[實用新型]混砂車管路蝶閥聯動控制裝置

有效

• 申請號: 200820190661.5
• 申請日: 2008-09-04
• 公開（公告）號: CN201306163Y
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 孟慶珍;喬春;張保弟;李紅
• 申請（專利權）人: 中國石化集團江漢石油管理局第四機械廠
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267
• 代理公司: 荊州市技經專利事務所
• 代理人: 陳江橋

技術領域

本實用新型涉及油氣田壓裂作業中混砂車管匯的管路控制。

背景技術

混砂車是油氣田生產中用于壓裂作業的重要設備。壓裂作業時，在混砂車的管匯上要完成左吸右排、右吸左排、過橋右吸左排、過橋左吸右排各種工況。混砂車的管匯中蝶閥數量較多，實現不同工況的施工要求，需經多種多個蝶閥切換。目前，混砂車管匯中蝶閥的開啟與關閉，主要是采用手動和氣動相結合的方式，要求操作人員要記憶各種工況下相關蝶閥的開和關狀態，按現場工況作相應操作。這種生產方式，在手動操作時，易造成誤操作，使操作準確性降低，以致造成信息處理滯后，另外，人工扳動一個個大蝶閥，勞動強度大，也慢；在氣動部分，由壓縮氣體操作蝶閥，又存在沖擊性大，易出現工作狀態不平穩的現象，也使控制的精準度不高，使施工生產處于粗放水平。

發明內容

本實用新型之目的，是針對壓裂作業中混砂車的各種工況，提供一種混砂車管路蝶閥聯動控制裝置，使混砂車管匯中蝶閥的切換準確、及時，提高生產的控制精度和效率，減輕勞動強度，此外，在實現聯動控制后又能切換到手動的單閥控制，以方便單閥檢修和系統調試，且在聯動控制出現故障或意外時，能替代其繼續生產。

為實現上述目的，本實用新型所提供的混砂車管路蝶閥聯動控制裝置，具有按左吸右排、右吸左排、過橋左吸右排、過橋右吸左排工況設置在混砂車管匯中的若干蝶閥，其特征是，所述蝶閥為液控蝶閥，此外，具有設置在操作臺中，由輸入信號通道模塊、CPU數據處理器、輸出信號通道模塊、功率放大器依次相連所構成的數據處理裝置，以及與所述液控蝶閥數量相同的電磁閥，在輸入信號通道模塊的輸入端，分別連接“左吸右排”、“右吸左排”、“過橋左吸右排”、“過橋右吸左排”、“緊急停車”的工況選擇開關，在功率放大器的輸出端，分別連接各個電磁閥，每個電磁閥各與一液控蝶閥相連接，且各液控蝶閥與相對應的控制液路相連接。由此，來實現混砂車各工況下相關蝶閥的聯動。為了在聯動控制出現故障或意外時不停止生產，方便對管匯系統的檢查、調試及維修，本實用新型在每個電磁閥上再各連接一手動控制開關，全體手動控制開關的集合與全體工況選擇開關的集合分別接于一切換開關，切換開關與電源相連接。這樣，就可按需要實現在聯動控制與手動單閥控制之間的切換。

當切換開關被置于工況選擇開關的結點位置時，可實現聯動控制。在聯動控制狀態下，操作人員可根據現場施工情況選擇打開相應的工況開關，所打開的工況開關的信號，通過輸入信號通道模塊中相應的通道，進入CPU數據處理器，該處理器根據所寫入的工況邏輯關系對其進行處理，所輸出的開關量信號，通過輸出信號通道模塊中的相應通道，進入功率放大器獲得放大，使管匯中的各電磁閥處于所選定工況下的開、閉狀態，進而使與各電磁閥所對應的液控蝶閥動作，實現各種工況下管匯液路的流動過程和方向的控制。當出現緊急事故時，打開緊急停車開關，CPU數據處理器會使所有電磁閥切斷管匯中所有液體的流動。

管路蝶閥聯動邏輯控制如下表所示：

當切換開關被置于手動控制開關的結點位置時，可實現單閥的控制。此時由人撥動手動控制開關開啟或關閉電磁閥，就可用來對系統進行調試、單閥檢查等，也可用來實現某種工況。當所有的手動控制開關都處于關閉時，系統處于停車狀態。

與現有技術相比，本實用新型所呈現的有益效果是：

1、將手動蝶閥和氣動蝶閥改為液控蝶閥，克服了工人勞動強度大和氣動控制穩定性差的缺點。

2、工人在操作室撥動一下工況選擇開關，系統即可自動切換所有相關蝶閥，控制管匯液路的流向，從而實現各種工況，閥的切換準確、及時，系統控制精度高，作業生產效率高，再無需靠工人記憶來施工，管匯兩側也不再需額外操作人員。

3、具有聯動控制和手動的單閥控制的切換功能，可通過手動控制開關在作業前對各個閥進行檢查，使系統的可靠性得到提高，也方便對系統進行調試和維修，當聯動控制出現故障或意外時，可通過手動控制，繼續作業，不用停產。

4、在聯動控制中設置了緊急停車開關，當在作業中出現蝶閥故障、砂堵、溢罐等現象時，可迅即切斷管匯流體，使系統的安全性得到增強。

附圖說明

圖1為某混砂車管匯的液路；

圖2為針對圖1管匯液路的本實用新型結構的方框圖。

具體實施方式

混砂車管匯的液路形式和所設置的蝶閥數量不是唯一的，下面通過一個實例對本實用新型進行說明。