專利名稱：輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于輸氣管線的控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前廣泛用于長輸氣管線的控制系統(tǒng)，采用的氣液聯(lián)動執(zhí)行系統(tǒng)，如圖1所示，它包括 安裝于主閥30兩側輸氣管線上的閥前截止閥31和閥后截止閥32，兩截止閥均與各自配套的分 水器33或34、過濾器35或36依次連接，兩過濾器35和36的后端分別與壓力選擇閥37的一進口 連接，壓力選擇閥37的F口與截止閥38連接，截止閥38分別與后方的節(jié)流閥39、主控閥40的 上腔連接，節(jié)流閥39與后方的基準罐41連接，主控閥40的下腔與基準罐41相連，壓力選擇閥 37的E口分別與主控閥40的a氣口 、儲能罐42和開關控制閥43的進氣口連接，開關控制閥43的 兩工作氣口分別與各自配套的氣-液罐44、 45連接，作為執(zhí)行機構的油缸46的兩端分別通過 并聯(lián)的手壓泵47或48和截止閥49或50與各自對應的氣-液罐44或45的另一端連接，主控閥40 的b氣口與開關控制閥43的上腔連接，油缸46內(nèi)活塞和撥叉機構與輸氣管線上的主閥30聯(lián)接 ，在主控閥40的上腔還設有調(diào)試排氣閥51;該系統(tǒng)的工作原理如下
(-)動力操作
1. 動力操作時，關閉截止閥38，管道中的氣體經(jīng)截止閥31、分水器33、過濾器35到達壓 力選擇閥37，經(jīng)E口進入動力管路，到達開關控制閥43，并同時進入儲能罐42蓄壓；打開截 止閥38，管道中的氣體經(jīng)截止閥32、分水器34、過濾器36到達壓力選擇閥37，經(jīng)F口、截止 閥38到達主控閥40的上腔并同時經(jīng)節(jié)流閥39到達主控閥40的下腔和基準罐41;
2. 向上提起開關控制閥43的手柄，動力氣源通過開關控制閥43，進入氣-液罐44增壓， 氣推液達到手壓泵47底部并通過截止閥49進入油缸46，推動活塞和撥叉機構使主閥30開啟； 油缸46的回油經(jīng)截止閥50回到右側氣-液罐45，其上部氣體經(jīng)開關控制閥43排入大氣；
3. 當需要關閉主閥30時，則壓下開關控制閥43的手柄，動力氣進入氣-液罐45，氣推液 達到手壓泵48底部并通過截止閥50進入油缸46，推動活塞和撥叉機構使主閥30關閉，油缸46 的回油經(jīng)截止閥49回到左側氣-液罐44，其上部氣體經(jīng)開關控制閥43排入大氣；
4. 當管線壓力下將，以致不能作為動力源時，則仍可以利用儲能罐42的氣體壓力對主閥30進行1 2次動力操作。 (二)手動操作
本系統(tǒng)備有手壓泵47和48，供氣源中斷并且儲能罐42的能量耗盡不能作動力操作時，作 應急手動操作用和主閥停氣維修時用。
1. 手動開啟閥門先關閉截止閥49 (動力操作和管道破裂閥門自動關閉操作應為開啟狀 態(tài))，掀動手壓泵47手柄，將氣-液罐44中液體壓入油缸46，將主閥30開啟。
2. 手動關閉閥門先關閉截止閥50 (動力操作和管道破裂閥門自動關閉操作應為開啟狀 態(tài))，掀動手壓泵48手柄，將氣-液罐45中液體壓入油缸46，將主閥30關閉。
(三)管道破裂管線閥門自動緊急關閉
1. 要實現(xiàn)壓降速率式管道破裂自動緊急關閉主閥30，需做好以下準備
1) 利用調(diào)試排氣閥51 ，作模擬管道破裂排氣，通過調(diào)節(jié)排氣閥51到主閥30關閉所需的壓 降速率。進行該調(diào)節(jié)時應將截止閥38關閉。
2) 將截止閥38開啟。
