一種旋轉密封監測系統的制作方法

本發明涉及船用機械領域，特別涉及一種旋轉密封監測系統。

背景技術：

單點系泊系統作為海上中轉終端，可以供大型船舶系泊和裝卸原油。單點系泊系統通常由一個浮筒、設置在浮筒上的旋轉接頭和水下軟管組成，旋轉接頭的一端與水下軟管連接。浮筒漂浮在海面上，油輪通過漂浮軟管與旋轉接頭的另一端連接，從而可以將油輪上的原油通過水下軟管送入海底管線，再輸到岸上的原油儲罐中。

旋轉接頭主要包括上管體和下管體，上管體和下管體對接，且可以相對自由轉動，漂浮軟管與上管體連接，水下軟管與下管體連接，上管體和下管體的連接處通常會設置多道密封圈，以避免出現泄漏。旋轉接頭上通常還設置有泄漏檢測口，泄露檢測口與相鄰兩道密封圈之間的間隙連通，當一道密封圈發生泄漏時，泄漏的油液會通過泄露檢測口流出，以及時提醒工作人員對密封圈進行替換。

由于旋轉接頭漂浮在海上，使得工作人員難以及時的發現油液出現了泄漏，同時泄漏出來的油液容易流進海洋中，造成資源的浪費和環境的污染。

技術實現要素：

為了解決難以及時發現旋轉接頭出現泄漏的問題，本發明實施例提供了一種旋轉密封監測系統。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種旋轉密封監測系統，所述旋轉密封監測系統適用于單點系泊系統的旋轉接頭，所述旋轉密封監測系統包括引流管、監測罐和處理器，所述引流管和所述監測罐均設置在所述旋轉接頭的裙板上，所述監測罐包括罐體和罐蓋，所述罐蓋設置在所述罐體上，以密封所述罐體，所述引流管連通所述旋轉接頭的泄漏檢測口和所述監測罐，所述監測罐上設置有用于檢測所述監測罐內的液位的液位傳感器，所述液位傳感器與所述處理器電連接，所述罐蓋上設置有與所述監測罐連通的排氣閥，所述排氣閥的控制端與所述處理器電連接，所述處理器用于在所述液位傳感器檢測到所述監測罐內的液位超過設定高度時，控制所述排氣閥關閉。

可選地，所述罐蓋上設置有第一插孔和第二插孔，所述液位傳感器插裝在所述第一插孔中，所述排氣閥插裝在所述第二插孔中。

進一步地，所述引流管連接在所述罐體的底部。

可選地，所述引流管上設置有第一球閥，所述第一球閥用于控制所述引流管的導通和關斷。

可選地，所述引流管上還設置有第二球閥，所述第二球閥設置在所述監測罐和所述第一球閥之間，所述第二球閥的第一油口與所述第一球閥和所述監測罐之間的引流管連通，所述第二球閥的第二油口與外界連通。

具體地，所述引流管上還設置有第三球閥，所述第三球閥用于控制所述引流管的導通和關斷，且所述第三球閥設置在所述監測罐和所述第二球閥之間。

進一步地，所述旋轉密封監測系統還包括緩沖罐，所述緩沖罐與所述排氣閥連通，所述緩沖罐上設置有空氣泵和氣壓傳感器，所述空氣泵與所述緩沖罐連通，所述氣壓傳感器用于檢測所述緩沖罐內的氣壓。

可選地，所述緩沖罐的容積至少為所述監測罐的容積的5倍。

可選地，所述罐蓋上還插設有油尺。

可選地，所述旋轉密封監測系統還包括報警器，所述報警器與所述處理器電連接，所述處理器還用于當所述監測罐內的液位超過設定高度時，控制所述報警器發出警報。

本發明實施例通過在旋轉接頭的裙板上設置引流管和監測罐，引流管連通旋轉接頭的泄漏檢測口和監測罐，在監測罐上設置排氣閥，從而可以使泄漏檢測口流出的油液流入到監測罐中，避免油液流入海洋造成環境的污染，通過在監測罐上設置用于檢測監測罐內的液位的液位傳感器，從而可以當液位傳感器檢測到監測罐內有油液時，及時發現旋轉接頭出現了泄漏，同時旋轉密封監測系統還包括處理器，處理器可以在液位傳感器檢測到監測罐內的液位超過設定高度時，將排氣閥關閉，避免油液通過排氣閥泄漏到海洋中，造成環境污染。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的一種旋轉密封監測系統的結構圖；

圖2是本發明實施例提供的一種旋轉密封監測系統的結構框圖；

圖3是本發明實施例提供的另一種旋轉密封監測系統的結構圖；

圖4是本發明實施例提供的一種油尺的結構示意圖；

圖5是本發明實施例提供的另一種旋轉密封監測系統的結構示意圖；

圖6是本發明實施例提供的一種設置有旋轉密封監測系統的旋轉接頭的示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

