CN112483737A - 压力表接头及压力表系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种压力表接头及压力表系统，包括：接头主体，活塞结构以及驱动机构；接头主体具有储气室，储气室的一端被配置为与压力表的表头连接，储气室的另一端被配置为与控压阀门连接，储气室的侧壁具有开孔；活塞结构包括：缸筒，活塞以及连杆，缸筒的一端与储气室的开孔固定连接，缸筒的另一端具有缸盖，活塞位于缸筒中，连杆的一端从缸筒的一端伸入缸筒中，并与活塞连接，活塞靠近缸盖的一端具有活塞盖，活塞盖、缸筒的侧壁以及缸盖围成密闭空间；驱动机构与连杆的另一端连接，用于驱动连杆运动，以带动活塞在缸筒中移动；活塞盖具有进气塞，缸盖具有排气塞。本申请能够提升压力表接头的可靠性，本申请用于压力表的维护。

Description

压力表接头及压力表系统

技术领域

本申请涉及石油生产领域，特别涉及一种压力表接头及压力表系统。

背景技术

压力表接头是采油树、压力管道、油气储集器、气包、分离器或加热炉等压力设备上压力表与控压阀门(也称压力表控制阀门或控制压力阀门)连接的桥梁部件，主要传递带压结构，如采油树、管道或承压设备(也称压力容器设备)，的内部压力，通过压力表显示该内部压力的压力值。普通压力表的表头都具有铜合金外螺纹细丝扣，材质较软易磨损，而控压阀门多具有内螺纹粗丝扣，因此，压力表的表头与控压阀门不能直接连接，需要用压力表接头将其相连。

该压力表接头一端连接压力表的表头的压力表的表头，另一端连接控压阀门的内螺纹粗丝扣。但是，由于长期与油水气介质接触，且多处于野外工作环境四季温度变化大，容易使介质，如油、水、蜡和其它杂质通过该压力表接头传入压力表的表头，堵塞压力表，使得压力资料录取不准确，特别是低液量井到了冬季，水汽或原油等介质冻堵在压力表的表头内，造成压力表显示的压力值失真，容易造成管线冻堵事故。因此，目前的压力表接头的可靠性较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种压力表接头及压力表系统。所述技术方案如下：

第一方面，提供一种压力表接头，包括：

接头主体，活塞结构以及驱动机构；

所述接头主体具有储气室，所述储气室的一端被配置为与压力表的表头连接，所述储气室的另一端被配置为与控压阀门连接，所述储气室的侧壁具有开孔；

所述活塞结构包括：缸筒，活塞以及连杆，所述缸筒的一端与所述储气室的开孔固定连接，所述缸筒的另一端具有缸盖，所述活塞位于所述缸筒中，所述连杆的一端从所述缸筒的一端伸入所述缸筒中，并与所述活塞连接，所述活塞靠近所述缸盖的一端具有活塞盖，所述活塞盖、所述缸筒的侧壁以及所述缸盖围成密闭空间；

所述驱动机构与所述连杆的另一端连接，用于驱动所述连杆运动，以带动所述活塞在所述缸筒中移动；

所述活塞盖具有进气塞，所述缸盖具有排气塞。其中，当所述活塞朝向靠近所述缸盖的方向移动时，所述进气塞关闭，所述排气塞开启；当所述活塞朝向远离所述缸盖的方向移动时，所述进气塞开启，所述排气塞关闭。

