浮顶储罐用一次密封装置及其安装方法技术领域
本发明属于油气储运技术领域，特别涉及一种浮顶储罐用一次密封装置及其安装方法。
背景技术
浮盘边缘密封是大型原油储罐控制油气挥发最重要的装置之一，使用密封之后，可以大
量减少油品的挥发损失。浮盘边缘密封主要由两部分组成：一次密封和二次密封。一次密封
安装在浮盘与罐壁之间的环形空间内部，通常与油品直接接触。为了进一步降低油品蒸发损
耗，在原有一次密封的上面再加上一套密封装置，即二次密封。
一次密封根据结构的不同主要分为三种类型：机械密封、弹性软密封和管式充液密封。
机械密封由于内部结构复杂，在雷击时有可能发生放电，导致边缘密封处发生着火爆炸
事故。并且对于罐壁变形较严重的储罐，上述装置无法满足密封要求时，会在密封靴板与罐
壁之间形成一定的间隙，不仅导致油气挥发，而且在遭受雷击时易形成放电间隙。弹性软密
封有结构简单、内部无金属部件(雷击时不会发生间隙放电)、对罐壁变形适应性较好等优点。
已有的弹性泡沫塑料密封普遍采取浸液式的安装方式，长时间使用后会出现橡胶包袋老化、
填充海绵弹性不足的现象，并且在密封上方与二次密封油气隔膜之间，存有较大的油气空间，
储罐遭受雷击时仍有发生着火爆炸的可能。公告号为CN 204250669U的实用新型专利公开了
一种浮顶储罐浮盘的持续连体密闭式无油气空间的密封结构，该专利给出了一种新型泡沫塑
料密封装置，将原有一次密封的橡胶带改为T形结构，其中一个边与二次密封油气隔膜之间
形成一个新的密闭环形空间，并在内部添加了软质的弹性海绵；该结构虽然弥补了浸液式安
装泡沫塑料密封结构内部油气空间大的缺点，但是对于罐壁变形严重的储罐，该结构仍然无
法对过大的边缘间隙进行很好的密封。公开号为CN 104355004 A的发明专利申请公开了一种
外浮顶罐浮盘与罐壁间密封装置及其安装方法，该发明专利申请给出了一种优化泡沫塑料密
封装置的方法，与前者类似，只是该结构使用了一块新的配种式的橡胶带，未使用T型橡胶
带；该发明专利申请是用于在役泡沫塑料密封结构的优化，可以进行带油更换。公告号为CN
204078521 U的实用新型专利公开了一种浮顶油罐一次密封装置，该实用新型专利公开了一
种新型的一次密封装置，其实质是在充液管式密封装置上部装一套主动灭火系统，在密封装
置出现高温或明火时，主动进行灭火。以上技术都不能很好的满足浮盘边缘密封的要求，存
在密封间隙、边缘间隙内有油气空间或者密封结构内存在雷击放电点等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提出一种浮顶储罐用一次密封装置，以解决现有泡沫塑料密封结构弹
性不足的问题，能够适应储罐罐壁更大变形的要求。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
浮顶储罐用一次密封装置，包括支座、支撑杆、扭转弹簧、橡胶包带、海绵、固定板、
上密封橡胶带和下密封橡胶带；其中，
在支座上设有用于与浮盘边缘板结合的螺栓孔以及用于安装支撑杆的一号轴孔；扭转弹
簧和支撑杆的上端通过一根伸入到一号轴孔内的连接轴共同安装到支座上；
在支撑杆的下端前侧表面处设有一号连接座，在一号连接座上设有二号轴孔；在支撑杆
的下端后侧表面处安装有橡胶垫板；
橡胶包带、海绵和固定板均位于支撑杆的前下方；
橡胶包带的上端与上密封橡胶带的下端共同安装到固定板上；上密封橡胶带沿所述支撑
杆的前侧向上伸展并绕过支座的顶部，上密封橡胶带的上端与支座安装在一起；
橡胶包带的下端与下密封橡胶带的下端共同安装到固定板上；下密封橡胶带沿所述支撑
杆的后侧向上伸展至支座位置，下密封橡胶带的上端与支座安装在一起；
海绵位于由橡胶包带与固定板围成的充填区域之间；
在固定板的中部设有二号连接座，在二号连接座上设有三号轴孔，支撑杆的下端与固定
板之间通过依次穿过上述二号轴孔和三号轴孔的连接轴进行连接。
优选地，所述浮顶储罐用一次密封装置还包括角钢和螺栓；其中，
橡胶包带的上端与上密封橡胶带的下端通过角钢和螺栓安装到固定板的上端；橡胶包带
的下端与下密封橡胶带的下端通过角钢和螺栓安装到固定板的下端。
