專利名稱：一種浮頂油罐的密封圈通風(fēng)抑爆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種原油儲罐的防爆裝置，尤其是一種浮頂油罐的密封圈通風(fēng)抑爆裝置。
背景技術(shù)：
隨著原油儲罐大型化、集群化趨勢的快速發(fā)展，油罐防爆安全問題日益突出。特別是浮頂油罐，由于受其密封結(jié)構(gòu)的影響，一、二次密封件與罐壁、浮頂側(cè)壁間形成的環(huán)形密封圏內(nèi)不可避免地聚集有可燃氣體與空氣的混合物(見圖1，爆炸區(qū))，遇有雷擊、靜電火花 等極易發(fā)生火災(zāi)爆炸，是油罐火災(zāi)事故的高發(fā)區(qū)，該類占整個油罐事故的比重高達72.8%。點火源、密封空間以及達到爆炸極限的可燃氣是引發(fā)火災(zāi)爆炸的三要素，只要排除其中的任ー項，火災(zāi)爆炸即可避免。密封圈(密閉空間)的產(chǎn)生因受油罐結(jié)構(gòu)的限制，無法消除；點火源雖是重點防范對象，人為因素也可通過科學(xué)、嚴(yán)格的管理加以控制，但在現(xiàn)有認知水平和硬件技術(shù)條件下，對雷擊的防范尚無穩(wěn)定、可靠的軟硬件手段加以主動控制。原油屬甲B類易燃易爆化學(xué)品，其蒸氣易與空氣形成爆炸性混合物，爆炸范圍
I.l(v%) 8.w%)。現(xiàn)行油罐密封結(jié)構(gòu)既不能杜絕原油揮發(fā)、油氣彌散，又不能有效阻止因氣溫變化導(dǎo)致的空氣竄入，從而密封圏內(nèi)混合油氣極易處于爆炸極限范圍之內(nèi)?，F(xiàn)有專利號為200920319185. 7的中國專利《一種本質(zhì)安全的油料儲庫惰化防護裝置》，包括與油罐連通的呼吸網(wǎng)管，以及電氣控制裝置、緩沖裝置、安全閥，所述呼吸管網(wǎng)受控連接有緩沖裝置，緩沖裝置與呼吸管網(wǎng)之間設(shè)置有受控的正向通道，緩沖裝置和呼吸管網(wǎng)上分別安裝有第一壓カ變送器、第二壓カ變送器、在線氧氣分析儀，第一壓カ變送器、第二壓カ變送器、在線氧氣分析儀分別與電氣控制裝置電連接，安全閥安裝在緩沖裝置上，所述油罐上分別安裝有與呼吸管網(wǎng)連接的進氣截止閥和與大氣相通的排氣截止閥；所述油罐內(nèi)的氣體氧氣濃度通過便攜氧氣分析儀進行檢測。它是通過呼吸管網(wǎng)對油罐充入惰性氣體已達到防護的目的，但是，它是對整個油罐進行的，并不是專門針對油罐密封圈進行的，防護的面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高。本發(fā)明通過エ藝手段向密封圈內(nèi)強制通入大量空氣或惰性氣體，一方面可利用空氣直接、有效地強カ驅(qū)除油氣，使可燃氣濃度偏離爆炸范圍；另ー方面也可利用惰性氣充斥整個密封圈并保持微正壓，以有效阻止空氣的進入，使密封圈由火災(zāi)危險空間變成惰性隔離帯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、使用維護方便的浮頂油罐的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，通過對密封圈內(nèi)輸送惰性氣體或泡沫滅火劑，使裝置具有防火、防爆及滅火功能。