可选地，所述活塞结构还包括：活塞环，

所述活塞为具有内腔的桶状结构，所述桶状结构靠近所述缸盖的一端设置有所述活塞盖，所述桶状结构与所述缸筒之间设置有所述活塞环，且所述活塞环套置在所述桶状结构外部。

可选地，所述活塞结构包括多个所述活塞环，多个所述活塞环沿所述桶状结构的长度方向排列。

可选地，所述连杆的一端与所述桶状结构的外壁活动连接，或者，所述桶状结构远离所述缸盖的一端设置有活塞底板，所述连杆的一端与所述桶状结构的活塞底板活动连接。

可选地，所述驱动机构包括：

主齿轮和从动齿轮；

所述主齿轮和所述从动齿轮啮合，所述连杆的另一端与所述从动齿轮的齿盘活动连接。

可选地，所述驱动机构还包括：

手轮，所述手轮的轮盘与所述主齿轮的齿盘平行，所述手轮与所述主齿轮的齿盘连接。

可选地，所述驱动机构还包括：齿轮箱，所述主齿轮和所述从动齿轮位于所述齿轮箱中。

可选地，所述驱动机构还包括：惯性轮，所述惯性轮固定设置在所述从动齿轮的齿盘上，所述连杆的另一端与所述惯性轮连接。

可选地，所述接头主体为方头。

第二方面，提供一种压力表系统，所述压力表系统包括：

压力表、控压阀门和如第一方面任一所述的压力表接头；

所述压力表接头分别与所述压力表的表头以及所述控压阀门连接。

综上所述，本申请实施例中，压力表接头的活塞可以在驱动机构的驱动下向朝向靠近缸盖的方向移动，使得密闭空间W中的气体在压力的作用下通过进气塞Y进入储气室中，使得储气室中的压力增加，将储气室中的介质推回控压阀门，推回控压阀门的如油、水、蜡等杂质介质，通过带压结构(如采油树、管道或承压设备)的采油树或管道内返回该结构内部，不与压力表的表头发生直接接触，从而避免了杂质介质进入压力表的表头发生冻堵问题，如此提高压力表接头的可靠性。

并且，由于避免了压力表的冻堵，保障了生产过程中对带压结构的压力资料准确监测，保证了带压结构特别是在冬季的正常安全生产运行。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种压力表接头10的结构示意；

图2是本申请实施例提供的一种压力表接头的部分结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种压力表接头的部分结构示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种压力表接头的结构示意图；

图5是图4所示的压力表接头的左视图。

具体实施方式

为使本申请的原理和技术方案更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种压力表接头10的结构示意。该压力表接头安装在带压结构上，如采油树、管道或承压设备等。该压力表接头10用于清理带压结构的传压通道。如图1所示，该压力表接头10，包括：

接头主体101，活塞结构102以及驱动机构103；

接头主体101具有储气室1011，该储气室1011的一端a被配置为与压力表的表头连接，储气室1011的另一端b被配置为与控压阀门连接，该储气室1011的侧壁具有开孔(图1中未标示)。该压力表是度量范围与带压结构匹配的压力表。

其中，储气室1011的一端a具有内螺纹(也称内丝)，压力表的表头具有外螺纹，储气室1011的一端a与压力表的表头螺纹连接。储气室1011的另一端b具有外螺纹(也称外丝)，控压阀门具有内螺纹，储气室1011的另一端b与控压阀门螺纹连接。

示例的，该接头主体101为方头(也称矩形头)，由于将接头主体101安装在控压阀门和压力表的表头之间时，需要采用安装工具，如扳手或管钳进行安装。而将接头主体101设置为方头，便于将接头主体与安装工具卡紧，提高安装效率。

活塞结构102包括：缸筒1021，活塞1022以及连杆1023，缸筒1021的一端与储气室1011的开孔固定连接。在一种可选实现方式中，缸筒1021的一端具有外螺纹，开孔的内壁具有内螺纹，缸筒1021与开孔螺纹连接。当接头主体101为方头时，该开孔设置在方头的一个平面上，便于缸筒1021的一端与储气室1011的开孔有效连接。该开孔为圆形通孔，如此便于缸筒1021与该开孔的匹配。

缸筒1021的另一端具有缸盖1021a，活塞1022位于缸筒1021中，连杆1023的一端从缸筒1021的一端伸入缸筒1021中，并与活塞1022连接，活塞1022靠近缸盖1021a的一端具有活塞盖1022a，活塞盖1022a、缸筒1021的侧壁以及缸盖1021a围成密闭空间W；

