RU2583175C2 - Hydraulic equipment for valves intended for production and transportation of mainly fossil fuel - Google Patents

Hydraulic equipment for valves intended for production and transportation of mainly fossil fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2583175C2
RU2583175C2 RU2011146420/06A RU2011146420A RU2583175C2 RU 2583175 C2 RU2583175 C2 RU 2583175C2 RU 2011146420/06 A RU2011146420/06 A RU 2011146420/06A RU 2011146420 A RU2011146420 A RU 2011146420A RU 2583175 C2 RU2583175 C2 RU 2583175C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control device
hydraulic
pressure
valve
control
Prior art date
Application number
RU2011146420/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011146420A (en
Inventor
ТАУБЕР Рихард
Тимофей Борисович Кунин
Александр Иванович Скуфинский
Анатолий Иванович Шелякин
Александр Викторович Бондар
Александр Владимирович Гребенщиков
Original Assignee
Роберт Бош Гмбх
Воронежский механический завод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роберт Бош Гмбх, Воронежский механический завод filed Critical Роберт Бош Гмбх
Publication of RU2011146420A publication Critical patent/RU2011146420A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2583175C2 publication Critical patent/RU2583175C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/042—Controlling the temperature of the fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/26—Supply reservoir or sump assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/002—Electrical failure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/042—Controlling the temperature of the fluid
    • F15B21/0427—Heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F15B2211/212—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/62—Cooling or heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/66—Temperature control methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
    • F15B2211/862—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being electric or electronic failure
    • F15B2211/8623—Electric supply failure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: mechanisms.
SUBSTANCE: device is designed to control locking mechanisms of valves intended for production and transport of fossil fuel. Control device of locking mechanism valves contains hydraulic and/or electrical components, at least partially enclosed in heat-insulated container, at that at least part of enclosed in heat-insulated container components immersed in hydraulic tank control device, wherein hydraulic tank in operating fluid is used as heat-retaining volume.
EFFECT: technical result is increased reliability of operation of valves.
16 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к предназначенной для добычи и транспорта преимущественно ископаемого топлива арматуре, а также к гидравлическому/пневматическому управляющему устройству подобной арматуры согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.The present invention relates to fittings intended for the extraction and transport of predominantly fossil fuel, as well as to a hydraulic / pneumatic control device of such fittings according to the preamble of claim 1.

Добыча и транспорт прежде всего ископаемого топлива в возрастающем объеме осуществляются в постоянно усложняющихся условиях либо ниже уровня моря, либо в условиях полярного холода североамериканских или российских ледяных равнин. Несмотря на столь экстремальные условия к надежности подобного оборудования для добычи и транспорта ископаемого топлива, в том числе с учетом природоохранных аспектов, предъявляются особо высокие требования. Так, в частности, существуют новые общие правила техники безопасности, в соответствии с которыми помимо прочего должно исключаться возникновение утечек (соответствует типичной неисправности), а при возникновении аварийных ситуаций, таких, например, как пожары или взрывоподобное возникновение избыточного давления в скважине и/или последующем трубопроводе, должно автоматически происходить так называемое "аварийное отключение". Во всех возможных случаях в принципе должны прекращаться, соответственно приостанавливаться добыча и транспорт ископаемого энергоносителя.Extraction and transportation of primarily fossil fuels is carried out under ever-increasing conditions, either below sea level, or in the conditions of the polar cold of the North American or Russian ice plains. Despite these extreme conditions, the reliability of such equipment for the extraction and transportation of fossil fuels, including taking into account environmental aspects, is particularly high. So, in particular, there are new general safety rules, according to which, among other things, the occurrence of leaks (corresponding to a typical malfunction) should be excluded, and in case of emergency situations, such as fires or explosive occurrence of excessive pressure in the well and / or subsequent pipeline, the so-called "emergency shutdown" should automatically occur. In all possible cases, in principle, the extraction and transportation of fossil energy should be halted, respectively.

Для добычи и транспорта ископаемых энергоносителей, таких, например, как природный газ или нефть, обычно используются трубопроводы различной протяженности, которые через так называемую фонтанную арматуру подсоединены к находящейся в скважине насосно-компрессорной трубе. В насосно-компрессорной трубе и/или в арматуре расположены предохранительные клапаны (запорные механизмы), которые при возникновении неисправности или аварийной ситуации позволяют перекрывать насосно-компрессорную трубу. В настоящее время закрытие подобных предохранительных клапанов выполняется либо вручную путем вращения штурвала, либо электрически, преимущественно путем дистанционного управления. Для этого такие клапаны оснащены электрическими приводами, на которые необходимо подавать электрическую энергию от источника тока. Однако было установлено, что подобные предохранительные клапаны часто подвержены отказам в указанных выше экстремальных условиях, из-за чего не всегда возможно соблюдение действующих в настоящее время требований техники безопасности.For the extraction and transport of fossil energy resources, such as natural gas or oil, pipelines of various lengths are usually used, which are connected through a so-called fountain fitting to a tubing located in the well. Safety valves (shut-off mechanisms) are located in the tubing and / or in the fittings, which, in the event of a malfunction or emergency, allow the tubing to be shut off. Currently, the closure of such safety valves is carried out either manually by rotating the steering wheel, or electrically, mainly by remote control. To do this, such valves are equipped with electric actuators, which must be supplied with electrical energy from a current source. However, it has been found that such safety valves are often susceptible to failures under the above extreme conditions, which is why it is not always possible to comply with current safety requirements.

Исходя из рассмотренной выше ситуации в основу настоящего изобретения была положена принципиальная задача разработать срабатывающую при возникновении неисправности и/или аварийной ситуации защиту для используемой в промышленности по добыче ископаемых энергоносителей арматуры или используемых в промышленности по добыче ископаемых энергоносителей трубопроводов, которая обладала бы повышенной эксплуатационной надежностью даже в экстремальных условиях эксплуатации. Цель при этом состоит в сохранении или поддержании работоспособности оборудования даже при полном нарушении электроснабжения, включая внутреннее аварийное (или резервное) электроснабжение.Based on the situation discussed above, the present invention was based on the fundamental task of developing protection that works when a malfunction and / or emergency occurs for valves used in the industry for the extraction of fossil energy carriers or for pipelines used in the industry for the extraction of fossil energy, which would have increased operational reliability even in extreme operating conditions. The goal in this case is to maintain or maintain the operability of the equipment even with a complete disruption of power supply, including internal emergency (or standby) power supply.

Указанная выше задача решается с помощью управляющего устройства для запорного механизма предназначенной для добычи и транспорта ископаемого топлива арматуры, соответственно расположенной перед ней насосно-компрессорной трубы с отличительными признаками, представленными в п. 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения при этом представлены различные предпочтительные варианты осуществления изобретения.The above problem is solved using a control device for the locking mechanism designed for the extraction and transport of fossil fuel fittings, respectively located in front of her tubing with the distinctive features presented in paragraph 1 of the claims. In the dependent claims, various preferred embodiments of the invention are presented.

Гидравлические/пневматические и/или электрические компоненты управляющего устройства в принципе можно защитить от холода, заключив по меньшей мере часть них в так называемые термобоксы (теплоизолированные контейнеры), которые изолированы от наружной температуры. Помимо этого предпринимались попытки обогревать такие термобоксы с внутренней стороны, для чего в первую очередь предлагалось использовать электронагревательные устройства. Однако при полном нарушении электроснабжения они отключаются и становятся неработоспособными.The hydraulic / pneumatic and / or electrical components of the control device can, in principle, be protected from the cold by enclosing at least some of them in so-called thermal boxes (insulated containers) that are insulated from outside temperature. In addition, attempts were made to heat such thermal boxes from the inside, for which it was primarily proposed to use electric heating devices. However, with a complete violation of the power supply, they turn off and become inoperative.

