一种带压更换阀门装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种带压更换阀门装置，包括封堵器、结合子、防喷管、液压缸、活塞杆和操作杆，结合子一端可拆卸地连接到封堵器，防喷管收纳封堵器和结合子，并且与液压缸连接；封堵器主要是由密封胶筒、卡瓦座封组件、差压式活塞和卡瓦组成，流体压力可以使卡瓦自动涨开，实现安全座封；结合子一端通过穿过防喷管的活塞杆和操作杆液压缸连接。本发明专利技术还同时提供了使用本发明专利技术白带压更换阀门装置进行带压更换阀门的方法。本发明专利技术实现了工具的密封、座封、解封、内部压力平衡，并且上述复杂功能在一次行程中连续、自动完成，使操作更简单、可靠，减少了人为操作的不确定性，确保了施工过程的安全且不会对环境造成任何污染，大大减低施工成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种带压更换阀门装置，包括封堵器、结合子、防喷管、液压缸、活塞杆和操作杆，结合子一端可拆卸地连接到封堵器，防喷管收纳封堵器和结合子，并且与液压缸连接；封堵器主要是由密封胶筒、卡瓦座封组件、差压式活塞和卡瓦组成，流体压力可以使卡瓦自动涨开，实现安全座封；结合子一端通过穿过防喷管的活塞杆和操作杆液压缸连接。本专利技术还同时提供了使用本专利技术白带压更换阀门装置进行带压更换阀门的方法。本专利技术实现了工具的密封、座封、解封、内部压力平衡，并且上述复杂功能在一次行程中连续、自动完成，使操作更简单、可靠，减少了人为操作的不确定性，确保了施工过程的安全且不会对环境造成任何污染，大大减低施工成本。【专利说明】—种带压更换阀门装置
本专利技术涉及一种阀门更换与维修用的带压更换装置，尤其是应用于石油采油井口、高压注水井口、高压管汇等阀门的带压更换与维修。
技术介绍
石油采油井口、注水井口、管汇是现代石油采油工程中的重要基础设备，高压阀门是此类设备上的主要部件。由于长期处于野外十分恶劣的环境下且常年承受酸碱等水介质的侵蚀、很少维护保养，在设备长期运行后，阀门会出现阀板冲蚀，密封件老化、腐蚀等许多严重影响其使用功能的现象，造成这些阀门打开或关闭困难、密封件锈蚀、渗漏等问题，给修井及油田生产带来很大麻烦，这些阀门需要更换才能恢复设备的正常功能。由于此类设备上的阀门都在高压状态下运行，要更换这些阀门，一种做法是停产后靠地层自然渗透降压，在无压的状态下对其进行更换，停产时间一般要十几天甚至一个月，对油田生产造成严重影响且恢复地层压力需要耗费大量的水、电资源，而这样的做法会对企业生产及为不利，首先与其关联的系统都需在停产泄压，其次是长期注水建立的地层压力会遭到破坏，会严重影响到企业的后续生产，造成极大的产量损失和能源消耗。另一种做法是进行作业维修，要动用作业井架、修井车等庞大的作业设备进行带压维修，一般需要2-3天完成，需要付出高昂的作业费用。因此，需要一种在不动用任何工程设备、不停产、不泄压的情况下短时间内完成对损坏阀门的带压更换的装置和方法。