一種中高壓天然氣管道應急放散裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種中高壓天然氣管道應急放散裝置，主要由放散火炬系統(tǒng)、底座旋轉(zhuǎn)機構組成。其技術方案是：放散火炬系統(tǒng)由天然氣放散管、火炬頭、電點火機構組成；天然氣放散管分成上下兩段，中間通過高壓軟管相連，以液壓缸和連桿實現(xiàn)上下兩段放散管的折疊、展開和固定；電點火機構由電點火開關、點火電纜、點火頭組成；底座旋轉(zhuǎn)機構由液壓減速馬達、旋轉(zhuǎn)底座、回轉(zhuǎn)支承總成、固定底座組成，實現(xiàn)放散管放散方向的靈活調(diào)整；整套裝置固定于搶險車上。本發(fā)明移運便捷、安裝高效、操作簡單，可實現(xiàn)天然氣放散方向的靈活調(diào)節(jié)，適用于中高壓天然氣管道維搶修作業(yè)時的緊急放散。
【專利說明】
一種中高壓天然氣管道應急放散裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種針對中高壓天然氣管道應急搶險維修作業(yè)時的天然氣緊急放散裝置，屬于天然氣維搶修技術領域。
【背景技術】
[0002]天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源，近年來其消費量一直處于快速增長階段。與之相適應地，國內(nèi)天然氣集輸、長輸、輸配管道里程也快速增長。目前，我國己建成天然氣長輸管道8.5萬km，形成了以陜京線、西氣東輸、川氣東送、中緬管道等為主干線，以冀寧線、淮武線、蘭銀線、中貴線等為聯(lián)絡線的國家基干管網(wǎng)，干線管網(wǎng)總輸氣能力超過2000億立方米/年，管道最大設計壓力達12MPa，最大管徑達到1219_。
[0003]這些壓力高、口徑大的天然氣管道一旦由于第三方破壞、滑坡、管體腐蝕等原因，將產(chǎn)生大量天然氣泄漏。因此，一般會每隔10?25km設置一個截斷閥室，并在截斷閥上設置有專門的放散短接。若某一管段出現(xiàn)泄漏、爆炸等緊急事故時，目前的通常做法是:迅速關閉事故管段兩端閥門，從閥室放散短接處接一根軟管出來，再連接到一根簡易放散管底端入口，開始放空后再采用火把、煙花等方式在該放散管頂部直接點火，將天然氣燃燒后排放，以盡量減少天然氣在事故點處的泄漏量，降低爆炸、閃火、噴射火等嚴重事故發(fā)生概率和后果，并避免大量甲烷泄漏帶來的嚴重環(huán)境污染問題。這類簡易放散管在其底部一般焊接有固定支架，用石塊等重物壓在支架上以固定放散管。
[0004]上述放散方法操作簡單，但放散管較短，一般只有約4?8m，放散方向也無法靈活調(diào)節(jié)，放散口燃燒產(chǎn)生的強烈熱輻射易對閥室、管道及周圍敏感建(構)筑物產(chǎn)生直接危害，且放散管管徑較小，放散速率小，耗時長。此外，在前期放散壓力高時，放散管極易產(chǎn)生脫火或熄火現(xiàn)象，而在放散后期壓力低時，又極易產(chǎn)生回火現(xiàn)象，而目前常用的這類放散管一般均沒有設置防回火、防脫火和穩(wěn)火等安全保障措施，也沒有設置電點火機構，存在較大安全隱患。這類放散管一般需要通過吊車將其從燃氣搶險車上搬上搬下，運移不便，安裝拆卸耗時長，難以滿足中高壓、大口徑天然氣管道應急維搶修放空作業(yè)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述技術缺陷，提供一種中高壓天然氣管道應急放散裝置。該裝置可用于中高壓天然氣集輸、長輸、輸配管道的放散作業(yè)，具有操作簡單、運移便捷、安裝拆卸方便、放散速率快等優(yōu)點，并配備電點火與回火保護等安全保障功能。
