一種用于油品槽車裝車的多功能密封蓋板

高勛，孫道青，孟祥偉，田偉

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

隨著我國經濟的進步，每年所需求的石油量不斷增多，在我國的能源結構中，石油產品所占的比重最大，充分說明我國已成為一個巨大的石油消耗國。 在油氣輸送和處理過程中不可避免產生油氣的揮發，這樣不但形成浪費，還涉及到環境污染的問題，尤其是石油與天然氣所產生的廢棄物會嚴重的污染環境[1～8]。 近年來隨著人們對環境保護意識的增強，國家政府層面對油氣揮發物排放管控力度日趨嚴重。 對于化工品、汽柴油、原油等流體在裝車過程中產生的油氣需要收集起來，輸送到油氣回收裝置進行處理，以減少因油氣揮發造成的大氣污染，同時提高安全性和經濟效益[9]。 我國不斷加大力量來探究油氣回收技術，已取得了一定的成績，但我們仍然要不斷地探究油氣回收技術，盡可能杜絕油氣在儲運過程中的浪費[1～8]。

1 油氣回收技術現狀和使用的必要性

從二十世紀開始，發達工業國家重點針對如何減少石油及天然氣回收進程中的蒸發損失及怎樣不污染環境等層面的問題展開深入的研究，雖然石油、天然氣和碳氫化合物的釋放標準已經受到法律的約束，但還是難以真正的控制。 美國最先制定了石油和天然氣的排放控制法規，嚴苛落實好油氣污染控制辦法。 同時美國與日本也最早成功研究了石油和天然氣的回收裝置， 近年來，中國也對油氣回收技術進行了研究[1～8]。

眾所周知, 能源對于推動我國社會經濟增長以及人民群眾生活水平的提升有著極大的幫助作用,從而使得油氣產業獲得了重要發展機遇。然而,由于油氣資源屬于不可再生能源,隨著其應用量逐步提升, 導致油氣資源正面臨快速枯竭的狀態,極大的威脅社會今后的發展。在油氣儲運過程中，會產生大量的石油蒸發，從而給周邊植被、人體健康帶來一定危害。 這主要是因為油氣中含有二甲苯、丁烷等有毒成分，通過空氣流動能夠對人類的呼吸道造成傷害， 并埋下后續患癌的隱患，對人們正常的生產生活造成不良影響。 在油氣儲運過程中，油氣揮發不僅能夠污染到周邊環境，同時也會埋下火情隱患。 在這種情況下，如果遇有明火或靜電，那么則極易引起爆炸隱患。 產生嚴重經濟損失。 面對這樣的嚴峻情形，油氣回收技術在運輸過程中被看得非常重要。 而且油氣回收技術在一定程度上改進了能源不足和環境污染的現象。 其不僅消除了對于人體的傷害，保證了生態環境的潔凈性，還能夠有效消解根本隱患，提高氣體排放的安全性[1～8]。

2 回收裝置使用效果分析

目前，化學品、汽柴油、原油等流體的汽車裝車方式主要有兩種，分為汽車上部裝車和下部裝車，簡稱上裝和下裝。 上裝是目前國內采用較為普遍的裝車方式， 這是由于國內的車型多種多樣，而且以前生產的槽罐車大部分沒有安裝下裝接頭，采用這種裝車方式，如果需要實現油氣回收且保證回收效果， 就必須保證槽車鶴管插入槽車后，垂管上的密封裝置（俗稱密封帽）將槽車罐口密閉嚴實，以防油氣溢出擴散，從而污染大氣[9]。

