海底采油树用水下平板闸阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种海底采油树用水下平板闸阀，包括阀体，阀盖，闸板，支架，阀座；阀体和阀盖之间设有第一密封结构；阀座和阀体之间设有第二密封结构；在阀盖与阀杆之间设有第三密封结构；支架内安装有垫环和阀杆螺母，阀杆伸出阀盖穿过垫环与阀杆螺母螺纹连接；阀杆螺母上端连接驱动套，驱动套连接上阀杆，上阀杆连接阀位指示机构；上阀杆通过支撑轴承连接ROV接口；阀座上安装有提供初始比压的预压碟簧；阀体内设有向上游方向延伸的泄压通道，在阀体阀腔内通道上安装有单向泄压阀；阀座中间对称位置可拆式安装有闸板导向机构。本实用新型专利技术具有密封性能好，具有闸板导向功能、启闭补偿功能；同时对闸板与阀座硬化处理提高了耐腐强度、抗腐蚀性能强，使用寿命长等优点。

【技术实现步骤摘要】
海底采油树用水下平板闸阀
本技术属于水下阀门
，特别是涉及一种海底采油树用水下平板闸阀。
技术介绍
油气资源开发从陆地转向进入20世纪80年代后，水下关键设备如海底丛式井口，干式、湿式采油树，多井管汇，海底计量装置等得到开发，水下增压、水下油气处理等创新技术逐步进入现场试验和工业化应用阶段，水下遥控作业机器人作业水深达4000m,水下油气田开发模式日益丰富，应用水深、水下油气田回接距离的记录快速刷新。从水深几米到数千米、从海上大型油气田到边际油气田，从北海、墨西哥湾到巴西乃至我国南海东部海域都有许多成功的案例。当前应用水下生产系统开发的油气田水深记录为墨西哥湾Peidido项目，最大水深2943m；同时应用全水下生产系统开发油气田并通过143km的海底多相输送管道直接回接到陆上终端已在挪威斯诺黑气田成为现实。水下生产系统正在成为经济高效地开发深水油气田和海上边际油气田的重要技术手段之一。油气资源开发从陆地转向海洋。前海转向深海已成必然趋势，海洋石油工程装备成为高端装备制造业重点之一。水下闸阀应用于水下采输井口及水下采油树。与传统陆用闸阀不同海水的环境特殊，如海水的腐蚀以及伴随海水深度的增加而产生的环境压力，对深海闸阀的承压性能、耐腐性能、密封性能、动作性能、使用寿命以及维护周期等都有较高的要求。深海闸阀应具有以下特点：(1)深海闸阀工作在海水环境中，工作水深从几百米到几千米，不仅要承受内部油气介质压力，还要承受外界海水压力。(2)深海闸阀直接暴露在海水中，阀本体材料、密封元件等不仅要耐H2S腐蚀，还要耐海水腐蚀，此外还需要考虑点蚀、缝隙腐蚀和电偶腐蚀等；(3)对于深海水下生产技术来说，只能通过远程操作或者ROV对深海闸阀进行控制，因此深海闸阀必须集成驱动装置；(4)就深海闸阀可靠性和安全性而言，在闸阀设计时需要引入故障安全原则，即当水下闸阀出现故障时，能够维持安全状态或向安全状态转移。为此本技术设计一种可ROV驱动带有平衡补偿装置，密封性能好，具有闸板导向功能、启闭补偿功能；同时对闸板与阀座硬化处理提高了耐腐强度、抗腐蚀性能强，延长了使用寿命，当水下闸阀出现故障时，能够维持安全状态或向安全状态转移的水下平板闸阀。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种密封性能好，具有闸板导向功能、启闭补偿功能；同时对闸板与阀座硬化处理提高了耐腐强度、抗腐蚀性能强，延长了使用寿命的海底采油树用水下平板闸阀。