输油臂(loading arms)也称船用装卸臂,是液体港口码头用于在油轮与陆地储罐之间高效、安全传输液体货物(如石油、化工产品、液化石油气、液化天然气等)的关键设备。

01认识输油臂
一 ·什么是输油臂
输油臂是连接船舶与陆域管线的关键装卸设备,是码头的钢铁手臂,主要输送介质有原油、成品油、化工品、LPG/LNG等。
二 · 优势
与传统软管相比,具有安全性高(结构坚固)、效率高(装卸速率快)、环保性好(密封可靠)、自动化程度高(可远程操作)、寿命长等优点。
三 · 主要类型
按驱动方式分为手动型和液压型。
根据介质分为液烃装卸臂、化学品装卸臂、LPG/LNG低温装卸臂。
根据平衡方式可分为配重平衡式和液压平衡式。
规格尺寸常见有:DN100、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN500、DN600。
02输油臂结构
一 · 组成

船用装卸臂系统主要由装卸臂主机、电气控制系统、液压系统以及在码头面上布置的电气和液压附件组成。
二 · 核心部件
以某型号液压驱动型船用装卸臂为例:

(序号和图片序号无关)
⑴立柱
立柱是用地脚螺栓连接在现场基础上的装卸臂主要支撑件,过流管道从内部通过,此部件主要用来支撑整体装卸臂的自身重量、介质重量,偏心力矩及风载荷等,底部为法兰接口与码头管线相接。立柱顶部通过回转支撑与转轴箱相连,回转支撑的转动使装卸臂左右旋转。
⑵内臂
内臂通过支撑箱与立柱顶部相连,支撑箱上部与上绳轮相连,上绳轮旋转驱动外臂张开、回收。支撑箱底部与配重系统连接。上、下绳轮通过传动钢缆连接,平衡外臂力矩。支撑箱中部通过回转支撑与转轴箱相连。回转支撑在内臂驱动装置的作用下驱动内臂上仰、下俯。
⑶外臂
外臂上端与上绳轮相连,下端与三维接头相连。外臂的运动依靠外臂驱动装置实现,能够顺利与槽船集管法兰对接。
⑷三维旋转组件
由三个可拆卸旋转接头,(可配置紧急脱离装置ERC、快速连接装置QCDC)及管件等组成,设计为自平衡式,使得快速联结装置的法兰始终为垂直方向,以便轻松地与槽船集管法兰连接。
⑸可拆卸弯头
装卸臂在高点绳轮和中部转轴箱处配备可拆卸弯头。用于在两处旋转接头出现泄漏时方便维修与更换。
⑹报警系统
装卸臂配备声光报警系统(一级或二级),当装卸臂的操作或槽船漂移出包络范围,报警系统将自动发出报警,提醒操作人员采取必要措施以防事故发生,报警系统也可将信号传入码头中控室,便于中控室对码头设施进行保护。
⑺导静电系统
被旋转接头隔离的各管线部件之间均采用跨接导线连接,以保证设备主体的等电位,立柱底部配备接线端子,通过与岸端设施的跨接,保证系统的等电位,防止系统内因电位差引起放电而造成事故。
⑻配重系统
主配重块安装在下绳轮位置,通过主传动钢缆和固定在外臂上的旋转接头与上绳轮的连接达到整机的运动平衡,调整固定在配重梁上主配重块的位置实现外臂的平衡。
⑼排放接口
在立柱与三维旋转组件的下端配置排放接口,用以排放臂管内剩余介质,同时也可以作为裝卸臂的扫线接口。
⑽复位锁紧装置
装卸臂设计有机械式复位锁紧装置,当装卸臂不进行装卸作业时,将臂锁紧在复位位置,并可防止水平方向上的风载荷。
⑾防台风连接
裝卸臂在尾部箱与立柱之间设计有防台风连接装置,若遇有台风天气时可用螺栓将其可靠固定,另外,在装卸臂三维旋转组件头处配有操作绳,在台风天气时可用于外臂与立柱的可靠固定。
03附属系统
一 · 电/液控制系统
⑴电控系统
电控系统主要包括:防爆电控柜、遥控装置、防爆接线盒、声光报警装置、控制电缆接近开关等。
电控系统核心元件采用可编程序控制器(PLC),信息显示采用液晶显示屏,系统可控制多台装卸臂的运行。
⑵液压系统
液压系统主要包括:液压总站、液压分站、ERS安全阀箱(配ERC装卸臂)、驱动装置以及液压附件等组成。
二· ERS紧急分离系统
紧急脱离装置(ERC)是装卸臂的一个重要安全部件,安装在三维接头垂直段。在下列情况下实现臂、船紧急分离,起到保护槽船设备、码头设备、人员安全以及避免因介质的泄漏而造成对环境的污染等重要作用:
(1)装卸臂与槽船连接后,发生了火灾或人员无法靠近等情况;
(2)装卸臂在作业过程中因槽船的原因漂移出设定的工作范围。
ERC与相应的电器、液压控制元件组成紧急分离系统「ERS」。系统采用机械或液压连锁方式,具有超限报警后自动启动功能。ERS整体动作时间约为10s,并设有误操作安全装置,作为意外启动的防护。
三 · 液压快速连接器(QCDC)
液压快速连接器主要由压紧机构、连接导向对中机构、驱动机构及手动机构等总成件组成。
液压快速连接器(QCDC)位于外臂三向回转的前端,用于输油臂与油船集合管法兰的连接,采用液压驱动。接头端部带有找正和对中装置,能和油船集合管法兰连接。 四 · 气液两相输油臂
为实现环保要求,配合油气回收装置,气液两相输油臂应用而生,通常指能够同时输送液相油品和气相介质(回收的油气)的装卸臂系统。
常见有集成式(气相和液相管道集成在同一根臂架内)和分体式(由两台独立的装卸臂组成)等组成方式。
04其它
参考标准:JT/T 398-2013《港口输油臂》
以工作时,内外臂应处于浮动状态,能跟随油船在规定的区域内做漂移运动。
输油臂设有转动、摆动限位装置,采用水平回转三级报警及内外臂包容角三级报警限位报警系统。
输油臂的控制可采用手动控制、电液控制或遥控。




