可快速自动关闭的装置及天然气井口紧急切断装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及在触发条件时可快速自动关闭阀的装置，属于安全保障技术领域。本发明专利技术利用超压控制先导阀和亏压控制先导阀以及油路设计等技术手段，利用活塞运动，有效避免了爆破针的更换流程，不仅节约耗材成本同时还节约了时间成本。另外，在本发明专利技术中直接利用介质压力对超压控制先导阀和亏压控制先导阀的作用力，实现超压触发和亏压触发，不仅无需其他转换器，而且更加直接、灵敏，反应速度更快。同时本发明专利技术可以在超压控制先导阀和亏压控制先导阀的弹簧处利用弹簧预紧调节器，因此可以使得对超压和亏压的阈值控制更加便捷、准确。

Quick and automatic shut-off device and natural gas wellhead emergency shut-off device

【技术实现步骤摘要】
可快速自动关闭的装置及天然气井口紧急切断装置
本专利技术涉及在触发条件时可快速自动关闭阀的装置，特别是涉及可快速自动关闭的装置及天然气井口紧急切断装置，属于安全保障

技术介绍
由于气体或者液体在输送过程中，可能会存在压力的变化使得整个传输过程产生安全隐患。因此一般情况下，在管道上均设置有装置，对气体或者液体的流动进行控制，从而避免发生管道内压力变化所产生的安全事故。常用的手段是为这些装置设置执行机构，从而能够快速、灵敏的对装置进行关闭操作。譬如在天然气采集工程的建设中，通常就会设置这样的对压力敏感的，可以在压力超出设定范围时，快速、紧急切断的装置。当井口介质压力超过预设的高压限值时，装置可以快速自动关闭，防止下游设备因为压力过载而被破坏；同时当井口介质压力低于预设的低压限值时，装置同样可以快速自动关闭，放置系统设备被破坏。本专利技术的专利技术人在CN207246497U中公开了一种天然气井口紧急切断装置。在该专利中以爆破针作为触发元件，可以高精度、快速切断天然气井口的气体通路。但是，在使用过程中，我们发现这一装置仍然存在一些缺点，譬如作为触发元件的爆破针在触发过程中是损坏式的，这也就造成其没有办法重复多次使用，在装置触发后必须更换爆破针才能复位，这种方式不仅增加了耗材费用，而且也增加了复位的时间成本。同时，由于设计当中需要用到气-液转换系统，因此整体的结构较为复杂，而且成本也相对较高。因此，如何能够解决这些在应用中实际产生的问题，提出更加优化的设计和解决方案，是本专利技术人一直努力研究的方向。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是能够找到一种新的技术方案，可以优化复位环节，减少触发后复位的耗材成本和时间成本。为了实现这一专利技术目的，本专利技术公开了适用于天然气井口紧急切断的可快速自动关闭的装置，该装置包括开关阀，用于控制开关阀的单作用执行机构，所述单作用执行机构为液压油控制的单作用执行机构，还包括储油箱，所述单作用执行机构的活塞腔与储油箱之间通过执行机构注油管路连通，还包括有超压控制先导阀和亏压控制先导阀，所述超压控制先导阀的侧壁两侧对应设置有超压注油孔和超压出油孔，超压控制先导阀的活塞杆上设置有两个环形凹槽，分别为超压通路凹槽和超压闭路凹槽，所述超压注油孔(或超压出油孔)始终位于超压通路凹槽处，所述超压出油孔(后超压注油孔)在弹簧静止状态下位于超压闭路凹槽处，在弹簧被压缩状态下位于超压通路凹槽处；所述亏压控制先导阀的侧壁两侧对应设置有亏压注油孔和亏压出油孔，亏压控制先导阀的活塞杆上设置有两个环形凹槽，分别为亏压通路凹槽和亏压闭路凹槽，所述亏压出油孔(或亏压注油孔)始终位于亏压通路凹槽处，所述亏压注油孔(或亏压出油孔)在弹簧被压缩状态下位于亏压闭路凹槽处，在弹簧恢复静止状态下位于亏压通路凹槽处；所述超压注油孔与储油箱之间通过超压控制先导阀注油管路连通，所述亏压注油孔与储油箱之间通过亏压控制先导阀注油管路连通，所述超压出油孔与储油箱之间通过超压回油管路连通，所述亏压出油孔与储油箱之间通过亏压回油管路连通，所述超压控制先导阀注油管路与亏压控制先导阀注油管路为并联连接，并且其并联后，再与执行结构注油管路并联连接形成注油总管路，所述超压回油管路与亏压回油管路并联连接。进一步优选的，所述超压控制先导阀与亏压控制先导阀上还分别设置有弹簧预紧调节器，所述弹簧预紧调节器包括弹簧连接块，所述弹簧连接块上开设有螺栓孔，还包括弹簧预紧调节螺栓，所述弹簧预紧调节螺栓装在该螺栓孔内，所述弹簧连接块位于活塞壳体内，所述弹簧预紧调节螺栓外露在活塞壳体外。进一步优选的，所述供油总管路上还设置有泄压旁路，所述泄压旁路由一端连接储油箱，另一端连通至供油总管路的泄压管形成，所述泄压管上还设置有泄压阀。