专利名称：浮顶油罐中央排水管的制作方法
技术领域：
本实用新型是对浮顶油罐中央排水管的改进，用于浮顶油罐浮顶上积水的排放，涉及排除暴雨水的装置或大型容器的附件。
钢制浮顶油罐的浮船排水，一直沿用标准设计的叠折式钢管，即叠折部分采用通常所说的旋转接头，它确实也能完成浮船的排水，但也确实存在着不足在浮船上下浮动过程中，由于进、排油而产生的挠动，排水管在油中的实际运动轨迹与理论运动轨迹发生偏移，致使旋转接头受到不规则的非旋向扭力，从而使旋转接头中橡胶密封件加速挫伤和磨损。加之密封件本身长期浸入油中，其密封特性逐渐减弱或老化，一般三年左右就导致密封件失效，罐内原油会漏入排水管中，污染环境，或使排水管不能正常使用，如在雨季，则会给生产带来严重隐患和不安全因素。由于旋转接头在罐内，一般情况下无法维修，有时仅为此也得清罐，既影响生产又消耗大量的维修费用，即便经维修更换密封后，其延续寿命也是三年左右。所以，长期以来钢制浮顶油罐的浮船排水问题一直困扰着人们，至今还未有什么好办法。
本实用新型的目的是对现有浮顶油罐中央排水管进行改进设计，以解决耐弯折且长时间不损坏、不漏油、少维修的问题。
本浮顶油罐中央排水管道是在原排水管结构的基础上进行改进，针对原排水管的关键部件一旋转接头存在的问题，用金属波纹管［2］代替旋转接头构成新的弯折管。图1给出了此种结构在高油位和低油位时的工作状态示意图。一个油罐的排水管［4］须有三处弯折，均用金属波纹管［2］代替之，图2画出了代替之后的排水管展开图。由于罐内油位从最高到最低各个波纹管［2］弯折情况不尽相同，但为了保持波纹管［2］的额定弯曲寿命，在设计各段波纹管［2］的长度时，一般应使波纹管［2］的长度为其直径的10倍以上，其材质最好用不锈钢的。据现有不锈钢波纹管产品看，如按上述设计，这种排水管可以弯折数十万次，那么一座油罐从进油到满油再到油排完称一个周期，对于中小型油罐，一个周期可能要短些，对于5万立方米以上大型油罐这个周期可能就要长了，一般来说这个周期大约要几天，如此看来改用不锈钢波纹管后，其使用寿命显然是很长的，远大于旋转接头密封件的寿命。采用不锈钢波纹管［2］取代旋转接头，有一个具体技术问题是波纹管［2］与刚性排水管之间的连接，作为产品的波纹管有的在管口已焊接了螺扣管，可与排水管头的螺扣管配合，有的已焊接了法兰。为了方便安装，以用法兰［8］连接为好，即波纹管［2］两头固连一法兰［8］，与其相接的排水管［4］头也固连法兰［8］，两法兰板用螺栓连接。当然法兰板之间应夹有密封垫。一般采用橡胶和石棉板即可。这里需要说明的是波纹管［2］与法兰［8］之间的连接，拟焊接为好，实际生产波纹管的厂家在出厂前就已焊接好，用户只选来使用就行了。
如此改动之后，虽然寿命问题解决了，但因波纹管［2］本身并不能定位，也无多大强度，整个排水管［4］也是无法定位，且对进排油的扰动也无力抗衡，故还应有加强定位装置。本实用新型设计了一种旋转托架［3］，加在波纹管［2］段上，与其两端的刚性排水管［4］连接，将波纹管定位在旋转托架［3］中间。本托架既可以弯折，又使波纹管［2］定位，且使整个排水管［4］在罐内定位。由于三处弯折部分，所处部位不同，所以其旋转托架［3］也不完全相同，其中上旋转托架［3］(图3和图4)是以轴［7］为转轴的框架结构，转轴［7］穿过固连在中央集水坑［1］下缘的二根平行槽钢［21］端头的孔［22］，使轴［7］定位在与排水管［4］中心线垂直交叉的位置上，等长的二根托架臂［9］通过一端头固连的转动轴承［14］套在轴［7］的轴头，垫一垫片［12］后用螺母［11］拧固，其另端均与排水管［4］固连，为了强固，也可用加强板［10］固连。