專利名稱：浮頂油罐板簧式機械密封裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種儲罐的密封裝置，尤其是涉及一種浮頂油罐板簧式機械密封
裝置O
背景技術：
運用于石化行業各種形式的浮頂油罐，在結構上大同小異，主要區別在于密封裝 置的不同，為了保證浮頂能順利作上下運動，一般與罐壁之間留有200-300毫米的間隙，稱 為浮盤環向間距。為了防止該處的油品蒸發，在浮頂的外緣做專門的密封裝置，密封裝置既 要能蓋住油面，拒絕與大氣隔絕以減少油品蒸發損耗，又要不影響浮頂跟隨著液面作上下 移動，不與罐壁卡住。密封裝置就要求應有良好的密封性能和耐油性能，堅固耐用，結構簡 單，施工和維修方便，成本低廉。因此浮頂油罐能否正常工作以及降低油品蒸發損耗的效果 如何，很大程度上取決于密封裝置的工作狀況。多年來，油品在儲油罐中的蒸發損失問題備受人們關注，以汽油儲存為例造成的 蒸發損失可高達9%，因此人們不斷的采取新的密封結構形式來降低油品的蒸發損失。密封 裝置安裝于浮頂與罐壁之間的間隙處，可以確保浮頂在運行中與罐壁之間間隙發生變化時 有良好的密封性能，是浮頂儲油罐重要的密封組件。現有的內、外浮頂油罐密封裝置有多種結構形式，目前最常用的是彈性泡沫密封。 如圖1所示，由外圍一整條橡膠帶12包裹填充軟泡沫塑料塊13，安裝在浮盤2與罐壁1間 隙中。產品密封彈性較大，可實現浮盤2與罐壁1間隙發生變化時有良好的密封，浮頂在儲 罐內升降自如而不被卡住，從而減少貯液蒸發損耗。但彈性泡沫密封裝置有如下主要問題 與缺點密封橡膠帶直接或間接浸沒在液面容易老化，使用壽命短；軟泡沫塑料彈力靠填 充塊傳授，由于橡膠帶的加劇老化至破裂，使包裹內的泡沫塑料填充塊直接或間接吸油，迫 使彈力消失；密封橡膠帶與罐壁是柔性摩擦，彈力越大，摩擦系數越大，越容易磨損，最后導 致破裂；密封件一旦被老化和破裂，密封失效，橡膠帶與泡沫塑料填充塊維修更換困難；更 換膠帶和充滿油氣的填充塊都是易燃品，罐內的油氣濃度大，現場經常需動火，易引起人體 呼吸健康和火災事故隱患。
發明內容本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種浮頂油罐板簧式機 械密封裝置，該裝置通過設置一個貼合于罐壁的密封環板，并在密封環板和浮盤間設置密 封隔膜、鉸鏈連桿機構和彈性件，起到了良好的密封效果。本實用新型目的實現由以下技術方案完成一種浮頂油罐板簧式機械密封裝置， 該裝置用于浮盤和罐壁之間的密封，其特征在于所述裝置包括有一個環形柔性不透氣的密 封隔膜，所述密封隔膜內緣與所述浮盤固定連接，其外緣固定于一密封環板上，所述密封環 板與所述罐壁貼合，所述密封環板和浮盤之間還設有用于對浮盤限位的鉸鏈連桿機構和彈 性件。[0007]所述鉸鏈連桿機構為至少四組水平均勻分布于所述密封環板和浮盤之間的三連 桿鉸鏈，所述的三連桿鉸鏈包括有托臂、滑軌和一兩端分別與所述托臂、滑軌鉸接的懸臂， 所述托臂一端鉸接于所述的密封環板上，其另一端具有一與所述滑軌接觸、起移動導向作 用的圓弧倒角，所述滑軌垂直固定于所述浮盤的外側壁上。所述的彈性件為板簧。所述密封隔膜分別通過一環形壓板壓緊固定于所述的密封環板和浮盤上。所述密封隔膜寬度不小于所述密封環板和浮盤之間的間距的2倍。本實用新型的有益效果是能適用于環形間距尺寸變化大、罐壁橢圓度有較嚴重 誤差的罐體；減少油氣蒸發損失，密封效果更佳；防火安全系數高，安全可靠；使用壽命更 長。
