一种弧形阀瓣的安全阀制造技术

本发明专利技术公开一种弧形阀瓣的安全阀。所述的弧形阀瓣的安全阀，液压腔、柱塞、流管、弹簧、阀瓣。安全阀一般处于常闭状态。采油时，液压腔内压入液压油，液压力推动柱塞带动流管下行，向下的力压缩弹簧，流管顶开阀瓣，并且继续下行直到安全阀全开。当采油停止或遇到紧急情况，卸去液压腔压力，动力弹簧的回复力推动流管和柱塞上行，向上的运动使得安装在阀瓣上的扭簧推动阀瓣复位，关断井内流体通道，从而关闭油井。弧形阀瓣改善了工作时的力学性能和空间效率，平衡了海洋石油开采过程中的安全阀强度问题和油井采油率不可兼得的问题。

Safety valve of curved valve clack

The invention discloses a safety valve of an arc-shaped valve clack. The safety valve of the arc-shaped valve comprises a hydraulic cavity, a plunger, a flow pipe, a spring and a valve clack. Safety valves are normally closed. When oil production occurs, the hydraulic chamber presses in the hydraulic oil, the liquid pressure drives the plunger to drive the flow pipe downward, the downward force compression spring, the flow pipe opens the valve clack, and continues downward until the safety valve is fully opened. When the oil stops or emergency, remove the hydraulic pressure, restoring force power spring push flow tube and plunger upward, upward movement of the torsion spring is installed in the valve on the valve flap reset, shut off the fluid passage inside the well, so as to shut the well. The arc valve improves the mechanical performance and space efficiency at work, and balances the strength of the safety valve in the process of offshore oil production and the problem that the oil recovery rate of the oil well can not be both at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种弧形阀瓣的安全阀
本专利技术属于海洋油气工程
，涉及一种弧形阀瓣的安全阀。
技术介绍
安全阀是一种防止井喷、保证生产安全的井下工具。安全阀用于关闭流体通道，实现油管内流体的阻断功能。海洋石油开采环境恶劣，会出现高温高压的工作条件；且安全性要求高，尤其位于人口稠密地区、重要经济区、海洋和内陆水域的、可能发生自喷或外溢的油气井都要安装安全阀。目前，常见的安全阀阀瓣，多采用上下表面均为平面的板形阀瓣，适用常温常压的使用环境。虽然通过加大阀瓣厚度就能保证阀瓣的强度以适用高温高压，但厚度增加同时占据更大的管道空间，降低油井采油率。加大阀瓣厚度，同时会增加阀瓣的质量和惯性。在阀瓣快速开启和关闭时，与安全阀内壁和密封面的撞击强烈，而且，板形阀瓣与安全阀内壁的接触为点接触，在多次撞击下很容易发生破坏，从而降低安全阀的使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种弧形阀瓣的安全阀，平衡海洋石油开采过程中的安全阀强度问题和油井采油率不可兼得的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种弧形阀瓣的安全阀，主要包括液压腔、柱塞、流管、弹簧、阀瓣。