CN106015820A - 用于天然气管道输送的泄压结构 - Google Patents

Abstract

本发明公布了用于天然气管道输送的泄压结构，包括壳体以及活塞，活塞为一端封闭的筒体，活塞封闭端端部的外圆周壁向外扩张至与壳体内壁接触，在壳体内壁与活塞封闭端端部之间设有第一弹簧，壳体上开有泄压孔，在壳体内壁上开有两个盲孔，盲孔内设有第二弹簧，活动块一端与第二弹簧连接活动块另一端连接有密封板，密封板的内侧壁上开有凹槽，在突起上设有与凹槽相配合的滚珠。通过第一弹簧与第二弹簧的形变以及回复形变来实现活塞的往复运动，进而实现密封板对泄压孔的密封与开启，并且选用扭转弹簧，可满足第一弹簧与第二弹簧适应因流速不稳定的气体不断冲击活塞所产生的不定向作用应力，保证第一弹簧与第二弹簧的使用寿命。

Description

用于天然气管道输送的泄压结构

技术领域

本发明涉及一种管道泄压装置，具体是指用于天然气管道输送的泄压结构。

背景技术

长输管道是指产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质，例如油、气等，并跨省、市，穿、跨越江河、道路等，中间有加压泵站的长距离管道。燃气长输管道是国家经济的大动脉，直接服务沿线工业的生产和城市居民的普通生活。但管道又属于危险源，对于高压输气管道，内部的压强较高，并且输送的都是可燃气体，在输送过程中，如果出现气压不稳，有可能导致管道内压力太大而引发爆炸事件。如果管道内输送的是天然气，则一旦发生爆炸后还会引发大火，易燃易爆的高压介质迅速扩散，对沿线造成较大危害，造成不可估量的损失。在长输管道密闭输气过程中，当出站压力超过调节阀设定值，调节阀关小，不足以使其控制在设定值范围内；或者由于站内管道承压过高，危及管道或设备的安全；或因调节阀失灵不起调节保护作用时，通常会通过安装在出站管路上的泄压阀进行高压泄压。高压泄压是密闭输气过程中对压力调节保护措施的一种补充。然而现有技术中长输管道内超压时经常出现高压泄压阀不能正常开启泄压，给输油管道输送带来极大的危害，可能出现由于压力超高造成跑气、停输、爆炸甚至引发火灾等；另一方面也存在高压泄压阀漏气，或者在开启后不能正常关闭的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供用于天然气管道输送的泄压结构，对长距离输气管道进行自动泄压，进而提高输气安全系数的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

用于天然气管道输送的泄压结构，包括一端封闭的管状壳体以及置于壳体内部的活塞，所述活塞为一端封闭的筒体，活塞封闭端端部的外圆周壁向外扩张至与壳体内壁接触，且活塞的主体部分与壳体内壁之间形成环空，在壳体封闭端端部的内壁与活塞封闭端端部端面之间设有第一弹簧，在壳体上开有至少一个与环空连通的泄压孔，且在所述壳体内壁上开有两个盲孔，两个所述盲孔对称设置在泄压孔两侧，盲孔内设有第二弹簧，T形的活动块一端与第二弹簧连接且滑动设置在盲孔内，活动块另一端连接有密封板，密封板的内侧壁上开有至少一个凹槽，在活塞外壁上设有突起，且在突起上设有与凹槽相配合的滚珠，第一弹簧与第二弹簧均为扭转弹簧，当管道内压力正常时，滚珠与凹槽分离，第二弹簧处于压缩状态，且密封板与泄压孔之间处于密闭状态；在所述壳体内壁上开有环形槽，所述活塞封闭端外圆周上的扩张段设有多个滚轮，滚轮滑动设置于环形槽内，还包括风琴罩，所述风琴罩一端与环形槽靠近所述壳体封闭端的一侧端部连接，风琴罩另一端与活塞封闭端的端面连接。

使用时，管状的壳体与长输管道连通，长输管道内压力正常时，滚珠与凹槽分离，第二弹簧处于压缩状态，且密封板与泄压孔之间处于密闭状态；当长输管道内出现超高压时，进入壳体内的气体开始推动活塞向壳体的封闭端移动，第一弹簧被压缩，同时活塞外壁上的滚珠沿密封板的内侧壁移动，直至与凹槽接触，在第二弹簧形变回复所产生的弹力作用下，T形的活动块推动密封板下移，此时，密封板与活塞外壁之间的间距缩小， 壳体内壁与密封板之间出现间隙，而位于壳体内的气体则通过该间隙进入到泄压孔内，最后经泄压孔向外排出，以实现降低长输管道内的超高压力；而在长输管道内的压力回复至正常水平后，活塞受到的推动力度减小，第一弹簧回复形变，进而推动活塞朝反方向移动，同时滚珠与凹槽再次分离，密封板被回顶后再次将泄压孔密封，以防止长输管道跑气。其中，通过第一弹簧与第二弹簧的形变以及回复形变来实现活塞的往复运动，进而实现密封板对泄压孔的密封与开启，并且选用扭转弹簧，可满足第一弹簧与第二弹簧适应因流速不稳定的气体不断冲击活塞所产生的不定向作用应力，保证第一弹簧与第二弹簧的使用寿命。

