CN105757320A - 自动管线截断阀 - Google Patents

Abstract

自动管线截断阀，十年后我国长途输送石油天然气的管线将超过目前全国铁路总长度。通径从200mm到1400mm短则几十公里长则上千公里，每不到32公里设一个管线截断阀室，无人值守。发生地震、泥石流、洪水及人为破坏使管线发生断裂时派人驱车几十公里上百公里去关阀，常因路远和受阻待抢险人员到达现场，严重的经济损失和环境灾难已经造成了。自动管线截断阀利用管线运行的压力储能，在管线发生断裂时，能自动用液压动作筒活塞杆拉动杠杆、阀杆关闭阀门。不用人操作和遥控，能最及时可靠地关闭阀门，最大限度地减轻经济损失和环境灾难。

Description

自动管线截断阀

一、所属技术领域：

长途输送原油、成品油、天然气的管线通径从200mm到1400mm短则几十公里、长则上千公里。为了防备在发生地震、泥石流、洪水及人为破坏使管线发生断裂时减轻经济损失和环境灾难，每不超过32公里就要设一个管线截断阀室。预计，十年后我国管线的长度将超过目前我国铁路的总长度。涉及管线安全和环境保护的问题将越来越严峻。

二、背景技术

由于管线截断阀室往往远离居民点，环境恶劣，平时阀门处于常开位置不需要操作，一般无人值守。寻线员一天或几天巡查一次。在管线发生意外断裂时派抢险人员驱车几十公里上百公里前往关闭阀门，不能在第一时间制止泄漏。

三.发明内容

(一)要解决的技术问题：

本发明的目的是创造一种，在长途输送原油、成品油、天然气的管线发生意外断裂管线内压力下降时，能够自动关闭管线的自动管线截断阀。

(二)解决技术问题采用的技术方案：

利用管线正常运行的压力，通过压力接力瓶把压力传递给变压器油并储存在蓄压缸内。在管线发生意外断裂压力下降到设定压力以下时，蓄压缸内的变压器油出来推动液压动作筒内活塞，活塞桿带动杠杆、阀杆关闭主密封付完成管线截断。

(三).本发明有益的效果

长途输送原油、成品油、天然气的管线短则几十公里长则上千公里每不超过32公里设一个管线截断阀室，大多数阀室无人值守。每天或几天巡线员巡查一次。如果发生地震、泥石流、洪水及人为破坏使管线发生断裂时，抢险人员接到调度室的指令驱车几十公里上百公里去关闭阀门。由其在地震、泥石流、洪水的情况下路途艰难，待抢险人员到达现场，通径1米多的管线泄漏量可能已经造成巨大的经济损失和严重的环境灾难了。

有人设想用网络技术，用电力遥控一键搞定。在地震、泥石流、洪水、人为破坏的情况下光纤信息***，电力遥控***也难保全。

自动管线截断阀能作到，只要管线发生断裂压力下降到设定压力以下时，不需要人员操作或遥控，能自动迅速关闭管线。作到最及时可靠，最大限度地减轻经济损失和环境灾难。

四.附图说明：

附图为自动管线截断阀示意图：

1.滑阀2.单向阀3.压力接力瓶4.橡胶内胆5.加油口6.管接口7.排空阀8.小球阀9.管线压力输出管接口10.限位桩11.主阀盖12.主阀杆13.杠杆14.液压动作筒基座15.充气口16.蓄压缸17.活塞18.液压动作筒19.活塞杆20.活塞21.主密封付

