CN109707675A - 一种用于原油外输装置的安保系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于原油外输装置的安保系统，属于液压技术领域。安保系统包括止链器模块、应急释放阀模块和应急关断阀模块，安保系统还包括蓄能模块和切换模块，切换模块包括双向节流阀组、第一单向阀和二位四通换向阀，双向节流阀组包括第二单向阀、第三单向阀、第一节流阀和第二节流阀，二位四通换向阀的出油口分别与止链器模块、应急释放阀模块和应急关断阀模块的进油口连通。本发明提高了安保系统的可靠性。

Description

一种用于原油外输装置的安保系统

技术领域

本发明属于液压技术领域，特别涉及一种用于原油外输装置的安保系统。

背景技术

FPSO(Floating Production Storage&Offloading，浮式生产储存卸货装置)，是一种海洋船舶机械，原油外输装置是其重要组成部分。原油外输系统通过软管绞车将软管发出，并连接至穿梭油轮上，以实现原油的外输。

由于软管的两端分别连接在软管绞车和穿梭油轮上，所以一旦软管绞车出现故障，无法对软管进行合理的收放，将会导致软管崩断，造成高昂的经济损失。为了解决上述问题，现在通常会在原油外输装置中配置安保系统，安保系统包括止链器模块、应急释放阀模块和应急关断阀模块，当软管绞车出现故障时，止链器模块用于将连接在软管上的大缆释放，应急释放模块用于将软管连接在软管绞车上的一端释放，应急关断阀块用于将原油输出的源头关断。

然而，如果在软管绞车出现故障的同时，原油外输装置的泵站无法正常向安保系统提供液压能，那么将导致安保系统无法正常工作，从而使得软管依然存在被损坏的风险。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于原油外输装置的安保系统，可以提高安保系统的可靠性。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种用于原油外输装置的安保系统，所述安保系统包括止链器模块、应急释放阀模块和应急关断阀模块，所述安保系统还包括蓄能模块和切换模块，所述切换模块包括双向节流阀组、第一单向阀和二位四通换向阀，所述双向节流阀组包括第二单向阀、第三单向阀、第一节流阀和第二节流阀，所述第一节流阀的第一油口与所述原油外输装置的供油口连通，所述第一节流阀的第二油口与所述二位四通换向阀的第一进油口连通，所述第二单向阀的进油口与所述第一节流阀的第二油口连通，所述第二单向阀的出油口与所述第一节流阀的第一油口连通，所述第二节流阀的第一油口与所述蓄能模块的工作油口连通，所述第二节流阀的第二油口与所述二位四通换向阀的第二进油口连通，所述第三单向阀的进油口与所述第二节流阀的第二油口连通，所述第三单向阀的出油口与所述第二节流阀的第一油口连通，所述第一单向阀的进油口与所述第一节流阀的第二油口连通，所述第一单向阀的出油口与所述第二节流阀的第二油口连通，所述二位四通换向阀的出油口分别与所述止链器模块、所述应急释放阀模块和所述应急关断阀模块的进油口连通。

