CN111255426A - 一种页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置 - Google Patents

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CN111255426A CN202010028777.4A CN202010028777A CN111255426A CN 111255426 A CN111255426 A CN 111255426A CN 202010028777 A CN202010028777 A CN 202010028777A CN 111255426 A CN111255426 A CN 111255426A
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蒋成白
陈卫东
向少华
张国强
苏浩
韩家新
徐季
张相权
刘林
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Sinopec Oilfield Service Corp
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Abstract

本发明公开了一种页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置，包括液压站、控制系统、动力分配装置、执行机构以及至少一个高低压管汇撬，所述动力分配装置通过液压管路连接所述液控执行器，所述传感器用于检测所述旋塞阀的阀门状态、并将检测结果传输至所述操作显示屏和控制系统，所述控制系统根据检测结果通过所述液控执行器控制所述旋塞阀的开启与关闭，其可以实现高低压管汇撬不同旋塞阀的集中控制，安全可靠，维护方便，能够有效降低风险隐患源，可直接应用于现场作业施工。

Description

一种页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置
技术领域
本发明涉及页岩气压裂高压管汇旋塞阀控制技术领域，尤其涉及一种页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置。
背景技术
目前，页岩气压裂高压管汇装置的旋塞阀是手动式旋塞阀或蜗轮蜗杆式机械手动控制旋塞阀，因为，在施工期间不能实现旋塞阀的开启与闭合操作，若发生刺漏事故，则需要停泵后，待工作人员进入高压区域进行手动开关，因此，现有的旋塞阀在使用的过程中在发生异常时们不能确保压裂施工的连续型，而且，旋塞阀的开启与关闭彼此独立，并未与压裂泵车操作建立互锁装置，易发生爆管安全事故等。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置。
为实现本发明的发明目的，本发明所采用的技术方案内容具体如下：
一种页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置，包括液压站、控制系统、动力分配装置、执行机构以及至少一个高低压管汇撬，并且所述液压站、控制系统、动力分配装置以及执行机构彼此通信连接；所述液压站通过液压管路连接所述高低压管汇撬的旋塞阀，所述执行机构包括操作显示屏、液控执行器和位置传感器，所述动力分配装置通过液压管路连接所述液控执行器，所述传感器用于检测所述旋塞阀的阀门状态、并将检测结果传输至所述操作显示屏和控制系统，所述控制系统根据检测结果通过所述液控执行器控制所述旋塞阀的开启与关闭。
作为上述方案的优选，所述高低压管汇撬的数量为三个，并且每个所述高低压管汇撬包括2个六联阀组。
作为上述方案的优选，所述控制系统包括本地控制组件和远程控制组件。
作为上述方案的优选，所述本地控制组件包括本地触摸屏和控制器，所述本地触摸屏用于显示所述检测结果和输入控制指令；所述本地触摸屏用于根据所述控制指令控制液控执行器控制所述旋塞阀的开启与关闭。
作为上述方案的优选，所述远程控制组件包括安装在所述高低压管汇撬撬座上的本地控制箱、与所述本地控制箱通信连接的仪表车以及液压站改造，所述液压站改造用于向所述本地控制箱供电，所述本地控制箱通过380V电源电缆线连接外部电源，所述本地控制箱通过通讯电缆线通信连接所述液压站、动力分配装置和所述执行机构，所述本地控制箱通过阀位信号线连接所述位置传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明公开的页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置，包括液压站、控制系统、动力分配装置、执行机构以及至少一个高低压管汇撬，所述动力分配装置通过液压管路连接所述液控执行器，所述传感器用于检测所述旋塞阀的阀门状态、并将检测结果传输至所述操作显示屏和控制系统，所述控制系统根据检测结果通过所述液控执行器控制所述旋塞阀的开启与关闭，其可以实现高低压管汇撬不同旋塞阀的集中控制，安全可靠，维护方便，能够有效降低风险隐患源，可直接应用于现场作业施工。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明所述的页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为六联阀组的结构示意图；
