专利名称：一种浮顶油罐的密封圈通风抑爆装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种原油储罐的防爆装置，尤其是一种浮顶油罐的密封圈通风抑爆装置。
背景技术：
随着原油储罐大型化、集群化趋势的快速发展，油罐防爆安全问题日益突出。特别是浮顶油罐，由于受其密封结构的影响，一、二次密封件与罐壁、浮顶侧壁间形成的环形密封圏内不可避免地聚集有可燃气体与空气的混合物(见图1，爆炸区)，遇有雷击、静电火花 等极易发生火灾爆炸，是油罐火灾事故的高发区，该类占整个油罐事故的比重高达72.8%。点火源、密封空间以及达到爆炸极限的可燃气是引发火灾爆炸的三要素，只要排除其中的任ー项，火灾爆炸即可避免。密封圈(密闭空间)的产生因受油罐结构的限制，无法消除；点火源虽是重点防范对象，人为因素也可通过科学、严格的管理加以控制，但在现有认知水平和硬件技术条件下，对雷击的防范尚无稳定、可靠的软硬件手段加以主动控制。原油属甲B类易燃易爆化学品，其蒸气易与空气形成爆炸性混合物，爆炸范围
I.l(v%) 8.w%)。现行油罐密封结构既不能杜绝原油挥发、油气弥散，又不能有效阻止因气温变化导致的空气窜入，从而密封圏内混合油气极易处于爆炸极限范围之内。现有专利号为200920319185. 7的中国专利《一种本质安全的油料储库惰化防护装置》，包括与油罐连通的呼吸网管，以及电气控制装置、缓冲装置、安全阀，所述呼吸管网受控连接有缓冲装置，缓冲装置与呼吸管网之间设置有受控的正向通道，缓冲装置和呼吸管网上分別安装有第一压カ变送器、第二压カ变送器、在线氧气分析仪，第一压カ变送器、第二压カ变送器、在线氧气分析仪分别与电气控制装置电连接，安全阀安装在缓冲装置上，所述油罐上分別安装有与呼吸管网连接的进气截止阀和与大气相通的排气截止阀；所述油罐内的气体氧气浓度通过便携氧气分析仪进行检测。它是通过呼吸管网对油罐充入惰性气体已达到防护的目的，但是，它是对整个油罐进行的，并不是专门针对油罐密封圈进行的，防护的面积大、结构复杂且成本较高。本发明通过エ艺手段向密封圈内强制通入大量空气或惰性气体，一方面可利用空气直接、有效地强カ驱除油气，使可燃气浓度偏离爆炸范围；另ー方面也可利用惰性气充斥整个密封圈并保持微正压，以有效阻止空气的进入，使密封圈由火灾危险空间变成惰性隔离帯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供ー种结构简单、成本低廉、使用维护方便的浮顶油罐的密封圈通风抑爆装置，通过对密封圈内输送惰性气体或泡沫灭火剂，使装置具有防火、防爆及灭火功能。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种浮顶油罐的密封圈通风抑爆装置，包括与浮顶油罐相通的外接输气母管的供风支管，在油罐的罐壁与浮顶侧板之间形成的环形密封圈，所述环形密封圈包括一次、二次密封件，其特征在于所述密封圈通风抑爆装置还包括一中央分配器，设于浮顶顶板上方的中心位置，与供风支管相连通；若干径向支气管,设于中央分配器与密封圈之间，与中央分配器相连通；若干弧形布气管，设置于密封圏内或边缘浮舱内，与径向支气管相连通，并在弧形布气管上设有多个用于向密封圏内输送气体或者泡沫灭火剂的排气孔或喷气头； 所述罐壁与密封圈的顶端存在尾气排出的间隙。作为改进，所述径向支气管沿中央分配器四周呈放射状对称分布，所述弧形布气管线性间距开孔，与径向支气管呈星型连接。作为改迸，所述弧形布气管置于密封圈内吋，所述喷气头安装在弧形布气管的外侦牝或者在弧形布气管的外侧直接开设排气孔；所述弧形布气管置于边缘浮舱内时，所述喷 气头安装在浮顶侧板开设的通孔上与弧形布气管相驳接。再改进，所述排气孔或喷气头呈均匀分布，并且位于密封圈的一次密封件与二次密封件之间。进ー步改进，所述密封圈的一次密封件为一次软密封或机械密封；所述二次密封件为二次密封隔膜，设于一次软密封的上方，在二次密封件的上方设有支撑板，在支撑板的上端设有二次密封橡胶刮板与罐壁配合。进ー步改进，所述二次密封橡胶刮板上设有静电导除板。进ー步改进，所述中央分配器通过可伸缩软管与供风支管相连通。