[發明專利]一種用于氮氣式水擊泄壓閥的控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202111176823.6
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN114017528B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 李亞平;呂興;王軍防;牟曉勇;周明;王波;王長保;張向陽;曹旦夫;郁振華;裘冬平;陳鵬;劉亭;張春;耿云鵬;劉欣;矯捷
• 申請（專利權）人: 國家石油天然氣管網集團有限公司;國家管網集團東部原油儲運有限公司;西安航天動力研究所
• 主分類號: F16K17/04
• 分類號: F16K17/04;F16K17/164;F16K31/122;F16K31/06
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 華德明

1.一種用于氮氣式水擊泄壓閥的控制系統，其特征在于，包括泄壓及回座復位系統和壓力監測系統，

所述泄壓及回座復位系統包括氮氣控制柜、溫差平抑瓶、第一管路、第二管路、第四管路和第五管路，第二管路一端與溫差平抑瓶的端口連接，第二管路另一端與第四管路一端和第一管路一端連接，第四管路另一端與氮氣控制柜的端口連接，第一管路另一端與第五管路一端連接，第五管路另一端與氮氣式水擊泄壓閥的氮氣腔連接；所述第一管路上裝有截止閥J2、截止閥J3和電磁換向閥，電磁換向閥處于截止閥J2和截止閥J3之間，且電磁換向閥的A口通過第一管路與截止閥J2連接，電磁換向閥的P口通過第一管路與截止閥J3連接；所述第二管路上裝有截止閥J5、截止閥J6和單向流量調節閥T2，單向流量調節閥T2處于截止閥J5和截止閥J6之間，且單向流量調節閥T2中的單向閥出口通過第二管路與溫差平抑瓶的端口連接；所述第四管路上裝有單向流量調節閥T1，單向流量調節閥T1中的單向閥出口通過第四管路與氮氣控制柜的端口連接；所述第五管路上裝有截止閥J1；

所述壓力監測系統包括壓力開關P、繼電器KA1和繼電器KA2，壓力開關P裝在氮氣式水擊泄壓閥入口端，用于檢測入口壓力；壓力開關P設有高壓觸點S1和低壓觸點S2，繼電器KA1的電磁線圈、繼電器KA2的常閉觸點K2和高壓觸點S1串聯形成第一支路，第一支路兩端與電源正負極連接；繼電器KA1的常開觸點K1與電磁換向閥的電控端串聯形成第二支路，第二支路并聯在第一支路兩端；繼電器KA2的電磁線圈與低壓觸點S2串聯形成第三支路，第三支路并聯在第一支路兩端。

2.根據權利要求1所述的用于氮氣式水擊泄壓閥的控制系統，其特征在于，還包括第三管路，第三管路上裝有壓力表和截止閥J4，第三管路并聯在第一管路兩端。

3.根據權利要求1所述的用于氮氣式水擊泄壓閥的控制系統，其特征在于，所述電磁換向閥為兩位三通電磁換向閥。

4.根據權利要求1所述的用于氮氣式水擊泄壓閥的控制系統，其特征在于，所述電源的電壓為24V。

5.一種根據權利要求1至4任一項所述用于氮氣式水擊泄壓閥控制系統的控制方法，其特征在于，具體步驟為：

A、先設定壓力開關P的高壓限定值和低壓限定值，并設定充入氮氣式水擊泄壓閥的氮氣腔內的氮氣壓力標準值；

B、氮氣式水擊泄壓閥處于正常工況時，打開截止閥J1、J2、J3、J5和J6，使截止閥J4關閉，此時入口壓力未達到高壓限定值，高壓觸點S1斷開、同時低壓觸點S2閉合，此時電磁換向閥所在的第二支路處于斷路，電磁換向閥的A口和P口連通；氮氣控制柜內的部分氮氣經過第四管路、第一管路和第五管路充入氮氣式水擊泄壓閥的氮氣腔內，同時氮氣控制柜內的部分氮氣經過第四管路和第二管路進入溫差平抑瓶內存儲；通過調節單向流量調節閥T2和單向流量調節閥T1及控制氮氣控制柜內的氮氣壓力，直至壓力表的檢測值達到氮氣壓力標準值時，保持單向流量調節閥T2和單向流量調節閥T1的開度及氮氣控制柜內的氮氣壓力；

C、當氮氣式水擊泄壓閥發生水擊工況時，此時入口壓力超過高壓限定值，壓力開關P的高壓觸點S1閉合、同時低壓觸點S2斷開，此時繼電器KA2的電磁線圈失電，常閉觸點K2復位閉合，進而繼電器KA1的電磁線圈得電，使常開觸點K1閉合，第二支路連通使電磁換向閥得電進行換向，進而電磁換向閥A口與T口連通、且與P口斷開；閥芯受水擊壓力作用壓縮氮氣腔內體積，使氮氣腔內氮氣依次經過截止閥J1和截止閥J2后從電磁換向閥T口排至周圍環境，從而使閥芯與泄壓主管路之間的開度能快速達到最大；實現氮氣式水擊泄壓閥快速、大流量的泄壓；

D、泄壓過程中，入口壓力持續降低，直至入口壓力降低至低壓限定值時，壓力開關P的低壓觸點S2閉合、同時高壓觸點S1斷開，此時繼電器KA2的電磁線圈得電，使常閉觸點K2斷開，進而繼電器KA1的電磁線圈失電，常開觸點K1復位斷開，第二支路處于斷路，使電磁換向閥的A口和P口恢復連通，此時通過溫差平抑瓶和氮氣控制柜向氮氣腔內充入氮氣，在氮氣充入過程中，通過調節單向流量調節閥T2能控制溫差平抑瓶對氮氣控制柜的充氣速度，調節單向流量調節閥T1能控制氮氣控制柜對氮氣腔的充氣速度；

E、隨著氮氣腔內壓力增大，氮氣壓力推動閥芯復位對泄壓主管路進行封堵，直至氮氣式水擊泄壓閥完全復位，同時壓力表的檢測值達到氮氣壓力標準值，完成氮氣式水擊泄壓閥的復位過程。