2. 當管道破裂時，主控閥40上腔壓力將隨管線壓力降低而下降，主控閥40下腔由于節(jié)流 閥39阻止基準罐41壓力迅速下降，在膜片上、下腔形成壓差，推動膜片向上移動，基準罐41 中氣體進入主控閥40，打開底部活塞，動力氣源由a口通過主控閥40從b口出來達到開關控制 閥43上端，下端打開，儲能罐42內(nèi)的氣體進入右側氣-液罐45，氣推液達到手壓泵48底部并 通過截止閥50進入油缸46，推動活塞和撥叉機構使主閥30動作，關閉主閥30。
從上述過程可以看出，該系統(tǒng)只是在管道爆裂時，能自動關閉主閥30，防止天然氣大量 外泄造成火災等事故，但在管道內(nèi)的氣壓產(chǎn)生波動時，不具有超壓關閉和低壓儲壓的功能， 對管道自身無保護功能，且由于使用較多的儲能罐、氣-液罐、手壓泵等，結構復雜，體積 大，成本較高且維護不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的上述不足，提供一種輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，它利 用管線自身的壓力，不僅在管道爆裂時，能自動關閉主閥，而且管道內(nèi)的氣壓產(chǎn)生波動時， 能對管道自身提供保護功能，且具有結構簡單、體積小、成本較低、維護方便的優(yōu)點。
為達到上述目的，本發(fā)明的輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，包括安裝于主閥兩側輸氣管線 上的閥前根部閥和閥后根部閥，兩根部閥均與各自配套的分水器、過濾器依次連接，其特征200910306858.X 相連，節(jié)流閥與后方的對比罐連接， 主控閥的下腔與對比罐相連；閥前過濾器分別與后方的減壓閥、高壓導閥、低壓導閥和主控 閥的a氣口連接，減壓閥與后方的二位三通常通式換向閥、氣缸依次連接，氣缸的執(zhí)行元件 與主閥聯(lián)接；高壓導閥和低壓導閥的工作氣口分別與后方梭閥的各自對應的一進氣口連接， 梭閥的出氣口分別與主控閥的b氣口、后方的異動減壓閥連接，異動減壓閥與后方的二位三 通常斷式換向閥、手動控制閥依次連接，手動控制閥分別與后方的手動/自動切換閥、二位 三通常通式換向閥的進氣口連接，手動/自動切換閥的另一端與減壓閥的后端連接。
本系統(tǒng)通過操作手動控制閥與手動/自動切換閥，能實現(xiàn)手動操作和自動操作的轉換； 當管道內(nèi)的氣壓產(chǎn)生波動時，通過高壓導閥或低壓導閥的導通，帶動后方各閥門動作，最后 由氣缸控制主閥，對管道自身提供保護功能；在管道爆裂時，又能自動關閉主閥；
作為本發(fā)明的進一步改進，在主控閥的上腔還設有調(diào)試排氣閥；利用調(diào)試排氣閥，可作
模擬管道破裂排氣，通過調(diào)節(jié)排氣閥確定主閥關閉所需的壓降速率；
作為本發(fā)明的進一步改進，在氣缸的活塞桿上裝有調(diào)節(jié)手輪；當氣源中斷不能自動操作
時，作應急手動操作和閥門停氣維修時使用； 作為本發(fā)明的進一步改進，在減壓閥和異動減壓閥后方的管路上均設有安全閥；可避免
壓力過高，損壞后方的部件；
作為本發(fā)明的進一步改進，在主控閥的上、下腔均設有壓力表；便于觀測主控閥的壓力
綜上所述，本發(fā)明能對管道自身提供保護功能，且取消了原有的儲能罐、氣-液罐、手 壓泵等大型部件，具有結構簡單、體積小、成本較低、維護方便的優(yōu)點。


圖1為原有氣液聯(lián)動執(zhí)行系統(tǒng)的結構原理圖。
圖2為本發(fā)明實施例的結構原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
