CN109357157A - 智能充氮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种智能充氮装置，包含：氮气瓶，其输出端与蓄能器的输入端连接；第一压力变送器，设置在蓄能器的输入端，以监测蓄能器内的氮气压力；控制氮气瓶内氮气输出的第一电磁阀，其设置在氮气瓶的输出端；PLC或RTU，其输入端与第一压力变送器连接，输出端与第一电磁阀连接，当第一压力变送器监测到蓄能器内的压力低于设定值，通过PLC或RTU打开第一电磁阀，将氮气瓶中的氮气增压到蓄能器中。本发明装置的结构简单，以自动化的形式完成现场作业，减少了作业现场的风险，降低了工作成本，提高了工作效率。

Description

智能充氮装置
技术领域
本发明涉及石油装备制造业领域，主要应用于井口安全控制系统和海洋油气生产控制系统用液压动力单元(HPU)。
背景技术
当今世界上还有不少地区尚未勘探或充分勘探，深部地层及海洋深水部分的油气勘探刚刚开始不久，还会发现更多的油气藏，已开发的油气藏中应用提高石油采收率技术可以开采出的原油数量也是相当大的；这些都预示着油、气开采的科学技术将会有更大的发展，因此人们对采油装备制造业的发展也越发的重视。
油气田的分布地基本都是在沙漠、海洋、山区等交通不便的地方，维护成本极高，蓄能器是井控设备或液压动力单元必需配置的元件，其工作介质氮气是必须满足一定压力才能正常工作。目前的井控设备或液压动力单元都是需要人工现场确认维护，是否需要补偿氮气，给维护工作带来极大成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实时检测氮气压力，实现远程控制，自动补偿氮气压力。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
一种智能充氮装置，其特征包含：
氮气瓶，其输出端与蓄能器的输入端连接；
第一压力变送器，设置在蓄能器的输入端，以监测蓄能器内的氮气压力；
控制氮气瓶内氮气输出的第一电磁阀，其设置在氮气瓶的输出端；
PLC或RTU，其输入端与第一压力变送器连接，输出端与第一电磁阀连接，
当第一压力变送器监测到蓄能器内的压力低于设定值，通过PLC或RTU打开第一电磁阀，将氮气瓶中的氮气增压到蓄能器中。
优选地，所述装置还包含气动增压器，其输入端与所述第一电磁阀连接，输出端与蓄能器的输入端连接；
所述气动增压器与空气源连接，以仪表空气作驱动气体；
所述空气源的输出端设有第二电磁阀，所述第二电磁阀的输出端与气动增压器连接；
所述第二电磁阀与PLC或RTU的输出端连接。
优选地，所述装置还包含空气过滤减压阀，其输入端与第二电磁阀连接，输出端与气动增压器连接，以过滤除去空气源的杂质；
所述空气过滤减压阀及气动增压器之间设置第二压力变送器，以监测气动增压器输入端的空气压力；
所述第二压力变送器与PLC或RTU的输入端连接。
优选地，所述装置还包含控制蓄能器输入氮气的气动先导阀，其输入端与气动增压器的输出端连接，输出端与所述第一压力变送器连接；
所述气动先导阀与空气源连接，以仪表空气来实现开阀。
优选地，所述装置还包含第三电磁阀，其输入端与空气源连接，输出端与所述气动先导阀连接；
所述第三电磁阀与PLC或RTU的输出端连接。
