一种LNG输送与转驳系统用紧急脱离装置的制作方法

一种lng输送与转驳系统用紧急脱离装置
技术领域
1.本发明属于lng加注船与lng运输船输送设备领域，特别是一种lng输送与转驳系统用紧急脱离装置，适用于船船输送过程中其他低温液体的紧急脱离。


背景技术：

2.lng输送与转驳系统能够满足低温和晃动工况的严苛要求，是海上lng产业链的关键核心系统之一，紧急脱离装置是船船输送系统快速分离的安全保护系统，能够实现紧急情况下输送通路的安全断开。紧急脱离装置按照驱动方式的不同，主要分为液动型和气动型，液动型是用液压力启闭或调节阀门，气动型主要依靠氮气压力启闭或调节阀门。由于气动型装置的重量较轻，国外lng输送与转驳系统大多采用气动型紧急脱离装置，然而由于气体具有压缩性，气动型紧急脱离装置阀门启闭速度不易均匀控制。液动型紧急脱离装置根据阀门类型的不同，又可分为球阀式和蝶阀式紧急脱离装置，由于蝶阀式紧急脱离装置结构简单，启闭迅速，国外输送与转驳系统多以蝶阀为主，且驱动方式多采用液压推出实现脱离，然而蝶阀式紧急脱离装置由于其特殊的动作原理，会导致脱离时内部液体泄漏量较大，造成损耗的同时也容易形成环境污染和安全隐患。现有的脱离装置对于球阀和抱箍的分离部分采用双缸驱动，双杆驱动伸出的方式使得驱动结构和控制复杂，推出的液压杆对脱离过程造成障碍，使得脱离不便。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种lng输送与转驳系统用紧急脱离装置，以避免推出的液压杆对脱离过程造成障碍，同时减少随脱离端球阀脱离掉落的部件数量。
4.实现本发明目的的技术解决方案为：
5.一种lng输送与转驳系统用紧急脱离装置，包括固定端球阀、脱离端球阀、用于将固定端球阀和脱离端球阀连接的抱箍机构；所述抱箍机构上设有撞杆；所述撞杆与抱箍机构之间设有剪断螺钉；
6.用于上述两个球阀关闭和抱箍机构打开的驱动机构采用同一个液压缸，并且液压缸采用回缩方式完成上述两个球阀的同步关闭和抱箍机构的打开；
7.所述固定端球阀、脱离端球阀上均设有球阀阀杆驱动扇；
8.所述液压缸的液压杆上设置驱动块；
9.所述驱动块面向球阀阀体的一侧上下位置分别设置有平面凸起结构，两个平面凸起结构的间距为固定端球阀阀杆和脱离端球阀阀杆之间的距离，用于伴随液压缸回缩过程中带动相应的球阀阀杆驱动扇转动；
10.所述驱动块背向球阀阀体的一侧设置有斜面凸起结构，用于伴随液压缸回缩过程利用斜面中挤压撞杆以剪断剪切螺钉，使抱箍机构打开；且所述斜面凸起结构与撞杆的间距大于平面凸起结构与对应的球阀阀杆的距离。
11.本发明与现有技术相比，其显著优点是：
12.采用液压缸作为驱动装置的动力源，液压杆初始状态为完全伸出状态，采用单个液压缸回缩的方式实现阀门的同步关闭以及抱箍的打开，完成紧急脱离动作，达到无泄漏的作用，并且操控简单，。液压杆回缩过程中会带动相关工装部件回到球阀固定端，避免了推出的液压杆对脱离过程造成障碍，同时减少了随脱离端球阀脱离掉落的部件数量。
附图说明
13.图1是lng输送与转驳系统紧急脱离装置示意图。
14.图2是球阀阀体结构示意图。
15.图3是液压驱动机构示意图。
16.图4是抱箍机构示意图。
17.图5是抱箍开口端局部放大示意图。
18.图6是抱箍闭口端局部放大示意图。
19.图7是阀杆驱动扇结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
21.结合图1，本实施例的一种lng输送与转驳系统用紧急脱离装置，由球阀阀体1、驱动机构2、抱箍机构3等组成，球阀阀体1是装置的基础，驱动机构2以及抱箍机构3等工装均安装在球阀阀体1上，驱动机构2采用液压回缩驱动方式，回缩过程中带动固定端球阀阀杆驱动扇4以及脱离端球阀阀杆驱动扇5同步转动，完成阀门关闭动作。继续回缩的过程中，使得抱箍机构3无法维持加紧状态而打开，从而实现球阀阀体1的分离，完成紧急脱离动作。
22.如图2所示，球阀阀体1为双球阀结构，可分为固定端球阀1-1和脱离端球阀1-2，固定端球阀1-1脱离后保持不动，脱离端球阀1-2脱离后掉落。固定端球阀1-1和脱离端球阀1-2连接处均设有连接端法兰1-3，二者的连接端法兰1-3之间设有低温密封件；固定端球阀1-1和脱离端球阀1-2上分别有用于转动内部阀门的固定端球阀阀杆1-4和脱离端球阀阀杆1-5。
