專利名稱：輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于輸氣管線的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前廣泛用于長(zhǎng)輸氣管線的控制系統(tǒng)，采用的氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)，如圖1所示，它包括 安裝于主閥30兩側(cè)輸氣管線上的閥前截止閥31和閥后截止閥32，兩截止閥均與各自配套的分 水器33或34、過(guò)濾器35或36依次連接，兩過(guò)濾器35和36的后端分別與壓力選擇閥37的一進(jìn)口 連接，壓力選擇閥37的F口與截止閥38連接，截止閥38分別與后方的節(jié)流閥39、主控閥40的 上腔連接，節(jié)流閥39與后方的基準(zhǔn)罐41連接，主控閥40的下腔與基準(zhǔn)罐41相連，壓力選擇閥 37的E口分別與主控閥40的a氣口 、儲(chǔ)能罐42和開(kāi)關(guān)控制閥43的進(jìn)氣口連接，開(kāi)關(guān)控制閥43的 兩工作氣口分別與各自配套的氣-液罐44、 45連接，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油缸46的兩端分別通過(guò) 并聯(lián)的手壓泵47或48和截止閥49或50與各自對(duì)應(yīng)的氣-液罐44或45的另一端連接，主控閥40 的b氣口與開(kāi)關(guān)控制閥43的上腔連接，油缸46內(nèi)活塞和撥叉機(jī)構(gòu)與輸氣管線上的主閥30聯(lián)接 ，在主控閥40的上腔還設(shè)有調(diào)試排氣閥51;該系統(tǒng)的工作原理如下
(-)動(dòng)力操作
1. 動(dòng)力操作時(shí)，關(guān)閉截止閥38，管道中的氣體經(jīng)截止閥31、分水器33、過(guò)濾器35到達(dá)壓 力選擇閥37，經(jīng)E口進(jìn)入動(dòng)力管路，到達(dá)開(kāi)關(guān)控制閥43，并同時(shí)進(jìn)入儲(chǔ)能罐42蓄壓；打開(kāi)截 止閥38，管道中的氣體經(jīng)截止閥32、分水器34、過(guò)濾器36到達(dá)壓力選擇閥37，經(jīng)F口、截止 閥38到達(dá)主控閥40的上腔并同時(shí)經(jīng)節(jié)流閥39到達(dá)主控閥40的下腔和基準(zhǔn)罐41;
2. 向上提起開(kāi)關(guān)控制閥43的手柄，動(dòng)力氣源通過(guò)開(kāi)關(guān)控制閥43，進(jìn)入氣-液罐44增壓， 氣推液達(dá)到手壓泵47底部并通過(guò)截止閥49進(jìn)入油缸46，推動(dòng)活塞和撥叉機(jī)構(gòu)使主閥30開(kāi)啟； 油缸46的回油經(jīng)截止閥50回到右側(cè)氣-液罐45，其上部氣體經(jīng)開(kāi)關(guān)控制閥43排入大氣；
3. 當(dāng)需要關(guān)閉主閥30時(shí)，則壓下開(kāi)關(guān)控制閥43的手柄，動(dòng)力氣進(jìn)入氣-液罐45，氣推液 達(dá)到手壓泵48底部并通過(guò)截止閥50進(jìn)入油缸46，推動(dòng)活塞和撥叉機(jī)構(gòu)使主閥30關(guān)閉，油缸46 的回油經(jīng)截止閥49回到左側(cè)氣-液罐44，其上部氣體經(jīng)開(kāi)關(guān)控制閥43排入大氣；
4. 當(dāng)管線壓力下將，以致不能作為動(dòng)力源時(shí)，則仍可以利用儲(chǔ)能罐42的氣體壓力對(duì)主閥30進(jìn)行1 2次動(dòng)力操作。 (二)手動(dòng)操作
本系統(tǒng)備有手壓泵47和48，供氣源中斷并且儲(chǔ)能罐42的能量耗盡不能作動(dòng)力操作時(shí)，作 應(yīng)急手動(dòng)操作用和主閥停氣維修時(shí)用。
1. 手動(dòng)開(kāi)啟閥門先關(guān)閉截止閥49 (動(dòng)力操作和管道破裂閥門自動(dòng)關(guān)閉操作應(yīng)為開(kāi)啟狀 態(tài))，掀動(dòng)手壓泵47手柄，將氣-液罐44中液體壓入油缸46，將主閥30開(kāi)啟。
