冲击回转钻进系统用稳压罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种冲击回转钻进系统用稳压罐，是由稳压罐罐体上部通装有上接头，上接头4的侧面装有压力表，上接头上部装有蓄能器；稳压罐罐体下端装有下接头，下接头侧面焊有出液接头，下接头中心装有下部弯管，下部弯管的一端焊有进液接头，另一端设有两个以上下部弯管径向孔，顶端焊有盖板构成。将蓄能器与稳压罐结合，消除系统脉动与吸收冲击压力，比现有的稳压罐的常压空气室稳压效果更好，体积更小。由于稳压罐下部存在较大的空气室，在高压液体进入后受到压缩，气体在罐体上部形成密度较大的空气层，防止液体与杂质进入蓄能器内，且适用于较高压力。各主要附件基本都为螺纹连接，拆卸方便，维护容易。
【专利说明】
【技术领域】：
[0001] 本实用新型涉及一种钻探机具辅助设备，尤其是冲击回转钻进高压管路系统中所 用的稳压罐。 冲击回转钻进系统用稳压罐
【背景技术】
[0002] 在冲击回转钻进高压管路系统中，由于液体具有不可压缩性，泥浆泵驱动液动冲 击器连续做功，会产生较大的水锤压力，并且泥浆泵本身具有流量脉动，导致高压管路内部 流体压力及流量波动较大。尤其是水锤作用产生的冲击压力，不但影响冲击器的工作性能， 还对整个系统造成较大的损害，使整个高压系统稳定性下降，工作寿命大幅减小。
[0003] 由于空气具有较好的可压缩性，实际应用中，通常在泥浆泵输出端与高压胶管之 间安装稳压罐来减小流量的不均性，消除冲击压力，提高工作时的液压稳定性。常用稳压 罐，通常采用大直径厚壁无缝钢管，两端加盖焊接形成较大空气室来稳定压力。其体积、质 量均较大，移动性差，且一般适用于l〇Mpa以下低压系统。当应用于高压系统时，系统稳定 性急剧下降，工作现场常见高压胶管摆动剧烈，系统噪音大幅增加。原理上，通过增大稳压 罐的体积，可以增强其稳压效果，但会导致罐体直径增大，壁厚增加，罐体总体重量显著增 力口，且对于压力大于15Mpa的高压系统，普通低碳合金钢无缝钢管的抗拉强度，难以满足要 求，而高碳合金钢的焊接性能较差，在高压条件下稳压罐的承压能力难以保证。
【发明内容】
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[0004] 本实用新型的目的在于针对上述现有稳压罐的不足，提供一种集蓄能器与稳压罐 一体的稳压罐。
[0005] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006] 冲击回转钻进系统用稳压罐，是由稳压罐罐体7上部通过螺纹装有上接头4,稳压 罐罐体7上部与上接头4之间设有上部密封圈5,上接头4的侧面通过压力表弯管2装有压 力表1，上接头4通过螺纹装有蓄能器3 ;稳压罐罐体7下端通过螺纹装有下接头11，稳压 罐罐体7下端与下接头11之间设有下部密封圈10,下接头11侧面焊有出液接头12,下接 头11中心装有下部弯管9,下部弯管9在稳压罐罐体7外的一端焊有进液接头13,下部弯 管9在稳压罐罐体7内的上部设有两个以上下部弯管径向孔14,下部弯管9在稳压罐罐体 7内的顶端焊有盖板8构成。
[0007] 所述压力表1为耐震压力表。所述蓄能器3为隔膜式或囊式蓄能器，且内部做镀 镍磷防腐处理。
[0008] 有益效果：将蓄能器与稳压罐结合起来，消除系统脉动与吸收冲击压力，由于蓄能 器内部预充有高压氮气，相比传统稳压罐的常压的空气室，稳压效果更好，所需体积更小。 选用合适的蓄能器，可以大幅减小稳压罐（本身体积）罐体容积。由于泥浆具有一定的腐 蚀性，且含有一定的固相颗粒，以往冲击回转钻进系统中，很少出现采用蓄能器直接作为稳 压元件，只有在清水作为介质的水力冲击器系统中有所应用，且基本采用不锈钢材料或内 表面防腐处理来降低清水的腐蚀。蓄能器寿命相比在油液中，显著下降。本实用新型，由于 下部稳压罐罐体内存在较大的空气室，在高压液体进入后受到压缩，气体在罐体上部形成 密度较大的空气层，从而防止液体与杂质进入蓄能器内，使蓄能器能够长久的工作。稳压罐 不需要通过增大罐体容积来提高稳压效果，且可适用于较高压力的系统。各主要附件基本 都为螺纹连接，拆卸方便，维护容易。
【专利附图】
【附图说明】：
[0009] 附图1为冲击回转钻进系统用稳压罐结构图
[0010] 附图2为附图1中上接头4的结构图
[0011] 附图3为附图1中上接头4的左视图
[0012] 附图4为附图1中下部弯管9沿A- A线剖视图
[0013] 1、压力表，2压力表弯管，3蓄能器，4上接头，5上端密封圈，6压力表直管，7稳压 罐罐体，8盖板，9下部弯管，10下端密封圈，11下接头，12出液接头，13进液接头，14下部弯 管径向孔。
【具体实施方式】：
[0014] 下面结合附图和实施例作进一步的详细说明：