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种海底采油树用水下平板闸阀，包括阀体，安装在阀体上的阀盖，所述阀体和阀盖之间设有第一密封结构；阀盖的上端安装有支架，阀体的流道中部安装有阀座，所述阀座和阀体之间设有第二密封结构；阀座的中间设有可纵向移动的闸板；所述闸板通过嵌套结构连接阀杆，所述阀杆的上端部伸出阀盖，在阀盖与阀杆之间设有第三密封结构；在所述的支架内安装有垫环和阀杆螺母，所述阀杆螺母与支架、垫环之间设有支撑轴承，所述阀杆伸出阀盖穿过垫环与阀杆螺母螺纹连接；所述阀杆螺母的上端通过销连接驱动套，所述驱动套的上端部通过销连接上阀杆，所述的上阀杆连接阀位指示机构；所述上阀杆通过支撑轴承连接ROV接口；所述ROV结构安装在阀体固定架上；其特征在于：所述阀座上安装有提供初始比压的预压碟簧；所述阀体内设有向上游方向延伸的泄压通道，在阀体阀腔内通道上安装有向上游释放压力的单向泄压阀；所述阀座的中间对称位置可拆式安装有闸板导向机构。本技术还可以采用如下技术措施：还包括压力平衡装置，所述压力平衡装置通过油管与支架内腔连通。所述压力平衡装置包括缸体、缸盖、活塞以及设置在活塞和缸盖之间的圆柱弹簧，所述阀盖通过紧固件安装在缸体的上端部，所述缸体和缸盖之间设有密封圈；所述缸盖的上端部连接有与环境介质连通的上接头；所述活塞的下方缸体内充满液压油介质；在缸体的下端部设有下接头，所述下接头通过油管与支架内腔连通。所述闸板导向机构包括两个呈镜像对称结构相同的导向板，所述导向板包括导向板本体，所述导向板本体上设有与阀座配装的中心孔，所述中心孔的中心位于导向板本体中部靠上的位置，所述阀座上部导向板的导向行程小于阀座下部导向板的导向行程；在导向板本体的两侧向同一方向设有折边；两个呈镜像对称的导向板围合成一个导向与阀板移动方向一致的导向空间；在导向空间内所述闸板与导向板内侧面本体接触形成密封，并且在阀杆的带动下闸板沿导向空间内上下移动，实现开启或关闭状态。所述第一密封结构包括主密封和次密封，所述主密封为金属八角密封垫环，其中所述阀盖的下表面设有主密封安装槽，所述主密封安装槽内设有与金属八角密封垫环配合的内斜面，所述主密封安装槽的直径小于金属八角密封垫环的外径，使得金属八角密封垫环的上部分嵌装在主密封安装槽，所述金属八角密封垫环的下部与阀体上度楔形密封面配合；所述次密封采用氢化丁腈橡胶0型密封圈，所述阀体的上表面设有次密封安装槽，上述的氢化丁腈橡胶0型密封圈嵌装在次密封安装槽内；在阀盖上设有密封检测通道，所述密封检测通道由阀盖的外壁延伸至主密封和次密封之间；在阀盖上安装密封堵。所述第二密封结构采用双重密封结构，即在阀座的外端面上设有两道密封槽，所述密封槽内均安装有唇形密封圈，两个唇形密封圈背向设置。所述第三密封结构采用三重组合密封结构，分别为第一重密封结构、第二重密封结构和第三重密封结构；所述阀杆和阀盖上设有配合的锥形密封面，两个锥形密封面接触形成第一重密封结构，在第一重密封结构的上方所述阀杆上设有填料密封槽，所述填料密封槽内安装有填料密封组；形成第二重密封结构；所述填料密封组的上部安装隔环，所述隔环的上端面插装在密封压盖下端面的隔环安装槽内，所述密封压盖通过紧固件固定安装在阀盖上；所述隔环与阀杆、隔环与阀盖之间分别设有唇式密封圈，形成第三重密封结构。所述填料密封组为PTFE、PEEK和ELGILOY组成的唇式密封结构或者C型环、PTFE、ELGILOY唇式密封组件组合的复合密封结构。所述闸板和密封座的外表面喷涂有碳化钨层。所述阀体、阀座、阀盖的内表面与介质接触部位均堆焊有UNSN06625堆焊层厚度2.5mm～3mm。本技术采用上述技术方案具有以下优点：1、本次深海闸阀设计采用平行式单闸板，闸板与阀座间设置有可拆卸导向板，可有效降低阀体导向带加工繁琐工序，可实现在线更换与维护，防止闸板在纵向移动过程中产生位移偏差，保证产品密封性能。与常规平板闸阀阀体加工“导向带”比较，此可拆卸导向板结构可以避免阀体加工导向带的难度且可拆卸导向板便于拆装更换可进行在线维护，同时也避免了阀体加工导向带的繁琐工序，降低加工成本，方便在线拆装与维护，解决了常规平板闸阀结构如阀体内腔需做特殊耐腐或硬化处理带导向带结构无法实现的问题。2、本技术闸板、阀座等关键密封件均采用WC表面喷涂技术硬化处理，保证了涂层和基体的结合强度及硬度，可有效提高产品使用寿命及密封性能。