CN212745198U - 一种安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全阀，包括阀体、压缩弹簧、阀杆组件和过滤组件；阀体的进气口用于与技表套的出气端导通，阀杆组件可滑移安装在阀体内；阀杆组件在压缩弹簧作用下密封阀体的进气口；阀杆组件上开设有与阀体的内腔导通的第一通气通孔，第一通气通孔的外端与阀体内壁抵接密封；阀体上开设有与内腔导通的第二通气通孔，过滤组件的进气端与第二通气通孔导通，过滤组件的出气端用于与降压管的进气端导通连接。当技表套的压力能够克服压缩弹簧的压缩力时，阀杆组件滑移，第一通气通孔和阀体的进气口导通；实现技表套的泄压，降低了泄压的人工劳动强度及提高安全性。此外，气体通过过滤组件过滤再排放出去，降低了对环境的污染。

Description

一种安全阀

技术领域

本实用新型涉及阀类技术领域，尤其是涉及一种安全阀。

背景技术

页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，较常规天然气相比，页岩储层具有低孔特征和极低的基质渗透率，因此，压裂是页岩气开发的主体技术。由于压裂试气施工过程中压力高、套管固井质量差等原因，部分井在施工过程中存在技术套管或表层套管带压的现象，从而导致套管长时间承受高压，存在天然气泄漏至井口的风险，严重影响套管使用寿命及施工安全。

目前，泄压方式主要为连接技表套泄压管线至降压管汇台，然而在使用的过程中要人工的频繁手动操作泄压，劳动强度大，使用繁琐，并且若在压裂施工过程中技表套超压人员无法进入高压区域进行泄压从而会导致危险的发生。此外，浅层气直接排出会对环境造成一定的影响。

因此，如何在采集页岩气的过程中，降低泄压的人工劳动强度、提高安全性及降低对环境的污染是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种安全阀，能够在采集页岩气的过程中，降低泄压的人工劳动强度、提高安全性及降低对环境的污染。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种安全阀，包括阀体、压缩弹簧、阀杆组件和过滤组件；

所述阀体的进气口用于与技表套的出气端导通，所述阀杆组件可滑移安装在所述阀体内；

所述阀杆组件在所述压缩弹簧作用下密封所述阀体的进气口；

所述阀杆组件上开设有与所述阀体的内腔导通的第一通气通孔，所述第一通气通孔与所述阀体内壁抵接密封；

当所述技表套的压力能够克服所述压缩弹簧的压缩力时，所述阀杆组件滑移，所述第一通气通孔和所述阀体的进气口导通；

所述阀体上开设有与所述内腔导通的第二通气通孔，所述过滤组件的进气端与所述第二通气通孔导通，所述过滤组件的出气端用于与降压管的进气端导通连接。

在一个具体的实施方案中，所述阀体的内腔包括开设在所述阀体内的第一凹槽和导气孔；

所述导气孔的一端与所述进气口的出口端导通连接，所述导气孔的另一端与所述第一凹槽导通连接；

所述导气孔与所述第一凹槽连接处形成限位密封所述第一通气通孔的限位部。

在另一个具体的实施方案中，所述阀杆组件包括推板和滑板；

所述推板安装在所述滑板的一侧，且能够在所述导气孔内滑动，所述滑板可滑动安装在所述第一凹槽内；

所述压缩弹簧的一端抵接所述滑板的另一端，所述压缩弹簧的另一端与所述第一凹槽的槽底抵接；

所述第一通气通孔开设在所述滑板上。

在另一个具体的实施方案中，所述第一凹槽和所述滑板中一者内开设有第一滑槽，另一者内设置有滑轨；

所述滑轨与所述第一滑槽滑动配合。

在另一个具体的实施方案中，所述第一凹槽的槽底设置有第一固定板；

所述阀杆组件还包括第二固定板，所述第二固定板设置在所述滑板背离所述推板的那端，所述第二固定板与所述第一固定板可滑动连接，所述压缩弹簧套设在所述第一固定板和所述第二固定板外。

