專利名稱：一種油氣井口安全截?cái)嘌b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種油氣井口安全截?cái)嘌b置，用于對(duì)高壓油氣井井口的安全控制，屬于機(jī)電一體化石油天然氣安全生產(chǎn)的裝備制造技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中，在高壓油氣井的生產(chǎn)過(guò)程中，由于各種不同的原因，常常會(huì)發(fā)生漏氣、起火、爆管等緊急情況，發(fā)生這些情況時(shí)，如果不能及時(shí)關(guān)閉井口，泄出的石油天然氣就會(huì)大量從井中涌出，有害氣體對(duì)環(huán)境和生命造成極大的危害，為了能在事故發(fā)生之前就及時(shí)關(guān)閉井口，目前采用的截?cái)嘌b置在火焰探測(cè)方面用的是熔斷式火焰探測(cè)器，在井口壓力的檢測(cè)方面采用的是感測(cè)壓力導(dǎo)閥進(jìn)行壓力檢測(cè)，然后由通道設(shè)置在閘板上部的上通式氣動(dòng)截止閥執(zhí)行關(guān)閉或開啟井口的工作，上通式氣動(dòng)截止閥依靠獲得背壓而將設(shè)置在其執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的彈簧壓下，并推動(dòng)閘板向下開啟閘板，如果發(fā)生火災(zāi)的情況時(shí)，火焰將熔斷器融化，或者由于爆管造成的壓力急降，信號(hào)就會(huì)傳給控制裝置，并切斷輸給感測(cè)壓力導(dǎo)閥的背壓氣源，由于感測(cè)壓力導(dǎo)閥是依靠輸入的氣體壓力與閥中的彈簧產(chǎn)生平衡而接通輸給下通式氣動(dòng)截止閥所需的氣體，所以，一旦感測(cè)壓力導(dǎo)閥失去壓力，就會(huì)關(guān)閉給下通式氣動(dòng)截止閥供氣的通道，下通式氣動(dòng)截止閥失去了壓力，活塞就會(huì)在彈簧的作用下被推向上方而關(guān)閉閥中的閘板；現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是熔斷式火焰探測(cè)器需要在火燃起后將其中的可融片融化后才能起作用，因此其反應(yīng)很慢，下通式氣動(dòng)截止閥是依靠設(shè)置在其中的彈簧復(fù)位而推動(dòng)活塞并關(guān)閉閘板的，但是由于油氣井口安全截?cái)嘌b置是一種安全保護(hù)裝置，在日常的生產(chǎn)中不會(huì)經(jīng)常動(dòng)作，而且由于其執(zhí)行氣體就是從氣井采出的井口氣，這些氣體中含有大量的腐蝕物質(zhì)，長(zhǎng)時(shí)間的不動(dòng)和天然氣的腐蝕就有可能對(duì)復(fù)位彈簧造成嚴(yán)重的問(wèn)題，使其在需要復(fù)位時(shí)而不能復(fù)位，并因此造成事故。
本實(shí)用新型的目的是要設(shè)計(jì)一種由單片機(jī)控制進(jìn)行井場(chǎng)火焰檢測(cè)、由單片機(jī)控制對(duì)油氣井的高、低壓力、溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制的高壓油氣井安全截?cái)嘌b置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括氣動(dòng)截止閥和控制裝置，氣動(dòng)截止閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的活塞16由上下氣缸進(jìn)氣推動(dòng)，并且是獨(dú)立供氣推動(dòng)，氣動(dòng)截止閥中的閘板通孔21開在閘板20的下部，為下通式氣動(dòng)截止閥；控制裝置包括單片機(jī)，紫外線火焰探測(cè)器1、高、低壓壓力傳感器12和14和溫度傳感器15；紫外線火焰探測(cè)器1，高低壓壓力傳感器12和14以及溫度傳感器15分別將測(cè)到的火情、運(yùn)行壓力狀況和溫度狀況傳輸給控制箱中的單片機(jī)，單片機(jī)將獲得的數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，然后作出關(guān)閉或者繼續(xù)運(yùn)行的決定，以達(dá)到對(duì)油氣井井口天然氣生產(chǎn)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)在發(fā)生緊急情況下對(duì)油氣井的截?cái)唷?br> 