專利名稱：高壓水力噴砂帶火切割裝置的制作方法
技術領域：
一種高壓水力噴砂帶火切割裝置，用于失控油氣井在井噴時搶險滅火的帶火清障和切割井口作業(yè)，也可以用于不能有火星的其它金屬材料在變形報廢情況下的切割作業(yè)，屬于石油天然氣井控滅火搶險的技術領域。
現(xiàn)有技術中，在國內油氣搶險清障作業(yè)過程中，所使用的工具都是在現(xiàn)場臨時焊制，應付使用的，尚無成形的技術設備，國外有遠距離切割設備，但都只能在不帶火的情況下，從遠處操作，這些現(xiàn)有技術的缺點是國內沒有規(guī)范設計的技術裝備，難以解決緊急情況下的搶險需要，國外的設備不能解決帶火作業(yè)的問題，因此如果出現(xiàn)必須在滅火前進行切割的情況，就無法切割。如果先滅火再切割，井口噴出的油氣流就會嚴重破壞環(huán)境。
本實用新型的目的是要設計一種帶有機械手臂和噴吵切割裝置的，規(guī)范的，并可通過引火裝置將火引向天空，減少下部溫度，以便允許工作人員在井口邊操作的帶火作業(yè)裝置。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的本實用新型由動力行走裝置，噴砂切割裝置和引火裝置構成，噴砂切割裝置由機械臂與噴砂切割器構成，在噴砂切割器中段插銷連接點的動力傳動桿的兩端設有萬向軸，以實現(xiàn)左右調整的目的，設置的行星齒輪機構，可達到平穩(wěn)、均勻的調整目的，在本裝置的前端設置有噴頭和噴嘴，以達到噴砂液切割的目的，并通過引火裝置將大火引向高空，所以可以實現(xiàn)工作人員的現(xiàn)場帶火操作。
本實用新型的優(yōu)點是由于設置了萬向軸，行星減速機構，所以不論是在震動的情況下，還是在設備因重負或惡劣條件下而稍有變形的情況下，都能保證平穩(wěn)的調整效果，使噴嘴對準被切割物，并因此而保證切割的效果。引火裝置的下部較大，可較容易套在井口上，并將大火引向高空，使得工作人員進入現(xiàn)場拆除已壞的井口，并實現(xiàn)帶火作業(yè)，最大限度保護環(huán)境，本實用新型還可以用于其它嚴禁火花、火星產(chǎn)生的鋼鐵制品的切割作業(yè)。


圖1是本實用新型的工作狀態(tài)圖。
圖2是本實用新型中噴砂切割器的連接示意圖。
圖3是本實用新型中噴切割器與機械臂的連接示意圖。
圖4是本實用新型的引火筒的示意圖。
圖5是本實用新型噴頭和噴嘴的剖面圖。
圖6是圖4中引火筒的專用掛構示意圖。
以下結合附圖給出本實用新型的實施例由于平時本裝置是分散裝在箱中的，在需要搶險時，將本裝置運達現(xiàn)場組裝完畢后即可投入使用，操作時，由牽引車13驅動本裝置的底座12，構成本裝置的動力行走裝置，噴砂切割裝置是裝在底座12上面的，由機械臂16與安裝在機械臂16中的噴砂切割器構成，在噴砂切割器尾部設有一個行星減速速器1，行星減速器1的前端設有一個手搖把32，噴砂切割器的中部設有一個傳動桿3，在傳動桿3的兩端各連接一個萬向軸2和4，噴砂切割裝置的前端有一個與機械臂16相連接的噴砂切割架5，噴砂切割架5的下面是傳動齒輪9和接受動力的齒條10，齒輪9與齒條10相齒合，為了防止齒輪9和齒條10被高溫烤壞，因此設在一個防護罩11內，噴砂液管7是安裝在噴砂切割器的下方，由固定支架8固定并與齒條10相連接，噴砂液管7的最前端是噴頭6，噴頭6內的正面裝有2-3個由硬質合金材料制成的噴嘴25，噴嘴25是安裝在噴嘴套子26中的，噴嘴套子26由絲扣與噴頭6內壁緊固，噴頭6為母扣，與噴砂液管7前端的公扣相緊固，噴頭6與噴嘴25是可以拆換的，為了實現(xiàn)帶火作業(yè)，所設計的引火筒17是一個上部直徑小，下部錐形放大的空心金屬管，在其上部設置有可靈活轉動的掛環(huán)20，掛環(huán)20的兩邊各有一個掛銷21，掛環(huán)20的上面是兩個固定的防止掛環(huán)20向上滑出的擋銷18，引火筒17的下部設有耳環(huán)19和法蘭盤22；操作時，由牽引車13推動底座12，將本裝置推引到需要被切割的物體前，這時，雖然大火在燃燒，但由于機械臂16有一定的長度，并且在水的掩護下，所以不會對操作人員和設備造成損傷，由于大火和煙的原因，牽引車13不可能將噴砂切器前端的噴頭6精確地對準需切割的