2. 手動(dòng)關(guān)閉閥門先關(guān)閉截止閥50 (動(dòng)力操作和管道破裂閥門自動(dòng)關(guān)閉操作應(yīng)為開(kāi)啟狀 態(tài))，掀動(dòng)手壓泵48手柄，將氣-液罐45中液體壓入油缸46，將主閥30關(guān)閉。
(三)管道破裂管線閥門自動(dòng)緊急關(guān)閉
1. 要實(shí)現(xiàn)壓降速率式管道破裂自動(dòng)緊急關(guān)閉主閥30，需做好以下準(zhǔn)備
1) 利用調(diào)試排氣閥51 ，作模擬管道破裂排氣，通過(guò)調(diào)節(jié)排氣閥51到主閥30關(guān)閉所需的壓 降速率。進(jìn)行該調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)將截止閥38關(guān)閉。
2) 將截止閥38開(kāi)啟。
2. 當(dāng)管道破裂時(shí)，主控閥40上腔壓力將隨管線壓力降低而下降，主控閥40下腔由于節(jié)流 閥39阻止基準(zhǔn)罐41壓力迅速下降，在膜片上、下腔形成壓差，推動(dòng)膜片向上移動(dòng)，基準(zhǔn)罐41 中氣體進(jìn)入主控閥40，打開(kāi)底部活塞，動(dòng)力氣源由a口通過(guò)主控閥40從b口出來(lái)達(dá)到開(kāi)關(guān)控制 閥43上端，下端打開(kāi)，儲(chǔ)能罐42內(nèi)的氣體進(jìn)入右側(cè)氣-液罐45，氣推液達(dá)到手壓泵48底部并 通過(guò)截止閥50進(jìn)入油缸46，推動(dòng)活塞和撥叉機(jī)構(gòu)使主閥30動(dòng)作，關(guān)閉主閥30。
從上述過(guò)程可以看出，該系統(tǒng)只是在管道爆裂時(shí)，能自動(dòng)關(guān)閉主閥30，防止天然氣大量 外泄造成火災(zāi)等事故，但在管道內(nèi)的氣壓產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，不具有超壓關(guān)閉和低壓儲(chǔ)壓的功能， 對(duì)管道自身無(wú)保護(hù)功能，且由于使用較多的儲(chǔ)能罐、氣-液罐、手壓泵等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積 大，成本較高且維護(hù)不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，它利 用管線自身的壓力，不僅在管道爆裂時(shí)，能自動(dòng)關(guān)閉主閥，而且管道內(nèi)的氣壓產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)， 能對(duì)管道自身提供保護(hù)功能，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本較低、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，包括安裝于主閥兩側(cè)輸氣管線 上的閥前根部閥和閥后根部閥，兩根部閥均與各自配套的分水器、過(guò)濾器依次連接，其特征200910306858.X 相連，節(jié)流閥與后方的對(duì)比罐連接， 主控閥的下腔與對(duì)比罐相連；閥前過(guò)濾器分別與后方的減壓閥、高壓導(dǎo)閥、低壓導(dǎo)閥和主控 閥的a氣口連接，減壓閥與后方的二位三通常通式換向閥、氣缸依次連接，氣缸的執(zhí)行元件 與主閥聯(lián)接；高壓導(dǎo)閥和低壓導(dǎo)閥的工作氣口分別與后方梭閥的各自對(duì)應(yīng)的一進(jìn)氣口連接， 梭閥的出氣口分別與主控閥的b氣口、后方的異動(dòng)減壓閥連接，異動(dòng)減壓閥與后方的二位三 通常斷式換向閥、手動(dòng)控制閥依次連接，手動(dòng)控制閥分別與后方的手動(dòng)/自動(dòng)切換閥、二位 三通常通式換向閥的進(jìn)氣口連接，手動(dòng)/自動(dòng)切換閥的另一端與減壓閥的后端連接。
