阅读说明：本技术 一种钻井泵超压报警自停装置 (Overpressure alarm automatic stop device for drilling pump ) 是由 庞应刚 罗恒荣 梁文云 谭勇 田相众 付存国 罗鹏飞 李�东 李志武 鄢中维 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种钻井泵超压报警自停装置,包括钻井泵离合器供气管路和钻井泵排出管汇,所述钻井泵离合器供气管路包括依次连接成气路的气源、常闭继气器、快速放气阀和钻井泵离合器,气源、换向阀、常开继气器依次连接成常闭继气器的控制气路,气源、调压阀、两用继气器、单向阀、按钮阀依次连接成常开继气器的控制气路,两用继气器和单向阀之间的气路上设置有汽笛,钻井泵排出管汇连接压力变送传感器形成两用继气器的控制液路。本发明采用两用继气器差压控制方式,以压力变送传感器油压和气源压力压力差所产生的作用控制钻井泵控制源,实现对高压的自动报警和钻井泵的自停。(The invention discloses an overpressure alarm automatic stop device for a drilling pump, which comprises a drilling pump clutch air supply pipeline and a drilling pump discharge manifold, wherein the drilling pump clutch air supply pipeline comprises an air source, a normally closed gas relay, a quick release valve and a drilling pump clutch which are sequentially connected into an air circuit, the air source, a reversing valve and a normally open gas relay are sequentially connected into a control air circuit of the normally closed gas relay, the air source, a pressure regulating valve, a dual-purpose gas relay, a one-way valve and a button valve are sequentially connected into a control air circuit of the normally open gas relay, a steam whistle is arranged on the air circuit between the dual-purpose gas relay and the one-way valve, and the drilling pump discharge manifold is connected with a pressure transmitting sensor to form a control liquid circuit of the dual-purpose gas. The invention adopts a differential pressure control mode of a dual-purpose gas relay, controls a control source of the drilling pump by the action generated by the pressure difference between the oil pressure of the pressure transmitting sensor and the pressure of the air source, and realizes the automatic alarm of high pressure and the automatic stop of the drilling pump.)

一种钻井泵超压报警自停装置

技术领域

本发明涉及一种钻井泵设备安全保护装置。

背景技术

钻井泵作为钻井液循环系统的重要组成部分，它为钻井液提供动力。随着钻井的发展及新型提速工具的使用，钻井泵进一步向大功率、高泵压方向推进，对钻井泵工作的可靠性和安全的要求也越来越高。钻井泵长时间高泵压下工作，随着带来安全风险也越来越大，作为泵设备安全保护变得越来越重要。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种在钻井泵排出液体超压时，依靠钻井泵排出液体自身的压力触发报警和控制钻井泵停机的钻井泵超压报警自停装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种钻井泵超压报警自停装置，包括钻井泵离合器供气管路和钻井泵排出管汇，所述钻井泵离合器供气管路包括依次连接成气路的气源、常闭继气器、快速放气阀和钻井泵离合器，还包括压力变送传感器、两用继气器、调压阀、单向阀、按钮阀、常开继气器和换向阀，气源、换向阀、常开继气器依次连接并接入常闭继气器的控制端口，形成常闭继气器的控制气路，气源、调压阀、两用继气器、单向阀、按钮阀依次连接并接入常开继气器的控制端口，形成常开继气器的控制气路，两用继气器和单向阀之间的气路上设置有汽笛，钻井泵排出管汇连接压力变送传感器后连接两用继气器的控制端口，形成两用继气器的控制液路。

为了便于观测钻井泵输出的钻井液的压力，所述的钻井泵排出管汇上连接有压力表。

为了便控制，所述的常开继气器的控制气路上位于气源与调压阀之间设置有开关阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用两用继气器差压控制方式，以压力变送传感器油压和气源压力压力差所产生的作用控制钻井泵控制源，实现对高压的自动报警和钻井泵的自停。这种装置消除了剪销式保险阀所造成的环境污染和停泵后恢复运转困难的现象。该装置超压自动停泵后根据需要在短时间内可以恢复钻井泵的运转。超压后能迅速使钻井泵停止运转。使钻井泵一级保护变为两级保护，提高了泵工作的可靠性和安全性。根据预计压力，可提前调定停泵压力值以减少工程事故，减少经济损失。可使钻井泵超压停泵后迅速恢复运转，从而减少了因停泵时间过长而带来的工程事故。该保护装置采用气路控制，使用安全可靠。