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種浮頂油罐的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，包括與浮頂油罐相通的外接輸氣母管的供風(fēng)支管，在油罐的罐壁與浮頂側(cè)板之間形成的環(huán)形密封圈，所述環(huán)形密封圈包括一次、二次密封件，其特征在于所述密封圈通風(fēng)抑爆裝置還包括一中央分配器，設(shè)于浮頂頂板上方的中心位置，與供風(fēng)支管相連通；若干徑向支氣管,設(shè)于中央分配器與密封圈之間，與中央分配器相連通；若干弧形布氣管，設(shè)置于密封圏內(nèi)或邊緣浮艙內(nèi)，與徑向支氣管相連通，并在弧形布氣管上設(shè)有多個用于向密封圏內(nèi)輸送氣體或者泡沫滅火劑的排氣孔或噴氣頭； 所述罐壁與密封圈的頂端存在尾氣排出的間隙。作為改進，所述徑向支氣管沿中央分配器四周呈放射狀對稱分布，所述弧形布氣管線性間距開孔，與徑向支氣管呈星型連接。作為改迸，所述弧形布氣管置于密封圈內(nèi)吋，所述噴氣頭安裝在弧形布氣管的外偵牝或者在弧形布氣管的外側(cè)直接開設(shè)排氣孔；所述弧形布氣管置于邊緣浮艙內(nèi)時，所述噴 氣頭安裝在浮頂側(cè)板開設(shè)的通孔上與弧形布氣管相駁接。再改進，所述排氣孔或噴氣頭呈均勻分布，并且位于密封圈的一次密封件與二次密封件之間。進ー步改進，所述密封圈的一次密封件為一次軟密封或機械密封；所述二次密封件為二次密封隔膜，設(shè)于一次軟密封的上方，在二次密封件的上方設(shè)有支撐板，在支撐板的上端設(shè)有二次密封橡膠刮板與罐壁配合。進ー步改進，所述二次密封橡膠刮板上設(shè)有靜電導(dǎo)除板。進ー步改進，所述中央分配器通過可伸縮軟管與供風(fēng)支管相連通。進ー步改進，所述弧形布氣管通過若干個多功能導(dǎo)靜電裝置與浮頂進行電氣連接，確保每根管段之間、弧形布氣管與浮頂之間等電位；同時多功能導(dǎo)靜電裝置兼作弧形布氣管安裝的固定支架。再進ー步改進，所述輸氣母管連接風(fēng)機或其它氣源，或者連接惰性氣體制備裝置、惰性氣儲罐、鋼瓶或其它惰性氣源，或者連接固定、移動消防設(shè)施或消防車，在初期火災(zāi)時輸泡沫滅火劑，臨時構(gòu)建“邊緣泡沫消防系統(tǒng)”。具體操作エ藝是所述風(fēng)機或其它氣源在“按需運行”時，是根據(jù)氣象預(yù)報或雷電預(yù)警系統(tǒng)信息，或其它必要時段，運行人員提前啟動風(fēng)機，或開啟引用氣源出ロ閥，打開罐組輸氣母管切斷閥，控制輸氣母管風(fēng)壓10 25kPa，中央分配器靜壓4 IOkPa,徑向支氣管尾壓I 4kPa，風(fēng)量500 3000m3/h ·罐只，實施系統(tǒng)通風(fēng)；或者在“連續(xù)運行”時，風(fēng)機保持連續(xù)運轉(zhuǎn)，或氣源出口閥保持開啟，連續(xù)通風(fēng)，控制輸氣母管風(fēng)壓10 25kPa，中央分配器靜壓4 IOkPa,徑向支氣管尾壓I 4kPa ;風(fēng)量500 3000m3/h ·罐只，使密封空間持續(xù)處于本質(zhì)安全狀態(tài)；而且所述輸氣母管在“火災(zāi)撲救”時，在初期火災(zāi)時，若抑爆裝置為停運狀態(tài)或通風(fēng)狀態(tài)，則立即切換為轉(zhuǎn)輸泡沫滅火劑流程，開啟抑爆裝置的輸氣母管或者供風(fēng)支管與固定消防設(shè)施的跨接閥，或直接與泡沫消防車快速接頭連接，直接向密封空間內(nèi)注入泡沫滅火劑，按標(biāo)準(zhǔn)泡沫滅火エ藝指標(biāo)實施“邊緣泡沫消防系統(tǒng)”滅火；如果抑爆裝置處于通入惰性氣的微正壓狀態(tài)，則増大惰性氣體通入風(fēng)壓，控制弧形布氣管出風(fēng)ロ壓力彡50Pa，實施邊緣式消防滅火。