集成式油罐取样阀的设计与应用.pdf

一 3 0 1 技术交流 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 2 年 第1 5 卷 集成式油罐取样阀的设计与应用 王丰华 河北珠峰仪器仪表设备有限公司，河北邯郸0 5 6 0 0 1 [ 摘 要】针对传统取样阀的缺点，设计了一种集成式油罐取样阀。文章介绍了集成式油罐取样阀的结构特点及其在油罐取 样中的使用方法，总结了集成式油罐取样阀在油罐取样装置上应用的优越性。 [ 关键词]油罐；集成式油罐取样阀；设计；应用 目前石 油 和化 工企 业广 泛 使用 自动取 样装 置对油罐中贮存的液体石油产品进行样品采集， 采样人员在罐下采样 ，只需几分钟 时间，不需再 登上 1 0 多米高的油罐顶部进行手工取样，操作 简单 ，省 时省力 ，同时避免了因静 电造成 的火灾 和爆炸或极端天气情况下采样人 员高空坠落的危 险。 然而 自动取样装置使用的取样阀没有专用阀 门，大多厂家采用多个普通闸阀或球阀作为根部 阀，对 取样管路进行 开关控制 。这种取样控制方 式存在很多缺陷 1 阀门使用数量多，管路连 接繁琐 ，占用空 间大； 2 连接 点多 ，泄漏 几 率高 ，出现泄漏不仅污染环境 ，而且存在安全隐 患 ，泄漏后维修 困难 ，有的需要清罐处理 ； 3 不能直接 由设备 自动取得等比例组合样 。为此 ， 设计开发了集成式油罐取样阀。 1 集成式油罐取样阀功能设计 根据G B／ T 4 7 5 6． 1 9 9 8 I S O3 1 7 0 1 9 9 8 石 油液体手工取样法 规 定，油罐 内常用取样位 置 有 顶部样 顶表面下深度 1 5 0 mm处 点样 、上 部样 顶表面下深度 l ／ 6 处液面样品、中部样 顶表面下深度1 ／ 2 处液面样 品、下部样 项表 面下深度 5 ／ 6 处液面样品 、出口液面样 从油罐 内输 出液体 的最低液面处样品 、底部样 油罐 的底表面上 点样 。上述规定 同时列出油罐 的取 样原则 “ 油罐油品分析通常取下述样 品之一a 上 部样、中部样和下部样 ；b 上部样、中部样和 出口 液面样。如果对这些样品的试验表明罐内油品是 均匀的 ，就可 以将这些样 品等 比例地合并，并进 行下一步的试验。如果对这些样 品的试验表明罐 内油品是不均匀的，就必须在多于3 个液面上采取 样 品，并制备用于分析 的组合样 ，如果掺合会损 坏样 品的完整性 ，就单独分析每个样 品，并计算 每个样 品所代表 油品的比例 。”据 此集成 式油罐 取样 阀的设计有五个点样采集功能 上部样、中 部样 、下部样 、出 口液面样 、底部样，同时可 自 动完成下面两个组合样 的采集 1 上部样 、中 部样和下部样等比例的组合样 ； 2 上部样 、中 部样和出 口液面样等 比例的组合样 ，以满足不 同 用户和不同油品介质采样需要。 2 集成式油罐取样阀结构设计 集成式油罐取样 阀由阀体、阀盖、固定配流 盘 、阀芯 I、阀芯 I I 、阀芯I I I 、手轮及传 动轴等 组成，如图1 所示。 集成 式 油罐 取样 阀阀体 背面 开有 六 个孔 ， 分别接 上部样 、中部样、下部样 、出 口液面样、 底部样的进 油管和 回流管 ，进回油管束的外面有 保护支撑 管与阀体焊接连接 。固定配流盘上 同样 也开六个孔 ，其开孔位置与 阀体上 的孔位置相对 应 ，各进油孔的直径根据油罐 内各样品采集点到 操作控制箱距离不同而大小不等 ，这是为保证各 进 油孔道具有相同的流速 ，避免油样置换循环 时 发生短路现象 ，同时保证采集相 同量样 品时采 集 时间差不超过4 s 。在 固定配流盘和 阀体 中间，装 有应急切 断阀芯 I，其上开有和 阀体对应 的六个 孔，阀芯 I 平 时处于常开位 置，当取样装置出现 泄漏等不正常状况 时，按动伸缩轴使其内端方头 与 阀芯 I上方孔 啮合 ，同时转动大手轮使 阀芯 I 转过一角度而处于关 闭位置 ，截断进回油所有通 道 。当装置处于工作状态 ，伸缩轴在弹簧作用下 与阀芯 I 脱离，阀芯 I 上所有油道接通。