船用鹤管,也叫船用流体装卸臂,是安装在码头或装卸栈台上、用来连接岸上储运管线与槽船管道、完成液体介质装卸的专用设备。它的作用和陆用鹤管相近,区别在于作业对象是船舶,臂体要能在船舶正常漂移范围内跟着船体移动,对接和脱离都要适应水面上的位置变化。
结构组成
船用鹤管的基本构成可以分成几块:起支撑作用的立柱,输送介质的内臂和外臂,可以多方向转动的旋转接头,把介质送入船舱的垂管,以及平衡臂体重量的配重或弹簧缸系统。此外还有锁紧装置、支撑机构、爬梯组件和入口法兰等辅助部件。
- 旋转接头:设备的关键件,通常用合金钢或不锈钢加工,内部采用双滚道支承结构,承受轴向、径向和力矩负荷,实现转动灵活和密封。
- 刚性管道:内臂、外臂和垂管组成介质通道,替代老式软管连接。
- 平衡系统:配重、扭簧或弹簧缸,用来平衡垂管和外臂的重力矩,让对位操作轻便。
- 安全附件:常见的有导静电装置、紧急脱离装置(拉断阀)、真空短路装置等,用于防止意外拉脱和静电积聚。
工作原理
船用鹤管通过多组旋转接头把刚性管道连接起来,使臂体能够水平回转、上下俯仰和伸缩,从而把垂管或快速接头对准船舶的装卸接口。对接完成后,介质从岸上管线经鹤管流入船舱,卸船时方向相反。作业过程中,臂体在船舶正常漂移范围内随船随动,避免管道承受异常拉力。根据口径、型号和负载不同,操作方式可以是手动,也可以采用电液控制。
常见规格与材质
公开资料中,船用鹤管的口径、压力、温度参数并不完全一致,选型时需要以具体厂家文件和现场工况为准。可参考的范围包括:
- 公称口径:常见 DN50 至 DN200 量级,大流量工况可能更大。
- 设计压力:有资料给出 PN1.0MPa 至 PN4.0MPa,也有资料列出更宽的压力区间,差异取决于结构和用途。
- 设计温度:常温介质之外,低温或高温工况可覆盖约 -196℃ 至 +250℃ 甚至更高,低温介质需选用耐低温钢并关注冷脆问题。
- 管道材质:碳钢、不锈钢、低温钢、铝合金,强腐蚀介质可用钢衬聚四氟乙烯(PTFE)管道。
- 密封件:常用增强聚四氟乙烯(PTFE)材料,内嵌不锈钢骨架,部分工况采用氟橡胶等材料。
适用介质包括原油、汽油、柴油等成品油,液化石油气、液化天然气,液氨,以及强酸、强碱等液态化工品。不同介质对材质和密封形式的要求差别较大,不能只按口径选型。
执行标准与合规要求
鹤管类设备常参照 HG/T 21608《液体装卸臂》进行设计、制造和检验。作为压力管道类特种设备,还需按《压力管道监督检验规则》接受制造监检,并按规定开展耐压试验。涉及易燃易爆介质的场合,还要满足防爆电气、静电接地和防火设计等相关规范。需要说明的是,公开资料对具体标准版本号和适用范围表述不一,实际项目应以现行有效标准和设计文件为准。
使用要求
船用鹤管的日常使用,重点在对接可靠、密封完好和异常情况可处置。
- 作业前检查旋转接头密封件、平衡系统和锁紧装置是否正常,确认静电接地有效。
- 对接时控制臂体运动,避免强行拉拽;作业中关注船舶漂移,超出允许范围应停止装卸。
- 易燃易爆、有毒介质应优先采用密闭装卸,并配好紧急脱离装置和泄漏监测手段。
- 定期更换磨损密封件,对润滑点加注润滑脂,按厂家维护手册执行保养和耐压检验。
- 低温介质作业还要关注臂体结霜、部件卡阻和气化带来的压力波动。
总体来看,船用鹤管是港口液体散货装卸中的关键连接设备,结构和原理不复杂,但材质、密封和安全附件的选择直接关系到作业安全。具体规格参数在公开资料中存在出入,采购和设计时应以有资质单位出具的技术文件和现行标准为依据。