3、水下闸阀在深水条件下除了承受截止内外压外，还承受静水压力，为了防止截止外漏或者海水进入阀体，在阀体和阀盖之间的第一密封结构采用金属圈密封+O形圈主次密封结构形式；其中金属密封圈作为主密封防止截止外头，O型密封作为次密封用于防止海水金属阀体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海底采油树用水下平板闸阀，包括阀体，安装在阀体上的阀盖，所述阀体和阀盖之间设有第一密封结构；阀盖的上端安装有支架，阀体的流道中部安装有阀座，所述阀座和阀体之间设有第二密封结构；阀座的中间设有可纵向移动的闸板；所述闸板通过嵌套结构连接阀杆，所述阀杆的上端部伸出阀盖，在阀盖与阀杆之间设有第三密封结构；在所述的支架内安装有垫环和阀杆螺母，所述阀杆螺母与支架、垫环之间设有支撑轴承，所述阀杆伸出阀盖穿过垫环与阀杆螺母螺纹连接；所述阀杆螺母的上端通过销连接驱动套，所述驱动套的上端部通过销连接上阀杆，所述的上阀杆连接阀位指示机构；所述上阀杆通过支撑轴承连接ROV接口；所述ROV结构安装在阀体固定架上；其特征在于：所述阀座上安装有提供初始比压的预压碟簧；所述阀体内设有向上游方向延伸的泄压通道，在阀体阀腔内通道上安装有向上游释放压力的单向泄压阀；所述阀座的中间对称位置可拆式安装有闸板导向机构。

【技术特征摘要】
1.一种海底采油树用水下平板闸阀，包括阀体，安装在阀体上的阀盖，所述阀体和阀盖之间设有第一密封结构；阀盖的上端安装有支架，阀体的流道中部安装有阀座，所述阀座和阀体之间设有第二密封结构；阀座的中间设有可纵向移动的闸板；所述闸板通过嵌套结构连接阀杆，所述阀杆的上端部伸出阀盖，在阀盖与阀杆之间设有第三密封结构；在所述的支架内安装有垫环和阀杆螺母，所述阀杆螺母与支架、垫环之间设有支撑轴承，所述阀杆伸出阀盖穿过垫环与阀杆螺母螺纹连接；所述阀杆螺母的上端通过销连接驱动套，所述驱动套的上端部通过销连接上阀杆，所述的上阀杆连接阀位指示机构；所述上阀杆通过支撑轴承连接ROV接口；所述ROV结构安装在阀体固定架上；其特征在于：所述阀座上安装有提供初始比压的预压碟簧；所述阀体内设有向上游方向延伸的泄压通道，在阀体阀腔内通道上安装有向上游释放压力的单向泄压阀；所述阀座的中间对称位置可拆式安装有闸板导向机构。2.根据权利要求1所述的海底采油树用水下平板闸阀，其特征在于：还包括压力平衡装置，所述压力平衡装置通过油管与支架内腔连通。3.根据权利要求2所述的海底采油树用水下平板闸阀，其特征在于：所述压力平衡装置包括缸体、缸盖、活塞以及设置在活塞和缸盖之间的圆柱弹簧，所述阀盖通过紧固件安装在缸体的上端部，所述缸体和缸盖之间设有密封圈；所述缸盖的上端部连接有与环境介质连通的上接头；所述活塞的下方缸体内充满液压油介质；在缸体的下端部设有下接头，所述下接头通过油管与支架内腔连通。4.根据权利要求1所述的海底采油树用水下平板闸阀，其特征在于：所述闸板导向机构包括两个呈镜像对称结构相同的导向板，所述导向板包括导向板本体，所述导向板本体上设有与阀座配装的中心孔，所述中心孔的中心位于导向板本体中部靠上的位置，所述阀座上部导向板的导向行程小于阀座下部导向板的导向行程；在导向板本体的两侧向同一方向设有折边；两个呈镜像对称的导向板围合成一个导向与阀板移动方向一致的导向空间；在导向空间内所述闸板与导向板内侧面本体接触形成密封，并且在阀杆的带动下闸板沿导向空间内上下移动，实现开启或关闭状态。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海龙，李洪洁，谢沓宏，陆伟华，
申请(专利权)人：天津祥嘉流体控制系统有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12