进ー步改进，所述弧形布气管通过若干个多功能导静电装置与浮顶进行电气连接，确保每根管段之间、弧形布气管与浮顶之间等电位；同时多功能导静电装置兼作弧形布气管安装的固定支架。再进ー步改进，所述输气母管连接风机或其它气源，或者连接惰性气体制备装置、惰性气储罐、钢瓶或其它惰性气源，或者连接固定、移动消防设施或消防车，在初期火灾时输泡沫灭火剂，临时构建“边缘泡沫消防系統”。具体操作エ艺是所述风机或其它气源在“按需运行”时，是根据气象预报或雷电预警系统信息，或其它必要时段，运行人员提前启动风机，或开启引用气源出ロ阀，打开罐组输气母管切断阀，控制输气母管风压10 25kPa，中央分配器静压4 IOkPa,径向支气管尾压I 4kPa，风量500 3000m3/h ·罐只，实施系统通风；或者在“连续运行”时，风机保持连续运转，或气源出口阀保持开启，连续通风，控制输气母管风压10 25kPa，中央分配器静压4 IOkPa,径向支气管尾压I 4kPa ;风量500 3000m3/h ·罐只，使密封空间持续处于本质安全状态；而且所述输气母管在“火灾扑救”时，在初期火灾时，若抑爆装置为停运状态或通风状态，则立即切换为转输泡沫灭火剂流程，开启抑爆装置的输气母管或者供风支管与固定消防设施的跨接阀，或直接与泡沫消防车快速接头连接，直接向密封空间内注入泡沫灭火剂，按标准泡沫灭火エ艺指标实施“边缘泡沫消防系统”灭火；如果抑爆装置处于通入惰性气的微正压状态，则増大惰性气体通入风压，控制弧形布气管出风ロ压力彡50Pa，实施边缘式消防灭火。与现有技术相比，本发明的优点在干在浮顶油罐的上表面设立中央分配器，在中央分配器上设置放射状的径向支气管，再通过径向支气管与弧形布气管相连通，通过供风支管将气体从中央分配器、径向支气管、弧形布气管输送到密封圏内，从而达到驱除密封圈内油气的目的，使密封圈内的可燃气体浓度偏离爆炸范围；同时，弧形布气管采取线性间距开孔，实现各段均衡、连续释放气体，保证密封圈内气相均一化，实现本质安全，扫除抑爆、灭火盲区；本发明カ求从源头化解油罐密封圈火灾安全隐患，可以根据实际情況，向密封圈内输送空气、惰性气体或泡沫灭火剂，具有主动降低油罐密封圏内油气浓度，抑制爆炸的功能，同时兼具扑灭油罐初期灭灾的拓展潜力，且结构简单、成本低廉、使用维护方便，是简约、经济、合理、有效实现油罐本质安全的理想エ艺途径。
图I为本发明的浮顶油罐的管线布置图；图2为本发明的密封圏内安装弧形布气管的截面图；图3为本发明的边缘浮舱内安装弧形布气管的截面图； 图4为本发明的通风抑爆装置气流流向示意图；图5为多功能导静电装置结构图。
具体实施例方式以下结合附图实例对本发明作进ー步详细描述。如图所示，一种浮顶油罐的密封圈通风抑爆装置，包括与浮顶油罐I相通的外接输气母管的供风支管4，所述浮顶油罐I包括罐壁11及由浮顶顶板12、浮顶侧板14、浮顶底板13形成的边缘浮舱15，在油罐I的罐壁11与浮顶侧板14之间形成环形密封圈8，所述环形密封圈8包括一次、二次密封件81、82，所述密封圈8的一次密封件81为一次软密封；所述二次密封件82为二次密封隔膜，设于一次软密封81的上方，在二次密封件82的上方设有支撑板83，在支撑板83的上端设有二次密封橡胶刮板84与罐壁11配合，并且在所述二次密封橡胶刮板84上设有静电导除板85，所述罐壁11与二次密封橡胶刮板84之间有尾气排出的间隙86 ;在浮顶顶板12上方的中心位置设有ー中央分配器2，通过一伸缩软管5与供风支管4相连通；在中央分配器2的四周对称均匀地开设有通孔，分别连接若干径向支气管3，所述径向支气管3沿中央分配器2四周呈放射状对称分布，所述径向支气管3的外端与弧形布气管7相连通，所述弧形布气管7可置于密封圈8内也可置于边缘浮舱15内，弧形布气管7线性间距开孔，与径向支气管3呈星型连接，在弧形布气管上设有多个用于向密封圏内输送气体的排气孔或喷气头；当所述弧形布气管7置于密封圈8内时，如图2所述，所述喷气头安装在弧形布气管7的外侧，或者在弧形布气管7的外侧直接开设排气孔9’ ；当所述弧形布气管7置于边缘浮舱15内时，如图3所示，所述喷气头9安装在浮顶侧板14开设的通孔上与弧形布气管7相驳接；所述排气孔9’或喷气头9呈均匀分布，并且位于密封圈8的一次密封件81与二次密封件82之间，以便将气体均匀输送到密封圈8的内腔，驱除密封圈8内的油气，将密封圈8爆炸性气体环境由“0/1区”強制转化为“2区”，实现本质安全，強化安全储运。