优选地，所述装置还包含溢流阀、单向阀、第三压力变送器，依次设置在气动增压器和气动先导阀之间；
所述第三压力变送器与PLC或RTU的输入端连接。
优选地，所述装置还包含所述第四压力变送器，设置在第一电磁阀和氮气瓶之间，以监测氮气瓶内的压力；
第四压力变送器与PLC或RTU的输入端连接。
本发明装置的结构简单，以自动化的形式完成现场作业，减少了作业现场的风险，降低了工作成本，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明装置的的设计方案结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但不以任何方式限制本发明的范围。
如附图1所示的智能充氮装置，包含：氮气瓶(1)，其输出端与蓄能器(8)的输入端连接；第一压力变送器(3.4)，设置在蓄能器(8)的输入端，以监测蓄能器(8)内的氮气压力；控制氮气瓶(1)内氮气输出的第一电磁阀(2.3)，其设置在氮气瓶(1)的输出端；PLC或RTU，其输入端与第一压力变送器(3.4)连接，输出端与第一电磁阀(2.3)连接；气动增压器(5)，其输入端与所述第一电磁阀(2.3)连接，输出端与蓄能器(8)的输入端连接；所述气动增压器(5)与空气源连接，以仪表空气作驱动气体；所述空气源的输出端设有第二电磁阀(2.1)，所述第二电磁阀(2.1)的输出端与气动增压器(5)连接；所述第二电磁阀(2.1)与PLC或RTU的输出端连接。
进一步地，装置还包含空气过滤减压阀(4)，其输入端与第二电磁阀(2.1)连接，输出端与气动增压器(5)连接，以过滤除去空气源的杂质；所述空气过滤减压阀(4)及气动增压器(5)之间设置第二压力变送器(3.1)，以监测气动增压器(5)输入端的空气压力；所述第二压力变送器(3.1)与PLC或RTU的输入端连接。
进一步地，装置还包含控制蓄能器(8)输入氮气的气动先导阀(10)，其输入端与气动增压器(5)的输出端连接，输出端与所述第一压力变送器(3.4)连接；所述气动先导阀(10)与空气源连接，以仪表空气来实现开阀。
进一步地，装置还包含第三电磁阀(2.2)，其输入端与空气源连接，输出端与所述气动先导阀(10)连接；所述第三电磁阀(2.2)与PLC或RTU的输出端连接。
进一步地，装置还包含溢流阀(6)、单向阀(7)、第三压力变送器(3.3)，依次设置在气动增压器(5)和气动先导阀(10)之间；所述第三压力变送器(3.3)与PLC或RTU的输入端连接。
进一步地，装置还包含第四压力变送器(3.3)，设置在第一电磁阀(2.3)和氮气瓶(1)之间，以监测氮气瓶(1)内的压力；所述第四压力变送器(3.3)与PLC或RTU的输入端连接。所述第三压力变送器(3.3)监测气动先导阀(10)输入端的氮气压力。
当第一压力变送器(3.4)监测到蓄能器(8)内的压力低于设定值，通过PLC或RTU打开第一电磁阀(2.3)、第二电磁阀(2.1)、第三电磁阀(2.2)，将空气源的空气作为气动增压器(5)的驱动气体，使气动增压器(5)将氮气瓶(1)中的压缩氮气增压到蓄能器(8)中，保证氮气压力在一定范围内。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求。