此外，本发明还提出了一种浮顶储罐用一次密封装置的安装方法，其采用如下方案：
浮顶储罐用一次密封装置的安装方法，其针对的密封装置为上述的浮顶储罐用一次密封
装置；所述安装方法具体包括如下步骤：
(1)将浮顶储罐用一次密封装置的所有部件运送到浮盘上方；
(2)在浮盘上方对橡胶包带和海绵进行组装；
(3)将橡胶垫板安装到支撑板下端，通过连接轴将支撑杆的下端与固定板进行连接；
(4)将橡胶包带的上端与上密封橡胶带的下端共同安装到固定板上，同时将下密封橡胶
带的下端与橡胶包带的下端共同安装到固定板上；
(5)将支座安装到浮盘边缘板的顶部，然后将组装后的上述部件放入浮盘边缘间隙内，
使用连接轴将支撑杆的上端和扭转弹簧共同安装到支座上；
(6)将上密封橡胶带的上端和下密封橡胶带的上端与支座安装在一起。
本发明具有如下优点：
本发明述及的密封装置安装于浮盘边缘缝隙之间，在浮盘边缘间隙没有变化时，整个密
封装置受到海绵弹力和扭转弹簧的扭力作用与罐壁保持良好的贴合状态；当浮盘边缘间隙变
小时受到橡胶垫板的支撑始终处于垂直状态，然而海绵受力后压缩变形，进一步保证了密封
装置与罐壁的良好贴合状态；当浮盘边缘间隙变大时，密封装置与罐壁之间的压缩力变小，
此时受到扭转弹簧的扭力作用会将支撑杆向上弹起，从而使得橡胶包带与罐壁时刻保持紧密
的贴合状态，在支撑杆旋转的过程中，下密封橡胶带会随着固定板的升降而起伏变化，然而
无论在何种状态下，下密封橡胶带都能与液面始终贴合，从而起到防止油气挥发的目的。本
发明能够适应储罐罐壁更大变形的密封要求，并且由于上述密封装置消除了浮盘边缘间隙内
的油气空间，因此能有效降低密封圈火灾事故的发生。
附图说明
图1为本发明实施例1中浮顶储罐用一次密封装置的结构示意图；
图2为本发明实施例1的一次密封装置中支撑杆的结构示意图；
图3为本发明实施例1的一次密封装置中橡胶包带的结构示意图；
图4为本发明实施例1的一次密封装置中海绵的结构示意图；
图5为本发明实施例1的一次密封装置中固定板的结构示意图；
图6为本发明实施例1的一次密封装置中上部角钢和下部角钢的结构示意图；
图7为本发明实施例1的一次密封装置中扭转弹簧的主示图；
图8为本发明实施例1的一次密封装置中扭转弹簧的侧示图；
图9为本发明实施例1中浮顶储罐用一次密封装置的使用状态图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1
结合图1所示，浮顶储罐用一次密封装置，包括支座11、支撑杆10、扭转弹簧13、橡
胶包带2、海绵3、固定板7、上密封橡胶带16和下密封橡胶带4。其中，
在支座11上设有螺栓孔和一号轴孔。其中，螺栓孔位于支座11的后侧，通过该螺栓孔
可以将支座11安装在浮盘12边缘板的顶部。一号轴孔位于支座11的前端中部位置。
支座11的主要作用是支撑整个密封装置。具体的，扭转弹簧13和支撑杆10的上端通过
一根伸入到一号轴孔内的连接轴9共同安装到支座11上。
扭转弹簧13的结构如图7和图8所示，其作用在于当浮盘边缘间隙增大时，能够自动将
整个密封装置弹起，使本发明中的密封装置始终与罐壁1保持良好的贴合，防止油气挥发。
如图2所示，在支撑杆10的下端前侧表面处设有一号连接座18，在一号连接座18上设
有二号轴孔19；在支撑杆10的下端后侧表面处安装有橡胶垫板8。
在安装过程中，支撑杆10的下端后侧表面朝向浮盘12的边缘板位置，橡胶垫板8的作
用在于避免支撑杆10直接接触到浮盘边缘板。
如图3、图4和图5分别示出了橡胶包带2、海绵3和固定板7的结构示意图。在安装过
程中，橡胶包带2、海绵3和固定板7均位于支撑杆的前下方。其中，
橡胶包带2的上端通过角钢5和螺栓6安装到固定板7的上端，橡胶包带2的下端通过
角钢5和螺栓6安装到固定板7的下端。角钢5的结构如图6所示。
海绵3位于由橡胶包带2与固定板7围成的充填区域之间。海绵3的作用在于使橡胶包
带2与罐壁1具有良好的贴合状态。
如图5所示，在固定板7中部设有二号连接座20，在二号连接座20上设有三号轴孔17。