进ー步改迸，弧形布气管7通过若干个多功能导静电装置100与浮顶进行电气连接，多功能导静电装置100的固定压板101截面是圆弧形的，对应地一次密封件81顶面设置有固定金属板，负责压紧固定一次密封件，多功能导静电装置100的固定压板101再将弧形布气管7压紧在固定金属板上，从而固定住弧形布气管7，弧形布气管7上焊接多个接线端子，或用抱箍抱紧导静电线后与多功能导静电装置100上的电气连接孔接上，而多功能导静电装置100上的紧固孔102用紧固件与浮顶进行连接，从而保证弧形布气管7固定牢靠，且能保证每根管段都能就近连接导静电线，静电泄放通道多，释放速度快，保证等电位连接效果，所以多功能导静电装100置兼作弧形布气管7安装的固定支架，见图5。整个通风抑爆装置エ艺介质可以采用以下三种①通过风机或其它气源，向通风管网内送入空气，強制通风直接驱除油气；②通过惰性气体制备装置、惰性气储罐、钢瓶或其它惰性气源，向通风管网内送入惰性气体，实施稀释、置換，将密封空间转变成惰性保护圈；③通过固定、移动消防设施，或消防车，在初期火灾时用通风管网转输泡沫灭火齐U，临时构建“边缘泡沫消防系統”。整个通风抑爆装置运行方式分为以下三种 ①按需运行根据气象预报或雷电预警系统信息，或其它必要时段，运行人员提前启动风机，或开启引用气源出口阀，打开通风抑爆装置的输风母管切断阀。控制输气母管风压10 25kPa，中央分配器静压4 IOkPa,径向支气管尾压I 4kPa ;风量500 3000m3/h ·罐只，实施系统通风；②连续运行风机保持连续运转，或气源出ロ阀保持开启，使通风抑爆装置的管网连续通风，控制输气母管风压10 25kPa,中央分配器静压4 IOkPa,径向支气管尾压I 4kPa ;风量500 3000m3/h ·罐只，使密封空间持续处于本质安全状态；③火灾扑救在初期火灾时,若通风抑瀑装置为停运状态或通风状态,则立即切换为转输泡沫灭火剂流程。开启通风抑爆装置的输气母管或者供风支管与固定消防设施的跨接阀，或直接与泡沫消防车快速接头连接，直接向密封空间内注入泡沫灭火剂，按标准泡沫灭火エ艺指标实施“边缘泡沫消防系统”灭火；若通风抑爆装置处于通入惰性气的微正压状态，则増大惰性气体通入风压，控制弧形布气管出风ロ压力> 50Pa，实施边缘式消防灭火；所以整个装置使用时，通过风机或其他惰性气体源向输气母管供气，通过供风支管4将气体输送到中央分配器2，再经径向支气管3运送到弧形布气管7，最后由弧形布气管7将气体均匀分布整个密封圈8内腔。可以根据实际情況，对输气母管输入空气、惰性气体或泡沫灭火剂，若系统内充入的是空气，在初期火灾时，将输气母管切换至惰性气源，则可立即实施局部灭火；或将输气母管与泡沫管路跨接，临时转输泡沫灭火剂，即可成为“边缘泡沫消防系統”，这样可使泡沫直接送达密封圈8内燃烧表面，合理、高效地缩小消防防护面积；泡沫覆盖速度快，分布均匀；且不受风、热和储油液位影响，无输送过程损失，灭火效率大幅提高；兼备抑爆、控火、灭火多重功能，也是对原有泡沫灭火系统的有效补充。
权利要求
1.一种浮顶油罐的密封圈通风抑爆装置，包括与浮顶油罐相通的外接输气母管的供风支管，在油罐的罐壁与浮顶侧壁之间有环形密封圈，所述环形密封圈包括一次、二次密封件，其特征在于所述密封圈通风抑爆装置还包括 一中央分配器，设于浮顶顶板上方的中心位置，与供风支管相连通； 若干径向支气管，设于中央分配器与密封圈之间，与中央分配器相连通； 若干弧形布气管，设置于密封圏内或边缘浮舱内，与径向支气管相连通，并在弧形布气管上设有多个用于向密封圏内输送气体或者泡沫灭火剂的排气孔或喷气头； 所述罐壁与密封圈的顶端有尾气排出的间隙。
2.根据权利要求I所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述径向支气管沿中央分配器四周呈放射状对称分布，所述弧形布气管线性间距开孔，与径向支气管呈星型连接。
