CN220268486U - 用于原油采出液处理系统管路的球阀及具有它的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于原油采出液处理系统管路的球阀及具有它的处理系统，该球阀包括阀体、阀轴、动静环机械密封组件及压盖，阀体具有进口、出口及连通在所述进口和出口之间的阀室，所述阀体的顶部具有阀颈件；阀球可枢转地设在所述阀室内，用以控制所述阀室的开度；阀轴可枢转地设在所述阀颈件中，且所述阀轴的下端与所述阀球连接，用以驱动所述阀球枢转；动静环机械密封组件设在所述阀颈件内，用以对所述阀轴进行密封；压盖通过紧固件固定在所述阀颈件的顶部，且所述压盖具有供所述阀轴的上端穿过的轴孔。本实用新型提供的球阀，可以有效地解决传统球阀在高温环境下容易卡死或转动困难的问题，保证原油采出液处理系统的稳定运行。

Description

用于原油采出液处理系统管路的球阀及具有它的处理系统

技术领域

本实用新型涉及阀门装置，尤其涉及一种用于原油采出液处理系统管路的球阀及具有它的处理系统。

背景技术

海上钻采平台用于在水下进行石油和天然气的勘探和开采。海上钻采平台的主要包括钻井设备及生产设备，钻井设备用于在海底钻探井口，获取地下资源。生产设备用于开采石油和天然气，并将其输送到岸上。

原油采出液是指在石油开采过程中从油井中采集到的混合物，其中包括了石油、天然气、水和固体颗粒等。该原油采出液需要利用原油采出液处理系统去除水分等杂质，以分离出原油。

原油采出液处理系统有近十几个隔离用的球阀，这些球阀通常在使用半年以上就出现阀柄开关转动困难甚至卡死，而经拆检发现由于处理分离的水有近90度以上的高温，高温使得球阀内的密封填料60变干变硬并凝固在阀轴30’上及轴孔内抱死阀轴30’，转动困难，而长时间不转动则进一步导致阀轴30’表面腐蚀出孔洞，进而使阀柄开关困难，甚至卡死。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种用于原油采出液处理系统管路的球阀。

为实现上述目的，一方面，根据本实用新型实施例的用于原油采出液处理系统管路的球阀，包括：

阀体，所述阀体具有进口、出口及连通在所述进口和出口之间的阀室，所述阀体的顶部具有阀颈件；

阀球，所述阀球可枢转地设在所述阀室内，用以控制所述阀室的开度；

阀轴，所述阀轴可枢转地设在所述阀颈件中，且所述阀轴的下端与所述阀球连接，用以驱动所述阀球枢转；

动静环机械密封组件，所述动静环机械密封组件设在所述阀颈件内，用以对所述阀轴进行密封；

压盖，所述压盖通过紧固件固定在所述阀颈件的顶部，且所述压盖具有供所述阀轴的上端穿过的轴孔。

根据本实用新型实施例提供的用于原油采出液处理系统管路的球阀，采用动静环机械密封组件对阀轴进行密封，一方面，这种机械密封方式相对于填料密封，对于高温具有良好的适应性，经过试验，阀柄长期使用仍然开关自如，没有出现卡堵问题，彻底解决了填料密封导致的卡堵问题，另一方面，动静环机械密封组件在轴向具有补偿性，可以补偿端面间磨损，保持持久良好的密封性能。

另外，根据本实用新型上述实施例的用于原油采出液处理系统管路的球阀还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述动静环机械密封组件包括：

