[發明專利]一種耐超高溫高壓空氣制動閥

在審

• 申請號: 202110013151.0
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112696503A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 劉煌;代潘祥;姚德松;郭平;汪浩瀚;圖孟格勒;汪周華;杜建芬;張萬博
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F16K1/32
• 分類號: F16K1/32;F16K1/38;F16K31/12;F16J9/12;F16J9/26;F16J9/28;F16K1/00;G01N1/28;G01N1/44;F16K37/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明涉及一種耐超高溫高壓空氣制動閥，包括閥門腔體、流體入口、流體出口、流入閥針、流出閥針、空氣密封端蓋、空氣密封內蓋、流體密封端蓋、閥針腔體、外力環，閥門腔體內有閥針腔體，左右兩端為流體入口、流體出口，閥門腔體為左右對稱結構，由外向內依次為空氣密封端蓋、空氣密封內蓋、流體密封端蓋；流入閥針、流出閥針經過流體入口、流體出口延伸至閥針腔體內，流入閥針前端設置封堵器；外力環為帶帽檐的空心圓柱，套在閥針上；閥門腔體內壁與空氣密封端蓋形成動力腔室，側面分布兩個壓縮空氣注入通道，中間分布檢漏通道。本發明能在超高溫高壓下實現密封，通過低壓壓縮空氣自動控制，安全穩定，減少事故風險，使實驗結果更加準確可靠。

技術領域

本發明涉及超高溫高壓油氣藏技術領域用于物理模擬實驗中的一種耐超高溫高壓空氣制動閥門。

技術背景

隨著越來越多高溫超高壓油氣藏被發現，在進行油氣有效開發之前需要進行大量的物理模擬實驗工作來支撐油藏開發方案的設計。閥門是油氣開發室內物理模擬裝置的關鍵組成部分，用于實現對高壓流體的控制。物模實驗裝置都放于高溫試驗箱中，后者用于提供實際油氣藏溫度，確保實驗的匹配性。通常情況下，進行油氣開發物理模擬實驗時都需要經常人為去打開或關閉閥門，需要經常打開高溫試驗箱，一方面會造成試驗箱內溫度的流失，每次開門后都需要等試驗箱中溫度穩定后才能繼續開展實驗；其次高溫特別是超高溫條件下關閉閥門存在燙傷的危險。目前已有的閥門如“閥門”（CN111271501A）和“一種氣動閥門”（CN110671507A）中分別屬于高壓手動閥門和氣動閥門。而同時耐超高溫和超高壓的空氣制動閥門，尚屬空白。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐超高溫高壓空氣制動閥，該閥門原理可靠，操作簡便，能在超高溫高壓下實現穩定密封，通過低壓壓縮空氣實現自動控制，避免了高溫條件下人為接觸閥門，安全穩定，減少事故風險，使實驗結果更加準確可靠。

為達到上述技術目的，本發明采用以下技術方案。

超高溫高壓空氣制動閥，包括閥門腔體、流入閥針、流出閥針、高壓流體密封蓋、壓縮空氣密封端蓋、外力環、組合密封圈、封堵器（帶圓孔）、壓縮空氣流入通道和空氣動力腔室。

其中超高溫高壓流體密封技術參考“一種高溫超高壓流體配樣器”（CN111579337A），流入和流出閥針穿過外力環（帶帽檐的空心圓柱）和組合密封圈，能實現200MPa、200℃范圍內穩定密封。

閥針通過旋擰固定在左右端蓋上；左右動力腔室均布置有兩道密封圈，防止低壓空氣泄露；閥門中部側面布置有檢漏口，用于檢測高溫高壓流體是否有泄露。由于動力腔室的空氣接觸面積遠大于流入閥針端接觸面積，確保了壓縮空氣在0.3MPa左右就可以實現對閥門的開和關控制。

優選的，左右兩端的空氣動力腔室的體積保持一致。

優選的，控制閥門工作的氣體可以為空氣，也可以為其他氣體。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明將外力環和耐高溫高壓高分子材料密封圈組合應用到自動閥中，使得閥門能承受超高溫高壓條件，對高溫高壓油氣藏開發物模實驗具有重要的支撐作用，應用前景廣闊。

附圖說明

圖1為超高溫高壓空氣制動閥的結構示意圖。

圖2為封堵器的結構示意圖。

圖中：1、2-流體入口、流體出口；3、4-流入閥針、流出閥針；5、9-空氣密封端蓋；6、8-空氣密封內蓋；7、17-流體密封端蓋；10、16-外力環；11、15-組合密封圈；12-封堵器；13、14-空氣動力腔室；18-閥門腔體；19、20、21、22、27、28-密封圈；23、25-壓縮空氣注入通道；24-檢漏通道；26-閥針腔體；29-流體通道。

具體實施方式