爆破式钻井泵高压安全阀的制作方法

本发明属于石油钻井设备，涉及一种爆破式钻井泵高压安全阀。

背景技术：

1、目前钻井泵安全阀的工作原理为：高压泥浆的压力经活塞、活塞杆作用于剪销板，然后由剪销板将安全销剪断进行放喷。首先，剪销式安全阀重量较大且结构较为复杂，安全销所受的剪切力需要经中间结构的传递，由于活塞杆受力推动剪销板时会受到很大的径向力而导致活塞杆与阀体导向孔之间产生偏磨，甚至导致活塞杆的弯曲变形；另外，零部件加工精度要求较高，如剪切销的直径规格就有两种，且每批次安全销都需要根据强度试验情况对其外径进行修正，阀体精度要求较高且加工工艺较为复杂。同时，当钻井泵压力突然下降时也不能很直观的判断出是否由于安全阀放喷所至。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种爆破式钻井泵高压安全阀，解决了现有技术中剪销式安全阀存在的因径向力过大导致活塞杆弯曲变形的问题。

2、本发明所采用的技术方案是爆破式钻井泵高压安全阀，包括主体，主体的内部为空腔结构，主体开设有进口端与出口端；主体的内部沿进口端从下到上依次设置有下夹持器、上夹持器、内阀盖，主体上内阀盖相对的位置固定有外阀盖；下夹持器、上夹持器之间固定有爆破片；主体的进口端固定有进口凹接头，主体的出口端固定有出口凹接头。

3、本发明的特点还在于

4、下夹持器和上夹持器为中空的圆柱结构，下夹持器和上夹持器与主体为间隙配合；下夹持器和上夹持器上开设有若干销孔，通过圆柱销将下夹持器和上夹持器固定为一体。

5、内阀盖为圆柱结构，其上方有凸台，表面开设有十字槽。

6、爆破片为中间开孔的片状结构，整体呈反拱形，其上开设有与圆柱销相匹配的圆孔，爆破片被下夹持器和上夹持器所夹持，并通过圆柱销固定。

7、下夹持器和上夹持器通过密封圈ⅱ密封。

8、外阀盖包裹于压套上，压套将外阀盖和主体连接，压套通过挡圈进行限位防松。

9、压套设有内螺纹，与其连接的主体外壁开设有相匹配的外螺纹，两者通螺纹固定连接，外阀盖与主体的结合面通过密封圈ⅴ密封。

10、进口凹接头上套设有由壬凸接头ⅰ，由壬凸接头ⅰ连接由壬三爪ⅰ，进口凹接头通过螺栓固定于主体的进口端；出口凹接头上套设有由壬凸接头ⅱ，由壬凸接头ⅰ连接由壬三爪ⅱ，出口凹接头通过螺栓固定于主体的出口端。

11、进口凹接头与由壬凸接头ⅰ、出口凹接头和由壬凸接头ⅱ均通过由壬密封垫进行密封。

12、主体的出口端相对的侧壁开设有观察孔，观察孔上设置有丝堵，丝堵与主体之间设置有铜垫。

13、进口凹接与主体的结合面通过密封圈ⅰ进行密封，出口凹接头与主体的结合面通过密封圈ⅳ进行密封。

14、本发明的安全阀结构简单，因此装配精度较高、重量轻及放喷时便于观察；由于钻井泵压力直接作用于爆破片，且爆破片制造技术成熟，进而提高了安全阀放喷压力的准确性；安全阀内腔较大的空间，对放喷泥浆压力进行缓冲，使放喷压力脉冲减小；安全阀的进出口采用由壬连接，符合了泄压管线相关标准的规定，且该安全阀可以任意相位角安装，便于泄压管线布局。

