[發明專利]高壓工況壓桿失穩觸發型泄壓閥

在審

• 申請號: 201510086363.6
• 申請日: 2015-02-17
• 公開（公告）號: CN105465430A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 劉海亮;張在曉;王磊;趙壽軍
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞朗博機械設備有限公司
• 主分類號: F16K17/02
• 分類號: F16K17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種泄壓裝置，更具體的涉及一種在壓力超過設定值時能夠自動開啟的泄壓裝置。

背景技術

在石油、采礦、鉆井等行業，為了防止井噴及井噴失控可能造成的爆炸等危險事故，保護系統的管道以及它們上下游的裝置與設備，經常需要設置在超壓工況下能夠自動開啟泄壓的安全裝置。

本發明是一種壓桿失穩觸發型泄壓裝置，且可以通過調整其有效受力面積使其能夠適用于高壓工況，并且具有很高的泄壓精度。

發明內容

本發明涉及的適用于高壓工況的壓桿失穩觸發型泄壓閥，主要部件包括閥體、下側法蘭、活塞、閥蓋、桿籠、細長桿、桿帽和右側法蘭。

其中，觸發泄壓閥動作的部件是細長桿，其安裝于閥體外部，一端與活塞相接，另一端與安裝于桿籠上的桿帽相接。當裝置上游的介質壓力低于設定值時，介質壓力通過活塞作用在細長桿上的軸向載荷小于細長桿的臨界載荷，細長桿保持穩定，活塞處于工作位置一，裝置處于關閉狀態；當裝置上游的介質壓力達到設定值時，介質壓力通過活塞作用在細長桿上的軸向載荷大于細長桿的臨界載荷，細長桿失穩造成其有效長度瞬間大幅度變小，活塞在介質壓力推動下運動至工作位置二，此時活塞脫離閥座使裝置開啟，從而實現了超壓工況下裝置自動開啟泄壓的目的。

本發明涉及的適用于高壓工況的壓桿失穩觸發型泄壓閥，其活塞兩端密封圈選取的有效直徑不同，介質的壓力將作用在活塞的兩個密封圈之間的環面上。可以通過合理調整此環形有效受力面積，使得泄壓閥與所應用工況的壓力相適應。

附圖說明

圖1為本發明涉及的適用于高壓工況的壓桿失穩觸發型泄壓閥的主要結構圖；

圖2為本發明涉及的適用于高壓工況的壓桿失穩觸發型泄壓閥的兩個活塞密封圈直徑和環形有效受力面積示意圖；

圖3為本發明涉及的適用于高壓工況的壓桿失穩觸發型泄壓閥正常狀態時的示意圖；

圖4為本發明涉及的適用于高壓工況的壓桿失穩觸發型泄壓閥泄壓狀態時的示意圖；

具體實施方式

適用于高壓工況的壓桿失穩觸發型泄壓閥，主要部件包括閥體1、下側法蘭2、活塞3、閥蓋4、桿籠5、細長桿6、桿帽7和右側法蘭8。其中，觸發泄壓閥動作的部件是細長桿6，由細長桿6的壓桿失穩觸發閥門的泄壓。如圖1所示。

在正常工況下，介質從如圖1所示的右側法蘭8流入閥體1。在閥門觸發泄壓后，介質會從如圖1所示的下側法蘭排出。

其中，活塞3兩端密封圈選取的有效直徑不同，介質的壓力將作用在活塞3的兩個密封圈之間的環面上。可以通過合理調整此環形有效受力面積，使得泄壓閥與所應用工況的壓力相適應。

假設活塞3的小密封圈的外徑為d，大密封圈的外徑為D。則環形有效受力面積為π(D²-d²)/4。如圖2所示。當D和d的尺寸接近時，環形有效受力面積π(D²-d²)/4會很小。即使介質的壓力很大，通過環形有效受力面積作用在細長桿6上的軸向力也很小，使此結構適用于高壓工況。

下面介紹本發明的具體實施方式。

在正常工況下，裝置上游的介質壓力低于設定值，介質壓力通過活塞3的環形有效受力面積作用在細長桿6上的軸向載荷小于細長桿6的臨界載荷，細長桿6保持穩定，活塞3處于工作位置一，裝置處于關閉狀態。見圖3。

在非正常工況下，裝置上游的介質壓力達到設定值時，介質壓力通過活塞3的環形有效受力面積作用在細長桿6上的軸向載荷超過細長桿6的臨界載荷，細長桿6失穩造成其有效長度瞬間大幅度變小，活塞3在介質壓力推動下運動至工作位置二，此時活塞3脫離下側法蘭2使裝置開啟而泄壓。見圖4。

在閥門泄壓后，可以從閥體外部通過推動與活塞3一體的閥桿將活塞3復位，然后將細長桿6更換，閥門恢復密封狀態。

根據壓桿失穩的歐拉定律，可以通過調整細長桿6的彈性模量和長細比而改變其臨界載荷，進而改變裝置動作時的設定壓力。

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特種和/或步驟之外，均可以以任何方式組合。

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本發明并不局限于前述的具體實施方式。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。