静环密封圈，所述静环密封圈套设在所述阀轴上且位于所述阀颈件内的底部；

静环，所述静环套设在所述阀轴上且压紧在所述静密封圈上；

动环，所述动环套设在所述阀轴上且压紧在所述静环上；

动环密封圈，所述动环密封圈位于所述动环的内壁且套设在所述阀轴上形成密封；

弹簧，所述弹簧穿套在所述阀轴上，且所述弹簧的下端与所述动环相抵，所述弹簧的上端与所述压盖相抵且处于压缩状态。

根据本实用新型的一个实施例，所述静环密封圈的外边缘具有向上凸出的环形唇边，所述环形唇边的内侧形成环绕所述阀轴的环形槽；

所述静环的底部设有向下凸出的环形定位部，所述环形定位部环绕所述阀轴并与所述环形槽定位配合。

根据本实用新型的一个实施例，所述阀颈件与所述阀体为一体成型结构。

根据本实用新型的一个实施例，所述阀颈件包括：

阀盖，所述阀体的顶部具有凸台，所述凸台的顶面设有台阶孔，所述阀盖设在所述台阶孔中；

径向锁紧件，所述径向锁紧件设在所述凸台上且沿所述凸台的进行锁止固定所述阀盖；

颈座，所述颈座固定设在所述阀盖上，且所述颈座具有轴腔，所述动静环机械密封组件设在所述轴腔内，所述压盖通过紧固件固定在所述颈座的顶部。

根据本实用新型的一个实施例，所述动静环机械密封组件还包括垫圈，所述垫圈位于所述弹簧的上端和所述压盖之间。

另一方面，根据本实用新型实施例的原油采出液处理系统，具有如上所述的球阀。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

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，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是现有用于原油采出液处理系统管路的球阀的剖视图；

图2是本实用新型实施例用于原油采出液处理系统管路的球阀的剖视图；

图3是本实用新型实施例用于原油采出液处理系统管路的球阀的局部放大图。

附图标记：

10、阀体；

H10、进口；

H11、出口；

P10、阀室；

11、阀颈件；

111、阀盖；

112、径向锁紧件；

113、颈座；

20、阀球；

30、阀轴；

40、动静环机械密封组件；

401、静环密封圈；

4011、环形唇边；

402、静环；

4021、环形定位部；

403、动环；

404、动环密封圈；

405、弹簧；

406、垫圈；

50、压盖；

60、密封填料。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在原油采出液处理系统中，球阀是一种常用的管道连接件，用于控制液体的流动。传统的球阀通常采用填料密封，即在阀轴30与阀体10之间填充填料，通过填料的压紧实现密封。然而，在高温环境下，填料容易变干变硬并凝固在阀轴30上，导致阀轴30卡死或转动困难，严重影响了球阀的正常运行。本申请的发明人提供了用于原油采出液处理系统管路的球阀，采用了动静环机械密封组件40对阀轴30进行密封，解决了上述阀轴30卡堵问题。

下面参照附图详细描述本实用新型实施例的用于原油采出液处理系统管路的球阀及具有它的处理系统。

参照图1至图3所示，根据本实用新型实施例提供的用于原油采出液处理系统管路的球阀，包括阀体10、阀轴30、动静环机械密封组件40及压盖50。

具体地，阀体10具有进口H10、出口H11及连通在所述进口H10和出口H11之间的阀室P10，所述阀体10的顶部具有阀颈件11。阀球20可枢转地设在所述阀室P10内，用以控制所述阀室P10的开度。阀轴30可枢转地设在所述阀颈件11中，且所述阀轴30的下端与所述阀球20连接，用以驱动所述阀球20枢转。

该阀体10是球阀的主体部分，通常由铸铁、钢、不锈钢等材料制成，其包含阀室P10、进口H10和出口H11。阀球20可枢转地设在阀室P10内，通过阀轴30的驱动来控制阀球20的开合程度，从而实现对流体的控制。

动静环机械密封组件40设在所述阀颈件11内，用以对所述阀轴30进行密封，该动静环机械密封组件40是球阀的重要部件，对阀轴30进行密封，以防止流体泄漏。压盖50通过紧固件固定在所述阀颈件11的顶部，且所述压盖50具有供所述阀轴30的上端穿过的轴孔。

发明人通过试验，原油采出液处理系统管路中水的工作压力正常情况下是4Kg，因此，将该球阀的填料方式改为动静环机械密封是可行的，在经过近一年的试验，阀柄开关正常，没有出现卡堵等现象。

根据本实用新型实施例提供的用于原油采出液处理系统管路的球阀，采用动静环机械密封组件40对阀轴30进行密封，一方面，这种机械密封方式相对于填料密封，对于高温具有良好的适应性，可以长期保持阀轴30的正常运转，阀柄长期使用仍然开关自如，没有出现卡堵问题，避免了填料密封容易变干变硬并凝固在阀轴30上的问题，彻底解决了填料密封导致的卡堵问题，另一方面，动静环机械密封组件40在轴向具有补偿性，可以补偿端面间磨损，保持持久良好的密封性能。