五.具体实施方法

由于无臂旋启阀的阀阻最小、密封可靠、故障少、开启时主密封付有自开力矩、主密封付启闭摩擦力矩最小、成本低，以无臂旋启阀作主阀(无臂旋启阀专利号：ZL200810213060.6)。管线压力输出管接口〔9〕、设在无臂旋启阀主密封副〔21〕下游阀体或阀盖上的任意一点上。主要由无臂旋启阀、小球阀〔8〕、排空阀〔7〕、压力接力瓶〔3〕、蓄压缸〔16〕、单向阀〔2〕、滑阀〔1〕、液压动作筒〔18〕杠杆〔13〕组成；固定液压动作筒的基座〔14〕与主阀盖〔11〕一体；液压动作筒〔18〕用螺栓、销子或焊接固定在液压动作筒基座〔14〕上，液压动作筒〔18〕中心线与管线成90度；主密封付〔21〕关闭时，活塞杆〔19〕处于缩入状态；压力接力瓶〔3〕和蓄压缸〔16〕单向阀〔2〕设置在专门设计的支架上，滑阀〔1〕、单向阀〔2〕固定在支架上，按图用油管连接各部；压力接力瓶〔3〕和蓄压缸〔16〕的容积都不小于液压动作筒〔18〕容积的四倍；压力接力瓶〔3〕上部有加油口〔5〕和与小球阀〔8〕相连的管接口〔6〕，管接口〔6〕的下端与压力接力瓶〔3〕内的橡胶内胆〔4〕里连通；压力接力瓶〔3〕下部的油管与单向阀〔2〕阀体相连，在单向阀〔2〕阀体内分成两条路，一条路用油管连接液压动作筒〔18〕无活塞杆〔19〕的一侧；另一条路又分成两条路，一条路经单向阀〔2〕用油管连接蓄压缸〔16〕、滑阀〔1〕一个进油口上，滑阀〔1〕出油口用油管连接在液压动作筒〔18〕有活塞杆〔19〕一侧；不经过单阀的另一条路用油管连接在滑阀〔1〕另一个进油口上；蓄压缸〔16〕的上部有充气口〔15〕。装配完成后守先向压力接力瓶〔3〕的加油口〔5〕加变压器油至满，封闭加油口〔5〕；向充气口〔15〕里充气至管线压力的二分之一，用堵封闭充气口〔15〕；把活塞杆〔19〕推到缩入状态；把滑阀〔1〕搬到单向阀〔2〕来的油不能通过的位置；打开小球阀〔8〕，管线内介质充入压力接力瓶〔3〕内的橡胶内胆〔4〕里，橡胶内胆〔4〕膨胀挤压变压器油向***内充压(注意排出***内气体)，在活塞〔20〕两侧力量差的作用下向有活塞杆〔19〕一侧运动，活塞杆〔19〕推动杠杆〔13〕打开主密封付〔21〕至全开，限位桩〔10〕保证对正通道；另一条管路高压变压器油通过单向阀〔2〕进入蓄压缸〔16〕内推活塞〔17〕向上压缩气体储压；把滑阀〔1〕搬到单向阀〔2〕来的油能通过的位置，自动管线截断阀已经进入待命状态。

当长途输送原油、成品油、天然气的管线发生意外断裂时，管线内压力下降，压力接力瓶〔3〕内压力下降、液压动筒〔18〕无活塞杆〔19〕一侧的压力下降。由于单向阀〔2〕控制着蓄压缸〔16〕和液压动作筒〔18〕有活塞杆〔19〕一侧的压力不变，滑阀〔1〕处于单向阀〔2〕来的油能通过的位置，，活塞〔20〕在蓄压缸〔16〕内高压变压器油的推动下向无活塞杆〔19〕一侧运动，活塞杆〔19〕拉动杠杆〔13〕关闭主密封付〔21〕实现截断管线。

管线修好后，把滑阀〔1〕搬到单向阀〔2〕来的油不能通过的位置，开泵，主密封付〔21〕在管线内压力作用下有自开力矩，活塞〔20〕两侧压强等同，有效面积有活塞杆〔19〕一侧小于无活塞杆〔19〕一侧，在力量差的作用下活塞被推向有活塞杆〔19〕一侧，活塞杆〔19〕推动杠杆〔13〕打开主密封付〔21〕直至全开(开启之初可人工助力)。把滑阀〔1〕搬到单向阀〔2〕来的油能通过的位置充满蓄压缸，自动管线截断阀又进入待命状态。