进一步地，在活塞封闭端外圆周与壳体内壁之间容易出现漏气，进而使得活塞两端的压力保持均衡，在当长输管道内出现超高压时，壳体封闭端内部与活塞封闭端外壁之间的气体会导致活塞的移动较为缓慢，即泄压无法及时实现，因此，发明人在壳体内壁上开设环形槽，而活塞封闭端的扩张段滑动设置在环形槽内，同时在环形槽的一端与活塞封闭端端面之间安装有风琴罩，以实现壳体封闭端内部与活塞封闭端外壁之间与壳体内的其余部分隔绝开，以减小活塞移动的阻力。其中，在活塞封闭端的扩张段上设有多个滚轮，滚轮滑动设置在环形槽内，进而将滑动摩擦变为滚动摩擦，以减小活塞封闭端的磨损。

还包括密封圈，所述密封圈设置在所述密封板与泄压孔的连接处。为进一步提高密封板对泄压孔的密封效果，在泄压孔与密封板之间增加密封圈，以防止在长输管道内压力正常的情况下出现漏气、跑气的现象。

所述泄压孔的个数为两个且以壳体的轴线为对称中心对称设置在壳体的两侧壁上。两个泄压孔对称设置，相应的与泄压孔同侧所设置的盲孔、活动块以及密封板同样沿壳体轴线对称设置，使得活塞外壁上的多个滚珠对密封板的支撑更加均衡，同时在泄压时保证活塞两端的受力均匀，降低活塞在壳体内部晃动的可能性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明在长输管道内的压力回复至正常水平后，活塞受到的推动力度减小，第一弹簧回复形变，进而推动活塞朝反方向移动，同时滚珠与凹槽再次分离，密封板被回顶后再次将泄压孔密封，以防止长输管道跑气；

2、本发明通过第一弹簧与第二弹簧的形变以及回复形变来实现活塞的往复运动，进而实现密封板对泄压孔的密封与开启，并且选用扭转弹簧，可满足第一弹簧与第二弹簧适应因流速不稳定的气体不断冲击活塞所产生的不定向作用应力，保证第一弹簧与第二弹簧的使用寿命；

3、本发明中两个泄压孔对称设置，相应的与泄压孔同侧所设置的盲孔、活动块以及密封板同样沿壳体轴线对称设置，使得活塞外壁上的多个滚珠对密封板的支撑更加均衡，同时在泄压时保证活塞两端的受力均匀，降低活塞在壳体内部晃动的可能性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-壳体、2-第一弹簧、3-活塞、4-密封板、5-第二弹簧、6-活动块、7-盲孔、8-泄压孔、9-密封圈、10-凹槽、11-滚珠、12-环形槽、13-风琴罩、14-滚轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例包括一端封闭的管状壳体1以及置于壳体1内部的活塞3，所述活塞3为一端封闭的筒体，活塞3封闭端端部的外圆周壁向外扩张至与壳体1内壁接触，且活塞3的主体部分与壳体1内壁之间形成环空，在壳体1封闭端端部的内壁与活塞3封闭端端部端面之间设有第一弹簧2，在壳体1上开有至少一个与环空连通的泄压孔8，且在所述壳体1内壁上开有两个盲孔7，两个所述盲孔7对称设置在泄压孔8两侧，盲孔7内设有第二弹簧5，T形的活动块6一端与第二弹簧5连接且滑动设置在盲孔7内，活动块6另一端连接有密封板4，密封板4的内侧壁上开有至少一个凹槽10，在活塞3外壁上设有突起，且在突起上设有与凹槽10相配合的滚珠11，第一弹簧2与第二弹簧5均为扭转弹簧，当管道内压力正常时，滚珠11与凹槽10分离，第二弹簧5处于压缩状态，且密封板4与泄压孔8之间处于密闭状态；在所述壳体1内壁上开有环形槽12，所述活塞3封闭端外圆周上的扩张段设有多个滚轮14，滚轮14滑动设置于环形槽12内，还包括风琴罩13，所述风琴罩13一端与环形槽12靠近所述壳体1封闭端的一侧端部连接，风琴罩13另一端与活塞3封闭端的端面连接。

