CN213922411U - 一种用于常压储罐外浮盘的密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于常压储罐外浮盘的密封装置，包括一次密封结构和二次密封结构，其特征在于，还包括三次密封结构，其中，一次密封结构为管式充液密封，二次密封结构为全补偿式弹性二次密封，三次密封结构为全补偿式弹性三次密封；管式充液密封设置于全补偿式弹性二次密封与浮盘之间并抵压全补偿式弹性二次密封，全补偿式弹性三次密封设置于全补偿式弹性二次密封之上；一次密封结构、二次密封结构和三次密封结构通过设置于浮盘上边沿的浮盘增强型边缘板固定连接在浮盘上。采用管式充液密封，结合全补偿式弹性二次密封和全补偿式弹性三次密封，可以实现对油气的高效密封，具有良好的气密性，补偿能力强，使用寿命长。

Description

一种用于常压储罐外浮盘的密封装置

技术领域

本发明属于无泄漏存储常压储罐技术领域，具体涉及一种用于常压储罐外浮盘的密封装置。

背景技术

伊朗南帕斯(South Pars)凝析油轻组分含量高，加工提炼出轻组分油品比例高，因此炼制该油品企业效益非常好，但由于南帕斯凝析油硫醇硫含量非常高、极臭，在原油接卸、储存过程中容易造成恶臭及中毒等安全环保事故，尤其在夏季，南帕斯凝析油硫醇硫的高温易挥发性对环境(大气)影响更为严重，因此储存南帕斯凝析油较其他油品对储罐的密封要求更高。

现有的外浮顶式常压储罐一般采用的是一次囊式密封及二次机械密封。囊式密封补偿范围小，会造成胶带贴合不了罐壁，储存的油极易蒸发散逸损耗。机械密封也存在严重的安全隐患，由于结构设计、制造、使用等方面的原因，金属之间易产生火花，引起着火，甚至爆炸，且浮盘偏移量过大时会引起密封失效，密封效果差，油极易散逸到空气中，产生严重的蒸发损耗，污染空气。

可见现有的外浮顶式常压储罐长期使用存在安全隐患，国内外大型浮顶原油储罐因密封不严会使得在密封空间外形成爆炸性混合气体，当浮顶产生电荷时，又无法完全从等电位连接线将电荷释放，在条件合适情况下会产生放电火花，最终引爆密封圈附近的爆炸气体。

中国石化安[2008]183号《大型浮顶储罐安全设计施工、管理规定》4.1.1条要求大型储罐应设置一次密封和二次密封，而在雷雨多发区域，一次密封宜采用软密封，有鉴于此，有必要对现有的外浮顶式常压储罐的密封结构作进一步的改进，使其用于储存南帕斯凝析油的大型储罐可靠性更高，密封效果好，适用与雨水多发地区。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种外浮顶式常压储罐密封结构，该结构采用三次密封结构，密封效果好，能有效改进南帕斯凝析油挥发分泄漏问题，减少对环境的污染，减少安全环保事故，且适用于大型储罐及雨水多发地区。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于常压储罐外浮盘的密封装置，包括一次密封结构和二次密封结构，其特征在于，还包括三次密封结构，其中，所述一次密封结构为管式充液密封，二次密封结构为全补偿式弹性二次密封，三次密封结构为全补偿式弹性三次密封；所述管式充液密封设置于全补偿式弹性二次密封与浮盘之间并抵压全补偿式弹性二次密封，所述全补偿式弹性三次密封设置于全补偿式弹性二次密封之上；所述一次密封结构、二次密封结构和三次密封结构通过设置于浮盘上边沿的浮盘增强型边缘板固定连接在浮盘上。

所述浮盘增强型边缘板包括延伸角铁、下垫条、中垫条、上垫条、大孔垫板、U型增高板和延伸板，所述延伸角铁一端通过螺栓固定在浮盘边沿，另一端通过螺栓由下至上依次穿过下垫条、中垫条、上垫条、大孔垫板、U型增高板、延伸板用螺母固定。