[0006]為了達到以上目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0007]本發(fā)明提供一種中高壓天然氣管道應急放散裝置，主要由放散火炬系統(tǒng)、底座旋轉(zhuǎn)機構組成。放散火炬系統(tǒng)由天然氣放散管、火炬頭、引火管、電點火機構、液壓缸組成;旋轉(zhuǎn)機構由固定底座、回轉(zhuǎn)支承總成、旋轉(zhuǎn)底座、液壓減速馬達組成。
[0008]天然氣放散管依次由放散管進氣接頭、放散管球閥、壓力表、放散管管段、高壓軟管、連桿、放散管阻火器連接而成;放散管管段通過銷軸鉸支于放散管鉸支座上，天然氣放散管分成上下兩段，兩段之間通過高壓軟管相連，以液壓缸和連桿實現(xiàn)上下兩段放散管的折疊、展開和固定;火炬頭呈圓柱狀，直徑比放散管直徑大約30?40cm，頂端開口，四周均布空氣吸入孔。引火管依次由引火管球閥、引火管管段、高壓軟管、引火管阻火器連接而成；引火管分成上下兩段管段，管段之間通過固定卡固定于相應放散管管段上，中間通過高壓軟管相連，引火管頂端位于火炬頭上方約30?40cm，并向火炬頭方向偏斜約45° ；引火管燃料氣來自放散天然氣，由引火管球閥分出。
[0009]電點火機構由電點火開關、點火電纜、點火頭組成，電子點火開關安裝于駕駛室內(nèi)，靠近火炬頭附件的點火電纜外面包裹著陶瓷隔熱電纜套管，下端連接電點火開關，上端連接點火頭，點火頭用于引燃引火管內(nèi)的天然氣，點火頭位于引火管頂端約30?40cm。
[0010]放散管處液壓缸通過銷軸一端鉸支于上段放散管處液壓缸鉸支座上，一端鉸支于下段放散管處液壓缸鉸支座上，實現(xiàn)上下兩段放散管的折疊、展開和固定;旋轉(zhuǎn)底座處液壓缸通過銷軸一端鉸支于旋轉(zhuǎn)底座上，另一端鉸支于下部放散管處，實現(xiàn)下段放散管段的展開和固定。
[0011]固定底座為一個圓形厚鋼板，放置于天然氣搶險車車梁的上方并開四組通孔，將四個U型卡分別穿過四組通孔，通過固定卡板與螺母將固定底座卡固于搶險車的兩根車梁上，回轉(zhuǎn)支承總成的內(nèi)圈固定于固定底座上，固定底座鉆有四個周向均布的內(nèi)螺孔和八個周向均布的方位固定螺孔。
[0012]回轉(zhuǎn)支承總成由外圈、內(nèi)圈和交叉滾子組成，外圈開有周向均布的內(nèi)螺孔，內(nèi)圈開有周向均布的固定通孔，高強度螺釘穿過內(nèi)圈處固定通孔抒入固定底座處內(nèi)螺孔，將內(nèi)圈固定在固定底座上；內(nèi)外圈之間裝有交叉滾子，可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)底座與固定底座之間的相對轉(zhuǎn)動。
[0013]旋轉(zhuǎn)底座為一圓形厚鋼板，旋轉(zhuǎn)底座上開設有周向均布的固定通孔，高強度螺釘通過固定通孔擰入回轉(zhuǎn)支承總成外圈處的內(nèi)螺孔，將旋轉(zhuǎn)底座固定于外圈上;旋轉(zhuǎn)底座外圓周上加工有齒條。
[0014]液壓減速馬達由液壓馬達、傳動軸、傳動齒輪組成，固定于固定底座上;傳動齒輪和旋轉(zhuǎn)底座外圓周上的齒條嚙合，將液壓減速馬達的動力傳遞給旋轉(zhuǎn)底座，實現(xiàn)放散管放散方向的靈活調(diào)整。
[0015]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0016]1、本裝置可應用在中高壓、大口徑的天然氣集輸、長輸、輸配管道的維搶修作業(yè)中，根據(jù)現(xiàn)場實際情況靈活調(diào)整天然氣放散方位、角度以及放散管高度，可有效解決不易尋找天然氣放散位置的問題；
[0017]2、整套裝置安裝于專用的放散搶險車上，具有操作簡單、運移便捷、安裝拆卸方便、放散速率快等優(yōu)點，可大大縮短應急搶維修放空作業(yè)的前期準備時間；
