阅读说明：本技术 一种用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置及方法 (Gas collecting pipeline linkage one-way cutoff device and method for oil gas loading and unloading ) 是由 刘麟 李京 陈普宽 王为周 刘成文 陶卉 单继强 方亮 黄维秋 张伟 王志坚 于 2021-07-16 设计创作，主要内容包括：一种用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置及方法,包括油气输送管道、输气管Ⅰ、输气管Ⅱ、过料型气缸、连接法兰、连杆机构Ⅰ、连杆机构Ⅱ、连杆机构Ⅲ、下密封件、活塞、上密封件、气相接口、收集装置、密封橡胶、存储罐组成。其中,油气输送管道与气相接口固定于连接法兰上端,上密封件与下密封件之间采用线性密封,上密封件与气相接口焊接固定,下密封件与连杆机构Ⅲ焊接固定,连杆机构Ⅰ、连杆机构Ⅱ与连杆机构Ⅲ铰链连接,另连杆机构Ⅲ与输油管道铰接连接,收集装置与气相接口柔性连接。该装置在联动机构与气相管道油气压力共同作用下闭合,防止油气经装卸臂集气管道倒流泄漏,同时减少作业程序,降低劳动强度。(A gas collecting pipeline linkage one-way cutoff device and method for oil and gas loading and unloading comprises an oil and gas conveying pipeline, a gas conveying pipeline I, a gas conveying pipeline II, a material passing type cylinder, a connecting flange, a connecting rod mechanism I, a connecting rod mechanism II, a connecting rod mechanism III, a lower sealing element, a piston, an upper sealing element, a gas phase interface, a collecting device, sealing rubber and a storage tank. The oil and gas conveying pipeline and the gas phase interface are fixed to the upper end of the connecting flange, linear sealing is adopted between the upper sealing piece and the lower sealing piece, the upper sealing piece is welded and fixed with the gas phase interface, the lower sealing piece is welded and fixed with the connecting rod mechanism III, the connecting rod mechanism I and the connecting rod mechanism II are hinged with the connecting rod mechanism III, the connecting rod mechanism III is hinged with the oil conveying pipeline, and the collecting device is flexibly connected with the gas phase interface. The device is closed under the combined action of the linkage mechanism and the oil gas pressure of the gas phase pipeline, so that the backflow leakage of oil gas through the gas collecting pipeline of the loading and unloading arm is prevented, meanwhile, the operation procedures are reduced, and the labor intensity is reduced.)

一种用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置及方法

技术领域

本发明涉及流体装卸专用设备，具体涉及一种用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置及方法。

背景技术

油气装卸过程中的挥发泄漏是国内外难以攻克的技术瓶颈，一方面泄漏损耗造成部分行业部门动力不足，给国民经济发展带来负面影响。同时，油气泄漏造成环境污染，严重危害工人健康，油品装运现场充斥油气介质，极易发生燃爆、中毒等安全事故，给国民经济带来重大损失。因此针对高密封性高效集气流体装卸臂的研究极为迫切。

特别地，所有装卸臂的集气管道（气相管）均连接至油气回收系统，当部分装卸臂作业时，油气从空闲装卸臂的集气管道倒流，直接排放至大气，形成浪费与污染，危及现场安全与作业人员健康安全。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置及方法，将其装配在油气装卸臂的集气管道（气相管），使之与压紧自锁机构联动，能够有效防止油气经装卸臂集气管道倒流泄漏，同时减少作业程序，降低劳动强度。

技术方案：一种用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置，包括油气输送管道、收集装置和存储罐，所述油气输送管道一端与油气装卸臂的集气管道连接，另一端穿入存储罐内部，用于向存储罐内输送油气，收集装置与存储罐顶部连通，用于收集存储罐上部挥发油气，所述用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置还包括输气管Ⅰ、输气管Ⅱ、过料型气缸、连接法兰、连杆机构Ⅰ、连杆机构Ⅱ、连杆机构Ⅲ、下密封件、密封塞、上密封件、气相接口，所述过料型气缸与气相接口固定于连接法兰上端，连接法兰下端与存储罐连接，连接法兰包括设于底端的油气感应装置，用于判断油液的位置，气相接口一端贯穿连接法兰伸入存储罐内部顶端，另一端与收集装置连接，上密封件设于气相接口伸入存储罐内部的一端，上密封件内部中空、边缘与气相接口边缘连接；