驱动机构103与连杆1023的另一端连接，用于驱动连杆1023运动，以带动活塞1022在缸筒1021中移动；

活塞盖1022a具有进气塞X，缸盖1021a具有排气塞Y。

当活塞1022朝向靠近缸盖1021a的方向移动时，进气塞X关闭，密闭空间W的体积减小，压力增大，排气塞Y开启；当活塞1022朝向远离缸盖1021a的方向移动时，进气塞X开启，密闭空间W的体积增大，压力减小，排气塞Y关闭。示例的，进气塞X通过进气塞固定件x1固定在活塞盖1022a上；进气塞Y通过进气塞固定件y1固定在缸盖1021a上。该进气塞固定件x1和进气塞固定件y1可以为螺钉或螺栓。可选地，进气塞X和进气塞Y均为单向塞，可以均由橡胶材质制成，也即是均为橡胶塞。

本申请实施例中，压力表接头的活塞可以在驱动机构的驱动下向朝向靠近缸盖的方向移动，使得密闭空间W中的气体在压力的作用下通过进气塞Y进入储气室中，使得储气室中的压力增加，将储气室中的介质推回控压阀门，推回控压阀门的如油、水、蜡等杂质介质，通过带压结构(如采油树、管道或承压设备)的采油树或管道内返回该结构内部，不与压力表的表头发生直接接触，从而避免了杂质介质进入压力表的表头发生冻堵问题，如此提高压力表接头的可靠性。

并且，由于避免了压力表的冻堵，保障了生产过程中对带压结构的压力资料准确监测，保证了带压结构特别是在冬季的正常安全生产运行。

如图1所示，该活塞结构102还包括：活塞环1022b。该活塞环1022b套置在活塞1022外，用于保证密封空间W的有效密封。该活塞环1022b为密封圈，其可以由橡胶材质制成。

图2是本申请实施例提供的压力表接头的部分结构示意图。活塞1022为具有内腔的桶状结构，如此活塞为一个空心结构，便于驱动机构对其进行驱动。桶状结构靠近缸盖1021a的一端设置有活塞盖1022a，该活塞盖1022a为固定的盖体，桶状结构与缸筒1021之间设置有活塞环1022b，且活塞环1022b套置在桶状结构外部。活塞环1022b的内环与桶状结构外部接触，外环与缸筒1021的内壁接触，从而保证活塞1022在移动的过程中，环境气体无法进入密封空间W。

示例的，活塞结构102包括多个活塞环1022b，多个活塞环1022b沿桶状结构的长度方向(即图2中的x方向)排列。通过设置多个活塞环1022b可以进一步保证密封空间W的密封，减少密封失效的概率，提高压力表接头的使用寿命。

可选地，活塞结构102包括两个活塞环1022b，两个活塞环1022b分别套接在活塞1022的两端。

本申请实施例中，连杆1023的一端与活塞1022的连接方式有多种，只要保证驱动机构103能够通过连杆1023有效驱动活塞1022运动即可。图2和图3分别是本申请实施例提供的连杆1023的一端与活塞1022的两种示意性的连接方式。

如图2所示，当活塞1022为具有内腔的桶状结构时，连杆1023的一端p与桶状结构的外壁活动连接。

若桶状结构外部套接有活塞环1022b，在一种可选示例中，该活塞环1022b位于连杆1023的一端p以及桶状结构远离缸盖1021a的一端之间，则连杆1023的一端p需要经过该活塞环1022b与桶状结构的外壁连接，活塞环上可以设置有供连杆1023通过的通孔。

在另一种可选示例中，活塞环位于连杆1023的一端p以及桶状结构靠近缸盖1021a的一端之间，则连杆1023的一端p不需要经过该活塞环1022b与桶状结构的外壁连接，活塞环上无需设置有供连杆1023通过的通孔，如此可以减少压力表接头的结构复杂度。

如图3所示，桶状结构远离缸盖1021a的一端设置有活塞底板1022c，连杆1023的一端p与桶状结构的活塞底板1022c活动连接。

如图2和图3所示，连杆1023的一端p与活塞1022可以通过活塞销子1023a活动连接。

本申请实施例中，前述驱动机构可以为液压驱动机构、气压驱动机构、电气驱动机构或机械驱动机构，只要能够有效驱动活塞运动即可。

其中，机械驱动机构的结构简单，驱动方便。本申请实施例以该驱动机构为机械驱动机构，且为齿轮驱动机构为例进行说明。图4是本申请实施例提供的另一种压力表接头的结构示意图，该压力表接头10中，驱动机构103包括：