在本发明的一种实现方式中，所述蓄能模块包括至少两个蓄能器和与各所述蓄能器一一对应的安全阀组，每个所述蓄能器均通过各自对应的所述安全阀组与所述第二节流阀连通。

在本发明的另一种实现方式中，所述安全阀组包括第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀为常开截止阀，所述第二截止阀为常闭截止阀，对于任一个所述安全阀组，所述第一截止阀的第一油口与对应的所述蓄能器连通，所述第一截止阀的第二油口与所述第二节流阀连通，所述第二截止阀的第一油口与所述第一截止阀的第一油口连通，所述第二截止阀的第二油口与所述原油外输装置的泄油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，其特征在于，所述安全阀组还包括溢流阀，所述溢流阀的第一油口与所述第二截止阀的第一油口连通，所述溢流阀的第二油口与所述第二截止阀的第二油口连通，所述溢流阀的控制油口与所述溢流阀的第一油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述止链器模块包括止链器油缸、第一液控单向阀、第二液控单向阀和第一三位四通换向阀，所述第一三位四通换向阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第一三位四通换向阀的第一工作油口分别与所述第一液控单向阀的进油口和所述第二液控单向阀的控制油口连通，所述第一三位四通换向阀的第二工作油口分别与所述第二液控单向阀的进油口和所述第一液控单向阀的控制油口连通，所述第一液控单向阀的出油口与所述止链器油缸的无杆腔连通，所述第二液控单向阀的出油口与所述止链器油缸的有杆腔连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述止链器模块还包括第一减压阀，所述第一减压阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第一减压阀的出油口与所述第一三位四通换向阀的进油口连通，所述第一减压阀的控制油口与所述第一减压阀的出油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述应急释放阀模块包括应急释放油缸、第三液控单向阀、第四液控单向阀和第二三位四通换向阀，所述第二三位四通换向阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第二三位四通换向阀的第一工作油口分别与所述第三液控单向阀的进油口和所述第四液控单向阀的控制油口连通，所述第二三位四通换向阀的第二工作油口分别与所述第四液控单向阀的进油口和所述第三液控单向阀的控制油口连通，所述第三液控单向阀的出油口与所述应急释放油缸的无杆腔连通，所述第四液控单向阀的出油口与所述应急释放油缸的有杆腔连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述应急释放阀模块还包括第二减压阀，所述第二减压阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第二减压阀的出油口与所述第二三位四通换向阀的进油口连通，所述第二减压阀的控制油口与所述第二减压阀的出油口连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述应急关断阀模块包括应急关断油缸、第五液控单向阀、第六液控单向阀和第三三位四通换向阀，所述第三三位四通换向阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第三三位四通换向阀的第一工作油口分别与所述第五液控单向阀的进油口和所述第六液控单向阀的控制油口连通，所述第三三位四通换向阀的第二工作油口分别与所述第六液控单向阀的进油口和所述第五液控单向阀的控制油口连通，所述第五液控单向阀的出油口与所述应急关断油缸的无杆腔连通，所述第六液控单向阀的出油口与所述应急关断油缸的有杆腔连通。

在本发明的又一种实现方式中，所述应急关断阀模块还包括第三减压阀，所述第三减压阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第三减压阀的出油口与所述第三三位四通换向阀的进油口连通，所述第三减压阀的控制油口与所述第三减压阀的出油口连通。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置蓄能模块和切换模块，当原油外输装置的供油口能够正常供油时，液压油依次经过第一节流阀、二位四通换向阀的第一进油口、二位四通换向阀的出油口，直接向止链器模块、应急释放阀模块和应急关断阀模块提供液压能。并且，与此同时，液压油依次经过第一节流阀、第一单向阀、第三单向阀，向蓄能模块提供液压能，以使得蓄能模块可以存储液压能。当原油外输装置的供油口无法正常供油时，蓄能模块中的液压油依次经过第二节流阀、二位四通换向阀的第二进油口、二位四通换向阀的出油口，以实现向止链器模块、应急释放阀模块和应急关断阀模块提供液压能。也就是说，本发明实施例所提供的安保系统，能够保证自身的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的安保系统的液压图；

图中各符号表示含义如下：

1-止链器模块，11-止链器油缸，12-第一液控单向阀，13-第二液控单向阀，14-第一三位四通换向阀，15-第一减压阀，2-应急释放阀模块，21-应急释放油缸，22-第三液控单向阀，23-第四液控单向阀，24-第二三位四通换向阀，25-第二减压阀，3-应急关断阀模块，31-应急关断油缸，32-第五液控单向阀，33-第六液控单向阀，34-第三三位四通换向阀，35-第三减压阀，4-蓄能模块，41-蓄能器，42-安全阀组，421-第一截止阀，422-第二截止阀，423-溢流阀，5-切换模块，51-双向节流阀组，511-第二单向阀，512-第三单向阀，513-第一节流阀，514-第二节流阀，52-第一单向阀，53-二位四通换向阀。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种用于原油外输装置的安保系统，如图1所示，安保系统包括止链器模块1、应急释放阀模块2和应急关断阀模块3，安保系统还包括蓄能模块4和切换模块5，切换模块5包括双向节流阀组51、第一单向阀52和二位四通换向阀53，双向节流阀组51包括第二单向阀511、第三单向阀512、第一节流阀513和第二节流阀514，第一节流阀513的第一油口与原油外输装置的供油口P连通，第一节流阀513的第二油口与二位四通换向阀53的第一进油口连通，第二单向阀511的进油口与第一节流阀513的第二油口连通，第二单向阀511的出油口与第一节流阀513的第一油口连通，第二节流阀514的第一油口与蓄能模块4的工作油口连通，第二节流阀514的第二油口与二位四通换向阀53的第二进油口连通，第三单向阀512的进油口与第二节流阀514的第二油口连通，第三单向阀512的出油口与第二节流阀514的第一油口连通，第一单向阀52的进油口与第一节流阀513的第二油口连通，第一单向阀52的出油口与第二节流阀514的第二油口连通，二位四通换向阀53的出油口分别与止链器模块1、应急释放阀模块2和应急关断阀模块3的进油口连通。

