[发明专利]一种大落差输油管道低洼处水击保护装置及方法

权利要求书

1.一种大落差输油管道低洼处水击保护装置，其特征在于：包括第一压力变送器(1)、进口球阀(2)、进口截止阀(3)、管托(4)、出口截止阀(5)、出口球阀(6)、第二压力变送器(7)、第一法兰(8)、第二法兰(9)、泄压储罐(10)、一级泄压原油入口(11)、第一原油通道(12)、第二原油通道(13)、环形槽(14)、密封环(15)、活塞(16)、第一带压腔体(17)、第一圆柱壳体(18)、第三原油通道(19)、活塞冲程阻挡段(110)、环形腔体(111)、一级泄压原油出口(112)、二级泄压原油入口(21)、第二圆柱壳体(22)、第四原油通道(23)、第二带压腔体(24)、第一固定螺栓(25)、弹性小孔(26)、弹性软管(27)、二级泄压扩散孔体(28)、第二固定螺栓(29)、二级泄压原油出口(210)、三级泄压扩散孔体(31)、测控终端(41)、防水接线盒(42)、压力信号接收器(43)、低洼处上游进油管道(51)、低洼处下游出油管道(52)；

低洼处上游进油管道(51)依次顺序连接第一压力变送器(1)、进口球阀(2)、进口截止阀(3)、管托(4)，低洼处下游出油管道(52)依次顺序连接出口截止阀(5)、出口球阀(6)、第二压力变送器(7)，泄压储罐(10)与低洼处上游进油管道(51)、低洼处下游出油管道(52)连通，所述泄压储罐(10)内为顺序连接的第一泄压腔体(A)、第二泄压腔体(B)、第三泄压腔体(C)，所述第一泄压腔体(A)内，一级泄压原油入口(11)、第一原油通道(12)、第二原油通道(13)、第三原油通道(19)、一级泄压原油出口(112)依次连通，外侧为第一圆柱壳体(18)，所述第三原油通道(19)外侧为顺序连接的活塞(16)、第一带压腔体(17)、活塞冲程阻挡段(110)，所述活塞(16)内为环形槽(14)、密封环(15)，所述活塞冲程阻挡段(110)内为环形腔体(111)，所述第二泄压腔体(B)内，二级泄压原油入口(21)、第四原油通道(23)、二级泄压扩散孔体(28)、二级泄压原油出口(210)依次连通，外侧为第二圆柱壳体(22)，所述第二圆柱壳体(22)由第一固定螺栓(25)、第二固定螺栓(29)紧固，所述第四原油通道(23)外侧依次为弹性小孔(26)、弹性软管(27)、第二带压腔体(24)，所述第一泄压腔体(A)通过第一法兰(8)与第二泄压腔体(B)连接，所述第三泄压腔体(C)内为三级泄压扩散孔体(31)，所述第二泄压腔体(B)通过第二法兰(9)与第三泄压腔体(C)连接，所述第一压力变送器(1)、第二压力变送器(7)的压力信号线与压力信号接收器(43)连接，所述压力信号接收器(43)压力信号线与测控终端(41)连接，压力信号接收器(43)外侧为防水接线盒(42)。

2.根据权利要求1所述的大落差输油管道低洼处水击保护装置，其特征在于：第一带压腔体(17)内适用氮气压力0.5MPa～5.2MPa，适用氮气温度5℃～75℃。

3.根据权利要求1所述的大落差输油管道低洼处水击保护装置，其特征在于：活塞(16)采用金属陶瓷材料制成，净重5kg～75kg。

4.根据权利要求1所述的大落差输油管道低洼处水击保护装置，其特征在于：第一泄压腔体(A)、第二泄压腔体(B)、第三泄压腔体(C)内原油通道系列直径范围100mm～375mm。

5.根据权利要求1所述的大落差输油管道低洼处水击保护装置，其特征在于：第二带压腔体(24)内适用氮气压力0.5MPa～2.2MPa，适用氮气温度5℃～45℃。

6.根据权利要求1所述的大落差输油管道低洼处水击保护装置，其特征在于：弹性软管(27)采用耐油橡胶材料制成。

7.根据权利要求1所述的大落差输油管道低洼处水击保护装置，其特征在于：二级泄压扩散孔体(28)、三级泄压扩散孔体(31)系列孔径范围20mm～80mm。

8.根据权利要求1所述的大落差输油管道低洼处水击保护装置，其特征在于：装置采用的低洼处高压原油泄压方法：

a、低洼处原油泄压开始：当压力信号接收器(43)监测到第一压力变送器(1)、第二压力变送器(7)之间压力差值大于设定压力阈值时，测控终端(41)执行全关出口截止阀(5)、全关出口球阀(6)、全开进口球阀(2)、全开进口截止阀(3)的命令，高压原油流入泄压储罐(10)；

b、低洼处原油一级泄压：第一泄压腔体(A)内，高压原油推动活塞(16)压缩第一带压腔体(17)内的氮气，原油压能转变为活塞动能，实现一级泄压；

c、低洼处原油二级泄压：第二泄压腔体(B)内，弹性软管(27)膨胀后吸收一级泄压后原油的剩余水击能量，带压原油通过二级泄压扩散孔体(28)逐段泄出，并沉积在泄压储罐(10)中，实现二级泄压；

d、低洼处原油三级泄压：第三泄压腔体(C)内，二级泄压后的部分带压原油沿三级泄压通道垂直下落，通过三级泄压扩散孔体(31)分阶段逐步释放原油冲击力，原油泄出后沉积在泄压储罐(10)中，实现三级泄压；

e、低洼处原油泄压结束：当压力信号接收器(43)监测到第一压力变送器(1)、第二压力变送器(7)之间压力差值小于设定压力阈值时，测控终端(41)执行全关进口球阀(2)、全关进口截止阀(3)，全开出口截止阀(5)、全开出口球阀(6)的命令，沉积原油流出泄压储罐(10)。