这样整个旋转托架［3］成为等腰三角形或“钟”形或矩形架。排水管［4］中心线平直且与轴［7］的中点交叉。波纹管［2］上端的排水管［4］与浮船上的中央集水坑［1］相通。中旋转托架［3］与上旋转托架［3］结构基本相同(见图5和图6)。其区别仅在于轴［7］通过加强板［10］与波纹管［2］下端的排水管［4］固连，且排水管［4］在与波纹管［2］交接处弯曲。至于此处排水管［4］的弯曲是在研究了中部波纹管［2］在进油、排油整个过程中的运动轨迹后，发现其弯曲度大，特别是在油放空后浮船到最低位时，排水管［4］叠折到最小度数，一般在10℃以下，即要求波纹管［2］弯曲的最大(图1中的下位图所示)。为了尽量减小这个弯曲度，本设计将波纹管［2］下接的排水管［4］予先向上弯曲(以浮船在最低位排水管的实际方向)一定度数，这样做就减小了波纹管的弯曲度。
下旋转托架［3］与上、中旋转托架不同，它是在该段波纹管［2］的中部垂直方向设置一根中心为管轴［20］的轴［7］(如图12所示)，两侧各有一对支架臂［9］，两侧的“V”型支架臂［9］尖端均固连在排水管［4］上，或使用加强板［12］加固，而叉开部分的两端分别固连轴承［16］，其中一侧的支架臂端轴承［16］套入轴［7］两端后与轴［7］固连，形成固定轴承［16］，另一侧支架臂端轴承［16］套入轴［7］两外端后用螺母拧固，形成转动轴承［14］。排水管中心线平直居轴［7］的中点，并穿过轴［7］中心的管孤［20］。转动轴承［14］是由园柱形钢外套［17］套在空心黄铜套［18］内套的外边，两套之间为静配合，在转动轴承［14］的一个端面的两套缝接处打2个螺孔，拧入螺钉，这是为了增加两套之间静配合的可靠性。固定轴承［16］就是一段园柱形钢套［17］。
以上是对新建油罐或在用油罐的彻底改造的改进方案，对于后者，改动显得大些。如果想改动不大还能解决原旋转接头易损和漏油的问题，比较简单的办法是在原旋转弯头结构的基础上加以改动，详为图14例所示。就是在每个旋转弯头［23］两侧的法兰［8］用盲板［24］封死，使旋转弯头部位与排水管［4］内腔完全隔绝，然后将旋转弯头［23］前后两端钢排水导管［4］用足够长的金属波纹管［2］相连通，以导通水流。这样，旋转弯头部位就变成了一个固定的导向托架，而排水管［4］的折叠伸屈功能由金属波纹管［2］来实现。
对浮顶油罐中央排水管经如此改进设计后，从根本上消除了原旋转弯头由于橡胶密封件的挫伤和老化而造成的渗漏，延长了使用寿命，加之在设计上又克服了油流挠动及排水管折叠对波纹管的影响，而设计了托架，这就又保证了波纹管的使用寿命，使整个排水管的使用寿命大大延长，给安全生产、环境保护、使用维修带来很大好处，而且本身结构并不复杂，加工制造和改造也较容易，既适用了新建油罐，又适用了在用油罐的改造。
图1浮顶油罐中央排水管工作状态示意图。
图2改进后的排水管结构图。
图3上旋转托架结构图。
图4上旋转托架结构图(A－A视图)。
图5中旋转托架结构图。
图6中旋转托架结构图(A－A视图)。
图7下旋转托架结构图。
图8下旋转托架支架臂与转动轴承连接图。
图9转动轴承侧视图。
图10转动轴承正视图。
图11固定轴承图。
图12下旋转托架的转轴结构图。
图13上、中旋转托架改转轴图。
图14在用油罐中央排水管改造示意图。
