CN107339540A - 一种重力复位式管道应急装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重力复位式管道应急装置，该装置包括装置本体和与其连接为一体的活塞缸筒；装置本体的两端设置有法兰盘，装置本体内介质通道的内侧加工有硬质密封面，硬质密封面的上、下游设置装有限压安全阀的泄压通道，装置本体内圆柱面上设置有纵向均布的泄压沟槽；活塞缸筒内设置有用于驱动重力球的间隙活塞，间隙活塞的下部设置有通过固定板与活塞缸筒底部相固定的回位弹簧，活塞缸筒的底部中央设置高压介质入口。其优点是：用于管道或危化品储罐，可快速应对管道运输流程中可能出现的突发泄漏事件；用于长输管道分输站区间管网节点，可自动阻断危化品介质的泄漏并对管道实施分区间安全锁定，防止事故扩大，减少环境污染和财产损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道安全装置，更具体地说，本发明涉及一种用于管道的重力复位式应急装置。
背景技术
现今的危化品生产储运行业使用的管道流程应急阀门还比较传统，其驱动方式多数依靠人力，或者采用液压传动、气动、电动及组合传动模式。众多生产实践及事故案例证明，现有的管道流程阀门的操控技术存在传动繁琐、故障率高、对市电依存度高等问题，关键时刻其自身隐患和工作低效也给流程管控带来安全问题，当管道发生意外泄漏或处于爆炸、火灾场景时其自动应急功能明显不足。大连7.16原油管道爆炸起火和江苏靖江4.22罐区火灾等众多泄漏事故案例，均印证了管道物联网中的潜在风险隐患的普遍存在。事故解析发现：灾难的升级和扩大正是由于罐根阀和电动闸阀断电后无法关闭所导致，而危化品管道缺少应急自动避险装置以及现有阀门对电力的依赖和自动应急功能的缺失也是造成爆炸、伤亡损失惨重的原因之一。很显然，在压力容器及危化品管道上加装能紧急自动避险的应急装置意义重大。
发明内容
本发明的目的就是针对以上问题，提供一种值守于危化品管道且在危险时刻可以紧急实现自动避险的重力复位式管道应急装置。
本发明的技术方案是：
一种重力复位式管道应急装置，包括装置本体和通过插焊接口与其连接为一体的活塞缸筒；所述装置本体的两端分别设置有法兰盘，所述装置本体内介质通道的内侧分别加工有锥形的硬质密封面，所述硬质密封面的上、下游设置装有限压安全阀的泄压通道，所述装置本体内圆柱面位于插焊接口的分界线以上位置设置有纵向均布的泄压沟槽；所述的活塞缸筒内设置有用于驱动重力球的间隙活塞，所述间隙活塞的下部设置有回位弹簧，所述的回位弹簧通过固定板与所述活塞缸筒的底部相固定，所述活塞缸筒的底部中央设置有高压介质入口。
所述装置本体介质通道上的硬质密封面设定在一个方向或两个方向。
所述间隙活塞的驱动力为液压、气压或弹簧力。
所述活塞缸筒的轴线与所述介质通道的轴线共面。
所述的高压介质入口为预留螺纹口。
所述的重力球通过外置电磁阀予以实现释放，并通过外置电磁阀控制信号实现物联网大数据控制及GPS定位的状态监测。
本发明克服了现有技术存在的诸多问题，其有益效果是：
(1)结构简单，设置合理，可用于管道流程的紧急处置，能够自动应对泄漏、火灾等突发事故并实现自动避险。
(2)安装于管道或危化品储罐的罐根，无需市电和其他形式的动力驱动，依靠重力势能和电池提供的命令信号即可快速应对管道运输流程中可能出现的突发泄漏事件。
(3)安装于长输管道分输站区间管网节点上并处于应急备用状态，如遇危险时刻，可自动阻断危化品介质泄漏，同时对管道实施分区间安全锁定，防止事故的进一步扩大，减少环境污染，降低财产损失。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的右视图。
附图标记：1、限压安全阀；2、泄压通道；3、法兰盘；4、硬质密封面；5、装置本体；6、插焊接口；7、活塞缸筒；8、重力球；9、固定板；10、高压介质入口；11、回位弹簧；12、间隙活塞；13、泄压沟槽；14、介质通道。
具体实施方式
为了使本发明更容易被清楚理解，以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作以详细说明。
如图1、图2所示，本发明的重力复位式管道应急装置，包括装置本体5和活塞缸筒7，所述的装置本体5和活塞缸筒7通过插焊接口6对焊成型为一体；
所述装置本体5的两端分别是用于连接生产管道的法兰盘3，所述装置本体5内介质通道14的内侧分别加工有锥形的硬质密封面4，所述硬质密封面4的上、下游设置有泄压通道2，所述的泄压通道2上安装有限压安全阀1，所述装置本体5内圆柱面上位于插焊接口6的分界线以上位置局部锸铣加工纵向均布的泄压沟槽13；
