Файл: Рачевский, Б. С. Транспорт и хранение углеводородных сжиженных газов.pdf

из основания с отверстиями под анкерные болты, трубы со штуцером для подвода сжатого воздуха и пустотелого вала.

11а пустотелый вал колонны монтируются на шарикоподшипни­ ках ступицы 2 и распределитель 3. С помощью ступицы 2 осуще­ ствляется монтаж и вращение платформы 4.

Распределитель 3 предназначен для подвода газа и воздуха к вращающимся коммуникациям карусельного агрегата. Он состоит из неподвижной оси, закрепленной на пустотелом валу колонны с помощью резьбы, и вращающегося корпуса. Между ними располо­ жены манжетные уплотнения. Через верхнее отверстие оси посту­ пает газ, через нижнее отверстие подводится сжатый воздух.

Платформа агрегата представляет собой круглую разъемную несущую площадку, на которой смонтированы коллекторы сжижен­ ного газа и коллектор для воздуха, клапаны-отсекатели и весовые устройства.

Коллектор сжиженного газа предназначен для приема газа от распределителя 3 и подачи его к клапану-отсекателю 14. Коллектор оборудован вентилями 13, предназначенными для отключения каж­ дого клапана-отсекателя на случай неисправности и ремонта.

Коллектор воздуха 11 через резинотканевые рукава принимает воздух от распределителя 3 и подает его к пневматическим струбци­ нам 17 по резинотканевым рукавам. От этого же коллектора сжатый воздух, средуцированный до давления Р = 2 кгс/см2 с помощью регулятора давления 10, подается к коллектору 9.

-2350 2000-

Рис. 107. Малопозиционный карусельный газонаполнительный агрегат типа ГНК:

1 — вертикальная колонна; г — струбцина; 3 — распределитель; 4 — платформа; 5 — люлька; 6 — упор; 7 — загрузочный рольганг; 8 — разгрузочный рольганг; 8 — контроль­ ные весы; Ю — привод агрегата

228

От коллектора .9 воздух поступает по резинотканевым рукавам в надмембранное пространство воздушной полости клапана-отсека- теля 14.

Клапан-отсекатель 14 открывает п н})екращает подачу газа, иду­ щего от коллектора 12 к пневматической струбцине и через нее в баллон. Открытие и закрытие клапана-отсекателя производятся автоматически от пневматического датчика 16, воздух к которому подводится из надмембранной полости клапана-отсекателя по рези­ нотканевому рукаву.

Клапап-отсекатель состоит из двух частей — воздушной и газо­ вой. В корпусе газовой части имеются клапан, пружина и запорная пробка, на корпусе — два штуцера, расположенных над седлом и под седлом клапана. Клапан прижимается к седлу пружиной.

Воздушная часть клапана-отсекателя состоит из двух разъемных фланцев с помещенными между ними тарельчатыми толкателем

имембраной. В верхнем фланце имеются два штуцера для подвода

иотвода воздуха, в штуцере для подвода воздуха — калибровочное сопло.

Внижнем фланце клапана-отсекателя имеются четыре резьбовых отверстия и паз. В паз вмонтирован флажок-указатель. Между газо­ вой и воздушной частями клапана-отсекателя размещена диафрагма, предотвращающая утечку газа из газовой полости в атмосферу.

Весовое устройство 15 подает команду на прекращение подачи газа в баллон при достижении заданного веса-брутто.

Весовое устройство представляет собой безмен, позволяющий взвешивать баллоны весом до 110 кг, и состоит из полотна с приз­

мами, серьгами и передвижной гирей, противовеса, гпредержателя и кронштейна, с помощью которого полотно крепится к платформе.

Подвесная площадка для установки баллонов состоит из роль­ ганга, бортов и стойки с крюком.

При помощи крюка люлька крепится к безмену па заданной высоте от пола. Соединение крюка выполнено на резьбе, за счет чего обеспечивается регулировка высоты люльки и установка ее на оди­ наковой высоте с загрузочным н разгрузочным рольгангами.

По разгрузочному рольгангу производится разгрузка заполнен­ ных баллонов с люльки и транспортировка их к конвейеру.

Для предотвращения раскачивания люлек при загрузке и раз­ грузке баллонов служит упор 7.

