空气呼吸器气瓶的充气保护装置的制作方法

1.本公开涉及采油工程技术领域，特别涉及一种空气呼吸器气瓶的充气保护装置。


背景技术：

2.空气呼吸器是一种能使人员能够在空气稀薄、缺氧等恶劣环境下安全地呼吸的设备。油气开采过程通常需要技术人员在含硫、有毒、有害、可燃气体的环境中井下作业，而井下作业多为长周期且持续性的工作，因此，需要确保井下作业时，技术人员能有充足的空气贮备量。
3.相关技术中的空气呼吸器通常将空气存储在气瓶中，为保证气瓶内空气储量充足，需要在气瓶气量不足时，及时对气瓶充气。呼吸器气瓶作为高压容器，在充气时需要按照要求在有资质、密闭、安全的压力容器车间，由专业人员充气。
4.然而，井下作业施工现场远离压力容器车间，如果把气瓶送回车间充气，往返运输会花费较长的时间，且延缓井下作业施工周期；而直接在井下对气瓶充气，安全则得不到保障。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种空气呼吸器气瓶的充气保护装置，能实现对井下充气的气瓶进行防护，避免充气异常而导致安全问题，且实现井下充气，缩减施工周期，降低作业成本。所述技术方案如下：
6.本公开实施例提供了一种空气呼吸器气瓶的充气保护装置，所述充气保护装置包括：用于容置空气呼吸器的气瓶的保护筒，所述保护筒的一端为开口端，所述保护筒的另一端为封闭端；保护盖，盖装在所述开口端，所述保护盖的端面上设有穿管孔；紧固机构，位于所述保护筒的筒壁上，所述紧固机构用于夹持气瓶的外壁。
7.在本公开实施例的一种实现方式中，所述紧固机构包括：伸缩件和用于抵靠气瓶的紧固件，所述紧固件有多个，多个所述紧固件周向间隔布置在所述保护筒内，所述伸缩件位于所述保护筒的筒壁上，所述紧固件与所述伸缩件连接，所述伸缩件被配置为控制所述紧固件朝所述保护筒的中轴线移动并固定在移动过程中的任意位置。
8.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述伸缩件包括与所述紧固件一一对应的紧固螺栓，所述保护筒的筒壁上设有螺孔，所述紧固螺栓的一端穿过所述螺孔与所述紧固件连接；或者，所述伸缩件包括与所述紧固件一一对应的伸缩杆，所述伸缩杆的一端固定在所述保护筒的筒壁上，所述伸缩杆的另一端与所述紧固件连接，所述伸缩杆的轴向长度可选择地固定在伸缩过程中的任意长度。
9.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述紧固机构包括：弹性复位件和用于抵靠气瓶的紧固件，所述紧固件有多个，多个所述紧固件周向间隔布置在所述保护筒内，所述弹性复位件与所述紧固件一一对应设置，所述弹性复位件的一端固定在所述保护筒的筒壁上，所述弹性复位件的另一端与对应的所述紧固件连接，气瓶位于所述保护筒内时，所述弹
性复位件处于压缩状态。
10.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述紧固机构包括多个紧固件组，每个所述紧固件组包括多个周向均布的所述紧固件，且各所述紧固件组沿所述保护筒的轴向间隔排布。
11.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述紧固件为金属片。
12.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述金属片背向所述保护筒的筒壁的侧面设有柔性垫。
13.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述保护盖与所述保护筒螺纹连接。
14.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述充气保护装置还包括底板，所述封闭端与所述底板的板面连接，所述保护筒在所述底板上的正投影位于所述底板内。