Claims (7)

1.一种智能充氮装置，其特征在于，包含：
氮气瓶(1)，其输出端与蓄能器(8)的输入端连接；
第一压力变送器(3.4)，设置在蓄能器(8)的输入端，以监测蓄能器(8)内的氮气压力；
控制氮气瓶(1)内氮气输出的第一电磁阀(2.3)，其设置在氮气瓶(1)的输出端；
PLC或RTU，其输入端与第一压力变送器(3.4)连接，输出端与第一电磁阀(2.3)连接；
当第一压力变送器(3.4)监测到蓄能器(8)内的压力低于设定值，通过PLC或RTU打开第一电磁阀(2.3)，将氮气瓶(1)中的氮气增压到蓄能器(8)中。
2.如权利要求1所述的智能充氮装置，其特征在于，所述装置还包含气动增压器(5)，其输入端与所述第一电磁阀(2.3)连接，输出端与蓄能器(8)的输入端连接；
所述气动增压器(5)与空气源连接，以仪表空气作驱动气体；
所述空气源的输出端设有第二电磁阀(2.1)，所述第二电磁阀(2.1)的输出端与气动增压器(5)连接；
所述第二电磁阀(2.1)与PLC或RTU的输出端连接。
3.如权利要求2所述的智能充氮装置，其特征在于，所述装置还包含空气过滤减压阀(4)，其输入端与第二电磁阀(2.1)连接，输出端与气动增压器(5)连接，以过滤除去空气源的杂质；
所述空气过滤减压阀(4)及气动增压器(5)之间设置第二压力变送器(3.1)，以监测气动增压器(5)输入端的空气压力；
所述第二压力变送器(3.1)与PLC或RTU的输入端连接。
4.如权利要求2所述的智能充氮装置，其特征在于，所述装置还包含控制蓄能器(8)输入氮气的气动先导阀(10)，其输入端与气动增压器(5)的输出端连接，输出端与所述第一压力变送器(3.4)连接；
所述气动先导阀(10)与空气源连接，以仪表空气来实现开阀。
5.如权利要求4所述的智能充氮装置，其特征在于，所述装置还包含第三电磁阀(2.2)，其输入端与空气源连接，输出端与所述气动先导阀(10)连接；
所述第三电磁阀(2.2)与PLC或RTU的输出端连接。
6.如权利要求5所述的智能充氮装置，其特征在于，所述装置还包含溢流阀(6)、单向阀(7)、第三压力变送器(3.3)，依次设置在气动增压器(5)和气动先导阀(10)之间；
所述第三压力变送器(3.3)与PLC或RTU的输入端连接。
7.如权利要求1-6任一项所述的智能充氮装置，其特征在于，所述装置还包含所述第四压力变送器(3.3)，设置在第一电磁阀(2.3)和氮气瓶(1)之间，以监测氮气瓶(1)内的压力；
所述第四压力变送器(3.3)与PLC或RTU的输入端连接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110778422A (zh) * 2019-10-14 2020-02-11 哈尔滨工程大学 一种气动气体增压器可移动安全集成系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5935872A (ja) * 1982-08-24 1984-02-27 Ube Ind Ltd アキユムレ−タの充填制御方法および装置
CN102365466A (zh) * 2009-01-30 2012-02-29 罗伯特·博世有限公司 具有蓄能器的液压能量存储系统及改变其充量的方法
CN102954051A (zh) * 2012-10-23 2013-03-06 中国重型机械研究院股份公司 一种自动调节充气压力蓄能器系统
CN204921502U (zh) * 2015-09-09 2015-12-30 开滦（集团）有限责任公司唐山矿业分公司 蓄能器充氮增压装置
CN105257606A (zh) * 2015-11-03 2016-01-20 山东常林机械集团股份有限公司 一种蓄能器充放能系统及其充放能方法
CN205981664U (zh) * 2016-08-29 2017-02-22 永年县海翔机械厂 一种燃气涡轮起动机排油器测试装置
JP2017166643A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 アイシン精機株式会社 油圧制御装置
CN209511585U (zh) * 2018-12-13 2019-10-18 美钻深海能源科技研发（上海）有限公司 智能充氮装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5935872A (ja) * 1982-08-24 1984-02-27 Ube Ind Ltd アキユムレ−タの充填制御方法および装置
CN102365466A (zh) * 2009-01-30 2012-02-29 罗伯特·博世有限公司 具有蓄能器的液压能量存储系统及改变其充量的方法
CN102954051A (zh) * 2012-10-23 2013-03-06 中国重型机械研究院股份公司 一种自动调节充气压力蓄能器系统
CN204921502U (zh) * 2015-09-09 2015-12-30 开滦（集团）有限责任公司唐山矿业分公司 蓄能器充氮增压装置
CN105257606A (zh) * 2015-11-03 2016-01-20 山东常林机械集团股份有限公司 一种蓄能器充放能系统及其充放能方法
JP2017166643A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 アイシン精機株式会社 油圧制御装置
CN205981664U (zh) * 2016-08-29 2017-02-22 永年县海翔机械厂 一种燃气涡轮起动机排油器测试装置
CN209511585U (zh) * 2018-12-13 2019-10-18 美钻深海能源科技研发（上海）有限公司 智能充氮装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110778422A (zh) * 2019-10-14 2020-02-11 哈尔滨工程大学 一种气动气体增压器可移动安全集成系统

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