所述管式充液密封包括管式充液密封胶带和固定胶带，所述固定胶带其一端与管式充液密封胶带连接，其另一端与外浮盘上的浮盘增强型边缘板相连，所述管式充液密封胶带内部有填充介质。作为优选，所述管式充液密封胶带为丁晴橡胶胶带，所述填充介质为清洁水。

进一步地，所述管式充液密封还包括一设置于外浮盘侧壁的限位部件。所述限位部件用于使管式充液密封限定在一定范围内，从而起到密封液面的作用。

所述全补偿式弹性二次密封为由滑动弹力板、弹力压板及设置于滑动弹力板和弹力压板之间的第一密封隔膜构成的三层密封结构，其一端通过螺栓固定于浮盘增强型边缘板上；所述滑动弹力板一面与油罐罐壁紧贴接触，另一面敷有第一密封隔膜，弹力压板用于压紧第一密封隔膜，使第一密封隔膜与滑动弹力板紧密贴合。

所述滑动弹力板具有一定硬度、极好的弹性、极强的耐腐蚀性能，其尺寸的选定需根据储罐变形情况通过设计计算和检测台弹力测试后确定。作为优选，所述滑动弹力板为优质不锈钢板。

所述滑动弹力板其一端通过螺栓与浮盘增强型边缘板相连，板与板采用搭接方式，环绕浮盘且紧贴罐壁，具有在各种工况情况下的边缘补偿。当罐体椭圆变形严重或外力作用浮盘移动造成浮盘与罐壁间距变大时，滑动弹力板随浮盘一起运动，此时伸入液相中的滑动弹力板向上移动，液体中滑动弹力板长度变短，但始终保持滑动弹力板在液体中保留有一定长度，又由于滑动弹力板具有良好弹性，滑动弹力板始终与罐壁保持接触不分离。通过这种设置，浮盘上下运行顺畅，居中性好，全补偿式弹性二次密封材料弹性适中，阻燃，重量轻，具有耐磨和导静电性强，使用寿命长等优异特性。

所述第一密封隔膜为高分子耐油抗老化密封隔膜。用于密闭储罐罐壁与浮盘之间的环形气相空间，对挥发的油气起到密封作用。作为优选，第一密封隔膜为聚四氟乙烯乳液涂覆玻璃纤维布。

所述弹力压板为优质不锈钢板，弹力压板间距根据滑动弹力板的尺寸设置。

进一步的，所述全补偿式弹性二次密封还包括支托板。所述全补偿式弹性二次密封通过螺栓由下往上依次穿过下垫条、支托板、中垫条、三层密封结构、上垫条用螺母固定于浮盘增强型边缘板上。支托板对三层密封结构起到支撑作用，下垫条、中垫条、上垫条使支托板、三层密封结构固定更牢固，密封性能更好。

所述全补偿式弹性三次密封包括由一弹性块和一压杆通过螺栓连接构成的弹性支撑臂、密封复合橡胶条、第二密封隔膜，所述弹性块其一端固定于浮盘增强型边缘板的延伸板上，另一端固定连接压杆；所述压杆，其一端连接所述弹性块，其另一端与密封复合橡胶条固定在一起，所述压杆在所述弹性块的作用下带动所述密封复合橡胶条在罐壁上紧抵移动；所述第二密封隔膜其一端固定设置于浮盘增强型边缘板上垫条与大孔垫板之间，其另一端固定连接密封复合橡胶条。

所述密封复合橡胶条包括密封橡胶条、下压板、上压板、导静电片、导静电环和调节螺杆，所述下压板和上压板设置在密封橡胶条上下两边，所述导静电片通过调节螺杆固定于密封橡胶条上边的上压板上，其包括一与上压板贴合的压制段，一与抵压罐壁且弯折的防旋段，所述导静电环固定设置于所述导静电片的压制段端部。

进一步地，所述密封复合橡胶条还包括设置于密封橡胶条下部的防旋转片和设置于密封橡胶条上部的面罩，所述防旋转片包括一与密封橡胶条下边的下压板贴合的固定压制段、一与压制段相连且弯折抵压罐壁的防旋段，所述面罩通过调节螺杆固定于导静电片和导静电环上面。所述密封复合橡胶条通过调节螺杆由下至上依次穿过压杆、防旋转片、下压板、密封橡胶条、第二密封隔膜、上压板、导静电片和面罩用螺母固定，依靠弹性支撑臂与浮盘连接，浮盘上下移动时，带动密封复合橡胶条在罐壁上移动，起密封作用。