在一个优选的技术方案中，所述单作用执行机构为拔叉式单作用执行机构。另外，在一个优选的技术方案中，还包括有手动试压泵，所述手动试压泵包括试压油桶、试压手柄，所述试压油桶通过连接杆与试压手柄连接，所述试压手柄一端固定，另一端以该固定点为轴心转动，手动试压泵的出口处还设置有单向阀。储油箱一种装置有前述可快速自动关闭的装置的天然气井口紧急切断装置，开关阀装置在天然气管线上，位于开关阀上游的为上游管线，位于开关阀下游的为下游管线，所述上游管线分别通过第一采样管线和第二采样管线与超压控制先导阀和亏压控制先导阀连通。在一个优选的技术方案中，所述第一采样管线和第二采样管线上还分别设置有第一手动切断阀和第二手动切断阀。在这里需要对上文提到的几种结构进行说明，首先是单作用执行机构，所述的单作用执行机构一般是气动式的，也就是以气源驱动的，但是在本专利技术中为液压油控制的单作用执行机构。液压油作用的位置为单作用执行机构的活塞腔。具体来说，本专利技术中优选使用的为拔叉式单作用执行机构，包括活塞杆、拔叉机构、弹簧以及外壳体，所述拔叉机构的一端为轴固定，该轴固定在外壳体内，拔叉机构的另一端固定在活塞杆上，活塞杆的一端通过弹簧与外壳体内侧固定，活塞杆的另一端与壳体配合形成活塞腔。由于在静止状态下，活塞腔内充满了油，因此对弹簧产生压力，使其处于压缩状态，拔叉机构位于第一位置(即开关阀打开位置)，当触发条件满足，回油油路被打开时，活塞腔内的油回流至油缸中，对弹簧的压力消失，弹簧由于自身回复力，回复到非压缩状态，拔叉机构转动位于第二位置(即开关阀关闭位置)。另外需要说明的结构是超压控制先导阀和亏压控制先导阀，先导阀是由活塞杆、与活塞杆气密配合的活塞套筒组成的，在活塞杆的一端通过弹簧固定至活塞套筒内壁上，在活塞杆的另一端与活塞套筒配合形成一个活塞腔，通过活塞腔内压力与弹簧反弹力之间大小变化就可以实现活塞杆在活塞套筒内的滑动。当活塞套筒的侧壁上开设有两个不同水平位的通孔时，利用在先导阀上形成的环形凹槽，结合活塞杆的移动就可以实现活塞通道的开和闭。这里具体来解释一下，当位于不同水平位的通孔同时处于一个环形凹槽时，此时该通路打开；当位于不同水平位的通孔不同时处于一个环形凹槽时，此时通路关闭。采用本专利技术公开的技术方案后，由于超压控制先导阀或者亏压控制先导阀在触发过程中是活塞运动，因此，当系统压力恢复正常后，由于弹簧的作用可以自动复位到静止原位状态，从而避免了爆破针的更换流程，不仅节约耗材成本同时还节约了时间成本。另外，在本专利技术中直接利用介质的压力对超压控制先导阀和亏压控制先导阀的作用力，实现超压触发和亏压触发，不仅无需其他转换器，而且更加直接、灵敏，反应速度更快。另外，由于本专利技术中可以在超压控制先导阀和亏压控制先导阀的弹簧处利用弹簧预紧调节器，因此可以使得对超压和亏压的阈值控制更加便捷、准确。附图说明图1为本可快速自动关闭的装置安装在天然气井口处的静止状态示意图。图2为超压控制先导阀和亏压控制先导阀处放大图。图3为本可快速自动关闭的装置安装在天然气井口处的超压状态示意图。图4为本可快速自动关闭的装置安装在天然气井口处的亏压状态示意图。具体实施方式为了更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可快速自动关闭的装置，其特征在于：该装置包括开关阀，用于控制开关阀的单作用执行机构，所述单作用执行机构为液压油控制的单作用执行机构，还包括储油箱，所述单作用执行机构的活塞腔与储油箱之间通过执行机构注油管路连通，还包括有超压控制先导阀和亏压控制先导阀，所述超压控制先导阀的侧壁两侧对应设置有超压注油孔和超压出油孔，超压控制先导阀的活塞杆上设置有两个环形凹槽，分别为超压通路凹槽和超压闭路凹槽，所述超压注油孔(或超压出油孔)始终位于超压通路凹槽处，所述超压出油孔(后超压注油孔)在弹簧静止状态下位于超压闭路凹槽处，在弹簧被压缩状态下位于超压通路凹槽处；所述亏压控制先导阀的侧壁两侧对应设置有亏压注油孔和亏压出油孔，亏压控制先导阀的活塞杆上设置有两个环形凹槽，分别为亏压通路凹槽和亏压闭路凹槽，所述亏压出油孔(或亏压注油孔)始终位于亏压通路凹槽处，所述亏压注油孔(或亏压出油孔)在弹簧被压缩状态下位于亏压闭路凹槽处，在弹簧恢复静止状态下位于亏压通路凹槽处；所述超压注油孔与储油箱之间通过超压控制先导阀注油管路连通，所述亏压注油孔与储油箱之间通过亏压控制先导阀注油管路连通，所述超压出油孔与储油箱之间通过超压回油管路连通，所述亏压出油孔与储油箱之间通过亏压回油管路连通，所述超压控制先导阀注油管路与亏压控制先导阀注油管路为并联连接，并且其并联后，再与执行机构注油管路并联连接形成注油总管路，所述超压回油管路与亏压回油管路并联连接。/n...

