輸氣站用自力式緊急安全切斷閥的制作方法

本實用新型涉及切斷閥技術領域，具體地說是一種輸氣站用自力式緊急安全切斷閥。

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背景技術：
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目前，現有的輸氣站用切斷閥主要存在以下不足之處：(1)部分同類緊急切斷閥不是自力式，需依靠站場配備儀表風提供動力源，從而造成站場造價成本高昂；(2)不是采用頂裝式設計結構，造成后期維修無法實現在線維修，造成維修困難且成本高昂；(3)切斷響應時間長，不能及時有效關閉閥門，造成資源浪費；(4)閥座密封無法達到閥門密封時的零泄漏，造成管路系統中的安全隱患。而隨著我國能源結構的改變，對大氣污染的治理，人身和財產安全保護，天然氣行業近幾年的蓬勃發展，因此，亟需一款高性能、安全可靠的緊急安全切斷閥，以解決目前市場中的上述問題。

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技術實現要素：
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本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種輸氣站用自力式緊急安全切斷閥，該閥不需要外界提供動力源，能夠依靠管路自身介質壓力控制閥門動作，且能夠實現在線維修，大大降低了維修難度，減少了維修成本。

為實現上述目的設計一種輸氣站用自力式緊急安全切斷閥，包括執行機構、壓力傳感器3及切斷閥，所述執行機構包括外殼25以及設置在外殼25內的超壓彈簧5、虧壓彈簧6、杠桿組件，所述超壓彈簧5上端連接有超壓彈簧上座4，所述超壓彈簧上座4的上方安裝有皮膜2，所述壓力傳感器3安裝在皮膜2與超壓彈簧上座4之間位置處，所述超壓彈簧5、虧壓彈簧6下端分別連接杠桿組件，所述杠桿組件的另一端與切斷閥的閥桿21相連。

所述切斷閥包括閥蓋22、閥體23、閥桿21、閥瓣體20及閥座24，所述閥體23上設有進口和出口，所述進口與出口之間安裝有閥座24，所述閥體23上端安裝有閥蓋22，所述閥桿21穿過閥蓋22并延伸至閥腔內，所述閥桿21底端安裝有閥瓣體20，所述閥瓣體20與閥座24配合連接，所述閥瓣體20上方裝設有關閉彈簧19。

所述執行機構的外殼25通過螺栓可拆卸式連接閥蓋22，所述閥蓋22通過螺栓可拆卸式連接閥體23。

所述杠桿組件包括控制桿12、平衡塊平衡銷7、平衡控制塊8、平衡樞軸9、平衡塊10、頂尖銷連接軸11、偏心塊16、曲軸17及偏心塊桿18，平衡控制塊8、平衡樞軸9設置在控制桿12一端，所述平衡控制塊8圍繞平衡樞軸9轉動式連接，所述平衡控制塊8設于超壓彈簧5下方，所述平衡塊平衡銷7、平衡塊10、頂尖銷連接軸11設置在控制桿12另一端，所述平衡塊10圍繞頂尖銷連接軸11轉動式連接，所述平衡塊10上設有凹槽掛鉤，所述偏心塊桿18支撐于凹槽掛鉤上，所述偏心塊桿18上設置有偏心塊16，所述偏心塊16圍繞曲軸17轉動式連接，所述偏心塊桿18下端與閥桿21相連。

所述偏心塊桿18上端連接有螺桿14，所述螺桿14下端裝設有緊急安全切斷按鈕及復位按鈕15，所述螺桿14上端處裝設有手柄桿13。

所述超壓彈簧5、虧壓彈簧6、杠桿組件均設置有兩組，所述外殼25設置為左右對稱式結構，所述外殼25內左右對稱式各設有一組超壓彈簧5、虧壓彈簧6、壓力傳感器3及杠桿組件。

本實用新型同現有技術相比，具有如下優點：

(1)能夠應用于油氣長輸管線及城市門站中，可有效的保護下游管網設施安全的核心設備；

(2)產品維護周期長，維修備件少，維護成本低，且頂裝式結構設計，拆卸簡便；

(3)特殊的閥座設計，能夠實現閥座零泄漏；

(4)極高的安全性和可靠性：采用機械式手動復位，不受任何振動影響，通過壓力傳感器，能夠直接感應管路系統的壓力情況；

(5)切斷精度高，超切斷精度可達AQ1(1％)、虧壓可達AQ5(5％)；切斷迅速(切段時間≤0.5秒)；該產品于2016年9月已通過“國家泵閥產品質量監督檢驗中心”型式試驗鑒定合格；

