专利名称：油品储罐切水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油品储罐切水过程中使用的切水设备。
在石油化工及油田开发等领域的储运系统中，常常遇到一些重度小于水，且不溶于水的油品，如液态烃、汽油、煤油、柴油、蜡油、润滑油、原油等在储存过程中需要切水的问题。现有的切水方法主要有两种，一种是比较普遍采用的人工切水，通过人工开关设在储罐底部切水线上的阀门，将储罐内的水切除。另一种切水方式是自动切水，在储罐底部切水线上设有一调节阀，通过测得的储罐内油水界位信号控制调节阀的开度，自动将水切除。前一种方法要求操作人员切水时不能离开现场，否则储罐内水切完后，油品就会被切出，当储罐比较大且储罐内油品含水量比较高时，切水过程常常持续几十分钟，甚至几个小时，这期间，操作人员一旦离开现场，就很容易造成跑油事故。后一种方法因为界位测量的可靠性和精度以及测量仪表在罐内安装、维护比较困难等原因，目前未被广泛采用，同时用这两种切水方式切水，在水位很低时，要想将油品中的水切除干净，由于切水口的旋涡作用，不可避免地会将一部分油品切出，一方面造成浪费，而且影响环境，并对安全生产构成威胁。
本实用新型是要提供一种切水设备，将其安装在油品储罐的切水线上，切水操作时，打开切水阀，水被切出，不必人工现场监护，水切完时，切水器会自动停止切水过程，并能有效地防止油品被带出。
本实用新型是这样实现的，一个由壳体、浮球、法兰、球座、导向筒、限位罩、平衡管、切水线及油水入口和油返回口组成的油品储罐切水器，其安装高度设在储罐底部的水能够自流进入切水器的位置。油水入口与储罐切水口连通，油返回口与储罐油相连通，切水操作时，储罐内的水从油入口进入切水器，在其中进行进一步油水分离，分出的油通过返回口自动返回储罐。切水器内有一重度介于油和水之间的浮球，靠浮力作用漂浮在油水界位上，在浮球运动方向的上方有一限位罩，控制浮球不超出一定范围，在浮球运动的下方有一与导向筒相连，上部为锥面，锥底与切水线连通的法兰球座，水切完时，浮球随着油水界位的下降落在法兰球座上，靠与法兰球座形成的线接触将出水口堵死，从而自动停止切水过程。再次切水时，为了使浮球能随油水界位升起，在切水线与切水器壳体之间，设有一平衡浮球上下压力的平衡管，切水器内有水时，打开平衡管阀门，浮球可自动升起。
设备中的浮球可以是金属的空心球体，也可以是非金属的空心或实心球体，浮球外径为50至500mm，浮球重度的确定原则是使浮球的球心处在油水界面上下，球心距油水界面的距离与球外径之比不大于0.25。
设备中的法兰球座的锥面要有一定的锥度，锥角太小，容易将浮球卡住，锥角太大，密封效果不好，锥角范围宜控制在45°至150°之间，最好为90°左右。
设备壳体可采用卧式布置，也可采用立式布置，卧式布置时，切水开口设在设备筒体的底部，立式布置时，切水开口设在壳体底部封头上。
设备壳体的容积大小，随需切水的油品与水分离的难易程度和切水量大小，以油水在设备内的停留时间来确定，一般停留时间取1至30分钟。
本实用新型既具有与电气仪表自动控制切水相似的功能，切水过程不需人工现场监护，又有使用安全可靠，结构简单的特点，切水时，操作人员只需将切水阀打开即可离开现场。并且由于从储罐内切出的水在切水器内有一个进一步分离的过程，与直接将水从储罐切出的切水方式相比，避免了旋涡夹带现象，因而切水含油量大大减少。在用于液态烃储罐切水时，由于切水器安装在储罐切水阀后，这样既使切水器出现故障，液态烃的降压汽化过程发生在切水器上，储罐切水线仍可关闭，因而不致于储罐切水阀因降压汽化被冻住而不能关闭，造成大量液态烃外泄，危及生产及人身安全。
图－1是根据本实用新型提出的储罐切水过程示意图。
图－2是根据本实用新型提出的油品切水器的剖面图。
