專(zhuān)利名稱(chēng)：浮頂油罐中央排水管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是對(duì)浮頂油罐中央排水管的改進(jìn)，用于浮頂油罐浮頂上積水的排放，涉及排除暴雨水的裝置或大型容器的附件。
鋼制浮頂油罐的浮船排水，一直沿用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的疊折式鋼管，即疊折部分采用通常所說(shuō)的旋轉(zhuǎn)接頭，它確實(shí)也能完成浮船的排水，但也確實(shí)存在著不足在浮船上下浮動(dòng)過(guò)程中，由于進(jìn)、排油而產(chǎn)生的撓動(dòng)，排水管在油中的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡與理論運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏移，致使旋轉(zhuǎn)接頭受到不規(guī)則的非旋向扭力，從而使旋轉(zhuǎn)接頭中橡膠密封件加速挫傷和磨損。加之密封件本身長(zhǎng)期浸入油中，其密封特性逐漸減弱或老化，一般三年左右就導(dǎo)致密封件失效，罐內(nèi)原油會(huì)漏入排水管中，污染環(huán)境，或使排水管不能正常使用，如在雨季，則會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重隱患和不安全因素。由于旋轉(zhuǎn)接頭在罐內(nèi)，一般情況下無(wú)法維修，有時(shí)僅為此也得清罐，既影響生產(chǎn)又消耗大量的維修費(fèi)用，即便經(jīng)維修更換密封后，其延續(xù)壽命也是三年左右。所以，長(zhǎng)期以來(lái)鋼制浮頂油罐的浮船排水問(wèn)題一直困擾著人們，至今還未有什么好辦法。
本實(shí)用新型的目的是對(duì)現(xiàn)有浮頂油罐中央排水管進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，以解決耐彎折且長(zhǎng)時(shí)間不損壞、不漏油、少維修的問(wèn)題。
本浮頂油罐中央排水管道是在原排水管結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，針對(duì)原排水管的關(guān)鍵部件一旋轉(zhuǎn)接頭存在的問(wèn)題，用金屬波紋管［2］代替旋轉(zhuǎn)接頭構(gòu)成新的彎折管。圖1給出了此種結(jié)構(gòu)在高油位和低油位時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。一個(gè)油罐的排水管［4］須有三處彎折，均用金屬波紋管［2］代替之，圖2畫(huà)出了代替之后的排水管展開(kāi)圖。由于罐內(nèi)油位從最高到最低各個(gè)波紋管［2］彎折情況不盡相同，但為了保持波紋管［2］的額定彎曲壽命，在設(shè)計(jì)各段波紋管［2］的長(zhǎng)度時(shí)，一般應(yīng)使波紋管［2］的長(zhǎng)度為其直徑的10倍以上，其材質(zhì)最好用不銹鋼的。據(jù)現(xiàn)有不銹鋼波紋管產(chǎn)品看，如按上述設(shè)計(jì)，這種排水管可以彎折數(shù)十萬(wàn)次，那么一座油罐從進(jìn)油到滿油再到油排完稱(chēng)一個(gè)周期，對(duì)于中小型油罐，一個(gè)周期可能要短些，對(duì)于5萬(wàn)立方米以上大型油罐這個(gè)周期可能就要長(zhǎng)了，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)周期大約要幾天，如此看來(lái)改用不銹鋼波紋管后，其使用壽命顯然是很長(zhǎng)的，遠(yuǎn)大于旋轉(zhuǎn)接頭密封件的壽命。采用不銹鋼波紋管［2］取代旋轉(zhuǎn)接頭，有一個(gè)具體技術(shù)問(wèn)題是波紋管［2］與剛性排水管之間的連接，作為產(chǎn)品的波紋管有的在管口已焊接了螺扣管，可與排水管頭的螺扣管配合，有的已焊接了法蘭。為了方便安裝，以用法蘭［8］連接為好，即波紋管［2］兩頭固連一法蘭［8］，與其相接的排水管［4］頭也固連法蘭［8］，兩法蘭板用螺栓連接。當(dāng)然法蘭板之間應(yīng)夾有密封墊。一般采用橡膠和石棉板即可。這里需要說(shuō)明的是波紋管［2］與法蘭［8］之間的連接，擬焊接為好，實(shí)際生產(chǎn)波紋管的廠家在出廠前就已焊接好，用戶只選來(lái)使用就行了。
