CN212474668U - 一种水泥稳压罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及固井装备技术领域，具体地涉及一种结构设计合理的多功能水泥稳压罐，包括罐体和设置在罐体上的罐用管汇系统；所述罐体包括自上而下依次连接的上封头、筒体、下锥体；所述罐用管汇系统包括进料管汇系统和出料管汇系统；所述进料管汇系统包括进料直管和旁通管；所述进料直管上设有进料阀，进料直管两端分别连接第一柔性接头和筒体；所述旁通管一端与第一柔性接头连接，另一端与出料管汇系统连接；本实用新型将稳压包组件安装在下锥体下部，节省了设备整体空间，稳压包组件与罐用管汇系统的配合设计，不仅能够调节罐内压力，还能够对稳压包组件内管线、出料管汇系统内管线进行清扫，具有进出料灵活、输送过程预防能力大等优点。

Description

一种水泥稳压罐

技术领域

本实用新型涉及固井装备技术领域，具体地涉及一种水泥稳压罐。

背景技术

水泥稳压罐是现有固井设备中常用的设备之一，其作用是将下灰罐的水泥供给给注水泥配浆设备，以保证注水泥配浆设备的稳定供灰。现有水泥稳压罐结构多样，如中国专利CN200720017046.X公开了一种水泥缓冲罐，由水泥缓冲罐主体、底座、支架、进料口和出料口组成，其中，所述的水泥缓冲罐主体还连接补气装置；所述的补气装置由气源、分气管、主进气口、侧风进气口和助风进气口组成，所述的气源通过分气管分为多路气道并分别连通主进气口、侧风进气口和助风进气口，应用于密闭输灰系统与水泥浆高能混合器之间，主要作用是控制气固两相的分离，稳定固井泵混浆系统的粉状水泥供给。但该专利空气管汇、稳压管汇等设计不合理，占用空间大，具有出料不便、物料输送过程预防能力低等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理的多功能水泥稳压罐，具有进出料灵活、输送过程预防能力大等优点。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种水泥稳压罐，包括罐体和设置在罐体上的罐用管汇系统；所述罐体包括自上而下依次连接的上封头、筒体、下锥体；所述罐用管汇系统包括设置在罐体侧面的进料管汇系统和设置在罐体顶部的出料管汇系统；所述进料管汇系统包括进料直管和旁通管；所述进料直管上设有进料阀，进料直管两端分别连接第一柔性接头和筒体；所述旁通管一端与第一柔性接头连接，另一端与出料管汇系统连接，旁通管上设有第三蝶阀和第四蝶阀；当稳压罐不能正常工作时，如稳压包组件损坏，则切换至旁通管进行工作，此时需要先打开第三蝶阀和第四蝶阀，然后再关闭进料阀，通过旁通管完成进料，通过出料管汇系统完成出料。

进一步的，所述进料直管通过安装在筒体上的管支架进行支撑；所述旁通管上设有吊装架，用于吊装。

进一步的，所述出料管汇系统包括出料直管和出料弯管，出料直管下端与罐体顶部连接，上端通过油任与出料弯管连接；出料直管一侧与出料扫线管连通，通过出料扫线管清除管线内余灰，出料直管下端设有出料阀，出料直管位于出料阀上方的位置与旁通管连接；出料弯管与第二柔性接头连接；出料直管和出料弯管之间通过油任连接，不仅便于拆装，还能够使出料弯管相对于出料直管进行360度旋转，增大了出料管汇系统的适用范围。

进一步的，所述筒体上还设有备用进料管，增加了备用进料，适用更多的进料方位。

进一步的，所述罐用管汇系统还包括空气管汇、稳压管和排空管组件；所述下锥体下部设有用于稳定罐内压力的稳压包组件；稳压包组件通过稳压管与罐体连通，空气管汇与稳压管连通。将稳压包组件设置在下椎体下部，节省了设备的整体空间；通过空气管汇对罐内进行增压，当压力过大时，通过稳压包组件来降低罐内压力，以保证罐内压力稳定。

进一步的，所述稳压包组件包括稳压包筒体、稳压排空管和稳压包锥体；稳压包筒体顶部设有气源进口和气源出口，底部与稳压包锥体连接，稳压包锥体与焊接三通连接，焊接三通另两个接口分别与稳压管、排空管组件连接；稳压包筒体侧面上部和排空管组件之间通过稳压排空管连通；稳压排空管上设有第一球阀；排空管组件上设有第一蝶阀和第二蝶阀。当罐内压力过大时，打开稳压排空管上的第一球阀及第二蝶阀进行泄压，以保证系统压力均衡。