15.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述底板的板面上设有连接通孔。
16.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
17.本公开实施例提供空气呼吸器气瓶的充气保护装置包括保护筒、保护盖和紧固机构，保护筒的一端开口且另一端封闭，保护筒的开口端可以通过保护盖封盖，以使保护筒和保护盖共同构成具有封闭内腔的结构，由于保护筒内是用于容置气瓶的，所以保护盖盖装在保护筒上后，气瓶就被保存在封闭内腔中，从而能有效防止充气过程因气瓶爆裂而导致的安全问题。同时，保护筒的筒壁上还设置有紧固机构，紧固机构能夹持气瓶的外壁，即气瓶放置在保护筒后，可以通过紧固机构抵靠并夹持气瓶的外壁，将气瓶牢靠地固定在保护筒内，以防止气瓶在充气时上下左右窜动，进一步提高充气的安全性，将气瓶固定在保护筒后，可以通过保护盖上的穿管孔将重启管置入保护筒内与保护筒连接，以实现对气瓶充气。
18.本公开实施例提供的充气保护装置能实现对井下充气的气瓶进行防护，避免充气异常而导致安全问题，并且实现井下充气，无需往返输送气瓶充气，大幅缩减施工周期，降低作业成本。
附图说明
19.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本公开实施例提供的一种空气呼吸器气瓶的充气保护装置的结构示意图；
21.图2是图1提供的一种空气呼吸器气瓶的充气保护装置的俯视图；
22.图3是本公开实施例提供的另一种空气呼吸器气瓶的充气保护装置的结构示意图。
23.图中各标号说明如下：
[0024]1‑
保护筒，11
‑
开口端，12
‑
封闭端；
[0025]2‑
保护盖，21
‑
穿管孔；
[0026]3‑
紧固机构，31
‑
紧固件，32
‑
伸缩件，321
‑
紧固螺栓，33
‑
弹性复位件；
[0027]4‑
底板，41
‑
连接通孔。
具体实施方式
[0028]
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
[0029]
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
[0030]
图1是本公开实施例提供的一种空气呼吸器气瓶的充气保护装置的结构示意图。如图1所示，该充气保护装置包括：保护筒1、保护盖2和紧固机构3。
[0031]
如图1所示，保护筒1的一端为开口端11，保护筒1的另一端为封闭端12，其中，保护筒1用于容置空气呼吸器的气瓶。
[0032]
如图1所示，保护盖2盖装在开口端11，保护盖2的端面上设有穿管孔21。
[0033]
其中，紧固机构3位于保护筒1的筒壁上，紧固机构3用于夹持气瓶的外壁。
[0034]
本公开实施例提供空气呼吸器气瓶的充气保护装置包括保护筒1、保护盖2和紧固机构3，保护筒1的一端开口且另一端封闭，保护筒1的开口端11可以通过保护盖2封盖，以使保护筒1和保护盖2共同构成具有封闭内腔的结构，由于保护筒1内是用于容置气瓶的，所以保护盖2盖装在保护筒1上后，气瓶就被保存在封闭内腔中，从而能有效防止充气过程因气瓶爆裂而导致的安全问题。同时，保护筒1的筒壁上还设置有紧固机构3，紧固机构3能夹持气瓶的外壁，即气瓶放置在保护筒1后，可以通过紧固机构抵靠并夹持气瓶的外壁，将气瓶牢靠地固定在保护筒1内，以防止气瓶在充气时上下左右窜动，进一步提高充气的安全性，将气瓶固定在保护筒1后，可以通过保护盖2上的穿管孔21将重启管置入保护筒1内与保护筒1连接，以实现对气瓶充气。
[0035]
本公开实施例提供的充气保护装置能实现对井下充气的气瓶进行防护，避免充气异常而导致安全问题，并且实现井下充气，无需往返输送气瓶充气，大幅缩减施工周期，降低作业成本。
[0036]
可选地，保护盖2与保护筒1可拆卸连接。以便于快速将保护盖2从保护筒1上拆卸下来，或者安装在保护筒1上。
[0037]
