鹤管装车油气密闭收集装置和鹤管系统的制作方法

1.本实用新型涉及炼油、化工类液体产品储运技术，具体地，涉及一种鹤管装车油气密闭收集装置。此外，本实用新型还涉及包含该鹤管装车油气密闭收集装置的鹤管系统。


背景技术：

2.目前铁路罐车装油作业，较多的使用大鹤管装车，作业过程中普遍存在油气部分泄露的问题，导致作业现场的挥发性有机物(vocs)无组织排放超标，不仅会造成油品的损失，而且会导致周边环境污染，不利于职工的身体健康。
3.铁路罐车大鹤管装油作业采用大鹤管轻油密封装车时，目前采用的密封结构主要有两种形式，一种属于重力式，另一种属于部分平衡式。其中，重力式密封结构依靠密封盖的重力和平面密封垫的作用，以期实现装车过程的密封作用，但其会因为密封盖自重对密封垫的重力作用不足使密封垫弹性变形不足、密封垫相对罐口没有对正、密封盖容易损坏等因素的影响，导致装车时罐口密封不严、泄露油气，另外也无法满足由于车体装车时下沉的密封要求；部分平衡式密封结构依据大鹤管的承载能力密封盖体需采取轻型设计，考虑到平衡器受材质强度制约，不能设计成完全平衡型或过平衡型的形式，在装车过程中密闭盖随着罐车内气体压力升高，密封盖橡胶垫对罐口处的压力就会降低，首先会导致密封缺陷处出现泄漏，其次会使得罐口处的密封效果变差而导致失效。
4.因此，亟需设计一种鹤管装车油气密闭收集装置，使其在装油过程中能够保持密封性，避免造成油气泄漏。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的问题是提供一种鹤管装车油气密闭收集装置和鹤管系统，该鹤管装车油气密闭收集装置能够保证罐口始终处于良好的密封状态，且减少油品损失，降低环境污染。
6.本实用新型其次所要解决的问题是提供一种鹤管系统，该鹤管系统能够保证罐口始终处于良好的密封状态，且减少油品损失，降低环境污染。
7.为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种鹤管装车油气密闭收集装置，包括集气罩机构和伸缩机构，集气罩机构包括第一盖板、伸缩罩体和第二盖板，所述伸缩罩体的一端与所述第一盖板连接、另一端与所述第二盖板连接，所述第二盖板背向所述伸缩罩体的一侧设置有用于密闭罐口的密封件，所述第一盖板上设置有供鹤管穿过的第一通孔，所述第二盖板上设置有供所述鹤管穿过的第二通孔以及能够将所述鹤管与所述第二盖板联动的连接件，所述伸缩机构的固定端与所述第一盖板固定连接、伸缩端与所述第二盖板铰接。
8.优选地，所述伸缩机构包括至少一个伸缩气缸，所述伸缩气缸的外壁与所述第一盖板固定连接、活塞杆的伸出端与所述第二盖板铰接。
9.更优选地，所述伸缩气缸设置为多个，且均匀分布在所述伸缩罩体的外周。
10.作为一种优选的结构方式，所述连接件设置为关节轴承，且位于所述第二盖板上的所述第二通孔处。
11.优选地，所述第一盖板上设置有排气口和泄压机构，所述排气口和所述泄压机构分别与所述伸缩罩体连通。
12.更优选地，所述泄压机构包括设置在所述第一盖板上的压力传感器、与所述第一盖板连接的泄压管、泄压阀和阻火阀，所述泄压阀和所述阻火阀均设置在所述泄压管上。
13.进一步优选地，所述排气口呈弧形孔结构。
14.具体地，所述伸缩罩体为整体式波纹夹布软管。
15.典型地，所述密封件为呈轮胎形的密封垫，所述第二盖板背向所述伸缩罩体的一侧设置有密封件安装部，所述密封件安装在所述密封件安装部上以使得所述密封件与所述第二盖板连接形成呈轮胎结构的密封气囊。
16.本实用新型第二方面提供一种鹤管系统，包括鹤管和前述的鹤管装车油气密闭收集装置，所述鹤管插入所述第一通孔和所述第二通孔内，所述鹤管与所述第二盖板通过所述连接件联动连接。