其中，图1-图3中的附图标记为：
1、液压站；2、高低压管汇撬；3、本地控制箱；4、六联阀组。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
如图1所示，本发明公开了一种页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置，包括液压站1、控制系统、动力分配装置、执行机构以及至少一个高低压管汇撬2，并且所述液压站1、控制系统、动力分配装置以及执行机构彼此通信连接；所述液压站1通过液压管路连接所述高低压管汇撬2的旋塞阀，所述执行机构包括操作显示屏、液控执行器和位置传感器，所述动力分配装置通过液压管路连接所述液控执行器，所述传感器用于检测所述旋塞阀的阀门状态、并将检测结果传输至所述操作显示屏和控制系统，所述控制系统根据检测结果通过所述液控执行器控制所述旋塞阀的开启与关闭，其可以实现高低压管汇撬不同旋塞阀的集中控制，安全可靠，维护方便，能够有效降低风险隐患源，可直接应用于现场作业施工。
具体地，所述液压站1包括液压油箱、电动油泵、蓄能器、液压主控管路以及集装厢房等，并且所述液压油箱、电动油泵、蓄能器、液压主控管路等设置在所述集装厢房内部；所述液控执行器的额定扭矩为8000N.m，工作压力14.5MPa，可适用于装配在3″140 /4″105MPa旋塞阀。
所述高低压管汇撬2的数量为三个，并且每个所述高低压管汇撬2包括2个六联阀组4。由于每个所述六联阀组4包括12个端口，每个所述端口设置有一个旋塞阀，并且12个所述端口通过液压管路连接所述液控执行器，从而使得所述页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置具备36路输出能力。
所述控制系统包括本地控制组件和远程控制组件，从而通过所述本地控制组件和所述远程控制组件均可实现旋塞阀的开启和关闭。
所述本地控制组件包括本地触摸屏和控制器，所述本地触摸屏用于显示所述检测结果和输入控制指令；所述本地触摸屏用于根据所述控制指令控制液控执行器控制所述旋塞阀的开启与关闭。
所述远程控制组件包括安装在所述高低压管汇撬2撬座上的本地控制箱3、与所述本地控制箱3通信连接的仪表车以及液压站改造，所述液压站改造用于向所述本地控制箱3供电，所述本地控制箱3通过380V电源电缆线连接外部电源，所述本地控制箱3通过通讯电缆线通信连接所述液压站1、动力分配装置和所述执行机构，所述本地控制箱3通过阀位信号线连接所述位置传感器。
具体地，所述液压站改造用于将220V的交流电转换为24V的直流电，并且所述液压站改造通过直流线辊连接所述液压站和所述本地控制箱3；所述本地控制箱3的柜体材质为316不锈钢，防护等级为IP56，所述本地控制箱3的内部安装有电源系统、控制电路、PLC控制器、网络交换机等，从而可以处理各输入和输出控制信号，从而可以实现36各阀门的独立控制和状态显示。
另外，所述旋塞阀与压裂车的气泵之间还具备互锁安全保护功能，具体为：
先开阀后起泵：压裂车起泵前，对应旋塞阀必须处于开启状态，否则无法启动压裂车；
先停泵后关阀：压裂车在非停泵状态，对应旋塞阀无法关闭。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置，其特征在于：包括液压站、控制系统、动力分配装置、执行机构以及至少一个高低压管汇撬，并且所述液压站、控制系统、动力分配装置以及执行机构彼此通信连接；所述液压站通过液压管路连接所述高低压管汇撬的旋塞阀，所述执行机构包括操作显示屏、液控执行器和位置传感器，所述动力分配装置通过液压管路连接所述液控执行器，所述传感器用于检测所述旋塞阀的阀门状态、并将检测结果传输至所述操作显示屏和控制系统，所述控制系统根据检测结果通过所述液控执行器控制所述旋塞阀的开启与关闭。
2.根据权利要求1所述的页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置，其特征在于：所述高低压管汇撬的数量为三个，并且每个所述高低压管汇撬包括2个六联阀组。
3.根据权利要求2所述的页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置，其特征在于：所述控制系统包括本地控制组件和远程控制组件。
4.根据权利要求3所述的页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置，其特征在于：所述本地控制组件包括本地触摸屏和控制器，所述本地触摸屏用于显示所述检测结果和输入控制指令；所述本地触摸屏用于根据所述控制指令控制液控执行器控制所述旋塞阀的开启与关闭。
5.根据权利要求4所述的页岩气压裂高压管汇旋塞阀的远程控制装置，其特征在于：所述远程控制组件包括安装在所述高低压管汇撬撬座上的本地控制箱、与所述本地控制箱通信连接的仪表车以及液压站改造，所述液压站改造用于向所述本地控制箱供电，所述本地控制箱通过380V电源电缆线连接外部电源，所述本地控制箱通过通讯电缆线通信连接所述液压站、动力分配装置和所述执行机构，所述本地控制箱通过阀位信号线连接所述位置传感器。
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