Поэтому в изобретении предлагается погружать по меньшей мере часть заключенных в термобокс компонентов управляющего устройства, т.е. выбранные компоненты управляющего устройства, особо чувствительные к холоду, в гидробак управляющего устройства таким образом, чтобы они предпочтительно были окружены находящейся в гидробаке гидрожидкостью (рабочей жидкостью). Гидрожидкость, находящаяся в гидробаке, при этом служит в качестве теплоаккумулирующего объема. Преимущество подобного решения состоит в том, что даже при прекращении работы источника тепловой энергии внутри термобокса температура в непосредственно окружающем выбранные компоненты или все компоненты управляющего устройства пространстве может в течение заданного периода времени поддерживаться выше минимальной температуры для сохранения таким путем работоспособности управляющего устройства.Therefore, the invention proposes to immerse at least a portion of the components of the control device enclosed in the thermal box, i.e. the selected components of the control device that are particularly sensitive to cold in the hydraulic tank of the control device so that they are preferably surrounded by a hydraulic fluid (working fluid) located in the hydraulic tank. The fluid in the hydraulic tank serves as a heat storage volume. The advantage of such a solution is that even when the heat source inside the thermal box stops working, the temperature in the space immediately surrounding the selected components or all components of the control device can be maintained above a minimum temperature for a specified period of time in order to maintain the operability of the control device in this way.

В одном из предпочтительных вариантов термобокс и прежде всего гидробак выполнены с обогревом, например системой электронагревательных элементов. Однако возможно использование и иных источников тепловой энергии, таких, например, как само добываемое ископаемое топливо, которое на выходе из скважины имеет определенную температуру.In one of the preferred embodiments, the thermobox, and in particular the hydraulic tank, are heated, for example, with a system of electric heating elements. However, it is possible to use other sources of thermal energy, such as, for example, the fossil fuel itself, which has a certain temperature at the exit from the well.

Для увеличения теплоаккумулирующего объема внутри термобокса в нем можно разместить предпочтительно обогреваемый бак с водой (бак с жидкостью), обеспечив таким путем наличие дополнительного теплоаккумулирующего объема. При этом в предпочтительном варианте бак с водой может иметь воздушную прослойку для компенсации теплового расширения вследствие колебаний температуры. Очевидно, что вода смешана с антифризом с тем, чтобы она могла охлаждаться до температур предпочтительно вплоть до -40°C, оставаясь в жидком состоянии.To increase the heat storage volume inside the thermal box, it is possible to place a preferably heated water tank (liquid tank) inside it, thereby ensuring the presence of an additional heat storage volume. Moreover, in a preferred embodiment, the water tank may have an air gap to compensate for thermal expansion due to temperature fluctuations. It is obvious that water is mixed with antifreeze so that it can be cooled to temperatures preferably up to -40 ° C, remaining in a liquid state.

В одном из вариантов выполнения предлагаемого в изобретении управляющего устройства предусмотрено отключающее средство предпочтительно в виде управляемого в зависимости от температуры распределительного клапана, который предпочтительно также размещен в гидробаке и погружен в находящуюся в нем гидрожидкость и назначение которого состоит в приведении в действие системы управления для закрытия арматуры, соответственно для перекрытия насосно-компрессорной трубы при достижении температурой гидрожидкости в гидробаке минимального значения и/или при опускании температуры гидрожидкости в гидробаке ниже минимального значения, которое предпочтительно составляет -40°C. Необходимо отметить, что в качестве гидрожидкости может использоваться так называемое силиконовое масло (силиконовая жидкость), которое способно сохранять свои необходимые для работы управляющего устройства свойства вплоть до указанной выше минимальной температуры гидрожидкости.In one embodiment of the control device according to the invention, a disconnecting means is provided, preferably in the form of a temperature-dependent control valve, which is also preferably located in the hydraulic tank and immersed in the fluid therein and the purpose of which is to actuate the control system to close the valve , respectively, to shut off the tubing when the temperature of the fluid in the hydraulic tank reaches the minimum reading and / or lowering the temperature of the hydraulic fluid in the tank below the minimum value, which is preferably -40 ° C. It should be noted that the so-called silicone oil (silicone fluid) can be used as the fluid, which is able to maintain its properties necessary for the operation of the control device up to the above minimum fluid temperature.

Для повышения удобства технического обслуживания управляющего устройства термобокс можно снабдить обеспечивающей возможность доступа в него предпочтительно теплоизолированной дверцей, на внутренней стороне которой или непосредственно за которой расположены выбранные органы управления, которыми оснащено управляющее устройство, или его (выбранные) компоненты. Такая теплоизолированная дверца обеспечивает возможность свободного доступа к ним снаружи и тем самым возможность их простого обслуживания или простой замены.To increase the convenience of maintenance of the control device, the thermobox can be equipped with a preferably insulated door that allows access to it, on the inside of which or directly behind which are located the selected controls that the control device is equipped with, or its (selected) components. Such a heat-insulated door provides free access to them from the outside and thereby the possibility of their simple maintenance or simple replacement.

Помимо этого в еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего устройства предусмотрен источник аварийного электропитания (или резервный источник электропитания), например, в виде аккумуляторной батареи, который (дополнительно к основному источнику электропитания) также подсоединен к электрически приводимым в действие компонентам управляющего устройства и обеспечивает по меньшей мере временное электроснабжение соответствующих компонентов управляющего устройства при нарушении основного электроснабжения (при выходе из строя основного источника электропитания). Благодаря этому обеспечивается независимость управляющего устройства от основного источника электропитания, например от дальней линии электропередачи или от электрического генератора.In addition, in another preferred embodiment of the control device according to the invention, an emergency power supply (or a backup power supply) is provided, for example, in the form of a battery, which (in addition to the main power supply) is also connected to the electrically actuated components of the control device and provides at least temporary power supply to the corresponding components of the control device in case of violation of the main ektrosnabzheniya (at failure of the primary power source). This ensures the independence of the control device from the main power source, for example, from a distant power line or from an electric generator.

Однако было установлено, что при возникновении определенных экстремальных ситуаций может отказать и источник аварийного электропитания, предусмотренный в предыдущем варианте осуществления изобретения. В подобных случаях происходит полное нарушение электроснабжения. Для возможности же по меньшей мере временного сохранения работоспособности управляющего устройства и в подобных случаях предусмотрен вспомогательный источник рабочей среды (или источник давления), например, в виде гидро-, соответственно пневмоаккумулятора для временного поддержания рабочего давления для работы управляющего устройства. Помимо этого предлагаемое в изобретении управляющее устройство в еще одном предпочтительном варианте имеет предохранительный блок (отключающий блок) для приведения в действие запорного механизма, оснащенный управляемыми исключительно гидравлически предохранительными клапанами. Такие предохранительные клапаны могут быть выполнены с функцией переключения в зависимости от давления и/или температуры. Подобные предохранительные клапаны способны сразу же в тот момент, когда они регистрируют возникновение аварийной ситуации, например повышение давления в насосно-компрессорной трубе до экстремального избыточного давления или экстремальное падение давления в подсоединенном далее трубопроводе либо значительное возрастание температуры, приводить в действие управляющее устройство таким образом, что его запорные механизмы даже в отсутствие электроснабжения перемещаются в закрытое положение.However, it was found that in the event of certain extreme situations, the emergency power source provided in the previous embodiment of the invention may also fail. In such cases, a complete power failure occurs. For the possibility of at least temporarily maintaining the operability of the control device and in such cases, an auxiliary source of the working medium (or pressure source) is provided, for example, in the form of a hydro- or accordingly pneumatic accumulator for temporarily maintaining the working pressure for the control device to work. In addition, the control device according to the invention, in a further preferred embodiment, has a safety unit (trip unit) for actuating the locking mechanism, equipped with exclusively hydraulically operated safety valves. Such safety valves may be designed with a switching function depending on pressure and / or temperature. Such safety valves are capable of immediately, at the moment when they detect the occurrence of an emergency, for example, an increase in pressure in the tubing to an extreme overpressure or an extreme pressure drop in the pipe connected further down or a significant increase in temperature, actuate the control device in such a way that its locking mechanisms, even in the absence of power supply, move to the closed position.

В одном из вариантов осуществления изобретения параллельно отключающему средству или распределительному клапану расположен клапан ограничения давления, который ограничивает давление по ходу потока перед отключающим средством/распределительным клапаном. Такой клапан ограничения давления для минимизации утечек в предпочтительном варианте конструктивно выполняют в виде седельного или игольчатого клапана.In one embodiment of the invention, a pressure limiting valve is arranged parallel to the shut-off means or control valve, which restricts the upstream pressure to the shut-off means / control valve. Such a pressure limiting valve, in order to minimize leakage, is preferably constructed as a seat or needle valve.