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于采用了紫外線火焰探測(cè)器對(duì)火焰進(jìn)行檢測(cè)，并由單片機(jī)對(duì)獲得的信息進(jìn)行判斷，具有準(zhǔn)確、反應(yīng)快的特點(diǎn)；采用高低壓壓力傳感器對(duì)運(yùn)行壓力進(jìn)行檢測(cè)，由單片機(jī)進(jìn)行判斷，可以對(duì)運(yùn)行中的壓力、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)直觀的顯示和監(jiān)控，而且同樣具有反應(yīng)準(zhǔn)確、執(zhí)行快速的特點(diǎn)，同時(shí)，由于氣動(dòng)截止閥的活塞是由上下氣缸分別進(jìn)氣推動(dòng)向上或者現(xiàn)下，使用的執(zhí)行氣體是獨(dú)立提供的，因此，沒有彈簧，也沒有彈簧被腐蝕的問(wèn)題。


圖1為本實(shí)用新型的裝配示意圖。
圖2為本實(shí)用新型氣動(dòng)截止閥的放大截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的實(shí)施例，本實(shí)用新型包括氣動(dòng)截止閥6和控制裝置，在所述氣動(dòng)截止閥6的閥體內(nèi)出口端設(shè)置有一個(gè)密封套23，密封套23與氣動(dòng)截止閥6的閥體內(nèi)出口端設(shè)置有密封圈22，氣動(dòng)截止閥閘板20的通孔21開在閘板的上端，在氣動(dòng)截止閥6的上部是一個(gè)執(zhí)行氣缸7，執(zhí)行氣缸7中設(shè)置有活塞16，活塞16的下端由活塞連桿18與設(shè)置在閥體內(nèi)的閘板20相連接，為了密封，在活塞連桿18與閥體的接觸面上設(shè)置有密封套19；在執(zhí)行氣缸7外部的上下端設(shè)置有輸入高壓氣體的接管8和9；在采氣井口3的上面設(shè)置有一個(gè)紫外線火焰探測(cè)器1；控制裝置分別與設(shè)置在采氣井口3上面的紫外線火焰探測(cè)器1、設(shè)置在采氣井口出口端的高壓傳感器12、低壓傳感器14和溫度傳感器15相連接，高壓傳感器12安裝在氣動(dòng)截止閥6與針形截流閥13之間，低壓傳感器14和溫度傳感器15設(shè)置在針形截流閥13的后面，為了限定火焰探測(cè)器1探測(cè)的范圍，在紫外線火焰探測(cè)器1的外面設(shè)有一個(gè)喇叭口向下的罩子2；操作時(shí)，按下設(shè)置在控制箱11上的電源開關(guān)，通電后的油氣井口安全截?cái)嘌b置就時(shí)刻處在警戒的狀態(tài)下，同時(shí)可以在顯示屏10上直觀的讀出運(yùn)行狀態(tài)的高壓壓力，低壓壓力，出口的溫度和油氣井口安全截?cái)嘌b置是處于關(guān)閉還是處于開啟的情況；運(yùn)行過(guò)程中如果井口的高壓壓力超過(guò)設(shè)定的值，高壓傳感器12就會(huì)將測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給設(shè)置在控制箱11中的單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)與設(shè)定值的對(duì)比后，確定有危險(xiǎn)時(shí)，就會(huì)立即報(bào)警并啟動(dòng)關(guān)閉截?cái)嘌b置的程序，啟動(dòng)關(guān)閉程序時(shí)，執(zhí)行氣通過(guò)接管8進(jìn)入執(zhí)行氣缸17的上部，活塞16在壓力的推動(dòng)下向下移動(dòng)而關(guān)閉截止閥；在運(yùn)行過(guò)程中，如果在針形截流閥13以后的管道發(fā)生爆管，管道中的輸氣壓力就會(huì)急劇下降，這時(shí)，設(shè)置在針形截流閥13后的低壓傳感器14就會(huì)將測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給設(shè)置在控制箱11中的單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)與設(shè)定值的對(duì)比后，確定發(fā)生天然氣有大量的泄漏時(shí)，就會(huì)立即報(bào)警并啟動(dòng)關(guān)閉截?cái)嘌b置的程序，執(zhí)行氣通過(guò)接管8進(jìn)入執(zhí)行