在另一个具体的实施方案中，所述第一固定板内开设有容纳所述第二固定板的第二凹槽；

所述第二凹槽和所述第二固定板中一者内开设有第二滑槽，另一者上固定有滑块；

所述滑块与所述第二滑槽滑动配合。

在另一个具体的实施方案中，所述过滤组件包括过滤箱、除尘网、第一过滤层和静电吸附网；

所述过滤箱的入口与所述第二通气通孔导通连接；

所述除尘网、所述第一过滤层和所述静电吸附网沿着所述过滤箱的入口到所述过滤箱的出口方向依次设置。

在另一个具体的实施方案中，所述过滤组件还包括第二过滤层；

所述第二过滤层设置在所述静电吸附网和所述过滤箱的出口之间。

在另一个具体的实施方案中，所述第二过滤层为活性炭过滤层。

在另一个具体的实施方案中，所述安全阀还包括出气管和控制阀门；

所述出气管连通在所述过滤箱的出口处，所述控制阀门安装在所述出气管上，用于控制所述出气管的通断。

根据本实用新型的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本实用新型范围内，是本实用新型具体实施方式的一部分。

在本实用新型的一个具体实施例中，使用安全阀时，将安全阀的进气口(即阀体的进气口)与技表套的出气端导通连接，将安全阀的出气口(即过滤组件的出气口)与降压管的进气端导通连接。当技表套不需要泄压时，阀杆组件在压缩弹簧作用下密封阀体的进气口，即技表套、安全阀及降压管未导通；当技表套的压力升高到需要泄压时，技压表的压力能够克服压缩弹簧的压缩力时，此时，阀杆组件滑移，第一通气通孔和阀体的进气口导通，技表套、安全阀及降压管形成一个泄压通路，实现技表套的泄压，避免手动对技表套泄压，实现了在采集页岩气的过程中，降低泄压的人工劳动强度及提高安全性。此外，由于在技表套泄压时，气体通过过滤组件过滤再排放出去，降低了对环境的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出新颖性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的安全阀的剖视结构示意图；

图2为本实用新型提供的第一固定板和第二固定板的剖面结构示意图；

图3为本实用新型提供的滑板的侧视结构示意图。

其中，图1-3中：

安全阀1000、阀体100、压缩弹簧200、阀杆组件300、过滤组件400、进气口101、第一通气通孔301、第二通气通孔102、第一凹槽103、导气孔104、限位部105、推板302、滑板303、滑轨106、第一固定板107、第二固定板304、第二凹槽108、第二滑槽109、滑块110、过滤箱401、除尘网402、第一过滤层403、静电吸附网404、第二过滤层405、出气管500、控制阀门600。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-3，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本实用新型公开内容更清楚透彻的理解，其中下方等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

可以理解，这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，并非要限制本实用新型。在这里使用时，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和“”也旨在包括复数形式。进一步地，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表明特征、整体、步骤、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、元件、组件和/或其组合的存在或增加。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然描述乃以说明本实用新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

实施例一

本实用新型提供了一种安全阀1000，其中，安全阀1000包括阀体100、压缩弹簧200、阀杆组件300和过滤组件400。

阀体100的形状不限，阀体100的进气口101用于与技表套的出气端导通，需要说明的是，阀体100的进气口101也可以与其它需要泄压的装置导通连接。

阀杆组件300可滑移安装在阀体100内，且安全阀1000处于常态，也就是不泄压的状态时，阀杆组件300在压缩弹簧200作用下密封阀体100的进气口101。具体地，压缩弹簧200可以套设在阀杆组件300上，也可以一端直接连接或者抵接在阀杆组件300的端部，另一端连接或者抵接在阀体100的内壁。

阀杆组件300上开设有与阀体100的内腔导通的第一通气通孔301，第一通气通孔301的外端与阀体100内壁抵接密封，需要说明的是，第一通气通孔301的个数不限于为1个，可以是多个，如图3所示。第一通气通孔301的形状可以为圆形、方形或者多边形等。

当技表套的压力增大，直到能够克服压缩弹簧200的压缩力时，阀杆组件300滑移，露出第一通气通孔301，实现第一通气通孔301和阀体100进气口101的导通。

阀体100上开设有与内腔导通的第二通气通孔102，过滤组件400的进气端与第二通气通孔102导通，过滤组件400的出气端用于与降压管的进气端导通连接。过滤组件400可以直接与阀体100固定连接，也可以通过管路连接。需要说明的是，第二通气通孔102的个数不限于为1个，可以为多个，第二通气通孔102的形状可以为圆形、方形或者多边形等。