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供了一种新型的带压更换阀门装置，具体技术特征如下:一种带压更换阀门装置，其特征在于，由封堵器、结合子、防喷管、液压缸、活塞杆和操作杆组成，其中，封堵器包括:设置在环状胶筒底座上的可紧密贴合在流体输入管的内径上的密封胶筒，环状胶筒紧密地套接在卡瓦座封组件的轴柄部上，卡瓦座封组件的轴柄部延伸到卡瓦座套中并形成卡瓦座组件的锥体部，卡瓦座组件的锥体部的直径沿着流体压力的方向减小，卡瓦座组件的的锥体部的曲面可滑动地贴合于卡瓦的底部，卡瓦座组件的锥体部的最大直径大于卡瓦的尖刺部通过卡瓦座套上的开口完全涨开时卡瓦所在区域的最大直径，卡瓦座组件的的锥体部的末端与芯轴接触，芯轴的另一端与设置在卡瓦座套内的差动式活塞接触，卡瓦座套的末端设置有与结合子的锁块配合的尾端卡槽，卡瓦设置为多个，卡瓦座套上的开口分别对应一个卡瓦的尖刺部；结合子一端设置有可操作地与尾端卡槽配合的锁块，其另一端的内径上设置有与活塞杆的外径配合的固接机构，结合子可操作地通过锁块与封堵器固接，通过固接机构与活塞杆固接；防喷管为可收纳封堵器和结合子的圆筒，其邻近结合子的一端设置有与阀门配合的连接机构，其远离结合子的尾端与液压缸固接；液压缸上设置有液压油进口和液压油出口，其内部设置有固定在活塞杆上液压活塞；活塞杆是可滑动地贯穿液压缸和防喷管中空结构，其长度可贯穿液压缸和防喷管并将封堵器送到液体输入管的预定位置；操作杆可滑动和/或转动的设置在活塞杆中，操作杆可从活塞杆中伸出并与差压式活塞接触，操作杆的尾端设置有控制操作杆的滑动和/或转动的操作机构。进一步地，胶筒底座是外径沿着流体压力的方向增大的截顶圆锥体结构，密封胶筒可滑动地设置在胶筒底座。进一步地，胶筒底座、卡瓦座封组件和芯轴是整体结构，胶筒底座部延伸到卡瓦座套内形成沿着流体压力方向直径减小的锥体部，锥体部的末端沿着流体压力的方向继续延伸形成芯轴部，芯轴部与差压式活塞接触。进一步优选地，胶筒底座部为外径沿着流体压力方向增大的截顶圆锥体。进一步地，固接机构为设置在活塞杆外径的外螺纹和设置在结合子的对应端的内径的内螺纹，外螺纹与内螺纹配合。进一步地，卡瓦设置为3个。进一步地，操作机构为六方螺帽。进一步地，操作杆上设置有与锁块配合的凹部或凸部。本专利技术还提供了一种使用上述带压更换阀门装置进行带压更换阀门的方法，其特征在于，包含下列步骤:I)将封堵器通过锁块可操作地固接到结合子上，结合子通过固接机构固接到活塞杆上，操作杆插入到活塞杆中并穿过活塞杆与封堵器中的差压式活塞接触，操作杆的尾端通过操作机构与活塞杆可操作地固接，封堵器和结合子收纳在防喷管中，防喷管的尾端与液压缸连接，组合成带压更换装置；2)在闭合旧阀门后，将连接到旧阀门的输出端的管线拆卸下来，并将防喷管连接到旧阀门的输出端；3)将步骤I)组合有封堵器和结合子的防喷管的封堵器一端密封连接到旧阀门的输出端；4)开启旧阀门，在液压缸的加压下，活塞杆推动结合子将封堵器通过旧阀门进入流体输入管中，直至封堵器到达预定位置；5)进行座封操作，通过操作机构使操作杆缓慢回缩，而流体压力推动卡瓦座封组件向卡瓦座套内运动，而卡瓦座封组件的锥体部压迫卡瓦的底部，使卡瓦的尖刺部通过卡瓦座套的开口与流体输入管的内壁接触，直到卡瓦完全涨开，实现座封；6)液压缸缓慢降压，同时通过操作机构使结合子的锁块与封堵器解锁，结合子与封堵器脱离，然后将收纳到防喷管的结合子和防喷管从旧阀门的输出端拆卸下来，并且拆卸旧阀门，然后安装上新阀门，并将与封堵器脱离的结合子和防喷管安装到新阀门的输出端;7)新阀门保持开启状态，通过液压缸的液压的推动结合子通过新阀门的输入端并与流体输入管内的封堵器接触，通过操作机构使结合子与封堵器重新固接；8)进行解封操作，通过操作机构使操作杆推动差压式活塞，差压式活塞使芯轴推动卡瓦座封组件逆向于流体压力的方向运动，卡瓦松脱，然后，缓慢降压将封堵器收回到防喷管内，闭合新阀门；9)拆卸带压更换装置，将新阀门的输出端与旧阀门的输出管线连接。