一种引入充氮甲醇储罐内的测温光缆自密闭装置

技术领域

本发明涉及化工消防安全的技术领域，尤其涉及一种引入充氮甲醇储罐内的测温光缆自密闭装置。

背景技术

氮封是气封的一种，气封的作用是为防止储罐内物料因与进入的外界空气接触而被污染变质或与外界进入的空气发生化学反应。用气封气使储罐内维持一定的正压，防止储罐内物料与外界气体接触。生产、使用、贮存和运输易燃易爆物质和可燃物质的生产设备，应根据其燃点、闪点、爆炸极限等不同性质采取相应预防措施：设置惰性气体（氮气）置换及保护系统。 因此内浮顶甲醇罐用外加氮封，内浮盘可以减少甲醇与空气的直接接触，从而降低挥发，并减少因储罐呼吸而排出的甲醇气体，提高了安全性，也减少了环境污染。

目前，内浮顶甲醇罐一般设有泡沫喷淋装置，泡沫需要根据罐内的温度异常变化报警进行消防联动，目前罐内较为成熟可行的探测温度异常，又具备消防认证的设备主要是测温光缆，因为光缆本身无电流通过，光缆内全反射光信号能量忽略不计，不会有点火源能量。

在无充氮保护的甲醇罐引入光缆较为简单，在罐顶通气孔做固定后引入即可。但由于充氮甲醇储罐属于气密正压，引入罐内浮盘上的测温光缆需要做气密封堵，普通的封堵易被罐内正压冲开，不便于生产维护，也不利于生产安全，本发明的自密闭装置及方法解决了此问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种引入充氮甲醇储罐内的测温光缆自密闭装置及方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种引入充氮甲醇储罐内的测温光缆自密闭装置，包括紧固塞体1、用于安装紧固塞体1的固定架、和用于调节紧固塞体1受压的调节机构；

所述紧固塞体1上部为圆柱、下部为倒立的圆台，且沿紧固塞体1的中心轴线贯穿开设有电缆插孔11，

所述紧固塞体1为结构相同且以中心轴线为对称轴的三个分塞体12组成，三个分塞体1的相互贴合面上设有第一橡胶片13，且三个分塞体12的上端通过固定卡环14紧箍固定；

所述固定架为下端带有安装法兰21的安装套筒22，紧固塞体1塞设在安装套筒22内，安装法兰21和充氮甲醇储罐的罐口法兰3通过第二橡胶圈31固定连接，紧固塞体1下部圆台伸出安装套筒22，紧固塞体1上部圆柱和紧固螺帽4螺纹连接；

所述调节机构包括滑动套筒51、多个推动杆52和多个收敛片53，多个收敛片53沿安装套筒22的下端口均匀布设，且推动杆52和收敛片53一一对应设置；

每个所述收敛片53中部和对应推动杆52下端通过销轴连接，收敛片53的上端和安装套筒22下端通过销轴连接，推动杆52的上端通过滚珠轴承54和滑动套筒51内侧壁连接；

所述滑动套筒51通过齿轮传动可沿着安装套筒22的轴向移动，且当滑动套筒51沿安装套筒22的轴向向下移动时，所述推动杆52带动收敛片53向内收敛形成圆台形护罩罩设在紧固塞体1伸出端的外侧。

进一步，所述调节机构还包括外齿缘相啮合的齿圈55和齿轮56，且齿轮56轴向上插设有转动摇柄57；

所述固定架下端的安装法兰21为分体式，且内部设有齿圈安装腔和齿轮安装腔，齿轮56配合安装在齿轮安装腔内；

所述滑动套筒51同轴插设在安装套筒22内，齿圈55通过齿圈安装腔同轴套设在滑动套筒51外，且滑动套筒51外圆柱面和齿圈55内圆柱面螺纹连接。

进一步，所述安装法兰21内设有齿轮限位器58，齿轮限位器58的限位端对应着齿圈55外侧，另一端通过弹簧和安装法兰21连接，当齿轮限位器58的限位端挡设在齿圈55的相邻外齿之间时，通过限位螺栓59固定齿轮限位器58即可固定齿圈55防止转动。

进一步，每个所述推动杆52的上端均竖直布设有连接杆，且连接杆下端和对应推动杆52上端销轴连接，连接杆和所述滚珠轴承54的内环固定连接，滚珠轴承54的外环和推动杆52下端固定连接；

