自动安全阀控制系统和方法 |
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| 申请号 | CN201380054054.X | 申请日 | 2013-08-16 | 公开(公告)号 | CN104968887A | 公开(公告)日 | 2015-10-07 |
| 申请人 | S.P.M.流量控制股份有限公司; | 发明人 | M.S.巴卡; B.C.维特科夫斯基; | ||||
| 摘要 | 一种泄压 阀 系统(150)，用于在井下操作中使用，可包括配置成卸去在 泵 和井口之间延伸的高压管路(116)的压 力 的 泄压阀 (152)，并且可包括可操作地设置成检测高压管路中的压力的感测器(158)。该泄压阀系统还可包括其中存储有压力 阈值 的 控制器 (162)。该控制器可以配置成从感测器接收数据，并将检测到的压力与存储的压力阈值相比较。阀促动系统(156)可以与泄压阀连通，以及与控制器连通。阀促动系统可以配制成响应于来自控制器的命令 信号 将泄压阀的状态从关闭状态改变成打开状态。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种泄压阀系统，用于在井下操作中使用，该泄压阀系统包括： |
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| 说明书全文 | 自动安全阀控制系统和方法技术领域背景技术[0002] 用于刺激地下岩层的水力压裂包括：以至少足以克服储集层的压力和使裂缝延伸到岩层中的压力和流速，将压裂流体穿过井眼注射到岩层中。高压管线引导压裂流体通过井口进入井眼中。压裂流体是液体和介质的混合物，典型地被以在大约10,000至30,000psi的范围内的高压注入到井眼中。 [0003] 为了保护井口的完整性和减少设备故障，诸如管路或泵的泄漏，与系统中的高压管线相关联的安全阀将压力维持在相关压裂设备的额定界限或低于该额定界限。然而，安全阀常规上很难在工作现场进行校准，并且会在压力波动发生时受到磨损，该压力波动导致阀振颤，磨损增加，并且最终导致安全阀上的启动压力(popoff pressure)界限较不精确。因此，需要一种设备或方法来解决上述问题以中的一个或多个，以及其他问题。 发明内容[0004] 在第一方面，提供了一种用于在井下操作中使用的泄压阀系统，该泄压阀系统包括：气源，和具有关闭状态和打开状态的泄压阀，其中所述泄压阀配置成卸去在泵和井口之间延伸的高压管路的压力，以及其中所述泄压阀配置成用来自所述气源的加压气体保持在关闭状态。该泄压阀系统进一步包括用于检测所述高压管路中的压力的感测器，和其中存储有压力阈值的控制器，所述控制器配置成从所述感测器接收数据，以及将所述高压管路中的压力与存储的压力阈值相比较。阀促动系统与所述气源、所述泄压阀和控制器连通，所述阀促动系统配置成响应于来自所述控制器的命令信号将所述泄压阀的状态从所述关闭状态改变成所述打开状态。所述阀促动系统包括：连接到所述气源的输入部分；连接到所述泄压阀的输出部分；和以下中的至少一者：放泄阀，配置成打开使得所述泄压阀的状态从所述关闭状态改变成所述打开状态；和设置在所述输入部分和所述输出部分之间的减压阀，所述减压阀配置成基于来自所述控制器的数据调节所述输出部分的压力。 [0005] 在示例性实施例中，所述控制器配置成：在所述控制器确定所述高压管路中的压力超过所述存储的压力阈值时发送所述命令信号。 [0006] 在另一个示例性实施例中，所述阀促动系统包括所述放泄阀和所述减压阀。 [0007] 在又另一个示例性实施例中，所述阀促动系统包括第二控制器，该第二控制器配置成确定所述输出部分的适宜的压力，所述第二控制器配置成调节所述减压阀以实现所述输出部分中的适宜的压力。 [0008] 在某些示例性实施例中，所述适宜的压力为打开所述泄压阀的气体压力阈值的大约105-150％。 [0010] 在另一个示例性实施例中，所述控制器配置成接收对所述存储的压力阈值进行设置的操作者输入，所述控制器还配置成接收对所述泄压阀的复位压力进行设置的操作者输入。 [0011] 在又另一个示例性实施例中，所述控制器配置成：在所述控制器确定经过预定的时间增量所述高压管路中的标称压力超过所述存储的压力阈值时，发送所述命令信号。 [0012] 在某些示例性实施例中，所述控制器配置成：通过对在所述预定的时间增量中的高压管路中的压力进行平均以及将该平均压力与所述存储的压力阈值相比较，来确定经过所述预定的时间增量所述高压管路中的标称压力是否超过所述存储的压力阈值。 [0013] 在示例性实施例中，所述控制器配置成：通过检测到所述高压管路中的压力超过所述存储的压力阈值，启动运行所述预定的时间增量的内部计时器，和在所述预定的时间增量结尾处检测所述高压管路中的压力是否继续超过所述存储的压力阈值，来确定经过所述预定的时间增量所述高压管路中的标称压力是否超过所述存储的压力阈值。 [0014] 在另一个示例性实施例中，其中所述控制器直接从所述感测器接收数据。 [0015] 在又另一个示例性实施例中，所述气源包括一个或多个氮气罐。 [0016] 在某些示例性实施例中，所述泄压阀系统包括将所述阀促动系统和所述气源承载在单个可运输单元中的调节器单元。 [0017] 在示例性实施例中，所述调节器单元包括台架。 [0018] 在另一个示例性实施例中，所述调节器单元包括：承载软管的软管卷轴，该软管在所述阀促动系统和泄压阀之间延伸，并且配置成使所述阀促动系统和泄压阀流体连通；以及承载第一数据线缆的第一数据线缆卷轴，该第一数据线缆在所述阀促动系统和所述控制器之间延伸，并且配置成使所述阀促动系统和所述控制器电气连通。 [0019] 在又另一个示例性实施例中，所述泄压阀系统包括第二数据线缆卷轴，该第二数据线缆卷轴可拆卸地安装到所述调节器单元并且承载第二数据线缆，该第二数据线缆在所述感测器和所述控制器之间延伸，并且配置成使所述感测器和所述控制器电气连通。 [0020] 第二方面，提供了一种泄压阀系统，用于在井下操作中使用，该泄压阀系统包括：配置成卸去在泵和井口之间延伸的高压管路的压力的泄压阀；用于检测所述高压管路中的压力感测器；其中存储有压力阈值的控制器，所述控制器配置成从所述感测器接收数据，以及将检测到的压力与存储的压力阈值相比较。阀促动系统与所述泄压阀和控制器连通，所述阀促动系统配置成响应于来自所述控制器的命令信号将所述泄压阀的状态从关闭状态改变成打开状态。所述控制器配置成在所述控制器确定经过预定的时间增量所述高压管路中的标称压力超过所述存储的压力阈值时发送所述命令信号。 [0021] 在示例性实施例中，控制器配置成：通过对在所述预定的时间增量中的高压管路中的压力进行平均以及将该平均压力与所述存储的压力阈值相比较，来确定经过所述预定的时间增量所述高压管路中的标称压力是否超过所述存储的压力阈值。 [0022] 在另一个示例性实施例中，所述控制器配置成：通过检测到所述高压管路中的压力超过所述存储的压力阈值，启动运行所述预定的时间增量的内部计时器，和在所述预定的时间增量结尾处检测所述高压管路中的压力是否继续超过所述存储的压力阈值，来确定经过所述预定的时间增量所述高压管路中的标称压力是否超过所述存储的压力阈值。 [0023] 在又另一个示例性实施例中，所述阀促动系统包括从所述控制器接收所述命令信号的放泄阀。 [0024] 在某些示例性实施例中，所述阀促动系统包括：连接到气源的输入部分；连接到所述泄压阀的输出部分；和设置在所述输入部分和所述输出部分之间的减压阀，所述减压阀配置成基于来自所述控制器的数据调节所述输出部分中的压力。 [0025] 在示例性实施例中，所述阀促动系统包括第二控制器，该第二控制器配置成确定所述输出部分的适宜的压力，所述第二控制器配置成调节所述减压阀以实现所述输出部分中的适宜的压力。 [0026] 在另一个示例性实施例中，所述适宜的压力为打开所述泄压阀的气体压力阈值的大约105-150％。 [0027] 在又另一个示例性实施例中，所述泄压阀系统包括配置成检测所述输出部分的压力的第一压力传感器，和配置成检测所述输入部分的压力的第二压力传感器。 [0028] 在某些示例性实施例中，所述控制器配置成接收对所述存储的压力阈值进行设置的操作者输入，所述控制器还配置成接收对所述泄压阀的复位压力进行设置的操作者输入。 [0029] 在示例性实施例中，所述泄压阀系统包括气源，所述气源提供气体加压以将所述泄压阀的状态维持在所述关闭状态。 [0030] 在第三方面，提供一种对井下操作中的泄压阀进行控制的方法，该方法包括：用来自气源的加压气体将泄压阀维持在关闭状态；用设置在所述泄压阀附近的压力感测器检测在泵和井口之间延伸的高压管中的流体压力；将所述高压管中的流体压力与存储的流体压力阈值相比较；如果所述高压管中的流体压力超过所述流体压力阈值，发送信号以打开放泄阀；和打开所述放泄阀以降低所述加压气体的压力，直至所述泄压阀从所述关闭状态改变到打开状态。 [0031] 在示例性实施例中，该方法包括：促使操作者输入所述流体压力阈值；促使操作者输入复位压力阈值；和当所述高压管中的流体压力低于所述复位压力阈值时，关闭所述放泄阀以增大所述加压气体的压力。 [0032] 在另一个示例性实施例中，该方法包括：用减压阀调节将所述泄压阀维持在关闭状态的加压气体的压力；响应于所述流体压力阈值用电子控制器控制所述减压阀。 [0033] 在又另一个示例性实施例中，调节所述加压气体的压力包括将所述加压气体维持在打开所述安全阀的气体压力阈值的大约105-150％的压力。 [0034] 在某些示例性实施例中，该方法包括：响应于所述流体压力阈值的变化用所述减压阀改变所述加压气体的压力。 [0035] 在示例性实施例中，将所述高压管中的流体压力与所述存储的流体压力阈值相比较包括：将经过预定时间增量的所述高压管中的标称压力与所述存储的流体压力阈值相比较。 [0036] 在另一个示例性实施例中，将经过预定时间增量的所述高压管中的标称压力与所述存储的流体压力阈值相比较包括：检测到所述高压管中的压力超过所述存储的压力阈值；启动运行所述预定的时间增量的内部计时器；和在所述预定的时间增量结尾处将所述高压管路中的压力与所述存储的压力阈值相比较。 [0037] 在又另一个示例性实施例中，将经过预定时间增量的所述高压管中的标称压力与所述存储的流体压力阈值相比较包括：对在所述预定的时间增量中的高压管路中的流体压力进行平均以获得平均压力；以及将该平均压力与流体压力阈值相比较。 附图说明[0039] 附图有助于理解不同实施例。 [0040] 图1是示出根据本发明示例性方面的示例性压裂场所(frac site)的示意图； [0041] 图2是根据本发明示例性方面的安全阀系统的框图。 [0042] 图3是对显示根据本发明示例性方面的阀促动系统的透视图的图示。 [0043] 图4是根据本发明示例性方面的图3的阀促动系统的另一个透视图的图示。 [0044] 图5是根据本发明示例性方面的图3中的阀促动系统在门打开时的另一个透视图的图示。 [0045] 图6是根据本发明示例性方面的图3中的阀促动系统在门打开时的俯视图的图示。 [0046] 图7是显示根据本发明示例性方面的图6中的阀促动系统的各部件的液压操作的示意图。 [0047] 图8是示出根据本发明示例性实施例的在压裂场所使用安全阀系统的方法的流程图。 [0048] 图9是根据本发明示例性方面的安全阀系统的示例性调节器单元的透视图的图示。 [0050] 图11是根据示例性实施例的图10中的调节器单元的透视图，该调节器单元包括促动流体源。 [0051] 图12是图11中的调节器单元的另一个透视图，但是省略了促动流体源。 [0052] 图13是图11中的调节器单元的再另一个透视图，但是省略了促动流体源。 [0053] 图14是根据示例性实施例的图10中的用户接口和控制器的透视图。 [0054] 图15A是示出在根据示例性实施例的图8中的方法的步骤期间压力与时间的关系的曲线图。 [0055] 图15B是根据示例性实施例的类似于图15A的曲线图，但是省略了压力尖峰。 具体实施方式[0056] 图1示出了结合了本发明主题的示例性压裂场所。该压裂场所在此用数字100标注，包括水罐102、运砂车104、化学制品106、混合器108、管汇拖车(manifold trailer)110和高压压裂泵12。水、砂子和化学制品被引入混合器108，以产生在此被表示为压迫流体或压裂流体的浆料。该压裂流体被引入管汇拖车110，再从管汇拖车进给到高压压裂泵112。 [0057] 管汇拖车110包括低压段和高压段。低压段将低压从混合器108转移到压裂泵112。高压段将压裂流体从压裂泵112转移到井口114。高压压裂泵112通过吸入歧管接收来自管汇拖车110的混合流体，并且通过压裂泵112的动力端(power end)/流体端部分给予流体能量。根据压裂泵112的生产能力，该压力可以高达15,000至30,000psi。高压压裂流体被从管汇拖车110经由高压管道116引导到井口114。 [0058] 在图1的示例中，压裂场所100包括数据车118，其作为整个压裂场所100的主通信中心工作。数据车118可以监视压裂操作的所有方面，并且可以与设置在压裂场所100周围的传感器和控制器通信。从数据车118，操作者能够监视关于压裂场所100的压力、流、混合和其他信息。 [0059] 图1中的示例性压裂场所包括安全阀系统150，其配置成监视高压管道116中的压力，以及配置成在来自泵112或井口114的过度加压的情况下卸去系统压力。将参考附图2更详细地描述安全阀系统150。 [0060] 图2示出了安全阀系统150的框图。其包括安全阀152、控制箱154和调节单元155。调节器单元155包括阀促动系统156和促动流体源170；在示例性实施例中，促动流体源170是诸如，例如一个或多个氮气罐的气源。安全阀152沿高压管道116设置，并且可以在来自压裂泵112或井口114的过度加压的情况下卸去系统压力。因为这样，可以为在高压、高流动性条件下工作的循环泵、处理管线、压力容器和其他设备提供过压保护。 [0061] 在几个示例性实施例中，为代替或附加于一个或多个氮气罐，促动流体源170包括一个或多个其他气源，诸如，例如，一个或多个提供压缩空气的压气机、一个或多个气罐、一个或多个其他气瓶、气筒或气罐、一个或多个储罐或其任意组合。在几个示例性实施例中，促动流体源170包括一个或多个泵。在几个示例性实施例中，促动流体源170包括几种类型的加压流体源中的一种或多种。 [0062] 在示例性实施例中，促动流体源170是整装的加压气源，该促动流体源的操作导致几乎没有湿气或仅仅少量的湿气或可忽略的湿气出现在促动流体源170、阀促动系统156和二者之间的连接中；结果是，腐蚀和/或冻结的风险降低。由于促动流体源170是整装的加压气源，所以不再需要泵、压气机或类似装置；在几个示例性实施例中，这样的整装加压气源包括一个或多个氮气罐。在几个示例性实施例中，这样的整装加压气源包括一个或多个氮气罐，结果，压缩氮气的含水量是大约占体积的0.003％(与之相比，压缩空气中的含水量是大约占体积的2％)。 [0063] 压力感测器158布置在高压管道116上，以检测通过其中的压力。在一些实施例中，压力感测器158可以设置在泄压阀152的入口，泄压阀152邻近处，或其它位置。压力感测器158可以是任意类型的压力感测器，在不同实施例中可以包括压电感测器、电容性感测器、电磁感测器、水下传感器(potation sensor)、热感测器、谐振感测器等等中的一个或多个。在一个实施例中，压力感测器158本质上是安全压力传感器。传感器158可以提供对信号的电子衰减，以减少由于压力脉冲造成的错误读数。