上海申弘閥門(mén)有限公司
摘要CNG地下儲(chǔ)氣井儲(chǔ)氣是國(guó)內(nèi)CNG加氣站的儲(chǔ)氣方式，但目前這種儲(chǔ)氣井沒(méi)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(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)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(guò)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(mén)、電動(dòng)閥門(mén)、高壓閥門(mén)、中壓閥門(mén)、低壓閥門(mén)、水力控制閥、真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。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(guò)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(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chē)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(guó)內(nèi)*了儲(chǔ)氣井技術(shù)?以后，儲(chǔ)氣井儲(chǔ)氣就成為我國(guó)車(chē)用CNG加氣站的儲(chǔ)氣方式。目前我國(guó)設(shè)計(jì)使用的儲(chǔ)氣井沒(méi)有安全裝置，天然氣一旦泄漏并聚集在周?chē)h(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(guó)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(guó)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(kāi)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(kāi)有液壓油孔，通過(guò)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(kāi)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(jiǎn)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(kāi)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(kāi)或關(guān)閉的瞬間，即可泄去液壓力，因而具有節(jié)能，延長(zhǎng)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(guò)載保護(hù)，同時(shí)操作簡(jiǎn)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(jiǎn)單、操作方便，便于現(xiàn)場(chǎng)操作工人熟練掌握。
(2)該閥節(jié)約能源，使用壽命長(zhǎng)、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(guó)家實(shí)用新型。
參考文獻(xiàn)
1 黃明珠，程宗明．儲(chǔ)存車(chē)用CNG的*選擇——地下儲(chǔ)氣井．中國(guó)能源，2002，(4)：34—35
2吳國(guó)熙．調(diào)節(jié)閥使用與維修．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999：38—50
3祝慶遠(yuǎn)，孫寶泉，海上油井井下安全閥．石油機(jī)械。1997．25(9)：24—25
4周震．安全閥．北京：中國(guó)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
客服1號(hào)