防喷器基础知识
防喷器工作原理
防喷器工作原理
防喷器是一种常见的消防设施，它用来防止火灾蔓延时喷射灭火剂。
防喷器的工作原理主要有以下几个步骤：
1. 感应烟雾：防喷器内部安装有烟雾感应器或热感应器，当有烟雾、火焰或温度升高时，感应器就会触发。
2. 触发报警信号：一旦感应器触发，会发出报警信号，通知人员火灾发生，并采取相应的逃生和灭火措施。
3. 启动阀门：防喷器内部还装有阀门，一旦感应器触发报警信号，阀门会被打开，允许灭火剂通过。
4. 喷射灭火剂：打开阀门后，灭火剂会被喷射到火源附近，形成一个雾状喷射，能够有效地控制或扑灭火焰。
5. 控制火势：灭火剂喷射后，会吸收空气中的热量，降低燃烧区域的温度，从而控制火势的蔓延，并阻止火灾进一步扩大。
需要注意的是，防喷器是一次性的设备，一旦使用后就需要更换，以确保消防设施的可靠性和有效性。
防喷器的使用可以迅速响应火灾情况，并在火势蔓延之前进行灭火，从而保护人员的生命和财产安全。
防喷器基础知识
≤10.5 Φ1000 1205
FH35-21 346(13⅝) 21
< 30
≤10.5 Φ1050 1117
精选2021版课件
55
国产环形防喷器的技术规范
常用球形胶芯防喷器技术规范
型号
公称通径 最大工作 关井时耗 液控油压
压力
mm (in) MPa
S
MPa
外形尺寸 mm 外径 高度
FH28-35 280(11) 35
套管四通+S +F精Z选+F20Z2+1版F课Z+件FH
套管四通+FZ+S+FZ +FZ+FH+旋转BOP34
第二部分 环形防喷器
环形防喷器的作用
1 封零—井内无钻具
时全封井口。
2 封环空—井内有钻 具、套管、电缆等物 时，封闭环形空间。
3 强行起下钻—使
用具有18o坡度接
头的钻杆，配合减
压调节阀或缓冲储
钻井施工作业时，需要一定的技术、设备，实施监测控制，防 止井喷产生。一旦发生井喷能及时准确控制井口，实施压 井作业，重新恢复对油气井的压力控制。有时井口设施损 坏严重，油气井失去压力控制，需采取抢险作业。完成上 述工作所使用的设备，通称为井控设备。所谓的井控设备 即用于实施油气井压力控制技术的一整套专用设备，仪表 与工具的总称。
精选2021版课件
48
3. 井压助封
井口高压流体作用 在活塞下部环槽 里，有助于推动 活塞向上移动， 迫使胶芯向中心 收拢从而助长了 胶芯的封井作用。
精选2021版课件
49
组合胶芯环形防喷器
精选2021版课件
50
组合胶芯结构
防喷器的工作原理
防喷器的工作原理
防喷器是一种用于控制液体或气体喷洒的设备，它的工作原理是通过一系列的技术手段来减少或避免喷洒的发生。
下面将介绍几种常见的防喷器工作原理。
1. 压力控制原理：防喷器通过控制喷洒系统的压力来实现防喷的目的。
当压力超过设定值时，防喷器会自动启动，减少液体或气体的流动速度，从而减少喷洒的发生。
2. 自动关闭原理：防喷器配备了一个装置，当检测到喷洒发生时，会立即关闭液体或气体的通道，以防止喷洒继续进行。
该装置可以是电磁阀、机械阀门等，通过接收到的信号来实现关闭动作。
3. 涡流原理：涡流防喷器利用高速旋转的涡轮产生离心力，将喷洒的液体或气体分散成细小颗粒，并通过离心力将这些颗粒推向外围，从而达到减少喷洒的效果。
4. 清洗原理：一些防喷器通过喷洒清洁液体或气体来净化喷洒系统，以防止堵塞或漏喷。
这种防喷器通常配备有喷嘴清洗装置或清洗流通装置，可以定期或根据需要进行清洗操作。
5. 其他原理：除了上述几种常见的工作原理外，还有一些特殊的防喷器采用了其他技术手段。
例如，一些高压防喷器采用了可调节的喷嘴，通过改变喷嘴的形状或大小来调整喷洒的范围和强度。
还有一些化学防喷器则利用特殊的化学成分来改变液体的性质，使其不易喷洒。
总之，防喷器的工作原理各有不同，根据具体的喷洒要求和环境条件选择适合的防喷器是非常重要的。
防喷器基础知识
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监测装置
循环罐液面监 测装置
循环罐液面报 警装置
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主体组合控制
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防喷器基础知识
Basic Knowledge of BOP
程瑞亮
Associate Professor
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第四部分 液压防喷器控制系统
