CN110701141B - 液压动力站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压动力站，包括液压动力组件，所述液压动力组件包括油箱、抽油泵、出油管路和回油管路；所述出油管路具有进油端和出油端，所述进油端与所述油箱密封连通，所述抽油泵安装在所述出油管路上，所述出油端用于与液压接口密封连接；所述回油管路具有回油入口端和回油出口端，所述回油出口端与所述油箱的内部连通，所述回油入口端用于与回油接口处密封连接；其特征在于：还包括承装箱体，所述液压动力组件固定安装在所述承装箱体内，所述承载箱体上安装有可进出该承装箱体内部的门板。本发明液压动力站具有更加安全可靠的优点。

Description

液压动力站

技术领域

本发明属于水下生产系统领域，具体涉及一种为水下生产系统提供液压动力源的液压动力站。

背景技术

石油是一种重要能源和优质化工原料、是关系国计民生的重要战略物资。虽然如今新能源发展势头强烈，但各国对石油资源的需求依然强烈。如今陆地油气资源在经过长时间大规模的开发后增产有限，向海洋尤其是深海进行石油勘探开发已成必然趋势。水下生产系统是开采石油的重要装备，水下生产系统往往通过各种液压控制阀来控制开采进程，液压动力站（安装在水上平台）是一种能为各种液压控制阀提供液压动力源的重要装备。

目前，现有技术中，公告号CN204755435U的专利公开了一种水下生产系统的液压动力装置（即为：液压动力站），包括油箱、至少一条用于将油箱中的油液输出的低压泵回路、至少一条用于增加输出的油液油压的增压回路、以及至少一条将增压后的油液输送至水下生产系统的供油回路；所述低压泵回路与所述油箱相连通，所述增压回路、供油回路依次与所述低压泵回路相连通。

但是，上述水下生产系统的液压动力装置仍存在以下不足之处：

上述水下生产系统的液压动力装置在水下平台上安装使用时，因为液压动力装置是给水下生产系统（例如，水下采油树、水下井口连接器等）提供液压动力。申请人在业内首次发现，无论如何设计水下生产系统，都难以保证水下生产系统的各处获得持久百分百的可靠的密封，故开采过程中的高压可燃气体容易通过密封不良的地方溢出并进入液压通道，进而混入液压油中，液压油进油回油，就会将可燃气体携带至液压动力装置中，使得液压动力装置中具有燃爆的安全隐患，该安全隐患对于海上石油开采平台而言十分危险。目前本领域技术人员和业内并没有意识到该安全隐患，没有给出解决该安全隐患的技术方案。

基于此，申请人考虑设计一种更加安全可靠的液压动力站。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种更加安全可靠的液压动力站。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

液压动力站，包括液压动力组件，所述液压动力组件包括油箱、抽油泵、出油管路和回油管路；所述出油管路具有进油端和出油端，所述进油端与所述油箱密封连通，所述抽油泵安装在所述出油管路上，所述出油端用于与液压接口密封连接；所述回油管路具有回油入口端和回油出口端，所述回油出口端与所述油箱的内部连通，所述回油入口端用于与回油接口处密封连接；其特征在于：还包括承装箱体，所述液压动力组件固定安装在所述承装箱体内，所述承载箱体上安装有可进出该承装箱体内部的门板。

同现有技术相比较，上述液压动力站具有的优点是：

1、更容易在水上平台上快速布置安装。

本技术方案采用“液压动力组件固定安装在承装箱体内”的结构，这样，只需在陆上生产并装配好承装箱体，在海上平台上只需固定承装箱体即可，简化液压动力组件的转移和装配过程，提升了在海上平台的装配效率。