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在干在浮頂油罐的上表面設(shè)立中央分配器，在中央分配器上設(shè)置放射狀的徑向支氣管，再通過徑向支氣管與弧形布氣管相連通，通過供風(fēng)支管將氣體從中央分配器、徑向支氣管、弧形布氣管輸送到密封圏內(nèi)，從而達到驅(qū)除密封圈內(nèi)油氣的目的，使密封圈內(nèi)的可燃氣體濃度偏離爆炸范圍；同時，弧形布氣管采取線性間距開孔，實現(xiàn)各段均衡、連續(xù)釋放氣體，保證密封圈內(nèi)氣相均一化，實現(xiàn)本質(zhì)安全，掃除抑爆、滅火盲區(qū)；本發(fā)明カ求從源頭化解油罐密封圈火災(zāi)安全隱患，可以根據(jù)實際情況，向密封圈內(nèi)輸送空氣、惰性氣體或泡沫滅火劑，具有主動降低油罐密封圏內(nèi)油氣濃度，抑制爆炸的功能，同時兼具撲滅油罐初期滅災(zāi)的拓展?jié)摿?，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、使用維護方便，是簡約、經(jīng)濟、合理、有效實現(xiàn)油罐本質(zhì)安全的理想エ藝途徑。


圖I為本發(fā)明的浮頂油罐的管線布置圖；圖2為本發(fā)明的密封圏內(nèi)安裝弧形布氣管的截面圖；圖3為本發(fā)明的邊緣浮艙內(nèi)安裝弧形布氣管的截面圖； 圖4為本發(fā)明的通風(fēng)抑爆裝置氣流流向示意圖；圖5為多功能導(dǎo)靜電裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實例對本發(fā)明作進ー步詳細描述。如圖所示，一種浮頂油罐的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，包括與浮頂油罐I相通的外接輸氣母管的供風(fēng)支管4，所述浮頂油罐I包括罐壁11及由浮頂頂板12、浮頂側(cè)板14、浮頂?shù)装?3形成的邊緣浮艙15，在油罐I的罐壁11與浮頂側(cè)板14之間形成環(huán)形密封圈8，所述環(huán)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為一次軟密封；所述二次密封件82為二次密封隔膜，設(shè)于一次軟密封81的上方，在二次密封件82的上方設(shè)有支撐板83，在支撐板83的上端設(shè)有二次密封橡膠刮板84與罐壁11配合，并且在所述二次密封橡膠刮板84上設(shè)有靜電導(dǎo)除板85，所述罐壁11與二次密封橡膠刮板84之間有尾氣排出的間隙86 ;在浮頂頂板12上方的中心位置設(shè)有ー中央分配器2，通過一伸縮軟管5與供風(fēng)支管4相連通；在中央分配器2的四周對稱均勻地開設(shè)有通孔，分別連接若干徑向支氣管3，所述徑向支氣管3沿中央分配器2四周呈放射狀對稱分布，所述徑向支氣管3的外端與弧形布氣管7相連通，所述弧形布氣管7可置于密封圈8內(nèi)也可置于邊緣浮艙15內(nèi)，弧形布氣管7線性間距開孔，與徑向支氣管3呈星型連接，在弧形布氣管上設(shè)有多個用于向密封圏內(nèi)輸送氣體的排氣孔或噴氣頭；當(dāng)所述弧形布氣管7置于密封圈8內(nèi)時，如圖2所述，所述噴氣頭安裝在弧形布氣管7的外側(cè)，或者在弧形布氣管7的外側(cè)直接開設(shè)排氣孔9’ ；當(dāng)所述弧形布氣管7置于邊緣浮艙15內(nèi)時，如圖3所示，所述噴氣頭9安裝在浮頂側(cè)板14開設(shè)的通孔上與弧形布氣管7相駁接；所述排氣孔9’或噴氣頭9呈均勻分布，并且位于密封圈8的一次密封件81與二次密封件82之間，以便將氣體均勻輸送到密封圈8的內(nèi)腔，驅(qū)除密封圈8內(nèi)的油氣，將密封圈8爆炸性氣體環(huán)境由“0/1區(qū)”強制轉(zhuǎn)化為“2區(qū)”，實現(xiàn)本質(zhì)安全，強化安全儲運。