一种卧式等离子点火装置的制作方法

本实用新型是一种点火装置，具体涉及一种卧式等离子点火装置，属于油气钻井技术领域。

背景技术：

在钻井施工过程中，如果遇到高压油气层，就需要工人关闭放喷器采取节流、放喷等措施避免出现溢流或者井涌。但是放喷过程中释放出来的天然气中不仅在与空气混合后可能发生爆炸，而且多数情况下还含有二氧化硫等有毒有害气体，所以需要及时将放喷出来的天然气进行燃烧处理。但是，传统的人工点火方式，会对人身安全造成极大的隐患。

中国cn202092157u专利公开了一种全天候智能点火装置，属于点火装置领域。本实用新型的全天候智能点火装置，安装于燃烧筒旁，所述燃烧筒上连接有供气管道，所述点火装置包括引火管，所述引火管设置于燃烧筒旁，所述引火管内设置有打火弯头，所述引火管上连接有气管线和油管线，所述打火弯头通过电缆管线连接到组合电器柜上，所述气管线和油管线连接到组合电器柜上。本实用新型的全天候智能点火装置，结构简单，使用方便，能够远程操作点火，保证操作人员的人身安全；能够在井喷事故发生时，迅速地点燃井喷出的天然气，避免天然气泄漏在查的危害。cn202092157u虽然解决了远距离点火的问题，但其采用的脉冲放电点火存在频率不高、点火有间隙、可靠性低的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供本实用新型的目的在于提供一种采用等离子点火技术的点火装置，利用等离子点火具有的电弧长、能量高、电弧不间断的优点，提高点火装置的可靠性，解决原有的脉冲点火频率低、点火有间隙造成的点火成功率和可靠性低的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种卧式等离子点火装置，包括集成运输撬和点火主体，所述点火主体包括火头组件和点火组件；所述火头组件包括燃烧筒和进气管；所述进气管一端与燃烧筒连接，另一端与放喷管线连接；所述点火组件包括等离子点火杆和点火燃烧器；所述点火燃烧器位于燃烧筒的上方；所述等离子点火杆的放电产弧端与点火燃烧器连接。所述集成运输撬通过供应管线与等离子点火杆以及点火燃烧器连接。

进一步的说，所述点火燃烧器包括主燃烧器和长明火燃烧器。

再进一步的说，所述集成运输撬包括等离子长明火绕线盘、油气电绕线盘、电源电缆绕线盘、气源管线绕线盘以及智能控制柜；所述电源电缆绕线盘上绕有用于连接智能控制柜和电源的电源电缆；所述气源管线绕线盘上绕有用于连接智能控制柜和空压机的气源管线束；所述供应管线包括等离子长明火绕线盘上缠绕的等离子长明火管线束和油气电绕线盘上缠绕的油气电管线束；所述智能控制柜通过等离子长明火管线束和油气电管线束与等离子点火杆连通；所述智能控制柜通过油气电管线束与主燃烧器以及长明火燃烧器连接。

再进一步的说，智能控制柜顶部设有用于监测主燃烧器燃烧状态的紫外线火焰监测装置。

再进一步的说，所述等离子点火杆上罩有隔热保护装置。

再进一步的说，所述燃烧筒上设有集气装置；所述集气装置包括外壳、燃烧筒内的截流板以及与截流板连接的过滤器；所述主燃烧器以及长明火燃烧器均从穿入外壳内。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型中采用等离子点火杆作为点火机构，具有电弧能量高，点火可靠的特点。既可直接点燃放喷的可燃气体，也可先点燃引火火源，再通过引火火源间接点燃放喷气体。

（2）点火燃烧器内除设置了燃烧放喷气体所需的主燃烧器外，还单独设置了长明火燃烧器，使点火主体在不进行放喷燃烧作业时，能够作为长明火燃烧装置，为井队作业起到警示作用，满足井队作业的安全需要。

