本發(fā)明涉及石油儲罐密封，具體涉及一種儲罐高效全補償式彈性密封裝置及安裝方法。

背景技術(shù)：

1、在石油、化工等行業(yè)中，儲罐是存儲液體介質(zhì)的重要設(shè)備。其中浮頂儲罐能夠有效減少介質(zhì)的蒸發(fā)損耗，提高儲罐的安全性和經(jīng)濟性，從而得到了廣泛應(yīng)用。然而在儲罐運出過程中，由于浮盤的漂移、儲罐的變形以及介質(zhì)液面的波動等因素，會導致浮盤與罐壁之間產(chǎn)生較大的環(huán)形間隙，進而產(chǎn)生油氣泄漏的風險。這不僅會造成環(huán)境污染，還可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故。

2、傳統(tǒng)的密封主要包括機械密封、囊式密封以及舌形密封等，但是機械密封只是依靠機械力將密封鋼板壓緊在罐壁上，這樣不僅造成油氣損耗較大的問題，而且對于罐壁的適應(yīng)性較差，對罐壁的幾何形狀如局部凹凸度等要求較高；囊式密封相較機械密封適應(yīng)性較強，密封效果更好，但其存在耐磨性較差、易破損，對罐壁光滑度要求較高，壽命短的問題；舌形密封是依靠彈性舌片與罐壁滑動接觸起到密封作用，雖然能夠克服囊式密封易破損的缺點，但是這種僅依靠彈性舌片與罐壁滑動接觸而起到的密封作用，其效果不理想。

3、除此之外，專利“cn111392253a”公開了一種浮頂儲罐無油氣空間高效全補償彈性密封裝置，利用彈性密封板和橡膠密封隔膜形成的無油氣密封空間，消除了常規(guī)密封下部的大面積油氣空間，大大提高了密封效果；專利“cn110002120a”公開的一種儲罐全補償囊式高彈性密封裝置，通過機械彈性補償與空間密封相結(jié)合的效果，實現(xiàn)對儲罐的全補償密封。

4、但是以上方式在應(yīng)對浮盤動態(tài)升降過程中的密封效果仍存在問題，例如隨著油液的注入，浮盤因浮力作用而上升，此過程中密封裝置需隨之同步移動以確保密封的連續(xù)性。然而以上密封方式均存在密封橡膠體與儲罐內(nèi)壁持續(xù)接觸的問題，即密封橡膠體在浮盤上升與下降的全過程中，始終與儲罐內(nèi)壁保持接觸，從而導致持續(xù)的摩擦與磨損，這樣不僅影響密封裝置的密封性能和使用壽命，還會因摩擦阻力的增加而導致浮盤的運動受阻，進而影響儲罐的整體運行效率與安全性。

5、基于此，研究一種儲罐高效全補償式彈性密封裝置及安裝方法是必要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種儲罐高效全補償式彈性密封裝置及安裝方法，所述密封裝置設(shè)于儲罐內(nèi)壁與浮盤之間的環(huán)形空間，有效的解決了現(xiàn)有的密封裝置存在的動態(tài)密封過程中的持續(xù)接觸磨損問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種儲罐高效全補償式彈性密封裝置，包括支撐架、上密封組件和下密封組件，所述支撐架固定于浮盤側(cè)邊，其遠離浮盤的一側(cè)固定有外環(huán)板，所述外環(huán)板內(nèi)滑動套裝有內(nèi)環(huán)板；所述外環(huán)板的底部和內(nèi)環(huán)板的頂部分別向靠近儲罐的方向傾斜延伸，且其末端均與儲罐內(nèi)壁緊密頂觸；所述下密封組件包括下頂板和下密封體，所述下頂板垂直設(shè)于外環(huán)板的上方，且下頂板與外環(huán)板以及儲罐內(nèi)壁之間形成了下密封腔室，所述下密封體匹配套裝在下密封腔室內(nèi)，并與儲罐內(nèi)壁緊貼；所述上密封組件包括上頂板、上密封體、上囊體和上卡板，所述內(nèi)環(huán)板中設(shè)有上卡板，上卡板內(nèi)側(cè)固定有上囊體；所述上頂板一端與儲罐內(nèi)壁接觸，另一端沿水平方向延伸并與內(nèi)環(huán)板中的上卡板卡裝固定，使上頂板與內(nèi)環(huán)板以及儲罐罐壁之間形成了上密封腔室，所述上密封體匹配套裝在上密封腔室內(nèi)，并與儲罐內(nèi)壁緊密接觸；所述上頂板與下頂板之間沿圓周間隔分布有多組彈性件；且上密封體和下密封體內(nèi)部充滿氣體，并分別與上氣泵和下氣泵連接；所述下密封體通過氣管與上囊體連通；當浮盤上下浮動時，利用控制器控制上氣泵和下氣泵分別調(diào)節(jié)上密封體和下密封體內(nèi)的氣體量，使二者隨浮盤上下浮動的同時，交替膨脹和收縮，從而形成強密封與弱密封狀態(tài)的動態(tài)調(diào)整。

3、進一步的，所述支撐架內(nèi)側(cè)通過螺栓與浮盤固定連接，頂部向內(nèi)彎折形成支撐平臺；支撐架外側(cè)壁通過螺栓與外環(huán)板固定連接，所述外環(huán)板上與支撐架相鄰的一側(cè)沿水平方向向內(nèi)設(shè)有托板。

