专利名称：铁路罐车内壁高效低污染清洗方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路罐车内壁高效低污染清洗方法及其设备。
现有技术是采用蒸洗的方法，抽出罐内残液后，通入蒸汽蒸煮6-8小时，抽出污水，热风烘干，除残渣。其不足之处在于在蒸煮和烘干过程中有大量有毒化工物质汽化排入大气，严重污染了大气环境，损害工人和附近居民身体健康；清洗效率低，蒸洗方法二个台位的洗槽站每天只能洗二辆罐车，需要增加台位建新站时投资巨大；蒸汽能耗大。
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之外而提供一种清洗效率高、投资少、能耗低和减少对环境污染的铁路罐车内壁高效低污染清洗方法及其设备。
本发明的目的可以通过以下措施来达到本发明的方法包括下列步骤(1).罐车对位；(2).启动真空泵和抽残料系统以抽汲出罐内残料，同时启动抽风机和抽废气系统以抽吸出罐内废气和对废气进行净化处理，全部作业自动进行；(3).清洗机对位；(4).启动高压泵、清洗机、抽废水系统和抽废气系统，以清洗罐内壁、抽汲出罐内清洗废水、抽吸出罐内废气和对废气进行净化处理，全部作业自动进行；(5).向罐内鼓热风烘干和清除罐内残留物；(6).检测罐内壁清洗质量。
抽废气系统可以定期对过滤器的过滤件进行再生处理。
本发明的设备包括三维立式吊车，高压泵自动调压装置、清洗机、带有真空泵、抽风机、残料槽、缓冲槽、废水槽、予过滤器和过滤器的抽残料、抽废水和抽废气的系统、鼓热风装置、长管呼吸装置以及罐内壁质量检测设备，高压泵溢流阀后腔有高压胶管与控制阀连通，控制阀的传动螺套和微电机、减速箱连接，罐用清洗机包括摆动机构、摆动缸、伸缩缸和定位机构，伸缩缸前端有清洗头，摆动机构包括摆筒、连杆和连杆，定位机构的定位柱上铰接有摆动机构的连杆和摆筒，连杆的前端铰接有摆动缸和连杆，柱塞杆和连杆铰接于摆筒上，压力油与摆动缸、伸缩缸和回转缸连通，高压水与清洗头连通。
清洗机还可以采用卧罐清洗机，包括伸缩机构、伸进驱运机构和回转机构，伸进机构包括弧形杆和转臂，转壁下端铰接于回转架上，转臂上端与弧形杆上端固定连接，弧形杆内有高压胶管，高压胶管末端与清洗头连通。
定位机构由回转缸、带回转杆的定位柱和进出油口构成，回转杆沿回转缸内圆滑转，进出油口固定连接于回转缸上。
图1为本发明的工作系统示意总图；图2为待清洗罐车的示意图，还表示出长端、短端和清洗点；图3为本发明管路系统总图；图4为本发明高压泵自动调压装置的其本结构图；图5为高压泵自动调压装置控制阀的剖视图；图6为高压泵自动调压装置的外形总图；图7为本发明罐用(摆动机构式)清洗机总图，表示清洗头扬举至一定高度准备洗罐的状态；图8为清洗前或后表示罐用清洗机的清洗部分垂下，准备清洗或从入孔退出罐前的状态；图9为罐用清洗机定位机构的定位缸横断面图；图10为三维立式吊车吊起罐用清洗机与待清洗罐车的立面布置图；图11为罐用清洗机油压系统原理图；图12为本发明卧罐(弧形杆式)清洗机的总图，表示清洗前的起始位置；图13为伸进机构的弧形杆伸入卧罐内最远处的状态；图14为伸进驱动机构采用钢丝绳驱动的结构；图15为本实用新型与被清洗卧罐的立面布置图；图16为图15的A-A剖面图，表示的弧形杆断面为槽形；图17为图15的A-A剖面图，表示的弧形杆断面为圆形；图18为弧形杆穿过回转机构的局部剖视放大图；图19为本发明长管呼吸装置的总图；图20为罐内壁清洁度检查的采样点图。
