CN101586737B - 流体管道自力式紧急切断方法及自力式平板紧急切断阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油气管道自力式紧急切断方法。该方法是通过一个触发机构和一个受触发机构控制开、闭的直通闸阀来实现对管道的紧急关断。本发明还公开了实现该方法的一种自力式平板紧急切断阀。本发明由于采用触发机构控制直通闸阀的开、闭来实现紧急切断，使得进口油气管道与出口油气管道直通，不会产生节流和压力损失，易于使用清管球对管道和阀门进行清理，也不会产生杂质沉淀，且切断阀结构简单，安全可靠，制作成本低。本发明既适用于天然气输配，也可适用于油、汽等其它液体、气体介质的输配；也能应用于含砂含水含硫的油气初产品，以及采油、采气井口及中下游管网中。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体管道(特别是油、气或汽管道)的紧急切断方法，特别是一种自力式紧急切断方法及所用的切断阀。
背景技术
在石油、天然气的生产和输配中，从井口到长输管线，再到贮运和管网用户等各个环节；同样的，在一些生产领域涉及到带压力流体控制的各个环节；都离不开确保安全的紧急切断阀。现有的紧急切断阀有电动式、气动式、液压式和机械式几种。其中电动和气动式分别需要外接电源和动力气源，在远离城市的地方使用局限性很大，液压式可以不需要外界动力，靠液压蓄能工作，但缺点是动作时间或称响应时间长，一般在4-10秒之间，使得可接受压力设定范围变窄，安全可靠性变差。机械式也称自力式，主要依靠管线压力和弹簧工作，不需要外界动力，响应时间很短，通常可以做到＜1秒。
机械式紧急切断阀(如HSV086型安全切断阀)主要由机械式触发机构和主阀体(即截止式盖板阀)两部分构成。
触发机构工作原理为：当压力超过设定值范围，触发机构动作，截止式盖板阀的阀盖板在强力预紧弹簧推动下瞬间落下，盖在阀口上，形成阀门关闭。由于采用阀盖板自上而下的关闭形式，盖阀只能做成高进低出的曲流型式，势必形成无法避免的节流，产生压力损失，而且无法实现清管工作；再加上其阀口为向上的刀口形式，阀盖板关闭后，如果流体中携带有杂质则会落在盖板上，所以对于流体介质的干净程度要求很高。由于存在以上缺陷，这种紧急切断阀的应用就有了很大的局限性，完全不能应用于含砂含水含硫的油气初产品，也不适用于采油、采气井口和上游管网中。只适用于下游管网，且只适用于天然气输配，不适用于油等其它介质的输配；通常用于经过处理的干净天然气管网输配中，以及一些不需要清管工作且压力损失可以被接受的地方。另外，盖板阀的入口压力与出口压力之间存在巨大的压差，这个压差可以形成对阀盖向下的压力，使得阀门关闭更加严密；但同时也产生了问题，即当阀门需要重新开启时，阀盖上下的巨大压差使得阀门无法开启，必须另设旁通阀，用来平衡上下游压力后方可重新打开；这样也使得切断阀的制作成本加大。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新的油气管道自力式紧急切断方法、以及实施这种方法的自力式平板紧急切断阀。本发明采用触发机构控制直通闸阀的开、闭，来实现紧急切断；因闸板孔通径与上下游管道及阀门进出口为完全等径直通，因此没有节流，不会产生压力损失，更可实现清管工作，也不会产生杂质沉淀，且切断阀结构简单，制作成本低，安全可靠。
本发明的技术方案：流体管道自力式紧急切断方法，包括使用一个触发机构，其特征在于：还包括使用一个受触发机构控制开、闭的直通闸阀，来实现对管道的紧急关断。
上述的流体管道自力式紧急切断方法中，触发机构控制直通闸阀的开、闭，是通过控制直通闸阀中带有流通孔的闸板的升降来实现直通闸阀的开闭。
前述的流体管道自力式紧急切断方法中，在闸板运动方向的两侧还可设置独立的密封环，以确保闸板位置，提高闸板升降的灵活性、耐磨性和可靠性，并改善密封效果。
前述的自力式紧急切断方法中，触发机构通过机构中的阀杆经与闸板连接的驱动杆控制闸板的升降。
实施前述任一流体管道自力式紧急切断方法用的自力式平板紧急切断阀，该阀的构成包括触发器，还包括一个直通平板闸阀，触发器与直通平板闸阀内的驱动杆连接。
前述的自力式平板安全切断阀中，所述直通平板闸阀的构成包括阀体，阀体上设有进口和出口，在阀体的进口和出口之间设有闸板，闸板上设有流通孔，闸板与驱动杆连接，驱动杆与触发器连接。
前述的自力式平板安全切断阀中，所述闸板上部的驱动杆上设有弹簧；或在闸板的下部设有弹簧；弹簧的直径大于闸板，或大于驱动杆的直径且小于闸板。
前述的自力式平板安全切断阀中，所述闸板两侧与阀体内的进口和出口之间分别设有密封环。
前述的自力式平板安全切断阀，所述闸板上的流通孔位于闸板中心，或位于闸板上部，或位于闸板下部；当切断阀处于开通位置时，所述进口、出口、流通孔和密封环同轴线，并通径相等。
与现有技术相比，本发明由于采用触发机构控制直通闸阀的开、闭来实现紧急切断，使得进口油气管道与出口油气管道直通，不会产生节流和压力损失，易于使用清管球对管道和阀门进行清理，也不会产生杂质沉淀，且切断阀结构简单，制作成本低。本发明既适用于天然气输配，也可适用于油等其它介质的输配；也能应用于含砂含水含硫的油气初产品，以及采油、采气井口和上游管网中，还可用于其它气体介质及蒸汽等气液体介质。