Привод агрегата состоит нз электродвигателя во взрывобезопас­ ном исполнении, дискового вариатора, червячного редуктора, вер­ тикального вала, заключенного в трубу, клиноременной и фрик­ ционной передач, осуществляющих вращение платформы агрегата. Вариатор привода (степень вариации от 1 до 0,6) в зависимости от емкости баллона об!еспечивает требуемую скорость вращения плат­ формы. Один оборот карусельного агрегата может продолжаться от 1 до С мин.

Вес баллонов контролируется на весах РП-150Ц13.

После загрузки баллона на люльку оператор присоединяет пнев-

230

мострубцииу к вентилю баллона. При этом клапан автоматически открывается и газ поступает к вентилю баллона. Оператор открывает вентиль баллона и залает вес-брутто па шкале безмена. При дости­ жении веса баллона с газом до заданной величины противовес без­ мена и колпачок, сидящий на конце сопла, опускаются вниз. .Вслед­ ствие этого воздух из подмембранной полости клапана-отсекателя выходит в атмосферу. Создаваемое мембраной усилие исчезает и кла­ пан под воздействием обратной пружины перекрывает подачу газа

вбаллон.

По море подхода люльки к разгрузочному рольгангу второй опе­

ратор закрывает вентиль баллона, отсоединяет струбцину и обмыли­ вает вентиль. У разгрузочного рольганга оператор снимает баллон с люльки и подает его на контрольные весы.

После удаления баллона с люльки противовес безмена возвра­ щается в исходное положение. Колпачок закрывает отверстие сопла, и надмембранное пространство отсекателя разобщается с атмосферой. Сжатый воздух через входной штуцер отсекателя заполняет надмем­ бранное пространство, создает необходимое усилие для открытия клапана, и газ поступает к пневматической струбцине.

Агрегат может комплектоваться пневмострубцинами для напол­ нения баллонов, оборудованных угловыми вентилями и наполни­ тельными головками ГН-1 для наполнения баллонов, оборудован­ ных клапанами типа КБ.

При использовании агрегата для наполнения только 27-литровых баллонов, оборудованных клапанами КБ, коллектор воздуха давле­ нием 6 кгс/см2 и резинотканевые рукава этого коллектора отклю­ чаются.

В Советском Союзе и за рубежом применяется в основном весо­ вой способ контроля наполнения баллонов методом непосредствен­ ного измерения количества газа в баллоне. Однако весовой способ контроля наполнения баллонов имеет ряд недостатков.

Баллоны, находящиеся в обращении, даже с одинаковыми гео­ метрическими размерами, существенно отличаются друг от друга по весу. Объясняется это значительными допусками на толщину стальных листов, из которых изготовляются баллоны. При заполне­ нии баллонов на весовых установках (автоматических и ручных) оператор каждый раз устанавливает конечный вес брутто баллонов. При этом оператор выполняет в уме операцию сложения весов, что часто приводит к ошибкам установки заданной дозы. Операция установки конечного веса занимает много времени. Так, при работе на карусельном агрегате установка веса дозы занимает около 50% времени обработки баллона оператором на входе агрегата, это огра­ ничивает производительность агрегата. Автоматизировать же эту операцию на данном этапе не представляется возможным.

В соответствии с действующими в СССР правилами безопасности степень заполнения баллонов должна определяться в зависимости от плотности сжиженного газа и разности его температур во время заполнения и последующего хранения. При разности температур

231

до 4(Р С степень заполнения принимается рапной 8Г)°«, а п])и боль­ шей разности она должна соответственно снижаться. Дифференци­ рованное заполнение баллонов в зависимости от из.менения плотности сжиженного газа при весовом способе контроля наполнения крайне сложно из-за постоянного контроля за изменением состава газа и температуры. Но даже в том случае, если бы это удалось осуществить, возникли бы трудности при определении необходимой весовой дозы, так как оператору в короткое время необходимо производить опе­ рацию сложения различных цифр. Автоматизация зтой операции является сложной технической задачей.

При проверке наполнения те же трудности стоят перед контро­ лером. Весовая доза наполнения в настоящее время устанавливается следующим образом: считают, что заполняемым газом является про­ пан, обладающий наиболее высоким коэффициентом объемного рас­ ширения. Действующие правила допускают наполнение 0,425 кг пропана на 1 л объема. Так, например, баллон вместимостью 50 л наполняется 0,425 X 50 = 21,5 кг сжиженного пропана. Для удоб­ ства на многих наполнительных станциях принята норма наполне­ ния 21 кг для 50-литрового баллона. Однако элементарный подсчет показывает, что при использовании сжиженного газа среднего со­ става (70% пропана и 30% бутана), а также при температуре залива­ емого газа в баллон от —10 до -'-15° С было бы безопасным налить в баллон на 1,5—1,7 кг жидкости больше, чем указанная доза.