主齿轮1031和从动齿轮1032；齿轮1031和从动齿轮1032啮合，连杆1023的另一端与从动齿轮1032的齿盘活动连接。示例的，连杆1023的另一端与从动齿轮1032的齿盘通过连杆销子1023b活动连接。

值得说明的是，前述从动齿轮1032的齿盘上还可以固定设置有惯性轮1033，连杆1023的另一端与惯性轮1033活动连接，从而实现与从动齿轮1032的齿盘活动连接。例如，从动齿轮1032的齿盘与惯性轮1033通过固定螺丝1033a固定连接。示例的，连杆1023的另一端与惯性轮1033连接，例如通过连杆销子1023b活动连接。

可选地，驱动机构103还包括：惯性轮箱体1033b，该惯性轮箱体1033b扣置在惯性轮1033外，用于保护惯性轮1033，提高该惯性轮1033的使用寿命。

图5是图4所示的压力表接头的左视图。可选地，如图4和图5所示，驱动机构103还包括：

手轮1034，该手轮1034的轮盘与主齿轮1031的齿盘平行，手轮1034与主齿轮1031的齿盘连接。示例的，手轮1034通过主齿轮轴1031a与主齿轮1031的齿盘连接。

可选地，驱动机构103还包括：摇把1035，摇把1035与手轮1034的轮盘连接。工作人员可以通过摇动摇把1035来驱动手轮1034转动，从而带动主齿轮1031转动。在实际实现时，摇把1035上还设置有把套1035a，用于保护摇把1035。示例的，该把套1035a的材质为硅胶或橡胶。

进一步的，驱动机构103还包括：齿轮箱1036，主齿轮1031和从动齿轮1032位于齿轮箱1036中。齿轮箱1036用于保护主齿轮1031和从动齿轮1032，从而延长驱动机构103的寿命。示例的，该齿轮箱可以通过固定螺丝与缸筒固定连接。

为了便于读者理解，下面结合图4和图5对压力表接头的安装和使用方法进行说明，该过程包括：

第一、压力表安装：

A1、操作人员在安装该压力表接头时，先压力表的表头以及控压阀门的压力放空，然后采用安装工具(如扳手或管钳)将压力表接头与控压阀门连接。例如，通过储气室1011的另一端b的外螺纹将压力表接头安装在控压阀门上。

A2、对于安装后的压力表接头，再采用安装工具将该压力表接头拧紧，以防漏气或漏液。然后，将压力表接头与压力表的表头连接。例如，通过储气室1011的一端a的内螺纹将压力表的表头安装在压力表接头上。

A3、最后，将缸筒1021拧进储气室1011的开孔处，并把缸筒1021与齿轮箱1036固定。例如，采用固定螺丝将缸筒1021紧固在齿轮箱1036上，如此，压力表接头安装完毕。

第二、严密性检验。在压力表接头使用之前，先进行严密性检验，以便压力表接头后期使用的有效性，该检验过程包括：

B1、先检验连接的控压阀门的外螺纹、连接压力表的表头的内螺纹、缸筒与开孔连接处是否严密。在确认上述三个连接处的严密不漏的情况下，关闭压力表接头两端的压力源，即关闭控压阀门和压力表的表头的压力来源。

B2、摇动手轮1034，同时观察压力表的压力值变化。若压力值持续上升，且停止摇动手轮1034后压力值不下降说明排气塞Y严密。反之，若压力值不上升，或者，停止摇动手轮1034后压力值下降，说明排气塞Y不严，需要拆掉缸筒1021查找排气塞Y不严密原因，并进行调整。例如，排气塞Y老化，则对排气塞Y予以更换。

第三、压力表接头的使用。在严密性检验合格后，进行压力表接头的使用，该过程包括：

摇动手轮1034，使得压力表显示的压力值略高于预设的压力值后，例如该预设压力值为压力表接头所在的带压结构的平时压力值，缓慢摇动手轮1034，使得带压结构缓慢导通，直至储气室1011中的介质(如油或水等杂质)推出储气室，从而实现储气室的疏通。当带压结构可以正常使用时，停止摇动手轮1034。

