低温船用输油臂的试验研究.doc

低温船用输油臂的试验研究 ? 机械制造与研究?冯是公,等?低温船用输油臂的试验研究 低温船用输油臂的试验研究 冯是公,王大新.王敏,王利民,陈建新 (连云港远洋流体装卸设备有限公司,江苏连云港222062) 摘要:对输送低温介质的船用输油臂的结构,解决的关键问题以及试验方案提出了详细的说 明,并对试验结果进行了总结,试验结果及产品使用表明,采用此种结构的输油臂,能装卸 一 163℃以上的低温液体介质,可以完全替代进口产品. 关键词:低温;输油臂;旋转接头;紧急脱离接头;试验 中图分类号:U664.43文献标识码:B文章编号:1671—5276{2007}02—0051—03 TheTestandResearchforCryogenicMarineLoadingArm FENGShi—gong,WANG【)a—xin,WANGmin,WANGLi—ming,CNJian—xin (LianyungangOceanLiquidLoadingandUnloadingMachineryCo.,Ltd.,Lianyungang222062,China) Abstract:ThisisadetailedaccouuntfortherequirementsandteStmethodsformarineloadinga丌nusedtOtransportcryogenic products,thepaperalsosummarizedtheteStreSults.Wegotaconclusionthatthiskindofloadingamp;rmcanbeusedtOtransport theproductswithtemperatureabove一163C. Keywords:cryogenic;marineloadingarm;swiveljoint;teSt 0前言 码头作业过程中常用的船用输油臂,主要用来装卸油 船及化工船舶的液态介质,对于常温的介质如油品及化工 品等一般用常规输油臂来装卸,但对于低温介质如低温乙 烯(一104℃),液化天然气(一163℃)等装卸作业用常温输 油臂来装卸远远不能满足使用要求,在低温情况下,输油 臂的关键部件旋转接头,紧急脱离系统等部件都要发生低 温收缩等变化,所以必须对它们进行彻底改进才能保证在 低温作业时,在自然条件下不会发生被冰层卡住以致脱离 系统脱不开及旋转接头转不动等情况发生.目前国内所 有的低温装卸输油臂全部采用国外进口产品,价格极其昂 贵,为了解决此技术问题,实现该类产品的国产化,我们对 该产品进行了试验研究,并获得成功,而且推向了市场. 由于低温输油臂主要解决的是这样几个问题,即:钢 材在低温状态下的焊接和冷脆性问题;各转动部件和紧急 脱离系统脱离后的密封圈在低温条件下的密封可靠性问 题.关于钢材在低温条件下的焊接和冷脆性问题,我们把 所有和低温介质接触的零部件选用成熟的奥氏体不锈钢 材料(ss3o4)及焊接工艺可以解决此问题,但关键是要解 决在低温条件下由于密封圈冷收缩对密封可靠性的影响 问题. 具体试验点分为旋转接头,紧急脱离系统和整体输油 臂几个部分. 1低温旋转接头的试验 旋转接头的结构如图1所示,首先为了使滚道内水蒸 汽不至于在低温情况下结冰,在接头的滚道内侧主副密封 圈之间设置封闭的空腔,然后在空腔内通人循环氮气,从 口1进入,从口2放出,不断地把内部介质辐射的能量带 出旋转接头体外;接头的关键部件密封圈采用低温材料制 MachineBuilding日Automation,Apt2007,36(2):51～53 造,内部镶嵌双层奥氏体不锈钢骨架,如图2所示,这样可 避免在低温下补偿由于密封圈材料的过度收缩而降低密 封效果. 1一进口;2一出口 图1旋转接头的结构 图2内部镶嵌双层不锈钢骨架 试验步骤如下: a)清理工作:将已经检验合格的旋转接头用丙酮清 洗干净,不得有水,油及污垢.用同样的方法将其它的试 验零件及外购管件都清洗干净,作好试验准备工作; b)配管工作:将已清洗好的旋转接头组件,试验零件 及外购管件按配管图3所示连接好; c)具体试验步骤: 试验1,旋转接头组件低温密封试验.: 第一步,打开阀门1,2,5将低温旋转接头吹扫干净, .51 鲁 ? 机械制造与研究?冯是公,等?低温船用输油臂的试验研究 图3配管图 然后关闭阀门2,5,但旋转接头滚道处仍有氮气在吹扫; 第二步,将阀门3,4打开,将液氮通到低温旋转接头 的内部.然后,将阀门5慢慢开启控制其内部压力在一定 范围(0.6MPa),试验低温旋转接头进行冷却.当旋转接 头内温度降至规定温度±5℃时关闭阀门3,4,如用氦气 检验时需打开阀门5放掉液氮充氦气(或二氧化碳气); 第三步,待压力升至0.6MPa或更高的规