附图的件号代表1、清洗准备 2、清洗 3、抽废水 4、抽废气5、罐车对位6、抽残料7、清洗机对位 8、清洗 9、抽废水10、抽废气11、自动控制 12、收尾 13、罐车 14、三维方式吊车15、长端 16、短端 17、抽料管18、抽残料管 19、电磁阀20、残料槽 21、负压传感器22、液位传感器23、液位计 24、高压泵25、真空泵 26、缓冲槽27、压力表28、液位计 29、阀门30、阀门 31、排放阀32、新鲜水33、流量计 34、常关阀门35、水箱 36、压力传感器37、温度传感器38、抽废水管 39、废水槽
40、排废水阀 41、手动阀门 42、备用真空泵43、予滤器44、备用予滤器 45、过滤器46、备用过滤器47、手动阀门 48、手动阀门49、抽风机 50、常闭阀门 51、手动阀门 52、手动阀门 53、手动阀门54、手动阀门 55、溢洗阀56、阀体 57、阀芯 58、弹簧59、高压软管 60、控制阀61、节流孔62、控制阀壳 63、控制阀芯64、活塞 65、传动螺套 66、控制弹簧 67、控制阀座 68、控制阀体69、支架 70、微电机71、减速器72、清洗头73、定位柱74、定位机构 75、连杆 76、摆筒 77、摆动缸78、连杆79、柱塞杆 80、伸缩缸81、罐口塞82、双喷口器 83、回转缸84、进出油口 85、回转杆86、连接架87、吊车横梁 88、吊车立柱89、底盘车 90、入孔盖91、油箱 92、油过滤器 93、油泵94、溢流阀 95、单向阀96、电磁换向阀97、节流阀98、弧形杆99、高压胶管 100、电磁锁 101、转臂 102、回转架 103、电动推杆104、主动轮 105、钢丝绳 106、调节轮 107、滑轮 108、调节器109、顶杆 110、钢丝绳 111、导向轮 112、导向轮 113、导向轮114、大齿轮 115、旋转筒 116、旋转套 117、上滚轮 118、下滚轮119、侧滚轮 120、底板 121、电机 122、减速箱 123、齿轮124、中间齿轮 125、入孔 126、底盘 127、空压机 128、前置过滤器129、储气罐 130、离心式油水分离器 131、主管路过滤器132、微油雾过滤器 133、除油除臭活性过滤器 134、最后一给过滤器135、全面罩呼吸器 136、新鲜空气下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述本发明的方法包括下列步骤(见图1)一、清洗准备(1).将待清洗罐车13对位；(2).确定待清洗罐车长端15和短端16(见图2)，以确定先清洗短端或长端的清洗程序并存入计算机。
(3).确定待清洗罐车内喷涂情况及所装物料品种，以确定残料品种和与残料品种相对应的清洗参数(清洗压力、清洗时同和清洗点数)并存入计算机。
2、启动真空泵25和抽汲残料，见图3的右部，件号42为备用真空泵。由于抽残料和尔后的抽废水的同时都需要抽吸罐内的废气，所以同时要启动抽风机49。抽汲残料和抽汲废水系统由真空泵、缓冲槽、残料槽、废水槽组成，在设备和管线上装有负压传感器，利用电磁阀的启闭作用来保护真空系统不被破坏。
(1).折卸下罐车抽料管17的盖板螺钉；(2).从抽料管口处放进抽残料管18，残料管必须达到罐车底部洼口；(3).打开与所装物料相对应的残料槽的电磁阀19，抽残料开始。残料槽20的数量根据需要决定，本实施例采用四个，即图示从左至右分别为溶剂油残料槽、燃料油残料槽、芳烃残料槽和备用残料槽，与此相应的抽残料管18也备有四根，每次抽残料时只使用一根。各残料槽上设有负压传感器21、液位传感器22和液位计23(供人工观看用)。为了不使具有腐蚀作用的残料进入真空泵25，在残料槽和真空泵之间设有缓冲槽26，缓冲槽上有压力表27和液位计28。正常情况下，缓冲槽没有或很少有残料。如操作人员观看液位计发现有过量残料进入缓冲槽时，及时打开缓冲罐下的阀门，排除残料后再关闭即可。当抽残料系统达到规定的真空度时，抽汲残料自动开始。如该残料槽抽满至规定的液位，相应的液位传感器起作用，发出信号至自控系统，自控系统反馈并自动关闭相应的电磁阀19，该残料槽停止汲进残料，自控室工作人员电话通知有关人员打开阀门29，向该残料槽内注入氮气，将多余的残料经阀门30压送至回收槽(图上未表示)。然后，重新启动抽残开关。如果该残料槽的负压传感器下降至接近0，表示抽汲该残料完毕，负压传感器发出信号至自控系统，自控系统反馈并自动关闭残料槽的电磁阀，件号31为手动排放阀。抽残料工序完成。