本专利技术的带压更换阀门装置及其方法具有下述的优点:1、本专利技术的带压更换阀门装置的封堵器利用了创新设计的差压活塞，座封时利用井下压力自动涨开卡瓦，井下压力越大，卡瓦的涨力也越大，从而保证了封堵器能够可靠地卡死在管道内壁，保证施工安全；2、封堵器密封胶筒采用合理的自动涨开结构，在井下压力作用下自动外涨，且井下压力越大，外涨力也越大，从而保证密封质量，确保工具前后端压力的彻底隔离；3、滑块式结合子使封堵器与液压缸实现可靠对接与分离，保证对封堵器的操作和控制。同时，使液压缸可以拆离管线，避免了施工中因触碰工具造成的安全风险，对施工安全起到至关重要的作用。4、特殊设计的差压活塞可以自动平衡封堵器前后的压力，5、精巧、科学的结构设计使该装置结构紧凑，体积小，重量轻，保证了在管道狭小的空间内实现座封、解封、工具的结合与分离以及送入、取出。本专利技术采用内部差动活塞，巧妙地实现了工具的密封、座封、解封、内部压力平衡，结合子使封堵器与液压缸可靠接合和脱离，并且上述复杂功能通过巧妙地结构设计使其在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带压更换阀门装置，其特征在于，包括封堵器、结合子、防喷管、液压缸、活塞杆和操作杆，其中，所述封堵器包括：设置在环状胶筒底座上的可紧密贴合在流体输入管的内径上的密封胶筒，所述环状胶筒紧密地套接在卡瓦座封组件的轴柄部上，所述卡瓦座封组件的轴柄部延伸到卡瓦座套中并形成卡瓦座组件的锥体部，所述卡瓦座组件的锥体部的直径沿着流体压力的方向减小，所述卡瓦座组件的的锥体部的曲面可滑动地贴合于卡瓦的底部，所述卡瓦座组件的锥体部的最大直径大于所述卡瓦的尖刺部通过所述卡瓦座套上的开口完全涨开时所述卡瓦所在区域的最大直径，所述卡瓦座组件的的锥体部的末端与芯轴接触，所述芯轴的另一端与设置在所述卡瓦座套内的差动式活塞接触，所述卡瓦座套的末端设置有与所述结合子的锁块配合的尾端卡槽，所述卡瓦设置为多个，所述卡瓦座套上的开口分别对应一个所述卡瓦的尖刺部；所述结合子一端设置有可操作地与所述尾端卡槽配合的锁块，其另一端的内径上设置有与活塞杆的外径配合的固接机构，所述结合子可操作地通过所述锁块与所述封堵器固接，通过所述固接机构与所述活塞杆固接；所述防喷管为可收纳封堵器和结合子的圆筒，其邻近所述结合子的一端设置有与阀门配合的连接机构，其远离所述结合子的尾端与液压缸固接；所述液压缸上设置有液压油进口和液压油出口，其内部设置有固定在所述活塞杆上液压活塞；所述活塞杆是可滑动地贯穿所述液压缸和防喷管中空结构，其长度可贯穿所述液压缸和防喷管并将封堵器送到液体输入管的预定位置；所述操作杆可滑动和/或转动的设置在所述活塞杆中，所述操作杆可从所述活塞杆中伸出并与所述差压式活塞接触，所述操作杆的尾端设置有控制操作杆的滑动和/或转动的操作机构。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：袁占良，郭煜，姜兆洪，袁玉良，
申请(专利权)人：锡林郭勒盟奥科特油田技术服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：