进一步的，所述空气管汇包括气体分配器、与气体分配器连接的气源进气管、出料扫线管、流化装置进气管、控制气源进气管；气源进气管、出料扫线管、流化装置进气管、控制气源进气管上分别设有气源进气阀，出料扫线阀、流化装置进气阀、控制气源进气阀；出料扫线管一侧与稳压管之间通过排空扫线管连通；排空扫线管靠近出料扫线管的一端设有排空扫线阀，靠近稳压管的一端设有单向阀；注水泥作业完成后，打开第一蝶阀、排空扫线阀，通过气体分配器对稳压包组件清除管线内余灰。

进一步的，所述气体分配器还与带有补气阀的补气管连接，当罐内压力过低时，可通过补气阀进行补气增压。

进一步的，所述流化装置进气管上还设有第一减压阀，流化装置进气管与流化装置的流化进气口连接，流化装置设置在下锥体内，所述流化进气口设置两个，通过第一减压阀将气体减压后提供给流化装置。

进一步的，所述气体分配器底部设有排污阀，用于排出凝结水和污泥。

进一步的，所述控制气源进气阀包括第二减压阀和转向开关，控制气源进气阀所在管线与气源进口连接，气体分配器中的气体通过第二减压阀减压后，通过打开转向开关进入稳压包筒体中。

进一步的，所述罐用管汇系统还包括设置在下锥体底部的卸料管组件；卸料管组件包括卸料管管件和设置在卸料管管件上的卸料阀，通过打开卸料阀，进行清除罐内剩余的余灰。

进一步的，所述罐体上设有用于支撑罐体的支腿，罐体通过支腿安装在底座上。

进一步的，所述支腿上设置称重组件；所述称重组件包括设置在支腿底部的指重计用压力传感器、与指重计用压力传感器连接的液压管线、与液压管线连接的指重计表盘；所述指重计表盘通过指重支撑架安装在上封头上。

进一步的，所述下锥体上设有检修人孔；所述筒体侧面设有视镜；所述上封头上设有灯源、安全阀和压力远传与显示组件。

进一步的，所述进料阀、出料阀、第三蝶阀、第四蝶阀均采用气动蝶阀。

所述水泥稳压罐实现稳定供灰的控制方法：

（1）开启第二蝶阀、气源进气阀、控制气源进气阀；

（2）开启水泥稳压罐进料蝶阀，使进料直管进料；

（3）当罐内水泥容积达到稳压罐容积三分之一时，开启流化装置进气阀，为稳压罐增压；

（4）当稳压罐内压力达到0.08Mpa时，开启出灰阀，稳压罐开始出料，通过流化装置进气阀调节罐内压力，使压力维持在0.08～0.12MPa之间；

（5）若罐内灰料增加至稳压罐容积2/3容积重量以上时，进料阀关闭；当罐内灰料减少至稳压罐容积2/3容积重量以下时，进料阀开启；

（6）固井结束后，进料阀关闭，出料扫线阀门开启，清除管线内余灰，余灰清除完毕，关闭扫线阀门，关闭出料阀，第二蝶阀、气源进气阀、控制气源进气阀，运行结束。

进一步的，注水泥作业完成后，打开第一蝶阀、稳压包排气管扫线球阀，打开分气包的排污阀，放掉凝结水和泥污，打开卸料阀进行清除罐内剩余的余灰，全部结束后，关闭所有阀门，防止湿气进入。

进一步的，在步骤（4）中，若进灰量减少，罐内压力降低至0.05MPa时，补气阀开启，进行补气增压，当压力高于0.08MPa时，补气阀关闭；若进灰量增加，罐内压力增高至0.12MPa时，流化装置进气阀关闭，稳压包组件中的稳压排空管开始排气，直到压力低0.12MPa。

进一步的，若工作流程故障，如稳压包组件发生故障，无法使用，则开启第三蝶阀和第四蝶阀，出料阀保持开启，其余进料阀、流化装置进气阀、补气阀等将保持关闭，灰料根据旁通流程开始出料。

