天然氣井口緊急切斷閥及其自動控制裝置的製作方法

2023-11-05 04:46:52 1

專利名稱：天然氣井口緊急切斷閥及其自動控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種緊急切斷閥及其自動控制裝置，特別是涉及 一種為天然氣井口減壓系統專門設計的緊急切斷閥及其自動控制裝置。
背景技術：
現有的天然氣井口緊急切斷閥及其自動控制裝置(進口產品)採 用液壓執行機構(液壓缸)驅動，而液壓缸的控制則通過高、低壓兩 個氣壓控制器和氣液轉換機構實現。現有產品整體結構複雜、故障時 無手操、現場無法對其維護維修，只有通過更換昂貴的部件實現修復。 發明內容
本實用新型是要提供一種結構簡單，以氣缸代替液壓缸，以一個 波登管壓力開關代替兩個氣壓控制器和氣液轉換機構、現場維護維修 經濟便捷且帶手操的天然氣井口緊急切斷閥及其自動控制裝置。
為了實現上述目的，本實用新型的技術方案為 一種天然氣井口 緊急切斷閥及其自動控制裝置，由緊急切斷閥和自動控制裝置構成， 其特點是所述緊急切斷閥包括 一多彈簧活塞式氣動執行機構，一 套筒式高壓切斷閥，多彈簧活塞式氣動執行機構通過支架和聯軸器與 筒式高壓切斷閥剛性連接；所述自動控制裝置包括波登管壓力開關、 單電控電磁閥、自動過濾排水閥、減壓閥、閥組、24VDC電源和隔爆
盒，其中，壓力開關串接於24VDC電源和單電控電磁閥線圈之間，單 電控電磁閥線圈接24VDC電源，單電控電磁閥進氣端經自動過濾排水 閥，減壓閥、閥組接被控天然氣；出氣端接緊急切斷閥的多彈簧活塞 式氣動執行機構。
所述多彈簧活塞式氣動執行機構包括輸出軸、下氣缸蓋、氣缸體、 彈簧、活塞、上氣缸蓋、手操機構，並附帶上閥位開關和下閥位開關; 所述氣缸體夾於下氣缸蓋和上氣缸蓋之間，所述活塞置於氣缸體內， 所述輸出軸和活塞剛性連接成一體，其伸出下氣缸蓋通過聯軸器與閥 杆連接，傳遞推力或拉力；所述彈簧多根並列，置於活塞和下氣缸蓋 之間；所述手操機構安裝在上氣缸蓋上；所述上閥位開關和下閥位開 關安裝在支架上。
所述套筒式高壓切斷閥包括閥體、硬閥座、軟閥座、閥芯、套筒、 閥蓋、閥杆，所述硬閥座置於閥體的中間，所述套筒疊放於硬閥座上， 所述軟閥座部分夾持於套筒和硬閥座之間，所述閥芯置於套筒中間， 所述閥蓋將套筒和硬閥座壓緊在閥體中；所述閥芯設有壓力平衡孔， 所述閥杆與閥芯剛性連接，所述套筒在圓周上加工有十數條長細孔， 所述閥芯和硬閥座的密封面堆焊硬質合金，保證其長期耐天然氣的衝 刷；所述闊芯和硬閥座的密封面具有60° 100°的角度和0.5mra
L5ram的寬度。
所述隔爆盒內裝波登管壓力開關、單電控電磁閥以及接線端子排。
本實用新型的有益效果是
1. 天然氣井口緊急切斷閥採用多彈簧活塞式氣動執行機構(氣 缸)作為驅動元件並帶有手操，其結構簡單、現場維護維修經濟便捷; 以被控天然氣為能源，無需其它動力源；配置兩個閥位開關，實現故 障報警或顯示正常工作；
2. 高壓切斷閥為套筒式高壓切斷閥，它採用壓力平衡原理，使高 壓天然氣對閥芯產生的不平衡力達到較小的值，以使用較小規格的多 彈簧活塞式氣動執行機構(氣缸)；
3. 套筒式高壓切斷閥的閥芯密封面和硬閥座密封面堆焊硬質合 金，可長期耐天然氣的衝刷；特定角度和寬度的密封面可在閥關閉時 和軟密封閥座同時作用，達到嚴密關斷；
4. 套筒式高壓切斷閥套筒的窗口為細條狀，可大幅度降低噪音； ⑤所述自動控制裝置採用波登管壓力開關，其極大的可調範圍使自動 控制裝置的配置非常簡約，並具有足夠高的精度，其工作壓力可在現 場隨時方便地調整。