Величина ограничиваемого давления может составлять более 500 бар, например 700 или 750 бар.The limited pressure may be more than 500 bar, for example 700 or 750 bar.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:Below the invention is described in more detail by the example of some preferred variants of its implementation with reference to the accompanying drawings, which show:

на фиг.1 - гидравлическое управляющее устройство запорного механизма предназначенной для добычи и транспорта ископаемого топлива арматуры или находящейся в скважине насосно-компрессорной трубы согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, при этом такое управляющее устройство оснащено так называемым мультипликатором, иfigure 1 - hydraulic control device of the locking mechanism designed for the extraction and transport of fossil fuel fittings or located in the well of the tubing according to the first preferred embodiment of the present invention, while such a control device is equipped with a so-called multiplier, and

на фиг.2 - гидравлическое управляющее устройство запорного механизма предназначенной для добычи и транспорта ископаемого топлива арматуры или находящейся в скважине насосно-компрессорной трубы согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения с дополнительным мультипликатором.figure 2 - hydraulic control device of the locking mechanism designed for the extraction and transportation of fossil fuel fittings or located in the well of the tubing according to the second preferred embodiment of the present invention with an additional multiplier.

На фиг.1 с левой стороны условно показан запорный механизм, например, в виде запорного поршня 1, который переводится в свое закрытое положение усилием предварительно сжатой пружины и который гидравлически удерживается в своем открытом положении. Такой запорный механизм напорной линией 2 подсоединен к мультипликатору 4, который представляет собой поршневой блок, поршень которого имеет первую поверхность большего диаметра и вторую поверхность меньшего диаметра. Соответственно разности между площадями этих имеющих больший и меньший диаметры поверхностей поршня входное низкое давление со стороны имеющей больший диаметр поверхности поршня преобразуется в высокое давление со стороны имеющей меньший диаметр поверхности поршня, нагружающее запорный механизм.Figure 1 on the left side conventionally shows a locking mechanism, for example, in the form of a locking piston 1, which is translated into its closed position by the force of a pre-compressed spring and which is hydraulically held in its open position. Such a locking mechanism by a pressure line 2 is connected to a multiplier 4, which is a piston unit, the piston of which has a first surface of a larger diameter and a second surface of a smaller diameter. Accordingly, the difference between the areas of these larger and smaller diameters of the piston surfaces, the input low pressure from the side with the larger diameter of the piston is converted to high pressure from the side with the smaller diameter of the piston surface, loading the locking mechanism.

Перед мультипликатором 4 установлен управляющий клапан 6, который подводящей линией 8 подсоединен к гидравлическому источнику 10 давления.In front of the multiplier 4, a control valve 6 is installed, which is connected by a supply line 8 to the hydraulic pressure source 10.

Между гидравлическим источником 10 давления и управляющим клапаном 6 мультипликатора 4 промежуточно предусмотрен запорный клапан 12 с ручным приводом.Between the hydraulic pressure source 10 and the control valve 6 of the multiplier 4, a shut-off valve 12 with a manual drive is provided in between.

Между гидравлическим источником 10 давления и запорным клапаном 12 с ручным приводом к напорной линии 8 подсоединен гидроаккумуляторный блок 14.A pressure accumulator unit 14 is connected between the hydraulic pressure source 10 and the shut-off valve 12 with a manual drive to the pressure line 8.

Между гидроаккумуляторным блоком 14 и запорным клапаном 12 с ручным приводом к напорной линии 8 подсоединено ответвление 16, по которому в блок 18 управления поступает гидрожидкость. В ответвлении 16 промежуточно предусмотрен распределительный клапан 20 с ручным приводом, который в своем первом положении соединяет между собой гидравлический источник 10 давления и блок 18 управления, а в своем втором положении соединяет блок 18 управления с гидробаком управляющего устройства. По ходу потока за распределительным клапаном 20 к ответвлению 16 подсоединен еще один гидроаккумулятор 22.Between the accumulator unit 14 and the shut-off valve 12 with a manual actuator, a branch 16 is connected to the pressure line 8, through which hydraulic fluid enters the control unit 18. A branch valve 20 with a manual actuator is intermediate in the branch 16, which in its first position connects the hydraulic pressure source 10 and the control unit 18, and in its second position connects the control unit 18 to the hydraulic tank of the control device. In the upstream direction of the control valve 20, another accumulator 22 is connected to the branch 16.

Блок 18 управления состоит преимущественно из первого предохранительного клапана 24 с функцией переключения в зависимости от давления и включенного параллельно ему второго предохранительного клапана 26 с функцией переключения в зависимости от температуры, одна из управляющих кромок каждого из которых может нагружаться объемным потоком из ответвления 16. Противоположные управляющие кромки обоих этих предохранительных клапанов совместно подсоединены к линии 28 управления, которая в свою очередь подсоединена к управляемой стороне управляющего клапана 6 мультипликатора. Помимо этого в линии 28 управления промежуточно предусмотрен запорный клапан 30 с ручным приводом.The control unit 18 mainly consists of a first safety valve 24 with a pressure-dependent switching function and a second safety valve 26 connected in parallel with a temperature-dependent switching function, one of the control edges of each of which can be loaded with a volume flow from a branch 16. Opposite control the edges of both of these safety valves are jointly connected to the control line 28, which in turn is connected to the controlled side of the control multiplier valve 6. In addition, a shut-off valve 30 with a manual actuator is intermediate in the control line 28.

В линии 28 управления по ходу потока за запорным клапаном 30 с ручным приводом предусмотрен, кроме того, распределительный клапан 32 с ручным приводом, входная сторона какового клапана подсоединена к напорной линии 8 в точке, расположенной по ходу потока за запорным клапаном 12 с ручным приводом. Тем самым этот распределительный клапан 32 с ручным приводом в своем первом положении соединяет одну из управляемых сторон управляющего клапана 6 мультипликатора непосредственно с напорной линией 8, а в своем втором положении - с гидробаком управляющего устройства. Распределительный клапан 32 с ручным приводом предназначен, таким образом, для ручного приведения в действие управляющего клапана мультипликатора в целях проверки работоспособности управляющего устройства.In the upstream directional control line 28, there is also provided a manually-operated control valve 32, the inlet side of which valve is connected to the pressure line 8 at a point located upstream of the manual-operated shut-off valve 12. Thus, this hand-operated control valve 32 in its first position connects one of the controllable sides of the multiplier control valve 6 directly to the pressure line 8, and in its second position to the hydraulic tank of the control device. The hand-operated control valve 32 is thus designed to manually actuate the multiplier control valve in order to verify the operability of the control device.

Как показано далее на фиг.1, источник рабочей среды, соответственно гидравлический источник 10 давления в данном случае состоит из первого нагнетательного гидронасоса с приводом от предпочтительно электрического двигателя. Помимо этого предусмотрен еще один нагнетательный насос, который может подключаться к указанному выше нагнетательному насосу с двигательным приводом. По меньшей мере один из этих нагнетательных насосов размещен при этом в гидробаке управляющего устройства таким образом, что он погружен в находящуюся в нем гидрожидкость. Помимо этого и мультипликатор расположен внутри гидробака и полностью окружен находящейся в нем гидрожидкостью.As shown further in FIG. 1, the source of the working medium, respectively, the hydraulic pressure source 10 in this case consists of a first pressure hydraulic pump driven by a preferably electric motor. In addition, another pressure pump is provided, which can be connected to the motor-driven pressure pump indicated above. At least one of these injection pumps is located in the hydraulic tank of the control device in such a way that it is immersed in the fluid therein. In addition, the multiplier is located inside the tank and is completely surrounded by the fluid in it.