本实用新型的技术效果：

与现有技术相比，本实用新型的一种水泥稳压罐，具有以下技术效果：

（1）本实用新型将稳压包组件安装在下锥体下部，节省了设备整体空间，稳压包组件与罐用管汇系统的配合设计，不仅能够调节罐内压力，达到稳压的效果，还能够对稳压包组件内管线、出料管汇系统内管线进行清扫，清除余灰；

（2）本实用新型出料管线能够进行360度旋转，适用范围广；

（3）本实用新型旁通管与进料管汇系统、出料管汇系统的配合设计，使得当稳压包组件故障时，仍能通过旁通管路继续工作，增大了输送过程风险的预防能力；

（4）本实用新型通过在罐体上增加备用进料管，使进料方位更多，提高了进料灵活性；

本实用新型整体结构设计合理，功能多样，应用环境良好。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为本实用新型稳压包组件的结构原理示意图；

图5为本实用新型空气管汇的结构原理示意图；

图6为本实用新型控制气源进气阀的结构原理示意图。

图中，上封头101、筒体102、下锥体103、检修人孔104、支腿105、底座106、稳压包组件201、稳压包筒体2011、气源进口2012、气源出口2013、稳压排空管2014、第一球阀2015、稳压包锥体2016、焊接三通2017、第一蝶阀2018、第二蝶阀2019、流化装置202、流化进气口2021、指重计用压力传感器2031、液压管线2032、指重计表盘2033、指重支撑架2034、视镜204、灯源205、压力远传与显示组件206、安全阀207、进料管汇系统301、第一柔性接头3011、进料直管3012、进料阀3013、管支架3014、出料管汇系统302、出料阀3021、出料直管3022、油任3023、出料弯管3024、第二柔性接头3025、稳压管303、排空管组件304、卸料管组件305、卸料阀3051、卸料管管件3052、空气管汇306、气体分配器3061、气源进气阀3062、补气阀3063、出料扫线阀3064、排空扫线阀3065、流化装置进气阀3066、第一减压阀3067、控制气源进气阀3068、第二减压阀30681、转向开关30682、排污阀3069、旁通管307、第三蝶阀3071、吊装架3072、第四蝶阀3073、备用进料管308、单向阀4。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合说明书附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

如图1-5所示，本实施例涉及的一种水泥稳压罐，包括罐体和设置在罐体上的罐用管汇系统；所述罐体包括自上而下依次连接的上封头101、筒体102、下锥体103；所述罐用管汇系统包括设置在罐体侧面的进料管汇系统301和设置在罐体顶部的出料管汇系统302；所述进料管汇系统301包括进料直管3012和旁通管307；所述进料直管3012上设有进料阀3013，进料直管3012两端分别连接第一柔性接头3011和筒体102；所述旁通管307一端与第一柔性接头3011连接，另一端与出料管汇系统302连接，旁通管307上设有第三蝶阀3071和第四蝶阀3073；当稳压罐不能正常工作时，如稳压包组件201损坏，则切换至旁通管307进行工作，此时需要先打开第三蝶阀3071和第四蝶阀3073，然后再关闭进料阀3013，通过旁通管307完成进料，通过出料管汇系统302完成出料。

所述进料直管3012通过安装在筒体102上的管支架3014进行支撑；所述旁通管307上设有吊装架3072，用于吊装。

所述出料管汇系统302包括出料直管3022和出料弯管3024，出料直管3022下端与罐体顶部连接，上端通过油任3023与出料弯管3024连接；出料直管3022一侧与出料扫线管连通，通过出料扫线管清除管线内余灰，出料直管3022下端设有出料阀3021，出料直管3022位于出料阀3021上方的位置与旁通管307连接；出料弯管3024与第二柔性接头3025连接；出料直管3022和出料弯管3024之间通过油任3023连接，不仅便于拆装，还能够使出料弯管3024相对于出料直管3022进行360度旋转，增大了出料管汇系统302的适用范围。

所述筒体102上还设有备用进料管308，增加了备用进料，适用更多的进料方位。

如图1-5所示，所述罐用管汇系统还包括空气管汇306、稳压管303和排空管组件304；所述下锥体103下部设有用于稳定罐内压力的稳压包组件201；稳压包组件201通过稳压管303与罐体连通，空气管汇306与稳压管303连通。将稳压包组件201设置在下椎体103下部，节省了设备的整体空间；通过空气管汇306对罐内进行增压，当压力过大时，通过稳压包组件201来降低罐内压力，以保证罐内压力稳定。