圖1是本發明實施例提供的一種旋轉密封監測系統的結構圖。為了更好的理解本發明，以下對圖1中所示的單點系泊系統的旋轉接頭進行簡單說明，如圖1所示，旋轉接頭包括上管體11和下管體12，上管體11的下端同軸插裝在下管體12的上端內，上管體11的外壁和下管體12的內壁之間設置有三道密封圈13，三道密封圈13沿上管體11的軸線方向間隔布置，下管體12上設置有泄露檢測口14，泄漏檢測口14的一端連通相鄰的兩道密封圈13之間的間隙，泄漏檢測口14的另一端連通到旋轉接頭的外部，下管體12上設置有沿徑向向外延伸的裙板15。

如圖1所示，該旋轉密封監測系統適用于單點系泊系統的旋轉接頭。旋轉密封監測系統包括引流管20、監測罐30和處理器44。

引流管20和監測罐30均設置在旋轉接頭的裙板15上。監測罐30包括罐體31和罐蓋32，罐蓋32設置在罐體31上，以密封罐體31。引流管20連通旋轉接頭的泄漏檢測口和監測罐30。監測罐30上設置有用于檢測監測罐30內的液位的液位傳感器41，罐蓋32上設置有與監測罐30連通的排氣閥42。圖2是本發明實施例提供的一種旋轉密封監測系統的結構框圖，如圖2所示，液位傳感器41與處理器44電連接，排氣閥42的控制端與處理器44電連接。處理器44用于在液位傳感器41檢測到監測罐30內的液位超過設定高度時，控制排氣閥42關閉。

其中，設定高度可以根據要求進行設定，通常可以設置成油液充滿監測罐30時的液位高度，優選為油液體積達到監測罐30容積的90％時的液位高度，以避免油液中的雜質堵塞排氣閥42。

通過在旋轉接頭的裙板上設置引流管和監測罐，引流管連通旋轉接頭的泄漏檢測口和監測罐，在監測罐上設置排氣閥，從而可以使泄漏檢測口流出的油液流入到監測罐中，避免油液流入海洋造成環境的污染，通過在監測罐上設置用于檢測監測罐內的液位的液位傳感器，從而可以當液位傳感器檢測到監測罐內有油液時，及時發現旋轉接頭出現了泄漏，同時旋轉密封監測系統還包括處理器，處理器可以在液位傳感器檢測到監測罐內的液位超過設定高度時，將排氣閥關閉，避免油液通過排氣閥泄漏到海洋中，造成環境污染。

罐體31的底部可以設置有支撐腿311，監測罐30通過支撐腿311連接在裙板上。支撐腿311與裙板之間可以通過螺栓連接，從而便于監測罐30的拆裝。

優選地，監測罐30可以采用不銹鋼制成，例如鋼號為316l的不銹鋼，以適應海上惡劣的環境，延長使用壽命。支撐腿311也可以采用不銹鋼制成。

引流管20可以連接在罐體31的底部，由于引流管20和罐體31的連接部位比較容易銹蝕，通過將引流管20與罐體31的底部連接，從而可以利用罐體31進行一定程度的遮擋，以延緩連接部位的銹蝕。

如圖1所示，罐蓋32上可以設置有第一插孔32a和第二插孔32b，液位傳感器41插裝在第一插孔32a中，排氣閥42插裝在第二插孔32b中，可以便于液位傳感器41和排氣閥42的安裝。排氣閥42可以通過排氣管421與大氣連通，排氣管421可以是彎管，以避免雨水或是海水等雜質通過排氣管421進入到監測罐30內部。

罐蓋32與罐體31之間可以通過螺栓連接，以方便罐蓋32的拆裝，進一步地，罐蓋32與罐體31之間還可以夾設密封圈30a，以提高監測罐30的密閉性。

優選地，液位傳感器41可以是射頻導納液位開關或電容式液位計。射頻導納液位開關和電容式液位計具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、不易堵塞等優點，能夠確保在監測罐30中充有油液時正常工作。具體液位傳感器41可以采用不銹鋼(例如牌號為316l的不銹鋼)或聚四氟乙烯制成。

圖3是本發明實施例提供的另一種旋轉密封監測系統的結構圖，如圖3所示，罐蓋32上還可以插設有油尺43，油尺43插設在監測罐30內部，通過設置油尺43可以在對單點系泊系統進行例行保養時，方便工作人員檢查旋轉接頭是否發生了泄漏，通過抽出油尺43，若油尺43上沾有油液，則表明旋轉接頭發生了泄漏。

圖4是本發明實施例提供的一種油尺的結構示意圖，如圖4所示，油尺431的一端設置有油尺帽431，油尺帽431可以在油尺43插設到監測罐30中時，將油尺43懸掛在罐蓋32上，以避免油尺43掉落到監測罐30內部。