目录
第一部分 防喷器原理及结构 第二部分 环形防喷器 第三部分 闸板防喷器
第四部分 液压防喷器控制系统
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1-旋转防喷器
井控作业基本流程 正常钻井作业时，钻井泵将钻井液从钻井液罐吸入，经地面
高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、 钻头循环到井底。携带岩屑沿环空上返，到井口后经防溢 管钻井液出口到振动筛、除气器，除砂器，净化后的钻井 液回流到钻井液罐。 发生溢流后关防喷器、关井，当进行压井作业时，钻井液泵 将钻井液从钻井液罐吸入，经地面高压管汇、立管、水龙 带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、钻头到井底，替出井 内侵入流体，经四通侧孔至节流管汇，通过节流阀调控环 空压力。返出的钻井液经回流管线引至钻井液气体分离器， 清除侵入的气体后，合格的钻井液引至钻井液罐，清除的 气体经排气管线引至安全处燃烧，以防污染
钻井施工作业时，需要一定的技术、设备，实施监测控制，防 止井喷产生。一旦发生井喷能及时准确控制井口，实施压 井作业，重新恢复对油气井的压力控制。有时井口设施损 坏严重，油气井失去压力控制，需采取抢险作业。完成上 述工作所使用的设备，通称为井控设备。所谓的井控设备 即用于实施油气井压力控制技术的一整套专用设备，仪表 与工具的总称。
防喷器的工作原理
防喷器的工作原理
防喷器是一种用于抑制或防止火灾喷洒灭火剂的装置。
它的工作原理通常有以下几种：
1. 压力释放原理：防喷器内部装有压力容器或压力管道，当火灾发生时，喷头打开或触发器被激活，使得压力被释放，灭火剂通过喷头喷洒出来。
2. 硬化气体扩散原理：防喷器内部装有气体扩散剂，当火灾发生时，喷头打开或触发器被激活，扩散剂中的化学物质产生化学反应，产生大量气体，将灭火剂从喷头中喷洒出来。
3. 压力差原理：防喷器内部装有灭火剂，当火灾发生时，外界压力突然下降或突然增加，使得防喷器内部压力与外界压力差变化，灭火剂通过喷头被喷洒。
4. 火灾探测原理：防喷器内部装有灭火剂和火灾探测器，当火灾发生时，探测器感应到火焰或烟雾后，触发器被激活，使得灭火剂通过喷头喷洒出来。
这些原理的选择和使用取决于具体的应用场景和需求。
防喷器的设计和制造需要考虑到火灾的特性和应对方式，以确保在火灾发生时可以及时、有效地释放灭火剂，起到灭火或控制火势的作用。
2第二章环形防喷器讲解
环型防喷器的比较：
锥型胶芯
结构复杂程度 简单 胶芯封零效果 好 胶芯寿命 寿命短
球型胶芯
简单 好果差 试几次后，效果好 寿命长 井内无钻具时, 直接更换;有钻 具时,无法更换 径向与高度 尺寸均偏小
现场更换胶芯 井内无钻具时 , 井内无钻具时, 直接更换 ; 有钻 直接更换;有钻 的方法 具时,用切割法 具时,用切割法
球型胶芯环形防喷器
结构特点
胶芯的特点 活塞的特点 井压助封
密封的特点
胶芯的特点
球形胶芯 储胶量大 漏斗效应
摩擦力小，开关所需油量较大 工作后自动恢复原状 更换胶芯容易
更 换 胶 芯 图
球型胶芯环形防喷器
结构特点
胶芯的特点 活塞的特点 井压助封
井为空井时
井不为空井时,可用一种尺 寸的胶芯 封各种不同尺寸 的环形空间。
必须要有减压调压阀或缓 冲储能器的配合；使用的 。 钻具必须有18 坡度的对 焊钻杆接头。
3、在封井的情况 下,可向井里多 下入钻具： （强行起下钻）
18 坡度对焊钻杆接头图
。
第二章 环形防喷器
一、环形防喷器的作用 二、环形防喷器的类型 三、锥型胶芯环形防喷器 四、球型胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、使用环形防喷器时的注意事项 九、故障判断及排除方法
密封的特点
活塞的特点
活塞密封部位 间隙较小，扶 正效果较差， 上下运动使时 易出现偏磨或 拉缸的现象.但 高度较低。
球型胶芯环形防喷器
结构特点
胶芯的特点 活塞的特点 井压助封
密封的特点
井压助封
球型胶芯环形防喷器
《防喷器培训》课件
按照用途分类： 钻井防喷器、 修井防喷器、 采油防喷器等
按照控制方式 分类：手动防 喷器、液压防 喷器、气动防
喷器等
按照密封方式 分类：机械密 封防喷器、橡 胶密封防喷器
等
PART 2
防喷器的工作原理
防喷器的工作流程
防喷器接收到压 力信号
பைடு நூலகம்
防喷器启动，关 闭阀门