進ー步改迸，弧形布氣管7通過若干個多功能導(dǎo)靜電裝置100與浮頂進行電氣連接，多功能導(dǎo)靜電裝置100的固定壓板101截面是圓弧形的，對應(yīng)地一次密封件81頂面設(shè)置有固定金屬板，負責(zé)壓緊固定一次密封件，多功能導(dǎo)靜電裝置100的固定壓板101再將弧形布氣管7壓緊在固定金屬板上，從而固定住弧形布氣管7，弧形布氣管7上焊接多個接線端子，或用抱箍抱緊導(dǎo)靜電線后與多功能導(dǎo)靜電裝置100上的電氣連接孔接上，而多功能導(dǎo)靜電裝置100上的緊固孔102用緊固件與浮頂進行連接，從而保證弧形布氣管7固定牢靠，且能保證每根管段都能就近連接導(dǎo)靜電線，靜電泄放通道多，釋放速度快，保證等電位連接效果，所以多功能導(dǎo)靜電裝100置兼作弧形布氣管7安裝的固定支架，見圖5。整個通風(fēng)抑爆裝置エ藝介質(zhì)可以采用以下三種①通過風(fēng)機或其它氣源，向通風(fēng)管網(wǎng)內(nèi)送入空氣，強制通風(fēng)直接驅(qū)除油氣；②通過惰性氣體制備裝置、惰性氣儲罐、鋼瓶或其它惰性氣源，向通風(fēng)管網(wǎng)內(nèi)送入惰性氣體，實施稀釋、置換，將密封空間轉(zhuǎn)變成惰性保護圈；③通過固定、移動消防設(shè)施，或消防車，在初期火災(zāi)時用通風(fēng)管網(wǎng)轉(zhuǎn)輸泡沫滅火齊U，臨時構(gòu)建“邊緣泡沫消防系統(tǒng)”。整個通風(fēng)抑爆裝置運行方式分為以下三種 ①按需運行根據(jù)氣象預(yù)報或雷電預(yù)警系統(tǒng)信息，或其它必要時段，運行人員提前啟動風(fēng)機，或開啟引用氣源出口閥，打開通風(fēng)抑爆裝置的輸風(fēng)母管切斷閥。控制輸氣母管風(fēng)壓10 25kPa，中央分配器靜壓4 IOkPa,徑向支氣管尾壓I 4kPa ;風(fēng)量500 3000m3/h ·罐只，實施系統(tǒng)通風(fēng)；②連續(xù)運行風(fēng)機保持連續(xù)運轉(zhuǎn)，或氣源出ロ閥保持開啟，使通風(fēng)抑爆裝置的管網(wǎng)連續(xù)通風(fēng)，控制輸氣母管風(fēng)壓10 25kPa,中央分配器靜壓4 IOkPa,徑向支氣管尾壓I 4kPa ;風(fēng)量500 3000m3/h ·罐只，使密封空間持續(xù)處于本質(zhì)安全狀態(tài)；③火災(zāi)撲救在初期火災(zāi)時,若通風(fēng)抑瀑裝置為停運狀態(tài)或通風(fēng)狀態(tài),則立即切換為轉(zhuǎn)輸泡沫滅火劑流程。開啟通風(fēng)抑爆裝置的輸氣母管或者供風(fēng)支管與固定消防設(shè)施的跨接閥，或直接與泡沫消防車快速接頭連接，直接向密封空間內(nèi)注入泡沫滅火劑，按標(biāo)準(zhǔn)泡沫滅火エ藝指標(biāo)實施“邊緣泡沫消防系統(tǒng)”滅火；若通風(fēng)抑爆裝置處于通入惰性氣的微正壓狀態(tài)，則増大惰性氣體通入風(fēng)壓，控制弧形布氣管出風(fēng)ロ壓力> 50Pa，實施邊緣式消防滅火；所以整個裝置使用時，通過風(fēng)機或其他惰性氣體源向輸氣母管供氣，通過供風(fēng)支管4將氣體輸送到中央分配器2，再經(jīng)徑向支氣管3運送到弧形布氣管7，最后由弧形布氣管7將氣體均勻分布整個密封圈8內(nèi)腔。