支撑杆10下端与固定板7之间通过依次穿过二号轴孔19和三号轴孔17的连接轴9连接。
此外，上密封橡胶带16的下端通过角钢5和螺栓6安装到固定板7的上端，上密封橡胶
带沿支撑杆的前侧向上伸展并绕过支座的顶部，上密封橡胶带的上端与支座安装在一起。
上密封橡胶带16的作用是防止异物落入密封结构内部。在安装过程中，上密封橡胶带
16应有一定的盈余，以对边缘间隙增大时，对密封的变化进行补偿。
下密封橡胶带4的下端通过角钢5和螺栓6安装到固定板7的下端，下密封橡胶带4沿
支撑杆的后侧向上伸展至支座位置，下密封橡胶带的上端与支座安装在一起。
在罐壁1没有变形，即浮盘12边缘间隙没有变化的情况下，下密封橡胶带4应与储罐1
液面贴合，有部分盈余的下密封橡胶带4浸在油品中。
下密封橡胶带4的作用是将储罐储存介质与密封结构隔离开来，防止油气挥发。
本实施例1中上密封橡胶带16和下密封橡胶带4所用的丁腈橡胶带应具有导静电功能、
金属材料应为镀锌结构。
实施例2
本实施例2中的浮顶储罐用一次密封装置的安装方法针对上述实施例1中的浮顶储罐用
一次密封装置，该一次密封采用浸液式的安装方式，具体安装步骤如下：
(1)将浮顶储罐用一次密封装置的所有部件运送到浮盘12上方；
(2)在浮盘12上方对橡胶包带2和海绵3进行组装；
(3)将橡胶垫板8安装到支撑板10下端靠近浮盘12边缘板的一侧，在支撑板10的另
一侧，通过连接轴9将支撑杆10的下端与固定板进行连接；固定板7应以连接轴9为中心，
可以上下翻转，这样可以使固定板7在使用过程中时刻保持与罐壁1处于平行的状态；
(4)将橡胶包带2的上端与上密封橡胶带16的下端共同安装到固定板7的上端，同时
将下密封橡胶带4的下端与橡胶包带2的下端共同安装到固定板7的下端；
(5)将支座11安装到浮盘12边缘板的顶部，然后将组装后的上述部件放入浮盘12边
缘间隙内，使用连接轴9将支撑杆10的上端和扭转弹簧13共同安装到支座11上；
(6)将上密封橡胶带16的上端和下密封橡胶带4的上端与支座11安装在一起。
本发明中浮顶储罐用一次密封装置的大致工作原理如下：
当浮盘12边缘间隙没有变化时，整个密封装置受海绵3的弹力和扭转弹簧13的扭力作
用，从而与罐壁1始终处于贴合状态。
当浮盘12边缘间隙变小时，支撑杆10受橡胶垫板8的支撑，始终处于垂直状态，但是
海绵3在受力之后，会压缩变形，整个密封装置会与罐壁1紧紧贴合在一起。
如图9所示，当浮盘12边缘间隙增大时，密封装置与罐壁1之间的压缩力变小，此时，
受扭转弹簧13力的作用，会将支撑杆10向上弹起，从而使橡胶包带2与罐壁1时刻保持紧
密贴合。而且间隙变化越大，支撑杆10旋转的角度也就越大。
支撑杆10弹起之后，由于固定板7与支撑杆10之间是通过连接轴9相连，所以无论支
撑杆10旋转角度有多大，固定板7都能始终与罐壁1保持平行状态。
在支撑杆10旋转的过程中，下密封橡胶带4会随着固定板7的升降而起伏变化，但不论
处在何种状态，下密封橡胶带4都能与液面始终贴合，从而起到防止油气挥发的目的。
现有密封的设计是按照浮盘12边缘间隙变化为±100mm进行设计的，即要求密封的可
变范围为R(-X/+X)。但是，当边缘间隙变化较大时，当前的密封结构就无法对浮盘进行很好
的密封，从而密封不严的情况，特别是使用较多的弹性海绵软密封结构。
然而通过使用本发明给出的一次密封装置，特别是在外浮顶储罐上，对于罐壁变形严重
的储罐，该一次密封装置具有弹性变化大的优点，变形可满足间隙变化R(-X/+3X)的要求；
并且该密封装置使用橡胶带将结构内部的部件与外界隔离开来，使之内部无法产生油气空间，
从而有效避免了发生在密封结构内部发生密封圈火灾事故的可能。
另外，在本发明一次密封的上方还设有挡雨板14和二次密封油气隔膜15。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说
明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变
形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。