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CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥設(shè)計(jì)

  • 發(fā)布日期:2014-09-16      瀏覽次數(shù):2786
    •                         CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥設(shè)計(jì)

                               上海申弘閥門有限公司
      摘要CNG地下儲(chǔ)氣井儲(chǔ)氣是國內(nèi)CNG加氣站的儲(chǔ)氣方式,但目前這種儲(chǔ)氣井沒有安全裝置,存在事故隱患。為此,設(shè)計(jì)了CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥。這種安全閥由閥體、液壓缸、套筒、推桿、閥套、底套閥座、底套、環(huán)形閥座和下接頭等組成。上海申弘閥門有限公司主營閥門有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。當(dāng)儲(chǔ)氣井地面設(shè)備損壞可能發(fā)生天然氣泄漏時(shí),安全閨通過液壓控制,能自動(dòng)及時(shí)關(guān)閉CNG地下儲(chǔ)氣井與地面的通道,避免發(fā)生重大事故。該閥具有節(jié)能、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用等特點(diǎn)。
      關(guān)鍵詞CNG儲(chǔ)氣井安全閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
      車用CNG一般采用儲(chǔ)氣瓶組或儲(chǔ)氣罐的地上儲(chǔ)氣方式,自從20世紀(jì)90年代初,四川省在國內(nèi)*了儲(chǔ)氣井技術(shù)?以后,儲(chǔ)氣井儲(chǔ)氣就成為我國車用CNG加氣站的儲(chǔ)氣方式。目前我國設(shè)計(jì)使用的儲(chǔ)氣井沒有安全裝置,天然氣一旦泄漏并聚集在周圍環(huán)境中,將成為惡性事故的重大隱患,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。國外儲(chǔ)氣井中有安全閥,但結(jié)構(gòu)大都太復(fù)雜,不能用于我國儲(chǔ)氣井。為此,筆者設(shè)計(jì)了CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥。當(dāng)某種原因使儲(chǔ)氣井的地面設(shè)備遭到破壞時(shí),這種安全閥能自動(dòng)及時(shí)關(guān)閉地下儲(chǔ)氣井與地面的通道,避免儲(chǔ)氣井中天然氣泄漏造成重大的災(zāi)難。技術(shù)分析
      1.結(jié)構(gòu)
      CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示。它主要由閥體、液壓缸、套筒、推桿、閥套、底套閥座、底套、環(huán)形閥座和下接頭等組成。閥體的環(huán)形內(nèi)壁中間部位與液壓缸和套筒配合的地方開有一些特殊結(jié)構(gòu)的槽,從CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥的部分截面A—A與曰一日全剖視圖可以看到這些槽。液壓缸位于套筒的上方,在閥體的淺槽里滑動(dòng),如安全閥部分截面A—A的全剖視圖所示;套筒在閥體的深槽里滑動(dòng),如安全閥部分截面曰一曰的全剖視圖所示。液壓缸、套筒和推桿是可以相互滑動(dòng)的。彈簧套在推桿上,卡在推桿的凸臺(tái)與閥套的環(huán)形凹槽里,當(dāng)液壓力使推桿上下滑動(dòng)時(shí),彈簧伸縮,起緩沖的作用,閥套的環(huán)形凹槽可以為彈簧導(dǎo)向。液壓缸上開有液壓油孔,通過液壓油孔給液壓缸中輸入液壓油,進(jìn)而推動(dòng)液壓缸、套筒在閥體滑槽中滑動(dòng)H1。


      圖1 CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥結(jié)構(gòu)示意圖
      l一閥體;2一液壓缸;3~套筒;4一推桿;5一閥套;6一底套閥座;7一液缸套;8、I l一密封圈;9一彈簧;10一底套;I 2一環(huán)形閥座;I 3一下接頭

      2.工作原理
      CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥的工作原理是婦。從液壓油孔處壓入液壓油,液壓油推動(dòng)液壓缸順著液缸套的內(nèi)壁向下滑動(dòng),液壓缸又向下頂著套筒一起在閥體的環(huán)形內(nèi)壁的中間部位的深槽中滑動(dòng),如圖1的CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥的部分截面A—A與B一曰的全剖視圖所示。同時(shí),套筒推動(dòng)推桿向下移動(dòng),使套在推桿上的彈簧在閥套的環(huán)形凹槽里壓縮,當(dāng)液壓力使套筒在閥體的環(huán)形內(nèi)壁的槽里向下移動(dòng)卡在閥體內(nèi)壁特殊滑槽下端的淺槽里時(shí),底套也正好頂進(jìn)環(huán)形閥座,這樣安全閥處于關(guān)閉狀態(tài),儲(chǔ)氣井與地面的通道關(guān)閉,液控管線把液壓力泄掉。安全閥關(guān)閉并泄壓后,套筒還卡在閥體的環(huán)形內(nèi)壁的特殊滑槽下端的淺槽里,不能向上移動(dòng),推桿卡在套筒下端,彈簧在推桿和閥套作用下處于平衡,安全閥一直處于關(guān)閉狀態(tài)。在正常生產(chǎn)時(shí),要打開關(guān)閉的安全閥,同樣,從液壓油孔處壓入液壓油,液壓油推動(dòng)液壓缸移動(dòng),使卡在閥體內(nèi)壁的特殊滑槽的下端的淺槽里的套簡向下移動(dòng)到淺槽外,瞬間泄去液壓力,套筒就沿閥體環(huán)形內(nèi)壁中間部位下端淺槽鄰著的另一深槽向上運(yùn)動(dòng),彈簧和推桿跟著套筒向上移動(dòng),直到套筒卡到閥體滑槽的上端,同時(shí),安全閥處于打開狀態(tài),天然氣從排氣孔排出。
      3.主要技術(shù)指標(biāo)
      閥體壓力:32 MPa;工作壓力:25 MPa;密封壓力:27 MPa;適用介質(zhì):CNG或其它高壓氣體;使用溫度范圍:一20—100 oC;下接頭聯(lián)接螺紋:73 mm(2N英寸)TBG。
      4.性能特點(diǎn)
      (1)CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥安裝在高壓地下儲(chǔ)氣井中,用液壓控制,一旦天然氣泄漏,液壓力會(huì)使CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥自動(dòng)及時(shí)關(guān)閉,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氣井與地面通道的可靠關(guān)閉¨-。
      (2)這種閥采用特殊的液壓缸、套筒和閥體結(jié)構(gòu),相互裝配,當(dāng)CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥打開或關(guān)閉的瞬間,即可泄去液壓力,因而具有節(jié)能,延長使用壽命,降低成本的特點(diǎn)。
      (3)該閥用液壓控制,安全性好,易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),同時(shí)操作簡單、方便、省力。
      (4)CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥以油液為工作介質(zhì),工作平穩(wěn),反應(yīng)速度快、沖擊小。
      結(jié)論
      (1)CNG地下儲(chǔ)氣井安全閥結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,便于現(xiàn)場操作工人熟練掌握。
      (2)該閥節(jié)約能源,使用壽命長、成本低,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
      (3)安全可靠,為CNG地下儲(chǔ)氣井的實(shí)際使用提供安全保證。
      (4)該產(chǎn)品已申報(bào)國家實(shí)用新型。
      參考文獻(xiàn)
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      4周震.安全閥.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002:67~8l
      5劉清友,祝效華,劉繪清.KY65—21新型海洋采油氣井口裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化.天然氣工業(yè),2003,23(7):54—與本文相關(guān)的論文有:安全閥定期檢驗(yàn)辦事指南

       

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