[0018]3、本裝置，配備電點火、及阻火器回火保護等安全保障功能，可有效解決放散管熄火、回火等安全隱患。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明一種中高壓天然氣管道應急放散裝置工作狀態(tài)下的結(jié)構示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明一種中高壓天然氣管道應急放散裝置非工作狀態(tài)下的結(jié)構示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明一種中高壓天然氣管道應急放散裝置的旋轉(zhuǎn)底座俯視圖。
[0022]圖4是本發(fā)明一種中高壓天然氣管道應急放散裝置的回轉(zhuǎn)支承總成俯視圖。
[0023]圖5是本發(fā)明一種中高壓天然氣管道應急放散裝置的固定底座的俯視圖與局部剖面圖。
[0024]圖中，I火炬頭，2放散管阻火器，3放散管管段，4液壓缸，5連桿，6法蘭，7液壓缸鉸支座，8放散管管段，9壓力表，10放散管球閥，11進氣接頭，12點火頭，13引火管阻火器，14引火管管段，15固定卡，16高壓軟管，17高壓軟管，18引火管管段，19引火管球閥，20放散管鉸支座，21液壓缸，22旋轉(zhuǎn)底座，23回轉(zhuǎn)支承總成，24固定底座，25液壓減速馬達，26天然氣搶險車，27電點火開關，28液壓栗站，29方位固定螺釘，30交叉滾子，31液壓支腿，32外圈，33內(nèi)圈，34傳動齒輪，35方位固定通孔，36固定通孔，37內(nèi)螺孔，38固定通孔，39內(nèi)螺孔，40方位固定螺孔，41點火電纜，42齒條，43固定軸，44軸承，45高強度螺釘，46U型卡，47固定卡板，48車梁
[0025]具體實施方法
[0026]下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0027]如圖1?5所示，本發(fā)明主要由天然氣放散管、火炬頭、引火管、電點火機構、連桿結(jié)構、液壓缸、液壓減速馬達、旋轉(zhuǎn)底座、回轉(zhuǎn)支承總成、固定底座等組成。
[0028]如I圖所示，天然氣放散管依次由放散管進氣接頭11、放散管球閥10、壓力表9、放散管管段8、高壓軟管17、法蘭6、放散管管段3、放散管阻火器2連接而成，天然氣放散管分為上下兩段，兩段之間通過高壓軟管17、連桿5相連接，上段放散管管段3與火炬頭I連接，下段放散管管段8通過銷軸鉸支于放散管鉸支座20上;放散管高壓軟管17上下兩端通過法蘭6與上下兩段放散管連接，使天然氣能輸送至火炬頭I進行放散;上下兩段放散管之間通過連桿結(jié)構5和液壓缸4固定支撐;連桿結(jié)構由兩側(cè)對稱布置的兩根連桿組成，通過連桿兩端的連桿固定軸43分別連接在上段放散管管段3和下段放散管管段8上，連桿兩端有連桿軸承44，可以繞連桿固定軸43軸心轉(zhuǎn)動，使得天然氣放散管可以在液壓缸4的驅(qū)動下進行放散管角度調(diào)整;放散管處液壓缸4通過銷軸一端鉸支于上段放散管管段3上，一端鉸支于下段放散管管段8上，實現(xiàn)上下兩段放散管的折疊、展開和固定;旋轉(zhuǎn)底座處液壓缸21通過銷軸一端鉸支于旋轉(zhuǎn)底座上，一端鉸支于下段放散管管段8上，實現(xiàn)下段放散管管段的展開和固定?；鹁骖^I呈圓柱形，其頂端開口，四周均布空氣吸入孔。
[0029]引火管依次由引火管球閥19、引火管管段18、高壓軟管16、引火管管段14、引火管阻火器13連接而成；引火管管段14和18分別通過固定卡15固定于相應放散管管段上，中間通過高壓軟管I相連，引火管頂端位于火炬頭I上方約30?40cm，并向火炬頭方向偏斜約45° ;引火管燃料氣來自放散天然氣，由引火管球閥19分出。
[0030]電點火機構由電點火開關27、點火電纜41、點火頭12組成，點火頭12位于引火管頂端30?40cm。電點火開關27位于駕駛室內(nèi)通過點火電纜41控制點火頭12，靠近火炬頭I附近的點火電纜18包裹于陶瓷隔熱電纜套管中。