可以根據(jù)實際情況，對輸氣母管輸入空氣、惰性氣體或泡沫滅火劑，若系統(tǒng)內(nèi)充入的是空氣，在初期火災(zāi)時，將輸氣母管切換至惰性氣源，則可立即實施局部滅火；或?qū)⑤敋饽腹芘c泡沫管路跨接，臨時轉(zhuǎn)輸泡沫滅火劑，即可成為“邊緣泡沫消防系統(tǒng)”，這樣可使泡沫直接送達密封圈8內(nèi)燃燒表面，合理、高效地縮小消防防護面積；泡沫覆蓋速度快，分布均勻；且不受風(fēng)、熱和儲油液位影響，無輸送過程損失，滅火效率大幅提高；兼?zhèn)湟直?、控火、滅火多重功能，也是對原有泡沫滅火系統(tǒng)的有效補充。
權(quán)利要求
1.一種浮頂油罐的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，包括與浮頂油罐相通的外接輸氣母管的供風(fēng)支管，在油罐的罐壁與浮頂側(cè)壁之間有環(huán)形密封圈，所述環(huán)形密封圈包括一次、二次密封件，其特征在于所述密封圈通風(fēng)抑爆裝置還包括 一中央分配器，設(shè)于浮頂頂板上方的中心位置，與供風(fēng)支管相連通； 若干徑向支氣管，設(shè)于中央分配器與密封圈之間，與中央分配器相連通； 若干弧形布氣管，設(shè)置于密封圏內(nèi)或邊緣浮艙內(nèi)，與徑向支氣管相連通，并在弧形布氣管上設(shè)有多個用于向密封圏內(nèi)輸送氣體或者泡沫滅火劑的排氣孔或噴氣頭； 所述罐壁與密封圈的頂端有尾氣排出的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述徑向支氣管沿中央分配器四周呈放射狀對稱分布，所述弧形布氣管線性間距開孔，與徑向支氣管呈星型連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述弧形布氣管置于密封圈內(nèi)時，所述噴氣頭安裝在弧形布氣管的外側(cè)，或者在弧形布氣管的外側(cè)直接開設(shè)排氣孔；所述弧形布氣管置于邊緣浮艙內(nèi)時，所述噴氣頭安裝在浮頂側(cè)板開設(shè)的通孔上與弧形布氣管相駁接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述排氣孔或噴氣頭呈均勻分布，并且位于密封圈的一次密封件與二次密封件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任ー權(quán)利要求所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述密封圈的一次密封件為一次軟密封或機械密封；所述二次密封件為二次密封隔膜，設(shè)于一次密封件的上方，在二次密封件的上方設(shè)有支撐板，在支撐板的上端設(shè)有二次密封橡膠刮板與罐壁配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述二次密封橡膠刮板上設(shè)有靜電導(dǎo)除板。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4任ー權(quán)利要求所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述中央分配器通過可伸縮軟管與供風(fēng)支管相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4任ー權(quán)利要求所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述弧形布氣管通過多功能導(dǎo)靜電裝置與浮頂進行電氣連接，多功能導(dǎo)靜電裝置兼作弧形布氣管安裝的固定支架。