由圖2所示，該輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，包括安裝于主閥18兩側輸氣管線上的閥前 根部閥l和閥后根部閥17，兩根部閥l和17均與各自配套的分水器23或24、過濾器2或16依次 連接，閥后過濾器16分別與后方的主控閥15的上腔、節(jié)流閥13相連，節(jié)流閥13與后方的對比 罐14連接，主控閥15的下腔與對比罐14相連，在主控閥15的上腔還設有調(diào)試排氣閥12，在主 控閥15的上、下腔均設有壓力表19或20;閥前過濾器2分別與后方的減壓閥4、高壓導閥3、低壓導閥ll和主控閥15的a氣口連接，減壓閥4與后方的二位三通常通式換向閥5、氣缸25依 次連接，在氣缸25的活塞桿上裝有調(diào)節(jié)手輪26，氣缸25的執(zhí)行元件與主閥18聯(lián)接；高壓導閥 3和低壓導閥11的工作氣口分別與后方梭閥10的各自對應的一進氣口連接，梭閥10的出氣口 分別與主控閥15的b氣口、后方的異動減壓閥9分別連接，異動減壓閥9與后方的二位三通常 斷式換向閥8、手動控制閥7依次連接，手動控制閥7分別與后方的手動/自動切換閥6、 二位 三通常通式換向閥5的進氣口連接，手動/自動切換閥6的另一端與減壓閥4的后端連接，在減 壓閥4和異動減壓閥9后方的管路上均設有安全閥21或22。 本發(fā)明的工作原理如下
(一) 管道內(nèi)氣體壓力在正常范圍
1. 自動操作將手動控制閥7開啟，手動/自動切換閥6關閉，管道中的氣體經(jīng)閥前根部 閥1進入分水器23、過濾器2，再進入減壓閥4 (同時到達主控閥15的a口)，經(jīng)二位三通常通 式換向閥5進入氣缸25，推動活塞，使主閥18開啟，隨后，管道中的氣體經(jīng)閥后根部閥17進 入分水器24、過濾器16，再進入主控閥15上腔，并經(jīng)節(jié)流閥13進入主控閥15下腔和對比罐14 ，由于主控閥15上、下腔壓力相同，所以主控閥15不動作；當管線壓力超過設定的最高壓力 時，高壓導閥3打開，氣體經(jīng)梭閥10到異動減壓閥9，減壓后的氣體經(jīng)二位三通常斷式換向閥 8和手動控制閥7使二位三通常通式換向閥5關閉，氣缸25內(nèi)的氣體排空，活塞復位，使主閥 18關閉，保護下游管道，防止管道升壓造成爆管的事故，當管道壓力降到設定值時，系統(tǒng)復 原，主閥1財丁開，向下游輸送介質(zhì)；當管線壓力低于設定的最低壓力時，低壓導閥ll打開， 氣體經(jīng)梭閥10到異動減壓閥9，減壓后的氣體經(jīng)二位三通常斷式換向閥8和手動控制閥7使二 位三通常通式換向閥5關閉，氣缸25內(nèi)的氣體排空，活塞復位，使主閥18關閉，系統(tǒng)處于關 閉狀態(tài)，上游管道具有儲壓功能，當上游管道壓力超過最低設定值時，系統(tǒng)啟動，打開主閥 18向下游輸送介質(zhì)；用調(diào)試排氣閥12，可作模擬管道破裂排氣，通過調(diào)節(jié)排氣閥12確定主閥 18關閉所需的壓降速率；
2. 手動操作需關閉主閥18時，則將手動控制閥7關閉，將手動/自動切換閥6打開，減 壓后的氣體經(jīng)手動/自動切換閥6進入二位三通常通式換向閥5，使其換向關閉，即可實現(xiàn)手 動關閉主閥18;將手動控制閥7、手動/自動切換閥6復位，則可實現(xiàn)手動打開主閥18;
(二) 破管啟動
在自動操作狀態(tài)，當下游管道破裂時，壓降速率達到設定值后，主控閥15上腔壓力迅速下降，由于節(jié)流閥13的阻尼作用，對比罐14內(nèi)的氣體壓力緩慢下降，主控閥15下腔壓力高于 上腔壓力，其活塞向上運動，管道中氣體通過主控閥15的a口進入b口，氣體再進入異動減壓 閥9、 二位三通常斷式換向閥8、手動控制閥7使二位三通常通式換向閥5關閉，氣缸25內(nèi)的氣 體排空，活塞復位，使主閥18關閉；由于對比罐14容積有限，為防止罐內(nèi)氣體耗盡，破管后應 及時關閉閥后根部閥17，將手動控制閥7關閉，并將手動/自動切換閥6打開，待下游管道修 復后再將手動/自動切換閥6關閉，主閥18打開，打開閥后根部閥17，等待主控閥15兩只壓 力表19、 20的壓力達到平衡后(壓力平衡后主控閥15排氣孔無氣體排出，如壓力沒有平衡， 對比罐14的壓力高于管道壓力，則主控閥15會從泄壓口排氣)，再打開手動控制閥7，整個 系統(tǒng)進入自動控制狀態(tài)。