17.通过上述技术方案，本实用新型提供的鹤管装车油气密闭收集装置，将伸缩机构的伸缩端与第二盖板铰接，以消除第二盖板对伸缩机构的径向力作用，在使用时利用连接件将鹤管与第二盖板联动形成活络连接，以消除第二盖板对鹤管的径向力作用，使得密封件能够准确地与罐口对正，进而与罐口之间能够形成强制压紧的密封结构，密封效果好。在应用于罐车液体装车作业时，随着罐车内装油量的增加，罐体会出现少量下移，第二盖板随罐车下降，伸缩机构继续驱动第二盖板下压，从而强制压紧密封件以保持足够的受压变形量，保持对罐口处的压力，保证密封件始终处于良好的密封状态，进而能够减少油品的损失，降低环境污染，且该收集装置的结构简单、投资少、见效快，具有广阔的市场前景。
18.在本实用新型的优选实施方式中，密封件与第二盖板之间形成呈轮胎结构的密封气囊，使得密封件的外部压力越大，密封效果越好；第一盖板上泄压机构的设置，在收集装置内油气压力超过安全限值时，能够及时打开泄压阀进行泄压并停止装油作业，阻火阀能够隔断阻止回收装置内油气被引燃，联合保证密封回收装置的作业安全；第一盖板上压力传感器的设置，使得压力传感器检测到收集装置内油气压力超过设定的限值上限要求时，压力传感器工作，停止装油作业，待压力降低到设定的限值下限时，重新开始装油作业。
19.有关本实用新型的其它技术特征和技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
20.图1是本实用新型中鹤管装车油气密闭收集装置的一种具体实施方式的主视图；
21.图2是图1所示的鹤管装车油气密闭收集装置的俯视图。
22.附图标记说明
23.1伸缩气缸
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2排气口
24.3鹤管
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4压力传感器
25.5阻火阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6泄压阀
26.7第一盖板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
8伸缩罩体
27.9第二盖板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10密封件
28.11连接件
具体实施方式
29.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
30.首先需要说明的是，在下文的描述中为清楚地说明本实用新型的技术方案而涉及的一些方位词，例如“上、下”所指示的方位或位置关系是基于本实用新型的鹤管装车油气密闭收集装置正常安装使用时的方位或位置关系，“上”是指鹤管装车油气密闭收集装置安装后第一盖板7所在的方位，“下”指的是鹤管装车油气密闭收集装置安装后第二盖板9所在的方位。术语为基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或结构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，或者是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
32.本实用新型第一方面提供的鹤管装车油气密闭收集装置，参见图1和图2，包括集气罩机构和伸缩机构，集气罩机构包括第一盖板7、伸缩罩体8和第二盖板9，伸缩罩体8的一端与第一盖板7连接、另一端与第二盖板9连接，第二盖板9背向伸缩罩体8的一侧设置有用于密闭罐口的密封件10，第一盖板7上设置有供鹤管3穿过的第一通孔，第二盖板9上设置有供鹤管3穿过的第二通孔以及能够将鹤管3与第二盖板9联动的连接件11，伸缩机构的固定端与第一盖板7固定连接、伸缩端与第二盖板9铰接。