物體，這時，由于機械臂16是由鋼索15與桅桿23連接在一起的，因此可通過調整鋼索14達到調整切割的上下高度，當上下高度調整合適后，還要將噴頭6調整對準需要被切割的物體，因此，轉動手搖把32，將調整動力輸入行星減速器1，減速后的人工動力是較穩(wěn)定，均勻的，動力經(jīng)過萬向軸2傳給傳動桿3，再經(jīng)過萬向軸4傳給傳動齒輪9，由于現(xiàn)場環(huán)境惡劣，油氣井噴出的液氣流不但大火熊熊，而且還會使機械臂16震動或因重負荷稍有變形，但由于使用了兩個萬向軸2和4所以動力仍能穩(wěn)定地通過齒輪9，齒條10帶動固定在持架8上的輸砂液管7和噴頭6左右運動，以達到噴頭6左右移動對準被切割物的目的，在前部工作人員的指揮下，噴頭6對準被切割物后，來自混料車的砂液就可通過輸砂液管7，噴頭6內的噴嘴噴孔27實施切割作業(yè)。井口上部切割清理完畢后，從機械臂16上拆下噴砂切割架5，然后將專用掛鉤28套在機械臂16的前端，將專用掛鉤28的銷孔29對準機械臂16的銷孔24，銷上銷子后，再由螺絲孔31帶上螺拴與機械臂連接在一起，啟動機械臂16，將專用掛鉤28的前部掛槽30套入引火筒17上部掛環(huán)20兩邊的掛銷21上，由于引火筒上部擋銷18的作用，吊起引火筒17時，掛環(huán)20是不會從上部滑出去的，吊起引火筒17罩向已清理完畢但仍在著火的井口上，由于井口噴出的油氣液有壓力，引火筒不易對準井口，這時，可以在引火筒的下部兩邊耳環(huán)19上各連接一根金屬桿，用人工操作強制找正，由于引火筒有一定的高度，所以罩上引火筒17后，大火就被引向上空，下部不再有火，在水力的掩護下，工作人員可以進入井口拆除已壞的井口下部與套管頭的連接，然后將拆下的井口拴上鋼索并吊在引火筒17下部的耳環(huán)19上，當機械臂16起升時就將引火筒17以及壞井口一并吊離了著火的井口，然后將新的，組裝好的新井口的上部與引火筒17下部的法蘭22連接在一起，這時引火筒17就與新井口成為一體了，再由安裝在機械臂16前端的專用掛鉤28吊起引火筒17與新井口并吊往仍在著火的井口，套上井口后，大火被引向天空，工作人員進入現(xiàn)場在水的掩護下，開始安裝新井口，如果井口是法蘭連接的，可轉動引火筒對準螺栓，帶上螺栓并緊固，如果井口是絲扣連接的，則轉動引火筒上緊絲扣，固定井口，由于掛環(huán)20是套在引火筒17外部的，因此，盡管機械臂16仍吊著引火筒17，但引火筒仍能自由轉動，裝好新井口，逐一關閉閘門，火也就熄滅了，井也重新處在控制之下了
權利要求1.一種高壓水力 噴砂帶火切割裝置，由動力行走裝置，噴砂切割裝置和引火裝置構成，其特征在于a、所述噴砂切割裝置包括噴砂切割器和機械臂，噴砂切割器是安裝在機械臂內的，其前端的切割架與機械臂相連接，b、所述噴砂切割裝置的噴砂切割器包括行星減速器，手搖把，萬向軸，傳動桿，齒輪與齒條，萬向軸分別安裝在傳動桿的兩邊，齒輪與齒條裝在一個防護罩內，噴砂切割器前端下部的噴砂液管由固定支架固定并與齒條相連接，噴頭由絲扣與噴砂液管連接，噴嘴是安裝在噴頭內的噴嘴套子中的，c、所述引火裝置包括一個上部小，下部錐形放大的空心引火簡，在其上部設置有擋銷、掛環(huán)、掛銷，下部有一對耳環(huán)和一個法蘭盤。
2.根據(jù)權利要求1所述的高壓水力噴砂帶火切割裝置，其特征在于所述噴砂切割器的噴頭中的噴嘴是由硬質合金材料制成，噴頭內裝有2-3個噴嘴，噴頭與噴嘴都是可以拆換的。
專利摘要一種高壓水力噴砂帶火切割裝置,由動力行走裝置,噴砂切割裝置和引火裝置構成,屬于石油天然氣井控滅火搶險技術領域,本裝置改變了現(xiàn)有技術中臨時制做搶險工具的問題,也解決了帶火搶險作業(yè)的技術問題。本實用新型由于可以在帶火的情況下對著火的井口實施切割,并進行新井口的安裝操作,因此不會對環(huán)境造成污染,本裝置還可用于嚴禁火花,火星的其它已損壞的金屬材料的切割作業(yè)。
文檔編號E21B35/00GK2372446SQ9923161
公開日2000年4月5日 申請日期1999年5月14日 優(yōu)先權日1999年5月14日
發(fā)明者馬宗金, 揚令瑞, 宋正經(jīng), 肖潤得, 田強, 王樹毅 申請人:四川石油管理局鉆采工藝技術研究院