压力下降，防喷 器停止工作
阀门重新打开， 恢复正常工作
防喷器的关键部件
防喷器主体：包括壳体、密封 件、连接件等
控制阀：控制流体的流动和压 力
传感器：检测流体的压力、温 度等参数
控制系统：接收传感器信号， 控制防喷器的工作状态
防喷器的工作原理图解
控制阀通过控制油压来调节 防喷器的开启和关闭
密封元件在防喷器关闭时起 到密封作用，防止油液泄漏
防喷器主要由控制阀、密封 元件、压力传感器等组成
化工行业：防止 有毒有害气体泄 漏，保护员工健 康和环境安全
消防行业：用于 灭火和救援，保 护人民生命财产 安全
航天航空行业： 用于火箭发射和 航天器回收，确 保任务安全完成
防喷器应用案例分析
石油钻井：防止井喷，保护钻井设备和人员安全 化工生产：防止有毒有害气体泄漏，保障生产安全 消防灭火：控制火势蔓延，保护人员生命财产安全 核电站：防止核泄漏，保障核电站安全运行
失
案例二：某海 上平台发生防 喷器故障，导 致平台失火， 造成人员伤亡
和设备损坏
案例三：某钻 井队因防喷器 操作不当，导 致井喷失控， 造成人员伤亡
和设备损坏
案例四：某油 田因防喷器维 护不当，导致 防喷器失效， 造成原油泄漏
和环境污染
提高防喷器使用安全的措施和建议
第二章 闸板防喷器
第二节：液压闸板防喷器
九·闸板的结构特点:
1· 浮动密封 应用：1） 关井： 手动—顺旋、到位、回旋
（1/2—1/4）圈；是为了浮动密封性能 。 2）防喷器不能装反，单向密封。 3）闸板总成采用浮动式密封优点： a. 开、关井阻力小 ；b.顶密封寿命长； c. 长期封井不易锈死，易于拆卸， d. 利于井压助封，密封可靠 。
第一节：手动闸板防喷器
• （9）防喷器使用时，应定期检查开关是否灵活， 若遇卡阻，应查明原因，予以处理，不要强开强 关，以免损坏机件。
• （10）防喷器使用过程中要保持其清洁，特别是 丝杠外露部分，应随时清洗，以免泥砂卡死丝杠， 造成操作时不能灵活使用。
• （11）每口井用完后，应对防喷器进行一次清洗 检查，运动件和密封件作重点检查，对已损坏和 失效零件应更换，对防喷器外部、壳体腔、闸板 室、闸板总成、丝杠应作重点清洗。清洗擦干后， 在螺栓孔、钢圈槽、闸板室顶部密封凸台、底部 支承筋、侧门铰链处均涂上润滑脂。
第二节：液压闸板防喷器
八·液压闸板防喷器的四处密封
（1）闸板前部密封：闸板前部装有前部橡胶（胶芯 的前部），依靠活塞推力，前部橡胶抱紧管柱实 现密封。
（2）闸板顶部密封：闸板上平面装有顶部橡胶（胶 芯的顶部），在井口高压的作用下，顶部橡胶紧 压壳体凸缘，使井内液体不致从顶部通孔溢出。
（3）侧门密封：侧门与壳体的接合面上装有密封圈。
第一节：手动闸板防喷器
• （12）拆开的小零件及专用工具应点齐清 洗装箱。
• （13）保养后，应按工作位置摆平，用木 枕垫起，避免日晒雨淋。环境温度30～ 40℃。
第三章--闸板防喷器
闸板是闸板防喷器的核心部件，闸板有半封闸板、全封 闸板、变径闸板、剪切闸板。
单面半封闸板：
双面半封闸板：
半封闸板
整体式剪切闸板
剪切闸板的结构特点和用途：
剪切闸板结构特点： 剪切闸板分为上闸板
和下闸板，关闭时两部合 拢将钻杆剪断，继续关闭 实现密封；
均采用V形刀刃，降低实 际剪切关闭压力，增大剪 切应力，提高剪切能力。
措施2：井压助封
在井内有压力时， 能从封闭的闸板背部 和下部产生一种助封 推力，助长前部和顶 部密封。 井内介质压力愈大， 助封力愈大。
措施3：自动清砂
闸板的底部有两条向 井眼倾斜的清砂槽
闸板开关动作时， 遗留在此的泥沙被闸板 排入槽中滑落井内。防 止堵塞，减少阻力与磨 损。
措施4：自动对中
活塞杆二次密封装置：
二次密封装置的作用是： 活塞杆密封失效时，井
内介质或液压油会从泄流 孔中流出，此时，就可以 利用二次密封装置注入塑 料密封脂（二次密封脂） 让其进入密封面，形成强 制密封。
活塞杆处的二次密封装置
闸板防喷器的四处密封：
2、为了有效密封采取的措施：
f 浮动式闸板密封
f 井压助封 f 自动清砂 f 自动对中
剪切闸板用途：井、修井或 试油等作业过程中遇到紧 急情况时，关闭剪切闸板 可切断井内管柱，强行封 井 装配在防喷器中使用， 当在钻，在正常情况下也 可以当作防喷器的普通全 封闸板使用。
剪切示意
剪切后的钻杆断口
4、闸板防喷器侧门
侧门作用 ： 1. 封闭闸板室 2. 传递液压油 3. 安装双向密封 4. 拆换闸板
2）开启时：液压油经壳体开启油口→壳体油路→ 铰链座→侧门油路→液缸开启腔。
闸 板 上 部 与 壳 体 之 间 密 封