По ходу потока за запорным клапаном 30 с ручным приводом к линии управления подсоединено еще одно ответвление 34 управления. Это ответвление 34 управления подсоединено к управляемой стороне распределительного клапана 36 (отключающего средства), входная сторона которого подсоединена к напорной линии 2 в точке между запорным механизмом 1 и мультипликатором 4 и выходная сторона которого соединена с гидробаком. Распределительный клапан 36 удерживается при этом усилием предварительно сжатой пружины в своем первом положении, в котором напорная линия 2 между запорным механизмом 1 и мультипликатором 4 соединена с гидробаком. В свое второе - закрытое - положение распределительный клапан 36 переключается при подаче давления по ответвлению 34 управления.Downstream of the manual shut-off valve 30, another control branch 34 is connected to the control line. This control branch 34 is connected to the controlled side of the control valve 36 (disconnecting means), the input side of which is connected to the pressure line 2 at a point between the locking mechanism 1 and the multiplier 4 and the output side of which is connected to the hydraulic tank. The control valve 36 is held in this case by the force of the pre-compressed spring in its first position, in which the pressure line 2 between the locking mechanism 1 and the multiplier 4 is connected to the hydraulic tank. In its second - closed - position, the control valve 36 switches when pressure is applied via the control branch 34.

В не показанном на чертеже варианте в байпасной линии, проходящей в обход распределительного клапана 36, предусмотрен клапан ограничения давления (не показан), который настроен на сравнительно высокое рабочее давление, составляющее, например, 700 или 750 бар, и который позволяет ограничивать давление в напорной линии 2 указанной величиной. При превышении такого предельного давления напорная линия 2 соединяется через такой клапан ограничения давления в обход распределительного клапана 36 с гидробаком.In a variant not shown in the drawing, a bypass line passing around the distribution valve 36 is provided with a pressure limiting valve (not shown) that is configured for a relatively high operating pressure of, for example, 700 or 750 bar, and which allows limiting the pressure in the pressure head line 2 indicated value. If this limit pressure is exceeded, the pressure line 2 is connected through such a pressure limiting valve bypassing the control valve 36 to the hydraulic tank.

Для минимизации потерь гидрожидкости в направлении гидробака клапан ограничения давления конструктивно может быть выполнен в виде седельного или игольчатого клапана.To minimize losses of hydraulic fluid in the direction of the hydraulic tank, the pressure limiting valve can be structurally made in the form of a seat or needle valve.

В ответвлении 34 управления по ходу потока перед распределительным клапаном 36 промежуточно предусмотрен еще один отключающий клапан, который удерживается в своем открытом положении усилием предварительно сжатой пружины и который может быть переключен термостатическим переключателем в положение, в котором давление в ответвлении 34 управления сбрасывается в гидробак в точке, расположенной по ходу потока непосредственно перед управляемой стороной распределительного клапана 36. Отключающий клапан 38 в предпочтительном варианте также расположен внутри гидробака таким образом, что он полностью окружен находящейся в нем гидрожидкостью.In the upstream control branch 34, an additional shut-off valve is provided in front of the control valve 36, which is held in its open position by the force of a pre-compressed spring and which can be switched by a thermostatic switch to a position in which the pressure in the control branch 34 is released to the hydraulic tank at located upstream immediately in front of the controllable side of the control valve 36. The shut-off valve 38 is also preferably located laid inside the tank in such a way that it is completely surrounded by the fluid in it.

Необходимо отметить, что в качестве гидрожидкости преимущественно используется силиконовое масло, гидравлические свойства которой обеспечивают работоспособность управляющего устройства до температуры по меньшей мере -40°C. Помимо этого все описанное выше управляющее устройство находится в теплоизолированном, а также предпочтительно электрически обогреваемом термобоксе, при этом тепло от обогревательной системы непосредственно передается гидробаку управляющего устройства. Помимо этого в термобоксе расположен не показанный на фиг.1 теплоаккумулятор в виде бака с водой, который также обогревается и тем самым представляет собой дополнительный аккумулирующий источник тепла. Отключающий клапан 38 при этом переключается при температуре Т, равной предпочтительно -40°C, в положение, в котором он, когда температура гидрожидкости в гидробаке опускается до -40°C или ниже, соединяет управляемую сторону распределительного клапана 36 с гидробаком.It should be noted that silicone fluid is mainly used as the hydraulic fluid, the hydraulic properties of which ensure the operability of the control device to a temperature of at least -40 ° C. In addition, all the control device described above is located in a thermally insulated, and also preferably electrically heated, thermobox, while the heat from the heating system is directly transferred to the hydraulic tank of the control device. In addition, in the thermal box is located not shown in figure 1, the heat accumulator in the form of a tank with water, which is also heated and thereby represents an additional heat storage source. The shutoff valve 38 then switches at a temperature T, preferably -40 ° C, to a position where it, when the fluid temperature in the hydraulic tank drops to -40 ° C or lower, connects the controllable side of the control valve 36 to the hydraulic tank.

Помимо этого для работы электрического двигателя, а также всех катушек электромагнитов, которыми снабжены соответствующие распределительные клапаны, предусмотрено электроснабжение извне от линии электропередачи и/или автономно от электрогенераторного агрегата. Одновременно с таким основным источником электропитания предусмотрен источник аварийного электропитания (или резервный источник электропитания) преимущественно в виде аккумуляторных батарей, который, однако, на фиг.1 не показан.In addition, for the operation of the electric motor, as well as all the coils of electromagnets, which are equipped with the corresponding control valves, external power supply from the power line and / or autonomously from the power generating unit is provided. Simultaneously with such a main power supply, an emergency power supply (or a backup power supply) is provided mainly in the form of rechargeable batteries, which, however, is not shown in FIG.

Ниже со ссылкой на фиг.1 описан принцип работы управляющего устройства согласно первому предпочтительному варианту осуществления изобретения.Below, with reference to FIG. 1, a principle of operation of a control device according to a first preferred embodiment of the invention is described.

При работе управляющего устройства в нормальном режиме гидравлический источник 10 давления снабжает блок 18 управления гидрожидкостью по напорной линии 8, а также по ответвлению 16. Предусмотренные в блоке 18 управления предохранительные клапаны 24, 26 до тех пор, пока ими не регистрируется возникновение неисправности или аварийной ситуации, переключены в проточное или проходное положение, в котором гидрожидкость из ответвления 16 через блок 18 управления проходит далее в линию 28 управления и в конечном итоге поступает к управляемой стороне управляющего клапана 6 мультипликатора. Тем самым управляющий клапан 6 мультипликатора переключается в положение, в котором напорная линия 8 гидравлически сообщается со входом мультипликатора 4.When the control device is in normal operation, the hydraulic pressure source 10 supplies the hydraulic fluid control unit 18 along the pressure line 8, as well as along the branch 16. The safety valves 24, 26 provided in the control unit 18 until they detect the occurrence of a malfunction or emergency are switched to a flowing or through passage position in which the fluid from the branch 16 through the control unit 18 passes further to the control line 28 and ultimately arrives at the controlled side ulation valve 6 multiplier. Thus, the control valve 6 of the multiplier switches to the position in which the pressure line 8 is hydraulically connected to the input of the multiplier 4.

В результате подвода гидрожидкости в мультипликатор его поршень перемещается таким образом, что в напорной линии 2 между мультипликатором и запорным механизмом 1 создается гидравлическое давление, под действием которого запорный механизм 1 принудительно устанавливается в свое открытое положение.As a result of the supply of hydraulic fluid to the multiplier, its piston moves in such a way that hydraulic pressure is created in the pressure line 2 between the multiplier and the locking mechanism 1, under the action of which the locking mechanism 1 is forcibly set to its open position.

Сразу же в тот момент, когда предохранительными клапанами 24, 26 в блоке 18 управления регистрируется возникновение аварийной ситуации, например, при определенном повышении температуры либо при падении давления в трубопроводе или повышении давления в насосно-компрессорной трубе, предохранительный клапан с соответствующей функцией переключения (в зависимости от температуры или давления) переключается в свое второе положение, в котором он соединяет линию 28 управления с гидробаком. В результате происходящего при этом падения давления в линии 28 управления управляющий клапан 6 мультипликатора переключается в положение, в котором он соединяет входную сторону мультипликатора 4 с гидробаком, вследствие чего давление в напорной линии 2 снижается.Immediately at the moment when the safety valves 24, 26 in the control unit 18, an emergency occurs, for example, with a certain increase in temperature or with a pressure drop in the pipeline or an increase in pressure in the tubing, a safety valve with the corresponding switching function (in depending on temperature or pressure) switches to its second position in which it connects the control line 28 to the hydraulic tank. As a result of the resulting pressure drop in the control line 28, the control valve 6 of the multiplier switches to a position in which it connects the input side of the multiplier 4 with the hydraulic tank, as a result of which the pressure in the pressure line 2 decreases.

