專利名稱：井口超壓自動截斷控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及天然氣采輸井場中用于天然氣井口或輸氣管干線自動關閉的井口超壓自動截斷控制裝置，對場站設備或輸氣管起安全保護作用。
技術背景在天然氣采輸井場地面安裝有控制天然氣輸出的安全閥，當井下截流器失效，輸出的天然氣氣壓超壓時，安全閥可自動關閉以防止事故的發(fā)生。安全閥可為由液壓控制的液動截斷閥，也可為由氣壓控制的氣動截斷閥，無論是液動截斷閥還是氣動截斷閥，均需要與相關的裝置共同作用以實現(xiàn)安全閥的自動關閉。
專利號為ZL01241712.2的實用新型專利公開了一種安全閥為液動截斷閥的截斷控制裝置，該裝置以壓縮氮氣作為動力，通過液壓傳動實現(xiàn)液動截斷閥的開、關。該裝置的主要缺陷在于，液動截斷閥的開、關均需由人工操作，自動化程度不高，特別在進行液動截斷閥的關閉操作時，受操作人員人為因素影響，使液動截斷閥的關閉時間最快也需10秒鐘以上。
專利號為ZL03250039.4的實用新型專利公開了一種石油/天然氣井口地面安全閥，該安全閥為氣動截斷閥，與其匹配的控制系統(tǒng)是電腦，控制系統(tǒng)的動力是電能，動力源采用井下天然氣壓力，其對井口的關閉能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制(氣動截斷閥關閉時間為3～4秒)，但因是電子控制，電磁產(chǎn)生的火花會易導致泄漏的天然氣產(chǎn)生爆炸，故存在一定的安全隱患，并且用井下天然氣作為控制裝置動力源，由于天然氣含有顆粒雜質(zhì)、水及硫化氫，易使氣動截斷閥受到腐蝕、堵塞，從而造成系統(tǒng)失靈。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種操作方便，安全可靠的井口超壓自動截斷控制裝置，當井口天然氣壓力超過設定的安全氣壓值時，能夠使井口在很短的時間內(nèi)自動關閉。
本實用新型所述井口超壓自動截斷控制裝置，包括液動截斷閥，還包括手動泵、蓄能器、先導閥、液控單向閥、手動換向閥及氣液轉(zhuǎn)換器，其中手動泵進油端與油箱內(nèi)的油液連通，其出油端通過單向閥與蓄能器連接，并通過單向閥、液控單向閥與液動截斷閥驅(qū)動油缸的上腔連接，還通過單向閥與先導閥連接；蓄能器通過蓄能器卸壓開關與油箱連通，先導閥與液控單向閥的控制口連接，且液控單向閥的控制口通過單向閥復位開關與油箱連通；氣液轉(zhuǎn)換器通過氣控開關與先導閥的壓力控制口連接，并通過氣控開關、液控開關及單向閥與手動泵出油端連接；液動截斷閥驅(qū)動油缸的上腔通過手動換向閥與油箱連接，其驅(qū)動油缸的下腔通過手動換向閥與油箱及手動泵出油端連接。
控制壓力表與先導閥的壓力控制口連接，在裝置的控制壓力調(diào)定中，用以顯示裝置所擬定的控制壓力。
蓄能器壓力表與蓄能器連接，以顯示蓄能器內(nèi)液壓油的壓力。
本實用新型采用液動截斷閥，用液壓控制，避免了用天然氣作動力源對裝置造成的腐蝕、堵塞等不利影響；并且采用手動泵作為動力源，將能量(液壓油)儲存在儲能器中，液壓傳動與控制系統(tǒng)動力平穩(wěn)，運行可靠，不受外界干擾；其結構緊湊，組合性強，操作方便、靈活，維修容易，安全可靠；該裝置在井口天然氣壓力超過設定的安全氣壓值時，能夠在很短的時間內(nèi)迅速自動將井口關閉，并且具有很好防爆性和防腐性。


現(xiàn)結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型所述井口超壓自動截斷控制裝置的連接結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，該井口超壓自動截斷控制裝置，由液動截斷閥14、手動泵1、蓄能器8、先導閥15、液控單向閥10、手動換向閥12及氣液轉(zhuǎn)換器13組成，手動換向閥12為三位四通閥，其中
手動泵1進油端與油箱16內(nèi)的油液連通，其出油端通過單向閥2與蓄能器8連接(單向閥2的允許流通方向朝向手動泵1)，并通過單向閥2、液控單向閥10與液動截斷閥14驅(qū)動油缸的上腔連接，還通過單向閥2與先導閥15連接；蓄能器8通過蓄能器卸壓開關4與油箱16連通，先導閥15與液控單向閥10的控制口X連接，且液控單向閥10的控制口X通過單向閥復位開關11與油箱16連通，液控單向閥10的泄油口Y與油箱16連通；氣液轉(zhuǎn)換器13通過氣控開關6與先導閥15的壓力控制口K連接，并通過氣控開關6、液控開關5及單向閥3與手動泵1出油端連接(單向閥3的允許流通方向朝向手動泵1)；液動截斷閥14驅(qū)動油缸的上腔通過手動換向閥12與油箱16連接，其驅(qū)動油缸的下腔通過手動換向閥12與油箱16及手動泵1出油端連接(在手動換向閥12的換向動作中實現(xiàn))。
控制壓力表9與先導閥15的壓力控制口K連接，在裝置的控制壓力調(diào)定中，用以顯示裝置所擬定的控制壓力。
蓄能器壓力表7與蓄能器8連接，以顯示蓄能器8內(nèi)液壓油的壓力。
氣源信號N可采用液動截斷閥14出口端的氣壓。