进一步地，所述全补偿式弹性三次密封还包括弹性条，所述弹性条一端与密封复合橡胶条上的面罩固定连接，其另一端通过螺栓固定在延伸角铁上。

与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用三次密封结构，其中一次密封为管式充液密封，极大地消除油气空间，适用于雷雨多发区域，二次密封和三次密封均为全补偿式弹性密封，密封通过弹性密封钢板结构，采用镶嵌式密封原理，将浮盘与罐壁之间气体空间密闭，形成静密封结构，浮盘边缘与罐壁始终保持全贴合，确保液相无暴露；

(2)本实用新型与罐壁接触的部分都使用了耐磨材料，使用寿命长且不需维护，结合密封膜阻燃材料和具有良好导电性的导静电片和导静电环，将静电导入罐壁，降低发生安全事故的风险；

(3)本实用新型全补偿式弹性二次密封和全补偿式弹性三次密封补偿能力强，在环向间距为250mm的基础上补偿范围可达-100～+200mm以上，油气压力可以使边缘密封的密封效果更佳，可以在任何不规则罐壁，如不圆或凸起膨胀的情况下运作。

附图说明

图1为实施例中用于常压储罐外浮盘的密封装置的结构示意图；

图2为实施例中二次密封结构的结构示意图；

图3为实施例中三次密封结构Ⅰ部局部放大图；

图4为实施例中二、三次密封结构与浮盘连接的结构示意图；

附图中标记如下：1-管式充液密封；2-全补偿式弹性二次密封；3-全补偿式弹性三次密封；4-浮盘增强型边缘板；5-液面；6-浮盘；7-罐壁；11-管式充液密封胶带；12-固定胶带；13-限位部件；21-滑动弹力板；22-第一密封隔膜；23-弹力压板；24-支托板；31-弹性块；32-压杆；33-密封复合橡胶条；34-第二密封隔膜；35-弹性条；331-密封橡胶条；332-导静电片；333-导静电环；334-调节螺杆；335-防旋转片；336-面罩；337-上压板；338-下压板；41-延伸角铁；42-下垫条；43-中垫条；44-上垫条；45-大孔垫板；46-U型增高板；47-延伸板。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，详细说明本实用新型的技术方案。

如图1-4所示，本实用新型的一种用于常压储罐外浮盘的密封装置，包括管式充液密封1、全补偿式弹性二次密封2、全补偿式弹性三次密封3和浮盘增强型边缘板4。

浮盘增强型边缘板4包括延伸角铁41、下垫条42、中垫条43、上垫条44、大孔垫板45、U型增高板46和延伸板47，所述延伸角铁41一端通过螺栓固定在浮盘6边沿，另一端通过螺栓由下至上依次穿过下垫条42、中垫条43、上垫条44、大孔垫板45、U型增高板46、延伸板47用螺母固定。

本实施例中储油罐的直径为60000mm，浮盘直径为59500mm，环形间距为250mm，浮盘高为960mm。

管式充液密封1包括管式充液密封胶带11、固定胶带12和限位部件13。管式充液密封胶带11为丁晴橡胶胶带，内部填充有清洁水。固定胶带12其一端与管式充液密封胶带11连接，其另一端与浮盘6上的浮盘增强型边缘板4相连，将整个管式充液密封1固定在浮盘6上。限位部件13设置于浮盘6的侧壁上，距液面150mm，用于使管式充液密封1限定在一定范围内，从而起到密封液面5的作用。

全补偿式弹性二次密封2包括滑动弹力板21、第一密封隔膜22、弹力压板23、支托板24。滑动弹力板21一面与油罐罐壁7紧贴接触，另一面敷有第一密封隔膜22，弹力压板23用于压紧第一密封隔膜22使之与滑动弹力板21紧密贴合。滑动弹力板21、第一密封隔膜22和弹力压板23通过这种层叠关系形成三层密封结构。三层密封结构通过螺栓固定设置于中垫条43与上垫条44之间，支托板24设置于下垫条42与中垫条43之间，支托板24对三层密封结构起支撑作用。管式充液密封1抵压三层密封结构，设置于罐壁7与浮盘6之间的环形空间内。