33.本实用新型中，鹤管装车油气密闭收集装置可以应用于各大炼化企业铁路罐车运输的罐车液体装车环节或者其它液体储存设备的液体装载环节，一般配合鹤管3及其运作系统进行使用，第一盖板7、伸缩罩体8和第二盖板9连接以形成用于收集油气的集气罩。需要说明的是，采用密封件10密闭的罐口指的是罐车或其它液体储存设备上用于鹤管3装入液体的入口；伸缩机构的设置是为了通过其伸长时的压力驱动第二盖板9强制压紧密封件10密封罐车的罐口，其可以相应地设置控制其伸长或缩短的控制器和动力设备；第一通孔和第二通孔在鹤管3插入后，第一通孔与鹤管3之间直接进行密封连接，或者间接进行密封连接，例如，第一通孔与鹤管3的支撑件之间进行密封连接；罐车内的油气通过与第二盖板9连接的连接件11进入伸缩罩体8内。
34.为了更好地说明本实用新型提供的鹤管装车油气密闭收集装置的工作过程，以下结合该鹤管装车油气密闭收集装置在应用于罐车液体装车作业时进行详细的介绍和说明，此时，鹤管装车油气密闭收集装置配合鹤管3及其运作系统进行使用，使用前将鹤管3插入第一通孔和第二通孔中，使得鹤管3的支撑件与第一通孔密封连接，将鹤管3通过连接件11
与第二盖板9联动连接。初始状态时伸缩机构与伸缩罩体8均为缩回状态，第二盖板9和密封件10处于上限位置，装油作业开始时，鹤管3向下移动，第二盖板9和伸缩罩体8随着向下移动，直至密封件10压于罐车的罐口上，密封件10在第二盖板9和伸缩罩体8的重力作用下产生变形，形成罐口密封，同时伸缩机构通过其自身伸长向第二盖板9施加向下的压力，驱动第二盖板9强制压紧密封件10再次产生变形，加强对罐口的密封，保证密封效果；装油作业进行一段时间后，随着罐车内装油量的增加，罐体会出现少量下移，第二盖板9随罐体下降，伸缩机构通过其自身伸长持续向第二盖板9施加向下的压力，驱动第二盖板9强制压紧密封件10，使得密封件10保持足够的受压变形量，保证密封件10始终处于良好的密封状态，装油作业过程中，油气通过连接件11进入伸缩罩体8进行油气收集；装油作业停止后，伸缩机构缩回，鹤管3向上移动，驱动第二盖板9和伸缩罩体8随着向上移动至初始状态。
35.本实用新型提供的鹤管装车油气密闭收集装置使用过程中，伸缩机构的伸缩端与第二盖板9铰接，以消除第二盖板9对伸缩机构的径向力作用，在使用时利用连接件11将鹤管3与第二盖板9联动形成活络连接，以消除第二盖板9对鹤管3的径向力作用，使得密封件10能够准确地与罐口对正，进而与罐口之间形成强制压紧的密封结构，密封效果好。在应用于罐车液体装车作业时，随着罐车内装油量的增加，罐体会出现少量下移，第二盖板9随罐车下降，伸缩机构继续驱动第二盖板9下压，从而强制压紧密封件10以保持足够的受压变形量，保证密封件10对罐口形成持续、稳定的密封压力，使得罐口始终处于良好的密封状态，进而能够减少油品的损失，降低环境污染。
36.本实用新型中，伸缩机构可以采用由电机驱动伸缩的连接杆，也可以采用伸缩气缸。作为本实用新型中伸缩机构的一种优选实施方式，伸缩机构包括至少一个伸缩气缸1，伸缩气缸1的外壁与第一盖板7固定连接、活塞杆的伸出端与第二盖板9铰接。伸缩气缸1的缸体内设置有活塞杆，通过活塞杆的伸出或缩回运动，控制伸缩气缸1对第二盖板9的驱动作用，进而实现对密封件10的强制压紧，提升密封件10对罐口的密封效果及密封稳定性。