二、清洗(清洗罐车和抽汲废水参见图3)1、罐车清洗机对位，启动三维立式吊车14，将清洗机的清洗部分由罐车人孔125放入罐内，并对好位。实际使用时，抽废水管38就是用的抽残料管18。
2、启动高压泵24，本发明所用的是带有自动调压装置的高压泵。高压泵自动调压装置的图、文详见下述的设备部分。高压泵输出压力的自控过程如下(见图3左下所示)件号34表示备用的常关阀门，新鲜水32经流量计33和有液位传感器22的水箱35。水箱注满后，液位传感器22发出信号给自控系统，自控系统反馈并自动关闭电磁阀19。压力传感器36是根据计算机内已储存的参数来确保与罐车内残料品种相对应的清洗压力，即计算机控制高压泵自动调压装置中的微电机的正转或者反转以及旋转量，来实现对高压泵出口压力的自动调控(详见下述的设备部分)。如高压泵润滑油温超过规定值，则温度传感器37起作用，发出信号给自控系统，自控系统反馈并自动关闭高压泵。
3、清洗罐车。清洗罐车前，先要清洗抽料管17见图13。抽料管是从罐车抽料口17放入至罐底洼口处，用以抽出储存物料的管子(图上未表示出)。采用专用的清洗喷头从抽料管上到下逐点移动以完成对抽料管内壁的清洗。抽料管外壁的清洗是在清洗罐车的同时即可完成的。
罐车内壁的清洗参见图2和图3，本实施例为直径2.8米和长度为11米(长端6米和短端5米)的罐车，按①②③④四点清洗，如按自动清洗方式，只需按操作台上的“清洗启动钮”，即可自动完成；当然还可依点进行的点动顺序来完成。清洗机的构造和功能详见以下设备部分的图、文。
4、抽汲清洗废水(参见图3的右中、下部)，这是与清洗罐车同时进行的。先将抽废水(含废气)管38放入罐车底部洼口，此时，抽料口内只有一根抽废水管。两个罐车内抽废水管各自通过废水槽39，然后一同进入缓冲槽26。每个废水槽上的进水管路上各有负压传感器21，排水管道和排入废水池的管道上各有电磁阀19，废水槽上还有液位计28和液位传感器22，废水槽底部有排入废水池的手动排废水阀40。
抽废水前，先关闭手动阀门41，废水抽入废水槽。如废水槽内液位超过予定值，则液位传感器起作用并自动控制电磁阀将多余废水排入废水池。此作业程序也可手工完成，即观看到液位计的液位超过予定值，开启手动排废水阀40排放废水入废水池。如负压不符合予定值时，负压传感器起作用并自动启、闭电磁阀以使负压回复到予定值。
三、废气净化(参见图3中下部)抽残料和抽废水的同时已分别进行抽废气，一直到抽废水完后再按予定时间抽废气后结束，本实施例为洗罐完后再抽废气约10分钟。
废气净化处理装置包括予滤器43、备用予滤器44、过滤器45和备用过滤器46。本实施例的予滤器为泡沫塑料，过滤器的过滤件为活性炭，都是现有技术。
关闭手动阀门41、47和48，件号50为常闭阀门，开启手动阀门51和52，来自缓冲槽26的废气经过真空泵后进入予滤器43和过滤器45，处理后符合国家标准的废气经抽风机49后排入大气。
上述工步，除罐车对位、清洗机对位、抽吸(含残料、废水、废气)管放入和取出外，其他作业均由自动控制系统完成。自动控制包括高压泵启、停控制、抽、排水管路控制、供水管路控制、清洗压力调节、清洗头定位控制、语音系统(适时报告系统运行状态)、工作环境监视以及影响运行的关键参数检测和通讯系统(指与各操作点电话联系)。
自动控制系统组成如下一、中央控制室主控制台。
