[发明专利]一种隔水管张紧器液压安全阀组

说明书

技术领域

本发明属于海洋石油钻井技术领域，用于保障隔水管系统的安全，涉及一种隔水管张紧器液压安全阀组。

背景技术

半潜式海洋平台受波浪的影响上下升沉运动，在钻井作业的过程中要求隔水管与水下井口设备保持相对位置不发生变化，往往会采用隔水管张紧器来抵消平台升沉运动所产生的影响。

隔水管张紧器分为液缸直驱式和钢丝绳式两种形式，两种方式实现的方式不一样，但原理一致。但是，由于半潜式海洋钻井平台海洋作业的特殊性，对隔水管系统的安全要求极高，隔水管张紧器负担着整个隔水管系统的重量，一旦出现致命故障，带来的经济损失无法估量。

为保障隔水管张紧器的安全，在增加张紧系统安全系数的前提下，还要考虑张紧器在失效情况下的保护。目前所知工况包括：1)避免由于张紧器钢丝绳断裂或机械连接失效导致补偿液缸反冲；2)平台在遭遇未知灾害(比如隔水管断裂、海底火山、海啸等)需要紧急撤离时及时切断和提升隔水管。

发明内容

本发明的目的是提供一种隔水管张紧器液压安全阀组，解决了现有技术中张紧器液压安全阀存在处理特殊情况的功能不足，容易导致严重后果的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种隔水管张紧器液压安全阀组，包括主阀，主阀通过A油口与张紧器补偿液缸连通，主阀通过B油口与蓄能器连通；主阀的阀芯与控制油缸的活塞杆前端传动连接，控制油缸的活塞杆尾端连接有线性位移传感器，控制油缸的两个油腔一方面各自对应通过液控单向阀二和液控单向阀三与比例换向阀连通，比例换向阀再通过另外一个液控单向阀一接回主阀；另一方面，控制油缸的两个油腔分别通过各自对应的液控换向阀一和液控换向阀二同时与液控先导式截止阀、电磁阀二、电磁阀一连通，液控换向阀一和液控换向阀二一起称为液控换向阀组，液控单向阀一、液控单向阀二和液控单向阀三还同时与电磁阀一连通；另外，比例换向阀、电磁阀一、电磁阀二、液控换向阀组分别通过管路与泄油口连通。

本发明的隔水管张紧器液压安全阀组，其特征还在于：

主阀设置为两位，即截止位和流通位，截止位带节流口，流通位带比例流量调节。

控制油缸杆腔内置弹簧。

每个液控换向阀的一端带有先导控制，另一端带有控制油缸。

本发明的有益效果是，能够提供正常通路、补偿液缸失效时的安全保护、隔水管断裂保护、补偿液缸应急提升及防碰，具体包括：

1)集成多个液压阀组成一个安全阀组，解决隔水管张紧器的部分安全问题，整套阀组结构紧凑，安装方便，符合隔水管作业工况。

2)采用液压驱动，能保证阀组在钢丝绳断裂或机械连接失效时自动切断蓄能器和补偿液缸的液压通路，系统可靠性高。

3)内部的电磁阀、比例阀、以及线性位移传感器的组合，使得操作人员可以远程控制主阀的流量，并能实时反馈主阀的开口度，设备自动化程度较高。

4)为满足隔水管张紧器工况，主阀1、控制油缸2、液控换向阀组均进行了创新的设置。

附图说明

图1是现有的隔水管张紧器原理简图；

图2是本发明安全阀组在正常工况下结构示意图；

图3是本发明安全阀组在紧急工况下结构示意图。

图中，1.主阀；2.控制油缸；3.比例换向阀；4.电磁阀一；5.电磁阀二；6.液控先导式截止阀；7.液控换向阀一；8.液控换向阀二；9.线性位移传感器，10.液控单向阀一，11.液控单向阀二，12.液控单向阀三。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1，现有典型的张紧器系统由6组张紧器组成，6组张紧器分别与控制柜连接，每组张紧器由补偿液缸、安全阀和蓄能器组成，补偿液缸和蓄能器之间通过液压油交换来补偿平台的升沉运动，安全阀进行预设压力控制。

本发明的安全阀组安装在蓄能器与补偿液缸之间，作为流量控制阀。