如图4所示，所述稳压包组件201包括稳压包筒体2011、稳压排空管2014和稳压包锥体2016；稳压包筒体2011顶部设有气源进口2012和气源出口2013，底部与稳压包锥体2016连接，稳压包锥体2016与焊接三通2017连接，焊接三通2017另两个接口分别与稳压管303、排空管组件304连接；稳压包筒体2011侧面上部和排空管组件304之间通过稳压排空管2014连通；稳压排空管2014上设有第一球阀2015；排空管组件304上设有第一蝶阀2018和第二蝶阀2019。当罐内压力过大时，打开稳压排空管2014上的第一球阀2015及第二蝶阀2019进行泄压，以保证系统压力均衡。

如图4和5所示，所述空气管汇306包括气体分配器3061、与气体分配器3061连接的气源进气管、出料扫线管、流化装置进气管、控制气源进气管；气源进气管、出料扫线管、流化装置进气管、控制气源进气管上分别设有气源进气阀3062，出料扫线阀3064、流化装置进气阀3066、控制气源进气阀3068；出料扫线管一侧与稳压管303之间通过排空扫线管连通；排空扫线管靠近出料扫线管的一端设有排空扫线阀3065，靠近稳压管303的一端设有单向阀4；注水泥作业完成后，打开第一蝶阀2018、排空扫线阀3065，通过气体分配器3061对稳压包组件201清除管线内余灰。

如图5所示，所述气体分配器3061还与带有补气阀3063的补气管连接，当罐内压力过低时，可通过补气阀3063进行补气增压；所述流化装置进气管上还设有第一减压阀3067，流化装置进气管与流化装置202的流化进气口2021连接，流化装置202设置在下锥体103内，所述流化进气口2021设置两个，通过第一减压阀3067将气体减压后提供给流化装置202；所述气体分配器3061底部设有排污阀3069，用于排出凝结水和污泥；所述控制气源进气阀3068包括第二减压阀30681和转向开关30682，控制气源进气阀3068所在管线与气源进口2012连接，气体分配器3061中的气体通过第二减压阀30681减压后，通过打开转向开关30682进入稳压包筒体2011中。

如图1和2所示，所述罐用管汇系统还包括设置在下锥体103底部的卸料管组件305；卸料管组件305包括卸料管管件3052和设置在卸料管管件3052上的卸料阀3051，通过打开卸料阀3051，进行清除罐内剩余的余灰。

所述罐体上设有用于支撑罐体的支腿105，罐体通过支腿105安装在底座106上；所述支腿105底部设有称重组件，所述称重组件包括设置在支腿105底部的指重计用压力传感器2031、与指重计用压力传感器2031连接的液压管线2032、与液压管线3032连接的指重计表盘2033；所述指重计表盘2033通过指重支撑架2034安装在上封头101上。

如图1和2所示，所述下锥体103上设有检修人孔104；所述筒体102侧面设有视镜204；所述上封头101上设有灯源205、安全阀207和压力远传与显示组件206。

所述进料阀3013、出料阀3021、第三蝶阀3071、第四蝶阀3073均采用气动蝶阀。

本实施例所述水泥稳压罐的工作原理：

S1、首先开启第二蝶阀2019、气源进气阀3062、控制气源进气阀3068；

S2、开启水泥稳压罐进料蝶阀3013，使进料直管3012进料；

S3、当罐内水泥容积达到稳压罐容积三分之一时，流化装置进气阀3066开启，为稳压罐增压；

S4、当稳压罐内压力达到0.08Mpa时，出灰阀3021开启，稳压罐开始出料；

S5、出灰阀3021开启后，根据稳压罐工作性质，罐内压力趋于稳定；

S6、若前端进灰量减少，罐内压力降低至0.05MPa时，补气阀3063开启，进行补气增压，当压力高于0.08MPa时，补气阀3063关闭；若前端进灰量增加，罐内压力增高至0.12MPa时，流化装置进气阀3066关闭，稳压包组件201中的稳压排空管2014开始排气，直到压力低于0.12MPa；

S7、若罐内灰料增加至稳压罐容积2/3容积重量以上时，进料阀3013关闭；当罐内灰料减少至稳压罐容积2/3容积重量以下时，进料阀3013开启；

S8、固井结束后，进料阀3013关闭，出料扫线阀3064开启，帮助清除管线内余灰，延时15秒后，出料扫线阀3064关闭，出料阀3021关闭，第二蝶阀2019、气源进气阀3062、控制气源进气阀3068关闭，运行结束；