滑动弹力板21为优质不锈钢板，具有一定硬度、极好的弹性、极强的耐腐蚀性能，根据储罐变形情况，板厚设定为0.8mm，板宽640mm，板长1200mm。滑动弹力板21一端通过螺栓与浮盘增强型边缘板4相连，板与板采用搭接方式，环绕浮盘且紧贴罐壁，具有在各种工况情况下的边缘补偿。当罐体椭圆变形严重或外力作用浮盘移动造成浮盘与罐壁间距变大时，滑动弹力板21随浮盘一起运动，此时伸入液相中的滑动弹力板21向上移动，液体中滑动弹力板21长度变短，但始终保持滑动弹力板21在液体中的长度不小于100mm，又由于滑动弹力板21具有良好弹性，滑动弹力板21始终与罐壁保持接触不分离，在环向间距为250mm的基础上补偿范围可达-100～+200mm以上。

第一密封隔膜22为聚四氟乙烯乳液涂覆玻璃纤维布，用于密闭储罐罐壁与浮盘之间的环形气相空间，对挥发的油气起到密封作用，其耐温-70℃～+380℃，耐任何酸碱溶液及各种有机溶剂，耐候性优异，拉升断裂强力、断裂伸长和撕裂强力不低于JC/T171.2中规定的Ⅰ类要求。

弹力压板23为优质不锈钢板，弹力压板23间距为600mm。

全补偿式弹性三次密封3位于全补偿式弹性二次密封2之上，用于密闭油气，免于与外界空气的交换以及阻挡雨水等异物进入，保护二次密封。全补偿式弹性三次密封3与全补偿式弹性二次密封2具有同样的补偿工作范围，可达-100～+200mm以上。

全补偿式弹性三次密封3其结构包括弹性块31，压杆32、密封复合橡胶条33、第二密封隔膜34和弹性条35。

弹性块31采用优质不锈钢板，具有一定硬度、极好的弹性、极强的耐腐蚀性能，呈四分之一圆弧型，其一端通过螺栓固定于浮盘增强型边缘板4的延伸板47上，另一端通过螺栓固定连接压杆32；压杆32另一端通过腰孔与密封复合橡胶条33连接在一起，压杆32在弹性块31的作用下带动密封复合橡胶条33在罐壁上紧抵移动。

密封复合橡胶条33包括密封橡胶条331、下压板338、上压板337、导静电片332、导静电环333、调节螺杆334、防旋转片335和面罩336。

下压板338和上压板337分别设置在密封橡胶条331上下两边。导静电片332通过调节螺杆334固定于密封橡胶条331上边的上压板337上，其包括与上压板337贴合的压制段，和抵压罐壁7且弯折的防旋段，用于将静电及时导出，防范安全隐患的发生。导静电环333固定设置于导静电片332的压制段端部，所有导静电环333通过导线连接起来，形成一个环，具有良好的导静电功能。防旋转片335包括与密封橡胶条331下边的下压板338贴合的固定压制段、与压制段相连且弯折抵压罐壁的防旋段，用于防止密封复合橡胶条303旋转变向。面罩336通过调节螺杆334固定于导静电片332和导静电环333上面，对密封复合橡胶条33进行遮盖和保护。调节螺杆334由下至上依次穿过压杆32、防旋转片335、下压板338、密封橡胶条331、第二密封隔膜34、上压板337、导静电片332和面罩336用螺母固定。

第二密封隔膜34其一端固定于浮盘增强型边缘板4上，设置于上垫条44与大孔垫板45之间，其另一端固定连接密封复合橡胶条33，设置于上压板337和导静电片332之间。

弹性条35其一端与密封复合橡胶条33上的面罩336固定连接，其另一端通过螺栓固定在延伸角铁41上。

全补偿式弹性三次密封3依靠压杆32、弹性块31和浮盘6连接，使得密封橡胶条331与罐壁7之间有一定的压力，浮盘6上下移动时，带动密封复合橡胶条33在罐壁7上移动，确保对挥发油气的密封以及避免雨水和氧气的进入，防止油气挥发的同时避免一二次密封之间的气体形成爆炸气体，同时弹性条35对密封复合橡胶条33又具有弹性牵制作用，可以实现各种状态下的高效补偿。