參照圖2，旋轉密封監測系統還可以包括報警器45，報警器45與處理器44電連接，處理器44還用于當監測罐30內的液位超過設定高度時，控制報警器45發出警報。從而能夠使工作人員及時發現泄漏情況，對單點系泊系統進行維修。

實現時，報警器45可以是但不限于是揚聲器、嗡鳴器、閃光燈或其組合，警報的形式可以是聲音、閃光或是其組合。

如圖1所示，引流管20上可以設置有第一球閥21，第一球閥21用于控制引流管20的導通和關斷，第一球閥21可以處于常開狀態，在需要進行監測罐30的拆裝時，可以將第一球閥21關斷，避免旋轉接頭中泄漏的油液漏出。

進一步地，引流管20上還可以設置有第二球閥22，第二球閥22設置在監測罐30和第一球閥21之間，第二球閥22的第一油口與第一球閥21和監測罐30之間的引流管20連通，第二球閥22的第二油口與外界連通，第二球閥22可以處于常閉狀態，在需要排出監測罐30內的油液時，則可以關閉第一球閥21，打開第二球閥22，使油液經第二球閥22排出。同時還可以在油液排盡后，通過第二球閥22向監測罐30內注入清水或清洗液，對監測罐30進行清洗，排出沉積在監測罐30內的泥沙等雜質。

如圖1所示，引流管20上還可以設置有第三球閥23，第三球閥23用于控制引流管20的導通和關斷，且第三球閥23設置在監測罐30和第二球閥22之間。第三球閥23可以處于常開狀態，當需要對第一球閥21或第二球閥22進行維修、更換時，則可以通過關閉第三球閥23，避免監測罐30內的油液流出。

實現時，引流管20、第一球閥21、第二球閥22、第三球閥23和液位傳感器41的耐壓值不小于旋轉接頭內的介質壓力，從而確保旋轉密封監測系統能夠正常工作。

可選地，引流管20、第一球閥21、第二球閥22、第三球閥23和液位傳感器41的耐壓值可以為10mpa，從而使旋轉密封監測系統適用于旋轉接頭內的介質壓力不超過10mpa的單點系泊系統。通常旋轉接頭內的介質壓力都小于10mpa，將引流管20、第一球閥21、第二球閥22、第三球閥23和液位傳感器41的耐壓值設置為10mpa，從而使得旋轉密封監測系統可以適應于大部分的單點系泊系統。若將耐壓值設置的過高，則會增大設計成本。

圖5是本發明實施例提供的另一種旋轉密封監測系統的結構示意圖，如圖5所示，旋轉密封監測系統還可以包括緩沖罐50，緩沖罐50與排氣閥42連通，緩沖罐50上設置有空氣泵52和氣壓傳感器51，空氣泵52與緩沖罐50連通，氣壓傳感器51用于檢測緩沖罐50內的氣壓，緩沖罐50可以通過排氣管421與排氣閥42連通。由于空氣比較容易壓縮，而旋轉接頭內的介質壓力遠大于大氣壓力，因此將排氣閥42與緩沖罐50連通，在旋轉接頭出現泄漏時，泄漏的油液仍然可以進入到監測罐30中。通過設置氣壓傳感器51和空氣泵52，從而可以檢驗旋轉接頭上的密封圈的密封性。具體可以在監測罐30內沒有油液時，打開第一球閥21和第三球閥23，關閉第二球閥22，打開排氣閥42，通過空氣泵52對緩沖罐50內進行加壓，使緩沖罐50和與緩沖罐50連通的監測罐30、引流管20內的氣壓達到1mpa，關閉空氣泵52，通過氣壓傳感器51實時檢測氣壓變化，若30分鐘內，氣壓沒有降低，則表明密封圈13的密封良好，若氣壓降低，則表明密封圈13密封效果較差，需要進行更換。

需要說明的是，在檢驗旋轉接頭上的密封圈的密封性時，通常氣壓都會有一定程度的降低，主要是由于旋轉密封監測系統各部分的連接處和密封圈13處的極輕微的泄漏造成的，通常在氣壓降低不超過一定范圍時，就可以認為密封圈13的密封良好，例如氣壓降低不超過1％，對密封圈13的密封要求越高，則氣壓允許降低的范圍越小。

優選地，緩沖罐50的容積可以至少為監測罐30的容積的5倍，這樣即使在監測罐30內充滿的油液，緩沖罐50內的氣壓也僅會上升至大氣壓的1.2倍，在油液充滿監測罐30之前，緩沖罐50內的氣壓會更低，不會影響泄漏的油液進入到監測罐30中。

圖6是本發明實施例提供的一種設置有旋轉密封監測系統的旋轉接頭的示意圖，如圖6所示，由于旋轉接頭的上管體與下管體之間設置有三道密封圈13，因此可以在裙板15上設置兩套旋轉密封監測系統，兩套旋轉密封監測系統分別監測三道密封圈之間的兩條間隙。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。