罐式集裝箱組合排放閥的設計
概述
罐式集裝箱是一種專用于裝運液體貨物的集裝箱。裝貨時貨物由箱頂部裝料孔進入,卸貨時則通常由箱底部排料孔排出。在排料孔處安裝罐式集裝箱用排放閥,該閥門承擔開關作用。由于罐式集裝箱多用于海陸聯運,因此在長途遠洋海陸運輸中,排放閥的密封性能和抗振防松功能使其成為罐式集裝箱的關鍵控制裝置。常用的成套罐式集裝箱排放閥主要有專用型底閥、蝶閥和球閥等,目前還主要從國外進口。為進一步滿足排放閥的特殊密封性能要求,設計了一種新型的罐式集裝箱組合排放閥。
結構原理
國外罐式集裝箱用排放閥按罐式集裝箱類別劃分。對于非危險性物料可以采用單個蝶閥或球閥作排放閥,對于危險品物料多用二個排料閥門串聯作排放閥。新型罐式集裝箱組合排放閥( 圖1) 是在單個閥門上設置了多重密封結構,替代多個排料閥的串聯組合。組合排放閥由閥體、主閥瓣、主閥瓣密封圈、定位彈簧、彈簧定位機構、主閥瓣頂開機構、閥板、閥座、閥座密封圈、閥板開關機構、限位扳手、端蓋、防護蓋和防護蓋墊片等零件組成。載貨時,罐式集裝箱組合排放閥處于關閉狀態,需卸貨時先卸下防護蓋,再將閥板打開,最后經主閥瓣頂開機構頂開主閥瓣排放罐式集裝箱中物料。
1. 防護蓋墊片2. 防護蓋3. 端蓋4. 限位扳手 5. 閥板開關機構6. 閥座7. 閥座密封圈8. 閥板9. 主閥閥瓣頂開機構10. 彈簧定位機構11. 定位彈簧12. 主閥瓣13. 主閥瓣密封圈14. 閥體
圖1 罐式集裝箱組合排放閥
結構設計
主體結構
閥門承壓主體是由閥體與端蓋通過螺栓連接組成,閥體與罐式集裝箱采用法蘭連接,法蘭執行ISO、BS 等國際標準或企業標準,其中ISO 9669 規定的接口法蘭結構見圖2,接口各部位尺寸見表1,接口法蘭的最小厚度見表2。端蓋上的排出口采用外螺紋連接,螺紋為BSP 接口。閥體殼體最小壁厚符合ASME 等標準規定或企業規定或設計計算。閥體與罐式集裝箱連接角度α 有30°、45°、90°等幾種。
材料選用
國內外廣泛使用的集裝箱按其主要材料分類有鋼制集裝箱、鋁制集裝箱、不銹鋼制集裝箱和玻璃鋼制集裝箱。由于罐式集裝箱屬于一種移動式壓力容器,裝運貨物常為有毒或易燃易爆的危險介質,在運輸途中常受各種外力的作用和環境的影響,并且考慮到因外界溫度的大幅度變化、大氣的腐蝕以及火災時出現排放失控等因素,因此其制造材料一般選用不銹鋼制作。罐式集裝箱組合排放閥與罐箱選材一樣,選用奧氏體不銹鋼材料,如304SS、316SS、CF8、CF8M 等材料。
結語
當前隨著國際運輸業的需求,罐式集裝箱作為油、氣、化學制劑等非固態物資的主要貯運設備得到快速發展,現己成為國內外貨物運輸的一種主要手段。排放閥作為罐式集裝箱的關鍵控制裝置,要求具有優良的密封性能和抗振防松功能。新型的組合排放閥設計了多重密封結構,實現了單個閥門具有多個排料閥的功能,可適用于各類罐式集裝箱,尤其是適用于強腐蝕性或有毒化學物品等危險介質,可實現安全、環保的長途遠洋海陸運輸要求。