(6)具備就地緊急切斷按鈕，當取壓信號管阻塞時，可緊急切斷閥門，當感應皮膜破裂時可緊急切斷閥門；

(7)結構模塊化：壓力傳感器、執行機構和閥體互為獨立模塊；

(8)雙控結構：一個標準切斷閥再加裝一個壓力傳感器和一套觸發器，可同時監控兩級調壓器的出口壓力，實現兩級切斷；

(9)根據需要可選配功能：根據不同的切斷壓力值，選配不同型號的壓力傳感器和切斷彈簧。

綜上，本實用新型所述的輸氣站用自力式緊急安全切斷閥是一款不需要外界提供動力源，依靠管路自身介質壓力來控制閥門動作的自力式緊急安全切斷閥，該閥門采用頂裝式結構設計，可以實現在線維修，大大降低了維修難度和減少維修成本，且切斷迅速，其切斷時間可實現不大于0.5秒；除此之外，閥座密封能達到零泄漏，且流體流在閥體內流向為高進低出，使閥座密封更為可靠。

[附圖說明]

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的另一實施例結構示意圖；

圖中：1、出口壓力2、皮膜3、壓力傳感器4、超壓彈簧上座5、超壓彈簧6、虧壓彈簧7、平衡塊平衡銷8、平衡控制塊9、平衡樞軸10、平衡塊11、頂尖銷連接軸12、控制桿13、手柄桿14、螺桿15、復位按鈕16、偏心塊17、曲軸18、偏心塊桿19、關閉彈簧20、閥瓣體21、閥桿22、閥蓋23、閥體24、閥座25、外殼。

[具體實施方式]

下面結合附圖對本實用新型作以下進一步說明：

本實用新型提供了一種輸氣站用自力式緊急安全切斷閥，主要是由執行機構、壓力傳感器、閥蓋、閥體、閥桿、閥瓣體、閥座等組成。執行機構主要是通過壓力傳感器感應管道中壓力數值的變化，控制閥桿和閥瓣體上下運動，進而控制與閥座的密封，實現閥門打開和關閉功能；執行機構有緊急安全切斷按鈕、復位手柄及復位按鈕；當遇到緊急管路超壓或虧壓等故障情況時候，緊急安全切斷閥將閥門切斷。待故障排除后，通過復位按鈕和旋動復位手柄，將閥門打開。執行機構、閥蓋與閥體通過螺栓連接，閥內件通過螺紋和螺釘連接，若閥門存在維修時，可用過拆卸螺栓依次從閥體上端取出閥內件，實現在線維修。

如附圖1所示，本實用新型主要包括執行機構、壓力傳感器3及切斷閥，執行機構包括外殼25以及設置在外殼25內的超壓彈簧5、虧壓彈簧6、杠桿組件，超壓彈簧5上端連接有超壓彈簧上座4，超壓彈簧上座4的上方安裝有皮膜2，壓力傳感器3安裝在皮膜2與超壓彈簧上座4之間位置處，超壓彈簧5、虧壓彈簧6下端分別連接杠桿組件，杠桿組件的另一端與切斷閥的閥桿21相連。

其中，切斷閥包括閥蓋22、閥體23、閥桿21、閥瓣體20及閥座24，閥體23上設有進口和出口，進口與出口之間安裝有閥座24，閥體23上端安裝有閥蓋22，閥桿21穿過閥蓋22并延伸至閥腔內，閥桿21底端安裝有閥瓣體20，閥瓣體20與閥座24配合連接，閥瓣體20上方裝設有關閉彈簧19，執行機構的外殼25通過螺栓可拆卸式連接閥蓋22，閥蓋22通過螺栓可拆卸式連接閥體23。

杠桿組件包括控制桿12、平衡塊平衡銷7、平衡控制塊8、平衡樞軸9、平衡塊10、頂尖銷連接軸11、偏心塊16、曲軸17及偏心塊桿18，平衡控制塊8、平衡樞軸9設置在控制桿12一端，平衡控制塊8圍繞平衡樞軸9轉動式連接，平衡控制塊8設于超壓彈簧5下方，平衡塊平衡銷7、平衡塊10、頂尖銷連接軸11設置在控制桿12另一端，平衡塊10圍繞頂尖銷連接軸11轉動式連接，平衡塊10上設有凹槽掛鉤，偏心塊桿18支撐于凹槽掛鉤上，偏心塊桿18上設置有偏心塊16，偏心塊16圍繞曲軸17轉動式連接，偏心塊桿18下端與閥桿21相連，偏心塊桿18上端連接有螺桿14，螺桿14下端裝設有緊急安全切斷按鈕及復位按鈕15，螺桿14上端處裝設有手柄桿13。