37.本实用新型中，优选情况下，伸缩气缸1可以设置为一个或者多个，伸缩气缸1与第一盖板7和第二盖板9的连接位置，根据伸缩气缸1的不同数量进行设置，以能够发挥对密封件10的强制压紧效果。优选情况下，伸缩气缸1设置为多个，且均匀分布在伸缩罩体8的外周，以使得多个伸缩气缸1对第二盖板9的驱动力分布较为均匀，进而使得密封件10对罐口处的压力均匀度高，密封效果更好。
38.本实用新型中，连接件11可以通过铰接的方式使得鹤管3与第二盖板9联动。作为本实用新型中连接件11的一种优选实施方式，连接件11设置为关节轴承，且位于第二盖板9上的第二通孔处。具体地，可以将关节轴承的外圈固定在第二盖板9上的第二通孔处，鹤管3穿插在关节轴承的内圈内，以实现鹤管3与第二盖板9之间形成活络连接。优选情况下，关节轴承采用金属材质制成的关节轴承，例如铜关节轴承，使得关节轴承的承压能力高，避免工作过程中产生静电，使用更加安全可靠。
39.作为本实用新型中第一盖板7的一种优选实施方式，第一盖板7上设置有排气口2和泄压机构，排气口2和泄压机构分别与伸缩罩体8连通。通过排气口2与油气回收处理的设备连接，以将伸缩罩体8内收集的油气进行回收处理，降低伸缩罩体8内的压力。优选情况下，参见图2，排气口2呈弧形孔结构，类似于部分圆环的形状，以能够在狭窄的结构空间内实现较大的过流面积，满足油气通量要求，使工作环境的vocs减排，伸缩罩体8内的压力降
低。
40.本实用新型中，第一盖板7上的泄压机构能够在伸缩罩体8内的油气压力超过安全限值时，进行及时地泄压，以保证鹤管装车油气密闭收集装置的安全作业。作为本实用新型中泄压机构的一种优选实施方式，泄压机构包括设置在第一盖板7上的压力传感器4、与第一盖板7连接的泄压管、泄压阀6和阻火阀5，泄压阀6和阻火阀5均设置在泄压管上。可以理解的是，在伸缩罩体8内油气压力超过安全限值(安全限值可以通过压力传感器4进行监测，也可以通过另设的压力测试装置进行监测)时，泄压阀6的控制器控制泄压阀6及时打开工作，阻火阀5的控制器控制阻火阀5打开以隔断阻止伸缩罩体8内油气被引燃，保证鹤管装车油气密闭收集装置的作业的安全性；待泄压阀6使得伸缩罩体8内压力降低到安全限值时，泄压阀6和阻火阀5关闭。
41.本实用新型中，压力传感器4与控制鹤管3进行装油作业的控制器电连接，以使得在压力传感器4检测到伸缩罩体8内油气压力超过设定的限值上限时，控制泄压阀6打开的同时，鹤管3的控制器控制鹤管3停止装油作业，待伸缩罩体8内压力降低到设定的限值下限时，控制器控制鹤管3重新开始装油作业，进一步提高该收集装置的使用安全性。
42.本实用新型中，伸缩罩体8可以是具有可伸缩结构的集气罩，也可以是采用可伸缩或弹性材质制成的集气罩。作为本实用新型中伸缩罩体8的一种优选实施方式，伸缩罩体8为整体式波纹夹布软管，能够耐油防火，提高该回收装置的安全性。
43.本实用新型中，密封件10可以采用由弹性材质制成的密封圈或密封垫。作为本实用新型中密封件10的一种优选实施方式，密封件10为呈轮胎形的密封垫，第二盖板9背向伸缩罩体8的一侧设置有密封件安装部，密封件10安装在密封件安装部上以使得密封件10与第二盖板9连接以形成呈轮胎结构的密封气囊。将密封件10与第二盖板9之间采用轮胎式安装结构，能够使得密封件10的外部压力越大，其对罐口的密封效果越好。
44.基于上述提供的鹤管装车油气密闭收集装置，本实用新型第二方面提供的鹤管系统，包括鹤管3和前述的鹤管装车油气密闭收集装置，鹤管3插入第一通孔和第二通孔内，鹤管3与第二盖板9通过连接件11联动连接。
45.需要说明的是，鹤管系统中可设置有其运行所需的控制器或控制系统，以实现鹤管3、鹤管装车油气密闭收集装置中各功能的自动运行或操作。