其中包括(1)中央控制系统计算机、PLC-C200H可编程控制器；
(2)指令输入输出系统按键、指示灯、中间继电器等；(3)反馈信号采集系统温度、压力；(4)语音系统罐车之一语音提示、罐车之二语音提示；(5)监视系统罐车之一、罐车之二、高压泵房、真空泵房现场监控；(6)通信系统罐车之一、罐车之二、高压泵房、真空泵房等各工作站点相互通讯。
二、现场及外部设施。
其中包括(1)罐车之一清洗机控制系统；(2)罐车之二清洗机控制系统；(3)高压泵控制检测系统；(4)水箱供水检测控制系统；(5)罐车之一抽废水系统；(6)罐车之二抽废水系统；(7)抽残料系统；(8)抽废气系统。
四、收尾1、鼓热风烘干，热风管从入孔插入罐内，根据室外温度以决定鼓热风时间，一般为5-10分钟。
2、人工(带长管呼吸装置)进罐清除罐内残留物。
3、检测，人工带长管呼吸装置进罐内采样。
长呼吸管装置的图、文见下述的设备部分。
本发明可以对过滤器45、46的过滤件进行再生处理。过滤件活性炭使用期满后，表面吸附有过量的有毒气体分子，需再生处理以提高其过滤(吸附)性能，如不再生，只好废弃换新的活性炭，造成浪费。
再生方法如下(见图3的废气净化处理系统)打开手动阀门50、48、41、47、54，关闭手动阀门51、52、53，新鲜空气经阀门50进入，先经过过滤器45和阀门48、41后进入真空泵25，继续经过予过滤器43和阀门47，再经过备用过滤器46和阀门54后，从抽风机排入大气，经过一定时间以新鲜空气不断对过滤器进行再生，就可大大提高过滤器内过滤件(活性炭)的吸附能力。
本发明采用的现有设备有高压泵、清洗机内的清洗头、真空泵、抽风机、予过滤器、过滤器、残料槽、缓冲槽、废水槽、鼓热风装置和罐内壁质量检测设备，本发明的创新设备有高压泵自动调压装置、清洗机和长管呼吸装置。
高压泵自动调压装置参见图4-图6。
图4表示高压泵自动调压装置的基本结构。图左侧表示高压泵的溢流阀55，阀体56内阀芯57的上方为前腔，与高压泵出口连通。阀芯下方为后腔，内有弹簧58，后腔通过高压软管59与控制阀60连通。前、后腔通过阀芯的节流孔61贯通。
图5表示高压泵自动调压装置控制阀60的结构，由控制阀壳62、控制阀芯63、活塞64、传动螺套65、控制弹簧66、控制阀座67和控制阀体68组成，控制阀体外端(图示右端)与传动螺套进行螺纹连接。控制阀体内有活塞、控制弹簧和控制阀芯，控制阀芯启闭着控制阀壳内的控制阀座。
图6表示支架69上装有本实用新型的总图。除了采用微电机通过联轴器和减速器带动控制阀外，还可采用步进电机通过联轴器带动控制阀。
使用时，微电机70通过联轴器和减速器71带动传动螺套65旋转时，传动螺套因旋转而产生轴向进退移动，推动着活塞作进退移动，从而改变控制弹簧66的弹力。
当高压泵溢流阀前后腔压力平衡时，弹簧58的弹力使溢流阀紧闭。当后腔压力推开控制阀60的控制阀芯63而导致控制阀产生溢流时，后腔压力降低，高压泵前腔(即出口)压力推开溢流阀的阀芯57，产生大流量的溢流，导致高压泵的出口压力迅速降低。因此，调节控制弹簧66的弹力，就可调节高压泵的出口压力。所以，远距离控制(实际上是采用微机控制)微电机70的正反转以及旋转量，就可实现对高压泵的自动调压。
清洗机有罐用(摆动机构式)清洗机和卧罐(弧形杆式)清洗机两种。
罐用清洗机参见图7-图10。
图7表示罐用清洗机的清洗部分装于罐车13内和清洗头72已被举起至一定高度的状态。带有定位柱73的定位机构74装于卧罐的入孔上，定位柱上铰接有连杆75和摆筒76，连杆75另端铰接有摆动缸77和连杆78，柱塞杆79前端铰接于摆筒前部，连杆78另端与摆筒中部铰接。摆筒内有伸缩缸80，伸缩缸前端有清洗头。摆筒外固定连接有高压胶管(图上未表示出)，高压胶管前端与清洗头连通。摆动缸后端和伸缩缸后端均与压力油连通。