Вследствие этого распределительный клапан 36 переключается в положение, в котором напорная линия 2 оказывается гидравлически соединена с гидробаком, в который в результате этого быстро сбрасывается давление из напорной линии 2. Таким путем запорный механизм 1 быстро перемещается в свое закрытое положение.As a result, the control valve 36 switches to a position in which the pressure line 2 is hydraulically connected to the hydraulic tank, into which pressure is quickly released from the pressure line 2. In this way, the shut-off mechanism 1 quickly moves to its closed position.

При нарушении электроснабжения и тем самым при утрате основным гидравлическим источником 10 давления своей работоспособности гидроаккумуляторный блок 14 обеспечивает временное поступление гидрожидкости в напорную линию 8 для поддержания таким путем работоспособности управляющего устройства. Помимо этого оба предохранительных клапана 24, 26 блока 18 управления приводятся в действие исключительно гидравлически и благодаря этому также сохраняют свою работоспособность при полном нарушении электроснабжения.In the event of a power failure, and thus, when the main hydraulic source 10 loses its working pressure, the accumulator unit 14 provides a temporary flow of fluid into the pressure line 8 to maintain the operability of the control device in this way. In addition, both safety valves 24, 26 of the control unit 18 are actuated exclusively hydraulically and, as a result, also retain their functionality in the event of a complete power failure.

Как уже упоминалось выше, отключающий клапан 38 в предпочтительном варианте размещен в гидробаке, будучи погружен в находящуюся в нем гидрожидкость, и помимо прочего переключается в зависимости от температуры.As already mentioned above, the shut-off valve 38 is preferably placed in the hydraulic tank, immersed in the fluid therein, and, among other things, switches depending on the temperature.

До тех пор пока температура гидрожидкости остается выше некоторого заданного значения, предпочтительно остается не ниже -40°C, отключающий клапан 38 переключен в проходное положение, в котором линия 28 управления соединена с управляемой стороной распределительного клапана 36, который тем самым переключен в свое закрытое положение. Однако сразу же при падении температуры гидрожидкости в гидробаке до значения -40°C отключающий клапан 38 переключается в положение, в котором он соединяет управляемую сторону распределительного клапана 36 с гидробаком, в результате чего этот распределительный клапан переключается в проходное положение, в котором он соединяет напорную линию 2 между запорным механизмом 1 и мультипликатором 4 с гидробаком и обеспечивает тем самым быстрое снижение давления в напорной линии 2. В результате этого происходит закрытие запорного механизма 1.As long as the fluid temperature remains above a predetermined value, preferably does not remain below -40 ° C, the shutoff valve 38 is switched to the passage position, in which the control line 28 is connected to the controlled side of the control valve 36, which thereby switches to its closed position . However, immediately when the temperature of the hydraulic fluid in the hydraulic tank drops to -40 ° C, the shutoff valve 38 switches to the position in which it connects the controlled side of the control valve 36 to the hydraulic tank, as a result of which the control valve switches to the passage position in which it connects the pressure head line 2 between the locking mechanism 1 and the multiplier 4 with the hydraulic tank and thereby provides a rapid decrease in pressure in the pressure line 2. As a result, the locking mechanism 1 is closed.

Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения источник 10 рабочей жидкости, мультипликатор 4, а также отключающий клапан 38 в предпочтительном варианте размещены в гидробаке и при этом полностью погружены в находящуюся в нем гидрожидкость. Таким путем по меньшей мере эти компоненты управляющего устройства термостатированы (теплоизолированы) гидрожидкостью и тем самым поддерживаются в работоспособном состоянии даже при временном прекращении работы обогревательного устройства. Гидробак, соответственно находящаяся в нем гидрожидкость действует при этом в качестве термоаккумулирующей среды, которая отдает тепло в течение заданного периода времени. Теплоаккумулирующую способность гидробака повышают путем размещения дополнительного не показанного на чертеже бака с водой и таким путем увеличивают промежуток времени, проходящего до достижения температуры срабатывания отключающего клапана 38, при которой он переключается в другое свое положение. Кроме того, теплоизоляция термобокса, в котором размещено предлагаемое в изобретении управляющее устройство, препятствует быстрому охлаждению гидрожидкости и воды в содержащем ее баке. Таким путем удается по меньшей мере на некоторое время компенсировать нарушение электроснабжения, которое могло бы привести к отключению обогревательного устройства и тем самым к утрате им своей способности к тепловыделению.According to a first embodiment of the present invention, the source of the working fluid 10, the multiplier 4, as well as the shut-off valve 38 are preferably located in the hydraulic tank and are completely immersed in the hydraulic fluid contained therein. In this way, at least these components of the control device are thermostatically controlled (thermally insulated) by the hydraulic fluid and thereby maintained in working condition even when the heating device is temporarily suspended. A hydraulic tank, respectively, the fluid present therein acts as a thermal storage medium that gives off heat for a given period of time. The heat storage capacity of the hydraulic tank is increased by placing an additional tank of water not shown in the drawing, and in this way the period of time elapsing until the operating temperature of shut-off valve 38 is reached, at which it switches to its other position. In addition, the thermal insulation of the thermal box in which the control device of the invention is located prevents the rapid cooling of the fluid and water in the tank containing it. In this way, at least for some time, it is possible to compensate for the violation of the power supply, which could lead to the shutdown of the heating device and thereby to the loss of its ability to heat release.

На фиг.2 показан и более подробно описан ниже второй предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения с дополнительным мультипликатором.Figure 2 shows and described in more detail below a second preferred embodiment of the present invention with an additional multiplier.

В соответствии с этим управляющее устройство во втором предпочтительном варианте осуществления изобретения имеет гидравлический источник 10 давления, который напорной линией 8 и напорной линией 2 гидравлически соединен с управляемой стороной запорного механизма 1. К напорной линии 8 подсоединен гидроаккумуляторный блок 14, который при отказе гидравлического источника 10 давления позволяет по меньшей мере временно поддерживать гидравлическое давление в напорной линии 8. Помимо этого в напорной линии 8 по ходу потока после гидроаккумуляторного блока 14 промежуточно предусмотрен запорный клапан 12 с ручным приводом.Accordingly, the control device in the second preferred embodiment of the invention has a hydraulic pressure source 10, which is connected by a pressure line 8 and a pressure line 2 to the controllable side of the shut-off mechanism 1. A pressure accumulator unit 14 is connected to the pressure line 8, which, if the hydraulic source 10 fails, pressure allows you to at least temporarily maintain the hydraulic pressure in the pressure line 8. In addition, in the pressure line 8 upstream after the accumulator block 14 intermediate provided with a shut-off valve 12 with a manual actuator.

По ходу потока перед этим запорным клапаном 12 с ручным приводом от напорной линии 8 отходит ответвление 16, которое в свою очередь подсоединено к входной стороне блока 18 управления. По ходу потока перед блоком 18 управления к ответвлению 16 подсоединен еще один гидроаккумуляторный блок 22.Upstream of this shut-off valve 12 with a manual actuator, a branch 16 departs from the pressure line 8, which in turn is connected to the input side of the control unit 18. In the flow direction in front of the control unit 18 to the branch 16 is connected to another accumulator unit 22.

Блок 18 управления имеет по меньшей мере один предохранительный клапан 24 с функцией переключения в зависимости от давления и/или один предохранительный клапан 26 с функцией переключения в зависимости от температуры, каждый из которых усилием предварительно сжатой пружины удерживается в своем проходном положении и которые выполнены с возможностью переключения по соответствующим сигналам давления, соответственно сигналам температуры в положение, в котором расположенная после блока 18 управления линия 28 управления соединяется с гидробаком.The control unit 18 has at least one pressure relief valve 24 with a pressure-dependent switching function and / or one pressure relief valve 26 with a temperature-dependent switching function, each of which is held in its passage through the force of a pre-compressed spring and which switching according to corresponding pressure signals, respectively temperature signals, to a position in which the control line 28 located after the control unit 18 is connected to the hydraulic tank m.