46.作为本实用新型中鹤管系统的一种相对优选的实施方式，参见图1和图2，包括鹤管3和鹤管装车油气密闭收集装置，鹤管装车油气密闭收集装置包括集气罩机构和伸缩机构，集气罩机构包括第一盖板7、伸缩罩体8和第二盖板9，伸缩罩体8的一端与第一盖板7连接、另一端与第二盖板9连接，第二盖板9背向伸缩罩体8的一侧设置有用于密闭罐口的密封件10，第一盖板7上设置有供鹤管3穿过的第一通孔，第二盖板9上设置有供鹤管3穿过的第二通孔，第二盖板9上的第二通孔处设置有能够将鹤管3与第二盖板9联动的连接件11，连接件11采用铜关节轴承；伸缩机构包括两个对称设置在伸缩罩体8外周的伸缩气缸1，伸缩气缸1的外壁与第一盖板7固定连接、活塞杆的伸出端与第二盖板9铰接；第一盖板7上设置有与伸缩罩体8连通的排气口2和泄压机构，排气口2与伸缩罩体8连通且呈弧形孔结构，泄压机构包括设置在第一盖板7上的压力传感器4、与第一盖板7连接并与伸缩罩体8连通的泄压管、泄压阀6和阻火阀5，泄压阀6和阻火阀5均设置在泄压管上，压力传感器4与控制鹤管3进行装油作业的控制器进行电连接，伸缩罩体8为整体式波纹夹布软管，密封件10为呈轮胎形
的密封垫，第二盖板9背向伸缩罩体8的一侧设置有密封件安装部，密封件10安装在密封件安装部上以使得密封件10与第二盖板9连接以形成呈轮胎结构的密封气囊；鹤管3依次插入第一通孔、铜关节轴承的内圈内，鹤管3的支撑件与第一通孔密封连接，鹤管3与第二盖板9通过连接件11联动连接。
47.上述鹤管系统的使用过程为：初始状态是伸缩气缸1的活塞杆和伸缩罩体8均为缩回状态，第二盖板9和密封件10处于上限位置，装油作业开始时，鹤管3向下移动，第二盖板9和伸缩罩体8随着向下移动，直至密封件10压于罐车的罐口上，密封件10在第二盖板9和伸缩罩体8的重力作用下产生变形，形成罐口密封，同时伸缩气缸1的活塞杆伸长，向第二盖板9施加向下的压力，驱动第二盖板9强制压紧密封件10再次产生变形，加强对罐口的密封，保证密封效果；装油作业进行一段时间后，随着罐车内装油量的增加，罐体会出现少量下移，第二盖板9随罐体下降，伸缩气缸1通过活塞杆伸长持续向第二盖板9施加向下的压力，驱动第二盖板9强制压紧密封件10，使得密封件10保持足够的受压变形量，保证密封件10始终处于良好的密封状态，装油作业过程中，油气进入伸缩罩体8进行油气回收，通过排气口2与油气回收处理的设备连接，以将伸缩罩体8内收集的油气进行回收处理，在伸缩罩体8内油气压力超过安全限值时，控制器控制泄压阀6及时打开工作，阻火阀5打开以隔断阻止伸缩罩体8内油气被引燃，待泄压阀6使得伸缩罩体8内压力降低到安全限值时，泄压阀6和阻火阀5关闭；在压力传感器4检测到伸缩罩体8内油气压力超过设定的限值上限时，控制泄压阀6打开的同时，鹤管3的控制器控制鹤管3停止装油作业，待泄压阀6使得伸缩罩体8内压力降低到设定的限值下限时，控制鹤管3重新开始装油作业，同时控制泄压阀6关闭；装油作业停止后，伸缩气缸1的活塞杆缩回，鹤管3向上移动，驱动第二盖板9和伸缩罩体8随着向上移动至初始状态。
48.由以上描述可以看出，本实用新型提供的鹤管装车油气密闭收集装置，将伸缩机构的伸缩端与第二盖板9铰接，以消除第二盖板9对伸缩机构的径向力作用，在使用时利用连接件11将鹤管3与第二盖板9联动形成活络连接，以消除第二盖板9对鹤管3的径向力作用，使得密封件10能够准确地与罐口对正，进而与罐口之间能够形成强制压紧的密封结构，密封效果好。在应用于罐车液体装车作业时，随着罐车内装油量的增加，罐体会出现少量下移，第二盖板9随罐车下降，伸缩机构继续驱动第二盖板9下压，从而强制压紧密封件10以保持足够的受压变形量，保证密封件10始终处于良好的密封状态，进而能够减少油品的损失，降低环境污染，且该回收装置的结构简单、投资少、见效快，具有广阔的市场前景。
49.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。