使用安全阀1000时，将安全阀1000的进气口101(即阀体100的进气口101)与技表套的出气端导通连接，将安全阀1000的出气口(即过滤组件400的出气口)与降压管的进气端导通连接。当技表套不需要泄压时，阀杆组件300在压缩弹簧200作用下密封阀体100的进气口101，即技表套、安全阀1000及降压管未导通；当技表套的压力升高到需要泄压时，技压表的压力能够克服压缩弹簧200的压缩力时，此时，阀杆组件300滑移，第一通气通孔301和阀体100的进气口101导通，技表套、安全阀1000及降压管形成一个泄压通路，实现技表套的泄压，避免手动对技表套泄压，实现了在采集页岩气的过程中，降低泄压的人工劳动强度及提高安全性。此外，由于在技表套泄压时，气体通过过滤组件400过滤再排放出去，降低了对环境的污染。

实施例二

在本实用新型提供的第二实施例中，本实施例中的安全阀1000和实施例一中的安全阀1000的结构类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。

在本实施例中，本实用新型具体公开了阀体100的内腔包括开设在阀体100内的第一凹槽103和导气孔104。

导气孔104的一端与进气口101的出口端导通连接，导气孔104的另一端与第一凹槽103导通连接。第一凹槽103可以是横截面为矩形或者圆形等，也可以是其它形状。

导气孔104与第一凹槽103连接处形成限位密封第一通气通孔301的限位部105，在实现密封第一通气通孔301的基础上，还能起到限位阀杆组件300，避免阀杆组件300滑脱的风险。

进一步地，本实用新型公开了阀杆组件300包括推板302和滑板303，推板302的尺寸小于滑板303的尺寸，第一通气通孔301开设在滑板303上。推板302安装在滑板303的一侧，且能够在导气孔104内滑动，为了便于推板302的滑动，在导气孔104内固定导气管，导气管的表面直接固定在导气孔104的孔壁上。

滑板303可滑动安装在第一凹槽103内，压缩弹簧200的一端抵接滑板303的另一端，压缩弹簧200的另一端与第一凹槽103的槽底抵接，需要说明的是，压缩弹簧200也可以直接连接滑板303和第一凹槽103。

进一步地，本实用新型公开了第一凹槽103内设置有滑轨106，滑板303上开设有与滑轨106滑动配合的第一滑槽。需要说明的是，也可以将第一滑槽开设在第一凹槽103内，将滑轨106设置在滑板303上。滑轨106和第一滑槽的滑动配合，给滑板303的滑动提供了导向。

进一步地，本实用新型公开了第一凹槽103的槽底设置有第一固定板107，阀杆组件300还包括第二固定板304，第二固定板304设置在滑板303背离推板302的那端，第二固定板304沿着第一固定板107可滑动，第一固定板107给第二固定板304的滑动提供了导向。压缩弹簧200套设在第一固定板107和第二固定板304外。

具体地，第一固定板107内开设有容纳第二固定板304的第二凹槽108，第二凹槽108内开设有第二滑槽109，第二固定板304上固定有滑块110，滑块110与第二滑槽109滑动配合。

需要说明的是，也可以将滑块110固定在第一固定板107上，将第二滑槽109开设在第二固定板304上。滑块110和第二滑槽109的滑动配合，给第二固定板304的滑动提供了导向。

进一步地，本实用新型公开了过滤组件400包括过滤箱401、除尘网402、第一过滤层403和静电吸附网404。

具体地，过滤箱401的入口与第二通气通孔102导通连接，便于实现将气体输入过滤箱401内。除尘网402、第一过滤层403和静电吸附网404沿着过滤箱401的入口到过滤箱401的出口方向依次设置。除尘网402能够将气体内的小颗粒尘土除去，第一过滤层403能够对气体进行初步过滤，静电吸附网404能够对气体内的细微颗粒杂质过滤和净化，防止对周边的环境造成一定程度的污染。

进一步地，本实用新型公开了过滤组件400还包括第二过滤层405，第二过滤层405设置在静电吸附网404和过滤箱401的出口之间。第二过滤层405的设置进一步增加了对气体内的细微颗粒杂质过滤和净化的能力。

具体地，本实用新型公开了第二过滤层405为活性炭过滤层。需要说明的是，第二过滤层405也可以是其它材质的过滤层。经现场取样检测，经过过滤箱401过滤排放出的气体所含颗粒物HCL、PM2.5、SO₂等浓度均符合大气污染物综合排放标准(GB 16297-1996)，在一定程度上对环境进行了保护。