[0031]底座旋轉(zhuǎn)機構由固定底座24、回轉(zhuǎn)支承總成23、旋轉(zhuǎn)底座22、液壓減速馬達25組成；固定底座24為一個圓形厚鋼板，放置于搶險車車梁48上方，開有四組通孔，分別通過U型卡46和固定卡板47卡固于車梁4上；固定底座24鉆有四個周向均布的內(nèi)螺孔39和八個周向均布的方位固定螺孔40。
[0032]回轉(zhuǎn)支承總成23由外圈32、內(nèi)圈33和交叉滾子30組成，外圈32開有周向均布的內(nèi)螺孔37，內(nèi)圈33開有周向均布的固定通孔38;高強度螺釘45穿過固定通孔38擰入固定底座24處內(nèi)螺孔39，將內(nèi)圈33固定在固定底座24上；內(nèi)外圈之間裝有交叉滾子30，可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)底座22與固定底座24之間的相對轉(zhuǎn)動。
[0033]旋轉(zhuǎn)底座22為一圓形厚鋼板，旋轉(zhuǎn)底座上開設有周向均布的固定通孔36，高強度螺釘45通過固定通孔36擰入回轉(zhuǎn)支承總成外圈32處的內(nèi)螺孔37，將旋轉(zhuǎn)底座22固定于外圈32上;旋轉(zhuǎn)底座外圓周上加工有齒條42。
[0034]液壓減速馬達25由液壓馬達、傳動軸、傳動齒輪34組成，固定于固定底座24上；傳動齒輪34和齒條42嚙合，將液壓減速馬達25的動力傳遞給旋轉(zhuǎn)底座22，實現(xiàn)放散管放散方向的靈活調(diào)整。
具體實施例:
[0035]如圖1所示，安裝與放散過程:根據(jù)現(xiàn)場搶險環(huán)境，將搶險車26停靠至截斷閥室附近最佳的天然氣放散位置;啟動液壓栗站28，利用液壓支腿31將搶險車支撐起來;啟動旋轉(zhuǎn)底座處液壓缸21和放散管管段處液壓缸4，使天然氣放散管由折疊狀態(tài)展開到合適放散角度;啟動液壓減速馬達25，通過傳動齒輪34帶動旋轉(zhuǎn)底座22轉(zhuǎn)動，調(diào)整放散管至最佳放散方向；將兩個方位固定螺釘29分別穿過方位固定通孔35擰入固定底座24處的方位固定螺孔40中擰緊，鎖定放散管的放散方向；將從閥室放散短接引出的高壓軟管插入放散管進氣接頭11的快拔接頭;打開引火管球閥19，將引火管燃料氣輸送至引火管頂端，利用電點頭12將進入引火管燃料氣點燃;緩慢打開放散管球閥10，同時觀察壓力表9的讀數(shù)變化和放散火焰狀況，將放散天然氣壓力調(diào)節(jié)至合適壓力，確保放散火焰始終處于穩(wěn)定燃燒狀態(tài);如果放散過程中放散火焰熄滅，調(diào)節(jié)開放散管球閥10開度，并啟動電點火開關27進行再次點火；當放散結(jié)束后，依次關閉天然氣管道放散短接上的閥門、放散管球閥10、引火管球閥19，拆除從天然氣管道放散短接上接出的高壓軟管。
[0036]如圖2所示，拆卸折疊過程:關閉放散管球閥10和引火管球閥19;將天然氣放散管調(diào)整至與車身平行的方位，用兩個方位固定螺釘29分別穿過方位固定通孔35擰入方位固定螺孔40，將放散管的方位鎖緊固定;將底座處液壓缸21和放散管處液壓缸4收回，使放散管管段3和8折疊放置于搶險車中；關閉液壓栗站28和液壓減速馬達25;收回液壓支腿31。
