[發明專利]一種深海采油樹電液控制閥組雙電低壓換向閥設計方法

有效

• 申請號: 201610073549.2
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105740552B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 俞祖英;榮一轔;唐孝龍;王洪杰;徐著華;蒲志林
• 申請（專利權）人: 成都歐迅科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種深海采油樹電液控制閥組雙電低壓換向閥設計方法，具體設計方法包括根據實際使用環境確定設計方案、幾何尺寸校核計算、閥體運行受力校核計算及復審校核等四步。本發明設計方法合理，計算效率和精度高，且設計值與實際使用值更為接近，有效的提高了深海水下采油樹電液控制閥組雙電低壓換向閥的設計工作的可靠性，從而有助于提高閥體在實際使用中的穩定性和可靠性。

技術領域

本發明涉及一種雙電低壓換向閥設計方法，確切地說是一種深海采油樹電液控制閥組雙電低壓換向閥設計方法。

背景技術

目前在深海油氣資源的開發過程中，深海水下采油樹設備應用十分廣泛，且在深海油氣資源開發中有著至關重要的作用，但在實際使用中發現，當前的在深海采油樹上所使用的雙電低壓換向閥往往是經過經驗公式，將傳統的淡水水下雙電低壓換向閥或淺海水下雙電低壓換向閥進行改造而設計制備的，雖然一定程度上可以滿足深海環境作業的需要，但通過這種方式設計制備都得到的深海采油樹用雙電低壓換向閥的運行技術參數與實際使用環境間存在較大的誤差，從而導致雙電低壓換向閥在深海環境下運行穩定性嚴重不足，同時傳統通過的經驗在進行雙電低壓換向閥設計過程中，一方面計算精度嚴重不足，另一方面計算效率也相對低下，同時也無法對經過計算得到的設計結構進行有效的校核驗證，從而也給設計工作造成極大的困擾，因此針對這一現狀，迫切需要開發一種通用性強且簡單易行的雙電低壓換向閥設計方法，以滿足實際使用的需要。

發明內容

本發明的目的是提供本發明提供一種深海采油樹電液控制閥組雙電低壓換向閥設計方法。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種深海采油樹電液控制閥組雙電低壓換向閥設計方法，深海采油樹電液控制閥組雙電低壓換向閥設計方法包括如下步驟：

第一步，根據實際使用環境確定設計方案，根據閥體的深海水下運行實際環境情況，及工作介質情況，初步確定閥體的有效工作環境適應范圍、設閥體的各項運行技術指標及閥體的基本機械結構；

第二步，幾何尺寸校核計算，根據第一步設定的閥體技術參數及基本機械結構，對閥體的幾何尺寸進行校核計算，其中需對進出油口直徑、主球閥閥座內孔和推桿直徑、主閥閥口最小開度及主閥芯行程進行校核計算；

第三步，閥體運行受力校核計算，根據第一步設定的運行環境及技術參數，同時結合第二部計算得到的機械結構的具體尺寸，對閥體運行情況中各受力情況進行計算校核，其中需對摩擦阻力、運動阻力、液壓卡緊力、穩態液力、閥芯作用力及回位彈簧彈力進行校核計算；

第四步，復審校核，根據第一步的設定參數范圍，選定至少一組數據，并將選定數據帶入到第二步和第三步計算得到的具體數據中，然后結合閥體實際運行情況進行校核復審計算。

進一步的，所述的第二步中出油口直徑、主球閥閥座內孔和推桿直徑、主閥閥口最小開度及主閥芯行程進行校核計算公式如下：

出油口直徑計算公式：

其中：d—油口直徑

Q--額定流量(l/min)；

v—進出油口直徑d出油液流速，壓力越大速度越高；

主球閥閥座內孔直徑及推桿直徑和鋼球直徑計算公式:

d1≥1/2D1

通過閥口與推桿間環形通道的流量公式為

上式流量Q以額定流量帶入，環形通道中的油液流速V，因則

其中：d1—推桿直徑

D1—推桿直徑主球閥閥座內孔直徑

v—環形通道中的油液流速