其特征在于：安全阀一般处于常闭状态。采油时，液压腔内压入液压油，液压力推动柱塞带动流管下行，向下的力压缩弹簧，流管顶开阀瓣，并且继续下行直到安全阀全开。当采油停止或遇到紧急情况，卸去液压腔压力，动力弹簧的回复力推动流管和柱塞上行，向上的运动使得安装在阀瓣上的扭簧推动阀瓣复位，关断井内流体通道，从而关闭油井。其中，所述的阀瓣是安全阀最核心的部分，设计时主要考虑的是在关闭状态下的单向压力，即在受纯剪力状态下的强度校核。其特征在于，整体形状为弧形，在保证其强度的同时减小其厚度，使质量减少，惯性变低，在快速开启和关闭时，与安全阀内壁和密封面的撞击力度也就相应的变小，不容易发生损坏。所述的阀瓣，其特征还在于：阀瓣的弧型设计与安全阀管道内壁同等直径大小，使其在开启的状态下，背面是与安全阀内壁紧紧贴合在一起，改原来的点接触为面接触，这样在迅速打开时与内壁的碰撞发生损坏的几率也就大大降低。所述的阀瓣，其特征还在于：弧型阀瓣在开启状态下背面与安全阀内壁贴合，另一面则与流管外壁贴合，使得整个安全阀的流通空间变大，可极大地提升了采油率。所述的液压腔是安全阀的动力来源部分，在工作时内部承受高压液压油，其内部的液控腔是柱塞运动的轨迹。所述的柱塞是安全阀控制压力的传递结构，为阀门的开启提供动力。在工作时，柱塞的一端承受着高压液压油的压力，另一端则承受着弹簧力的作用并且需要推动流管把阀瓣顶开，柱塞的中间段则需考虑与液压腔内壁之间的摩擦力作用。所述的流管是在安全阀的整体结构中起到连接件的作用。所述的弹簧是恢复的动力源，需要具有足够的回复力克服弹簧的初始压力和柱塞与液压腔之间的摩擦力来推动柱塞带动流管回到初始位置，且过程时间越短越好。附图说明图1是本专利技术一种弧形阀瓣的安全阀的总体结构图。图2是本专利技术一种弧形阀瓣的安全阀的弧形阀瓣结构图。具体实施方案下面结合附图对本专利技术的实施例进行进一步详细说明：实施例一：如图1，本弧形阀瓣安全阀主要包括液压腔、柱塞、流管、弹簧、阀瓣。其特征在于：安全阀一般处于常闭状态。采油时，液压腔内压入液压油，液压力推动柱塞带动流管下行，向下的力压缩弹簧，流管顶开阀瓣，并且继续下行直到安全阀全开。当采油停止或遇到紧急情况，卸去液压腔压力，动力弹簧的回复力推动流管和柱塞上行，向上的运动使得安装在阀瓣上的扭簧推动阀瓣复位，关断井内流体通道，从而关闭油井。实施例二：如图2，阀瓣整体形状为弧形，在保证其强度的同时减小其厚度，使质量减少，惯性变低，在快速开启和关闭时，与安全阀内壁和密封面的撞击力度也就相应的变小，不容易发生损坏。实施例三：本实施例与实施例二基本相同，特别之处如下：阀瓣的弧型设计与安全阀管道内壁同等直径大小，使其在开启的状态下，背面是与安全阀内壁紧紧贴合在一起，改原来的点接触为面接触，这样在迅速打开时与内壁的碰撞发生损坏的几率也就大大降低。实施例四：本实施例与实施例二基本相同，特别之处如下：弧型阀瓣在开启状态下背面与安全阀内壁贴合，另一面则与流管外壁贴合，使得整个安全阀的流通空间变大，可极大地提升了采油率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弧形阀瓣的井下安全阀，主要包括液压腔、柱塞、流管、弹簧、阀瓣。其特征在于：井下安全阀一般处于常闭状态。采油时，液压腔内压入液压油，液压力推动柱塞带动流管下行，向下的力压缩弹簧，流管顶开阀瓣，并且继续下行直到安全阀全开。当采油停止或遇到紧急情况，卸去液压腔压力，动力弹簧的回复力推动流管和柱塞上行，向上的运动使得安装在阀瓣上的扭簧推动阀瓣复位，关断井内流体通道，从而关闭油井。

【技术特征摘要】
1.一种弧形阀瓣的井下安全阀，主要包括液压腔、柱塞、流管、弹簧、阀瓣。其特征在于：井下安全阀一般处于常闭状态。采油时，液压腔内压入液压油，液压力推动柱塞带动流管下行，向下的力压缩弹簧，流管顶开阀瓣，并且继续下行直到安全阀全开。当采油停止或遇到紧急情况，卸去液压腔压力，动力弹簧的回复力推动流管和柱塞上行，向上的运动使得安装在阀瓣上的扭簧推动阀瓣复位，关断井内流体通道，从而关闭油井。2.根据权利要求1，所述的弧形阀瓣的井下安全阀的核心部件为阀瓣，设计时主要考虑的是在关闭状态下的单向压力，即在受纯剪力状态下的强度校核。其特征在于：整体形状为弧形，在保证其强度的同时减...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚波，张曦，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31