（3）将等离子长明火绕线盘、油气电绕线盘、电源电缆绕线盘、气源管线绕线盘以及智能控制柜全部集成固定在在集成运输撬上，方便进行装置的运输及现场安装。

（4）紫外线火焰监测装置，可以不间断地监测点火燃烧器的火焰情况。

（5）隔热装置能够防止放喷时的主火焰直接接触离子点火杆、油管、气管等各连接头及管线。隔热保护装置还可以隔绝热辐射，降低温度，从而能够有效保护火炬前端连接件，延长火炬寿命。

（6）集气装置的设置，将部分放喷气体进行过滤后供给主燃烧器使用，既保证了主燃烧器有足够的火焰强度来很好地燃烧放喷气体，同时有减少了主燃烧器在使用过程中的油耗。

（7）cn206222339u专利采用负压抽吸供油方式，导致燃烧器的火焰喷射距离较短（1米左右），火力较弱本实用新型采用压力送油方式，通过空压机供给压缩空气，并通过智能控制柜将外接油源（如油箱）中的燃烧用油压入主燃烧器和长明火燃烧器，减少了管道堵塞情况，而且增大了火力和火焰喷射长度（可达到3-5米）。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为实施例2的示意图。

图3为实施例2点火主体的结构示意图。

图4为图3中a处的放大图。

图5为实施例2点火主体的正立面图。

图6为实施例2的管线连接图。

图7为实施例2中隔热保护装置的剖面图。

其中，1-集成运输撬；10-供应管线；11-气源管线绕线盘；111-气源管线束；13-智能控制柜；14-电源电缆绕线盘；141-电源电缆；15-油气电绕线盘；151-油气电管线束；16-等离子长明火管线束；161-等离子长明火绕线盘；2-点火主体；21-火头组件；211-燃烧筒；212-进气管；22-点火组件；223-点火燃烧器；224-主燃烧器；225-长明火燃烧器；23-油管线；24-气管线；25-电缆线；26-等离子点火杆；261-放电产弧端；262-点火杆用气管线；263-长明火油管线；27-主供油管；28-主气管；29-长明火供油管；4-放喷管线；5-隔热保护装置；51-耐火层；52-隔热层；53-降温层；6-保护盒；7-集气装置；71-外壳；72-过滤器；73-截流板。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1，一种卧式等离子点火装置，包括集成运输撬和点火主体，所述点火主体包括火头组件和点火组件；所述火头组件包括燃烧筒和进气管；所述进气管一端与燃烧筒连接，另一端与放喷管线连接；所述点火组件包括等离子点火杆和点火燃烧器；所述点火燃烧器位于燃烧筒的上方并紧邻燃烧筒设置；所述等离子点火杆的放电产弧端与点火燃烧器连接。所述集成运输撬通过供应管线与等离子点火杆以及点火燃烧器连接。

实施例2：

如图2~5所示，一种卧式等离子点火装置，型号为wdh5-i，工作气源压力0.5~1.3mpa，燃烧用油为柴油，包括集成运输撬1和点火主体2。

集成运输撬1包括集成在运输板上的等离子长明火绕线盘161、油气电绕线盘15、电源电缆绕线盘14、气源管线绕线盘11以及智能控制柜13。气源管线绕线盘11上的气源管线束111一端连接空压机，另外一端与智能控制柜13连接。电源电缆绕线盘14上的电源电缆141一端连接电源，另一端与智能控制柜13连接。本实施例的供应管线10包括等离子长明火绕线盘161上缠绕的等离子长明火管线束16和油气电绕线盘15上缠绕的油气电管线束151。等离子长明火管线束16内包括带点火杆用气管线262和长明火油管线263，油气电管线束151内包括油管线23、气管线24和电缆线25。

点火杆用气管线262的一端与智能控制柜13上的点火杆供气口连接。长明火油管线263与智能控制柜13的长明火供油口连接，智能控制柜13通过外接油源（本实施例为油箱，附图未示出）进行供油。电缆线25的一端与智能控制柜13上的电源接口连接。气管线24的一端与智能控制柜13上的主燃烧器224供气口连接。油管线23-与智能控制柜13上的主燃烧器224供油口连接。智能控制柜13顶部还设有紫外线火焰监测装置，用于监测主燃烧器224的火焰情况。