附图说明

图1为本发明流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、钻井泵排出管汇，2、压力变送传感器，3、两用继气器，4、调压阀， 5、开关阀，6、气源，7、汽笛，8、单向阀，9、按钮阀，10、常开继气器，11、换向阀，12、常闭继气器，13.快速放气阀，14、钻井泵离合器，15、压力表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图１所示，本具体实施例包括钻井泵排出管汇1、压力变送传感器2、两用继气器3、调压阀4、开关阀5、气源6、汽笛7、单向阀8、按钮阀9、常开继气器10、换向阀11、常闭继气器12、快速放气阀13和钻井泵离合器14。钻井泵离合器14用于控制钻井泵。

气源6、常闭继气器12、快速放气阀13和钻井泵离合器14依次连接成钻井泵离合器14的供气管路，气源6、换向阀11、常开继气器10依次连接并接入常闭继气器12的控制端口，形成常闭继气器12的控制气路，气源6、开关阀5、调压阀4、两用继气器3、单向阀8、按钮阀9依次连接并接入常开继气器10的控制端口，形成常开继气器10的控制气路，两用继气器3和单向阀8之间的气路上设置有汽笛7。钻井泵排出管汇1连接压力变送传感器2后连接两用继气器3的控制端口，形成两用继气器3的控制液路。钻井泵排出管汇1上连接有压力表15。

压力变送传感器 2用于将钻井泵输出的钻井液高压液压信号转变为低压液压信号，该压力变送传感器为活塞式压力变比传感器，其压力变送比为36:1，并供给两用继气器3控制端K。当控制端液压高于气源端A设定压力时，两用继气器3的阀芯动作，将气源端的压缩气体从输出端P输送给汽笛7实现报警，同时气体经过单向阀8、按钮阀9，进入常开继气器10控制端，使常开继气器10关闭，切断经换向阀11输送给常闭继气器12控制端的压缩气，使常闭继气器12闭合，使钻井泵离合器14气囊的气体逆流经过快速放气阀13时，快速放气阀13的阀芯被推动，快速放气阀13的排气口打开放气，钻井泵离合器14放气后钻井泵动力切断而停止运行，从而实现超压自动停泵。

停泵后，单向阀8自动锁住单向阀8至常开继气器10控制端管线中的气体，使得常开继气器10阀芯不能自动复位。当超压故障被排除以后，通过操作按钮阀9放出锁住的气体，使常开继气器10阀芯自动复位，常闭继气器12的控制气路通开，常闭继气器12打开，钻井泵离合器14的供气气路通开，恢复对钻井泵离合器14供气，使钻井泵恢复运转。该装置的安装不影响钻井泵原有的安全阀的功能，只需在施工时将停泵压力调定到低于安全阀剪销压力值即可，从而使一级保险变为两级保险使钻井泵的工作更加安全可靠。

两用继气器3气源端接入经过调压阀4调压后的气源。其中调压阀4的作用为设定超压停泵的输给两用继电器3的气体压力值。当两用继电器3的控制端液压高于气源端A设定压力时，两用继气器3阀芯动作，将气源端的压缩气体从输出端P输送给汽笛7实现报警。

在本具体实施例中：两用继气器3的型号为QF506，调压阀4的型号为 TIR1020-1 ，开关阀5的型号为G404.B，汽笛7的型号为QF533，单向阀8的型号为 CV-0.6，按钮阀9的型号为23R1-L8，常开继气器10的型号为8096，换向阀11的型号为QF510，常闭继气器12的型号为509，快速放气阀13的型号为KF514C。上述元件均为现有技术但并不仅限于采用上述型号。

按钮阀9是一种具有三个端口的阀门，出口、进口和排气口，常态下进口和出口相通，进口和出口与排气口均不相通，在按下按钮时，出口与排气口相通。

快速放气阀13也是一种具有三个端口的阀门，出口、进口和排气口，常态下进口和出口相通，进口和出口与排气口均不相通，在逆流时，出口的进气压力会推动阀芯移动，使出口与排气口相通。

换向阀11可采用两位三通换向阀，包括进气口和两个出气口，进气口和一个出气口分别接气源６和常开继气器10，另外一个出气口用于气源6排空放气用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。