如此改動(dòng)之后，雖然壽命問(wèn)題解決了，但因波紋管［2］本身并不能定位，也無(wú)多大強(qiáng)度，整個(gè)排水管［4］也是無(wú)法定位，且對(duì)進(jìn)排油的擾動(dòng)也無(wú)力抗衡，故還應(yīng)有加強(qiáng)定位裝置。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種旋轉(zhuǎn)托架［3］，加在波紋管［2］段上，與其兩端的剛性排水管［4］連接，將波紋管定位在旋轉(zhuǎn)托架［3］中間。本托架既可以彎折，又使波紋管［2］定位，且使整個(gè)排水管［4］在罐內(nèi)定位。由于三處彎折部分，所處部位不同，所以其旋轉(zhuǎn)托架［3］也不完全相同，其中上旋轉(zhuǎn)托架［3］(圖3和圖4)是以軸［7］為轉(zhuǎn)軸的框架結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸［7］穿過(guò)固連在中央集水坑［1］下緣的二根平行槽鋼［21］端頭的孔［22］，使軸［7］定位在與排水管［4］中心線垂直交叉的位置上，等長(zhǎng)的二根托架臂［9］通過(guò)一端頭固連的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承［14］套在軸［7］的軸頭，墊一墊片［12］后用螺母［11］擰固，其另端均與排水管［4］固連，為了強(qiáng)固，也可用加強(qiáng)板［10］固連。這樣整個(gè)旋轉(zhuǎn)托架［3］成為等腰三角形或“鐘”形或矩形架。排水管［4］中心線平直且與軸［7］的中點(diǎn)交叉。波紋管［2］上端的排水管［4］與浮船上的中央集水坑［1］相通。中旋轉(zhuǎn)托架［3］與上旋轉(zhuǎn)托架［3］結(jié)構(gòu)基本相同(見(jiàn)圖5和圖6)。其區(qū)別僅在于軸［7］通過(guò)加強(qiáng)板［10］與波紋管［2］下端的排水管［4］固連，且排水管［4］在與波紋管［2］交接處彎曲。至于此處排水管［4］的彎曲是在研究了中部波紋管［2］在進(jìn)油、排油整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡后，發(fā)現(xiàn)其彎曲度大，特別是在油放空后浮船到最低位時(shí)，排水管［4］疊折到最小度數(shù)，一般在10℃以下，即要求波紋管［2］彎曲的最大(圖1中的下位圖所示)。為了盡量減小這個(gè)彎曲度，本設(shè)計(jì)將波紋管［2］下接的排水管［4］予先向上彎曲(以浮船在最低位排水管的實(shí)際方向)一定度數(shù)，這樣做就減小了波紋管的彎曲度。
下旋轉(zhuǎn)托架［3］與上、中旋轉(zhuǎn)托架不同，它是在該段波紋管［2］的中部垂直方向設(shè)置一根中心為管軸［20］的軸［7］(如圖12所示)，兩側(cè)各有一對(duì)支架臂［9］，兩側(cè)的“V”型支架臂［9］尖端均固連在排水管［4］上，或使用加強(qiáng)板［12］加固，而叉開(kāi)部分的兩端分別固連軸承［16］，其中一側(cè)的支架臂端軸承［16］套入軸［7］兩端后與軸［7］固連，形成固定軸承［16］，另一側(cè)支架臂端軸承［16］套入軸［7］兩外端后用螺母擰固，形成轉(zhuǎn)動(dòng)軸承［14］。排水管中心線平直居軸［7］的中點(diǎn)，并穿過(guò)軸［7］中心的管孤［20］。轉(zhuǎn)動(dòng)軸承［14］是由園柱形鋼外套［17］套在空心黃銅套［18］內(nèi)套的外邊，兩套之間為靜配合，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸承［14］的一個(gè)端面的兩套縫接處打2個(gè)螺孔，擰入螺釘，這是為了增加兩套之間靜配合的可靠性。固定軸承［16］就是一段園柱形鋼套［17］。