[0037]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，對于所屬領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，在上述揭示的技術內(nèi)容的基礎上做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均處于本發(fā)明創(chuàng)造權利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種中高壓天然氣管道應急放散裝置，其結(jié)構主要包括放散火炬系統(tǒng)、底座旋轉(zhuǎn)機構；其技術特征是:放散火炬系統(tǒng)由天然氣放散管、火炬頭、引火管、電點火機構等組成;天然氣放散管依次由放散管進氣接頭(11)、放散管球閥(10)、壓力表(9)、放散管管段(8)、高壓軟管(17)、連桿(5)、放散管管段(3)、放散管阻火器(2)連接而成;放散管管段(8)通過銷軸鉸支于放散管鉸支座(20)上，放散管管段(8)和(3)通過高壓軟管(17)相連;火炬頭(I)呈圓柱狀，直徑比放散管直徑大約30?40cm，頂端開口，四周均布空氣吸入孔；引火管依次由引火管球閥(19)、引火管管段(18)、高壓軟管(16)、引火管管段(14)、引火管阻火器(13)連接而成；引火管管段(14)和(18)分別通過固定卡(15)固定于相應放散管管段上，中間通過高壓軟管(16)相連，引火管頂端位于火炬頭(I)上方約30?40cm，并向火炬頭方向偏斜約45° ;引火管燃料氣來自放散天然氣，由引火管球閥(19)分出；電點火機構依次由電點火開關(27)、點火電纜(41)、點火頭(12)組成，靠近火炬頭(I)附近的點火電纜(41)外面包裹陶瓷隔熱套管，點火頭(12)距引火管頂端約20?30cm。2.根據(jù)權利要求1所述的一種中高壓天然氣管道應急放散裝置，其特征是:底座旋轉(zhuǎn)機構由固定底座(24)、回轉(zhuǎn)支承總成(23)、旋轉(zhuǎn)底座(22)、液壓減速馬達(25)組成；固定底座(24)為一個圓形厚鋼板，放置于天然氣搶險車車梁(48)上方，通過四組U型卡(46)和固定卡板(47)卡固于車梁(48)上；固定底座(24)上鉆有四個周向均布的內(nèi)螺孔(39)，和八個周向均布的方位固定螺孔(40);回轉(zhuǎn)支承總成(23)由外圈(32)、內(nèi)圈(33)和交叉滾子(30)組成，外圈(32)開有周向均布的內(nèi)螺孔(37)，內(nèi)圈(33)開有周向均布的固定通孔(38);高強度螺釘(45)穿過固定通孔(38)擰入固定底座(24)處的內(nèi)螺孔(39)，將內(nèi)圈(33)固定在固定底座(24)上；內(nèi)外圈之間裝有交叉滾子(30)，可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)底座(22)與固定底座(24)之間的相對轉(zhuǎn)動;旋轉(zhuǎn)底座(22)為一圓形厚鋼板，旋轉(zhuǎn)底座上開設有周向均布的固定通孔(36);高強度螺釘(45)通過固定通孔(36)擰入外圈(32)處的內(nèi)螺孔(37)，將旋轉(zhuǎn)底座(22)固定于外圈(32)上;旋轉(zhuǎn)底座外圓周上加工有齒條(42);液壓減速馬達(25)由液壓馬達、傳動軸、傳動齒輪(34)組成，固定于固定底座(24)上;傳動齒輪(34)和齒條(42)嚙合，將液壓減速馬達(25)的動力傳遞給旋轉(zhuǎn)底座(22)，實現(xiàn)放散管放散方向的靈活調(diào)整。3.根據(jù)權利要求1所述的一種中高壓天然氣管道應急放散裝置，其特征是:連桿(5)兩端分別通過連桿軸承(44)套接在固定軸(43)上，固定軸(43)焊接在放散管外壁上;液壓缸(4)兩端通過銷軸分別鉸支在放散管管段(3)和(8)上;通過液壓缸(4)和連桿(5)實現(xiàn)上下兩段放散管的折疊、展開和固定;液壓缸(21)兩端通過銷軸分別鉸支在放散管管段(8)和旋轉(zhuǎn)底座(22)上，實現(xiàn)放散管管段(8)的展開和固定。
【文檔編號】F17D5/00GK105864641SQ201610430928
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】岑康, 黃金明, 鄭昕, 賈敏, 張優(yōu), 姚婷
【申請人】西南石油大學