[发明专利]一种大流量防爆阀及工作方法

说明书

一种大流量防爆阀，包括阀芯、阀套、阀体、阀座；所述阀体内设置阀腔，所述阀座套装在阀腔上，所述阀腔内设置阀套，所述阀芯置于阀套内；所述阀体设置有油口A、油口B；其特征在于：所述阀芯设为倒“T”形，所述倒“T”形竖向部分为圆柱形，圆柱形侧面与油口B相通；所述倒“T”形横向部分为蝶形，蝶端与油口A相对设置；本方案中所述横向部分为蝶形，蝶端与油口A相对设置。本方案中减少了阀芯的重量，增大了阀口过流面积，减小了阀口压力损失。

技术领域

本发明涉及一种防爆阀，尤其是一种大流量防爆阀。

背景技术

在进行深海钻探作业时，需采用半潜式钻井平台或钻井浮船。它们在波浪作用下，除前后左右发生左右摇摆外，还会产生周期性升沉运动，并使钻柱上下往复运动，如果不采取补偿措施，将造成井底钻压变化，影响钻进，甚至使钻头脱离井底，无法钻进，所以必须对钻柱的升沉运动采取补偿措施。

钻柱补偿主要分为伸缩钻杆升沉补偿、游车大钩升沉补偿、天车升沉补偿、绞车升沉补偿、隔水管升沉补偿等，其中伸缩钻杆升沉补偿由于满足不了现代施工工艺，已经逐渐被淘汰。其它几种升沉补偿装置均使用液压缸来进行最终的升沉补偿运动，具有张紧力大、结构简单、易于维护、可靠性高的特点，广泛用于新建的第5代、第6代半潜平台。

上述几种采用液压缸的升沉补偿系统，连接液压缸的管路由于频繁受到压力冲击、机械振动等因素影响，存在爆管的风险，一旦发生，轻则损坏钻头、钻杆，重则会造成安全生产事故。因此，必须采取措施进行预防，目前通行的做法是在油缸进油口处加装防爆阀。而目前国内升沉补偿装置中应用的防爆阀，如图3所示，有以下方面需要改善：

1、完全依赖进口，不但采购成本高，而且处处受制于人；

2、使用成本高，一旦发生故障，必须整体更换；

3、性能参数不能调节，系统设计受制于阀，不利于发挥系统最佳性能；

4、过于笨重，不便于安装、维护。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种大流量防爆阀，通过自主创新的模块化、紧凑化、人性化设计，解决背景技术中存在的缺点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种大流量防爆阀，包括阀芯、阀套、阀体、阀座；所述阀体内设置阀腔，所述阀座套装在阀腔上，所述阀腔内设置阀套，所述阀芯置于阀套内；所述阀体设置有油口A、油口B；其特征在于：所述阀芯设为倒“T”形，所述倒“T”形竖向部分为圆柱形，圆柱形侧面与油口B相对设置；所述倒“T”形横向部分为蝶形，蝶端与油口A相对设置；本方案中所述横向部分为蝶形，蝶端与油口A相对设置。相较于整体圆柱形的阀芯，减少了阀芯的重量，增大了阀口过流面积，减小了阀口压力损失。

进一步地：所述阀座上设有第一小孔a1，所述阀体上设第二小孔a2，第一小孔a1与第二小孔a2连通；所述阀体上设有测压口MA、测压口MB，所述测压口MA与第二小孔a2连通，测压口MB与第三小孔b1连通。测压口MA和测压口MB处可连接压力发讯器，实现远程监控。

进一步地：所述阀芯倒“T”形竖向部分开设第四小孔c、横向部分开设第五小孔c1，所述弹簧座开有第六小孔c2，并且第四小孔c、第五小孔c1、第六小孔c2相互连通。

进一步地：所述阀体上部设置调节螺杆、盖板，所述调节螺杆顶住弹簧座；所述阀腔内顺序设置弹簧座、弹簧、调节垫片，所述阀套嵌套在阀腔内，并顶住弹簧的一端，弹簧的另一端由弹簧座顶住。所述调节螺杆通过螺纹连接在盖板内，并通过锁紧螺母锁紧。通过调整调节螺杆可改变预设弹簧力及阀口尺寸，以适应不同升沉补偿装置的需求。

进一步地：所述阀芯和弹簧座之间设置调节垫片。通过改变调节垫片的数量或厚度，可以改变阀芯和弹簧座装配后的总长度。