通过设置蓄能模块4和切换模块5，当原油外输装置的供油口P能够正常供油时，液压油依次经过第一节流阀513、二位四通换向阀53的第一进油口、二位四通换向阀53的出油口，直接向止链器模块1、应急释放阀模块2和应急关断阀模块3提供液压能。并且，与此同时，液压油依次经过第一节流阀513、第一单向阀52、第三单向阀512，向蓄能模块4提供液压能，以使得蓄能模块4可以存储液压能。当原油外输装置的供油口P无法正常供油时，蓄能模块4中的液压油依次经过第二节流阀514、二位四通换向阀53的第二进油口、二位四通换向阀53的出油口，以实现向止链器模块1、应急释放阀模块2和应急关断阀模块3提供液压能。也就是说，本发明实施例所提供的安保系统，能够保证自身的可靠性。

在本实施例中，蓄能模块4包括至少两个蓄能器41和与各蓄能器41一一对应的安全阀组42，每个蓄能器41均通过各自对应的安全阀组42与第二节流阀514连通。

在上述实现方式中，由于蓄能模块4包括至少两个蓄能器41和与各蓄能器41一一对应的安全阀组42，所以即使是有一个蓄能器41或者是一个安全阀组42出现故障，那么其他的蓄能器41和安全阀组42也可以继续正常工作，从而进一步地提高了安保系统的可靠性。

可选地，安全阀组42包括第一截止阀421和第二截止阀422，第一截止阀421为常开截止阀，第二截止阀422为常闭截止阀，对于任一个安全阀组42，第一截止阀421的第一油口与对应的蓄能器41连通，第一截止阀421的第二油口与第二节流阀514连通，第二截止阀422的第一油口与第一截止阀421的第一油口连通，第二截止阀422的第二油口与原油外输装置的泄油口T连通。

在上述实现方式中，第一截止阀421为常开截止阀，在蓄能器41蓄能或者是释放液压能的时候，液压油均流经打开的截止阀421，而当蓄能器41出现故障时，为了避免故障的蓄能器41对其他的蓄能器41造成一定程度上的影响，可以关闭故障的蓄能器41所对应的第一截止阀421，使得故障的蓄能器41隔离在正常运行的蓄能模块4之外。另外，当需要蓄能器41卸能时，可以打开第二截止阀422，使得蓄能器41中的液压油直接通过原油外输装置的泄油口T泄流，而由于第二截止阀422为常闭截止阀，所以第二截止阀422不会影响蓄能器41的正常工作。

优选地，安全阀组42还包括溢流阀423，溢流阀423的第一油口与第二截止阀422的第一油口连通，溢流阀423的第二油口与第二截止阀422的第二油口连通，溢流阀423的控制油口与溢流阀423的第一油口连通。

在上述实现方式中，溢流阀423可以将压力过高的液压油泄流至原油外输装置的泄油口T，从而保证蓄能器41的安全工作。

在本实施例中，止链器模块1包括止链器油缸11、第一液控单向阀12、第二液控单向阀13和第一三位四通换向阀14，第一三位四通换向阀14的进油口与二位四通换向阀53的出油口连通，第一三位四通换向阀14的第一工作油口分别与第一液控单向阀12的进油口和第二液控单向阀13的控制油口连通，第一三位四通换向阀14的第二工作油口分别与第二液控单向阀13的进油口和第一液控单向阀12的控制油口连通，第一液控单向阀12的出油口与止链器油缸11的无杆腔连通，第二液控单向阀13的出油口与止链器油缸11的有杆腔连通。

在上述实现方式中，止链器油缸11用于驱动止链器的动作，当第一三位四通换向阀14的第一工作油口向第一液控单向阀12的进油口和第二液控单向阀13的控制油口输出液压能时，止链器油缸11的有杆腔充入液压油。由于第二液控单向阀13在其控制油口得油的情况下打开，使得止链器油缸11的无杆腔泄油，止链器油缸11的活塞杆缩回。当停止向止链器模块1输出液压能时，第一液控单向阀12、第二液控单向阀13均闭合，可以保持止链器油缸11中的油压，即使得止链器保持动作。

而当第一三位四通换向阀14的第二工作油口向第二液控单向阀13的进油口和第一液控单向阀12的控制油口输出液压能时，止链器油缸11的动作与上述动作相反，动作原理类似，在此不作赘述。

具体地，止链器模块1还包括第一减压阀15，第一减压阀15的进油口与二位四通换向阀53的出油口连通，第一减压阀15的出油口与第一三位四通换向阀14的进油口连通，第一减压阀15的控制油口与第一减压阀15的出油口连通。