防喷器基础知识
精选ppt
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液压防喷器特点： 1、动作迅速 • 环形防喷器的液动封井时间 • 一般不大于 30 秒 • 闸板防喷器的液动封井时间 • 为 3—8 秒 • 打开液动放喷阀的时间为 3 秒 2、操作方便、安全可靠：井口防喷器的开、关均采
用液压操作（是液压防喷器），气压或液压控制 3、现场维修方便：闸板防喷器的闸板坏了，环形防
喷器的胶芯坏了，在现场都可以进行更换
精选ppt
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井 控 设 备
操 作
精选ppt
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液压防喷器参数
公 定义：防喷器内部上下通孔直径，单位mm。
称 通
180mm、230mm、280mm、
种类： 346mm、426mm、476mm、
径
528mm、540mm、680mm。
额 定
定义：防喷器工作时能承受的最大井口压力，
因此了解井控设备的性能，正确安装维护，使井控设备发挥应 有的功能，是搞好油气井压力控制的重要保证
精选ppt
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井控设备应具有下述功能
1、预防井喷。钻井作业中，保持井眼内钻井 液静液柱压力始终略大于地层压力，防止 井喷条件的形成。
2、及时发现溢流。对油气井进行监测，尽早 发现井喷预兆，尽早采取控制措施。
3) Lmax : 2000~4000m; pmax : 21~35MPa ⑤ FH-2FZ-S (on-land); ⑥ FH-FZ-S-FZ (marine)
4) Lmax : 4000~7000m; pmax : 70~105MPa ⑦ FH-FZ-2FZ-S (on-land); ⑧FH-2FZ-S-FZ (marine
防喷器基础知识
Basic Knowledge of BOP
防喷器的工作原理
防喷器的工作原理
防喷器的工作原理是通过将空气与水或化学药剂混合，并通过压力喷射出来，达到控制或抑制火灾、灭火、清洗或消毒等目的。
以下是防喷器的工作原理的详细描述：
1. 水源供给：防喷器通常需要接入水源供应，例如自来水或消防水系统。
水源通过管道输送到喷嘴或喷头。
2. 压力产生：在防喷器中，水源经过压力装置（例如泵或压缩气体）提供额外的压力。
这样可以增加水流的速度和射程。
3. 混合介质：防喷器还可以将水与其他化学物质混合，例如泡沫剂、消防药粉或消毒剂。
这些化学物质可以增加灭火效果或清洗消毒效果。
4. 喷射机制：经过混合的水和化学物质进入喷水嘴或喷头。
喷水嘴通常具有特殊的设计和孔径，以确保喷射出来的喷雾或射流均匀分布。
喷头可以是固定式的或可调节的，以适应不同的需求。
5. 喷射效果：当触发防喷器时（可以通过手动或自动激活），喷射出来的水或混合介质以高速喷射出来。
这可以通过增加压力或改变喷射角度来控制喷雾的范围和距离。
6. 灭火或清洗：喷射出来的水或混合介质可以用于灭火，通过削弱火焰的热量和材料供应来控制火势。
此外，在清洗或消毒应用中，水或化学药剂可以有效地清除污垢、细菌或病毒。
7. 节水控制：一些现代防喷器还可以具备节水控制功能，通过减小水流量或喷射时间来实现更高效的使用。
需要注意的是，不同类型的防喷器可能具有不同的工作原理和设计特点，但总体的目标是在适当的时间和位置释放出适量的水或化学药剂，以达到所需的应用效果。
防喷器的研究
防喷器的操作流程及原理
几乎所有的防喷器都配有液控和手控两套装置，以 便在紧急情况下进行远距离控制。
司钻控制台关防喷器：左手打开气源，右手将
万能防喷器的三位四通阀至关位，关住后松开，然 后关闸板防喷器（空井时关全封闸板防喷器）停留 八秒后，扳动手柄回到中位，开万能防喷器
司钻控制台开防喷器：左手打开气源，将闸板
全封闸板防喷器封空井
半封闸板防喷器封钻杆环形空间
SHAFFER 剪切闸板
剪切钻具 —井内有 钻具又需 全封井口 时，可用 剪切闸板 迅速剪切 钻具全封 井口。
万能防喷器
1 封零—井内无钻具时
全封井口。 2 封环空—井内有钻具 、套管、电缆等物时， 封闭环形空间。
防喷器的使用
每一个防喷器都有其最大承载压力，根据地区的 地层压力情况来确定使用哪种压力的防喷器，半封 、全封和环形在现场都是必须的，而剪切闸板防喷 器只在紧急情况下，当井筒中有电缆的情况下剪断 井中的管子实现全封，但这口井也就废了，（电法 测井，电力驱动的情况下）用的比较少；旋转防喷 器是实施欠平衡钻井的专用设备，用的就更少。