Указанная линия 28 управления соединена с управляемой стороной запорного клапана 40, который промежуточно предусмотрен в напорной линии 8 по ходу потока после запорного клапана 12 с ручным приводом и который усилием предварительно сжатой пружины удерживается в своем закрытом положении. Сказанное означает, что при создании управляющего давления в линии 28 управления запорный клапан 40 в напорной линии 8 переключается в открытое положение, обеспечивая возможность повышения давления в напорной линии 2, а тем самым и в запорном механизме 1.The specified control line 28 is connected to the controllable side of the shutoff valve 40, which is intermediate provided in the pressure line 8 along the flow after the shut-off valve 12 with a manual actuator and which is held in its closed position by the force of the pre-compressed spring. The foregoing means that when the control pressure is created in the control line 28, the shutoff valve 40 in the pressure line 8 switches to the open position, making it possible to increase the pressure in the pressure line 2, and thereby in the shut-off mechanism 1.

От линии 28 управления отходит ответвление 34 управления, которое подсоединено к управляемой стороне распределительного клапана 36, который усилием предварительно сжатой пружины удерживается в своем открытом положении, в котором давление в напорной линии 2 сбрасывается непосредственно перед запорным механизмом 1 в гидробак. Сказанное означает, что при наличии давления управления в линии 28 управления, а тем самым и в ответвлении 34 управления распределительный клапан 36 переключен в закрытое положение, в котором отсутствует соединение запорного механизма 1 с гидробаком.From the control line 28, a control branch 34 is connected to the controlled side of the control valve 36, which is held by a pre-compressed spring in its open position, in which the pressure in the pressure line 2 is released immediately before the shut-off mechanism 1 in the hydraulic tank. The foregoing means that when there is a control pressure in the control line 28, and thereby in the control branch 34, the control valve 36 is switched to the closed position, in which there is no connection of the locking mechanism 1 with the hydraulic tank.

Помимо этого аналогично первому варианту осуществления изобретения предусмотрен отключающий клапан 38, вход которого подсоединен к ответвлению 16 по ходу потока непосредственно перед блоком 18 управления и выходная сторона которого гидравлически соединена с управляемой стороной еще одного запорного клапана 42. Этот еще один запорный клапан 42 промежуточно предусмотрен в напорной линии 8 по ходу потока после запорного клапана 40 и усилием предварительно сжатой пружины удерживается в закрытом положении. Сказанное означает, что в том случае, когда отключающий клапан, который усилием предварительно сжатой пружины удерживается в своем открытом положении, не переключается из-за падения температуры ниже температуры его срабатывания (предпочтительно до температуры -40°C или ниже), давление управления приложено к управляемой стороне запорного клапана 42, который поэтому переключается в свое проходное положение.In addition to this, similarly to the first embodiment of the invention, a shut-off valve 38 is provided, the inlet of which is connected to the branch 16 directly in front of the control unit 18 and whose output side is hydraulically connected to the controlled side of another shut-off valve 42. This another shut-off valve 42 is intermediate provided pressure line 8 upstream after the shutoff valve 40 and the force of the pre-compressed spring is held in the closed position. The foregoing means that in the case where the shut-off valve, which is held in place by the force of the pre-compressed spring, does not switch due to a drop in temperature below its operating temperature (preferably to a temperature of -40 ° C or lower), the control pressure is applied to the controllable side of the shutoff valve 42, which therefore switches to its through position.

Ниже описан принцип работы управляющего устройства согласно второму предпочтительному варианту осуществления изобретения.The principle of operation of the control device according to the second preferred embodiment of the invention is described below.

При работе в нормальном режиме гидравлический источник 10 давления нагнетает в напорную линию 8 гидрожидкость, которая через запорный клапан 12 с ручным приводом, а также через оба последовательно включенных запорных клапана 40, 42 поступает по напорной линии 2 к одной стороне запорного механизма 1. Таким путем запорный механизм 1 перемещается в свое открытое положение. На случай отказа электрического привода гидравлического источника 10 давления предусмотрен не показанный на чертеже источник аварийного электропитания (или резервный источник электропитания), например, в виде аккумуляторных батарей, который по меньшей мере временно поддерживает работоспособность гидравлического источника 10 давления. При отказе и этого источника аварийного электропитания за временное поддержание рабочего давления в напорной линии 8 и напорной линии 2 ответственен гидроаккумуляторный блок 14.When operating in normal mode, the hydraulic pressure source 10 pumps hydraulic fluid into the pressure line 8, which, through the shut-off valve 12 with a manual drive, and also through both shut-off valves 40, 42 connected in series, flows through the pressure line 2 to one side of the shut-off mechanism 1. In this way the locking mechanism 1 moves to its open position. In case of failure of the electric drive of the hydraulic pressure source 10, an emergency power supply (or a backup power supply), not shown in the drawing, is provided, for example, in the form of storage batteries, which at least temporarily maintains the operability of the hydraulic pressure source 10. In the event of failure of this emergency power source, the accumulator unit 14 is responsible for temporarily maintaining the operating pressure in the pressure line 8 and pressure line 2.

Аналогично первому предпочтительному варианту осуществления изобретения предохранительные клапаны в блоке 18 управления приводятся в действие исключительно гидравлически и поэтому не чувствительны к полному нарушению электроснабжения. Такие предохранительные клапаны 24, 26 регистрируют изменение давления газа в насосно-компрессорной трубе, соответственно в подсоединенном к ней далее трубопроводе, и/или изменения температуры для соединения подсоединенной к ним линии 28 управления с гидробаком при возникновении опасной или аварийной ситуации. В результате происходящего при этом внезапного падения давления управления в линии 28 управления запорный клапан 40 в напорной линии 8 переключается в свое закрытое положение, а распределительный клапан 36 одновременно переключается в свое открытое положение. По этой причине происходит быстрое снижение давления в напорной линии 2, а тем самым и в запорном механизме 1, который вследствие этого перемещается в свое закрытое положение.Similarly to the first preferred embodiment of the invention, the safety valves in the control unit 18 are actuated exclusively hydraulically and are therefore not sensitive to a complete disruption of power supply. Such safety valves 24, 26 register a change in gas pressure in the tubing, respectively in the pipeline connected to it further, and / or temperature changes to connect the control line 28 connected to them to the hydraulic tank in the event of a dangerous or emergency situation. As a result of the sudden drop in control pressure in the control line 28, the shutoff valve 40 in the pressure line 8 switches to its closed position, and the control valve 36 simultaneously switches to its open position. For this reason, there is a rapid decrease in pressure in the pressure line 2, and thereby in the locking mechanism 1, which consequently moves to its closed position.

В том случае, когда температура Т в пространстве, окружающем управляющее устройство, достигает температуры срабатывания отключающего клапана 38, которая предпочтительно составляет -40°C и ниже, он переключается в положение, в котором приложенное к управляемой стороне еще одного запорного клапана 42 давление управления сбрасывается в гидробак. В результате этот запорный клапан 42 переключается в свое закрытое положение.When the temperature T in the space surrounding the control device reaches the operating temperature of the shut-off valve 38, which is preferably -40 ° C or lower, it switches to a position in which the control pressure is applied to the controlled side of another shut-off valve 42 in the hydraulic tank. As a result, this shutoff valve 42 switches to its closed position.

Необходимо отметить, что параллельно вышеуказанному распределительному клапану 36 для выборочного соединения запорного механизма 1 с гидробаком к запорному механизму 1 через напорную линию 2 подсоединен еще один распределительный клапан 44, который усилием предварительно сжатой пружины удерживается в открытом положении, в котором он соединяет запорный механизм 1 с гидробаком. Противоположная управляемая сторона этого распределительного клапана 44 нагружена давлением управления от запорного клапана 42.It should be noted that in parallel with the above distribution valve 36 for selectively connecting the locking mechanism 1 with the hydraulic tank to the locking mechanism 1, another distribution valve 44 is connected via the pressure line 2, which is held by a pre-compressed spring in the open position in which it connects the locking mechanism 1 to a hydraulic tank. The opposite controlled side of this control valve 44 is loaded with control pressure from the shutoff valve 42.