所述活塞缸筒7的内部装有用于驱动重力球8的间隙活塞12，所述间隙活塞12的下部安装有可使所述的间隙活塞12回到原位的回位弹簧11，所述的回位弹簧11通过固定板9与所述活塞缸筒7的底部相固定，所述活塞缸筒7的底部开有高压介质入口10，所述的高压介质入口10是驱动所述间隙活塞12的唯一介质通道，也可以是通过机械顶杆调整间隙活塞12行程位置的预留螺纹口。
所述装置本体5内介质通道14上的硬质密封面4可以设定在一个方向，也可以设定在两个方向(附图实施例为两个方向)。
所述间隙活塞12的驱动力可以是液压、气压或弹簧力。
所述活塞缸筒7的轴线与所述介质通道14的轴线共面。
所述重力球8的释放可以通过外置电磁阀予以实现，并可通过外置电磁阀的控制信号实现物联网大数据控制及GPS定位的状态检测和监控。
本发明重力复位式管道应急装置的工作原理是：
当流程正常运行时，所述的介质通道14为常开状态，装置内部空间的压强趋于均等，由于重力球8的设计密度大于介质密度，故介质的浮力不能将所述的重力球8托起，此时，所述的重力球8在所述的活塞缸筒7内紧压于间隙活塞12的上端面，处于稳定状态；
当所述的间隙活塞12受到向上的压力驱动或机械驱动时将会向上移动并将所述的重力球8托起至进入介质通道14的范围，进而使所述的重力球8被介质通道14内的动态流体推压在顺流方向的硬质密封面4上，形成单向紧压密封副，从而瞬间阻断介质通道14内介质的流动，以达到在危险时刻保护流程、实现紧急自动避险的目的，当所述的间隙活塞12上升至所述的泄压沟槽13处时，所述活塞缸筒7内举升介质的压力被泄放，从而对所述间隙活塞12的上行形成限位；
当所述的重力球8与所述的硬质密封面4形成单项密封后，如果装置内部出现介质冲击超压时，所述的限压安全阀1会自动打开，使硬质密封面4上游的介质经过泄压通道2泄放并进入硬质密封面4下游的相对低压区，从而达到保护设备本体及其上游管道安全的目的；
当险情解除需要恢复正常生产时，只需手动或自动调节所述的限压安全阀1，进一步降低两侧硬质密封面4的压力差，使所述的重力球8在其自身重力驱动下自动离开所述的内硬质密封面4并下落进入活塞缸筒7紧压在已经回位的间隙活塞12的上端面，回复稳定状态，恢复介质通道14的常开运行。
本发明可用于危化品罐或管道的值守，其主要益处是：当管道需要紧急关闭时，只要克服重力向介质通道上释放储备好的重力球即可利用介质压差关闭通道；当管道恢复正常后，待重力球上下游压差降低到一定值时，就会使所述的重力球离开介质通道并自动回落到活塞缸筒内。因此，本发明对于危化品生产储运行业在危险时刻实现紧急自动避险的意义非常重大。
以上参照附图和实施例对本发明的技术方案进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域的普通技术人员应能理解，在实际应用中，本发明中各个部件的设置方式均有可能发生某些改变，而其他人员在其启示下也可能做出相似设计。特别需要指出的是，只要不脱离本发明宗旨，所有显而易见的改变及其相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种重力复位式管道应急装置，包括装置本体和通过插焊接口与其连接为一体的活塞缸筒，其特征是：所述装置本体的两端分别设置有法兰盘，所述装置本体内介质通道的内侧分别加工有锥形的硬质密封面，所述硬质密封面的上、下游设置装有限压安全阀的泄压通道，所述装置本体内圆柱面位于插焊接口的分界线以上位置设置有纵向均布的泄压沟槽；所述的活塞缸筒内设置有用于驱动重力球的间隙活塞，所述间隙活塞的下部设置有通过固定板与所述活塞缸筒的底部相固定的回位弹簧，所述活塞缸筒的底部中央设置有高压介质入口。
2.根据权利要求1所述的重力复位式管道应急装置，其特征是：所述装置本体介质通道上的硬质密封面设定在一个方向或两个方向。
3.根据权利要求1所述的重力复位式管道应急装置，其特征是：所述间隙活塞的驱动力为液压、气压或弹簧力。
4.根据权利要求1所述的重力复位式管道应急装置，其特征是：所述活塞缸筒的轴线与所述介质通道的轴线共面。
5.根据权利要求1所述的重力复位式管道应急装置，其特征是：所述的高压介质入口为预留螺纹口。
6.根据权利要求1所述的重力复位式管道应急装置，其特征是：所述的重力球通过外置电磁阀予以实现释放，并通过外置电磁阀控制信号实现物联网大数据控制及GPS定位的状态监测。
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