Устройство для налива нефтепродуктов в цистерны Советский патент 1982 года по МПК B67D5/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАЛИВА НЕФТЕПРОДУКТОВ В ЦИСТЕРНЫ

1

Изобретение относится к системам для наполнения цистерн нефтепродуктами и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической проммышленности.

Известно устройство для налива нефтепродуктов в цистерны, содержащее телескопический трубопровод и лебедку для ее привода (1 .

Недостатками данного устройства являются его громоздкость и большие затраты времени на подъем и опускание трубопровода.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для налива нефтепродуктов в цистерны, состоящее из шарнирного трубопровода и укрепленного на выходе из него механизма слива, содержащего телескопический трубопровод, каждая труба которого имеет уплотнитель и образованное в нижней части отверстие для подачи инертного газа, наружная труба - крышку, а труба наименьшего диаметра - вырезы для выхода нефтепродукта и запорный клапан 2 ..

Недостатком известного устройства является трудоемкость обслуживания, больщой расход запорной арматуры, возможность возникновения опасного влияния статического электричества при наливе и гидравлического удара по прекращению налива нефтепродуктов.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для налива нефтепродуктов в цистерны, состоящее из шарнирного трубопровода и укрепленного на выходе из него механиз10ма слива, содержащего телескопический трубопровод, каждая труба которого имеет уплотнитель и образованное в нижней части отверстие для подачи инертного газа, наружная труба - крышку, а труба наименьшего диаметра - вырезы для выхода нефтепродук15тов и запорный клапан, снабжено воздушным клапаном, смонтированным в крышке наружной трубы, дыхательным клапаном, укрепленным на шарнирном трубопроводе, перепускным гидравлическим клапаном, смон20тированным в уплотнительном кольце, установленном на наружной телескопической трубе, и клапаном с пневмоприводом, расположенным в шарнирном трубопроводе, имеющим связи для сообшения с датчиком уровня жидкости в цистерне, а труба, входящая в наружную трубу телескопического трубопровода, имеет уплотйительную кромку, крестовину для взаимодействия с воздушным клапаном, буртик, образующий кольцевую щель с внутренней поверхностью наружной трубы, и расположенный на наружной поверхности кольцевой порщень, площадь сечения которого больше площади сечения буртика.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез по перепускному клапану; на фиг. 3 - клапан с пневмоприводом, разрез.

Устройство содержит щарнирный трубопровод 1 для подачи нефтепродукта и жестко закрепленный на выходе из него механизм слива, выполненный в виде телескопического трубопровода с наружной трубой 2, внутри которой размещены подвижные промежуточные трубы 3 и 4, при этом труба 4 имеет запорный клапан 5 со штоком 6, имеющим ограниченную свободу перемещения в вертикальном направлении, и продольные вырезы 7, а каждая труба телескопического трубопровода имеет в нижней части отверстия 8 и 9 для подачи инертного газав межтрубное пространство и уплотнения 10 и П.Наружная телескопическая труба 2 снабжена уплотнительнымкольцом 12 и в верхпей части с внутренней стороны имеет цилиндрическую поверхность, переходящую в направлении к шарнирному трубопроводу 1 в коническую поверхность.

Телескопическая труба 3, входящая в наружную трубу 2, заканчивается уплотнительной кромкой 13 и снабжена в верхней части крестовиной 14 и буртиком 15, образующим кольцевую щель с внутренней поверхностью наружной телескопической трубы 2, а в средней части - кольцевым поршнем 16, площадь сечения которого больше площади сечения буртика 15.

Торцовая крышка 17 наружной трубы 2, выполненная с центральным отверстием 18, снабжена уплотнителем 19, расположенным по окружности. В центре крышки 17 смонтирован воздушный клапан 20, имеющий щток 21 с направляющими. Клапан 20 прижат к седлу при- помощи пружины 22.

В уплотнитеЛьное кольцо 12 наружной телескопической трубы 2 вмонтирован перепускной гидравлический клапан 23, выполненный в виде трубы 24 с окнами 25 для прохода нефтепродукта. Клапан переходит в цилиндрический шток 26 с ограничительным пружинным кольцом 27.