探孔 顶盖
胶芯 防尘圈 油口 开启腔 活塞 关闭腔 油口
壳体
支撑筒
手动锁紧 手动锁紧装置是靠人力旋转手轮关闭或锁紧闸板。 其作用是：当液压失效时，用手动装置能及时关闭闸板，封闭井口；当需 较长时间封井时，可用手动锁紧装置锁紧闸板，此时液压可以卸掉。 使用时应注意：手动锁紧装置只能用于关闭闸板，不能打开闸板。使用后 欲打开闸板，首先必须使手动锁紧装置复位解锁，再用液压打开闸板，这是唯一 方法。
2 封环空 —井内有钻具时，配用 相应尺寸的半封闸板（管子闸板） 封闭环形空间。
3 剪切钻具—井内有钻具又需全封 井口时，可用剪切闸板迅速剪切钻 具全封井口。
防喷器培训
SHAFFER
闸板拆卸示意图
闸板轴密封总成示意图
铰链座、铰链轴
闸板“自动对中” 闸板的前端具有相互突出的导向块，可插入对面闸板的凹槽内，导向块斜面能迫使钻具在闸板关闭的过程中移向井眼中心，保证闸板与钻具间密封可靠。
SHAFFER变径闸板
封闭5“钻具
无钻具
开启
关闭
锁紧
液动锁紧活塞总成
手动锁紧活塞总成
闸板BOP的试验 一、液缸液压试验： API Spec 6A不包括BOP的液压试验，因为每个厂家的设计略有不同，此项试验应在关侧门之前进行。 1.准备工作： （1）专用设备 ①在开关液压管线上分别安装一只开关阀和一块压力表。 ②在液压系统上安装流量计对试验也有帮助。 （2）液压试验介质为液压油。 （3）在试验之前开关BOP几次，以便将空气排出。 2. 开启液压试验： 用1500psi开启液压进入液缸开腔，关闭开路管线上的阀门，观察并稳压5分钟（按要求可将液压增加至3000psi，稳压3分钟），无泄漏为合格。 3 .关闭液压试验： 步骤与开启相同。
5、试压钻杆的选择： （1）管子闸板：根据闸板的尺寸选定钻杆的规格。 （2）变径闸板：应适用相应设计适用的最小和最大钻杆分别进行。 （3）盲板闸板：空井（无钻杆） （4）剪切闸板： 试验应确定剪断和密封的能力，试验所用钻杆的最小规格应是： ①对于通径为7-1/16”的防喷器，试验要求剪断直径为3-1/2”，每 英尺重13.3磅的E 级钻杆。 ②对于通径为11”的防喷器，试压要求剪断直径为5”，每英尺重19.5磅的E 级钻杆。 ③对于通径等于或大于13-5/8”的防喷器，则要求剪断直径为5”，每英尺重19.5磅的G 级钻杆。 ※ 以上的试验应在零井压和钻杆不受张力的情况下进行，剪断后同样能密封，活塞的关闭压力不得超过制造厂家规定的液压控制系统的额定工作压力。
防喷器工作原理
防喷器工作原理
防喷器的工作原理是基于物理原理。
防喷器通过一系列的设计和机械装置来阻止或减轻喷射物质的喷射效果。
以下是常见的防喷器的工作原理：
1. 单向阀：防喷器通常包含一个单向阀，它允许流体在一个方向上自由流动，但在另一个方向上阻止流体流动。
当有喷射物质从喷头出口喷射出来时，单向阀会自动关闭以防止回流。
2. 阀门或喷嘴：防喷器中的阀门或喷嘴可以控制流体的速度和喷射方向。
通过调节这些装置的设计和位置，可以实现精确的喷射控制，从而减少溅出和喷射。
3. 防溅设计：防喷器通常具有特殊的设计，以最大程度地减少溅出和喷射。
例如，喷头可能采用特殊的凹凸面设计，使喷射的流体分散和扩散，从而减少溅出。
此外，喷嘴周围可能有喷流抑制装置，用于捕获喷出的颗粒或粒子，以减少喷射效果。
4. 压力控制：防喷器可以通过控制流体的压力来实现喷射的控制。
通过调整压力，可以调节流体的流动速度和喷射强度。
总之，防喷器通过使用单向阀、阀门或喷嘴、防溅设计和压力控制等方法来阻止或减轻喷射物质的喷射效果。
这些装置和设计旨在确保流体以控制的方式流动，从而最大程度地减少溅出和喷射。
防喷器工作原理
防喷器工作原理引言：防喷器是一种常见的灭火设备，其工作原理是通过喷射灭火剂来抑制火势，起到灭火的作用。
本文将详细介绍防喷器的工作原理，包括其组成部分和工作过程。
一、防喷器的组成部分1. 压力储存器：防喷器的压力储存器是一个密封的容器，内部充填着灭火剂。
它起到储存灭火剂并提供压力的作用。
2. 喷嘴：喷嘴是防喷器中起到喷射灭火剂的关键部件。
它连接着压力储存器和喷射管道，通过控制喷射流量和方向来实现防喷器的工作。
3. 控制系统：控制系统是防喷器中的重要组成部分，通过控制喷嘴的开关状态来控制喷射灭火剂的喷射。
常见的控制系统有手动控制和自动控制两种方式。
二、防喷器的工作过程1. 储存压力：防喷器在正常情况下，压力储存器内的灭火剂处于高压状态。