清洗卧罐前，清洗部分呈下垂状态见图10和图8。然后，将清洗部分从入孔伸入罐内，并使定位机构下的罐口塞81塞封好入孔。然后给摆动缸通压力油，柱塞杆伸出并带动摆筒前端向上摆动和扬起，摆动缸后端铰接的连杆75和78张开如图7所示。待摆筒上扬至所需高度，根据清洗需要，给伸缩缸送入压力油，使伸缩缸伸出，然后向清洗头内供高压水，高压水经喷向相反的双喷口器82喷出(见图7及其箭头所示)，射向罐内壁以完成清洗。与此同时，双喷口器产生逆时针方向转动。清洗头本身还有沿其自身铅垂中心线的转动，这样，高压射流就在三维空间内喷射，以对罐内任何部分进行喷冲清洗，因此，清洗头也称为三维自动洗罐器。
如上所述，只是完成了以定位柱为中心的一个辐射方向的喷洗，为了能使定位柱连同摆筒和清洗头在罐内进行回转，定位机构74内有回转装置见图9，主要由回转缸83、进出油口84和定位柱73构成，定位柱有回转杆85，回转杆沿回转缸内圆滑转，进出油口固定连接于回转缸上。当图9所示的左侧进压力油和右侧排出压力油时，油压推着回转杆带动定位柱作顺时针方向转动。反之，当右侧进左侧出压力油时，则定位柱作逆时针方向转动。这样就可满足对整个罐体的清洗作业。
图10表示罐用清洗机与被清洗的铁路罐车的立面布置结构。将前述的清洗部分的定位机构连接于三维立式吊车14的连接架86上，可以伸缩的吊车横梁87固定连接着连接架。吊车横梁可沿吊车立柱88作上下滑动，吊车立柱固定于底盘车89上，底盘车可沿平行于装有待清洗铁路罐车的铁路轨道移动。
图11表示本发明罐用清洗机为摆动缸、伸缩缸和回转缸提供压力油的油压系统原理图。油箱91内的油液经油过滤器92进入油泵93，泵出的压力油经单向阀95后分三路分别经过三位四通电磁换向阀96后，分别连通至摆动缸77，伸缩缸80和回转缸83的进出油口。件号97为节流阀，件号94为溢流阀。本油压系统的动作循环见表2。
表2罐用清洗机油压系统动作循环表
备注+表示电磁铁通电，-表示电磁铁断电。
卧罐清洗机参见图12-图18。
图12表示卧罐清洗机的清洗头72、伸进机构、电动推杆驱动机构和回转机构的结构。清洗头72为现有技术，高压水经弧形杆98内的高压胶管99进入清洗头内后，经喷向相反的双喷口器82喷出(见图12及其箭头所示)，射向卧罐内壁以完成清洗。与此同时，双喷口器82产生逆时针方向转动。清洗头本身还有沿其自身铅垂中心线的转动，这样高压射流就在三维空间内喷射，以对卧罐内任何部位进行喷冲清洗。由于待清洗的卧罐长度达10-20米，而清洗头的有效清洗靶距仅1-2米，因而要求清洗头必须伸入卧罐两端，才能完成整个卧罐内壁的清洗。
伸进机构包括弧形杆98和转臂101，弧形杆为以转臂长度为半径的一段圆弧杆，弧形杆末端为直线段，伸进前该直线段为垂直向下见图12，伸入卧罐末端(即转臂转动90度)后该直线段为水平见图13。弧形杆内有高压胶管99，高压胶管经弧形杆的直线段伸出后与清洗头连通。弧形杆上端与转臂上端固定连接，转臂下端与回转架102铰接。
伸进驱动机构有电动推杆103驱动(见图12、13、15)或钢丝绳驱动见图14。电动推杆为现有技术，电机经减速箱带动丝母旋转，丝母内的丝杠作往复直线运动，以带动转臂绕铰接销轴摆动，从而带动弧形杆作圆弧移动，电动推杆前端铰接于转臂上，电动推杆与回转架铰接。
图14表示的是钢丝绳驱动机构。主动轮104有两个，并列排列，由电机驱动。位于外侧的主动轮上连接有钢丝绳105，钢丝绳105绕过调节轮106和滑轮107，钢丝绳末端固定连接于转臂101的内(图示左)侧。调节器108为圆筒，内有弹簧，顶杆109左端顶于弹簧上，右端与调节轮铰接。通过弹簧的弹力来移动调节轮的向外伸出和向内缩回，以调整钢丝绳105的长度。位于内侧的主动轮上连接有钢丝绳110，绕过导向轮111、112和113，钢丝绳末端固定连接于转臂101的外(图示右)侧。牵动转臂逆时针摆动时，钢丝绳105主动牵拉，钢丝绳110放松。反之，转臂顺时针摆动时，钢丝绳110主动牵拉，钢丝绳105放松。