[0015] 冲击回转钻进系统用稳压罐，是由稳压罐罐体7上部通过螺纹装有上接头4,稳压 罐罐体7上部与上接头4之间设有上部密封圈5,上接头4的侧面通过压力表弯管2装有压 力表1，上接头4通过螺纹装有蓄能器3 ;稳压罐罐体7下端通过螺纹装有下接头11，稳压 罐罐体7下端与下接头11之间设有下部密封圈10,下接头11侧面焊有出液接头12,下接 头11中心装有下部弯管9,下部弯管9在稳压罐罐体7外的一端焊有进液接头13,下部弯 管9在稳压罐罐体7内的上部设有两个以上下部弯管径向孔14,下部弯管9在稳压罐罐体 7内的顶端焊有盖板8构成。
[0016] 所述压力表1为耐震压力表。所述蓄能器3为隔膜式或囊式蓄能器，且内部做镀 镍磷防腐处理。
[0017] 实施例1
[0018] 稳压罐罐体7采用高压无缝钢瓶改制而成。罐体无焊缝，承压能力30Mpa以上，稳 压罐罐体7上端的外螺纹与上接头4的内螺纹连接，稳压罐罐体7上部与上接头4之间设 有上部密封圈5,上接头4的外端螺纹与隔膜式蓄能器3的内螺纹连接，隔膜式蓄能器3内 部做镀镍磷防腐处理。蓄能器3所需容积与预充压力可根据实际工况进行选择。上接头4 侧面通过压力表弯管2与压力表1连接，压力表1为耐震压力表。
[0019] 稳压罐罐体7下端的外螺纹与下接头11的内螺纹连接，稳压罐罐体7下端与下接 头11之间设有上部密封圈10,下接头11侧面与出液接头12焊接连接，下接头11中心由 下部弯管8通过，并焊接连接。下部弯管9在稳压罐罐体7外的一端与进液接头13焊接连 接，下部弯管9在稳压罐罐体7内的顶端与盖板8焊接，下部弯管9在稳压罐罐体7内的上 部开有4个径向槽孔14让流体横向通过，避免流体坚直喷射进入蓄能器。
[0020] 泥浆通过高压胶管，由进液接头13,经过下部弯管9,通过径向槽孔进入稳压罐罐 体7内部，稳压罐罐体7内与隔膜式蓄能器3内气体被压缩，较为稳定的泥浆通过出液接头 12,进入冲击回转系统。冲击器工作产生的冲击压力，以压力波形式，传递到稳压罐内部，被 吸收掉。压力表1对稳压罐内压力进行实时监测。
[0021] 实施例2
[0022] 稳压罐罐体7采用高压无缝钢瓶改制而成。罐体无焊缝，承压能力30Mpa以上，稳 压罐罐体7上端的外螺纹与上接头4的内螺纹连接，稳压罐罐体7上部与上接头4之间设 有上部密封圈5,上接头4的外端螺纹与囊式蓄能器蓄能器3的内螺纹连接，囊式蓄能器蓄 能器3内部做镀镍磷防腐处理。蓄能器3所需容积与预充压力可根据实际工况进行选择。 上接头4侧面通过压力表弯管2与压力表1连接，压力表1为耐震压力表。
[0023] 稳压罐罐体7下端的外螺纹与下接头11的内螺纹连接，稳压罐罐体7下端与下接 头11之间设有上部密封圈10,下接头11侧面与出液接头12焊接连接，下接头11中心由 下部弯管8通过，并焊接连接。下部弯管9在稳压罐罐体7外的一端与进液接头13焊接连 接，下部弯管9在稳压罐罐体7内的顶端与盖板8焊接，下部弯管9在稳压罐罐体7内的上 部开有3个径向槽孔14让流体横向通过，避免流体坚直喷射进入蓄能器。
[0024] 泥浆通过高压胶管，由进液接头13,经过下部弯管9,通过径向槽孔14进入稳压罐 罐体7内部，稳压罐罐体7内与囊式蓄能器蓄能器3内气体被压缩，较为稳定的泥浆通过出 液接头12,进入冲击回转系统。冲击器工作产生的冲击压力，以压力波形式，传递到稳压罐 内部，被吸收掉。压力表1对稳压罐内压力进行实时监测。
【权利要求】
1. 一种冲击回转钻进系统用稳压罐，其特征在于，是由稳压罐罐体（7)上部通过螺纹 装有上接头（4)，稳压罐罐体（7)上部与上接头（4)之间设有上部密封圈（5)，上接头（4) 的侧面通过压力表弯管（2)装有压力表（1)，上接头（4)通过螺纹装有蓄能器（3);稳压罐 罐体（7)下端通过螺纹装有下接头（11)，稳压罐罐体（7)下端与下接头（11)之间设有下 部密封圈（10)，下接头（11)侧面焊有出液接头（12)，下接头（11)中心装有下部弯管（9)， 下部弯管（9)在稳压罐罐体（7)外的一端焊有进液接头（13)，下部弯管（9)在稳压罐罐体 (7)内的上部设有两个以上下部弯管径向孔（14)，下部弯管（9)在稳压罐罐体（7)内的顶 端焊有盖板（8)构成。
2. 按照权利要求1所述的冲击回转钻进系统用稳压罐，其特征在于，所述压力表（1)为 耐震压力表。
3. 按照权利要求1所述的冲击回转钻进系统用稳压罐，其特征在于，所述蓄能器（3)为 隔膜式或囊式蓄能器，且内部做镀镍磷防腐处理。
【文档编号】F15B21/00GK203868007SQ201420259673
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】张鑫鑫, 彭枧明, 吴冬宇, 李鹏, 罗永江 申请人:吉林大学