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至4任ー權(quán)利要求所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述輸氣母管連接風(fēng)機或其它氣源，或者連接惰性氣體制備裝置、惰性氣儲罐、鋼瓶或其它惰性氣源，或者連接固定、移動消防設(shè)施或消防車，在初期火災(zāi)時輸泡沫滅火劑，臨時構(gòu)建“邊緣泡沫消防系統(tǒng)”。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述風(fēng)機或其它氣源在“按需運行”時，是根據(jù)氣象預(yù)報或雷電預(yù)警系統(tǒng)信息，或其它必要時段，運行人員提前啟動風(fēng)機，或開啟引用氣源出ロ閥，打開罐組輸氣母管切斷閥，控制輸氣母管風(fēng)壓10 25kPa，中央分配器靜壓4 IOkPa,徑向支氣管尾壓I 4kPa,風(fēng)量500 3000m3/h ·罐只，實施系統(tǒng)通風(fēng)；或者在“連續(xù)運行”時，風(fēng)機保持連續(xù)運轉(zhuǎn)，或氣源出ロ閥保持開啟，連續(xù)通風(fēng)，控制輸氣母管風(fēng)壓10 25kPa,中央分配器靜壓4 IOkPa,徑向支氣管尾壓I 4kPa ;風(fēng)量500 3000m3/h ·罐只，使密封空間持續(xù)處于本質(zhì)安全狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，其特征在于所述輸氣母管在“火災(zāi)撲救”吋，在初期火災(zāi)時，若抑爆裝置為停運狀態(tài)或通風(fēng)狀態(tài)，則立即切換為轉(zhuǎn)輸泡沫滅火劑流程，開啟抑爆裝置的輸氣母管或者供風(fēng)支管與固定消防設(shè)施的跨接閥，或直接與泡沫消防車快速接頭連接，直接向密封空間內(nèi)注入泡沫滅火劑，按標(biāo)準(zhǔn)泡沫滅火エ藝指標(biāo)實施“邊緣泡沫消防系統(tǒng)”滅火；如果抑爆裝置處于通入惰性氣的微正壓狀態(tài)，則增大 惰性氣體通入風(fēng)壓，控制弧形布氣管出風(fēng)ロ壓力> 50Pa，實施邊緣式消防滅火。
全文摘要
一種浮頂油罐的密封圈通風(fēng)抑爆裝置，包括與浮頂油罐相通的外接輸氣母管的供風(fēng)支管，在油罐的罐壁與浮頂側(cè)壁之間有環(huán)形密封圈，所述環(huán)形密封圈包括一次、二次密封件，其特征在于所述密封圈通風(fēng)抑爆裝置還包括一中央分配器，設(shè)于浮頂頂板上方的中心位置，與供風(fēng)支管相連通；若干徑向支氣管，設(shè)于中央分配器與密封圈之間，與中央分配器相連通；若干弧形布氣管，設(shè)置于密封圈內(nèi)或邊緣浮艙內(nèi)，與徑向支氣管相連通，并在弧形布氣管上設(shè)有多個用于向密封圈內(nèi)輸送氣體的排氣孔或噴氣頭；所述罐壁與密封圈的頂端有尾氣排出的間隙。整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、使用維護方便，是簡約、經(jīng)濟、合理、有效實現(xiàn)油罐本質(zhì)安全的理想工藝途徑。
文檔編號F17C13/12GK102679150SQ201110057960
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者白濠, 韓子興 申請人:鎮(zhèn)海國家石油儲備基地有限責(zé)任公司