CN204974638U - 智能收球装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田采油技术领域，具体涉及一种智能收球装置，包括智能控制箱、U型球阀、第一三通球阀、第二三通球阀和四通管件，所述第一三通球阀和第二三通球阀对称连接在四通管件的第一入口和第三出口，所述U型球阀的入口与四通管件的第四出口连接，U型球阀的出口端设置有集球箱；所述U型球阀内设置有可旋转的U型球体，所述U型球阀还连接有用于驱动U型球体的电动执行机构；所述电动执行机构与智能控制箱连接；所述四通管件内第三出口的一端设置有用于阻挡清管球的孔板。本装置能够实现自动收球的目的，降低了劳动强度，提高了工作效率。同时能够有效的减少卡球故障的发生。

Description

智能收球装置

技术领域

本实用新型属于油田采油技术领域，具体涉及一种智能收球装置。

背景技术

我国目前各油田采油、集油方式都是从油井利用单井管线输送到集油站或集中处理站。因地面与地下的温差很大，所以原油被抽出地面后，很快便析出大量的蜡附着在输油管内壁上，几天不清理就会堵死输油管线，因此采油工人需要经常向管线内投放清蜡球并定时收球。

几十年来，收球装置经过了很多次的改进，虽然已是成熟的技术，但一直没有摆脱烦琐的手工操作，即每次收球首先打开旁通管线的阀门，再关闭收球装置前后的两个阀门，然后泄掉收球装置段的压力，加热化蜡，打开快开盲板，再将清蜡球取出收球装置。恢复收球状态也同样需要繁琐的操作。而现有的自动收球装置如申请号为“ZL200830118421.X”的发明在使用过程中会出现卡球、自动加热失控、堵塞等现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种智能收球装置，能够有效解决现有技术中人工手动收球费时费力，生产效率低下，自动收球装置自动化不高，易产生卡球、堵塞等问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：包括智能控制箱、U型球阀、第一三通球阀、第二三通球阀和四通管件，所述第一三通球阀和第二三通球阀对称连接在四通管件的第一入口和第三出口，所述U型球阀的入口与四通管件的第四出口连接，U型球阀的出口端设置有集球箱；所述U型球阀内设置有可旋转的U型球体，所述U型球阀还连接有用于驱动U型球体的电动执行机构；所述电动执行机构与智能控制箱连接；

所述四通管件内第三出口的一端设置有用于阻挡清管球的孔板。

进一步的，所述第一三通球阀和第二三通球阀的一端通过旁通管路连通。

进一步的，所述U型球阀和四通管件外部缠绕有PTC自限温伴热带，所述PTC自限温伴热带与智能控制箱连接。

进一步的，所述U型球阀的入口为单阀座，出口为双阀座，符合API6D标准中双隔离-泄放阀的功能。

进一步的，所述U型球体能够在U型球阀内旋转180°

进一步的，所述第一三通球阀和第二三通球阀均采用T型三通球阀。

进一步的，所述电动执行机构采用防爆电动执行机构。

进一步的，所述智能控制箱内设置有控制面板，所述控制面板上设置有4个显示窗口和4个按键，所述显示窗口包括：温度显示窗口、状态显示窗口、时间显示窗口和计数显示窗口，所述按键包括：“温度-”、“温度+”、“时间-”和“时间+”。

进一步的，所述U型球阀、第一三通球阀和第二三通球阀的球体采用密封表面经过超音速火焰喷涂处理的球体。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：通过将本装置中的两个三通球阀与进入集油站的输油管道相连，然后将两个三通球阀切换到与四通管件相通的位置，当介质及清管球由第一三通阀门进入四通管件，此时介质由四通管件第三出口经第二三通阀流入集油站，而清管球则被四通管件内的孔板挡住而进入四通管件的第四出口进而进入U型球阀球腔内，智能控制器控制电动执行机构动作驱动U型球阀的U型球体顺时针旋转180度至倒球位置，清管橡胶球在自重下落入集球箱内，完成一次收球过程；然后驱动U型球体逆时针旋转180度至收球位置等待下次收球。从而实现自动收球的目的，降低了劳动强度，提高了工作效率。并且通过利用智能控制箱控制电动执行机构动作，当收球过程中出现卡球时，会自动控制电动执行机构返回并重新收球，有效的减少卡球故障的发生。