以上是對(duì)新建油罐或在用油罐的徹底改造的改進(jìn)方案，對(duì)于后者，改動(dòng)顯得大些。如果想改動(dòng)不大還能解決原旋轉(zhuǎn)接頭易損和漏油的問(wèn)題，比較簡(jiǎn)單的辦法是在原旋轉(zhuǎn)彎頭結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加以改動(dòng)，詳為圖14例所示。就是在每個(gè)旋轉(zhuǎn)彎頭［23］兩側(cè)的法蘭［8］用盲板［24］封死，使旋轉(zhuǎn)彎頭部位與排水管［4］內(nèi)腔完全隔絕，然后將旋轉(zhuǎn)彎頭［23］前后兩端鋼排水導(dǎo)管［4］用足夠長(zhǎng)的金屬波紋管［2］相連通，以導(dǎo)通水流。這樣，旋轉(zhuǎn)彎頭部位就變成了一個(gè)固定的導(dǎo)向托架，而排水管［4］的折疊伸屈功能由金屬波紋管［2］來(lái)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)浮頂油罐中央排水管經(jīng)如此改進(jìn)設(shè)計(jì)后，從根本上消除了原旋轉(zhuǎn)彎頭由于橡膠密封件的挫傷和老化而造成的滲漏，延長(zhǎng)了使用壽命，加之在設(shè)計(jì)上又克服了油流撓動(dòng)及排水管折疊對(duì)波紋管的影響，而設(shè)計(jì)了托架，這就又保證了波紋管的使用壽命，使整個(gè)排水管的使用壽命大大延長(zhǎng)，給安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、使用維修帶來(lái)很大好處，而且本身結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，加工制造和改造也較容易，既適用了新建油罐，又適用了在用油罐的改造。
圖1浮頂油罐中央排水管工作狀態(tài)示意圖。
圖2改進(jìn)后的排水管結(jié)構(gòu)圖。
圖3上旋轉(zhuǎn)托架結(jié)構(gòu)圖。
圖4上旋轉(zhuǎn)托架結(jié)構(gòu)圖(A－A視圖)。
圖5中旋轉(zhuǎn)托架結(jié)構(gòu)圖。
圖6中旋轉(zhuǎn)托架結(jié)構(gòu)圖(A－A視圖)。
圖7下旋轉(zhuǎn)托架結(jié)構(gòu)圖。
圖8下旋轉(zhuǎn)托架支架臂與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承連接圖。
圖9轉(zhuǎn)動(dòng)軸承側(cè)視圖。
圖10轉(zhuǎn)動(dòng)軸承正視圖。
圖11固定軸承圖。
圖12下旋轉(zhuǎn)托架的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)圖。
圖13上、中旋轉(zhuǎn)托架改轉(zhuǎn)軸圖。
圖14在用油罐中央排水管改造示意圖。
其中1－中央集水坑2－波紋管3－旋轉(zhuǎn)托架4－排水管5－油罐6－浮頂7－軸8－法蘭9－托架臂(支架)10－加強(qiáng)板11－螺母12－墊片13－彎頭14－轉(zhuǎn)動(dòng)軸承15－支撐架16－固定軸承17－軸承外套18－黃銅套19－螺孔20－管孤21－槽鋼22－孔23－旋轉(zhuǎn)彎頭24－盲板25－螺釘
權(quán)利要求1.一種浮頂油罐中央排水管，由中央集水坑、排水管和彎折管構(gòu)成，固連在油罐浮頂內(nèi)下沿的中央集水坑通過(guò)一段排水管與彎折管相通，經(jīng)一段鋼性排水管后與中間彎折管相接，再接一段剛性排水管后在油罐底部連接下彎折管，而后接剛性排水管至油罐外，其特征是三處彎折部分采用金屬波紋管[2]。
2.如權(quán)利要求1所述的浮頂油罐中央排水管，其特征是波紋管［2］的長(zhǎng)度等于或大于波紋管直徑的10倍，其材質(zhì)為不銹鋼。