上密封裝置在使用過程中存在很多問題，現作簡單分析：1） 易損壞, 由于槽車罐口一般成直角，而且有大有小，對于椎體密封帽、鍋狀體密封帽來說， 當密封罐口時， 均成垂直狀態插入槽車口，在裝車時，隨著流體流入槽車罐內，槽車內將產生一定的壓力，如果要保證密封效果，就必須在密封帽上施加一定的壓力， 否則密封帽有可能因為槽車內部的壓力被托起。在這種狀態下，槽車罐口就對密封帽產生切力，用不了多久，密封帽就容易損壞；2）油氣泄漏，為了給密封帽足夠的壓力，保證密封帽在裝車時不至于被托起， 流體裝車臂上設置了機械式的鎖緊裝置， 一是為防止流體的反作用力將裝車臂抬起，同時也是為壓緊密封帽，使密封帽在裝車開始時緊緊地密封住槽車罐口。但是隨著裝車的進行，車內流體不斷增加，這時槽車罐在流體重力的作用下，必將緩緩下降，而密封帽卻沒有隨著罐體的下降而下降， 這時在密封帽和罐口之間產生了縫隙，油氣隨即溢出[10]。

3 多功能密封蓋板灌裝管徑和排氣管徑的確定

裝車泵處理量為15 m3/h， 污水的流速按照1.5m/s,計算得出管線通徑為60mm,大于50mm,小于80mm，取灌裝管徑尺寸為3 寸。 排氣管徑按照進入多少液體，排出多少氣體進行計算。 流量為15m3/h，氣體流速按照3m/s， 計算得出管線通徑為42mm，進液和放空管線一致的原則，放空管線選取管線尺寸為3 寸。

Q＝平均流速（v）×管道截面積（A）

體積流量Q： 單位時間里通過過流斷面的流體體積；

平均流速v： 單位時間內流過單位過流斷面的液體體積。

4 內容

裝車時為了不讓可燃氣體逸出，需要給裝車口加上一種裝置，但加上此裝置后就無法觀察槽車內液位，而且車輛不固定，也不能給每輛車都安裝。 為此設計了一種多功能裝置，裝置上設置一個灌裝孔和排氣孔，用管線把可燃氣體引到安全區域進行排放，然后在裝置上設置簡易浮子液位計導引桿孔（空心球浮子液位計的導引桿使用Ф10mm 厚壁不銹鋼管制作，該孔洞用于導引桿的通過）。 為了快速拆卸，灌裝孔和排氣孔用快速接頭與管線連接，為了不產生靜電，外輸裝置及附件使用鋁合金材質。

本設計提供了一種用于油品槽車裝車的多功能密封蓋板，安裝于槽車上罐體的灌裝口，包括蓋板，此蓋板包括覆蓋在灌裝口的支撐部和連接支撐部且伸入到灌裝口內的卡合部，且卡合部的外壁與卸裝口的內壁相貼合，蓋板開設有連通灌裝口內部的灌裝通孔和排氣通孔。蓋板還開設允許液位計變送器伸入的安裝孔，安裝孔上安裝有用于定位的液位計管座，且液位計與管座之間設有密封墊，支撐部與灌裝口的外緣之間設有密封圈和灌裝管，該灌裝管伸入到灌裝通孔內，并與灌裝通孔的內壁固定連接，還包括排氣管，排氣管的端部與排氣通孔固定連接，蓋板上安裝有提手，提手上安裝有帶動蓋板上下移動的吊環，灌裝口為圓形。

本設計的技術效果在于：1）當槽車的罐體注油時，灌裝通孔引入油源，排氣通孔排出罐體內原有的易燃氣體，并通過管道輸送外排至安全區域，解決了在槽車裝車過程中持續有揮發性可燃氣體溢出并造成裝車區域可燃氣檢測系統報警聯鎖的問題， 降低了安全風險發生的概率。 2）液位計的變送器伸入安裝孔內，可通過觀察液位計解決以往裝車過程中無法觀測槽車的液位問題，避免了液體的溢出。 3）一種用于油品槽車裝車的多功能密封蓋板，安裝于槽車上罐體的灌裝口，避免了對槽車進行改造，解決成本并減少工作量。