【技术特征摘要】
1.可快速自动关闭的装置，其特征在于：该装置包括开关阀，用于控制开关阀的单作用执行机构，所述单作用执行机构为液压油控制的单作用执行机构，还包括储油箱，所述单作用执行机构的活塞腔与储油箱之间通过执行机构注油管路连通，还包括有超压控制先导阀和亏压控制先导阀，所述超压控制先导阀的侧壁两侧对应设置有超压注油孔和超压出油孔，超压控制先导阀的活塞杆上设置有两个环形凹槽，分别为超压通路凹槽和超压闭路凹槽，所述超压注油孔(或超压出油孔)始终位于超压通路凹槽处，所述超压出油孔(后超压注油孔)在弹簧静止状态下位于超压闭路凹槽处，在弹簧被压缩状态下位于超压通路凹槽处；所述亏压控制先导阀的侧壁两侧对应设置有亏压注油孔和亏压出油孔，亏压控制先导阀的活塞杆上设置有两个环形凹槽，分别为亏压通路凹槽和亏压闭路凹槽，所述亏压出油孔(或亏压注油孔)始终位于亏压通路凹槽处，所述亏压注油孔(或亏压出油孔)在弹簧被压缩状态下位于亏压闭路凹槽处，在弹簧恢复静止状态下位于亏压通路凹槽处；所述超压注油孔与储油箱之间通过超压控制先导阀注油管路连通，所述亏压注油孔与储油箱之间通过亏压控制先导阀注油管路连通，所述超压出油孔与储油箱之间通过超压回油管路连通，所述亏压出油孔与储油箱之间通过亏压回油管路连通，所述超压控制先导阀注油管路与亏压控制先导阀注油管路为并联连接，并且其并联后，再与执行机构注油管路并联连接形成注油总管路，所述超压回油管路与亏压回油管路并联连接。


2.根据权利要求1所述的可快速自动关闭的装置，其特征在于：所述超压控制先导阀与亏压控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海亮，
申请(专利权)人：江苏瑞朗博机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32