S9、若工作流程故障，如稳压包组件201发生故障，无法使用，则开启第三蝶阀3071和第四蝶阀3073，出料阀3021保持开启，其余进料阀3013、流化装置进气阀3066、补气阀3063等将保持关闭，灰料根据旁通流程开始出料；

S10、固井结束后，第三蝶阀3071和第四蝶阀3073关闭，第二蝶阀2019、气源进气阀3062、控制气源进气阀3068关闭，运行结束；

稳压罐工作完成后，关闭全部阀门，防止湿气进入。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种水泥稳压罐，其特征在于：包括罐体和设置在罐体上的罐用管汇系统；所述罐体包括自上而下依次连接的上封头、筒体、下锥体；所述罐用管汇系统包括设置在罐体侧面的进料管汇系统和设置在罐体顶部的出料管汇系统；所述进料管汇系统包括进料直管和旁通管；所述进料直管上设有进料阀，进料直管两端分别连接第一柔性接头和筒体；所述旁通管一端与第一柔性接头连接，另一端与出料管汇系统连接，旁通管上设有第三蝶阀和第四蝶阀。

2.根据权利要求1所述的水泥稳压罐，其特征在于：所述出料管汇系统包括出料直管和出料弯管，出料直管下端与罐体顶部连接，上端通过油任与出料弯管连接；出料直管一侧与出料扫线管连通，出料直管下端设有出料阀，出料直管位于出料阀上方的位置与旁通管连接；出料弯管与第二柔性接头连接；出料直管和出料弯管之间通过油任连接，出料弯管相对于出料直管能够进行360度旋转。

3.根据权利要求1所述的水泥稳压罐，其特征在于：所述筒体上还设有备用进料管。

4.根据权利要求1或2或3所述的水泥稳压罐，其特征在于：所述罐用管汇系统还包括空气管汇、稳压管和排空管组件；所述下锥体下部设有用于稳定罐内压力的稳压包组件；稳压包组件通过稳压管与罐体连通，空气管汇与稳压管连通。

5.根据权利要求4所述的水泥稳压罐，其特征在于：所述稳压包组件包括稳压包筒体、稳压排空管和稳压包锥体；稳压包筒体顶部设有气源进口和气源出口，底部与稳压包锥体连接，稳压包锥体与焊接三通连接，焊接三通另两个接口分别与稳压管、排空管组件连接；稳压包筒体侧面上部和排空管组件之间通过稳压排空管连通；稳压排空管上设有第一球阀；排空管组件上设有第一蝶阀和第二蝶阀。

6.根据权利要求5所述的水泥稳压罐，其特征在于：所述空气管汇包括气体分配器、与气体分配器连接的气源进气管、出料扫线管、流化装置进气管、控制气源进气管；气源进气管、出料扫线管、流化装置进气管、控制气源进气管上分别设有气源进气阀，出料扫线阀、流化装置进气阀、控制气源进气阀；出料扫线管一侧与稳压管之间通过排空扫线管连通；排空扫线管靠近出料扫线管的一端设有排空扫线阀，靠近稳压管的一端设有单向阀；所述气体分配器底部设有排污阀；所述气体分配器还与带有补气阀的补气管连接。

7.根据权利要求6所述的水泥稳压罐，其特征在于：所述流化装置进气管上还设有第一减压阀，流化装置进气管与流化装置的流化进气口连接，流化装置设置在下锥体内。

8.根据权利要求7所述的水泥稳压罐，其特征在于：所述罐用管汇系统还包括设置在下锥体底部的卸料管组件；卸料管组件包括卸料管管件和设置在卸料管管件上的卸料阀。

9.根据权利要求1、2、3、5、6、7、8任一项所述的水泥稳压罐，其特征在于：所述罐体上设有用于支撑罐体的支腿，罐体通过支腿安装在底座上；所述支腿上设置称重组件；所述进料阀、出料阀、第三蝶阀、第四蝶阀均采用气动蝶阀。

10.根据权利要求9所述的水泥稳压罐，其特征在于：所述称重组件包括设置在支腿底部的指重计用压力传感器、与指重计用压力传感器连接的液压管线、与液压管线连接的指重计表盘；所述指重计表盘通过指重支撑架安装在上封头上。

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