圖1是本實用新型的工作原理圖2是天然氣井口緊急切斷閥(氣動高壓切斷閥)結構圖3是多彈簧活塞式氣動執行機構結構圖4是套筒式高壓切斷閥結構圖。
具體實施方式
下面結合各附圖，對本實用新型進一步詳細描述 一種天然氣井口緊急切斷閥1及其自動控制裝置2，如圖1所示。
天然氣井口緊急切斷閥1如圖2所示，包括多彈簧活塞式氣動執行
機構(氣缸)4作為驅動元件，套筒式高壓切斷闊3作為控制機構， 支架5和一聯軸器6將多彈簧活塞式氣動執行機構4和套筒式高壓切 斷閥3剛性連接。
圖3所示，多彈簧活塞式氣動執行機構4包括輸出軸7、下氣缸 蓋8、氣缸體9、彈簧IO、活塞ll、上氣缸蓋12、手操機構13等， 並附帶上閥位開關14和下閥位開關15。多彈簧活塞式氣動執行機構 4接受自動控制裝置2的控制，驅動套筒式高壓切斷閥3的開啟和關 閉。氣缸體9夾於下氣缸蓋8和上氣缸蓋12之間，活塞11置於氣缸 體9內，輸出軸7和活塞11剛性連接成一體，其伸出下氣缸蓋8通 過聯軸器6與閥杆22連接，傳遞推力或拉力，所述彈簧10多根並列， 置於活塞11和下氣缸蓋8之間，當無氣源時其預壓縮力使活塞11連 同輸出軸7到達最上部(使闊全開)；手操機構13安裝在上氣缸蓋 12上，必要時通過操作可使輸出軸7處於最下端(使閥關閉)；上閥 位開關14和下閥位開關15安裝在支架5上，上閥位開關14用於顯 示工作正常，下閥位開關15用於報警。
圖4所示，套筒式高壓切斷閥3包括閥體16、硬閥座17、軟閥 座18、閥芯20、套筒19、閥蓋21、閥杆22等。套筒式高壓切斷閥 3接受圖3的多彈簧活塞式氣動執行機構4輸出的推力和拉力，使其 處於開啟或關閉位置。所述硬閥座17置於閥體16的中間，套筒19 疊放於硬閥座17上，軟閥座18部分夾持於套筒19和硬閥座17之間， 閥芯20置於套筒19中間，閥蓋21將套筒19和硬閥座17壓緊在閥
體16中；閥芯20有壓力平衡孔，使高壓天然氣對閥芯20產生的不
平衡力達到較小的值，以使用較小規格的多彈簧活塞式氣動執行機構
4;閥杆22與閥芯20剛性連接，並通過它傳遞推力或拉力；套筒19
在圓周上加工有十數條長細孔，使天然氣通過時無過高躁聲；閥芯 20和硬閥座17的密封面堆焊硬質合金，保證其長期耐天然氣的衝刷；
閥芯20和硬閥座17的密封面具有特定的角度和寬度，可在閥關閉時 和軟閥座18共同作用，使閥達到嚴密關斷。
圖1所示，自動控制裝置2包括波登管壓力開關23、單電控電 磁閥24、自動過濾排水閥25、減壓閥26、閥組27、 24VDC電源28、 隔爆盒29和接線端子排30等。自動控制裝置2在被控天然氣的壓力 在正常範圍時使天然氣井口緊急切斷閥1處於開啟狀態，天然氣正常 供氣；在被控天然氣的壓力高於限定值時使天然氣井口緊急切斷閥1 處於關斷狀態，天然氣停止供氣。波登管壓力開關23接受被控天然 氣的壓力，其壓力開關串接於24VDC電源28和單電控電磁閥24的線 圈之間，當被控天然氣的壓力高於上限值時其開關接通，使單電控電 磁閥24的線圈得電，當被控天然氣的壓力到達正常值時，其開關斷 開，使單電控電磁閥24的線圈失電；單電控電磁閥24得電時使經過 過濾減壓的被控天然氣作為氣源通入氣缸，失電時隔斷氣源並排出氣 缸內天然氣；自動過濾排水閥25可對作為氣源的天然氣進行過濾並 自動排出其中的水分；減壓閥26將部分被控天然氣的壓力減低至氣 源要求的壓力；閥組27將被控天然氣分別輸入波登管壓力開關23和 減壓閥26; 24VDC電源28為單電控電磁閥24的線圈供電；隔爆盒29內裝波登管壓力開關23、單電控電磁閥24以及接線端子排30， 以滿足現場防爆的要求。