圖1是現有彈性泡沫密封方式的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關特征作進一步詳細說明， 以便于同行業技術人員的理解如圖1-2所示，標號1-13分別表示罐壁1、浮盤2、密封隔膜3、調節支架4、壓板 5、板簧6、密封環板7、托臂8、滑軌9、懸臂10、支撐架11、橡膠帶12、軟泡沫塑料塊13。如圖2所示，本實施例中板簧式機械密封裝置包括有密封環板7，密封環板7為一 個與罐壁1活動式貼合密封的中空筒形結構，其材質為不銹鋼或鋁合金材料，可有效減少 摩擦系數，不宜磨損。其腔內套裝有浮于油面上的浮盤2，浮盤2尺寸略小于密封環板7。環 繞浮盤2上端的邊緣，通過螺栓固定有調節支架4，，調節支架4側面具有長腰孔作上下移動 調節高度，其上端面通過螺栓與浮盤2的上部固定連接。在浮盤2和密封環板7之間的縫 隙處，通過密封隔膜3來進行封閉，以減少油氣泄露。密封隔膜3是一個柔性、不透氣的環形隔膜，其外緣通過一個環形的壓板5固定在 密封環板7的內側，其內緣通過壓板5固定在上述的調節支架4上，壓板5為剛性材料，其 通過螺栓將密封隔膜3壓緊密封，這樣密封隔膜3將密封環板7的中空部分封閉而形成一 個類似活塞的裝置。由于浮盤2浮于油面上，在油罐受力做水平方向的變速運動時(如行 駛加速、剎車等)，浮盤2會在密封環板7中產生相對運動，故此密封隔膜3的寬度應不小于 當浮盤2位于密封環板7中心時其兩者的間距的2倍；這樣可保證無論浮盤2如何運行，密 封隔膜3始終處于一個相對松弛的狀態，避免浮盤2拉扯密封隔膜3而造成的損傷。由于密封隔膜3為柔性材料，所以浮盤2和密封環板7還需要機械結構來保證二 者的相對位置。故此，在密封隔膜3下方，有若干組三連桿鉸鏈和板簧6均勻分布于浮盤2 和密封環板7之間的縫隙處，以起到對浮盤2水平方向限位的作用。其中每組鉸鏈的相對 間距1200毫米，三連桿鉸鏈均包括有托臂8、滑軌9和懸臂10，懸臂10兩端分別與托臂8 中部、滑軌9端部鉸接，托臂8的一端通過支撐架11固定在密封環板7的內壁上，其另一端 為一個圓弧倒角，此圓弧倒角與滑軌9接觸、并起移動導向的作用，滑軌9下部通過螺栓垂直固定于浮盤2的外側壁上，上部通過螺栓與一端調節支架4固定連接。板簧6由多個獨 立的橫向與縱向彈性片構成，其中每隔450毫米間距裝有橫向彈性片，每隔1200毫米間距 裝有縱向彈性片，上述彈性片依次排列分布，上述彈性片均位于密封環板7和浮盤2之間起 到支撐作用，其一端與密封環板7固定連接(如固定于支撐架11上等)，另一端固定在浮盤 2的側壁上(如通過滑軌9或調節支架4固定)。當油罐水平方向受力做的變速運動時，浮盤2會在密封環板7內產生相對位移，部 分板簧6和三連桿鉸鏈收縮，而相反方向的板簧6和三連桿鉸鏈延展，之后在板簧6的彈性 作用下，浮盤2會自動復位。而當浮盤2上下移動時，板簧6和三連桿鉸鏈聯動密封環板7 同方向位移，此時浮盤2和密封環板7可看做一個活塞，保證了油缸的封閉效果。在上述的 情況下，由于浮盤2懸浮于液面上，所以其上端固定的密封隔膜3始終不直接浸沒在油面 內，同時與浮盤2 —起移動的密封環板7的下端也始終浸沒在油液中，其密封的形式也始終 是浸液式的。結合上述裝置結構，以下對于本實用新型的優點進行詳細說明1.板簧式機械密封結構裝置，無論儲存介質的比重(即浮盤浸沒深度)如何變化， 由于密封環板下端浸沒在介質中，密封的形式始終是浸液式的，并且靠板簧彈力和結構自 重均衡地向罐壁半徑方向作水平受力。并始終貼合于罐壁，由于一整條連續的密封隔膜通 過環形的壓板分別與密封環板、浮盤壓緊固定，從而確保了最大程度地減少油氣蒸發損失。 同以往使用的密封(泡沫填料式和充液式)相比，密封效果更佳、更可靠，使用壽命更長。2.板簧式機械密封裝置不受罐壁某一位置環形間距的尺寸變化而受到限制，始終 沿著罐壁的半徑方向的力作水平移動，并且活動自如。因此能適用與環形間距尺寸變化大， 罐壁橢圓度有較嚴重誤差的罐體。一般對標準環形空間間距正負40%的變化可作調整而保 持密封性能的穩定。3.板簧式機械密封裝置與罐壁是金屬之間的摩擦，摩擦阻力小，不宜磨損，因此他 的使用壽命長。