23.如图2、图3和图7所示，驱动机构2由液压缸体2-1、液压杆2-2、油缸支撑座2-3、第一油缸支撑立板2-4、第二油缸支撑立板2-54、第一加强板2-6、第二加强板2-7、驱动块2-8组成，其中，第一油缸支撑立板2-4通过螺栓螺母连接到固定端球阀1-1的内侧球阀阀杆轴1-6上，第二油缸支撑立板2-54通过螺栓螺母连接到固定端球阀1-1的外侧球阀阀杆轴1-7上，油缸支撑座2-3上部支撑固定液压缸体2-1，下部与第一油缸支撑立板2-4和第二油缸支撑立板2-54相连，且油缸支撑座2-3与两个油缸支撑立板之间分别设置第一加强板2-6和第二加强板2-7，起到加强固定作用。油缸支撑座2-3设置液压杆通孔，液压杆2-2初始状态为完全伸出状态，在液压力作用下实现回缩。驱动块2-8为长方体，通过螺纹与液压杆2-2连接，采用螺纹连接方式的优点在于方便不同规格的驱动块2-8的更换，且连接更为可靠；驱动块2-8面向球阀阀体1一侧上下位置分别设置第一平面凸起结构2-81和第二平面凸起结构2-82，分别对应于球阀阀体1上的固定端球阀阀杆1-4和脱离端球阀阀杆1-5，第一平面凸起结构2-81和第二平面凸起结构2-82的间距为固定端球阀阀杆1-4和脱离端球阀阀杆1-5之间的距离，用于实现球阀阀体1的阀门关闭；驱动块2-8背向球阀阀体1的一侧设置一斜面
凸起结构2-83，用于回缩过程中顶开抱箍机构3，其位于驱动块2-8下侧，且斜面凸起结构2-83与撞杆3-9的间距大于平面凸起结构与对应的球阀阀杆的距离，保证顶开抱箍机构3的动作发生于球阀阀体1阀门关闭之后。阀杆驱动扇5设置方形孔5-2，安装于脱离端球阀阀杆1-5(矩形杆)上，脱离端球阀阀杆驱动扇5侧面设置扇形叶片5-1，与驱动块2-8上的第二平面凸起机构2-82接触动作，液压杆2-2回缩时，第二平面凸起机构2-82拨动扇形叶片5-1，使得脱离端球阀阀杆驱动扇5旋转带动脱离端球阀阀杆1-5转动，使得脱离端球阀1-2关闭。固定端球阀1-1与脱离端球阀1-2按同样结构设置，第一平面凸起结构2-81带动固定端球阀阀杆驱动扇4旋转，使固定端球阀1-1关闭。通过单个缸体带动固定端球阀阀杆1-4和脱离端球阀阀杆1-5同步转动。
24.如图2、图4、图5、图6所示，抱箍机构3由抱箍主体、抱箍固定板3-3、左抱箍连接耳3-4、右抱箍连接耳3-5、抱箍调整套3-6、右销轴3-7、左销轴3-8、撞杆3-9、剪断螺钉3-10、锁紧螺母3-11、连接销3-12组成，其中，抱箍主体分为左抱箍3-1和右抱箍3-2，内侧有弧形槽3-13，用于卡住球阀连接端法兰1-3，抱紧双球阀阀体1，左抱箍3-1和右抱箍3-2两侧各有开口。抱箍固定板3-3、抱箍连接耳3-5，抱箍调整套3-6、销轴3-7、销轴3-8构成抱箍闭口端，抱箍固定板3-3上端固定在固定端球阀1-1上，下端左右两侧分别套接在左抱箍连接耳3-4和右抱箍连接耳3-5的螺杆3-51上；左抱箍连接耳3-4通过左销轴3-8连接在左抱箍3-1上，右抱箍连接耳3-5右销轴3-7连接在右抱箍3-2上，左抱箍连接耳3-4、右抱箍连接耳3-5穿过抱箍固定板3-3内侧相对的均设有螺杆3-51，螺杆3-51与抱箍调整套3-6螺纹连接，抱箍调整套3-6两端均设有螺母，螺母与螺杆3-51配合，抱箍固定板3-3为关于抱箍主体中心轴对称的对称体，螺母位于抱箍调整套与抱箍固定板之间，通过箍调整套3-6、螺母调整左抱箍连接耳3-4、右抱箍连接耳3-5与抱箍固定板3-3间距，以使左抱箍3-1和右抱箍3-2关于抱箍主体中心轴对称，来实现左抱箍3-1和右抱箍3-2的对称受力。撞杆3-9、剪断螺钉3-10，锁紧螺母3-11、连接销3-12构成抱箍开口端，左抱箍3-1开口端设置一凹槽3-151，凹槽3-151轴心低于左抱箍开口3-15轴心；撞杆3-9一端通过连接销3-12连接于右抱箍开口槽3-14，另一端位于左抱箍开口3-15的凹槽3-151里，利用锁紧螺母3-11进行锁紧固定；左抱箍开口3-15的凹槽3-151外设置螺纹通孔，用于连接剪断螺钉3-10，用于阻挡撞杆3-9，防止撞杆3-9从凹槽3-151中意外脱离出来。
25.接收紧急脱离信号后，该紧急脱离装置的工作流程为：驱动机构2采用液压缸2-1作为动力源，液压杆2-2初始状态为完全伸出状态，脱离动作开始时，液压杆2-2在液压力作用下回缩，带动驱动块2-8回缩，通过驱动块2-8上第一平面凸起结构2-81和第二平面凸起结构2-82分别与固定端球阀阀杆1-4和脱离端球阀阀杆1-5上的阀杆驱动扇5的接触配合，带动固定端球阀阀杆1-4和脱离端球阀阀杆1-5同步转动，实现球阀阀体1的阀门同步关闭。阀门关闭后，液压杆2-2继续回缩，驱动块2-8上的斜面凸起结构2-83接触并挤压抱箍开口端的撞杆3-9，斜面凸起结构2-83的斜面使得撞杆3-9向外侧移动，使得撞杆3-9从左抱箍开口3-15的凹槽3-151中脱离出来，继续运动直至剪断剪切螺钉3-10，左抱箍3-1和右抱箍3-2无法维持加紧状态而打开，实现固定端球阀1-1和脱离端球阀1-2的分离，完成紧急脱离动作，并达到无泄漏的作用。