如附圖2所示，為本實用新型的另一實施方式，其中，超壓彈簧5、虧壓彈簧6、杠桿組件均設置有兩組，外殼25設置為左右對稱式結構，外殼25內左右對稱式各設有一組超壓彈簧5、虧壓彈簧6、壓力傳感器3及杠桿組件。

本實用新型的工作原理為，該緊急安全切斷閥具有超壓保護和虧壓保護功能，該裝置一旦切斷后，不能自動復位，只有當故障排除并打開旁通閥平壓后，通過旋轉執行機構手柄，才能將切斷閥打開。

(1)超壓保護：當作用在壓力傳感器上的出口壓力高于超壓彈簧和虧壓彈簧設定的最大切斷壓力值時，皮膜下移，并帶動平衡控制塊繞平衡樞軸逆時針旋轉，平衡塊平衡銷上移，使平衡塊頂尖銷連接軸向右旋轉。這樣，平衡塊的凹槽掛鉤下移，當平衡塊支撐的偏心塊桿脫鉤，偏心塊繞偏心塊曲軸轉動，曲軸是與閥瓣體相連的閥桿支點。當偏心塊旋轉90°時，安裝在閥體上的關閉彈簧推動閥瓣體開始關閉閥門。閥瓣體開始關閉時，此時入口和出口壓力差作用在閥瓣體上，產生一個附加關閉壓力使閥瓣體進一步趨于關閉，使關閉更緊密。此時，即使出口壓力低于最大超壓切斷壓力設定值時，閥瓣體仍保持關閉。

(2)虧壓保護：當作用在壓力傳感器上的出口壓力低于虧壓彈簧設定的切斷壓力值時，皮膜上移，使超壓調節彈簧頂部的超壓彈簧上座壓在控制結構外殼上，而與皮膜之間失去作用。這樣，切斷壓力僅由調節虧壓彈簧確定。這時，平衡控制塊推動平衡塊平衡銷下行，使平衡塊像超壓保護時一樣向右旋轉。偏心塊和閥瓣體的動作與超壓保護的情況相似。如果皮膜破裂，閥瓣體將以相同的方式關閉進行切斷保護。

(3)手動復位：當故障排除，并且作用于閥瓣體上的壓力達到平衡后，則需手動開啟閥門復位，操作方法如下：向下(里)推動手柄桿，并使其順時針轉動，同時，按住(下)復位按鈕開啟閥門。閥門開啟后，彈簧推動操作手柄桿回到起始位置，螺桿與操作手柄桿脫開。

本實用新型具有如下特征：(1)結構模塊化設計：壓力傳感器、執行機構、閥蓋和閥體模塊化設計，可根據不同閥門口徑、壓力級以及切斷值，進行選配模塊。(2)具備緊急切斷按鈕和復位按鈕，采用機械式手動復位，使其具有極高的安全性和可靠性。(3)具有雙控結構：一個標準的切斷閥再加裝一套壓力傳感器和超虧壓彈簧觸發機構，可同時監控下游兩級調壓器的不同出口壓力，實現兩級切斷。(4)采用頂裝式結構設計，旋開緊固螺栓，拆除執行機構，可將閥內件依次從閥體內上取出，實現在線維修。(5)特殊的執行機構結合閥座彈簧結構的動作設計，使其切斷迅速(≤0.5秒)和超壓切斷精度AQ1(1％)、虧壓切斷精度AQ5(5％)。(6)特殊的閥座和閥瓣密封結構設計，可實現閥門密封零泄漏。

本實用新型所述的輸氣站用自力式緊急安全切斷閥樣機已于2016年3月送給國家泵閥產品質量監督檢驗中心進行型式試驗，并于2016年9月份拿到該中心出具的型式試驗報告。報告顯示：(1)切斷時間實測為0.4秒，要求為≤0.5秒，所以符合要求。(2)超壓切斷精度實測為1％，要求為不大于AQ1(1％)；虧壓切斷精度實測為4％，要求為不大于AQ5(5％)；所以符合要求。(3)閥座密封試驗，在規定試驗壓力下，實測閥門密封，保壓時間≥2分鐘，無可見泄漏，所以符合要求。(4)手動復位試驗，閥門緊急切斷后，打開旁通，能進行閥門打開的復位動作，所以符合要求。

本實用新型并不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。