换言之，本实用新型提供的用于原油采出液处理系统管路的球阀，具有优异的性能和优点，可以有效地解决传统球阀在高温环境下容易卡死或转动困难的问题，并且具有良好的密封性能和耐高温、耐磨性能，能够保证原油采出液处理系统的稳定运行，在原油采出液处理系统管路应用中具有显著优越性。

在本实用新型的一个实施例中，动静环机械密封组件40包括静环密封圈401、静环402、动环403、动环密封圈404及弹簧405，静环密封圈401套设在所述阀轴30上且位于所述阀颈件11内的底部，静环402套设在所述阀轴30上且压紧在所述静密封圈上。静环密封圈401是套设在阀轴30上的一种环形密封材料，其作用是与阀轴30形成密封。静环402压紧在静环密封圈401上，保证静环密封圈401被正确压缩并保持其密封性能。

动环403套设在所述阀轴30上且压紧在所述静环402上，动环403与静环402之间形成以对摩擦副，在阀轴30运动时与静环402形成一定的摩擦力，动环密封圈404位于所述动环403的内壁且套设在所述阀轴30上形成密封，确保动环403动态下的密封性能。

弹簧405穿套在所述阀轴30上，且所述弹簧405的下端与所述动环403相抵，所述弹簧405的上端与所述压盖50相抵且处于压缩状态。弹簧405的作用是预紧、缓冲和补偿，其提供的弹性作用力使得动环403和静环402端面很好地贴合在一起，从而保证密封性能，同时动环403也能随弹簧405进行轴向补偿。

较佳地，静环密封圈401、动环密封圈404可以具有耐热、耐腐蚀等特点的材料，例如橡胶、石墨等。动环403、静环402的材料可以采用碳化钨等材料。

采用上述动静环机械密封组件40，使得该球阀在原油采出液处理系统管路中高温、高压和腐蚀性流体的环境下工作，并保证了阀门的密封性能。同时，还具有较高的可靠性和寿命，并且这种装配结构，也方便维护和更换等。

在本实用新型的一个实施例中，静环密封圈401的外边缘具有向上凸出的环形唇边4011，所述环形唇边4011的内侧形成环绕所述阀轴30的环形槽。静环402的底部设有向下凸出的环形定位部4021，所述环形定位部4021环绕所述阀轴30并与所述环形槽定位配合。

在安装过程中，将静环密封圈401套在阀轴30上，并将其向下推到阀颈的底部位置，再将静环402套在阀轴30上，并将静环402向下压紧贴合至静环密封圈401上，此时，环形定位部4021刚好与环形槽配合，使得静环402被正确地定位安装。

本实施例中，利用静环密封圈401上的环形槽和静环402上的环形定位部4021的配合，能够确保静环402与静环密封圈401及阀轴30的正确可靠的安装，并且，有效地保证了密封性能，并且提高了球阀的可靠性和稳定性。

可以理解的是，阀颈件11与阀体10可以构造成一体式结构，也可以是分体式结构，并采用紧固件连接安装。

在本实用新型的一个实施例中，阀颈件11包括阀盖111、径向锁紧件112及颈座113，阀体10的顶部具有凸台，所述凸台的顶面设有台阶孔，所述阀盖111设在所述台阶孔中。径向锁紧件112设在所述凸台上且沿所述凸台的进行锁止固定所述阀盖111。颈座113固定设在所述阀盖111上，且所述颈座113具有轴腔，所述动静环机械密封组件40设在所述轴腔内，所述压盖50通过紧固件固定在所述颈座113的顶部。

在安装过程中，首先，阀盖111被安装在凸台的台阶孔中，并利用径向锁紧件112(例如螺栓等)沿着凸台的径向进行锁紧，以将阀盖111固定在台阶孔中。接着，将颈座113通过紧固件固定在阀盖111上，可以理解，在其他示例中，颈座113与阀盖111可以构造成一体式结构。最后，将动静环机械密封组件40安装至颈座113的轴腔内，再压盖50通过紧固件固定在颈座113的顶部，以确保动静环机械密封组件40被正确地固定在轴腔中。