示例性地，如图1所示，保护盖2的内壁面设有内螺纹，保护筒1上靠近开口端11的外壁面设有外螺纹，保护盖2和保护筒1装配时，可以将保护筒1插装在保护盖2内，并拧动保护盖2，以使保护盖2固定在保护筒1上。
[0038]
其中，保护筒1的加工材料可以是直径为348mm、长度为600mm、厚度为14mm的高压无缝钢管和直径为348mm圆形钢板，将圆形钢板与钢管的一端焊接，以形成保护筒1的封闭端12，并在保护筒1上靠近开口端11的外壁面上加工形成外螺纹得到保护筒1。
[0039]
其中，保护盖2的加工材料可以是直径为360mm、长度为200mm、厚度为12mm的高压
无缝钢管和直径为360mm的圆形钢板，圆形钢板的板面开设有直径40mm的穿管孔21，然后，在保护盖2的内壁面加工形成t型内螺纹，且该内螺纹的轴向长度可以是100mm。
[0040]
如图1所示，充气保护装置还可以包括底板4，封闭端12与底板4的板面连接，保护筒1在底板4上的正投影位于底板4内。即底板4的面积大于保护筒1上垂直于保护筒1的轴向的截面。
[0041]
这样采用底板4增大保护筒1的封闭端12的地面或操作平台的面积，在充气时，若气瓶晃动而带动保护筒1一起摆动，由于底板4与地面或操作平台的接触面较大，使得保护筒1不容易倾倒，以提高充气安全性。
[0042]
可选地，底板4的板面上可以设有连接通孔41。这样可以使用螺栓将底板4牢靠地固定在地面或操作平台，从而进一步防止保护筒1在充气过程中出现倾倒的问题。
[0043]
示例性地，图2是图1提供的一种空气呼吸器气瓶的充气保护装置的俯视图。如图2所示，底板4呈矩形板状，且底板4上设置有四个连接通孔41，四个连接通孔41分布于底板4的四个角部。即该底板4可以通过四个螺栓固定在底板4或操作平台上。
[0044]
本公开实施例中，底板4为边长为600mm，厚度为10mm的正方形钢板，四个角部开设直径为22mm的连接通孔41，使得底板4可以采用直径为20mm的螺栓将底板4固定在地面或操作平台上。
[0045]
可选地，紧固机构包括：伸缩件32和用于抵靠气瓶的紧固件31，紧固件31可以有多个，多个紧固件31周向间隔布置在保护筒1内，伸缩件32位于保护筒1的筒壁上，紧固件31与伸缩件32连接。伸缩件32能控制紧固件31朝保护筒1的中轴线移动并固定在移动过程中的任意位置。
[0046]
通过沿保护筒1的内壁周向布置多个紧固件31，并且，每个紧固件31都对应设置有一个伸缩件32，伸缩件32可以控制伸缩件32的另一端朝向保护筒1的中轴线移动，即伸缩件32可以控制位于伸缩件32端部的紧固件31朝保护筒1的中部移动。在通过伸缩件32推动紧固件31时，就可以保证各个紧固件31都能向着保护筒1的中轴线所在方向施力，从而实现紧固件31周向施力的目的，以使得气瓶各个方位都与紧固件31相抵并承受一定作用力，以将气瓶牢靠地固定在保护筒1内，以防止气瓶在充气时上下左右窜动。
[0047]
示例性地，如图1所示，伸缩件32可以包括与紧固件31一一对应的紧固螺栓321，保护筒1的筒壁上设有螺孔，紧固螺栓321的一端穿过螺孔与紧固件31连接。在使用时，可以在保护筒1外通过拧动紧固螺栓321的方式，使得位于紧固螺栓321端部的紧固件31在保护筒1内伸缩移动，以实现各个紧固件31沿气瓶的周向抵住气瓶的目的。
[0048]
可选地，紧固机构可以包括多个紧固件组，每个紧固件组包括多个周向均布的紧固件31，且各紧固件组沿保护筒1的轴向间隔排布。通过设置多个紧固件组能提高紧固机构对气瓶的夹持可靠程度。
[0049]
例如，如图1所示，伸缩件32可以包括两个紧固件组，每个紧固件组包括多个周向均布的紧固螺栓321，每个紧固件组均包括4个紧固螺栓321，每个紧固件组内的各个紧固螺栓321周向均布在保护筒1的同一截面上，而两个紧固件组则沿保护筒1的轴向间隔排布。紧固螺栓321的直径可以20mm，紧固螺栓321的端部可以金属片焊接固定。
[0050]