2、更加安全可靠。

承装箱体能够将承装箱体内部与外部隔绝开，并能够在燃爆时起到一定的防爆吸能的作用，故具有更优的安全可靠性。

附图说明

图1为本发明液压动力站的正视图。

图2为本发明液压动力站的后视图。

图3为本发明液压动力站的后视图（隐藏了后门板）。

图4为本发明液压动力站的左视图。

图5为本发明液压动力站的左视图（隐藏了侧门板）。

图6为本发明液压动力站的右视图。

图7为本发明液压动力站的俯视图。

图8为本发明液压动力站的俯视图（隐藏了承装箱体的顶板）。

图9为图8中A-A剖视图。

图10为图8中B-B剖视图。

图11为图1中C-C剖视图。

图12为本发明液压动力站的液压回路的原理图（部分）。

图13为本发明液压动力站的液压回路的原理图（部分）。

图14为本发明液压动力站的液压回路的原理图（部分）。

图12至图14先后顺序也是液压油出油的先后顺序。

图15为图14中P处放大图。

图16为图13中O处（单向过滤回路）放大图。

图17为图13中N处放大图。

图中标记为：

1底座；

2撬架；

3低压控制面板；

4高压控制面板；

5前门板；

6就地控制面板；

7侧门板；

8低压蓄能器；

9高压蓄能器；

10后门板；

11油箱（110回油池，111出油池）；

12过滤用循环电机泵组；

13低压电机泵组；

14高压电机泵组；

15 PLC接线箱；

16防爆接线箱；

17 就地控制面板的背侧；

18防爆荧光灯控制箱；

19防爆荧光灯；

20烟雾探测器；

21热敏探测器；

22可燃气体探测器；

23轨道式起重机；

24电气进出线口；

25循环泵；

26过滤组件；

27取样管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1至图11所示，液压动力站，包括液压动力组件，所述液压动力组件包括油箱、抽油泵、出油管路和回油管路；所述出油管路具有进油端和出油端，所述进油端与所述油箱密封连通，所述抽油泵安装在所述出油管路上，所述出油端用于与液压接口密封连接；所述回油管路具有回油入口端和回油出口端，所述回油出口端与所述油箱的内部连通，所述回油入口端用于与回油接口处密封连接；还包括承装箱体，所述液压动力组件固定安装在所述承装箱体内，所述承载箱体上安装有可进出该承装箱体内部的门板。

其中，所述承载箱体内部固定安装有可燃气体探测器，所述可燃气体探测器的信号输出接口通过电缆与报警控制器上相应的接口电性连接。

在安装了上述可燃气体探测器后，即可通过可燃气体探测器来及时检测出可燃气体并发出报警信号，更好的确保液压动力站的安全可靠。

其中，压动力站还包括阻火器，所述油箱内部分隔成有相互隔绝的出油池和回油池，所述回油池的顶板上设置有一根立式的检测管，所述检测管的下端与回油池内部的上空空间密封连通，且所述检测管的上端与所述阻火器密封连通；所述可燃气体探测器通过旁通管和三通接头与所述检测管密封连通。

采油过程中的可燃气通过回油进入回油池，并最终从液压油中冒出。上述技术方案可使得出油池和回油池的相互隔绝，不仅能够更好的避免回油池上空的可燃气进入出油池所在空间内；还能够回油池内能够汇聚可燃气，进而能够帮助可燃气体探测器及时探测出，更好的确保安全。此外，相互隔绝的出油池和回油池结构还能够避免水上平台的摇晃使得回油池带有杂质的液压油进入出油池，更好的确保出油池内液压的清洁度，更好的适应海上使用环境。

另外，采用上述技术方案后，通过检测管来将回油池上空的空间连通，使得可燃气体探测器能够最为快速且准确的检测出可燃气体，帮助水上平台的工作人员获得宝贵的处理时间，更有效的确保安全性。此外，在检测管的端部连接阻火器后，能够阻止回油池上空后检测管内引燃的可燃气的火焰向外传播。从而能够在危急时刻，获得宝贵抢险的时间。

其中，所述可燃气体探测器固定安装在所述承装箱体的内顶部靠近所述油箱的位置。

这样一来，能够有效缩短可燃气体探测器与油箱之间的连接管的长度，确保可燃气体探测器能够及时尽快的检测到可燃气体探测器。

其中，在所述检测管上并联接有两个所述可燃气体探测器。

这样一来，即可避免单个可燃气体探测器出现故障导致无法检测出可燃气体的情况发生，更为有效确保可燃气体探测的可靠性，更好的确保安全。

其中，所述液压动力组件还包括PLC接线箱，所述PLC接线箱内安装有PLC，所述PLC的控制端通过电缆与抽油泵供电回路中供电用继电器的控制线圈电性相连；

所述承载箱体的外形为长方体结构，所述PLC接线箱和所述油箱固定安装在所述承载箱体长度方向的两端。

这样一来，即可将使得电气控制的PLC接线箱与油箱尽可能的远离，避免PLC接线箱的发热或电气故障引燃油箱中的可燃气，更好的确保整个液压动力站的安全运行。

其中，所述门板包括前门板、后门板和侧门板；

所述承载箱体顺自身长度方向上具有横向正对的前侧面和后侧面，所述前门板固定安装在所述承载箱体的前侧面上远离所述油箱的一方，所述后门板固定安装在所述后侧面上，且所述前门板和后门板在所述承载箱体长度方向错开；