3.如權(quán)利要求1所述的浮頂油罐中央排水管，其特征是在每節(jié)波紋管［2］外加有旋轉(zhuǎn)托架［3］，其中上旋轉(zhuǎn)托架［3］是以軸［7］為轉(zhuǎn)軸的框架結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸［7］穿過(guò)固連在中央集水坑［1］下緣的二根平行槽鋼［21］端頭的孔［22］，使軸［7］定位在與排水管［4］中心線垂直交叉的位置上，等長(zhǎng)的二架臂［9］通過(guò)一端頭固連的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承［14］套在軸［7］的軸頭，墊一墊片［12］后，用螺母［11］擰固，其另二端與排水管［4］固連，或可固連加強(qiáng)板［10］，托架［3］成等腰三角形或“鐘”形或矩形，排水管［4］上與中央集水坑［1］相通，中間通過(guò)法蘭［8］連接波紋管［2］，排水管［4］中心線平直，且處于軸［7］的中點(diǎn)；中旋轉(zhuǎn)托架［3］與上旋轉(zhuǎn)托架［3］不同只是軸［7］通過(guò)加強(qiáng)板［10］與排水管［4］固連，此處的排水管［4］與波紋管［2］連接處打彎；下旋轉(zhuǎn)托架［3］是在波紋管［2］的中部垂直方向設(shè)置一根中心為管?。?0］的軸［7］，其兩側(cè)的“V”形支架臂［9］其頂端固連在排水管［4］上，或可用加強(qiáng)板［10］加固，而叉開(kāi)部的端頭固連有固定軸承［16］，其中一側(cè)的支架臂端軸承［16］套入軸［7］兩端后與軸［7］固連，另一側(cè)支架臂端軸承［16］套入軸［7］兩外端后用螺母擰固；排水管中心線平直居軸［7］的中點(diǎn)并穿過(guò)軸［7］中心的管孤［20］。
4.如權(quán)利要求3所述的浮頂油罐中央排水管，所說(shuō)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承［14］的特征是在園柱形鋼外套［17］內(nèi)套一空心黃銅套［18］，兩套間為靜配合，且在轉(zhuǎn)動(dòng)軸承［11］的一端面兩套縫接處打2個(gè)螺孔［19］，擰入螺釘［25］。
5.如權(quán)利要求3所述的浮頂油罐中央排水管，所說(shuō)固定軸承［16］的特征是一段園柱形鋼套［17］。
6.如權(quán)利要求1所述的浮頂油罐中央排水管，其特征是在每節(jié)波紋管［2］外加有矩形旋轉(zhuǎn)托架［3］，在一豎邊設(shè)有二只旋轉(zhuǎn)彎頭［23］，每一旋轉(zhuǎn)彎頭［23］兩側(cè)的各一法蘭［8］用盲板封死，旋轉(zhuǎn)托架［3］兩則的排水管［4］各經(jīng)一法蘭［8］與波紋管［2］連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是對(duì)浮頂油罐中央排水管的改進(jìn)，用于浮頂油罐上積水的排放，主要克服原用旋轉(zhuǎn)接頭密封易損壞和老化，因而壽命短的不足。本改進(jìn)在于用金屬波紋管代替旋轉(zhuǎn)接頭，且在金屬波紋管外加有剛性旋轉(zhuǎn)托架將其定位、保護(hù)，而該旋轉(zhuǎn)托架可以繞轉(zhuǎn)軸彎折，以適應(yīng)浮頂在不同位置時(shí)的要求。本改進(jìn)可克服旋轉(zhuǎn)接頭密封件易損失、易漏油的不足，使排水管壽命大大延長(zhǎng)，給安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、使用維修帶來(lái)很大好處。且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和改造容易。
文檔編號(hào)B65D90/00GK2076079SQ90221398
公開(kāi)日1991年5月1日 申請(qǐng)日期1990年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月29日
發(fā)明者虞明德 申請(qǐng)人:管道局新鄉(xiāng)輸油公司