点火主体2包括火头组件21和点火组件22；所述火头组件21包括燃烧筒211和进气管212；所述进气管212一端与燃烧筒211连接，另一端与放喷管线4连接；所述点火组件22包括等离子点火杆26和点火燃烧器223；所述点火燃烧器223位于燃烧筒211的上方并紧邻燃烧筒211设置；所述等离子点火杆26的放电产弧端261与点火燃烧器223连接。所述集成运输撬1通过供应管线与等离子点火杆26以及点火燃烧器223连接。

本实施例的点火燃烧器223中的主燃烧器224通过主供油管27与油气电管线束151中的油管线23连接，主燃烧器224通过主气管28与油气电管线束151中的气管线24连接。

长明火燃烧器225通过长明火油管与等离子长明火管线束16中的长明火油管线263连接。长明火燃烧时间＞2h,引火介质为柴油。

等离子点火杆26设置于进气管212的上方，等离子点火杆26的放电产弧端261与点火燃烧器223连接。等离子点火杆26的等离子电弧长度≥5cm，火花能量1000j，功率1kw。等离子点火杆26与等离子长明火管线束16中的点火杆用气管线262以及油气电管线束151中的电缆线25连接，通过上述两根管线获得点火时所需气体以及电能。

本实施例如图3所示，在点火组件22、主燃烧器224的主供油管27、长明火供油管29等管线上罩设有隔热保护装置5。如图3所示，在隔热保护装置5的后方（图3中2的左侧）还连接有用于保护等离子长明火管线束16以及油气电管线束151的保护盒6，保护盒6采用不锈钢制成。隔热保护装置5结构如图7所示，包括最外层的耐火层51、中间的隔热层52和内层的降温层53。

如图4所示在本实施例的燃烧筒211上集气装置7，集气装置7设置于燃烧筒211靠近进气管212的一端，包括外壳71、过滤器72和截流板73。过滤器72为水平设置于燃烧筒211内进气管212管口的上方，截流板73倾斜设置于过滤器72下方，上边缘与过滤器72连接。主燃烧器224和长明火燃烧器225均穿过外壳71进入集气装置7内。

具体工作原理：在需要点火时，通过智能控制柜13启动空压机产生高压空气将油箱内的柴油通过相应的油管线23推向主燃烧器224和长明火燃烧器225。柴油到达主燃烧器224后，在气管线24内的高压空气的作用下在主燃烧器224的出口处形成雾化形成油雾。柴油到达长明火燃烧器225后也形成油雾。由于本实用新型通过压缩空气将油箱内的柴油压入主燃烧器224，这样相对于以前的负压吸油的方式减少了堵管的可能，而且还提高了供油能力，在同一时间内增加了供油量，实现了延长火焰长度的效果，本实施例的火焰可达到3-5米，而传统方式的点火装置的火焰只能在1米左右。

同时，智能控制柜13通过电缆为等离子点火杆26供给电能，而智能控制柜13通过空压机为点火杆用气管线262提供等离子点火杆26工作时所需的高压气体。在高压气体的作用下，等离子点火杆26产生的电弧点燃主燃烧器224和长明火燃烧器225形成的油雾，完成点火工作。主燃烧器224和长明火燃烧器225在燃烧过程中点燃燃烧筒211中释放的从液气分离器中分离出来可燃气体。

当放喷气体由放喷管线4经进气管212引入燃烧器，从进气管212口喷出的天然气遇到截流板73的阻挡而向上流动。向上流动的天然气经过过滤器72的过滤，出去了其中的杂质，提高了天然气的纯度后被主燃烧器224和长明火燃烧器225点燃，与主燃烧器224以及长明火燃烧器225的油雾共同燃烧，使得火焰强度更高，在保证火焰强度的同时，可以减少油耗，更加经济。

当主燃烧器224的火焰因为外力导致熄灭后，智能控制柜13上的紫外线火焰监测装置监测到该情况后，即再次发出点火信息，重新进行点火工作。这样就避免了主燃烧器224或长明火燃烧器225以外熄火后导致需要处理的可燃气体未被燃烧而导致油田安全和环境问题的情况出现。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。