所述侧门板固定安装在所述承载箱体长度方向上靠近所述油箱一端的端面，所述侧门板用于开启后查看或检修所述油箱。

采用上述门板结构具有的优点是：

1、检修起来更为便捷，设计更合理。

前门板更靠近PLC接线箱，后门板和侧门板更靠近油箱，故能够及时对PLC接线箱和油箱进行检修。

2、在危急时刻能够更加安全。

能够在燃爆时冲开后门板和侧门板（这2个门板紧靠油箱）来泄压，避免高热气体在承载箱体内因持续膨胀并集聚破坏与危害性更大的爆炸力；前门板因远离油箱故不易被爆炸力冲坏，能够更好的确保处在承载箱体前侧面人员的安全性。

实施时，如图3所示，所述后门板正对所述油箱的侧部，该油箱的侧部装有管线缠绕架和外接加油管。

其中，所述承载箱体的前侧面的外表面上固定安装有控制面板，所述控制面板上的开关器件通过电缆与PLC接线箱中对应的接线端电性连接。

实施时，所述控制面板包括相互隔开的低压控制面板、高压控制面板和就地控制面板。

这样一来，不仅能够方便操作人员通过控制面板来实现便捷的操控，还能够减少操作人员进入承载箱体的时间和次数，更好的确保操作人员的人身安全。

其中，所述抽油泵固定安装在所述承载箱体长度方向的中部且靠近后侧面的位置。

这样，不仅可使得承载箱体内部的较重的设备重量在承载箱体长度方向分布更为均匀，从而更易于保持吊装使得平稳性。还能够使得抽油泵在运行时的振动充分的传递至承载箱体的撬架和底座，更好的消化吸收并缓解抽油泵在运行时的振动，提升承载箱体的使用时的静涩性，优化使用感受。

实施时，在所述承载箱体的后侧面上靠近所述抽油泵和PLC接线箱的位置的上部和下部均开设有通风孔；在安装所述侧门板的所述承载箱体端面上部开设有通风孔。这样可使得抽油泵和PLC接线箱的热量能够及时散发掉，形成更适宜的运行环境，确保各设备的可靠运行。

其中，所述承载箱体的后侧面的外表面上固定安装有蓄能器，且所述蓄能器为沿着所述承载箱体长度方向布置安装的多个。

这样一来，可使得承载箱体上抽油泵与蓄能器为“背靠背”式的安装，这样不仅可大幅缩短抽油泵与蓄能器的连接管道的距离，还能够更为充分的利用好承载箱体的后侧（外表）面，保持承载箱体体积更为紧凑的同时，也能够使得承载箱体内侧空间更为宽裕，更方便人员在承载箱体内快速活动。

实施时，所述出油管路包括彼此独立的高压出油管路和低压出油管路，且所述抽油泵包括安装在高压出油管路中的高压电机泵组和安装在低压出油管路中的低压电机泵组；所述蓄能器包括安装在高压出油管路中的高压蓄能器和安装在低压出油管路中的低压蓄能器。

其中，高压是指9000至15000PSI，低压是指4500至8000PSI。

实施时，液压动力站还包括烟雾探测器，所述烟雾探测器固定安装在所述承载箱体长度方向中部的内顶部，所述烟雾探测器的信号输出端通过电缆与报警控制器电性连接。这样一来，烟雾探测器能够及时检测到PLC接线箱或油箱处燃烧产生的烟雾，并发出报警信号，更好的预防危险情况发生。

实施时，液压动力站还包括热敏探测器，所述热敏探测器固定安装在所述承载箱体内顶部位于所述PLC接线箱正上方的位置，所述热敏探测器的信号输出端通过电缆与报警控制器电性连接。这样，即可通过热敏探测器来及时检测出PLC接线箱处的高热，并及时发出报警信号，更好的避免危情发生。

实施时，液压动力站还包括固定安装在承载箱体内壁上方的防爆荧光灯和防爆荧光灯孔控制箱。这样可提升承载箱体内照明的安全性。

如图12至图17所示，液压动力站的液压回路，包括回油回路、高压出油回路和低压出油回路，其中，所述高压出油回路中安装有高压电机泵和高压蓄能器，所述低压出油回路中安装有低压电机泵和低压蓄能器；

还包括密封性检测组件；在所述高压蓄能器的输出回路和所述低压蓄能器的输出回路中各自串联安装有所述密封性检测组件，所述密封性检测组件包括串联接的两个密封检测用阀门和串联接在两个密封检测用阀门之间的流量计。