當氣源中斷不能自動操作時，逆時針轉動手輪26，主閥18開啟到位后停止轉動手輪26， 氣源正常或維修完畢后，必須順時針轉動手輪26，使主閥18恢復到手動操作前的位置；可實 施應急手動操作用和閥門停氣時維修工作。本發(fā)明能對管道自身提供保護功能，且取消了原 有的儲能罐、氣-液罐、手壓泵等大型部件，具有結構簡單、體積小、成本較低、維護方便 的優(yōu)點。
權利要求
1.一種輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，包括安裝于主閥兩側輸氣管線上的閥前根部閥和閥后根部閥，兩根部閥均與各自配套的分水器、過濾器依次連接，其特征在于閥后過濾器分別與后方的主控閥的上腔、節(jié)流閥相連，節(jié)流閥與后方的對比罐連接，主控閥的下腔與對比罐相連；閥前過濾器分別與后方的減壓閥、高壓導閥、低壓導閥和主控閥的a氣口連接，減壓閥與后方的二位三通常通式換向閥、氣缸依次連接；高壓導閥和低壓導閥的工作氣口分別與后方梭閥的各自對應的一進氣口連接，梭閥的出氣口分別與主控閥的b氣口、后方的異動減壓閥連接，異動減壓閥與后方的二位三通常斷式換向閥、手動控制閥依次連接，手動控制閥分別與后方的手動/自動切換閥、二位三通常通式換向閥的進氣口連接，手動/自動切換閥的另一端與減壓閥的后端連接。
2.如權利要求l所述的輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，其特征在于在主 控閥的上腔還設有調(diào)試排氣閥。
3.如權利要求1或2所述輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，其特征在于在 氣缸的活塞桿上裝有調(diào)節(jié)手輪。
4.如權利要求3所述輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，其特征在于在減壓 閥和異動減壓閥后方的管路上均設有安全閥。
5.如權利要求4所述輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，其特征在于在主控 閥的上、下腔均設有壓力表。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輸氣管線的自力式控制系統(tǒng)，包括閥前根部閥、閥后根部閥、分水器、過濾器，閥后過濾器與后方的主控閥的上腔和節(jié)流閥分別相連，節(jié)流閥與后方的對比罐連接，主控閥的下腔與對比罐相連；閥前過濾器與后方的減壓閥、高壓導閥、低壓導閥和主控閥的a氣口分別連接，減壓閥與后方的二位三通常通式換向閥、氣缸依次連接；兩導閥的工作氣口分別與后方梭閥的一進氣口連接，梭閥的出氣口與主控閥的b氣口和后方的異動減壓閥分別連接，異動減壓閥與后方的二位三通常斷式換向閥、手動控制閥依次連接，手動控制閥與后方的手動/自動切換閥和二位三通常通式換向閥的進氣口分別連接，手動/自動切換閥的另一端與減壓閥的后端連接。本發(fā)明能對管道自身提供保護功能，具有結構簡單、體積小、成本較低的優(yōu)點。
文檔編號F17D3/01GK101649959SQ200910306858
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權日2009年9月10日
發(fā)明者楊登平 申請人:自貢諾克閥門驅動裝置制造有限公司