这种高压状态是通过外部的压力源，如气体或液体，将灭火剂注入压力储存器中而实现的。
2. 检测火灾：防喷器的控制系统会根据火灾的发生情况进行检测。
在自动控制模式下，可以通过烟雾探测器、温度传感器等设备来检测火灾的发生。
而在手动控制模式下，则需要人工触发控制系统。
3. 喷射灭火剂：一旦控制系统检测到火灾，它会通过控制喷嘴的开关状态来实现喷射灭火剂。
当喷嘴打开时，压力储存器内的灭火剂会被喷射出来，形成喷射流，将火势进行抑制。
4. 灭火效果：喷射流的灭火效果与喷射流的流量和喷射速度有关。
一般来说，流量越大、速度越快，灭火效果越好。
因此，喷嘴的设计和控制系统的调整对于灭火效果至关重要。
三、防喷器的应用领域防喷器广泛应用于各种场所，包括住宅、商业建筑、工厂、车辆等。
它们可以在火灾发生时迅速进行灭火，防止火势蔓延和造成更大的损失。
同时，防喷器也可以与其他消防设备配合使用，形成一套完整的灭火系统，提高灭火效率。
结论：防喷器是一种常见且有效的灭火设备，它通过喷射灭火剂来抑制火势，起到灭火的作用。
防喷器的工作原理是基于压力储存器、喷嘴和控制系统的协同作用，通过喷射流来灭火。
防喷器广泛应用于各个领域，发挥了重要的作用。
水下防喷器
水下防喷器
(水上防喷器组用于自升式钻井平台)
1.防喷器概述:用于试油、修井、完井作业过程中关闭井口,防止井喷事故发生以及在紧急
情况下切断钻杆的安全密封井口装置。
石油钻井时,安装在井口套管头上,用来控制高压油、气、水的井喷装置。
2.水下防喷器:在海上使用钻井浮船与半潜式钻井平台钻进时,因钻井浮船与平台就是在漂
浮状态下工作的,钻井井口与海底井口之间会发生相对运动,必须装有可伸缩与弯曲的特殊部件,但这些部件因不能承受井喷关井或反循环作业时的高压,因此要将钻井防喷器安装在可伸缩与弯曲的部件之下,即要装在几十米至几百米深的海底,我们将它称之为水下防喷装置。
3.防喷器工作原理:在井内油气压力很高时,防喷器能把井口封闭。
从钻杆内压入重泥浆时,
其闸板下有四通,可替换出受气侵的泥浆,增加井内液柱的压力,以压住高压油气的喷出。
4.水下防喷器工作特点:(1)工况恶劣、设计、安装与使用时需要考虑的因素增多(外部静水
压力等)(2)深水钻井风险与投资十分巨大,对深水防喷器性能提出了更高的要求,为适应这一点,防喷器的尺寸明显增加(3)因为使用了细长的节流压井管线,进行井控作业时,必须考虑流体在其中流动中产生的压耗(4)由于深水防喷器组体积的增加,就需要更多体积的流体来实现对防喷器组的控制,因此对液压系统的工作能力与响应时间就提出了更高的要求。
(5)为避免液压控制液在返回管线中产生较大压降,一般将液压控制液排放到海水里
而不就是返回水面,这就要求液压控制液就是一种无腐蚀性、无污染性的环保流体。
防喷器工作原理
防喷器工作原理一、引言防喷器是一种用于灭火和控制火势的设备，广泛应用于工业、商业和居民场所。
了解防喷器的工作原理对于正确使用和维护防喷器至关重要。
本文将详细介绍防喷器的工作原理。
二、防喷器的组成防喷器通常由以下几个部分组成：喷嘴、储液器、压力容器、触发装置和控制系统。
喷嘴是喷射灭火剂的出口，储液器用于储存灭火剂，压力容器用于提供喷射所需的压力，触发装置用于启动喷射过程，控制系统用于监控和控制整个系统。
三、工作原理当火灾发生时，控制系统检测到火灾信号后，将信号发送给触发装置。
触发装置接收到信号后，会启动喷射系统。
首先，压力容器中的压力将喷射液体推向喷嘴。
喷嘴通过喷射液体形成一定的喷雾或雾化状态，将灭火剂喷射到火灾现场。
灭火剂在喷射过程中与火焰发生化学反应，抑制燃烧过程，达到灭火的目的。
四、喷嘴的作用喷嘴是防喷器中非常重要的组成部分，它直接影响到喷射效果。
喷嘴的作用是将储存的灭火剂喷射到火源上。
喷嘴的设计通常包括喷射角度、喷射速度和喷射形式等因素。
喷射角度决定了喷射的覆盖范围，喷射速度决定了灭火剂的喷射距离，喷射形式决定了灭火剂的喷射状态。
不同的喷嘴设计适用于不同类型的火灾场景，确保灭火效果最佳。
五、储液器和压力容器储液器和压力容器是防喷器中用于储存和供应灭火剂的部分。
储液器通常是一个密封的容器，用于储存足够的灭火剂。
压力容器负责提供喷射液体所需的压力。
储液器和压力容器通常采用高强度材料制成，以确保其能够承受高压力和温度的要求。
六、触发装置和控制系统触发装置和控制系统是防喷器的核心部分，负责监控和控制整个系统的工作。
触发装置接收到火灾信号后，会启动喷射系统。
控制系统通常包括传感器、控制器和报警装置等组件。