Внутри щарнирного трубопровода 1 на нижней стенке рядом с перепускным гидравлическим клапаном 23 закреплен клапан 28 с пневмоприводом, выполненный в виде цилиндра 29 с окйами 30 и отверстием 31 для входа инертного газа.

На щарнирном трубопроводе 1 закреплен дыхательный клапан 32, представляю щи и собой корпус трубчатого сечения, внутреннее пространство которого сообщается с внутренней полостью наружной телескопической трубы 2. Внутри корпуса расположена клапанная головка 33 со штоком 34, перемещаю щимся в направляющей трубке 35. Шток 34 жестко прикреплен к воздушному колпаку 36, который в открытом состоянии клапана садится на обтекатель 37, выполненный в виде воронки с отверстием для стока жидкости при освобождении системы от нефтепродукта.

Устройство работает следующим образом.

Перед наливом по общему коллектору подают инертный газ, который через муфту 38 поступает в цилиндрическую полость 39 механизма слива и, воздействуя на кольцевой порщень 16, вдвигает трубу 3 до плотного соприкосновения ее уплотнительной кромки 13 с уплотнителем 19 торцовой крыщки 17. Одновременно,- переходя через отвер.стие 9 в полость внутренней трубы 4, инертный газ втягивает внутреннюю трубу внутрь

телескопического трубопровода и закрывает запорный клапан 5 на ее конце. Создается герметичная система, препятствующая поступлению Нефтепродукта внутрь телескопического устройства.

, Для осуществления налива нефтепродукта в цистерну, телескопический трубопровод подводят к центру цистерны и сообщают полость 39 с атмосферой. Под давлением нефтепродукта, поступающего через перепускной гидравлический клапан 23 в полость 40, телескопическая труба 3 начинает опускаться вниз, открывая доступ нефтепродукта на заполнение телескопических труб, которые при этом выдвигаются один из другого и входят в цкстерну. Одновременно инертный газ вытесняется через отверстия 8

и 9 в атмосферу.

Скорость выдвижения телескопических труб зависит от пропускной способности кольцевой щели между буртиком 15 и внутренней поверхностью наружной трубы 2 и отверстий 8 и 9, выпускающих инертный газ из межтрубного пространства.

Скорость перемещения телескопической трубы 3 вниз ограничена пропускной способностью перепускного гидравлического клапана 23, через который происходит заполнение полости 40 нефтепродуктом и создание усилия, толкающего трубу 3 вниз за счет избыточного давления нефтепродукта на кольцевой поршень 16. Поскольку площадь сечения кольцевого порщня 16 больше площади сечения буртика 15, то усилие, создаваемое давлением нефтепродукта на кольцевой поршень, соответственно больше. Поэтому труба 3 медленно двигается вниз, крестовина 14 отходит от штока 21 воздушного клапана 20, который под воздействием

пружины 22 оцускается на седло и герметично закрывает центральное отверстие 18 торцовой крышки 17.