技术特征：

1.爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，包括主体(6)，所述主体(6)的内部为空腔结构，所述主体(6)开设有进口端与出口端；所述主体(6)的内部沿进口端从下到上依次设置有下夹持器(7)、上夹持器(8)、内阀盖(9)，所述主体上(6)内阀盖相对的位置固定有外阀盖(12)；所述下夹持器(7)、上夹持器(8)之间固定有爆破片(11)；所述主体(6)的进口端固定有进口凹接头(20)，所述主体(6)的出口端固定有出口凹接头(3)。

2.根据权利要求1所述的爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，所述下夹持器(7)和上夹持器(8)为中空的圆柱结构，所述下夹持器(7)和上夹持器(8)与主体为间隙配合；所述下夹持器(7)和上夹持器(8)上开设有若干销孔，通过圆柱销(10)将下夹持器(7)和上夹持器(8)固定为一体。

3.根据权利要求1所述的爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，所述内阀盖(9)为圆柱结构，所述内阀盖(9)的上方有凸台，所述内阀盖(9)的表面开设有十字槽。

4.根据权利要求1所述的爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，所述爆破片(11)为中间开孔的片状结构，所述爆破片(11)的整体呈反拱形，所述爆破片(11)上开设有与圆柱销(10)相匹配的圆孔，所述爆破片(11)被下夹持器(7)和上夹持器(8)所夹持，所述爆破片(11)通过圆柱销(10)固定。

5.根据权利要求1所述的爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，所述下夹持器(7)和上夹持器(8)通过密封圈ⅱ(16)密封。

6.根据权利要求1所述的爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，所述外阀盖(12)包裹于压套(13)上，所述压套(13)将外阀盖(12)和主体(6)连接，所述压套(13)通过挡圈(14)进行限位防松。

7.根据权利要求6所述的爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，所述压套(13)设有内螺纹，所述压套(13)与其连接的主体(6)外壁开设有相匹配的外螺纹，两者通螺纹固定连接，所述外阀盖(12)与主体(6)的结合面通过密封圈ⅴ(19)密封。

8.根据权利要求1所述的爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，所述进口凹接头(20)上套设有由壬凸接头ⅰ(2)，所述由壬凸接头ⅰ(2)连接由壬三爪ⅰ(1)，所述进口凹接头(20)通过螺栓(5)固定于主体(6)的进口端；所述出口凹接头(3)上套设有由壬凸接头ⅱ(24)，由壬凸接头ⅱ(24)连接由壬三爪ⅱ(23)，所述出口凹接头(3)通过螺栓(5)固定于主体(6)的出口端。

9.根据权利要求8所述的爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，所述进口凹接头(20)与由壬凸接头ⅰ(24)、出口凹接头(3)和由壬凸接头ⅱ(24)均通过由壬密封垫(4)进行密封。

10.根据权利要求1所述的爆破式钻井泵高压安全阀，其特征在于，所述主体(6)的出口端相对的侧壁开设有观察孔，所述观察孔上设置有丝堵(22)，丝堵(22)与主体(6)之间设置有铜垫(21)。

技术总结
本发明公开了一种爆破式钻井泵高压安全阀，包括主体，主体的内部为空腔结构，主体开设有进口端与出口端；主体的内部沿进口端从下到上依次设置有下夹持器、上夹持器、内阀盖，主体上内阀盖相对的位置固定有外阀盖；下夹持器、上夹持器之间固定有爆破片；主体的进口端固定有进口凹接头，主体的出口端固定有出口凹接头。本发明结构简单，便于观察；由于钻井泵压力直接作用于爆破片，且爆破片制造技术成熟，进而提高了安全阀放喷压力的准确性；安全阀内腔较大的空间，对放喷泥浆压力进行缓冲，使放喷压力脉冲减小；安全阀的进出口采用由壬连接，符合了泄压管线相关标准的规定，且该安全阀可以任意相位角安装，便于泄压管线布局。

技术研发人员：王军伟,曾兴昌,郝建旭,李永飞,廖刚,王亚丽
受保护的技术使用者：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15