进一步地，本实用新型公开了安全阀1000还包括出气管500和控制阀门600，出气管500连通在过滤箱401的出口处，控制阀门600安装在出气管500上，用于控制出气管500的通断。在压裂施工过程中将控制阀门600处于常开的状态，可以解决超高压期间技表套无法泄压的问题。

本实用新型提供的安全阀1000使用时，如图1所示，当技表套带压时，气体进入进气口101，进气口101处的气体压力增大时，气体对滑板303的压力大于压缩弹簧200对滑板303的弹力时，气体推动推板302向右移动，从而推动滑板303向右移动压缩压缩弹簧200，进而带动第二固定板304向右移动，以带动滑块110在第二滑槽109内滑动，第一通气通孔301打开，气体通过第一通气通孔301和第二通气通孔102排入到过滤箱401内，通过过滤箱401内的除尘网402、第一过滤层403、静电吸附网404和活性炭过滤层对气体进行除尘、过滤、净化和杀菌，然后旋转控制阀门600，将出气管500打开，洁净的气体通过出气管500排入到降压管汇台地面流程。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种安全阀，其特征在于，包括阀体、压缩弹簧、阀杆组件和过滤组件；

所述阀体的进气口用于与技表套的出气端导通，所述阀杆组件可滑移安装在所述阀体内；

所述阀杆组件在所述压缩弹簧作用下密封所述阀体的进气口；

所述阀杆组件上开设有与所述阀体的内腔导通的第一通气通孔，所述第一通气通孔与所述阀体内壁抵接密封；

当所述技表套的压力能够克服所述压缩弹簧的压缩力时，所述阀杆组件滑移，所述第一通气通孔和所述阀体的进气口导通；

所述阀体上开设有与所述内腔导通的第二通气通孔，所述过滤组件的进气端与所述第二通气通孔导通，所述过滤组件的出气端用于与降压管的进气端导通连接。

2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀体的内腔包括开设在所述阀体内的第一凹槽和导气孔；

所述导气孔的一端与所述进气口的出口端导通连接，所述导气孔的另一端与所述第一凹槽导通连接；

所述导气孔与所述第一凹槽连接处形成限位密封所述第一通气通孔的限位部。

3.根据权利要求2所述的安全阀，其特征在于，所述阀杆组件包括推板和滑板；

所述推板安装在所述滑板的一侧，且能够在所述导气孔内滑动，所述滑板可滑动安装在所述第一凹槽内；

所述压缩弹簧的一端抵接所述滑板的另一端，所述压缩弹簧的另一端与所述第一凹槽的槽底抵接；

所述第一通气通孔开设在所述滑板上。

4.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述第一凹槽和所述滑板中一者内开设有第一滑槽，另一者内设置有滑轨；

所述滑轨与所述第一滑槽滑动配合。

5.根据权利要求4所述的安全阀，其特征在于，所述第一凹槽的槽底设置有第一固定板；

所述阀杆组件还包括第二固定板，所述第二固定板设置在所述滑板背离所述推板的那端，所述第二固定板与所述第一固定板可滑动连接；

所述压缩弹簧套设在所述第一固定板和所述第二固定板外。

6.根据权利要求5所述的安全阀，其特征在于，所述第一固定板内开设有容纳所述第二固定板的第二凹槽；

所述第二凹槽和所述第二固定板中一者内开设有第二滑槽，另一者上固定有滑块；

所述滑块与所述第二滑槽滑动配合。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的安全阀，其特征在于，所述过滤组件包括过滤箱、除尘网、第一过滤层、静电吸附网；

所述过滤箱的入口与所述第二通气通孔导通连接；

所述除尘网、所述第一过滤层和所述静电吸附网沿着所述过滤箱的入口到所述过滤箱的出口方向依次设置。

8.根据权利要求7所述的安全阀，其特征在于，所述过滤组件还包括第二过滤层；

所述第二过滤层设置在所述静电吸附网和所述过滤箱的出口之间。

9.根据权利要求8所述的安全阀，其特征在于，所述第二过滤层为活性炭过滤层。

10.根据权利要求8或9所述的安全阀，其特征在于，还包括出气管和控制阀门；

所述出气管连通在所述过滤箱的出口处；

所述控制阀门安装在所述出气管上，用于控制所述出气管的通断。

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