图12和图18表示回转机构的结构。回转架102上连接有转臂和伸进驱动机构，回转架下固定连接有大齿轮114、旋转筒115和旋转套116，弧形杆98穿过旋转筒和旋转套，并由上滚轮117、下滚轮118和两侧滚轮119连接于旋转套内。底板120上的电机121驱动减速箱122，减速箱输出轴的齿轮123传动中间齿轮124，再传动大齿轮114，以带动回转架旋转。底板下有供导向进入入孔125的底盘126。
图15表示本实用新型与被清洗的卧罐的立面布置结构。装有伸进机构、清洗头和伸进驱动机构的回转机构，固定连接于三维立式吊车的连接架86上，可以伸缩的吊车横梁87固定连接着连接架。吊车横梁可沿吊车立柱88作上下滑动，吊车立柱固定于底盘车89上，底盘车可沿平行于装有待清洗卧罐的铁路轨道移动。
使用时，打开待清洗卧罐13的入孔盖90，吊车行驶至与待清洗卧罐相适应的位置，吊车横梁向前移动，并向下滑移，使底板120架支于卧罐的入孔125上，并使清洗头、旋转套116和底盘126进入入孔内。接通高压水和启动电动推杆或钢丝绳驱动机构的电机，就可对卧罐进行清洗。清洗过程中，只要控制伸进驱动机构电机的启动和停止，就可使清洗头在进退过程中的任一位置均可停留清洗。清洗完卧罐一端罐长后，回转架回转180°，到位后由电磁锁100进行锁定定位，以对卧罐另一端罐长进行清洗。清洗完后，吊车横梁上升后缩回原位，清洗完成并复位。
长管空气呼吸装置(参见图19)是多人用集中供气和可自由调量的防护系统。
现有技术用过滤式防毒面具，存在下列缺陷属于负压供气，面罩与面部贴合处易产生泄漏，存在不安全的隐患；在罐内有毒有害气体浓度过高时，过滤罐容易被穿透，造成中毒；在缺氧或没有氧气的环境下，戴着面具仍然使人窒息；过滤式面具双眼窗视野小，没有小口鼻罩，实际有害空间大(即反复不断呼出的二氧化碳)，吸气阻力大。
本装置是主动供气的正压式保护装置，新鲜空气136经空气压缩机为呼吸气源和多级过滤器滤清后得到纯净而干燥的新鲜空气，由长胶管输出供佩戴者呼吸用。该装置配有视野宽阔、明亮、与脸部结合良好气密的全面罩，操作简单，安全可靠，维修方便，可在有毒有害气体中长期工作。佩戴人员从肺部呼出的气体，通过全面罩呼吸阀排入大气中，吸气时，经调节阀的调节呼吸舒适后，随时有足够新鲜空气供给工作人员呼吸，多余的气体自然排入大气中。
该装置由空气压缩机127、储气罐129、前置过滤器128、离心式油水分离器130、主管路过滤器131、微油雾过滤器132、除油除臭活性炭过滤器133，最后一级过滤器134、5通分流器与长导管、全面罩呼吸器135组成(参见结构示意图19)。
离心式油水分离器130分两段过滤，第一段由可拆洗的不锈钢网状核心，利用重心力分离10μ或更大的固态粒子第二段由可替换的玻璃纤维作成，可完全过滤3μ或更大的固态粒子，重力作用将水分带到过滤器底部排出，水分负载达25000ppm，去除99％水分，40％油雾。主管路过滤器131，其内部支撑螺钉保持滤芯稳定不受震荡。多层的玻璃纤维完成过滤1μ或更大的固态粒子。多孔式外部圆筒使过滤后的空气迅速排至过滤器出口，上游气体水分负载为2000ppm，去除100％水分，70％油雾。微油雾过滤器132，其内部弹性海绵层具有前置过滤能力，微玻璃纤维经特殊设计的密度直径及表面处理，可过滤0.01μ的固态粒子，外部海绵层吸收并排出油雾，水分负载100ppm，可去除99.999％油雾。除油除臭活性炭过滤器133，其精密的活性炭层可过滤95％油雾及碳氢化合物，特殊专利纤维层过滤更微细的碳粒及残余油雾，微玻璃纤维过滤0.01μ固态粒子，多孔式外部海绵防止纤维滤材流失，残留的0.01ppm油气不含任何臭味。最后一级过滤器134是由旋动分水器、过滤杯、放水阀组成，压缩空气经过这六级过滤后，得到纯净而干燥的气体并去除工作环境的臭味，达到了呼吸所用空气。