5 實施方式

下面結合圖1～3 和具體實例對本設計作進一步說明，但所舉實例不作為對本設計的限定。

如圖1 和圖2 所示：一種用于油品槽車裝車的多功能密封蓋板，安裝于槽車上罐體的灌裝口1，包括蓋板2，蓋板2 包括覆蓋在灌裝口1 的支撐部21、和連接支撐部21 且伸入到灌裝口1 內的卡合部22，且卡合部22 的外壁與卸裝口的內壁相貼合， 蓋板2 開設有連通灌裝口1 內部的灌裝通孔3 和排氣通孔4。

根據本設計的具體實例， 一種用于油品槽車裝車的多功能密封蓋板，包括蓋板2，蓋板2 包括覆蓋在灌裝口1 的支撐部21、和連接支撐部21 且伸入到灌裝口1 內的卡合部22，且卡合部22 的外壁與卸裝口的內壁相貼合， 將卡合部22 對準灌裝口1，并按壓至灌裝口1 內，蓋板2 開設有連通灌裝口1 內部的灌裝通孔3 和排氣通孔4，當槽車的罐體注油時，灌裝通孔3 引入油源，排氣通孔4 排出罐體內原有的易燃氣體，并通過管道輸送外排至安全區域，解決了在槽車裝車過程中持續有揮發性可燃氣體溢出并造成裝車區域可燃氣檢測系統報警聯鎖的問題，降低了安全風險發生的概率。

如圖1 和圖2 所示：蓋板2 還開設允許液位計變送器伸入的安裝孔5。 根據本設計的具體實例，液位計的變送器伸入安裝孔5 內，可通過觀察液位計，以此判斷罐體內油儲存量。如圖2 所示：安裝孔5 上安裝有用于定位的液位計管座6， 且液位計與管座之間設有密封墊7。 根據本設計的具體實例，液位計與管座之間設有密封墊7，避免在灌裝和排放氣體的過程中發生泄漏。 如圖2 所示：支撐部21與灌裝口1 的外緣之間設有密封圈8。 根據本設計的具體實例， 支撐部21 與灌裝口1 的外緣之間設有密封圈8，密封性能好。 如圖1 和圖3 所示：還包括灌裝管9，灌裝管9 伸入到灌裝通孔3 內，并與灌裝通孔3 的內壁固定連接。根據本設計的具體實例，油源通過灌裝管9 進入罐體內，方便快捷。如圖1 和圖3 所示：還包括排氣管10，排氣管10 的端部與排氣通孔4 固定連接。 根據本設計的具體實例，排氣管10 通過管道將可燃氣體輸送外排至安全區域。另外，灌裝管9 和排氣管10 均安裝有可拆卸蓋板，避免罐體內的油源排入大氣內。如圖2 所示：蓋板2 上安裝有提手11。 根據本設計的具體實例，提拉或按動提手11， 將蓋板2 開啟或者蓋裝至罐體的灌裝口1。 如圖2 所示：提手11 上安裝有帶動蓋板2 上下移動的吊環12。 根據本設計的具體實例，通過繩索拉動吊環12，快捷方便。

圖1 用于油品槽車裝車的多功能密封蓋板的俯視圖

圖2 灌裝管、排氣管與蓋板的位置關系結構示意圖

圖3 安裝孔與蓋板的位置關系示意圖

6 結論

本設計解決了如下技術問題：1）解決在槽車裝車過程中持續有揮發性可燃氣體溢出并造成裝車區域可燃氣檢測系統報警聯鎖的問題。 2）解決以往裝車過程中無法觀測槽車的液位問題。 3）解決槽車改造問題。

隨著石油資源的廣泛應用，對自然資源的節約和回收利用成為了當今發展過程中的一項重要課題。 我國的油氣回收技術尚存在技術落后、研發資金不足、重視程度不夠等問題，還需要相關部門積極投入資金進行更新和研究，積極發展油氣回收技術，并且提高對發展油氣回收技術的重視程度， 在發展經濟的同時保護自然資源，促進企業的長遠發展[1～8]。