该摇动手轮以打压疏通储气室的过程可以周期性执行，例如每隔一天执行，如此可以保证储气室的持续通畅。

其中，摇动手轮的过程包括：

摇动摇把1035，使得手轮1034旋转，带动主齿轮1031转动，主齿轮1031与从动齿轮1032通过齿轮啮合使从动齿轮1032转动，从而带动惯性轮1033旋转，惯性轮1033的转动一边不断储存、释放惯性能量，一边使连接在惯性轮1033上的连杆1023做轴向推拉运动，连杆1023带动活塞结构102做推拉运动，当连杆1023拉动活塞结构102时，由于排气塞Y始终受储气室1011内(即带压结构，如采油树、管道或承压设备)压力的挤压作用是关闭的，所以在缸筒1021中排气塞Y与进气塞X之间形成低压区，当该低压区的压力低于外界空气压力时，进气塞X被空气顶开进入该区域。当连杆1023推动活塞时，缸筒1021中排气塞Y与进气塞X之间压力升高进气塞X关闭，当该区域压力高于储气室1011内压力(即管道内、承压设备内或采油树内)时，排气塞Y被顶开，空气进入储气室1011，活塞1022反复运动使空气源源不断进入储气室1011，当储气室1011内压力升高到超过所处于管道内、承压设备内或采油树内压力时，就会将少许进入储气室1011内和控压阀门内的油、水、蜡等杂质介质，顶回带压结构中，从而保证了传压通路的畅通。

本申请实施例中，在压力表接头中增加了一个储气室，同时在储气室上安装了一套活塞结构以及驱动机构，利用该压力表接头可以将活塞盖、该缸筒的侧壁以及该缸盖围成密闭空间中的空气加压打进储气室，用空气驱替出进入压力表通道的油水等杂质介质，从而疏通了压力传递通道，使压力传递通道不会发生堵塞，保证了压力表的压力检测的真实准确性。同时将油水等杂质介质挤回带压结构中，不会产生环境污染问题。本申请实用性强，结构简单，操作容易，易于安装拆卸，特别是针对冬季生产压力资料的落实能起到可靠的效果。

本申请实施例中，压力表接头的活塞可以在驱动机构的驱动下向朝向靠近缸盖的方向移动，使得密闭空间W中的气体在压力的作用下通过进气塞Y进入储气室中，使得储气室中的压力增加，将储气室中的介质推回控压阀门，避免介质冻堵在压力表的表头内，保证了压力通道的通畅，压力资料的真实性、准确性，如此提高压力表接头的可靠性。特别是针对冬季生产，确保带压结构的安全生产运行。

相关技术中，为了避免压力表的表头冻堵，减少检测到的压力资料不准确的问题，每到冬季工作人员要将每块压力表用毛毡包裹起来，如此，人工成本较高。本申请实施例有效的解决了因压力的表头冻堵的问题，避免了压力资料不准确的问题。降低了工作人员的劳动强度，降低了人工成本。并且，压力表接头易于拆装，操作便捷，一个人即可简单操作安全方便实用性强，针对压力表头堵塞问题，特别是冬季压力表头冻堵能起到提前预防处理冻堵的作用。

相关技术中，当带压设备为采油树时，采油树上的压力表可以替换为压力变送器，该压力变送器的连接头的螺纹与控压阀门的螺纹相匹配，但是压力变送器的连接头与普通的压力表的表头的工作环境是一样的，由于长期与油水气等杂质介质接触且多处于野外工作环境四季温度变化大，容易使杂质介质堵塞压力变送器的连接头，使得压力变送器检测的压力资料不准确。

本申请实施例中，当带压设备为采油树时，压力表接头连接的压力表可以替换为压力变送器，同理的，压力表接头的活塞可以在驱动机构的驱动下向朝向靠近缸盖的方向移动，使得密闭空间W中的气体在压力的作用下通过进气塞Y进入储气室中，使得储气室中的压力增加，将储气室中的介质推回控压阀门，避免介质冻堵在压力变送器内，保证了压力通道的通畅，压力资料的真实性、准确性，如此提高压力表接头的可靠性。特别是针对冬季生产，确保采油树的安全生产运行。