传感器用于检测火灾信号，控制器用于处理信号并控制喷射系统的启动，报警装置用于提醒人们火灾的发生。
七、防喷器的分类根据喷射液体的不同，防喷器可以分为水喷雾型、化学泡沫型、二氧化碳型等。
水喷雾型防喷器通过喷射细小的水雾形成冷却效应，抑制火焰的传播。
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井
球型胶芯环形防喷器
控
设
备
环 形 防 喷 器
球型胶芯环形防喷器的结构
井
关井（球型）
控
设
备 液压油进入油
缸的关闭腔，推
动活塞上行，胶芯
也上行，在顶盖的
限制作用下，胶芯
环 形 防
只能向心收缩，挤 出橡胶，封住井口
喷
器
返回井开井（球型）源自控设液压油进入
备 油缸的开启腔，
推动活塞下行，
活塞对胶芯 的挤
防喷器基础知识
Basic Knowledge of BOP
程瑞亮
Associate Professor
第四部分 液压防喷器控制系统
目录
第一部分 防喷器原理及结构 第二部分 环形防喷器 第三部分 闸板防喷器
第四部分 液压防喷器控制系统
1-旋转防喷器
1
2-环形防喷器
2
3-双闸板
3
4-四通
4
5-单闸板
胶芯寿命
短
长
长
开关一次 需油量的比值
2 中等
3 最多
1 最少
外形特征 径向小、高度高 径向大、高度低 径向、高度均小
重量
轻
稍重
特轻
国产环形防喷器的技术规范
常用锥形胶芯防喷器技术规范
型号
公称通径 最大工作 关井时耗 液控油压
压力
mm (in) MPa
S
MPa
外形尺寸 mm 外径 高度
FH23-35 230(9)
2、 耐压能力 压力等级应大于可能出现的预期井口最高 压力。
3、 类型和数量 在空井、井内有钻具、钻具外径不同等各 种情况下迅速关井。
BOP 组合主要取决于最大井深Lmax和地层最大压力 pmax
1) Lmax＜2000m, pmax＜ 14MPa ①2FZ-S(on-land); ②FZ-FZ-S (marine)
4、处理复杂情况。在油气井失控的情况下， 进行灭火抢险等处理作业
井控设备组成如下：设备、仪表与工具。如图所示。
1、井口防喷器组：环形防喷器、闸板防喷器、四通等；
2、控制系统：储能器装置、遥控装置、辅助遥控装置；
3、节流管汇、压井管汇；
4、钻具内防喷工具：方钻杆球阀、钻杆回压阀、投入式单 向阀等；
5、加重钻井液装置：重晶石粉混合漏斗装置；重晶石粉气 动力下料装置；
井 控 设 备
操 作
返回
液压防喷器参数
公 定义：防喷器内部上下通孔直径，单位mm。
称 通
180mm、230mm、280mm、
种类： 346mm、426mm、476mm、
径
528mm、540mm、680mm。
额 定
定义：防喷器工作时能承受的最大井口压力，
工
单位MPa。
作 压 力
种类： 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、
防喷器关闭后打不开
长期关井或固井后胶芯下残留水泥 浆凝固造成。清洗。
防喷器开关不灵活
① 连接液压管线前，用压缩空气吹扫， 将接头清洗干净。
② 油路有漏失，防喷器长时间不活动， 污物堵塞。
第三部分 闸板闸防板喷防喷器器的作用
1 封 零—井内无钻具用全封闸 板（盲板）封闭井口。
2 封 环 空 —井内有钻具时，配用 相应尺寸的半封闸板（管子闸板） 封闭环形空间。
3 剪切钻具—井内有钻具又需全封 井口时，可用剪切闸板迅速剪切钻 具全封井口。
4 代替四通—壳体上有侧孔，可连 接管线代替节流管汇循环钻井液或 放喷。
5
钻具内的防喷工具
井口安装和固定
监测装置
循环罐液面监 测装置
循环罐液面报 警装置
主体组合控制
应急控制
井控装置试压泵
第一部分 防喷器原理及结构
一、概述：在钻井作业过程中，为防止地层流体侵入井内，应 始终保持井内钻井液液柱压力略大于地层压力。但在实际 钻井作业时，常常因各种因素的影响使井内钻井液液柱压 力小于地层压力，使井内压力平衡关系遭到破坏，而导致 井喷的产生，结果造成人身伤亡，钻机损坏，油层损害等。
8、胶芯备件放在27℃以下干燥暗室 内妥善保管。远离电弧设备，单 个平放，防止老化。过了保质期 应予报废
日常维护
环形防喷器使用注意事项
现场安装后，按标准进行现场试压。
对环形防喷器的试压标准是
额定压力的70% 。
进入目的层后,每起下钻一次 对防
喷器试开关一次。
每次打开后，必须检查是否全开， 以防挂坏胶芯。