在示例性实施例中，感测器158是本质上安全的、高抽样速率的压力传感器，来自于该压力传感器的信号或数据发射可以被衰减，如以下进一步详细描述的。 [0064] 控制箱154允许操作者直接访问由压力感测器158和阀促动系统156收集的数据。在一些实施例中，控制箱154设置在与泄压阀152分离开的数据车118内。控制箱可以由任意电源供电，在一些实施例中，由110AC供电。控制箱154可以包括用户接口160和控制器162。在一些实施例中，用户接口160包括组合的显示和输入系统，诸如，例如触摸屏LCD。然而，其他实施例使用可替换的用户接口，包括，例如，单独的显示屏和单独的输入单元，该输入单元包括：例如键盘、鼠标、轨迹球、操纵杆，或其他用户输入装置。用户接口160还可以包括其他元件，这些元件包括例如扬声器、电力开关、紧急停止开关和频闪器或警报灯。在示例性实施例中，用户接口160和控制器162可设置在数据车118中，并且如果主电源发生故障则可以由设置在数据车188中的备用电源(诸如直流电源)供电。在几个示例性实施例中，控制箱154或其部件包括备用电源。在几个示例性实施例中，备用电源是电池。在停电的情况下，诸如在数据车118断电的情况下，备用电源将被起动，并且将为系统供电。 [0065] 控制器162可以包括处理器和存储器，并且可以配置成检测、监视和控制安全阀系统150。在一些实施例中，处理器是具有电源管脚、输入管脚和输出管脚能够执行逻辑功能的集成电路。处理器可以对执行不同功能的不同部件进行控制。存储器可以是与处理器相接的半导体存储器。在一个示例中，处理器能够将数据和命令写入存储器和从存储器读取数据和命令。例如，处理器可以配置成从压力感测器158检测、读取或接收数据，以及将该数据写入存储器。通过这种方式，一系列的检测或跟踪的压力读数可以被存储在存储器中。处理器可以还能够执行其他基本存储器功能，诸如擦除或冲掉改写存储器、检测何时存储器是满的，以及与管理半导体存储器相关联的其他常见功能。在示例性实施例中，控制器162包括内部计时器，其配置成在某些条件下开始和运行预定的时间增量，这将在以下进一步详细描述。 [0066] 控制箱154还可以包括多个连接器164，其允许连接到安全阀系统150的其他部件，诸如阀促动系统156和感测器158。尽管可以使用任意适宜的连接器，适宜的连接器的一个实施例包括环形MIL Spec 32P18壁安装座连接器。其他实施例包括无线连接器，其包括接收数据和向阀促动系统156发送数据的发射器和接收器。在一个有线的实施例中，连接器164可以使用诸如150ft防风雨数据线缆这样的数据线缆168连接到阀促动系统156。其他线缆类型，以及无疑地，其他长度都是可以预料到的。150ft数据线缆具有足够从阀促动系统156延伸到控制箱154的长度，其可以设置在压裂场所的不同位置处，诸如在数据车 118中。 [0067] 阀促动系统156用于在控制器162的控制或指令下打开和关闭安全阀152。该阀促动系统156连接到促动流体源170，该促动流体源170诸如是氮气罐，但也可以使用其他流体，包括其他气体或空气。来自促动流体源170的氮气提供加压促动流体，其在阀促动系统156中被调节，以在高压管道116中的压力超过预先存储的阈值时打开和关闭泄压阀152。 阀促动系统156还通过在此被表示为软管157的管路连接到安全阀152。像控制箱154一样，阀促动系统156包括用于连接到线缆168的连接器164，该线缆168用于在控制箱154与阀促动系统156之间通信。在一些实施例中，阀促动系统156可以从感测器158接收数据，并且可以在处理之前或之后将收集的数据发送给控制箱154。 [0068] 在一些实施例中，阀促动系统156是容纳一些部件的箱子，这些部件被配置成将诸如氮气的促动流体引导到泄压阀152以打开和关闭阀152。在图3-图6中示出了阀促动系统156的一个实施例。 [0069] 图3和图4示出了阀促动系统156在其可以使用时的不同视图。