化工品、油品汽车装车密闭方式探讨

刘成强 王国才 吴兴楼（连云港市拓普科技发展有限公司，江苏 连云港 222000）

探讨这个问题的原因是基于环境保护的要求，对于化工品、油品等流体在装车过程中产生的油气需要收集起来，输送到油气回收装置进行处理，以减少因油气挥发造成的大气污染，同时提高安全性和经济效益，所以在装车时油气收集接口处的密封是油气收集成功与否的关键。

1 装车方式简介

目前，国内的化工品、油品等流体的汽车装车方式主要由两种：汽车上部装车和下部装车，简称为上装和下装。

下装是国际流行的趋势，密闭装车效果好，静电产生低，技术比较成熟，主要是采用干式分离阀与汽车对接，专用油气回收通道，可以将油气集中回收处理，也可以在汽车与储罐之间形成闭环，流体装入汽车后，油气回流到储罐内。也有采用法兰以及快速接头与汽车连接的下装装车。

上装是目前国内采用较为普遍的装车方式，这是由于国内的车型多种多样，而且大部分以前生产的槽罐车没有安装下装接头。采用这种装车方式，如果需要实现油气回收且保证回收效果，就必须保证装车臂的垂管插入槽车后，垂管上的密封装置将槽车罐口密封严实，以防油气溢出扩散，从而污染大气。

2 上装密封装置（俗称密封帽）的结构形式

现在使用的密封帽主要有如下几种结构：

2.1 椎体密封帽

顾名思义，该密封帽是用比较薄的金属板材做骨架，里面空心、外挂密封材料的上大下小的椎体结构，该种密封帽因其结构简单，成本低廉，制作方便且基本满足各类槽车，不管槽车罐口大小，只要罐口直径小于密封帽椎体大径，就可以使用，因此得以普遍采用。

2.2 平盖式密封帽

该结构是在垂管上固定一块圆形或长圆形或椭圆形的金属板材作为密封帽的安装板，密封体有的用密封材料板材做成；有的用密封材料做成一定的囊状，在囊内垫撑耐压海绵体材料；有的用密封材料浇铸成锅状体等等，五花八门，各式各样。

2.3 筒式密封帽

是将上述两种结构形式综合在一起，上部用金属板材做成圆筒状，下部安装板式的密封材料。

3 上装密封装置使用效果分析

以上结构形式，在使用过程中存在这样或那样的问题，现作简单分析：

3.1 易损坏

以上三种密封结构，除了密封材料用平板做成的外，其余的均易损坏。由于槽车罐口一般成直角，而且有大有小，对于椎体密封帽、锅状体密封帽等等，当密封罐口时，均成垂直状态插入槽车口，在装车时，随着流体流入槽车罐内，槽车内将产生一定的压力，这样如果要保证密封效果，就必须在密封帽上施加一定的压力，否则密封帽就有可能因为槽车内部的压力而被托起。在此种状态下，槽车罐口就对密封帽产生切力，用不了多久，密封帽的密封面上就伤痕累累。对于椎体密封帽，由于密封层比较薄，而金属骨架的材料也比较薄，损坏的可能性就更大，实际使用中，在现场时常可以看到脱胶的、碰扁的椎体密封帽，对于囊状密封帽，虽然其内部垫撑了耐压海绵体，但是也耐不住反复压紧与放松，当密封材料超过其疲劳强度的时候，就出现开裂的现象。

3.2 油气泄露

其一，由于密封帽的损坏，油气泄露是必然。

其二，为了给密封帽一足够的压力，保证密封帽在装车时，不至于被托起，流体装车臂上设置了机械式的锁紧装置，作用一是为防止流体的反作用力将装车臂抬起，同时也是为压紧密封帽，使密封帽在装车开始时紧紧地密封住槽车罐口，但是随着装车的进行，车内流体不断增加，这时槽车罐在流体重力的作用下，必将缓缓下降，而密封帽却没有随着罐体的下降而下降，这时在密封帽和罐口之间就产生了缝隙，油气随即溢出。为了解决这个问题，现在有的厂家将机械式锁紧改为气缸锁紧，装车时，气缸始终通入压缩空气，这样随着槽车罐体的下降，密封帽在气缸的作用下，也随着下降，但是这种方式受到气源的限制，即装车现场必须有压缩空气。

其三，槽车罐口及其周边附属设施的限制造成油气泄露，国内的槽车罐口大小不一，大的罐口直径达到500mm多，小的也只有200mm多点，一些密封帽用于大的罐口还可以，但是用于小罐口时就泄露，这是由于槽车罐口盖造成的，罐口盖设计在罐口的水平法兰上，打开后与垂直方向的夹角一般在45度左右，还有盖子的支架，同时，有的车在罐口边还安装了排空阀之类的附属设施，这些设施将密封帽架空。

4 解决办法

平衡式密封帽很好的解决了传统密封帽易损易漏的问题，而且充分考虑到装车现场的各种因素以及槽罐车罐口周边的附属设施，而且已证明在实际使用中，密闭效果优良。

平衡式密封帽效果图

4.1 平面式密封盖的发泡软橡胶密封面，可以有效解决因槽罐车装车口的径向不规则变形，和罐口平面制造精度误差造成的密封盖与槽车口不能有效密封问题。密封盖为铝制组合件，设有万向调节器，可以保证密封面与槽车罐口相互平行，保证密封效果。密封盖上有保证油气能从槽车中顺利进入平衡型回收罩内的导气出口。

4.2 在平稳装车的情况下，经过实地测试，在密闭装车过程中，槽车内部压力一般能达到0.2公斤／平方厘米，并充分考虑平衡器强度等因素，据此严格的核算平衡器的直径，其长度，一般按槽车口距密封盖高度确定。平衡器采用柔性折叠式结，可以折叠，随槽车罐口上下移动，确保密封效果。

4.3 在平衡式密封帽的顶端，加装旋转接头，目的是为了密封帽可以360°旋转，同时插入槽车内的垂管与密封帽之间设计成偏心结构，这样就完全可以在装车时，密封帽有效的避开槽车罐口周边的附属设施，确保了密封效果。

4.4 采用压力分散结构设计，有效平衡密封盖上下压力，尽可能的减轻密封帽的质量，使装车臂操作灵巧轻便，同时为了防止密封盖因重量过轻而被托起，在密封盖与平衡器安装板之间安装一压缩弹簧，利用内力对密封盖起压紧作用。

[1]GB11085-89散装液态石油产品损耗.

[2]HG/T21608-2012液体装卸臂工程技术要求.

[3]黄维秋.林毅.刘海等.油气回收技术与应用研究.中外能源，2006.02.

[4]王倩.马显锋.关于油气回收利用在炼油厂装车系统的应用.科技创新导报,2012 NO.11.

[5]李汉勇.油气回收技术.化学工业出版社，2008.01.

[6]黄维秋.油气回收基础理论及其应用中国石化出版社有限公司，2011.08