所述推动杆52和对应收敛片53的夹角为锐角，每个收敛片53均为倒立等腰梯形。

进一步，所述紧固塞体1的上端通过第三橡胶圈41设有“几”形盖板42，“几”形盖板42的上端带有外螺纹且伸出所述紧固螺帽4的上端，用于连接防爆密封挠性管；

所述“几”形盖板42和所述紧固螺帽4的贴合面上设有第四橡胶圈43；

所述紧固螺帽4和对应的安装法兰21的贴合面上设有第五橡胶圈44。

进一步，所述安装套筒22内腔的下端部为上大下小的圆台腔，且和所述紧固塞体1的中部配合，圆台腔的侧壁上贴合设有第六橡胶圈23，使得所述紧固塞体1和圆台腔侧壁密封安装。

本发明的有益技术效果如下：

本发明的测温光缆自密闭装置包括紧固塞体、用于安装紧固塞体的固定架、和用于调节紧固塞体受压的调节机构，固定架为下端带有安装法兰的安装套筒，紧固塞体塞设在安装套筒内，安装法兰和充氮甲醇储罐的罐口法兰通过第二橡胶圈固定连接，紧固塞体下部圆台伸出安装套筒，紧固塞体上部圆柱和紧固螺帽螺纹连接，利用充氮甲醇储罐内的气动力和重力实现测温光缆进线处的自动密闭；当调节机构中的收敛片向内收敛形成圆台形护罩罩设在紧固塞体伸出端的外侧，圆台形护罩受到气体压力，避免紧固塞体继续受压，此时紧固塞体可被取出，方便更换测温光缆；同时不会造成甲醇储罐泄露保护气体，不破坏甲醇储罐氮封的本质安全。

附图说明

图1为本发明测温光缆自密闭装置的结构示意图。

图2为本发明测温光缆自密闭装置的使用状态图。

图3为图2的爆炸图。

图4为本发明紧固塞体的结构示意图。

图5为本发明调节机构的收敛片展开时的状态图。

图6为本发明调节机构的收敛片收敛时的状态图。

图7为本发明紧固塞体的受力示意图。

其中：1紧固塞体、11电缆插孔、12分塞体、13第一橡胶片、14固定卡环、21安装法兰、22安装套筒、23第六橡胶圈、3罐口法兰、31第二橡胶圈、4紧固螺帽、41第三橡胶圈、42“几”形盖板、43第四橡胶圈、44第五橡胶圈、51滑动套筒、52推动杆、53收敛片、54滚珠轴承、55齿圈、56齿轮、57转动摇柄、58齿轮限位器、59限位螺栓。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

见图1，一种引入充氮甲醇储罐内的测温光缆自密闭装置，

包括紧固塞体1、用于安装紧固塞体1的固定架、和用于调节紧固塞体1受压的调节机构；

所述紧固塞体1上部为圆柱、下部为倒立的圆台，且沿紧固塞体1的中心轴线贯穿开设有电缆插孔11，

所述紧固塞体1为结构相同且以中心轴线为对称轴的三个分塞体12组成，三个分塞体1的相互贴合面上设有第一橡胶片13；

所述固定架为下端带有安装法兰21的安装套筒22，紧固塞体1塞设在安装套筒22内，安装法兰21和充氮甲醇储罐的罐口法兰3通过第二橡胶圈31固定连接，紧固塞体1下部圆台伸出安装套筒22，紧固塞体1上部圆柱和紧固螺帽4螺纹连接；

所述调节机构包括滑动套筒51、多个推动杆52和多个收敛片53，多个收敛片53沿安装套筒22的下端口均匀布设，且推动杆52和收敛片53一一对应设置；

每个所述收敛片53中部和对应推动杆52下端通过销轴连接，收敛片53的上端和安装套筒22下端通过销轴连接，推动杆52的上端通过滚珠轴承54和滑动套筒51内侧壁连接；

所述滑动套筒51通过齿轮传动可沿着安装套筒22的轴向移动，且当滑动套筒51沿安装套筒22的轴向向下移动时，所述推动杆52带动收敛片53向内收敛形成圆台形护罩罩设在紧固塞体1伸出端的外侧。