所述过料型气缸包括缸体和活塞，活塞的活塞杆为油气输送管道的上部，缸体内设有供活塞滑动的滑道，一侧滑道的外侧设有夹层通道，所述夹层通道与活塞底部和缸体底部形成的密闭区域连通，所述输气管Ⅱ与夹层通道的顶部连接，所述输气管Ⅰ与活塞顶部和缸体顶部形成的密闭区域连通；

油气输送管道的下部外侧与连杆机构Ⅰ的一端固定连接，连杆机构Ⅰ的另一端与连杆机构Ⅱ的一端铰接连接，连杆机构Ⅱ的另一端与连杆机构Ⅲ铰链的一端固定连接，连杆机构Ⅱ与连杆机构Ⅲ的连接处与通过支架固定于连接法兰上的销体形成转动副，连杆机构Ⅲ与下密封件焊接，密封塞与下密封件连接，密封塞和上密封件内部中空对应，下密封件和上密封件一一对应且线性密封。

作为优选，所述用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置还包括补偿器，所述补偿器设于连杆机构Ⅰ与连杆机构Ⅱ之间。

作为优选，所述补偿器为弹簧补偿器，弹簧补偿器一端与连杆机构Ⅱ的右端连接，另一端与连杆机构Ⅰ的上端连接，可以有效防止存储罐口尺寸不统一导致的气缸行程不固定而损坏连杆，保证截断机构（上密封件、密封塞、下密封件）随锁紧机构（连杆机构）联动开通。

作为优选，所述用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置还包括密封橡胶，所述密封橡胶设于连接法兰与存储罐连接处。能够进一步提高截断机构的密封性。

作为优选，上密封件、下密封件和密封塞为橡胶件。

作为优选，所述过料型气缸内滑道的高度为100 ~ 500 mm。

基于上述的装置用于油气装卸的集气管道联动单向截断的方法，步骤如下：当油气装车作业时，压缩空气从输气管Ⅱ进入气缸，气缸内原有的压缩空气从输气管Ⅰ排出，压缩空气产生的压力使油气输送管道上升，同时带动连杆机构Ⅰ动作，最终使密封塞与气相接口分离，同时油气从油气输送管道进入存储罐，同时挥发油气从气相接口挥发至收集装置，从而实现油气收集与存储；利用油气感应装置判断油液的位置，油液靠近气相接口时，装车作业结束；当油气装车作业结束时，压缩空气从输气管Ⅰ进入气缸，气缸内原有的压缩空气从输气管Ⅱ排出，压缩空气产生的压力使油气输送管道下降，同时带动连杆机构Ⅰ动作，驱动下密封板向上转动，最终使密封塞封住气相接口，上密封件与下密封件紧密贴合，实现强密封。本发明所述过料型气缸驱动设计为通过压缩空气的注入量实现可持续加力，可使下密封件与上密封件之间产生适当的变形量，保证集气管道闭合可靠无泄漏。