3.根据权利要求I所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述弧形布气管置于密封圈内时，所述喷气头安装在弧形布气管的外侧，或者在弧形布气管的外侧直接开设排气孔；所述弧形布气管置于边缘浮舱内时，所述喷气头安装在浮顶侧板开设的通孔上与弧形布气管相驳接。
4.根据权利要求I所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述排气孔或喷气头呈均匀分布，并且位于密封圈的一次密封件与二次密封件之间。
5.根据权利要求I至4任ー权利要求所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述密封圈的一次密封件为一次软密封或机械密封；所述二次密封件为二次密封隔膜，设于一次密封件的上方，在二次密封件的上方设有支撑板，在支撑板的上端设有二次密封橡胶刮板与罐壁配合。
6.根据权利要求5所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述二次密封橡胶刮板上设有静电导除板。
7.根据权利要求I至4任ー权利要求所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述中央分配器通过可伸缩软管与供风支管相连通。
8.根据权利要求I至4任ー权利要求所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述弧形布气管通过多功能导静电装置与浮顶进行电气连接，多功能导静电装置兼作弧形布气管安装的固定支架。
9.根据权利要求I至4任ー权利要求所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述输气母管连接风机或其它气源，或者连接惰性气体制备装置、惰性气储罐、钢瓶或其它惰性气源，或者连接固定、移动消防设施或消防车，在初期火灾时输泡沫灭火剂，临时构建“边缘泡沫消防系統”。
10.根据权利要求9所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述风机或其它气源在“按需运行”时，是根据气象预报或雷电预警系统信息，或其它必要时段，运行人员提前启动风机，或开启引用气源出ロ阀，打开罐组输气母管切断阀，控制输气母管风压10 25kPa，中央分配器静压4 IOkPa,径向支气管尾压I 4kPa,风量500 3000m3/h ·罐只，实施系统通风；或者在“连续运行”时，风机保持连续运转，或气源出ロ阀保持开启，连续通风，控制输气母管风压10 25kPa,中央分配器静压4 IOkPa,径向支气管尾压I 4kPa ;风量500 3000m3/h ·罐只，使密封空间持续处于本质安全状态。
11.根据权利要求9所述的密封圈通风抑爆装置，其特征在于所述输气母管在“火灾扑救”吋，在初期火灾时，若抑爆装置为停运状态或通风状态，则立即切換为转输泡沫灭火剂流程，开启抑爆装置的输气母管或者供风支管与固定消防设施的跨接阀，或直接与泡沫消防车快速接头连接，直接向密封空间内注入泡沫灭火剂，按标准泡沫灭火エ艺指标实施“边缘泡沫消防系统”灭火；如果抑爆装置处于通入惰性气的微正压状态，则增大 惰性气体通入风压，控制弧形布气管出风ロ压力> 50Pa，实施边缘式消防灭火。
全文摘要
一种浮顶油罐的密封圈通风抑爆装置，包括与浮顶油罐相通的外接输气母管的供风支管，在油罐的罐壁与浮顶侧壁之间有环形密封圈，所述环形密封圈包括一次、二次密封件，其特征在于所述密封圈通风抑爆装置还包括一中央分配器，设于浮顶顶板上方的中心位置，与供风支管相连通；若干径向支气管，设于中央分配器与密封圈之间，与中央分配器相连通；若干弧形布气管，设置于密封圈内或边缘浮舱内，与径向支气管相连通，并在弧形布气管上设有多个用于向密封圈内输送气体的排气孔或喷气头；所述罐壁与密封圈的顶端有尾气排出的间隙。整套系统结构简单、成本低廉、使用维护方便，是简约、经济、合理、有效实现油罐本质安全的理想工艺途径。
文档编号F17C13/12GK102679150SQ201110057960
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日
发明者白濠, 韩子兴 申请人:镇海国家石油储备基地有限责任公司