本系統(tǒng)通過(guò)操作手動(dòng)控制閥與手動(dòng)/自動(dòng)切換閥，能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作和自動(dòng)操作的轉(zhuǎn)換； 當(dāng)管道內(nèi)的氣壓產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，通過(guò)高壓導(dǎo)閥或低壓導(dǎo)閥的導(dǎo)通，帶動(dòng)后方各閥門動(dòng)作，最后 由氣缸控制主閥，對(duì)管道自身提供保護(hù)功能；在管道爆裂時(shí)，又能自動(dòng)關(guān)閉主閥；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在主控閥的上腔還設(shè)有調(diào)試排氣閥；利用調(diào)試排氣閥，可作
模擬管道破裂排氣，通過(guò)調(diào)節(jié)排氣閥確定主閥關(guān)閉所需的壓降速率；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在氣缸的活塞桿上裝有調(diào)節(jié)手輪；當(dāng)氣源中斷不能自動(dòng)操作
時(shí)，作應(yīng)急手動(dòng)操作和閥門停氣維修時(shí)使用； 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在減壓閥和異動(dòng)減壓閥后方的管路上均設(shè)有安全閥；可避免
壓力過(guò)高，損壞后方的部件；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在主控閥的上、下腔均設(shè)有壓力表；便于觀測(cè)主控閥的壓力
綜上所述，本發(fā)明能對(duì)管道自身提供保護(hù)功能，且取消了原有的儲(chǔ)能罐、氣-液罐、手 壓泵等大型部件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本較低、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為原有氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
由圖2所示，該輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，包括安裝于主閥18兩側(cè)輸氣管線上的閥前 根部閥l和閥后根部閥17，兩根部閥l和17均與各自配套的分水器23或24、過(guò)濾器2或16依次 連接，閥后過(guò)濾器16分別與后方的主控閥15的上腔、節(jié)流閥13相連，節(jié)流閥13與后方的對(duì)比 罐14連接，主控閥15的下腔與對(duì)比罐14相連，在主控閥15的上腔還設(shè)有調(diào)試排氣閥12，在主 控閥15的上、下腔均設(shè)有壓力表19或20;閥前過(guò)濾器2分別與后方的減壓閥4、高壓導(dǎo)閥3、低壓導(dǎo)閥ll和主控閥15的a氣口連接，減壓閥4與后方的二位三通常通式換向閥5、氣缸25依 次連接，在氣缸25的活塞桿上裝有調(diào)節(jié)手輪26，氣缸25的執(zhí)行元件與主閥18聯(lián)接；高壓導(dǎo)閥 3和低壓導(dǎo)閥11的工作氣口分別與后方梭閥10的各自對(duì)應(yīng)的一進(jìn)氣口連接，梭閥10的出氣口 分別與主控閥15的b氣口、后方的異動(dòng)減壓閥9分別連接，異動(dòng)減壓閥9與后方的二位三通常 斷式換向閥8、手動(dòng)控制閥7依次連接，手動(dòng)控制閥7分別與后方的手動(dòng)/自動(dòng)切換閥6、 二位 三通常通式換向閥5的進(jìn)氣口連接，手動(dòng)/自動(dòng)切換閥6的另一端與減壓閥4的后端連接，在減 壓閥4和異動(dòng)減壓閥9后方的管路上均設(shè)有安全閥21或22。 本發(fā)明的工作原理如下
(一) 管道內(nèi)氣體壓力在正常范圍