有益效果：单向截断机构在联动机构与气相管道油气压力共同作用下闭合，有效防止油气经装卸臂集气管道倒流泄漏，同时减少作业程序，降低劳动强度。

压缩空气的注入量实现可持续加力，使密封件之间可以产生适当的变形量，保证集气管道闭合可靠无泄漏。

附图说明

图1 为本发明所述的用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置的示意图。

图中各数字标号代表如下：1.油气输送管道；2.输气管Ⅰ；3.输气管Ⅱ；4.过料型气缸；5.连接法兰；6.连杆机构Ⅰ；7.连杆机构Ⅱ；8.连杆机构Ⅲ；9.补偿器；10.下密封件；11.密封塞；12.上密封件；13.气相接口；14.收集装置；15.密封橡胶；16.存储罐。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置，参见图1，包括油气输送管道1、收集装置14和存储罐16，所述油气输送管道1一端与油气装卸臂的集气管道连接，另一端穿入存储罐16内部，用于向存储罐16内输送油气，收集装置14与存储罐16顶部连通，用于收集存储罐16上部挥发油气，所述用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置还包括输气管Ⅰ2、输气管Ⅱ3、过料型气缸4、连接法兰5、连杆机构Ⅰ6、连杆机构Ⅱ7、连杆机构Ⅲ8、下密封件10、密封塞11、上密封件12、气相接口13，所述过料型气缸4与气相接口13固定于连接法兰5上端，连接法兰5下端与存储罐16连接，连接法兰5包括设于底端的油气感应装置，用于判断油液的位置，气相接口13一端贯穿连接法兰5伸入存储罐16内部顶端，另一端与收集装置14连接，上密封件12设于气相接口13伸入存储罐16内部的一端，上密封件12内部中空、边缘与气相接口13边缘连接；

所述过料型气缸4包括缸体和活塞，活塞的活塞杆为油气输送管道1的上部，缸体内设有供活塞滑动的滑道，一侧滑道的外侧设有夹层通道，所述夹层通道与活塞底部和缸体底部形成的密闭区域连通，所述输气管Ⅱ3与夹层通道的顶部连接，所述输气管Ⅰ2与活塞顶部和缸体顶部形成的密闭区域连通；

油气输送管道1的下部外侧与连杆机构Ⅰ6的一端固定连接，连杆机构Ⅰ6的另一端与连杆机构Ⅱ7的一端铰接连接，连杆机构Ⅱ7的另一端与连杆机构Ⅲ8铰链的一端固定连接，连杆机构Ⅱ7与连杆机构Ⅲ8的连接处与通过支架固定于连接法兰5上的销体形成转动副，连杆机构Ⅲ8与下密封件10焊接，密封塞11与下密封件10连接，密封塞11和上密封件12内部中空对应，下密封件10和上密封件12一一对应且线性密封。

基于上述的装置用于油气装卸的集气管道联动单向截断的方法，步骤如下：当油气装车作业时，压缩空气从输气管Ⅱ3进入过料型气缸4，过料型气缸4内原有的压缩空气从输气管Ⅰ2排出，压缩空气产生的压力使油气输送管道1上升，同时带动连杆机构Ⅰ6动作，最终使密封塞11与气相接口13分离，同时油气从油气输送管道1进入存储罐16，同时挥发油气从气相接口13挥发至收集装置14，从而实现油气收集与存储；利用油气感应装置判断油液的位置，油液靠近气相接口13时，装车作业结束；当油气装车作业结束时，压缩空气从输气管Ⅰ2进入过料型气缸4，过料型气缸4内原有的压缩空气从输气管Ⅱ3排出，压缩空气产生的压力使油气输送管道1下降，同时带动连杆机构Ⅰ6动作，驱动下密封板向上转动，最终使密封塞11封住气相接口13，上密封件12与下密封件10紧密贴合，实现强密封。本发明所述过料型气缸4驱动设计为通过压缩空气的注入量实现可持续加力，可使下密封件10与上密封件12之间产生适当的变形量，保证集气管道闭合可靠无泄漏。

实施例2

同实施例1，区别在于，所述用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置还包括补偿器9，所述补偿器9设于连杆机构Ⅰ6与连杆机构Ⅱ7之间。所述补偿器9为弹簧补偿器，弹簧补偿器一端与连杆机构Ⅱ7的右端连接，另一端与连杆机构Ⅰ6的上端连接，可以有效防止存储罐口尺寸不统一导致的气缸行程不固定而损坏连杆，保证截断机构（上密封件12、密封塞11、下密封件10）随锁紧机构（连杆机构）联动开通。所述用于油气装卸的集气管道联动单向截断装置还包括密封橡胶15，所述密封橡胶15设于连接法兰5与存储罐16连接处。能够进一步提高截断机构的密封性。上密封件12、下密封件10和密封塞11为橡胶件。所述过料型气缸4内滑道的高度为100 ~ 500 mm。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。