进一步的，通过设置两个三通球阀通过旁通管路连通，在线对收球装置进行维修时不影响正常生产；并且无需另外设置旁通，减少了现场施工。

进一步的，通过在U型球阀和四通管件外部缠绕有PTC自限温伴热带，能够对阀体内的原油进行加热，以免发生结晶。

进一步的，通过设置U型球阀入口为单阀座，出口为双阀座，符合API6D标准中双隔离-泄放阀的功能，可有效的避免在由收球往倒球的过程中管道介质泄漏到集球箱中。

进一步的，通过设置电动执行机构采用防爆电动执行机构，有防爆证，保证了在此工况的运行安全。

附图说明

图1为本实用新型智能控制器操作面板图；

图2为本实用新型整体结构示意图；

图3为本实用新型A向视图；

图4为本实用新型整体外观图；

图5为本实用新型特制U型球阀结构图；

其中：1为U型球阀；2为电动执行机构；3为U型球体；4为智能控制箱；5为四通管件；6为第一三通球阀；7为旁通管路；8为集球箱；9为第二三通球阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

参见图2，本实用新型包括智能控制箱4、U型球阀1、第一三通球阀6、第二三通球阀9和四通管件5，所述第一三通球阀6和第二三通球阀9对称连接在四通管件5的第一入口和第三出口，四通管件5内第三出口的一端设置有用于阻挡清管球的孔板，允许介质流通但清管球不能通过。所述U型球阀1的入口与四通管件5的第四出口连接，U型球阀1的出口端设置有集球箱8；所述U型球阀1内设置有可旋转的U型球体3，所述U型球阀1还连接有用于驱动U型球体3的电动执行机构2；所述电动执行机构与智能控制箱4连接；

所述第一三通球阀6和第二三通球阀9的一端通过旁通管路7连通。所述U型球阀1和四通管件5外部缠绕有PTC自限温伴热带，所述PTC自限温伴热带与智能控制箱4连接。用于对阀体内的的原油进行加热，以免发生结晶。

U型球阀1设计为特殊的U型球体结构且阀座采用双活塞效应设计，U型球阀1的入口为单阀座，出口为双阀座，符合API6D标准中双隔离-泄放阀的功能。所述U型球体3能够在U型球阀1内旋转180°，此功能可有效的避免了在由收球往倒球的过程中管道介质泄漏到集球箱中。

其中，第一三通球阀6和第二三通球阀9均采用T型三通球阀。电动执行机构2采用防爆电动执行机构。

参见图1，智能控制箱4内设置有控制面板，所述控制面板上设置有4个显示窗口和4个按键，所述显示窗口包括：温度显示窗口、状态显示窗口、时间显示窗口和计数显示窗口，所述按键包括：“温度-”、“温度+”、“时间-”和“时间+”。

具体操作方法为：

1.自动模式：设备出厂默认为自动模式，接通电源后长按“温度-”键约5秒，装置进入自动工作状态无需其他操作及人工干预。只需定期取出装置集球篮中清蜡球。

2.手动模式：如果需手动操作，长按“温度+”键约5秒，装置完成一次收球过程，此动作完成后自动转为自动模式。

3.人工操作：当电源故障或执行器电气故障时，可转动电动执行机构上的手轮完成人工收球。

4.参数设定：若现场所要求的参数如收球间隔时间、加热温度等与出厂设定不同时，可根据下面操作进行设定:

1)温度设定：按面板上的温度“+”“-”按键，此时数码管的第1、2位显示设定的温度值，设定完成后，显示自动切换至实测温度值。

2)时间设定：按面板上的时间“+”“-”按键，此时数码管的第5、6位显示设定的收球件间隔时间单位小时，设定完成后，显示实际剩余时间，装置以倒计时方式工作。

3)面板的8位数码管中第3、4位为工作状态显示，01为待收球状态，02为倒球状态，03为执行机构动作状态。

4)面板的8位数码管中第7、8位为收球次数显示，每完成一次收球动作，计数一次。

工作过程：本装置通过两个T型三通球阀6各自法兰与进入集油站的输油管道相连，然后将两个T型三通球阀6切换到与四通管件5相通的位置，在接通电源后，如上所述设置好智能控制器的参数，当介质及清管球由第一三通阀门进入四通管件，此时介质由四通第三出口经第二三通阀流入集油站，而清管球则被四通管件内的孔板挡住而进入四通管件的第四出口进而进入特制U型球阀球腔内，当在智能控制器的控制下当计时时间到设定收球时间时，智能控制器控制防爆执行机构2动作驱动特制U型球阀1的U型球体3顺时针旋转180度至倒球位置，清管橡胶球在自重下落入集球箱内8，完成一次收球过程，等待30秒后智能控制器控制防爆执行机构2动作驱动特制U型球阀1的U型球体3逆时针旋转180度至收球位置等待下次收球。从而达到自动收球目的，降低了劳动强度，提高了工作效率。