4、進一步的，所述支撐架還包括u型壓板和貫穿螺栓，所述托板設(shè)于支撐平臺上方，u型壓板開口向下頂壓在托板上；所述貫穿螺栓沿豎向依次穿過u型壓板、托板和支撐平臺，底部裝配有螺母，從而使外環(huán)板和支撐架緊固在一起。

5、進一步的，所述下密封體頂部與下頂板固定，且下密封體內(nèi)套設(shè)有開口向下的自塑性內(nèi)彈片；所述上密封體底部與上頂板固定，且上密封體內(nèi)套設(shè)有開口向上的自塑性內(nèi)彈片。

6、進一步的，所述上密封體和下密封體的外表面還能夠匹配設(shè)置一層橡膠密封隔膜，所述橡膠密封隔膜為丁腈或氟橡膠。

7、進一步的，所述彈性件包括彈簧和伸縮桿，所述伸縮桿垂直安裝在上頂板和下頂板之間，伸縮桿外套裝有彈簧，所述彈簧上頂面和下頂面分別頂壓上下頂板之間。

8、進一步的，所述外環(huán)板頂部端口處還設(shè)有限位擋臺。

9、進一步的，所述下密封組件還包括下卡板和下囊體；所述內(nèi)環(huán)板下方的外環(huán)板內(nèi)部設(shè)有環(huán)槽，所述環(huán)槽內(nèi)套裝有下卡板，所述下卡板遠離下頂板的一側(cè)固定連接有下囊體，所述下囊體與上密封體連通；所述下卡板與下頂板卡裝固定。

10、進一步的，所述浮盤上通過安裝扣固定有上環(huán)管和下環(huán)管，所述上氣泵通過第一氣管與上環(huán)管連通，所述上環(huán)管上均勻設(shè)有上支氣管，各上支氣管分別與上密封體連通，且第一氣管上安裝有上氣閥；所述下氣泵通過第二氣管與下環(huán)管連通，所述下環(huán)管上均勻設(shè)有下支氣管，各下支氣管分別與下密封體連通，且第二氣管上安裝有下氣閥。

11、本發(fā)明還提供一種儲罐高效全補償式彈性密封裝置的安裝方法，包括以下步驟：

12、步驟1、將支撐架放置在浮盤側(cè)邊并調(diào)整位置，確保其水平且穩(wěn)固，使用螺栓將支撐架內(nèi)側(cè)與浮盤固定連接；

13、步驟2、將下頂板垂直安裝在外環(huán)板上方，使外環(huán)板底部與儲罐罐壁緊貼，形成下密封腔室，將下密封體匹配套裝在下密封腔室內(nèi)；

14、步驟3、將上頂板與內(nèi)環(huán)板垂直安裝，使內(nèi)環(huán)板頂部與儲罐罐壁緊貼，形成上密封腔室，將上密封體匹配套裝在上密封腔室內(nèi)；并將彈性件沿圓周均布固定與上下頂板之間；

15、步驟4、通過螺栓將外環(huán)板固定連接至支撐架上，并安裝好托板、u型壓板和貫穿螺栓，緊固螺母，使外環(huán)板與支撐架牢固結(jié)合；

16、步驟5、將上氣泵通過第一氣管與上環(huán)管連通，并在第一氣管上安裝上氣閥，各上支氣管從上環(huán)管分出，分別與上密封體連通；將下氣泵通過第二氣管與下環(huán)管連通，并在第二氣管上安裝下氣閥，各下支氣管從下環(huán)管分出，分別與下密封體連通；

17、步驟6、通過控制器分別驅(qū)動上下氣泵向上密封體和下密封體中注入氣體，使其膨脹，保證上下密封體側(cè)邊與儲罐罐壁緊貼；并使上囊體與下密封體通過下支氣管連接，將下囊體與上密封體通過上支氣管連接。

18、上述技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明提供的密封裝置巧妙地解決了儲罐與浮盤之間密封裝置在頻繁升降過程中面臨的持續(xù)摩擦與磨損問題，具備以下特點：一是能夠在浮盤升降過程中實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，減少密封橡膠體與儲罐內(nèi)壁的直接接觸，從而降低磨損；二是應(yīng)具備優(yōu)異的彈性補償能力，以應(yīng)對浮盤因液位變化而產(chǎn)生的位移，確保密封效果不受影響；三是結(jié)構(gòu)設(shè)計需合理，便于安裝與維護，且能夠適用于多種類型的浮頂儲罐。

19、本發(fā)明利用上下氣泵對應(yīng)控制的氣路連接結(jié)構(gòu)，上密封體和下密封體交替膨脹與收縮，從而形成強密封與弱密封狀態(tài)的動態(tài)調(diào)整。這種氣壓調(diào)節(jié)機制能夠快速響應(yīng)浮盤位置的變化，使其在浮盤上下移動的過程中始終與儲罐內(nèi)壁緊密接觸，實現(xiàn)高效密封，有效防止介質(zhì)揮發(fā)和泄漏。

20、本發(fā)明中上頂板與下頂板之間沿圓周間隔分布的多組彈性件，通過間歇性的儲能與釋放，向上密封組件和下密封組件提供了額外的支撐和緩沖作用，使得密封裝置在受到外力作用時能夠保持穩(wěn)定的密封效果。