1. 自動(dòng)操作將手動(dòng)控制閥7開(kāi)啟，手動(dòng)/自動(dòng)切換閥6關(guān)閉，管道中的氣體經(jīng)閥前根部 閥1進(jìn)入分水器23、過(guò)濾器2，再進(jìn)入減壓閥4 (同時(shí)到達(dá)主控閥15的a口)，經(jīng)二位三通常通 式換向閥5進(jìn)入氣缸25，推動(dòng)活塞，使主閥18開(kāi)啟，隨后，管道中的氣體經(jīng)閥后根部閥17進(jìn) 入分水器24、過(guò)濾器16，再進(jìn)入主控閥15上腔，并經(jīng)節(jié)流閥13進(jìn)入主控閥15下腔和對(duì)比罐14 ，由于主控閥15上、下腔壓力相同，所以主控閥15不動(dòng)作；當(dāng)管線壓力超過(guò)設(shè)定的最高壓力 時(shí)，高壓導(dǎo)閥3打開(kāi)，氣體經(jīng)梭閥10到異動(dòng)減壓閥9，減壓后的氣體經(jīng)二位三通常斷式換向閥 8和手動(dòng)控制閥7使二位三通常通式換向閥5關(guān)閉，氣缸25內(nèi)的氣體排空，活塞復(fù)位，使主閥 18關(guān)閉，保護(hù)下游管道，防止管道升壓造成爆管的事故，當(dāng)管道壓力降到設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)復(fù) 原，主閥1財(cái)丁開(kāi)，向下游輸送介質(zhì)；當(dāng)管線壓力低于設(shè)定的最低壓力時(shí)，低壓導(dǎo)閥ll打開(kāi)， 氣體經(jīng)梭閥10到異動(dòng)減壓閥9，減壓后的氣體經(jīng)二位三通常斷式換向閥8和手動(dòng)控制閥7使二 位三通常通式換向閥5關(guān)閉，氣缸25內(nèi)的氣體排空，活塞復(fù)位，使主閥18關(guān)閉，系統(tǒng)處于關(guān) 閉狀態(tài)，上游管道具有儲(chǔ)壓功能，當(dāng)上游管道壓力超過(guò)最低設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)，打開(kāi)主閥 18向下游輸送介質(zhì)；用調(diào)試排氣閥12，可作模擬管道破裂排氣，通過(guò)調(diào)節(jié)排氣閥12確定主閥 18關(guān)閉所需的壓降速率；
2. 手動(dòng)操作需關(guān)閉主閥18時(shí)，則將手動(dòng)控制閥7關(guān)閉，將手動(dòng)/自動(dòng)切換閥6打開(kāi)，減 壓后的氣體經(jīng)手動(dòng)/自動(dòng)切換閥6進(jìn)入二位三通常通式換向閥5，使其換向關(guān)閉，即可實(shí)現(xiàn)手 動(dòng)關(guān)閉主閥18;將手動(dòng)控制閥7、手動(dòng)/自動(dòng)切換閥6復(fù)位，則可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)打開(kāi)主閥18;
(二) 破管啟動(dòng)
在自動(dòng)操作狀態(tài)，當(dāng)下游管道破裂時(shí)，壓降速率達(dá)到設(shè)定值后，主控閥15上腔壓力迅速下降，由于節(jié)流閥13的阻尼作用，對(duì)比罐14內(nèi)的氣體壓力緩慢下降，主控閥15下腔壓力高于 上腔壓力，其活塞向上運(yùn)動(dòng)，管道中氣體通過(guò)主控閥15的a口進(jìn)入b口，氣體再進(jìn)入異動(dòng)減壓 閥9、 二位三通常斷式換向閥8、手動(dòng)控制閥7使二位三通常通式換向閥5關(guān)閉，氣缸25內(nèi)的氣 體排空，活塞復(fù)位，使主閥18關(guān)閉；由于對(duì)比罐14容積有限，為防止罐內(nèi)氣體耗盡，破管后應(yīng) 及時(shí)關(guān)閉閥后根部閥17，將手動(dòng)控制閥7關(guān)閉，并將手動(dòng)/自動(dòng)切換閥6打開(kāi)，待下游管道修 復(fù)后再將手動(dòng)/自動(dòng)切換閥6關(guān)閉，主閥18打開(kāi)，打開(kāi)閥后根部閥17，等待主控閥15兩只壓 力表19、 20的壓力達(dá)到平衡后(壓力平衡后主控閥15排氣孔無(wú)氣體排出，如壓力沒(méi)有平衡， 對(duì)比罐14的壓力高于管道壓力，則主控閥15會(huì)從泄壓口排氣)，再打開(kāi)手動(dòng)控制閥7，整個(gè) 系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)。