В данном варианте осуществления изобретения параллельно распределительному клапану 44 (отключающему средству) также может быть предусмотрен клапан ограничения давления описанного выше типа, благодаря чему при превышении предельного давления в напорной линии 2 даже при закрытом распределительном клапане 36, соответственно 44 возможно гидравлическое соединение с гидробаком для перепуска в него рабочей среды. Однако в показанном на фиг. 2 варианте клапан ограничения давления необходимо располагать параллельно только одному из распределительных клапанов 36 или 44.In this embodiment, a pressure-limiting valve of the type described above may also be provided in parallel with the control valve 44 (shut-off means), so that when the pressure limit in the pressure line 2 is exceeded, even when the control valve 36 or 44 is closed, a hydraulic connection to the bypass tank is possible into it a working environment. However, as shown in FIG. In the second embodiment, the pressure limiting valve must be parallel to only one of the control valves 36 or 44.

В этом отношении распределительный клапан 44 дополнительно выполняет ту же функцию, что и рассмотренный выше распределительный клапан 36, т.е. при переключении отключающего клапана 38 в положение, в котором открыто соединение с гидробаком (Т≤-40°C) и в котором тем самым давление управления для запорного клапана 42 снижается, распределительный клапан 44 также переключается в положение, в котором открыто соединение с гидробаком, в результате чего давление в напорной линии 2 для удержания запорного механизма 1 в открытом состоянии быстро сбрасывается.In this regard, the control valve 44 further performs the same function as the control valve 36 discussed above, i.e. when switching the shut-off valve 38 to a position in which the connection to the hydraulic tank is open (T≤-40 ° C) and in which thereby the control pressure for the shut-off valve 42 is reduced, the control valve 44 also switches to the position in which the connection to the hydraulic tank is open, as a result, the pressure in the pressure line 2 to hold the locking mechanism 1 in the open state is quickly released.

Касательно мер по защите от холода, направленных на сохранение работоспособности управляющего устройства, выполненного по второму предпочтительному варианту, можно сослаться на описание показанного на фиг. 1 первого предпочтительного варианта осуществления изобретения.Regarding measures for protection from the cold, aimed at maintaining the operability of the control device according to the second preferred embodiment, reference can be made to the description shown in FIG. 1 of a first preferred embodiment of the invention.

В настоящем изобретении, таким образом, предлагается гидравлическое и/или пневматическое управляющее устройство запорного механизма предназначенной для добычи и транспорта ископаемого топлива арматуры, по меньшей мере часть гидравлических/пневматических и/или электрических компонентов какового управляющего устройства заключена в термобокс. Согласно изобретению по меньшей мере часть таких заключенных в термобокс компонентов управляющего устройства погружена в выполняющий функцию теплоаккумулятора и поэтому обогреваемый гидробак управляющего устройства.The present invention thus provides a hydraulic and / or pneumatic control device for a shut-off mechanism for producing and transporting fossil fuel fittings, at least a portion of the hydraulic / pneumatic and / or electrical components of which control device is enclosed in a thermal box. According to the invention, at least a part of such components of the control device enclosed in the thermobox is immersed in the function of a heat accumulator and therefore a heated hydraulic tank of the control device.

Перечень ссылочных обозначенийReference List

1 запорный механизм1 locking mechanism

2 напорная линия2 pressure line

4 мультипликатор4 multiplier

6 управляющий клапан6 pilot valve

8 напорная линия8 pressure line

10 гидравлический источник давления10 hydraulic pressure source

12 запорный клапан с ручным приводом12 shut-off valve with manual actuator

14 гидроаккумулятор(-ный блок)14 accumulator (th block)

16 ответвление16 branch

18 блок управления18 control unit

20 распределительный клапан20 control valve

22 гидроаккумулятор(-ный блок)22 accumulator (th block)

24 предохранительный клапан с функцией переключения в зависимости от давления24 safety valve with pressure-dependent switching function

26 предохранительный клапан с функцией переключения в зависимости от температуры26 safety valve with temperature-dependent switching function

28 линия управления28 control line

30 запорный клапан с ручным приводом30 shut-off valve with manual actuator

32 распределительный клапан с ручным приводом32 hand-operated control valve

34 ответвление управления34 branch control

36 распределительный клапан36 control valve

38 отключающий клапан38 shutoff valve

40 запорный клапан40 check valve

42 (еще один) запорный клапан42 (another) shutoff valve

44 (еще один) распределительный клапан44 (another) control valve

Claims (16)