附图说明
图1是自力式平板紧急切断阀切断状态的结构示意图；
图2是自力式平板紧急切断阀导通状态的结构示意图；
图3是弹簧在闸板下部时导通状态的结构示意图；
图4是弹簧在闸板下部时切断状态的结构示意图；
图5是采用大直径弹簧时导通状态的结构示意图；
图6是采用大直径弹簧时切断状态的结构示意图。
附图中的标记为：1-触发器，2-阀体，3-进口，4-出口，5-闸板，6-流通孔，7-驱动杆，8-密封环，10-弹簧，11-压力传感器接口，12-复位按钮，13-复位手柄。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对本发明的任何限制依据。
实施例。流体管道自力式紧急切断方法，包括使用一个触发机构(又称触发器)，还包括使用一个受触发机构控制开、闭的直通闸阀，来实现对管道的紧急关断。所述的触发机构控制直通闸阀的开、闭，较好地是通过控制直通闸阀中带有流通孔的闸板的升降来实现直通闸阀的开闭。在闸板运动方向的两侧最好设置有密封环，以提高闸板升降的灵活性、耐磨性和可靠性，并改善密封效果。较好地是触发机构通过机构中的阀杆经与闸板连接的驱动杆控制闸板的升降，在驱动杆上设有可调节驱动杆移动行程的调节机构。调节机构比较好的是由安装在驱动杆上的弹簧或安装在闸板下部的弹簧构成。
实现上述紧急切断方法的一种自力式平板紧急切断阀，构成如附图所示；其中：图1为紧急切断阀切断状态的结构示意图，图2为紧急切断阀导通状态的结构示意图。所谓的自力式是指阀门的关闭不依靠电力、气动、液压等外力作用，只依靠管线自有压力和阀门自身执行机构进行工作。紧急切断阀的构成包括触发器1，触发器1为市场上可以购买到的现有产品，其型号可以是与HSV086型安全切断阀配套的触发器、型号为SVC的触发器或其它型号产品的触发器，还包括一个与触发机构的驱动杆连接的直通闸阀；触发器1上设有压力传感器接口11，当管道中的压力出现异常时，压力传感器接口11接收到压力信号，触发器释放与驱动杆连接的阀杆，使与阀杆连接的驱动杆闸板在弹簧的作用下带动闸板迅速切断油气管道，不需要外界动力，响应时间很短。触发器1上还设有复位按钮12和复位手柄，用于复位操作。触发器1与直通平板闸阀内的驱动杆7连接。直通平板闸阀的构成包括阀体2，阀体2上设有进口3和出口4，在阀体2内的进口3和出口4之间设有闸板5，闸板5上设有流通孔6，闸板5与驱动杆7连接，闸板5在驱动杆7的带动下可以上下移动，当闸板5上的流通孔6与进口3和出口4的通孔有重合时，为导通状态(见图2)，如果流通孔6与进口3和出口4的通孔完全重合时，阀的流量为最大。当闸板5上的流通孔6与进口3和出口4的通孔无重合时，为切断状态(见图1)。驱动杆7与触发器1连接，驱动杆7上设有弹簧10，弹簧10的直径大于驱动杆的直径且小于闸板(如图1和图2所示)；弹簧10的直径也可以大于闸板5(如图5和图6所示)；或在闸板5的下部设置弹簧10(如图3和图4所示)。驱动杆7受触发器1控制，当触发器动作时，触发器解除对驱动杆7的限制，在弹簧的作用下闸板5迅速转换为非通流状态。为了保证阀板5的滑动灵活性，耐磨性、可靠性和更好的密封，在阀体2内的进口3和出口4上设有密封环8。制作时进口3、出口4和密封环8应同轴线，并通径相等，同时闸板5上的流通孔6也应与进口3、出口4同轴线，并通径相等。以方便使用清管球对管道和阀门进行清理及减少压损。
本发明的直通闸阀依靠管线压力和弹簧工作，不需要外界动力，闸阀中的闸板在切断油气管道时，受管道压力控制，当管道中的压力出现异常时(过高或过低)，触发机构释放与闸板连接的驱动杆，使闸板在弹簧的作用下迅速切断油气管道，不需要外界动力，响应时间很短，通常可以做到＜1秒。
Claims (2)
1.一种自力式平板紧急切断阀，该阀的构成包括触发器(1)，其特征在于：还包括一个直通平板闸阀，触发器(1)与直通平板闸阀内的驱动杆(7)连接；所述直通平板闸阀的构成包括阀体(2)，阀体(2)上设有进口(3)和出口(4)，在阀体(2)的进口(3)和出口(4)之间设有闸板(5)，闸板(5)上设有流通孔(6)，闸板(5)与驱动杆(7)连接，驱动杆(7)与触发器(1)连接；所述闸板(5)两侧与阀体(2)内的进口(3)和出口(4)之间分别设有密封环(8)；所述闸板(5)上部的驱动杆(7)上设有弹簧(10)；或在闸板(5)的下部设有弹簧(10)；弹簧(10)的直径大于闸板(5)，或大于驱动杆(7)的直径且小于闸板(5)。
2.根据权利要求1所述的自力式平板紧急切断阀，其特征在于：所述闸板(5)上的流通孔(6)位于闸板(5)中心，或位于闸板(5)上部，或位于闸板(5)下部；当切断阀处于开通位置时，所述进口(3)、出口(4)、流通孔(6)和密封环(8)同轴线，并通径相等。
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