所述调节机构还包括外齿缘相啮合的齿圈55和齿轮56，且齿轮56轴向上插设有转动摇柄57；

所述固定架下端的安装法兰21为分体式，且内部设有齿圈安装腔和齿轮安装腔，齿轮56配合安装在齿轮安装腔内；

所述滑动套筒51同轴插设在安装套筒22内，齿圈55通过齿圈安装腔同轴套设在滑动套筒51外，且滑动套筒51外圆柱面和齿圈55内圆柱面螺纹连接。

所述安装法兰21内设有齿轮限位器58，齿轮限位器58的限位端对应着齿圈55外侧，另一端通过弹簧和安装法兰21连接，当齿轮限位器58的限位端挡设在齿圈55的相邻外齿之间时，通过限位螺栓59固定齿轮限位器58即可固定齿圈55防止转动。

每个所述推动杆52的上端均竖直布设有连接杆，且连接杆下端和对应推动杆52上端销轴连接，连接杆和所述滚珠轴承54的内环固定连接，滚珠轴承54的外环和推动杆52下端固定连接；

所述推动杆52和对应收敛片53的夹角为锐角，每个收敛片53均为倒立等腰梯形。

所述紧固塞体1的上端通过第三橡胶圈41设有“几”形盖板42，“几”形盖板42的上端带有外螺纹且伸出所述紧固螺帽4的上端，用于连接防爆密封挠性管；

所述“几”形盖板42和所述紧固螺帽4的贴合面上设有第四橡胶圈43；

所述紧固螺帽4和对应的安装法兰21的贴合面上设有第五橡胶圈44。

所述安装套筒22内腔的下端部为上大下小的圆台腔，且和所述紧固塞体1的中部配合，圆台腔的侧壁上贴合设有第六橡胶圈23，使得所述紧固塞体1和圆台腔侧壁密封安装。

具体的，在本实施例中罐口法兰3的直径为150mm，所述紧固塞体1和安装套筒22的尺寸依据罐口法兰3的尺寸确定；紧固塞体1下部的圆台侧面和竖直面的倾角θ为30º。13第一橡胶片13、第六橡胶圈23、第二橡胶圈31、第三橡胶圈41、第四橡胶圈43和第五橡胶圈44均为三元乙丙橡胶，紧固塞体1和安装套筒22的材质与充氮甲醇储罐本体材质相同，为优质碳钢Q235材质。

上述引入充氮甲醇储罐内的测温光缆自密闭装置，在使用时具体如下：

1）调节机构安装在安装法兰22内，将安装法兰22和罐口法兰3对应密封安装；转动摇柄57带动齿轮56和齿圈55 转动，齿圈55转动使得安装套筒22转动并向下移动，安装套筒22通过滚珠轴承54使得推动杆52带动收敛片53向内收起，多个收敛片53形成圆台形的护罩；将齿轮限位器58的限位端挡设在齿圈55的相邻外齿之间，通过限位螺栓59固定齿轮限位器58即可固定齿圈55防止转动；

2）将测温光缆缠裹两圈耐腐蚀橡胶薄膜后，用三个分塞体12夹固形成紧固塞体1，紧固塞体1的上端套设上卡环固定，将紧固塞体1塞设在安装套筒22内，紧固塞体1下部圆台伸出安装套筒22，使得多个收敛片53形成圆台形的护罩罩设在紧固塞体1伸出端的外侧；将限位螺栓59取下，可用转动摇柄57带动收敛片53展开；

3）紧固塞体1上部通过“几”形盖板42和紧固螺帽4螺纹密封连接，“几”形盖板42的上端带有外螺纹且伸出所述紧固螺帽4的上端，用于连接防爆密封挠性管；

4）紧固塞体1受到自身重力以及充氮甲醇储罐罐内气压力，使得三个分塞体12共同向中心轴线夹紧测温光缆；

5）当需要取出测温光缆进行检修更换时，只需操作转动摇柄57，使得多个收敛片53向内收敛形成圆台形的护罩，护罩罩设在紧固塞体1下部，隔断罐内气压作用在紧固塞体1下部的作用力，提升紧固塞体1，即可更换测温光缆。

其中本发明测温光缆自密闭装置的工作原理如下：

甲醇罐氮封压力与甲醇罐饱和蒸汽压和为P，作用在紧固塞体1下部圆台的作用力为F

紧固塞体1质量为m，所受重力G=mg，其水平向内分量的作用力为F

所以本发明对测温光缆自密闭方法的原理在于F

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。