1. Гидравлическое управляющее устройство запорного механизма (1) предназначенной для добычи и транспорта ископаемого топлива арматуры, гидравлические и/или электрические компоненты какового управляющего устройства по меньшей мере частично заключены в теплоизолированный контейнер, отличающееся тем, что по меньшей мере часть заключенных в теплоизолированный контейнер компонентов погружена в гидробак управляющего устройства, находящаяся в каковом гидробаке гидрожидкость служит в качестве теплоаккумулирующего объема.1. The hydraulic control device of the locking mechanism (1) for the production and transport of fossil fuel fittings, the hydraulic and / or electrical components of which control device are at least partially enclosed in a thermally insulated container, characterized in that at least a portion of the components enclosed in a thermally insulated container immersed in the hydraulic tank of the control device, the hydraulic fluid located in which hydraulic tank serves as a heat storage volume. 2. Управляющее устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплоизолированный контейнер и гидробак выполнены с электрическим обогревом.2. The control device according to claim 1, characterized in that the insulated container and the hydraulic tank are electrically heated. 3. Управляющее устройство по п. 1, отличающееся тем, что предусмотрен дополнительный обогреваемый бак с водой, который размещен в теплоизолированном контейнере для образования дополнительного теплоаккумулирующего объема и который при этом имеет воздушную прослойку для компенсации расширения.3. The control device according to claim 1, characterized in that an additional heated water tank is provided, which is placed in a thermally insulated container to form an additional heat storage volume and which at the same time has an air gap to compensate for expansion. 4. Управляющее устройство по п. 2, отличающееся тем, что предусмотрен дополнительный обогреваемый бак с водой, который размещен в теплоизолированном контейнере для образования дополнительного теплоаккумулирующего объема и который при этом имеет воздушную прослойку для компенсации расширения.4. The control device according to p. 2, characterized in that an additional heated water tank is provided, which is placed in a thermally insulated container to form an additional heat storage volume and which at the same time has an air gap to compensate for expansion. 5. Управляющее устройство по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что предусмотрено отключающее средство (38) в виде управляемого в зависимости от температуры распределительного клапана, который погружен в гидробак и приводит в действие систему управления для закрытия арматуры при опускании температуры гидрожидкости в гидробаке ниже минимального значения.5. The control device according to one of paragraphs. 1-4, characterized in that a disconnecting means (38) is provided in the form of a control valve depending on the temperature, which is immersed in the hydraulic tank and actuates the control system to close the valve when lowering the temperature of the hydraulic fluid in the hydraulic tank below the minimum value. 6. Управляющее устройство по п. 5, отличающееся тем, что отключающее средство (38) обеспечивает снижение гидравлического давления в гидробаке, удерживающего запорный механизм (1) в его открытом положении.6. The control device according to claim 5, characterized in that the disconnecting means (38) reduces the hydraulic pressure in the hydraulic tank holding the locking mechanism (1) in its open position. 7. Управляющее устройство по п. 6, отличающееся тем, что предусмотрен распределительный клапан (36), который усилием предварительно сжатой пружины удерживается в открытом положении, в котором он соединяет запорный механизм (1) с гидробаком и к одной управляемой стороне которого возможно приложение управляемого отключающим средством (38) давления управления, под действием которого распределительный клапан (36) переключается в закрытое положение.7. A control device according to claim 6, characterized in that a distribution valve (36) is provided, which is held by a pre-compressed spring in an open position in which it connects the locking mechanism (1) to the hydraulic tank and to which one controlled side is possible control pressure disconnecting means (38), under which the control valve (36) switches to the closed position. 8. Управляющее устройство по одному из пп. 1-4, 6, 7, отличающееся тем, что гидрожидкость представляет собой силиконовое масло, которое сохраняет свои необходимые свойства вплоть до температуры в гидробаке -40°C.8. The control device according to one of paragraphs. 1-4, 6, 7, characterized in that the hydraulic fluid is a silicone oil that retains its necessary properties up to a temperature in the tank of -40 ° C. 9. Управляющее устройство по одному из пп. 1-4, 6, 7, отличающееся тем, что теплоизолированный контейнер снабжен обеспечивающей возможность доступа в него теплоизолированной дверцей, на внутренней стороне которой или непосредственно за которой расположены выбранные органы управления, которыми оснащено управляющее устройство.9. The control device according to one of paragraphs. 1-4, 6, 7, characterized in that the insulated container is provided with a heat-insulated door that allows access to it, on the inside of which or directly behind which are located the selected controls, which are equipped with a control device. 10. Управляющее устройство по одному из пп. 1-4, 6, 7, отличающееся тем, что предусмотрен по меньшей мере один мультипликатор (4), соединяемый через управляющие элементы с источником (10) рабочей среды для преобразования низкого давления от этого источника (10) рабочей среды в приводящее в действие запорный механизм высокое давление.10. The control device according to one of paragraphs. 1-4, 6, 7, characterized in that at least one multiplier (4) is provided, connected via control elements to a source of working medium (10) for converting low pressure from this source (10) of working medium into an actuating shut-off valve high pressure mechanism. 11. Управляющее устройство по п. 10, отличающееся тем, что мультипликатор (4) и/или источник (10) рабочей среды погружены/погружен в качестве гидравлических/гидравлического компонентов/компонента управляющего устройства в гидробак.11. The control device according to claim 10, characterized in that the multiplier (4) and / or source (10) of the working medium is immersed / immersed as hydraulic / hydraulic components / component of the control device in the hydraulic tank. 12. Управляющее устройство по одному из пп. 1-4, 6, 7, 11, отличающееся тем, что предусмотрен источник аварийного электропитания в виде по меньшей мере одной аккумуляторной батареи, который обеспечивает временное электроснабжение гидравлических компонентов управляющего устройства при нарушении основного электроснабжения.12. The control device according to one of paragraphs. 1-4, 6, 7, 11, characterized in that an emergency power source is provided in the form of at least one battery, which provides temporary power supply to the hydraulic components of the control device in case of a violation of the main power supply. 13. Управляющее устройство по одному из пп. 1-4, 6, 7, 11, отличающееся тем, что предусмотрен вспомогательный источник рабочей среды в виде по меньшей мере одного гидроаккумулятора для временного поддержания рабочего давления для работы управляющего устройства при отказе источника (10) рабочей среды.13. The control device according to one of paragraphs. 1-4, 6, 7, 11, characterized in that an auxiliary source of the working medium is provided in the form of at least one hydraulic accumulator for temporarily maintaining the working pressure for operation of the control device in case of failure of the source (10) of the working medium. 14. Управляющее устройство по п. 13, отличающееся тем, что предусмотрен предохранительный блок для приведения в действие запорного механизма (1), оснащенный гидравлически управляемыми предохранительными клапанами (24, 26) с функцией переключения в зависимости от давления и/или температуры, которые подсоединены по меньшей мере к вспомогательному источнику давления для по меньшей мере временного сохранения управляющей функции управляющего устройства при полном нарушении электроснабжения даже в отсутствие аварийного электропитания.14. The control device according to claim 13, characterized in that a safety block is provided for actuating the locking mechanism (1), equipped with hydraulically controlled safety valves (24, 26) with a switching function depending on the pressure and / or temperature that are connected at least to an auxiliary pressure source for at least temporarily maintaining the control function of the control device in the event of a complete power failure even in the absence of emergency power. 15. Управляющее устройство по п. 6 или 7, отличающееся тем, что параллельно отключающему средству (38) или распределительному клапану (36, 44) расположен клапан ограничения давления.15. A control device according to claim 6 or 7, characterized in that a pressure-limiting valve is located parallel to the disconnecting means (38) or the control valve (36, 44). 16. Управляющее устройство по п. 15, отличающееся тем, что клапан ограничения давления конструктивно выполнен в виде седельного или игольчатого клапана. 16. The control device according to p. 15, characterized in that the pressure limiting valve is structurally made in the form of a seat or needle valve.
RU2011146420/06A 2010-11-19 2011-11-16 Hydraulic equipment for valves intended for production and transportation of mainly fossil fuel RU2583175C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010060689 2010-11-19
DE102010060689.8 2010-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011146420A RU2011146420A (en) 2014-03-27
RU2583175C2 true RU2583175C2 (en) 2016-05-10

Family

ID=46021467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011146420/06A RU2583175C2 (en) 2010-11-19 2011-11-16 Hydraulic equipment for valves intended for production and transportation of mainly fossil fuel

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011055537B4 (en)
RU (1) RU2583175C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5456078A (en) * 1994-08-12 1995-10-10 Caterpillar Inc. Method of purging a hydraulic system
RU2258153C1 (en) * 2004-02-16 2005-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет Prestarting heating system of internal combustion engine and hydraulic drive of road-building machines
RU2330192C1 (en) * 2006-11-13 2008-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "АРМ ГАРАНТ" Electrically-driven air-operated ball-valve drive control device
RU2367770C1 (en) * 2008-05-20 2009-09-20 Закрытое Акционерное Общество Финансовая Компания "Центр-Космос-Нефть-Газ" Equipment system for gas field well controlling

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5456078A (en) * 1994-08-12 1995-10-10 Caterpillar Inc. Method of purging a hydraulic system
RU2258153C1 (en) * 2004-02-16 2005-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет Prestarting heating system of internal combustion engine and hydraulic drive of road-building machines
RU2330192C1 (en) * 2006-11-13 2008-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "АРМ ГАРАНТ" Electrically-driven air-operated ball-valve drive control device
RU2367770C1 (en) * 2008-05-20 2009-09-20 Закрытое Акционерное Общество Финансовая Компания "Центр-Космос-Нефть-Газ" Equipment system for gas field well controlling

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011055537A1 (en) 2012-05-24
DE102011055537B4 (en) 2019-12-05
RU2011146420A (en) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8539972B2 (en) Low consumption and intelligent safe gas-supply system using gas tanks
US8734056B2 (en) Underwater hydrocarbon transport and temperature control device
US8726676B2 (en) Thermodynamic pump for cryogenic fueled devices
CN111795293B (en) Storage tank for cryogenic liquefied gas
JP6640619B2 (en) Steam turbine valve drive
JP5373213B1 (en) Gas supply device and air or nitrogen supply device of nuclear power plant
US20150075623A1 (en) Valve device, storage system for liquefied gas fuel, vehicle, and storage method for liquefied gas fuel
EP3601871B1 (en) System for storing a gas in several tanks
JP2013228281A (en) Emergency reactor core cooling system and nuclear reactor facilities provided with the same
CN108700258B (en) Method for cooling a first cryogenic pressure vessel and motor vehicle having a pressure vessel system
EP2623745B1 (en) Gas turbine engine fuel return valve
RU2583175C2 (en) Hydraulic equipment for valves intended for production and transportation of mainly fossil fuel
JP5781575B2 (en) Remote control device and remote control device of nuclear power plant
RU2571701C2 (en) Valves for fossil fuel production and transport with safety unit
US20230375136A1 (en) Fuel delivery system
US20130199629A1 (en) Low temperature capable lpg tank heater & pressure accumulator
EP3023614A1 (en) Apparatus and method for cooling or heating the air inlet of a gas turbine
CN203532102U (en) LNG (liquefied natural gas) vehicular bottle liquid outlet pipeline
CN105658570A (en) Loading assembly for conveying pressurized gas stream and switching system for use in loading assembly
RU2571462C2 (en) Valves for fossil fuel production and transport with safety unit
RU2652541C1 (en) Heat supply system with automatic isolation of heat network in cause of emergency leaks in the heat network
CN103196227B (en) Conduction oil furnace capable of preventing conduction oil from coking in furnace tube and using method
JP2020148210A (en) Lng cold recovery system
RU2286291C1 (en) System for forming required thermal conditions
RU2761108C1 (en) Passive heat discharge system of the reactor plant