本实施例中，阀颈件11采用主要由阀盖111及颈座113组成的分体式结构，该结构还具有易于维护和更换的特点，因为阀盖111、颈座113可以独立拆卸，动静环机械密封组件40也可以轻松地从轴腔中拆卸和更换，如此，在维护中可以更换对应的零件，而不需要整体更换球阀，降低维护难度及成本。

较佳地，动静环机械密封组件40还包括垫圈406，所述垫圈406位于所述弹簧405的上端和所述压盖50之间，该垫圈406可以对弹簧405与压盖50之间进行隔离，阀轴30转动过程中，防止弹簧405可能对压盖50产生摩擦，产生压盖50磨损，而在维护中，垫圈406磨损后可以更换，如此，便于维护。

根据本实用新型实施例的原油采出液处理系统，具有如上所述的球阀。

根据本实用新型实施例提供的用于原油采出液处理系统，具有上述球阀，该球阀采用动静环机械密封组件40对阀轴30进行密封，一方面，这种机械密封方式相对于填料密封，对于高温具有良好的适应性，可以长期保持阀轴30的正常运转，阀柄长期使用仍然开关自如，没有出现卡堵问题，避免了填料密封容易变干变硬并凝固在阀轴30上的问题，彻底解决了填料密封导致的卡堵问题，另一方面，动静环机械密封组件40在轴向具有补偿性，可以补偿端面间磨损，保持持久良好的密封性能。总之，采用该球阀的系统，能够保持长效稳定可靠的运行，为海上原油钻采提供了保障。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于原油采出液处理系统管路的球阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体具有进口、出口及连通在所述进口和出口之间的阀室，所述阀体的顶部具有阀颈件；

阀球，所述阀球可枢转地设在所述阀室内，用以控制所述阀室的开度；

阀轴，所述阀轴可枢转地设在所述阀颈件中，且所述阀轴的下端与所述阀球连接，用以驱动所述阀球枢转；

动静环机械密封组件，所述动静环机械密封组件设在所述阀颈件内，用以对所述阀轴进行密封；

压盖，所述压盖通过紧固件固定在所述阀颈件的顶部，且所述压盖具有供所述阀轴的上端穿过的轴孔。

2.根据权利要求1所述的用于原油采出液处理系统管路的球阀，其特征在于，所述动静环机械密封组件包括：

静环密封圈，所述静环密封圈套设在所述阀轴上且位于所述阀颈件内的底部；

静环，所述静环套设在所述阀轴上且压紧在所述静环密封圈上；

动环，所述动环套设在所述阀轴上且压紧在所述静环上；

动环密封圈，所述动环密封圈位于所述动环的内壁且套设在所述阀轴上形成密封；

弹簧，所述弹簧穿套在所述阀轴上，且所述弹簧的下端与所述动环相抵，所述弹簧的上端与所述压盖相抵且处于压缩状态。

3.根据权利要求1所述的用于原油采出液处理系统管路的球阀，其特征在于，所述静环密封圈的外边缘具有向上凸出的环形唇边，所述环形唇边的内侧形成环绕所述阀轴的环形槽；

所述静环的底部设有向下凸出的环形定位部，所述环形定位部环绕所述阀轴并与所述环形槽定位配合。

4.根据权利要求1所述的用于原油采出液处理系统管路的球阀，其特征在于，所述阀颈件与所述阀体为一体成型结构。

5.根据权利要求1所述的用于原油采出液处理系统管路的球阀，其特征在于，所述阀颈件包括：

阀盖，所述阀体的顶部具有凸台，所述凸台的顶面设有台阶孔，所述阀盖设在所述台阶孔中；

径向锁紧件，所述径向锁紧件设在所述凸台上且沿所述凸台的进行锁止固定所述阀盖；

颈座，所述颈座固定设在所述阀盖上，且所述颈座具有轴腔，所述动静环机械密封组件设在所述轴腔内，所述压盖通过紧固件固定在所述颈座的顶部。

6.根据权利要求2所述的用于原油采出液处理系统管路的球阀，其特征在于，所述动静环机械密封组件还包括垫圈，所述垫圈位于所述弹簧的上端和所述压盖之间。

7.一种原油采出液处理系统，其特征在于，具有如权利要求1至6中任一项所述的球阀。