伸缩轴 作者简介王丰华 1 9 7 4 一，男，河北邯郸人，本科学历 学士，机械工程师，现从事机械结构设计和施工技术研究工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第4 期 王丰华集成式油罐取样阀的设计与应用 一 3 j一 卜阀体；2 - 固定配流盘3 、4 、7 、1 0 、1 1 、1 6 、3 1 - 密封 圈；5 一 阀芯 I ；6 - 限位销；8 、1 3 一 连接螺钉 9 一 导 向销 ； l 2 一 阀盖；l 4 一 阀芯 I I 1 5 一 密封垫；1 7 、2 2 、2 5 一 弹簧 1 8 、2 7 - 销钉；1 9 、2 4 - 手轮；2 0 一 伸缩轴2 卜空心轴； 2 3 、2 6 一 钢珠；2 8 一 阀芯I I h 2 9 一 压紧螺帽；3 2 一 取样嘴 图1 集成式油罐取样阀结构图 上装有 导向销 ，其作用是保证大手轮转到规定位 置才 能使伸缩轴与 阀芯 I啮合或退 出，阀芯 I背 面装有 限位销 ，保证 阀芯 I在通断状态下的正确 位置 。在 固定配流盘和 阀盖之 间装有油样采集切 换 阀芯 I I ，阀芯 I I 上开有采样孔 ，旋转大手轮使 阀芯 I I 转到不 同位置就可采得不 同油样 。在 阀盖 上装有循环置换与取样阀芯I I I ，转动小手 轮使阀 芯I I 1 分别转到置换与取样位置 ，就可完成油样的 循环置换与采集 。大手轮和 小手轮上都装 有钢 球 定位装置 ，与 阀盖上的指示刻度配合使用，保证 阀芯精确定位 ，取得准确样 品。 3 集成式油罐取样阀的使用方法 取样 时，按 照集成式油罐取样 阀操作 面板 上 的指示进行操 作 。首先保证集成式 油罐取样 阀的 阀芯 I处于通 的位置 即大 手轮上 的箭 头指示关 闭位 置 ，将 小手轮旋转到 置换位置 ，顺 时针旋 转大手轮 ，使 其上箭头指示 “ 循环 ”位置 ，操 作 控 制箱 内的循 环泵，对各油样管路 中存油进行循 环 置换 ，置换完毕，即可旋转 大手轮使其 上的箭 头指示到相应点样或组合样刻度位置，旋转 小手轮到取样位置，就可采集相应样品。采 样完毕，将大手轮旋转到 “ 关闭”位置 即 其上的箭头指示关闭刻度位置，此时阀芯 I I 上的取样孔全部截断，而阀芯 I仍处于通 的状态。 当出现 泄漏 等 紧急情 况 ，旋转 大手 轮 使其上箭头指示到 “ 关 闭”位置 ，用手指按 住大手轮 中间的伸缩轴端部使其 内端与 阀芯 I啮合 ，同时顺 时针旋转大手轮至限位销 ， 阻止 阀芯 I不能再旋转为止 ，此时，阀芯 I 上的所有孔的流道被切断，可进行罐外相应 部位 的维修。维修完毕，仍将大手轮恢复到 “ 关 闭”位置，此 时伸缩轴在弹簧的作用下 与阀芯 I脱离啮合 ，阀芯 I 处于全通状态 ， 而阀芯 I I 处于关闭状态。 4结语 集成式油罐取样阀取样与传统取样控制 阀门相 比，具有 明显的优越性 1 阀门采用仪表化结构 ，集成式设计， 占 用空间小，操作简单轻便。 2 可靠性高，可长周期无故障运行 ，当发 生泄漏故 障时，能够紧急切断采样装置和油罐的 所有通道进行维修，不需要清罐。 3 取样灵活，能够完成对油罐的多个点样 和组合样的采集 ，满足企业的不同化验需求 。 4 功能较多，可完成紧急切断、不 同油样 切换 ，油样置换和循环切换 ，还可 自动完成不 同 点样的等比例组合样的采集。 ◆参考文献 【 1 ] G B ／ T 4 7 5 6 - 1 9 9 8 ，石油液体手工取样法[ S ] ． [ 2 】 张利平． 液压阀原理、使用与维护[ M】 ． 北京化学工业出 版社，2 0 0 5 ，7 1 ． 7 2 ． f 3 ]全载万． 新型高压转阀[ J ] ． 机械工程师，1 9 9 1 ， 1 1 9 ． 2 O ． [ 4 】魏新年． 新型三位四通五V I 手动转阀[ J 】 ． 液压与气动， 1 9 8 6 ， 441 -43 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m