本申请实施例还提供一种压力表系统，该压力表系统包括：压力表、控压阀门和压力表接头；压力表接头分别与压力表的表头以及控压阀门连接。该压力表接头可以为本申请实施例提供的压力表接头10。

该压力表系统可以设置在带压结构，采油树、管道或承压设备，中，例如低压带压结构中。该控压阀门与带压结构连接，该压力表用于检测带压结构的压力。

本申请实施例提供的压力表系统中，压力表接头的活塞可以在驱动机构的驱动下向朝向靠近缸盖的方向移动，使得密闭空间W中的气体在压力的作用下通过进气塞Y进入储气室中，使得储气室中的压力增加，将储气室中的介质推回控压阀门，推回控压阀门的如油、水、蜡等杂质介质，通过带压结构(如采油树、管道或承压设备)的采油树或管道内返回该结构内部，不与压力表的表头发生直接接触，从而避免了杂质介质进入压力表的表头发生冻堵问题，如此提高压力表接头的可靠性。

并且，由于避免了压力表的冻堵，保障了生产过程中对带压结构的压力资料准确监测，保证了带压结构特别是在冬季的正常安全生产运行。

在本申请中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。“A参考B”，指的是A与B相同，或者A在B的基础上进行简单变形。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压力表接头，其特征在于，包括：

接头主体，活塞结构以及驱动机构；

所述接头主体具有储气室，所述储气室的一端被配置为与压力表的表头连接，所述储气室的另一端被配置为与控压阀门连接，所述储气室的侧壁具有开孔；

所述活塞结构包括：缸筒，活塞以及连杆，所述缸筒的一端与所述储气室的开孔固定连接，所述缸筒的另一端具有缸盖，所述活塞位于所述缸筒中，所述连杆的一端从所述缸筒的一端伸入所述缸筒中，并与所述活塞连接，所述活塞靠近所述缸盖的一端具有活塞盖，所述活塞盖、所述缸筒的侧壁以及所述缸盖围成密闭空间；

所述驱动机构与所述连杆的另一端连接，用于驱动所述连杆运动，以带动所述活塞在所述缸筒中移动；

所述活塞盖具有进气塞，所述缸盖具有排气塞。

2.根据权利要求1所述的压力表接头，其特征在于，所述活塞结构还包括：活塞环，

所述活塞为具有内腔的桶状结构，所述桶状结构靠近所述缸盖的一端设置有所述活塞盖，所述桶状结构与所述缸筒之间设置有所述活塞环，且所述活塞环套置在所述桶状结构外部。

3.根据权利要求2所述的压力表接头，其特征在于，所述活塞结构包括多个所述活塞环，多个所述活塞环沿所述桶状结构的长度方向排列。

4.根据权利要求2所述的压力表接头，其特征在于，

所述连杆的一端与所述桶状结构的外壁活动连接，或者，所述桶状结构远离所述缸盖的一端设置有活塞底板，所述连杆的一端与所述桶状结构的活塞底板活动连接。

5.根据权利要求1至4任一所述的压力表接头，其特征在于，所述驱动机构包括：

主齿轮和从动齿轮；

所述主齿轮和所述从动齿轮啮合，所述连杆的另一端与所述从动齿轮的齿盘活动连接。

6.根据权利要求5所述的压力表接头，其特征在于，所述驱动机构还包括：

手轮，所述手轮的轮盘与所述主齿轮的齿盘平行，所述手轮与所述主齿轮的齿盘连接。

7.根据权利要求5所述的压力表接头，其特征在于，所述驱动机构还包括：齿轮箱，所述主齿轮和所述从动齿轮位于所述齿轮箱中。

8.根据权利要求5所述的压力表接头，其特征在于，所述驱动机构还包括：惯性轮，所述惯性轮固定设置在所述从动齿轮的齿盘上，所述连杆的另一端与所述惯性轮连接。

9.根据权利要求1至8任一所述的压力表接头，其特征在于，所述接头主体为方头。

10.一种压力表系统，其特征在于，所述压力表系统包括：

压力表、控压阀门和如权利要求1至9任一所述的压力表接头；

所述压力表接头分别与所述压力表的表头以及所述控压阀门连接。

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