[发明专利]一种井口安全控制系统

说明书

本发明公开了一种井口安全控制系统，包括筒体，其侧壁上开设有至少一个旁通孔；泄爆装置的一端安装在筒体的开口一端，另一端为自由端；快速开关装置的一端安装在筒体的开口另一端，另一端与出气井井口管道连接；快速阻爆装置的一端安装在筒体的旁通孔上，另一端与煤气管道连接；传感器安装在筒体、出气井井口管道、泄爆装置、快速开关装置、快速阻爆装置中的至少一项之上；控制器与传感器电性连接。本发明设置在地面井口上，其上设有泄爆装置，一旦井下发生爆炸或爆燃，能够将爆炸波导出，防止异常高压导致井口装置损毁；设有快速开关装置，一旦井下发生爆炸或爆燃，能够及时关闭出气井，防止爆炸燃烧向煤气输送管网传播蔓延。

技术领域

本发明涉及安全设备领域，具体涉及一种井口安全控制系统。

背景技术

煤炭地下气化过程中，出气井的主要功能是将井下反应区产生的煤气输送至地面。煤气从出气井中流出后，先经过地面井口处，然后经井口装置调节(主要是控制出气量和压力等)后，进入煤气输送管网。从地下反应区流出的煤气，含有易燃易爆的甲烷、氢气、一氧化碳组份，同时具有一定的温度和压力。正常操作时，煤气中一般不含或仅含有微量的氧气(体积分数小于0.5％)，低于煤气的爆炸极限，煤气输送过程是安全的。但是在某些操作情况下(如反风操作)，煤气中氧含量有可能瞬间达到煤气的爆炸极限，使得煤气在井下直接发生爆炸，爆炸产生的冲击波传播速度极快，因而会对地面煤气输送管网及下游设备产生破坏，导致连锁事故发生。因而煤炭地下气化过程中，为了防止煤气输送过程中发生爆炸或爆燃，保证人身及设备的安全，需要在地面设置安全装置与控制系统。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，而提出的一种井口安全控制系统，该系统设置在地面井口上，其上设有泄爆装置，一旦井下发生爆炸或爆燃，能够将爆炸波导出，防止异常高压导致井口装置损毁；设有快速开关装置，一旦井下发生爆炸或爆燃，能够及时关闭出气井，防止爆炸燃烧向煤气输送管网及下游设备传播蔓延；设有传感器与控制器，能够与快速开关装置、快速阻爆装置联合控制，一旦爆炸发生后，可自动阻断或远程控制阻断井下火焰传播。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种井口安全控制系统，其包括：

筒体，其侧壁上开设有至少一个旁通孔；

泄爆装置，其一端安装在所述筒体的开口一端，另一端为自由端；

快速开关装置，其一端安装在所述筒体的开口另一端，另一端与出气井井口管道连接；

快速阻爆装置，其一端安装在所述筒体的旁通孔上，另一端与煤气管道连接；

传感器，其安装在筒体、出气井井口管道、泄爆装置、快速开关装置、快速阻爆装置中的至少一项之上；

控制器，其与所述传感器电性连接。

作为优选，所述泄爆装置包括可移动密封盖、压紧弹簧和夹持组件，所述可移动密封盖压紧在所述筒体的开口一端上，所述压紧弹簧抵靠在所述可移动密封盖和夹持组件之间，夹持组件和压紧弹簧可将可移动密封盖进行固定和密封。

作为优选，所述泄爆装置包括爆破片和夹持组件，所述夹持组件将爆破片压紧在所述筒体的开口一端上。

作为优选，所述快速开关装置包括第一阀门与第一执行结构，所述第一阀门包括设置在所述筒体开口另一端上的第一阀体和第一阀芯；所述第一执行结构与所述第一阀芯传动连接。

作为优选，所述第一执行结构包括相互连接的弹簧活塞杆和蓄能气缸，所述弹簧活塞杆与所述第一阀芯传动连接。

作为优选，所述快速阻爆装置包括第二阀门与第二执行结构，所述第二阀门包括设置在所述筒体旁通孔上的第二阀体和第二阀芯；所述第二执行结构与所述第二阀芯传动连接。