管线没发生断裂，压力也没下降，需要关闭自动管线截断阀的操作：关闭小球阀〔8〕打开排空阀〔7〕自动管线截断阀既可自动关闭。需要再打开：关闭排空阀〔7〕打开小球阀〔8〕把滑阀〔1〕搬到单向阀〔2〕来的油不能通过的位置，自动管线截断阀自动打开。再把滑阀〔1〕搬到单向阀〔2〕来的油能通过的位置，自动管线截断阀又进入待命状态。

滑阀〔1〕的工位可以用手操作也可以电力遥控操作。可以用两个小阀代替滑阀〔1〕。本文提及的变压器油也可以用其它液压油代替。主阀〔无臂旋启阀〕中法兰、连接法兰可以做成全焊式也可以做成螺栓连结式。阀杆〔12〕上下的轴承可以用滚动轴承也可以用铜套做轴承，铜套内外加工出装O型圈的槽同时解决阀杆部密封。

单向阀〔2〕阀体上有一个进油口四个出油口，单向阀〔2〕靠钢球控制，靠自重复位，钢球滑道孔上部焊接的限位封堵上有限位桩能防止钢球堵住出油孔。安装单向阀体时必需封堵在上垂直安装。

连接各部的管接头由焊接座、焊管接头、橡胶O形圈、压紧螺母四部份组成。焊接座内有配合孔外有螺纹，焊管接头内有通油孔，一端有配合柱，配合柱上有装O形圈的槽，中段有与螺母压紧的肩台，另一端和油管焊接，压紧螺母内有螺纹另一端有压紧肩台。压力接力瓶〔3〕的加油口〔5〕的封堵和管接头结构相同只是焊管接头内无孔。蓄压缸〔16〕上的充气口〔15〕是上述单向阀和管接头的结合，也有钢球、限位桩、压紧螺母、无孔的焊管接头。

Claims (3)

1.一种自动管线截断阀，该阀包括无臂旋启阀、小球阀、排空阀、压力接力瓶、蓄压缸、单向阀、滑阀、液压动作筒、杠杆和一些油管组合成。其特征是：在无臂旋启阀主密封付下游阀体或阀盖上设管线压力输出管接口，并用油管连接小球阀、压力接力瓶内的橡胶内胆或活塞下部、排空阀(压力接力瓶是橡胶内胆式或活塞缸式)；压力接力瓶橡胶内胆的外部或活塞的上部通过加油口加变压器油或其它液压油：压力接力瓶内变压器油的出口油管连接在单向阀阀体上，在单向阀阀体内分成两条路，一条路用油管连接在液压动作筒无活塞杆一侧；另一条路又分成两条路，一条路用油管连接在滑阀一个进油口上或一个小阀上，小阀或滑阀的出口用油管连接在液压动作筒有活塞杆一侧；另一条路通过单向阀用油管连接在蓄压缸橡胶内胆外或活塞下部(蓄压缸是橡胶内胆式或活塞缸式)；蓄压缸的上部有充气口能向橡胶内胆里或活塞的上部充气；通过单向阀的油路还用油管连接滑阀另一个进口或另一个小阀上，滑阀出口或小阀出口用油管连接在液压动作筒有活塞杆一侧；活塞杆与杠杆相连，杠杆又与无臂旋启阀阀杆相连。

2.权利要求1所述连接各部的油管用管接头连接，该管接头包括焊接座、焊管接头、橡胶O形圈、压紧螺母组成，其特征是焊接座焊到要连接的部件上，把压紧螺母暂时串到油管上，把油管焊到焊管接头上，把橡胶O形圈装到焊管接头上的密封槽里，把焊管接头***焊接座配合孔里，旋紧压紧螺母完成连接。

3.权利要求1所述单向阀，该单向阀包括阀体、钢球、封堵限位桩组成，其特征是阀体上有进油孔、钢球孔、内锥阀座孔、出油孔，钢球装在钢球孔内，把封堵限位桩焊到钢球孔上端，钢球靠自重复位，必需垂直安装。封堵限位桩可以防止钢球堵住出油孔。