該井口超壓自動截斷控制裝置的工作原理及操作過程1、液動截斷閥關閉氣源信號N經(jīng)氣液轉(zhuǎn)換器13，氣控開關6進入先導閥15的壓力控制口K，當井下節(jié)流器失效，輸出壓力升至調(diào)定壓力時，先導閥15接通，蓄能器8內(nèi)的壓力油通過先導閥15進入液控單向閥10的控制口X，液控單向閥10打開，此時，蓄能器8內(nèi)的高壓油經(jīng)液控單向閥10進入液動截斷閥14驅(qū)動油缸的上腔，推動液動截斷閥14閘板向下移動，油缸下腔的液壓油經(jīng)手動換向閥12(A→T)回至油箱，完成液動截斷閥14的關閉動作，切斷補輸管線氣源，井口關閉。
2、液動截斷閥開啟當需要開井復產(chǎn)時，必須重新開啟液動截斷閥14。將手動換向閥12換向，啟動手動泵1，壓力油經(jīng)手動換向閥12(P→A)進入液動截斷閥14驅(qū)動油缸的下腔，推動液動截斷閥14閘板向上移動，油缸上腔的液壓油經(jīng)手動換向閥12(B→T)回至油箱，完成液動截斷閥14的開啟動作。
必須注意的是，操作開啟動作前，必須使液控單向閥10的閥芯復位，打開單向閥復位開關11，讓液控單向閥10內(nèi)的控制壓力卸完，在彈簧作用下，閥芯即可復位。
3、蓄能器補壓當完成一次液控截斷閥14的開關動作后，對系統(tǒng)需重新補充能源，以備再次使用。補充能源前，須對液控單向閥10進行復位(即讓液控單向閥10處于關閉狀態(tài))，同時將手動換向閥12處于“中位”狀態(tài)，啟動手動泵1即可對蓄能器8進行補壓，但此時必須關閉液控開關5和氣控開關6。
4.控制壓力的調(diào)定當裝置的控制壓力需要進行調(diào)定時，采用液控方式進行調(diào)定，此時，需打開液控開關5，關閉氣控開關6，同時將先導閥15的壓力調(diào)到最高位置，啟動手動泵1，使控制壓力達到需要的壓力(觀察壓力表9)后，停止啟動手動泵1，再將先導閥15的壓力逐漸下調(diào)，直到液控截斷閥14關閉動作開始為止，此時根據(jù)控制壓力表9觀察到的壓力值，即為調(diào)定壓力，但需要重復試驗二次以上，無誤后將先導閥15進行壓力閥鎖定，并將液控開關5關閉，氣控開關6打開，讓系統(tǒng)進入待工作狀態(tài)。作此調(diào)整時，液動截斷閥14應未與井口裝置聯(lián)接。若液動截斷閥14與井口裝置連接后需調(diào)整時，應暫不與液動截斷閥14油缸上腔連接膠管，以避免液動截斷閥14不必要的關閉，只需觀察油管的出油情況即可。
5.蓄能器卸壓當系統(tǒng)出現(xiàn)接頭漏油或其他不正常情況，需要進行排除處理時，應把蓄能器8內(nèi)壓力卸掉，此時需打開蓄能器卸壓開關4，液壓油經(jīng)蓄能器卸壓開關4進入油箱16，觀察壓力表7，其值為零時，即可對系統(tǒng)處理。
權利要求1.井口超壓自動截斷控制裝置，包括液動截斷閥(14)，其特征在于還包括手動泵(1)、蓄能器(8)、先導閥(15)、液控單向閥(10)、手動換向閥(12)及氣液轉(zhuǎn)換器(13)，其中a、手動泵(1)進油端與油箱(16)內(nèi)的油液連通，其出油端通過單向閥(2)與蓄能器(8)連接，并通過單向閥(2)、液控單向閥(10)與液動截斷閥(14)驅(qū)動油缸的上腔連接，還通過單向閥(2)與先導閥(15)連接；b、蓄能器(8)通過蓄能器卸壓開關(4)與油箱(16)連通，先導閥(15)與液控單向閥(10)的控制口X連接，且液控單向閥的控制口X通過單向閥復位開關(11)與油箱(16)連通；c、氣液轉(zhuǎn)換器(13)通過氣控開關(6)與先導閥(15)的壓力控制口K連接，并通過氣控開關(6)、液控開關(5)及單向閥(3)與手動泵(1)出油端連接；d、液動截斷閥(14)驅(qū)動油缸的上腔通過手動換向閥(12)與油箱(16)連接，其驅(qū)動油缸的下腔通過手動換向閥(12)與油箱(16)及手動泵(1)出油端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的井口超壓自動截斷控制裝置，其特征在于控制壓力表(9)與先導閥(15)的壓力控制口K連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的井口超壓自動截斷控制裝置，其特征在于蓄能器壓力表(7)與蓄能器(8)連接。
專利摘要本實用新型涉及天然氣采輸井場中用于天然氣井口自動關閉的井口超壓自動截斷控制裝置。包括液動截斷閥和由手動泵、蓄能器、先導閥、液控單向閥、手動換向閥及氣液轉(zhuǎn)換器等組成的控制系統(tǒng)，當井口天然氣壓力超過設定的安全氣壓值時，能夠在很短的時間內(nèi)迅速自動將井口關閉，其動力平穩(wěn)，運行可靠，不受外界干擾；其結構緊湊，組合性強，操作方便、靈活，維修容易，安全可靠，并且很好地解決了天然氣井場的防爆和防腐問題。
文檔編號E21B33/03GK2821143SQ20052000981
公開日2006年9月27日 申請日期2005年8月19日 優(yōu)先權日2005年8月19日
發(fā)明者梅宗清, 楊勝海, 梅宗斌, 梁志遠 申請人:瀘州川油鉆采工具有限公司