氣缸17的部，活塞16在壓力的推動(dòng)下向下移動(dòng)而關(guān)閉截止閥；在發(fā)生超高壓的危險(xiǎn)情況或者泄漏的情況時(shí)，在發(fā)出報(bào)警的同時(shí)，具體的數(shù)據(jù)都會(huì)顯示在顯示屏10上，以便于工作人員判斷和處理；在超高壓的危險(xiǎn)情況或者泄漏的情況處理完畢后，按下復(fù)位按鈕，單片機(jī)會(huì)接通執(zhí)行氣體，使其通過(guò)接管9進(jìn)入氣缸17的下部并推動(dòng)活塞16向上而開啟氣動(dòng)截止閥6，恢復(fù)輸氣的運(yùn)行；在生產(chǎn)過(guò)程中，如果井場(chǎng)發(fā)生火情，設(shè)置在采氣井口3上方的紫外線火焰探測(cè)器1會(huì)立刻測(cè)到，并通過(guò)連接線4將信號(hào)傳輸給控制裝置的單片機(jī)，單片機(jī)將立即報(bào)警，同時(shí)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如果數(shù)值大于設(shè)定的值，就會(huì)啟動(dòng)關(guān)閉截?cái)嘌b置的程序而關(guān)閉井口，如果測(cè)得的數(shù)值在許可的范圍內(nèi)，在設(shè)定延時(shí)后，將會(huì)恢復(fù)正常的運(yùn)行，為了不擴(kuò)大火焰的探測(cè)范圍，在火焰探測(cè)器1的上方設(shè)置有一個(gè)喇叭口向下的罩子2，喇叭口的角度可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。
權(quán)利要求1.一種油氣井口安全截?cái)嘌b置，包括氣動(dòng)截止閥和控制裝置，其特征在于a.所述控制裝置包括一個(gè)分別與紫外線火焰探測(cè)器、高壓傳感器和低壓傳感器連接的單片機(jī)，單片機(jī)是設(shè)置在控制箱中的；b.在所述氣動(dòng)截止閥的閥體內(nèi)出口端有一個(gè)密封套，氣動(dòng)截止閥閘板的通孔開在閘板的上端，在氣動(dòng)截止閥上部的執(zhí)行氣缸中設(shè)置有活塞，活塞的下端由活塞連桿與設(shè)置在閥體內(nèi)的閘板相連接，在活塞連桿與閥體的接觸面上設(shè)置有密封套，執(zhí)行氣缸外部的上下端設(shè)置有輸入高壓氣體的接管；c.所述控制裝置分別與紫外線火焰探測(cè)器、高壓傳感器、低壓傳感器和溫度傳感器相連接，紫外線火焰探測(cè)器設(shè)置在采氣井口的上面，紫外線火焰探測(cè)器的外面有一個(gè)罩子，高壓傳感器安裝在氣動(dòng)截止閥與針形截流閥之間，低壓傳感器和溫度傳感器設(shè)置在針形截流閥的后面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣井口安全截?cái)嘌b置，其特征在于所述設(shè)置在紫外線火焰探測(cè)器外面的罩子，其喇叭口是向下的。
專利摘要一種油氣井口安全截?cái)嘌b置，用于對(duì)高壓油氣井井口的安全控制，屬于石油天然氣安全生產(chǎn)裝備制造技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型改變了目前采用熔斷式火焰探測(cè)器探測(cè)火情、采用感測(cè)壓力導(dǎo)閥進(jìn)行壓力檢測(cè)、采用上通式氣動(dòng)截止閥并依靠彈簧復(fù)位關(guān)閉閘門的方式，本使用新型由紫外線檢測(cè)火情、由高低壓傳感器感測(cè)油氣運(yùn)行的壓力，并由單片機(jī)進(jìn)行控制，氣動(dòng)截止閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中由獨(dú)立供氣上下推動(dòng)活塞，氣動(dòng)截止閥為下通式截止閥；由紫外線火焰探測(cè)器進(jìn)行火情檢測(cè)，由高低壓壓力傳感器對(duì)運(yùn)行壓力進(jìn)行檢測(cè)，并由單片機(jī)對(duì)獲得的信息進(jìn)行判斷，具有準(zhǔn)確、反應(yīng)快和執(zhí)行快速的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B33/03GK2756822SQ20042003358
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月5日
發(fā)明者曾凡蘇, 鄒華吉, 舒萍, 曾登明 申請(qǐng)人:曾凡蘇