采用上述液压动力站的液压回路后，密封性检测组件中的两个密封检测用阀门打开，则出油通过流量计计量后送出给各个液压阀。并在液压阀不动作时，若（位于流量计的后段的）出油回路中密封性良好，则流量计的读数应保持不变；若（位于流量计的后段的）出油回路中密封不良，则流量计的读数会连续发生变化，以此能够便捷的判断出出油回路的密封状况。

由上可见，上述密封性检测组件在检测时操作使用简便，密封性检测也更为快速，能够更好的确保液压动力站运行的可靠性。

其中，液压回路还包括与所述密封性检测组件并联接的一个常闭阀门。

这样一来，设置上述常闭阀门后，便于在需要对流量计进行更换检修时，开启常闭阀门来使得液压回路导通；后关闭两个密封检测用阀门，即可安全的取出流量计，实现连续作业。

其中，液压回路还包括循环过滤回路，所述循环过滤回路包括循环泵和过滤组件，所述循环泵的输入口通过管道与所述液压动力站的油箱中出油池的内底部连通，所述循环泵的输出口通过管道与所述过滤组件的输入口连通，所述过滤组件的输出口通过管道与所述出油池连通；

所述过滤组件包括并联接的过滤器、堵塞提示器和带有开关阀的旁路。

实施时，优选，所述循环泵为包括至少两个泵机的循环泵组。这样可更好的确保液压油循环过滤，更好的确保液压油的清洁度。

采用上述循环过滤回路即可持续高效过滤清洁出油池中的液压油，避免高液压中携带的杂质对各阀体的磨损破坏，更好的延长各阀体的使用寿命，更好确保水下生产系统的可靠性。

其中，液压回路还包括取样管，所述取样管通过管道与所述出油池的内底部连通。

设置上述取样管，能够便捷的采集出油池中的液压油并进行检测分析，并及时处理或更换液压油，从而可有效确保出油池液压的品质，进而确保整个液压系统的可靠性。

其中，液压回路还包括单向过滤组件；在所述高压蓄能器的输出回路和所述低压蓄能器的输出回路中各自串联安装有所述单向过滤组件，所述单向过滤组包括并联接的常开回路和常闭回路，所述常开回路由液压的流向从前往后依次串联接有一个常开阀、一个过滤组件和另一个常开阀，所述常闭回路由液压的流向从前往后依次串联接有一个常闭阀、一个过滤组件和另一个常闭阀；

所述过滤组件包括并联接的过滤器、堵塞提示器和带有开关阀的旁路。

采用上述单向过滤组件，即可对出油持续进行过滤，更好的保证进入至各个阀体内的液压油的清洁度。

与此同时，上述并联接常开回路和常闭回路，可在其中一个回路发生故障或需要维检时，切换至另一个回路来导通，使得液压动力站可实现连续不停机，更好的确保运行使用的可靠性。

其中，所述单向过滤组件在液压油流向上位于所述密封性检测组件的前方。

这样一来，在使用密封性检测组件时，也能够将检测单向过滤组件包含在整个待检密封性的回路中，从而更好的检测出整个回路的密封性，更好的确保出油回路的可靠性。

其中，在所述高压出油回路中并联接有两台所述高压电机泵；在所述低压出油回路并联接有两台所述低压电机泵。

这样，在各个出油回路中各自装有两台电机泵，可通过两台电机泵来形成“一主一备”的高可靠结构；也可采用两台电机泵来同时运行使用，以此降低单台电机泵的载荷，起到更好的保护作用，延长电机泵的使用寿命。

其中，所述高压蓄能器的数量为至少两个，每个高压蓄能器通过三通连接在所述高压出油回路中。

这样，多个高压蓄能器的设置与使用，能够更好的确保高压出油回路中液压，有效保证高压出油回路所在的液压系统的压力正常。

其中，各个高压蓄能器的补压接口与一个双路切换阀的接口密封接头，所述双路切换阀的其中第二接口通过一个常开阀和三通连接在补压回路中，所述双路切换阀的第三接口通过常闭阀和另一个三通连接在泄压回路中。

采用上述结构后，不仅能够及时对高压蓄能器内部的蓄能囊进行补压或泄压；还使得各个高压蓄能器的补压接口均通过常开阀连接在一起，进而使得各个高压蓄能器的蓄能囊内的压力能够更好的保持一致，从而更好的确保各高压蓄能器储蓄液压的一致性，从而能够可靠的向外输出液压。