當(dāng)氣源中斷不能自動(dòng)操作時(shí)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪26，主閥18開(kāi)啟到位后停止轉(zhuǎn)動(dòng)手輪26， 氣源正?；蚓S修完畢后，必須順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪26，使主閥18恢復(fù)到手動(dòng)操作前的位置；可實(shí) 施應(yīng)急手動(dòng)操作用和閥門停氣時(shí)維修工作。本發(fā)明能對(duì)管道自身提供保護(hù)功能，且取消了原 有的儲(chǔ)能罐、氣-液罐、手壓泵等大型部件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本較低、維護(hù)方便 的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，包括安裝于主閥兩側(cè)輸氣管線上的閥前根部閥和閥后根部閥，兩根部閥均與各自配套的分水器、過(guò)濾器依次連接，其特征在于閥后過(guò)濾器分別與后方的主控閥的上腔、節(jié)流閥相連，節(jié)流閥與后方的對(duì)比罐連接，主控閥的下腔與對(duì)比罐相連；閥前過(guò)濾器分別與后方的減壓閥、高壓導(dǎo)閥、低壓導(dǎo)閥和主控閥的a氣口連接，減壓閥與后方的二位三通常通式換向閥、氣缸依次連接；高壓導(dǎo)閥和低壓導(dǎo)閥的工作氣口分別與后方梭閥的各自對(duì)應(yīng)的一進(jìn)氣口連接，梭閥的出氣口分別與主控閥的b氣口、后方的異動(dòng)減壓閥連接，異動(dòng)減壓閥與后方的二位三通常斷式換向閥、手動(dòng)控制閥依次連接，手動(dòng)控制閥分別與后方的手動(dòng)/自動(dòng)切換閥、二位三通常通式換向閥的進(jìn)氣口連接，手動(dòng)/自動(dòng)切換閥的另一端與減壓閥的后端連接。
2.如權(quán)利要求l所述的輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，其特征在于在主 控閥的上腔還設(shè)有調(diào)試排氣閥。
3.如權(quán)利要求1或2所述輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，其特征在于在 氣缸的活塞桿上裝有調(diào)節(jié)手輪。
4.如權(quán)利要求3所述輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，其特征在于在減壓 閥和異動(dòng)減壓閥后方的管路上均設(shè)有安全閥。
5.如權(quán)利要求4所述輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，其特征在于在主控 閥的上、下腔均設(shè)有壓力表。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，包括閥前根部閥、閥后根部閥、分水器、過(guò)濾器，閥后過(guò)濾器與后方的主控閥的上腔和節(jié)流閥分別相連，節(jié)流閥與后方的對(duì)比罐連接，主控閥的下腔與對(duì)比罐相連；閥前過(guò)濾器與后方的減壓閥、高壓導(dǎo)閥、低壓導(dǎo)閥和主控閥的a氣口分別連接，減壓閥與后方的二位三通常通式換向閥、氣缸依次連接；兩導(dǎo)閥的工作氣口分別與后方梭閥的一進(jìn)氣口連接，梭閥的出氣口與主控閥的b氣口和后方的異動(dòng)減壓閥分別連接，異動(dòng)減壓閥與后方的二位三通常斷式換向閥、手動(dòng)控制閥依次連接，手動(dòng)控制閥與后方的手動(dòng)/自動(dòng)切換閥和二位三通常通式換向閥的進(jìn)氣口分別連接，手動(dòng)/自動(dòng)切換閥的另一端與減壓閥的后端連接。本發(fā)明能對(duì)管道自身提供保護(hù)功能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F17D3/01GK101649959SQ200910306858
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者楊登平 申請(qǐng)人:自貢諾克閥門驅(qū)動(dòng)裝置制造有限公司