所述活塞缸流入管、活塞缸流出管、抽水管、积水排出管、抽气管和充气管连接，所述活塞缸入分支通道的出口端与所述活塞缸入通道连通形成三通结构，所述活塞缸出分支通道的入口端与所述活塞缸出通道连通形成三通结构。

2.根据权利要求1所述的一种罐区油品切水装置，其特征在于：所述转换结构还包括自动换档结构，所述自动换档结构包括连接柱、换挡连杆、切换曲轴和支路气压活塞，所述转换盘上设置有连接柱，所述支路气压活塞内端连接于所述抽水管和抽水通道的连接处形成三通结构，所述支路气压活塞外端与切换曲轴连接，所述换挡连杆的两端分别和所述切换曲轴和连接柱转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种罐区油品切水装置，其特征在于：所述转换盘的圆柱结构前端和后端均设置有密封圈，所述过流通道设置于所述转换盘的圆柱结构中部。

4.根据权利要求1所述的一种罐区油品切水装置，其特征在于：所述切水罐包括顶盖和罐体，所述顶盖和所述罐体丝扣连接，所述积水排出管与所述顶盖中心丝扣连接，所述液流入口固定于所述顶盖上。

5.根据权利要求1所述的一种罐区油品切水装置，其特征在于：所述浮盘内部设置有密度调节舱，所述浮盘上端面设置有镂空的油水注入口并与所述密度调节舱连通，所述浮盘设置有多个上下连通的漏水孔。

6.根据权利要求1所述的一种罐区油品切水装置，其特征在于：所述积水排出管出口处连接有硫化氢处理器。

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