其中，保护筒1上在距封闭端150mm和200mm处，设有两组螺孔，每组螺孔均有四个周向均布的螺孔，且每个螺孔的孔径均为20mm，螺孔用于供紧固螺栓321连接。
[0051]
示例性地，伸缩件32可以包括与紧固件31一一对应的伸缩杆，伸缩杆的一端固定在保护筒1的筒壁上，伸缩杆的另一端与紧固件31连接，伸缩杆的轴向长度可选择地固定在伸缩过程中的任意长度。
[0052]
其中，伸缩杆可以是电动伸缩杆，在使用时，可以在保护筒1外控制电动伸缩杆伸缩，使得位于伸缩杆端部的紧固件31在保护筒1内伸缩移动，以实现各个紧固件31沿气瓶的周向抵住气瓶的目的。
[0053]
可选地，紧固机构3可以包括弹性复位件33和用于抵靠气瓶的紧固件31，紧固件31有多个，多个紧固件31周向间隔布置在保护筒1内，弹性复位件33与紧固件31一一对应设置，弹性复位件33的一端固定在保护筒1的筒壁上，弹性复位件33的另一端与对应的紧固件31连接，气瓶位于保护筒1内时，弹性复位件33处于压缩状态。
[0054]
上述实现方式中，每个紧固件31都对应设置有一个弹性复位件33，在气瓶置入保护筒1后，弹性复位件33处于压缩状态，即弹性复位件33积蓄弹力，以对弹性复位件33上紧固件31施加弹力，使得各个紧固件31沿气瓶的周向抵住气瓶，从而将气瓶固定在保护筒1内。
[0055]
图3是本公开实施例提供的另一种空气呼吸器气瓶的充气保护装置的结构示意图。如图3所示，弹性复位件33可以是弹簧，弹簧的一端固定在保护筒1的内壁上，弹簧的另一端与紧固件31连接。在使用时，将气瓶置入保护筒1内，使得气瓶抵靠紧固件31并压缩弹簧，弹簧则可以对紧固件31施加弹力，以实现各个紧固件31沿气瓶的周向抵住气瓶的目的。
[0056]
示例性地，如图3所示，弹性复位件33可以包括三组弹簧，每组弹簧均包括4个弹簧，每组弹簧内的各个弹簧周向均布在保护筒1的同一截面上，而三组弹簧则沿保护筒1的轴向间隔排布。
[0057]
示例性地，如图1所示，紧固件31可以是金属片。将紧固件31设置为片状结构，有利于提高紧固件31和气瓶外壁的接触面积，从而使得紧固件31和气瓶能稳定地抵靠在一起。同时，紧固件31为金属材料制成，可以提高紧固件31的耐磨损性能。
[0058]
其中，金属片可以是边长为40mm的正方形钢片。
[0059]
可选地，金属片背向保护筒1的筒壁的侧面设有柔性垫。例如，柔性垫可以是橡胶垫，通过在气瓶和紧固件31之间设置橡胶垫能吸收充气时，气瓶晃动的冲击力，提高可靠性，且还可以避免金属片与气瓶直接接触而划伤气瓶。
[0060]
以图1示出的一种呼吸器气瓶的充气保护装置为例，简述充气保护装置的使用流程：
[0061]
首先，将充气保护装置的底板4用螺栓固定在地面或操作平台上，并将充气管线从保护盖2上的穿管孔21穿过，使得充气管线连接在气瓶的充气口处，然后，将气瓶放入保护筒1内，同时旋转紧固螺栓321，使紧固件31将气瓶夹紧，使气瓶不能晃动，将保护盖2固定在保护筒1上，接着，启动压缩机开始充气，气瓶充气压力达到要求时，控制压缩机停止运转，完成充气，拆卸保护盖2，松开紧固螺栓321，取出气瓶，完成充气。
[0062]
本公开实施例提供的充气保护装置在施工作业现场可以随时进行充气作业，每个气瓶充气大约需要30分钟，不需要将气瓶拉送至压力容器车间，节省了几百公里的运输费用，减少了充气时间，既达到了安全充气的目的，又节省了作业费用，解决了瓶数量不够的问题。
[0063]
现场充气：4个气瓶需要2小时，设备折旧80元，电费约20元，合计费用100元。压力容器车间充气：从送到车间，下订单安排充气入库，领取运至现场最少需要3天72小时，来回平均按300公里计算运费600元，充装费4个400元，合计费用1000元。
[0064]
通过对比现场充气费用是压力容器车间的10％，时间2.8％。可见该充气保护装置能降低充气费用、缩短充气周期。
[0065]
以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。