[发明专利]压杆触发型高压低压紧急关断阀

说明书

技术领域

本发明涉及天然气采输井场中用于保障场站设备或输气管道安全的高压低压紧急关断阀。

背景技术

在天然气采输井场地面安装有控制天然气输出的安全关断阀。这是因为上游管道、阀门或设备的某些故障会引起管道压力升高，从而对下游的管道或设备造成损害，甚至引发危险；另外当下游管道、阀门或设备的失效或破裂时，会引起管道压力的降低，在这种情况下天然气会排出到大气中，既污染了大气，又存在引起火灾和爆炸的隐患，并造成经济损失。井口安全关断阀的作用是当管道压力升高到高压设定值和当管道压力下降到低压设定值时，都能及时关闭天然气管道，从而保护设备，减少经济损失，减小安全隐患。

目前大多数井口安全关断阀有两种结构：第一种由两个独立的阀门串联，一个阀门在高压关断，另一个阀门在低压关断；第二种由一个阀门和和液压控制系统两部分组成，液压控制系统的各个功能部件是分别独立安装的，部件与部件之间采用管线进行连接，这样一来，就造成了各部件之间的连接管线长、连接接头多的局面，使得潜在泄漏点明显增多。另外，关断阀本身的运动部件也较多，这些因素都会造成整个关断阀系统的可靠性下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种压杆触发型高压低压紧急关断阀。此关断阀能够实现当管道压力高于高压设定值和当管道压力低于低压设定值时都能及时关断管道。其在管道压力高于高压设定值时，由细长杆的压杆失稳触发阀门的关断；其在管道压力低于低压设定值时；由细长杆的滑出触发阀门的关断。此紧急关断阀具有触发精度高、结构简单、稳定性好和复位方便等优点。

本发明的技术方案如下：

一种压杆触发型高压低压紧急关断阀，其主要部件包括阀体、阀瓣、阀座、阀杆、挡块、阀盖、细长杆、杆笼、杆帽、弹簧、滑杆和复位螺母等。阀门的工作原理如下：阀杆受到阀体内外压差的作用，产生一个向上的轴向力。此轴向力通过细长杆传递到滑杆上，使细长杆上端与滑杆接触，并产生摩擦力。正常工况下，细长杆的固有轴向力能够支撑阀杆的轴向力，达到二力平衡。同时细长杆上端与滑杆之间的摩擦力足以抵抗弹簧对滑杆的回弹力，使滑杆静止不动，此时阀门保持打开状态。在非正常工况下，当管道压力超过阀门高压设定值时，阀杆在阀体内外压差的作用下产生的轴向力大于细长杆固有的轴向支撑力。此时细长杆发生失稳，同时阀杆在内外压差的推动下向上移动，使阀瓣进入阀座形成密封，从而关闭阀门。当管道压力低于阀门低压设定值时，细长杆上端与滑杆之间的摩擦力小于弹簧对滑杆的回弹力，滑杆向右滑动，细长杆穿过滑杆上的孔，滑入杆帽上端。此时阀杆失去了细长杆的支撑力，在内外压差的推动下向上移动，使阀瓣进入阀座形成密封，从而关闭阀门。其中细长杆是此关断阀的触发部件，细长杆的失稳或滑出实现了阀门的关断。

本发明的有益效果如下：

1.压杆触发型高压低压紧急关断阀可以实现当管道压力超过高压设定值或低于低压设定值时都能够关断阀门；

2.压杆触发型高压低压紧急关断阀采用细长杆作为触发部件，因为细长杆的失稳遵循欧拉公式，所以本发明在管道压力高于高压设定值时具有较高的触发精度。

3.压杆触发型高压低压紧急关断阀结构简单，只有两个运动部件一阀杆和滑杆，而且阀杆和滑杆只做直线运动，其运动可靠性和密封可靠性较高。

4.压杆触发型高压低压紧急关断阀关断后的复位过程也就是细长杆的更换或复位过程。整个过程操作时间短，无需特殊工具，简单易行。

附图说明

附图1为本发明涉及的压杆触发型高压低压紧急关断阀的主要结构；

附图2为本发明涉及的压杆触发型高压低压紧急关断阀在正常工况下工作时的示意图；

附图3为本发明涉及的压杆触发型高压低压紧急关断阀在压力高于设定值而触发关断时的示意图；

附图4为本发明涉及的压杆触发型高压低压紧急关断阀在压力低于设定值而触发关断时的示意图；

附图5为本发明涉及的压杆触发型高压低压紧急关断阀复位时的示意图；

具体实施方式

一种压杆触发型高压低压紧急关断阀，其主要部件包括阀体1、阀瓣2、阀座3、阀杆4、挡块5、阀盖6、细长杆7、杆笼8、杆帽9、弹簧10、滑杆11和复位螺母12等。如图1所示。其中细长杆7是压杆触发型高压低压紧急关断阀的触发部件。