下面结合图－1、图－2详细说明根据本实用新型提出的设备的具体细节和工作情况。
壳体(1)为一卧式或立式压力容器，在其底部有一导向筒(4)，导向筒内有一可以随油水界位(12)自由升降的空心或实心浮球(2)，浮球直径为50至500mm，重度为500至1000kg／m5，取值大小随储罐内介质的重度不同而不同，介质越重，相应浮球的重度越大。与导向筒下部通过法兰连接的是一顶面为锥面，锥底连接切水线(9)的法兰球座(3)，锥面锥角最好在45°至150°之间。在浮球垂直升降方向的上部，有一四周可以穿过油水，顶部及四周能够约束浮球的限位罩(5)，切水线上装有一切水阀(6)，壳体与切水线之间有一带阀门(7)的平衡管(8)可将二者连通。切水器的油水入口(10)设在壳体的中间位置，油返回口(11)设在壳体的顶部。
油品储罐(18)(可以是液态烃、汽油、煤油、柴油、原油、蜡油、润滑油或其它重度小于水且不溶于水的介质的立、卧式或球形容器)，经沉降分离，在罐底部形成油水分层。切水操作时，打开储罐切水阀(13)。夹带油的水通过储罐切水线(14)，靠位差自流进入储罐切水器(17)，在切水器内进一步分离，分出的油靠自压通过返回阀(15)常开的油返回线(16)返回至储罐，如果切水器内油水界位很高，限位罩可将浮球约束在限位罩内，打开切水阀，切水过程开始，储罐内的水比较多时，进入切水器的水与从切水器切出的水量基本呈动态平衡，切水器内油水界位基本保持在与储罐内油水界位(19)相对的一个高度上，当储罐内的水基本切完时，从储罐进入切水器的水量小于切水器切出的水量，切水器油水界位开始迅速下降，降至限位罩以下时，浮球开始下降，当切水器内水切净时，漂浮在油水界面上的浮球落在法兰球座上，靠切水器的内外压差，浮球被紧紧压在球座上，通过浮球与球座之间形成的线接触将切水口堵死，切水过程停止。再次需要切水时，打开平衡管阀门，浮球上下压力平衡，靠浮力浮球自动浮起。
权利要求1.一个油品储罐切水时不需要人工监护，水切完时，能自动停止切水，并能有效地防止切水带油的切水器，该设备安装在储罐切水线上，其特征在于，切水器壳体(1)为一立式或卧式压力容器，壳体中部有一油水入口(10)，壳体顶部有一与储罐(18)连通的油返回口(11)，壳体底部连接一导向筒(4)，导向筒内有一靠浮力作用可以随油水界位(12)升降的浮球(2)，导向筒上部有一油水可以穿过同时能够约束浮球的限位罩(5)，与导向筒下部相连的是一上表面为锥面、锥底与切水线(9)连通的法兰球座(3)，切水线上有一切水阀(6)，壳体与切水线之间用平衡管(8)连通，平衡管上有一阀门(7)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征是，浮球(2)为一金属的空心球体或非金属的空心或实心球体，其重度的确定原则是使浮球的球心距油水界位(12)的距离与球外径之比不大于0.25。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征是，浮球(2)的外径为50至500mm。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征是法兰球座(3)锥面的锥度为45°至150°。
专利摘要油品储罐切水器是一种用于石油化工、油田开发等领域油品储罐切水的设备，使用该设备进行油罐切水，不需人工监护，罐内水切完时，切水过程自动停止，并能有效地防止切水带油。该设备安装在储罐的切水线上，其原理是，设备内有一重度介于油和水之间的浮球，靠浮力作用浮球随油水界位升降。当水切完时，浮球落在一球座上，将切水口堵死，自动停止切水过程。
文档编号B01D17/00GK2134220SQ9223250
公开日1993年5月26日 申请日期1992年9月4日 优先权日1992年9月4日
发明者张国瑞 申请人:张国瑞