權利要求1. 一種天然氣井口緊急切斷閥及其自動控制裝置，由緊急切斷閥(1)和自動控制裝置(2)構成，其特徵在於，所述緊急切斷閥(1)包括一多彈簧活塞式氣動執行機構(4)，一套筒式高壓切斷閥(3)，多彈簧活塞式氣動執行機構(4)通過支架(5)和聯軸器(6)與筒式高壓切斷閥(3)剛性連接；所述自動控制裝置(2)包括波登管壓力開關(23)、單電控電磁閥(24)、自動過濾排水閥(25)、減壓閥(26)、閥組(27)、24VDC電源(28)和隔爆盒(29)，其中，壓力開關(23)串接於24VDC電源(28)和單電控電磁閥(24)線圈之間，單電控電磁閥(24)線圈接24VDC電源，單電控電磁閥(24)進氣端經自動過濾排水閥(25)，減壓閥(26)、閥組(27)接被控天然氣；出氣端接緊急切斷閥的多彈簧活塞式氣動執行機構(4)。
2. 根據權利要求1所述的天然氣井口緊急切斷閥及其自動控制裝置， 其特徵在於，所述多彈簧活塞式氣動執行機構(4)包括輸出軸(7)、 下氣缸蓋(8)、氣缸體(9)、彈簧(10)、活塞(11)、上氣缸蓋(12)、 手操機構(13)，並附帶上閥位開關(14)和下閥位開關(15);所述 氣缸體(9)夾於下氣缸蓋(8)和上氣缸蓋(12)之間，所述活塞(11) 置於氣缸體(9)內，所述輸出軸(7)和活塞(11)剛性連接成一體， 其伸出下氣缸蓋(8)通過聯軸器(6)與閥杆(22)連接，傳遞推力 或拉力；所述彈簧(10)多根並列，置於活塞(11)和下氣缸蓋(8) 之間；所述手操機構(13)安裝在上氣缸蓋(12)上；所述上閥位開 關(14)和下閥位開關(15)安裝在支架(5)上。
3.根據權利要求1所述的天然氣井口緊急切斷閥及其自動控制裝置， 其特徵在於，所述套筒式高壓切斷閥(3)包括閥體(16)、硬閥座(17)、 軟閥座(18)、閥芯(20)、套筒(19)、閥蓋(21)、閥杆(22)，所 述硬閥座(17)置於閥體(16)的中間，所述套筒(19)疊放於硬閥 座(17)上，所述軟閥座(18)部分夾持於套筒(19)和硬閥座(17) 之間，所述閥芯(20)置於套筒(19)中間，所述閥蓋(20)將套筒 (19)和硬閥座(17)壓緊在閥體(16)中；所述閥芯(16)設有壓 力平衡孔，所述閥杆(22)與閥芯(20)剛性連接，所述套筒(19) 在圓周上加工有十數條長細孔，所述閥芯(20)和硬閥座(17)的密 封面堆焊硬質合金；所述閥芯(20)和硬閥座(17)的密封面具有 60。 100°的角度和0. 5mm 1. 5irai的寬度。
4，根據權利要求1所述的天然氣井口緊急切斷閥及其自動控制裝置， 其特徵在於，所述隔爆盒(29)內裝波登管壓力開關(23)、單電控 電磁閥(24)以及接線端子排(30)。
專利摘要本實用新型涉及一種天然氣井口緊急切斷閥及其自動控制裝置，由緊急切斷閥和自動控制裝置構成，緊急切斷閥包括一多彈簧活塞式氣動執行機構，一套筒式高壓切斷閥，多彈簧活塞式氣動執行機構通過支架和聯軸器與筒式高壓切斷閥剛性連接；自動控制裝置包括波登管壓力開關、單電控電磁閥、自動過濾排水閥、減壓閥、閥組、24VDC電源和隔爆盒，其中，壓力開關串接於24VDC電源和單電控電磁閥線圈之間，單電控電磁閥進氣端經自動過濾排水閥，減壓閥、閥組接被控天然氣；出氣端接緊急切斷閥的多彈簧活塞式氣動執行機構。本實用新型結構簡單，以氣缸代替液壓缸，以一個波登管壓力開關代替兩個氣壓控制器和氣液轉換機構，現場維護維修經濟便捷。
文檔編號E21B34/00GK201202436SQ20082005780
公開日2009年3月4日 申請日期2008年4月28日 優先權日2008年4月28日
發明者炯 王, 陳蒙南 申請人:上海工業自動化儀表研究所;上海西派埃儀表成套有限公司