其中1－中央集水坑2－波纹管3－旋转托架4－排水管5－油罐6－浮顶7－轴8－法兰9－托架臂(支架)10－加强板11－螺母12－垫片13－弯头14－转动轴承15－支撑架16－固定轴承17－轴承外套18－黄铜套19－螺孔20－管孤21－槽钢22－孔23－旋转弯头24－盲板25－螺钉
权利要求1.一种浮顶油罐中央排水管，由中央集水坑、排水管和弯折管构成，固连在油罐浮顶内下沿的中央集水坑通过一段排水管与弯折管相通，经一段钢性排水管后与中间弯折管相接，再接一段刚性排水管后在油罐底部连接下弯折管，而后接刚性排水管至油罐外，其特征是三处弯折部分采用金属波纹管[2]。
2.如权利要求1所述的浮顶油罐中央排水管，其特征是波纹管［2］的长度等于或大于波纹管直径的10倍，其材质为不锈钢。
3.如权利要求1所述的浮顶油罐中央排水管，其特征是在每节波纹管［2］外加有旋转托架［3］，其中上旋转托架［3］是以轴［7］为转轴的框架结构，转轴［7］穿过固连在中央集水坑［1］下缘的二根平行槽钢［21］端头的孔［22］，使轴［7］定位在与排水管［4］中心线垂直交叉的位置上，等长的二架臂［9］通过一端头固连的转动轴承［14］套在轴［7］的轴头，垫一垫片［12］后，用螺母［11］拧固，其另二端与排水管［4］固连，或可固连加强板［10］，托架［3］成等腰三角形或“钟”形或矩形，排水管［4］上与中央集水坑［1］相通，中间通过法兰［8］连接波纹管［2］，排水管［4］中心线平直，且处于轴［7］的中点；中旋转托架［3］与上旋转托架［3］不同只是轴［7］通过加强板［10］与排水管［4］固连，此处的排水管［4］与波纹管［2］连接处打弯；下旋转托架［3］是在波纹管［2］的中部垂直方向设置一根中心为管弧［20］的轴［7］，其两侧的“V”形支架臂［9］其顶端固连在排水管［4］上，或可用加强板［10］加固，而叉开部的端头固连有固定轴承［16］，其中一侧的支架臂端轴承［16］套入轴［7］两端后与轴［7］固连，另一侧支架臂端轴承［16］套入轴［7］两外端后用螺母拧固；排水管中心线平直居轴［7］的中点并穿过轴［7］中心的管孤［20］。
4.如权利要求3所述的浮顶油罐中央排水管，所说转动轴承［14］的特征是在园柱形钢外套［17］内套一空心黄铜套［18］，两套间为静配合，且在转动轴承［11］的一端面两套缝接处打2个螺孔［19］，拧入螺钉［25］。
5.如权利要求3所述的浮顶油罐中央排水管，所说固定轴承［16］的特征是一段园柱形钢套［17］。
6.如权利要求1所述的浮顶油罐中央排水管，其特征是在每节波纹管［2］外加有矩形旋转托架［3］，在一竖边设有二只旋转弯头［23］，每一旋转弯头［23］两侧的各一法兰［8］用盲板封死，旋转托架［3］两则的排水管［4］各经一法兰［8］与波纹管［2］连接。
专利摘要本实用新型是对浮顶油罐中央排水管的改进，用于浮顶油罐上积水的排放，主要克服原用旋转接头密封易损坏和老化，因而寿命短的不足。本改进在于用金属波纹管代替旋转接头，且在金属波纹管外加有刚性旋转托架将其定位、保护，而该旋转托架可以绕转轴弯折，以适应浮顶在不同位置时的要求。本改进可克服旋转接头密封件易损失、易漏油的不足，使排水管寿命大大延长，给安全生产、环境保护、使用维修带来很大好处。且结构简单，加工和改造容易。
文档编号B65D90/00GK2076079SQ90221398
公开日1991年5月1日 申请日期1990年9月29日 优先权日1990年9月29日
发明者虞明德 申请人:管道局新乡输油公司