本实用新型采用管式充液密封，结合全补偿式弹性二次密封和全补偿式弹性三次密封，可以实现对油气的高效密封，具有良好的气密性，良好的导电性，且补偿能力强，使用寿命长不用维护。

以上实施例仅是本发明的一个实施例，但并不能作为对本发明的限制，任何基于本发明构思基础上做出的改进和变形，都落入本发明的保护范围之内，具体保护范围以权利要求书记载的为准。

Claims (10)

1.一种用于常压储罐外浮盘的密封装置，包括一次密封结构和二次密封结构，其特征在于，还包括三次密封结构，其中，所述一次密封结构为管式充液密封，二次密封结构为全补偿式弹性二次密封，三次密封结构为全补偿式弹性三次密封；所述管式充液密封设置于全补偿式弹性二次密封与浮盘之间并抵压全补偿式弹性二次密封，所述全补偿式弹性三次密封设置于全补偿式弹性二次密封之上；所述一次密封结构、二次密封结构和三次密封结构通过设置于浮盘上边沿的浮盘增强型边缘板固定连接在浮盘上。

2.根据权利要求1所述的用于常压储罐外浮盘的密封装置，其特征在于，所述管式充液密封包括管式充液密封胶带和固定胶带，所述固定胶带其一端与管式充液密封胶带连接，其另一端与外浮盘上的浮盘增强型边缘板相连，所述管式充液密封胶带内部有填充介质。

3.根据权利要求2所述的用于常压储罐外浮盘的密封装置，其特征在于，所述管式充液密封还包括一设置于外浮盘侧壁的限位部件。

4.根据权利要求1所述的用于常压储罐外浮盘的密封装置，其特征在于，所述全补偿式弹性二次密封为由滑动弹力板、弹力压板及设置于滑动弹力板和弹力压板之间的第一密封隔膜构成的三层密封结构，其一端通过螺栓固定于浮盘增强型边缘板上。

5.根据权利要求4所述的用于常压储罐外浮盘的密封装置，其特征在于，所述第一密封隔膜为聚四氟乙烯乳液涂覆玻璃纤维布。

6.根据权利要求4所述的用于常压储罐外浮盘的密封装置，其特征在于，所述全补偿式弹性二次密封还包括支托板。

7.根据权利要求1所述的用于常压储罐外浮盘的密封装置，其特征在于，所述全补偿式弹性三次密封包括由一弹性块和一压杆通过螺栓连接构成的弹性支撑臂、密封复合橡胶条、第二密封隔膜，所述弹性块其一端固定于浮盘增强型边缘板的延伸板上，另一端固定连接压杆；所述压杆，其一端连接所述弹性块，其另一端与密封复合橡胶条固定在一起，所述压杆在所述弹性块的作用下带动所述密封复合橡胶条在罐壁上紧抵移动；所述第二密封隔膜其一端固定设置于浮盘增强型边缘板上垫条与大孔垫板之间，其另一端固定连接密封复合橡胶条。

8.根据权利要求7所述的用于常压储罐外浮盘的密封装置，其特征在于，所述密封复合橡胶条包括密封橡胶条、下压板、上压板、导静电片、导静电环和调节螺杆，所述下压板和上压板设置在密封橡胶条上下两边，所述导静电片通过调节螺杆固定于密封橡胶条上边的上压板上，其包括一与上压板贴合的压制段，一与抵压罐壁且弯折的防旋段，所述导静电环固定设置于所述导静电片的压制段端部。

9.根据权利要求8所述的用于常压储罐外浮盘的密封装置，其特征在于，所述密封复合橡胶条还包括设置于密封橡胶条下部的防旋转片和设置于密封橡胶条上部的面罩。

10.根据权利要求7所述的用于常压储罐外浮盘的密封装置，其特征在于，所述全补偿式弹性三次密封还包括弹性条。

Images