在上述实现方式中，第一减压阀15限制了输入第一三位四通换向阀14的液压，起到了保护止链器油缸11的作用。

在本实施例中，应急释放阀模块2包括应急释放油缸21、第三液控单向阀22、第四液控单向阀23和第二三位四通换向阀24，第二三位四通换向阀24的进油口与二位四通换向阀53的出油口连通，第二三位四通换向阀24的第一工作油口分别与第三液控单向阀22的进油口和第四液控单向阀23的控制油口连通，第二三位四通换向阀24的第二工作油口分别与第四液控单向阀23的进油口和第三液控单向阀22的控制油口连通，第三液控单向阀22的出油口与应急释放油缸21的无杆腔连通，第四液控单向阀23的出油口与应急释放油缸21的有杆腔连通。

在上述实现方式中，应急释放油缸21用于驱动应急释放阀的动作，当第二三位四通换向阀24的第一工作油口向第三液控单向阀22的进油口和第四液控单向阀23的控制油口输出液压能时，应急释放油缸21的无杆腔充入液压油。由于第四液控单向阀23在其控制油口得油的情况下打开，使得应急释放油缸21的有杆腔泄油，应急释放油缸21的活塞杆伸出。当停止向应急释放阀模块2输出液压能时，第三液控单向阀22、第四液控单向阀23均闭合，可以保持应急释放油缸21中的油压，即使得应急释放阀保持动作。

而当第二三位四通换向阀24的第二工作油口向第四液控单向阀23的进油口和第三液控单向阀22的控制油口输出液压能时，应急释放油缸21的动作与上述动作相反，动作原理类似，在此不作赘述。

具体地，应急释放阀模块2还包括第二减压阀25，第二减压阀25的进油口与二位四通换向阀53的出油口连通，第二减压阀25的出油口与第二三位四通换向阀24的进油口连通，第二减压阀25的控制油口与第二减压阀25的出油口连通。

在上述实现方式中，第二减压阀25限制了输入第二三位四通换向阀24的液压，起到了保护应急释放油缸21的作用。

在本实施例中，应急关断阀模块3包括应急关断油缸31、第五液控单向阀32、第六液控单向阀33和第三三位四通换向阀34，第三三位四通换向阀34的进油口与二位四通换向阀53的出油口连通，第三三位四通换向阀34的第一工作油口分别与第五液控单向阀32的进油口和第六液控单向阀33的控制油口连通，第三三位四通换向阀34的第二工作油口分别与第六液控单向阀33的进油口和第五液控单向阀32的控制油口连通，第五液控单向阀32的出油口与应急关断油缸31的无杆腔连通，第六液控单向阀33的出油口与应急关断油缸31的有杆腔连通。

在上述实现方式中，应急关断油缸31用于驱动应急关断阀的动作，当第三三位四通换向阀34的第一工作油口向第五液控单向阀32的进油口和第六液控单向阀33的控制油口输出液压能时，应急关断油缸31的无杆腔充入液压油。由于第六液控单向阀33在其控制油口得油的情况下打开，使得应急关断油缸31的有杆腔泄油，应急关断油缸31的活塞杆伸出。当停止向应急关断阀模块3输出液压能时，第五液控单向阀32、第六液控单向阀33均闭合，可以保持应急关断油缸31中的油压，即使得应急关断阀保持动作。

而当第三三位四通换向阀34的第二工作油口向第六液控单向阀33的进油口和第五液控单向阀32的控制油口输出液压能时，应急关断油缸31的动作与上述动作相反，动作原理类似，在此不作赘述。

具体地，应急关断阀模块3还包括第三减压阀35，第三减压阀35的进油口与二位四通换向阀53的出油口连通，第三减压阀35的出油口与第三三位四通换向阀34的进油口连通，第三减压阀35的控制油口与第三减压阀35的出油口连通。