При полном раскрытии телескопического трубопровода шток 6 запорного клапана 5 упирается в стенку нижней части котла цистерны 41 и перемещает клапан 5 вверх, открывая вырезы 7 внутренней телескопической трубы 4. Нефтепродукт начинает поступать в цистерну. При этом в момент открытия запорного клапана 5 буртик 15 промежуточной телескопической трубы 3 еще находится в пределах цилиндрической части наружной трубы 2, следовательно, подача аефтепродукта в цистерну в начале операции налива минимальна, что предотвращает опасность проявления статического электричества. При дальнейшем опускании трубы 3 кольцевая щель увеличивается за счет внутренней конической поверхности наружной трубы 2. Это приводит к постепенному увеличению подачи наливаемого нефтепродукта, Наибольшей величины расход нефтепродукта достигает при полном раскрытии телескопического трубопровода.. По достижении уровня нефтепродукта в цистерне примерно на200 мм ниже заданного датчик уровня (не показан) подает сигнал на закрытие.. Исполнительный орган (не показан) открывает подачу сжатого инертного газа в полость 39. Газ, воздействуя на кольцевой поршень 10,-поднимает вверх трубу 3, которая постепенно перекрывает входное сечение шарнирного трубопровода 1. При достижении кольцевым поршнем 16 штока 26 перепускного гидравлического клапана 23 последний закрывается. В полости 40 сс здается гидравлический затвор. Движение вверх промежуточной телескопической трубы 3 прекращается,, а подача нефтепродукта сокращается до минимального значения. Постепенный переход от максимальной подачи нефтепродукта до минимальной за счет..сужения кольцевой щели между внутренней поверхностью наружной трубы 2 и буртиком 15 позволяет избежать возникновения гидравлического удара при прекращении подачи нефтепродукта. Крестовина 14 упирается в шток 21 воздушного клапана 20. Клапан при этом открывается, сообщая таким образом, внутреннеее пространство телескопического трубопровода с атмосферой. Поступивший через воздушный клапан воздух обеспечивает разрыв струи и весь нефтепродукт, находящийся Вобъеме телескопического трубопровода, стекает в цистерну, а минимальное количество нефтепродукта, поступающего через кольцевую щель, стекает по стенкам труб, не заполняя всего сечения. Это повышает точность налива цистерны до заданного уровня. Труба 3 находится в таком положении до тех пор, пока уровень в цистерне не достигает заданной отметки. В этот момент датчик заданного уровня сообщает полость цилиндра 29 клапана 28 с атмосферой. За счет-давления Нефтепродукта клапан открывается, нефтепродукт из полости 40 истекает через образовавшееся отверстие,и окна 30, а промежуточная труба 3 поднимается до плотного соприкосновения уплотнительной кромки 13 с уплотнителем 19. Подача нефтепродукта прекращается, а инертный газ из полости 39 поступает через подошедшее .отверстие в межтрубное пространство телескопическид труб и производит подъем анутренней трубы 4 до крайнего верхнего положения и закрытия концевого запорного клапана 5. После окончания налива производится освобождение наливочных устройств и наливочного коллектора от нефтепродукта пу-тем обратной откачки насосом (не показан). При этом уровень жидкости в корпусе 32 дыхательного клапана понижается, воздушный колпак 36 вместе с клапанной головкой 33 опускается и открывает доступ воздуха в телескопический и шарнирный трубопроводы, что обеспечивает полное освобождение предлагаемого устройства от нефтепродукта. Это дает возможность использовать указанное телескопическое устройство для налива нескольких видов светлых нефтепродуктов. Предлагаемое устройство, позврляет автоматизировать процесс налива нефтепродуктов в цистерны за счет того, что при работе устройства автоматачески осуществляются следующие операции: вход телескопического трубопровода в горловину цистерны; постепенное увеличение подачи нефтепродукта при наливе; сокращение расхода нефтепродукта по окончании налива; вывод телескопического трубопровода из горловины; герметичное перекрытие устройства по окончании налива. Формула изобретения Устройство для налива нефтепродуктов в цистерны, состоящее из шарнирного трубопровода и укрепленного на выходе из него механизма слива, содержащег о телескопический трубопровод, каждая труба которого имеет уплотнитель и образованное в нижней части отверстие для подачи инертного газа, наружная труба - крышку, а труба наименьщего диаметра - вырезы для выхода нефтепродукта и запорный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено воздушным клапаном, смонтированным в крышке наружной трубьг, дыхательным клапаном, укрепленным на шарнирном трубопроводе, перепускным гидравлическим клапаном. смонтированным в уплотнительном кольце, установленном на наружной телескопической трубе, и клапаном с пневмоприводом,, расположенным в шарнирном трубопроводе, имеющим связи для сообщения с датчиком уровня жидкости в цистерне, атруба, входящая в наружную трубу телескопического

трубопровода, имеет уплотнительную кромку, крестовину для взаимодействия с воздушным клапаном, буртик, образующий кольцевую щель с внутренней поверхностью наружной трубы, и расположенный на наружной поверхности кольцевой порщень, площадь сечения которого больше площади сечения буртика.

Фиг./

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

гг.