发生溢流后关防喷器、关井，当进行压井作业时，钻井液泵 将钻井液从钻井液罐吸入，经地面高压管汇、立管、水龙 带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、钻头到井底，替出井 内侵入流体，经四通侧孔至节流管汇，通过节流阀调控环 空压力。返出的钻井液经回流管线引至钻井液气体分离器， 清除侵入的气体后，合格的钻井液引至钻井液罐，清除的 气体经排气管线引至安全处燃烧，以防污染
70MPa 、105MPa井口防喷器组合形式
套管四通+FZ+S +FZ+FZ+FH
套管四通+S +FZ+FZ+FZ+FH
套管四通+FZ+S+FZ +FZ+FH+旋转BOP
第二部分 环形防喷器
环形防喷器的作用
1 封零—井内无钻具 时全封井口。
2 封环空—井内有钻 具、套管、电缆等物 时，封闭环形空间。
防喷器型号代码： 国外代码： FZ -单闸板防喷器 R -Ram
2FZ -双闸板防喷器 Rd -Double Rams 3FZ -三闸板防喷器 Rt -Three Rams
FH -环形防喷器 A -Annular S -Spool
防喷器组合选择
选择井口防喷器组合时，主要考虑因素：
1、通径大小 公称通径应与套管头下的套管尺寸相匹配。
105MPa。
注：红字数值为本油田常用。
1985以前： KPY □ □ - □ □ □
最大工作压力， 以kgf/cm2为单位。
公称通径,以cm为单位并取圆整值。 勘探用液压防喷器的汉语拼音缩写。
缺点：无法区分防喷器的具体类型。
1985以后： □□□□□-□□□
最大工作压力, 以MPa为单位。
公称通径，以cm为单位圆整。
S
MPa
外形尺寸 mm 外径 高度
FH28-35 280(11) 35
< 30 ≤10.5 Φ1138 1056
FH35-35 346(13⅝) 35
< 30
≤10.5 Φ1270 1165
环形防喷器使用时注意事项
1、在现场不做封零的实验,只按规定做封管子的
实验。
2、液控油压不能过大,最大不许超过15MPa。通常
特点 ◆ 内、外两层胶芯 ◆ 结构复杂 ◆新胶芯封零不理想 ◆ 整体体积小、重量轻 ◆ 不能用切割法换胶芯 ◆ 内胶芯变形小，操控油量少 ◆ 纯橡胶外胶芯磨损小、寿命长
环形防喷器的比较
防喷器类型
机械结构
简单
简单
复杂
封零效果
好
新芯不理想
好
用后效果好
无钻具直接更换 无钻具直接更换 无钻具直接更换 现场胶芯更换 有钻具切割更换 有钻具切割更换 有钻具无法更换
活塞的特点
井
压
助 封
关井 (锥形胶芯)
液压油进入油缸 的关闭腔，推动活塞 上行，活塞挤胶芯， 在顶盖的限制作用下， 胶芯向心收缩，挤出 橡胶，封住井口。
开井(锥形胶芯）
液压油进入油 缸的开启腔，推动活 塞下行，活塞对胶芯 的挤压力消除，胶芯 在自身弹力的作用下， 恢复原状，把井打开。 同时下腔中的液压油 通过管线回油箱。
特殊作业后，及时清洗、保养内腔。
防喷器封闭不严 常见故障的判断及排除
① 新胶芯，可多活动几次；旧胶芯， 若支撑筋已靠拢仍封闭不严，则橡 胶消耗过度需更换新的。
② 旧胶芯严重磨损、有脱块，影响使 用的，及时更换。
③ 打开过程中长时间未关闭使用，杂 物沉积于胶芯沟槽及其它部位，造 成封闭不严。及时清洗、活动胶芯。
钻井施工作业时，需要一定的技术、设备，实施监测控制，防 止井喷产生。一旦发生井喷能及时准确控制井口，实施压 井作业，重新恢复对油气井的压力控制。有时井口设施损 坏严重，油气井失去压力控制，需采取抢险作业。完成上 述工作所使用的设备，通称为井控设备。所谓的井控设备 即用于实施油气井压力控制技术的一整套专用设备，仪表 与工具的总称。
液
3、控关油井压状在态8.起5-下-1钻0.作5M业P,只a范能围通内过。18。坡度的对焊钻
杆接头
4、不许用环形防喷器长期关井。
5、在关井状态下允许上下缓慢活动钻具,不许转动钻
具,不许用打开环形防喷器的办法泄井内压力。
6、胶芯备件妥善保管，防止胶芯老化。如胶芯保管
期很长,过了保质期，应报废。
7、关井 状态起下钻作业，只能通过有 18°坡度的对焊钻杆接头；同时使用 减压调压阀或在环形防喷器关闭油 路上安装缓冲储能器，以降低钻具 接头通过胶芯时引起的波动压力， 延长胶芯 的使用寿命
35
< 30
≤10.5 Φ 900 1090
FH28-35 280(11) 35
< 30
≤10.5 Φ1000 1205
FH35-21 346(13⅝) 21
< 30
≤10.5 Φ1050 1117
国产环形防喷器的技术规范
常用球形胶芯防喷器技术规范
型号
公称通径 最大工作 关井时耗 液控油压
压力
mm (in) MPa
组合胶芯环形防喷器
组合胶芯结构
内胶芯变形状况