在上述实现方式中，第三减压阀35限制了输入第三三位四通换向阀34的液压，起到了保护应急关断油缸31的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于原油外输装置的安保系统，所述安保系统包括止链器模块、应急释放阀模块和应急关断阀模块，其特征在于，所述安保系统还包括蓄能模块和切换模块，所述切换模块包括双向节流阀组、第一单向阀和二位四通换向阀，所述双向节流阀组包括第二单向阀、第三单向阀、第一节流阀和第二节流阀，所述第一节流阀的第一油口与所述原油外输装置的供油口连通，所述第一节流阀的第二油口与所述二位四通换向阀的第一进油口连通，所述第二单向阀的进油口与所述第一节流阀的第二油口连通，所述第二单向阀的出油口与所述第一节流阀的第一油口连通，所述第二节流阀的第一油口与所述蓄能模块的工作油口连通，所述第二节流阀的第二油口与所述二位四通换向阀的第二进油口连通，所述第三单向阀的进油口与所述第二节流阀的第二油口连通，所述第三单向阀的出油口与所述第二节流阀的第一油口连通，所述第一单向阀的进油口与所述第一节流阀的第二油口连通，所述第一单向阀的出油口与所述第二节流阀的第二油口连通，所述二位四通换向阀的出油口分别与所述止链器模块、所述应急释放阀模块和所述应急关断阀模块的进油口连通。

2.根据权利要求1所述的安保系统，其特征在于，所述蓄能模块包括至少两个蓄能器和与各所述蓄能器一一对应的安全阀组，每个所述蓄能器均通过各自对应的所述安全阀组与所述第二节流阀连通。

3.根据权利要求2所述的安保系统，其特征在于，所述安全阀组包括第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀为常开截止阀，所述第二截止阀为常闭截止阀，对于任一个所述安全阀组，所述第一截止阀的第一油口与对应的所述蓄能器连通，所述第一截止阀的第二油口与所述第二节流阀连通，所述第二截止阀的第一油口与所述第一截止阀的第一油口连通，所述第二截止阀的第二油口与所述原油外输装置的泄油口连通。

4.根据权利要求3所述的安保系统，其特征在于，所述安全阀组还包括溢流阀，所述溢流阀的第一油口与所述第二截止阀的第一油口连通，所述溢流阀的第二油口与所述第二截止阀的第二油口连通，所述溢流阀的控制油口与所述溢流阀的第一油口连通。

5.根据权利要求1所述的安保系统，其特征在于，所述止链器模块包括止链器油缸、第一液控单向阀、第二液控单向阀和第一三位四通换向阀，所述第一三位四通换向阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第一三位四通换向阀的第一工作油口分别与所述第一液控单向阀的进油口和所述第二液控单向阀的控制油口连通，所述第一三位四通换向阀的第二工作油口分别与所述第二液控单向阀的进油口和所述第一液控单向阀的控制油口连通，所述第一液控单向阀的出油口与所述止链器油缸的无杆腔连通，所述第二液控单向阀的出油口与所述止链器油缸的有杆腔连通。

6.根据权利要求5所述的安保系统，其特征在于，所述止链器模块还包括第一减压阀，所述第一减压阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第一减压阀的出油口与所述第一三位四通换向阀的进油口连通，所述第一减压阀的控制油口与所述第一减压阀的出油口连通。

7.根据权利要求1所述的安保系统，其特征在于，所述应急释放阀模块包括应急释放油缸、第三液控单向阀、第四液控单向阀和第二三位四通换向阀，所述第二三位四通换向阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第二三位四通换向阀的第一工作油口分别与所述第三液控单向阀的进油口和所述第四液控单向阀的控制油口连通，所述第二三位四通换向阀的第二工作油口分别与所述第四液控单向阀的进油口和所述第三液控单向阀的控制油口连通，所述第三液控单向阀的出油口与所述应急释放油缸的无杆腔连通，所述第四液控单向阀的出油口与所述应急释放油缸的有杆腔连通。

8.根据权利要求7所述的安保系统，其特征在于，所述应急释放阀模块还包括第二减压阀，所述第二减压阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第二减压阀的出油口与所述第二三位四通换向阀的进油口连通，所述第二减压阀的控制油口与所述第二减压阀的出油口连通。

9.根据权利要求1所述的安保系统，其特征在于，所述应急关断阀模块包括应急关断油缸、第五液控单向阀、第六液控单向阀和第三三位四通换向阀，所述第三三位四通换向阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第三三位四通换向阀的第一工作油口分别与所述第五液控单向阀的进油口和所述第六液控单向阀的控制油口连通，所述第三三位四通换向阀的第二工作油口分别与所述第六液控单向阀的进油口和所述第五液控单向阀的控制油口连通，所述第五液控单向阀的出油口与所述应急关断油缸的无杆腔连通，所述第六液控单向阀的出油口与所述应急关断油缸的有杆腔连通。

10.根据权利要求9所述的安保系统，其特征在于，所述应急关断阀模块还包括第三减压阀，所述第三减压阀的进油口与所述二位四通换向阀的出油口连通，所述第三减压阀的出油口与所述第三三位四通换向阀的进油口连通，所述第三减压阀的控制油口与所述第三减压阀的出油口连通。