其中，所述低压蓄能器的数量为多个，每个低压蓄能器通过三通连接在所述低压出油回路中。

这样，多个低压蓄能器的设置与使用，能够更好的确保低压出油回路中液压，有效保证低压出油回路所在的液压系统的压力正常。

实施时，优选低压蓄能器的数量为3-5个，各个低压蓄能器的补压接口与一个双路切换阀的接口密封接头，所述双路切换阀的其中第二接口通过一个常开阀和三通连接在补压回路中，所述双路切换阀的第三接口通过常闭阀和另一个三通连接在泄压回路中。

采用上述结构后，不仅能够及时对低压蓄能器内部的蓄能囊进行补压或泄压；还使得各个低压蓄能器的补压接口均通过常开阀连接在一起，进而使得各个低压蓄能器的蓄能囊内的压力能够更好的保持一致，从而更好的确保各低压蓄能器储蓄液压的一致性，从而能够可靠的向外输出液压。

以上仅是本发明优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。

Claims (9)

1.液压动力站，包括液压动力组件，所述液压动力组件包括油箱、抽油泵、出油管路和回油管路；所述出油管路具有进油端和出油端，所述进油端与所述油箱密封连通，所述抽油泵安装在所述出油管路上，所述出油端用于与液压接口密封连接；所述回油管路具有回油入口端和回油出口端，所述回油出口端与所述油箱的内部连通，所述回油入口端用于与回油接口处密封连接；其特征在于：液压动力站还包括承载箱体，所述液压动力组件固定安装在所述承载箱体内，所述承载箱体上安装有可进出该承载箱体内部的门板；

液压动力站的液压回路，包括回油回路、高压出油回路和低压出油回路，其中，所述高压出油回路中安装有高压电机泵和高压蓄能器，所述低压出油回路中安装有低压电机泵和低压蓄能器；

液压动力站的液压回路还包括密封性检测组件；在所述高压蓄能器的输出回路和所述低压蓄能器的输出回路中各自串联安装有所述密封性检测组件，所述密封性检测组件包括串联接的两个密封检测用阀门和串联接在两个密封检测用阀门之间的流量计；

所述承载箱体的外形为长方体结构；

所述门板包括前门板、后门板和侧门板；

所述承载箱体顺自身长度方向上具有横向正对的前侧面和后侧面，所述前门板固定安装在所述承载箱体的前侧面上远离所述油箱的一方，所述后门板固定安装在所述后侧面上，且所述前门板和后门板在所述承载箱体长度方向错开；

所述侧门板固定安装在所述承载箱体长度方向上靠近所述油箱一端的端面，所述侧门板用于开启后查看或检修所述油箱。

2.根据权利要求1所述的液压动力站，其特征在于：所述承载箱体内部固定安装有可燃气体探测器，所述可燃气体探测器的信号输出接口通过电缆与报警控制器上相应的接口电性连接。

3.根据权利要求2所述的液压动力站，其特征在于：还包括阻火器，所述油箱内部分隔成有相互隔绝的出油池和回油池，所述回油池的顶板上设置有一根立式的检测管，所述检测管的下端与回油池内部的上空空间密封连通，且所述检测管的上端与所述阻火器密封连通；所述可燃气体探测器通过旁通管和三通接头与所述检测管密封连通。

4.根据权利要求2所述的液压动力站，其特征在于：所述可燃气体探测器固定安装在所述承载箱体的内顶部靠近所述油箱的位置。

5.根据权利要求3所述的液压动力站，其特征在于：在所述检测管上并联接有两个所述可燃气体探测器。

6.根据权利要求1或2所述的液压动力站，其特征在于：所述液压动力组件还包括PLC接线箱，所述PLC接线箱内安装有PLC，所述PLC的控制端通过电缆与抽油泵供电回路中供电用继电器的控制线圈电性相连；

所述PLC接线箱和所述油箱固定安装在所述承载箱体长度方向的两端。

7.根据权利要求6所述的液压动力站，其特征在于：所述承载箱体的前侧面的外表面上固定安装有控制面板，所述控制面板上的开关器件通过电缆与PLC接线箱中对应的接线端电性连接。

8.根据权利要求1所述的液压动力站，其特征在于：所述抽油泵固定安装在所述承载箱体长度方向的中部且靠近后侧面的位置。

9.根据权利要求1所述的液压动力站，其特征在于：所述承载箱体的后侧面的外表面上固定安装有蓄能器，且所述蓄能器为沿着所述承载箱体长度方向布置安装的多个。

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