原采用傳統的一次(泡沫和充液)密封裝置，它的彈力是靠填充物(海棉 或液體)傳授，浸沒在介質中的填充物和膠帶容易老化，并失效；且它與罐壁是金屬與非金 屬膠帶摩擦，同時可能由于罐壁焊縫對接打磨清理工作未做好，浮盤作上下運動時密封膠 帶容易磨損或破裂，填充物可能直接進油，從而影響它的密封效果和使用壽命。4.由于老式彈性泡沫密封結構，安裝時密封帶包裹用的大量泡沫塑料填充塊，一 擔現場灌頂邊緣需動火氣割開孔或焊接，焊渣火星可能接觸到泡沫塑料填充塊所引起的火 災隱患。5.另外人們在進罐維修過程中，由于是軟橡膠帶和罐壁長期摩擦局部破裂后，油 氣進入內裹的泡沫塑料塊使整個密封裝置下垂，密封失效，大量的油氣釋放到油罐內對人 體的健康造成極大的傷害。同時對整個油罐區的維修動火帶來了消防安全隱患。而板簧式 機械密封的安全性在于非金屬材料少，只是一條密封隔膜帶，體積小容易裝拆維修，因此防 火安全系數高。6.板簧式機械密封裝置的主要零部件和緊固件均采用優質鋁合金和、或不銹鋼， 材料本身抗腐蝕能力強，使用壽命長等優點。機械裝置部分一般能使用20年。密封隔膜膠 帶不直接浸沒油面，也不直接與罐壁摩擦，能使用10 15年。雖然以上已經參照附圖對按照本實用新型的發明目的和實施例做了詳細說明，但本領域普通技術人員可以認識到，在沒有脫離權利要求限定范圍的前提條件下，仍然可以 對本實用新型作出各種改進和變換。如在實施例中提及的對三連桿鉸鏈的采用，可以采用 鉸鏈四連桿機構或者是其他等同裝置替代，在三連桿鉸鏈中對于托臂一端的倒角，也可采 取常見的滑塊進行替代。同樣，上述實施例中對板簧的選擇也不僅僅局限于此，其他具有彈 性形變能力的裝置，如彈簧等同樣適用，在此不再贅述。 如上所述，本實用新型也適用于其它浮頂儲經罐的浮頂密封，使用將會使油氣蒸 發損耗降低率能達(95%)以上，既能提高我國的空氣質量和環境保護，又能節約能源，具 有廣闊的使用前景。
權利要求一種浮頂油罐板簧式機械密封裝置，該裝置用于浮盤和罐壁之間的密封，其特征在于所述裝置包括有一個環形柔性不透氣的密封隔膜，所述密封隔膜內緣與所述浮盤固定連接，其外緣固定于一密封環板上，所述密封環板與所述罐壁貼合，所述密封環板和浮盤之間還設有用于對浮盤限位的鉸鏈連桿機構和彈性件。
2.根據權利要求1所述的浮頂油罐板簧式機械密封裝置，其特征在于所述鉸鏈連桿機 構為至少四組水平均勻分布于所述密封環板和浮盤之間的三連桿鉸鏈，所述的三連桿鉸鏈 包括有托臂、滑軌和一兩端分別與所述托臂、滑軌鉸接的懸臂，所述托臂一端鉸接于所述的 密封環板上，其另一端具有一與所述滑軌接觸、起移動導向作用的圓弧倒角，所述滑軌垂直 固定于所述浮盤的外側壁上。
3.根據權利要求1所述的浮頂油罐板簧式機械密封裝置，其特征在于所述的彈性件為 板簧。
4.根據權利要求1所述的浮頂油罐板簧式機械密封裝置，其特征在于所述密封隔膜分 別通過一環形壓板壓緊固定于所述的密封環板和浮盤上。
5.根據權利要求1或4所述的浮頂油罐板簧式機械密封裝置，其特征在于所述密封隔 膜寬度不小于所述密封環板和浮盤之間的間距的2倍。
專利摘要本實用新型涉及一種儲罐的密封裝置，尤其是涉及一種浮頂油罐板簧式機械密封裝置，該裝置用于浮盤和罐壁之間的密封，其特征在于所述裝置包括有一個環形柔性不透氣的密封隔膜，所述密封隔膜內緣與所述浮盤固定連接，其外緣固定于一密封環板上，所述密封環板與所述罐壁貼合，所述密封環板和浮盤之間還設有用于對浮盤限位的鉸鏈連桿機構和彈性件，其優點是能適用于環形間距尺寸變化大、罐壁橢圓度有較嚴重誤差的罐體；減少油氣蒸發損失，密封效果更佳；防火安全系數高，安全可靠；使用壽命更長。
文檔編號B65D88/46GK201580721SQ200920313450
公開日2010年9月15日 申請日期2009年10月28日 優先權日2009年10月28日
發明者吳光偉 申請人:上海恒浮石化設備有限公司