鹤管各部位名称及结构图解?主要部件功能与工作原理详解配图

鹤管是石化、化工储运中常见的装卸设备,正式名称叫流体装卸臂。它替代传统橡胶软管,把地面管线与汽车槽车、火车槽车连接起来,完成液体或液化气体的密闭装卸。之所以俗称“鹤管”,是形容它像鹤的颈一样能伸缩、转动。

鹤管各部位名称与结构组成

一套完整的鹤管,大体可以按支撑、转动、输送、平衡和安全附件几个部分来理解。

  • 立柱:固定在装卸栈桥或地面基础上,承受臂体展开时产生的翻转力矩,相当于整台设备的支撑骨架。
  • 内臂:与立柱相连的一段刚性管道,可带旋转接头,负责把介质从固定管线引出,并参与臂体的回转运动。
  • 外臂:连接内臂并向外延伸的臂段,决定鹤管的工作半径,把介质送往槽车方向。
  • 垂管(外伸臂):鹤管末端伸入或对接槽车罐口的部分。顶部装卸常用可伸缩垂管,底部装卸则配法兰或快速接头。
  • 旋转接头:鹤管的关键活动部件,相当于“关节”。通过多组旋转接头的组合,臂体可以在水平、俯仰等方向转动,同时保持内部密封不漏液。
  • 平衡机构:常见有弹簧缸(弹簧平衡器)、配重、气缸或液压平衡等形式,用来抵消臂体和垂管的自重力矩,使操作时轻推即动、松手可停。
  • 管道及弯头:输送介质的通道,与旋转接头、臂体共同组成密闭管路。
  • 接车部件:包括快速接头、法兰、密封帽等,用于与槽车罐口对接并锁紧。
  • 安全与控制附件:如紧急脱离装置(拉断阀)、静电导出装置、真空破坏阀、限位装置、液位或压力监测元件,部分机型还配有气动、电液控制系统和油气回收接口。

需要说明的是,不同厂家、不同型号的鹤管在部件命名和配置上会有差异,例如有的把末端管段统称为垂管系统,有的将内臂、外臂之外的延伸段单列为外伸臂。具体结构应以产品图纸和说明书为准。

主要部件功能与工作原理

鹤管的工作过程可以分成两步:先对位,再输送。

对位:靠旋转接头和平衡机构

槽车停靠位置不可能每次都完全一致,因此鹤管需要能在三维空间内调整姿态。多组旋转接头让内臂、外臂、垂管分别绕不同轴线转动,操作人员手扶臂体,就能把末端接口移到罐口上方并对接。旋转接头内部装有密封圈,转动时仍能保持密封。平衡机构则承担了“省力”的角色:臂体自重较大,弹簧或配重把重力矩抵消后,单人即可完成对位和复位。

输送:形成密闭通道

对接锁紧后,介质从库区管线进入立柱通道,依次经过旋转接头、内臂、外臂和垂管,流入槽车。整条通道是刚性管加旋转密封结构,相比软管不易扭曲、老化,泄漏和挥发风险更低。密闭型鹤管还会增设气相管,把槽车内的油气或挥发气体回收处理,减少VOCs排放。

作业结束后,断开接车部件,将臂体复位固定即可。配备紧急脱离装置的鹤管,在槽车意外启动拉扯时能自动断开并封闭两端管路,避免介质大量外泄。

规格范围与执行标准

鹤管的规格通常以公称直径表示,常见有DN50、DN80、DN100等口径,具体选型取决于介质流量、黏度和装卸时间要求。结构形式上,按装卸位置分为顶部装卸和底部装卸,顶部又分单管、双管(液相管加气相管)等;按用途分为汽车鹤管、火车鹤管、船用装卸臂、桶装鹤管等。

标准方面,公开资料中常被提及的有HG/T 21608(陆用流体装卸臂)和GB 50074《石油库设计规范》。关于鹤管是否属于特种设备,不同资料说法不完全一致:有资料称其属于压力管道类特种设备、需按压力管道监督检验规则进行耐压试验;也有资料依据《特种设备目录》认为鹤管本身不在特种设备目录内,但因输送危化介质,安全管理上应参照特种设备标准执行。实际项目中应以当地监管要求和设计文件为准,不宜简单下结论。

常见材质牌号

鹤管管道材质主要根据介质腐蚀性和温度选择:

  • 碳钢:用于原油、汽油、柴油等常规油品,成本较低。
  • 不锈钢:用于腐蚀性介质或对洁净度有要求的场合。
  • 低温钢:用于液化天然气等低温介质。
  • 衬塑或衬PTFE管道:用于强酸、强碱等强腐蚀介质。

旋转接头本体常用不锈钢、合金钢或锻铝制造,主密封圈多采用增强聚四氟乙烯(PTFE)及复合材料,兼顾耐磨、耐腐蚀和密封性。具体牌号各厂家标注方式不同,采购时应以材质证明书和设计参数为准。

主要应用领域

鹤管广泛应用于石油、化工、仓储、港口等领域的槽车装卸系统。可输送的介质包括原油、汽油、煤油、柴油、石脑油、液态沥青等石油产品,液化石油气、液化天然气,强酸、强碱及其他液态化工产品,也用于食用油、水等流体。按作业对象划分,有汽车装卸鹤管、火车装卸鹤管、船用装卸臂等。

总体来看,鹤管的核心价值在于用刚性管道加旋转密封代替软管,兼顾灵活对位、密闭输送和操作省力。理解各部位名称和功能,有助于日常操作、维护和选型时判断设备状态。