Такгш образом, гарантируя безопасную эксплуатацию баллона, можно полнее использовать его объем, однако при весовом способе контроля наполнения техническая реализация этой возможности

затруднительна.

Всвязи с большой опасностью переполнения баллона, которое может привести к его разрыву, необходимо контролировать наполне­

ние баллона, залитого на карусельном агрегате. Операция эта при весовом способе контроля не поддается автоматизации. Контроль осуществляется на циферблатных весах контролером. Она занимает длительное время, существенно снижая производительность агрегата. Не исключается возможность пропуска неправильно заполненного баллона. Для повышения личной ответственности контролера на каждый баллон оформляется соответствующий документ, в котором указывается номер баллона, установленная доза наполнения и истин­ ный вес порции. Для оформления этой документации требуется специальный человек.

Весы имеют значительные размеры, поэтому агрегат на 20 авто­ матических установках имеет диаметр поворотной платформы 6 м.

Ввиду того, что весы испытывают значительные динамические нагрузки при загрузке и разгрузке баллонов, они часто выходят из строя, призмы весов подвержены износу, вследствие этого надеж­ ность работы карусельных агрегатов недостаточна.

232

Стремление устранить указанные недостатки, снизить стоимость изготовления .механизированных наполнительных агрегатов и по­ высить надежность их работы привело к созданию повой конструк­ ции механизированного агрегата для наполнения баллонов.

В новой конструкции карусельного агрегата вместо весовых на­ полнительных ячеек используется радиоактивный индикатор уровня

(рис. 109).

Учитывая, что применение радиоактивных индикаторов уровня по числу наполнительных ячеек способствовало бы образованию повышенной радиации в баллонно-наполнительном цехе, источник радиоактивного излучения помещается в центре вращающейся плат­ формы. а защитный контейнер имеет малые отверстия по числу на­ полнительных ячеек, коммутирующих радиоактивные лучи.

Карусельный агрегат состоит из подающего конвейера 15 и от­ водящего конвейера 8, примыкающих к вращающейся платформе 14, на которой помещаются заполняемые баллоны 3, 5. Подача баллонов па платформу осуществляется при помощи механизма загрузки 9, вращательное движение платформа получает от привода 1. В центре вращающейся платформы расположен уплотнитель 6, предназна­ ченный для передачи сжиженного газа от неподвижных коммуника­ ций к вращающимся трубопроводам. Па платформе также располо­ жены ампула с радиоактивным элементом 16, контейнер с коммулирующими отверстиями 4, приемники излучения 11, установленные за баллонами с противоположной от источника излучения стороны. Для отключения подачи жидкости при достижении ее уровня в бал­ лоне до заданной величины служат электрические или электропневматические автоматические отсечки 7. На агрегате также смонтированы неподвижные экраны 10 и 12, создающие дополнительную биологи­ ческую защиту и коммуникации сжиженного газа 2.

Баллоны конвейером подаются к механизму загрузки, автомати­ чески устанавливающему их на вращающуюся платформу. К запор­ ному устройству баллона автоматически присоединяется наполни­ тельная головка, соединяя коммуникации сжиженного газа с по­ лостью баллона. После присоединения к коммуникациям 2 баллоны начинают заполняться, и по мере вращения количество жидкости приближается к требуемой порции. Заполнение баллонов заканчи­ вается в определенном секторе А перед разгрузкой, угол которого составляет 60—90°. На этом участке необходимо контролировать уровень наполнения баллонов, отключая подачу газа при достиже­ нии заданного уровня. Гамма-излучение контролирует, достиг ли уровень жидкости в баллоне заданной величины на протяжении всего сектора. Величина сектора А устанавливается в зависимости от числа постов на агрегате и вида заполняемых баллонов. Осталь­ ная часть вращающейся платформы, за исключением сектора А, закрыта от излучений неподвижным экраном, создающим дополни­ тельную биологическую защиту. Баллоны, порция сжиженного газа в которых приближается к заданной величине, обследуются радиоизотопным датчиком. Если уровень жидкости в баллоне

2 3 3