本实用新型能够实现：

1.定时收球时间可以由2小时到99小时之间任意设定；

2.选用PTC自控温电热带进行加热，温度可在0～60℃之间任意设定，安全可靠。

3.具有卡球保护功能，当收球过程中出现卡球时，控制系统会自动控制执行机构返回并重新收球，有效的减少卡球故障的发生。

4.收球装置的收/倒球球阀是一个特制的U型球阀，可将清管球先装入此特制球内，然后通过执行机构旋转来驱动U型球阀旋转180度实现倒球。

5.特制U型球阀阀座采用双活塞效应设计，符合API6D中双隔离-泄放DIB-2阀的功能，即此特制U型球阀的入口为单阀座，出口为双阀座，此功能可有效的避免了在由收球往倒球的过程中管道介质泄漏到集球箱中。

6.三通球阀及特制U型球阀的球体密封表面均采用超音速火焰喷涂技术，喷涂厚度达0.8mm～1.5mm，涂层表面硬度可达HRC60，经研磨后，圆度为0.008～0.015mm，表面粗糙度到Ra0.4mm密封副吻合度高；

7.装置自身带有三通球阀及旁通管路，无需另外设置旁通，减少了现场施工。

8.电控箱采用固态元件，防止元件动作时打火，避免引起火灾，在外壳上装有排气扇，防止电控箱内有可燃气体聚集，保证运行安全。

9.采用单片机程序控制，仪表智能集成化，外形紧凑美观，可靠性高。

10.执行机构采用防爆执行机构，有防爆证，保证了在此工况的运行安全。

Claims (9)

1.一种智能收球装置，其特征在于，包括智能控制箱(4)、U型球阀(1)、第一三通球阀(6)、第二三通球阀(9)和四通管件(5)，所述第一三通球阀(6)和第二三通球阀(9)对称连接在四通管件(5)的第一入口和第三出口，所述U型球阀(1)的入口与四通管件(5)的第四出口连接，U型球阀(1)的出口端设置有集球箱(8)；所述U型球阀(1)内设置有可旋转的U型球体(3)，所述U型球阀(1)还连接有用于驱动U型球体(3)的电动执行机构(2)；所述电动执行机构与智能控制箱(4)连接；

所述四通管件(5)内第三出口的一端设置有用于阻挡清管球的孔板。

2.根据权利要求1所述的一种智能收球装置，其特征在于，所述第一三通球阀(6)和第二三通球阀(9)的一端通过旁通管路(7)连通。

3.根据权利要求1所述的一种智能收球装置，其特征在于，所述U型球阀(1)和四通管件(5)外部缠绕有PTC自限温伴热带，所述PTC自限温伴热带与智能控制箱(4)连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能收球装置，其特征在于，所述U型球阀(1)的入口为单阀座，出口为双阀座，符合API6D标准中双隔离-泄放阀的功能。

5.根据权利要求1或4所述的一种智能收球装置，其特征在于，所述U型球体(3)能够在U型球阀(1)内旋转180°。

6.根据权利要求1所述的一种智能收球装置，其特征在于，所述第一三通球阀(6)和第二三通球阀(9)均采用T型三通球阀。

7.根据权利要求1所述的一种智能收球装置，其特征在于，所述电动执行机构(2)采用防爆电动执行机构。

8.根据权利要求1所述的一种智能收球装置，其特征在于，所述智能控制箱(4)内设置有控制面板，所述控制面板上设置有4个显示窗口和4个按键，所述显示窗口包括：温度显示窗口、状态显示窗口、时间显示窗口和计数显示窗口，所述按键包括：“温度-”、“温度+”、“时间-”和“时间+”。

9.根据权利要求1所述的一种智能收球装置，其特征在于，所述U型球阀(1)、第一三通球阀(6)和第二三通球阀(9)的球体采用密封表面经过超音速火焰喷涂处理的球体。