使用时，管状的壳体1与长输管道连通，长输管道内压力正常时，滚珠11与凹槽10分离，第二弹簧5处于压缩状态，且密封板4与泄压孔8之间处于密闭状态；当长输管道内出现超高压时，进入壳体1内的气体开始推动活塞3向壳体1的封闭端移动，第一弹簧2被压缩，同时活塞3外壁上的滚珠11沿密封板4的内侧壁移动，直至与凹槽10接触，在第二弹簧5形变回复所产生的弹力作用下，T形的活动块6推动密封板4下移，此时，密封板4与活塞3外壁之间的间距缩小， 壳体1内壁与密封板4之间出现间隙，而位于壳体1内的气体则通过该间隙进入到泄压孔8内，最后经泄压孔8向外排出，以实现降低长输管道内的超高压力；而在长输管道内的压力回复至正常水平后，活塞3受到的推动力度减小，第一弹簧2回复形变，进而推动活塞3朝反方向移动，同时滚珠11与凹槽10再次分离，密封板4被回顶后再次将泄压孔8密封，以防止长输管道跑气。其中，通过第一弹簧2与第二弹簧5的形变以及回复形变来实现活塞3的往复运动，进而实现密封板4对泄压孔8的密封与开启，并且选用扭转弹簧，可满足第一弹簧2与第二弹簧5适应因流速不稳定的气体不断冲击活塞3所产生的不定向作用应力，保证第一弹簧2与第二弹簧5的使用寿命。其中，在活塞3封闭端的扩张段上设有多个滚轮14，滚轮14滑动设置在环形槽12内，进而将滑动摩擦变为滚动摩擦，以减小活塞3封闭端的磨损。

进一步地，在活塞3封闭端外圆周与壳体1内壁之间容易出现漏气，进而使得活塞3两端的压力保持均衡，在当长输管道内出现超高压时，壳体1封闭端内部与活塞3封闭端外壁之间的气体会导致活塞3的移动较为缓慢，即泄压无法及时实现，因此，发明人在壳体1内壁上开设环形槽12，而活塞3封闭端的扩张段滑动设置在环形槽12内，同时在环形槽12的一端与活塞3封闭端端面之间安装有风琴罩13，以实现壳体1封闭端内部与活塞3封闭端外壁之间与壳体1内的其余部分隔绝开，以减小活塞3移动的阻力。

本实施例还包括密封圈9，所述密封圈9设置在所述密封板4与泄压孔8的连接处。为进一步提高密封板4对泄压孔8的密封效果，在泄压孔8与密封板4之间增加密封圈9，以防止在长输管道内压力正常的情况下出现漏气、跑气的现象。

所述泄压孔8的个数为两个且以壳体1的轴线为对称中心对称设置在壳体1的两侧壁上。两个泄压孔8对称设置，相应的与泄压孔8同侧所设置的盲孔7、活动块6以及密封板4同样沿壳体1轴线对称设置，使得活塞3外壁上的多个滚珠11对密封板4的支撑更加均衡，同时在泄压时保证活塞3两端的受力均匀，降低活塞3在壳体1内部晃动的可能性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.用于天然气管道输送的泄压结构，包括一端封闭的管状壳体（1）以及置于壳体（1）内部的活塞（3），其特征在于：所述活塞（3）为一端封闭的筒体，活塞（3）封闭端端部的外圆周壁向外扩张至与壳体（1）内壁接触，且活塞（3）的主体部分与壳体（1）内壁之间形成环空，在壳体（1）封闭端端部的内壁与活塞（3）封闭端端部端面之间设有第一弹簧（2），在壳体（1）上开有至少一个与环空连通的泄压孔（8），且在所述壳体（1）内壁上开有两个盲孔（7），两个所述盲孔（7）对称设置在泄压孔（8）两侧，盲孔（7）内设有第二弹簧（5），T形的活动块（6）一端与第二弹簧（5）连接且滑动设置在盲孔（7）内，活动块（6）另一端连接有密封板（4），密封板（4）的内侧壁上开有至少一个凹槽（10），在活塞（3）外壁上设有突起，且在突起上设有与凹槽（10）相配合的滚珠（11），第一弹簧（2）与所述第二弹簧（5）均为扭转弹簧，当管道内压力正常时，滚珠（11）与凹槽（10）分离，第二弹簧（5）处于压缩状态，且密封板（4）与泄压孔（8）之间处于密闭状态；在所述壳体（1）内壁上开有环形槽（12），所述活塞（3）封闭端外圆周上的扩张段设有多个滚轮（14），滚轮（14）滑动设置于环形槽（12）内，还包括风琴罩（13），所述风琴罩（13）一端与环形槽（12）靠近所述壳体（1）封闭端的一侧端部连接，风琴罩（13）另一端与活塞（3）封闭端的端面连接。

2.根据权利要求1所述的用于天然气管道输送的泄压结构，其特征在于：还包括密封圈（9），所述密封圈（9）设置在所述密封板（4）与泄压孔（8）的连接处。

3.根据权利要求1所述的用于天然气管道输送的泄压结构，其特征在于：所述泄压孔（8）的个数为两个且以壳体（1）的轴线为对称中心对称设置在壳体（1）的两侧壁上。