5通分流器与长导管(图上未表示)。5通分流器是将主管路经过过滤后的空气，分成4个支路，由长导管分别导入4个全面罩中，在分流器上装有一个压力表，以便观察工作时压降情况，4个截止阀控制各个支气路的通断。长导管为中压软胶管，是耐压橡胶导管。在胶管另一端安有快速接头，与全面罩相连。该快速接头由两个部件组成，装在长胶管端点是插头，插座装在与面具相通的短胶管上。当两件未连接时，长胶管端的快速插头是闭锁的，保持气密不泄漏，当把插头连接起来时，闭锁立即开启，气体及时通过。
全面罩(面具)135。全面罩是一种单眼窗，大视野，双层环状片密封面罩，面罩内与口、鼻相吻合的小口鼻罩，减小了全面罩实际有害空间(呼吸道死腔)，减小了吸气阻力，同时在口鼻罩内设有呼气阀，将呼出气体排入大气中，还设有传音器，以便在使用过程中相互讲话。在使用过程中，全面罩镜片始终保持清洁明亮，不上雾，面罩上装有橡胶压制的系带，系带上刻有助纹，系带有五个带条，分别安装在全面罩上，具有快速着装与卸下的夹子，使佩戴者脸部与面罩的双片状密环相吻合，保持了佩戴者的安全可靠。在全面罩下部安装有呼吸供气阀，该呼吸供气阀具有200L/min以上流量的供气能力，并装有微动螺些，供佩戴者自由调节进气流量，感觉下凉，呼吸气舒适。它是由工程塑料壳体、橡胶膜片、摇杆阀门铜制调节器组成，工作时可根据劳力强度的大小，随时自由调节微动螺丝，借以保证工作的正常进行。
本发明实验情况罐车所装物料种类苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、劳烃、碳八、碳九、裂解汽油、汽油、柴油、皂蜡、烷基苯、乙二醇、二乙二醇、丙酮、苯酚、盐酸。
罐车种类普通罐、内喷涂罐。
实验目的确定将罐车清洗干净所需要的高压水压力；清洗时间；确定喷咀直径。
实验结果清洗的罐车经目测检查全部达到规定中的如下要求罐内无杂物，无浮锈，无明显潮湿痕迹，干净，内表面光滑，无腐蚀条件。同时，用GX-85N测爆仪对罐内进行测量，罐内含氧量为21％，测爆为零，符合罐内进入作业和动火规定。
为了定量分析清洗后罐车内壁的清洁度，在实验中采取分析清洗后的罐内壁上化工物料残存量的方法。在罐内壁设八个采样点(见图20)，用经乙醇湿润过的棉球擦拭罐壁，取样面积10×10平方厘米，样品经溶剂提取后制成试液，用SP-3410气相色谱议进行分析确定残存量。经分析对比，高压水洗比蒸洗质量约提高10％-40％。
经实验确定的各种化工物料和不同罐车清洗参数如下
注喷咀直径1.8-2.6mm。
本发明对比现有技术具有下述优点1、洗车效率高，质量好用蒸汽蒸洗化工罐车，洗1台车一般6～8小时。用本发明清洗化工罐车，洗1台车一般40分钟～70分钟，工效平均提高10倍，2个台位年洗车能力达3000台。洗车质量目测明显优于蒸洗车。
2、能耗低、洗车成本低用本发明清洗罐车，对装苯、甲苯、对二甲苯、芳烃、烷基苯、碳八、碳九、裂解汽油等的罐车仅耗水4吨～7吨，耗电72度～125度，能耗费用111.8元/台～172.1元/台。比蒸洗罐车每台节约能源费1000元。按一年洗车3000辆计算，可节约能源经费300万元，如果按每洗一罐车，设备维修和折旧费100元，全年还可节约经费270万元。
3、投资少以每年洗车辆2000台、需投资1500万元，还解决不了环境污染问题。采用本发明，只需投资420万元就可达到年洗车3000台的能力。节约经费1070万元。
4、对环境无污染。现有技术造成罐车内的残存物料挥发到大气中去。在洗苯车时，洗罐站内，大气中含苯量达到263mg/m3。超过国家允许大气中苯浓度(2.4mg/m3)109掊，距洗罐站400米处仍然超过国家标准5倍。采用本发明清洗铁路化工罐车，由于采用密闭清洗、废气净化和将污水送污水厂处理等工艺。完全解决了大气污染问题。在清洗苯车时，洗罐站内罐口处大气中含苯量为0.2mg/m3～0.83mg/m3，距罐口5～6米处的站台上苯至气浓度为零，全部低于国家允许大气中浓度2.4mg/m3的要求，大大改善了洗罐站工人的工作条件和当地居民的生活条件，工人高兴，周围居民高兴。
5、目前全国已建有300家左右的洗罐站，随着石油化工工业的发展，还将新建洗罐站，如果全部采用本发明将会产生更大的经济效益和社会效益。
权利要求
1.一种铁路罐车内壁高效低污染清洗方法，其特征在于，包括下列步骤(1).罐车对位，(2).启动真空泵和抽残料系统以抽汲出罐内残料，同时启动抽风机和抽废气系统以抽吸出罐内废气和对废气进行净化处理，(3).清洗机对位，(4).启动高压泵、清洗机、抽废水系统和抽废气系统，以清洗罐内壁、抽汲出罐内清洗废水、抽吸出罐内废气和对废气进行净化处理，(5).向罐内鼓热风烘干和清除罐内残留物，(6).检测罐内壁清洗质量。
2.根据权利要求1所述的铁路罐车内壁高效低污染清洗方法，其特征在于，抽废气系统可以对过滤器的过滤件进行再生处理。
3.一种铁路罐车内壁高效低污染清洗设备，包括高压泵、清洗机内的清洗头、三维立式吊车、真空泵、抽风机、予过滤器、过滤器、残料槽、缓冲槽、废水槽和罐内壁质量检测设备，其特征在于，还包括高压泵自动调压装置、清洗机和长管呼吸装置，高压泵溢流阀后腔有高压胶管与控制阀连通，控制阀的传动螺套和微电机、减速箱连接，罐用清洗机包括摆动机构、摆动缸、伸缩缸和定位机构，伸缩缸前端有清洗头，摆动机构包括摆筒、连杆(5)和连杆(8)，定位机构的定位柱上铰接有摆动机构的连杆(5)和摆筒，连杆(5)的前端铰接有摆动缸和连杆，柱塞杆和连杆(8)铰接于摆筒上，压力油与摆动缸、伸缩缸和回转缸连通，高压水与清洗头连通。
4.根据权利要求3所述的铁路罐车内壁低污染高效清洗设备，其特征在于，清洗机还可以采用卧罐清洗机，包括伸缩机构、伸进驱运机构和回转机构，伸进机构包括弧形杆和转臂，转壁下端铰接于回转架上，转臂上端与弧形杆上端固定连接，弧形杆内有高压胶管，高压胶管末端与清洗头连通。
5.根据权利要求3所述的铁路罐车内壁低污染高效清洗设备，其特征在于，罐用清洗机的定位机构由回转缸、带回转杆的定位柱和进出油口构成，回转杆沿回转缸内圆滑转，进出油口固定连接于回转缸上。
6.根据权利要求3所述的铁路罐车内壁低污染高效清洗设备，其特征在于，长管呼吸装置由空气压缩机、前置过滤器、储气罐、离心式油水分离器、主管路过滤器、微油雾过滤器、除油除臭活性炭过滤器、最后一级过滤器、5通分流器与长导管和全面罩呼吸器构成。
全文摘要
铁路罐车内壁低污染高效清洗方法,主要包括清洗准备的罐车对位和抽残料、清洗机对位和清洗及抽废水以及从抽残料开始的抽废气和废气净化处理,抽残料、清洗和抽废气实行自动控制。清洗设备主要包括高压泵、清洗头、真空泵、抽风机、高压泵自动调压装置、罐用清洗机和长管呼吸装置。高压泵溢流阀后腔有高压胶管与控制阀连通,罐用清洗机的伸缩缸前端有清洗头。比现有蒸洗技术的清洗效率高;投资少;能耗低;不污染环境。
文档编号B08B9/08GK1200962SQ98101390
公开日1998年12月9日 申请日期1998年4月16日 优先权日1998年4月16日
发明者田振中, 胡龙飞, 承家洪, 张国柱, 王旭, 付志, 蒋晓明, 柯家雄, 张京川, 王瑾, 王瑞, 杨春彦, 曾祥云, 蒋茂炎 申请人:中国人民解放军防化指挥工程学院机电研究所