阀促动系统156可以包括外罩180，其容纳提供了对泄压阀152的控制的部件。在一个实施例中，外罩180包括主箱181和腿182，该腿182保持部件离开地面，并且允许更容易地接近部件。在一个实施例中，腿182是可拆卸的。配件和连接器，包括连接器164，被设置在主箱181的底部中。因为配件和连接器从主箱181的底部延伸出，由于作用在线缆、软管和电线上的重力，它们免受扭结或弯曲之害。因此，连接器在底部上的布置允许线缆、软管和电线从主箱181竖直垂下，防止在线缆上有过多的应力。此外，防止诸如雨这样的因素之害的至少一些保护也可以由于该布置产生。 [0070] 在此示例中，连接器的布置包括进气口部分184、出气口部分186和放泄出口188。进气口186配置成连接到促动流体源170；在示例性实施例中，促动流体源170是诸如一个或多个氮气罐的气源。出气口部分186连接到安全阀152。放泄出口188是从阀促动系统 156到大气的出口。因此，在所示实施例中，不需要连接。 [0071] 图5-图7示出了阀促动系统的附加细节。图5示出主箱181包括盖子，该盖子可以打开来提供到阀促动系统156的部件的通路。图6示出了向主箱181内部看去的视图，显示了阀促动系统156的附加部件。图7示出了对阀促动系统156不同部件的液压促动的示意图。 [0072] 参考图6和图7，阀促动系统156包括气体输入端202、输入压力调节器204、电子压力控制器206、主管线减压阀208、第一压力传感器210、第二压力传感器212、气体输出端214、放泄阀216、放泄出口218，和连接器164。在一些实施例中，这些部件是本质安全的，或者防爆的。如图6中所示，流管220连接不同部件。为了解释的目的，流管220将被描述为具有在主管线减压阀208上游侧的输入部分222和在主管线减压阀208下游侧的输出部分 224。 [0073] 气体输入端202连接到进气口部分184(图4)，接收来自促动流体源170的加压气体；在示例性实施例中，促动流体源170是诸如例如一个或多个氮气罐这样的气源。第一压力传感器210监测在流管220输入部分222中的气体的压力。代表该信号压力的信号从阀促动系统156发送到控制器162，以便进行处理和分析。 [0074] 输入压力调节器204调节被发送到电子压力控制器206的气体压力。其可以被设置为任意值，并且在一个实施例中被配置成提供100psi给电子压力控制器206，以便确保电子压力控制器206的操作。因为电子压力控制器206可能需要电压来维持其设置，经过输入压力调节器204传送到电子压力控制器206的气流提供了连续的压力，这有助于将电子压力控制器206维持在符合要求的工作条件。 [0075] 电子压力控制器206配置成根据泄压阀152的期望启动值控制主管线减压阀208。其可以包括以下逻辑，该逻辑在安全阀启动压力被超过时设置主管线减压阀208以提高打开泄压阀152的效率。这会在以下进一步描述。 [0076] 主管线减压阀208降低了从流管的输入部分222到流管的输出部分224的流管220在的气体压力。相应地，输入部分222可以维持在高压，以确保可得到足够多的气体和足够高的压力以控制安全阀152，输出部分224可以处于较低的压力，这提供了对安全阀 152的实际控制。在一个示例中，输入部分222可以维持在促动流体源170压力，该压力可以在例如1,500to 2,500psig的范围内。主管线减压阀208可以降低压力，使得流管的输出部分224在大约例如600psig以下。根据期望的控制能预期到其他值。 [0077] 第二压力传感器212监视在流管220输出部分224中的气体的压力。代表由第二压力传感器212检测到的气体压力的信号被从阀促动系统156发送到控制箱154，以便进行处理和分析。 [0078] 气体输出端214经由软管157连接到出气口部分186(图4)，该软管157直接连接到泄压阀152。在软管157中的压力将安全阀152保持在关闭状态。放泄阀216配置成基于来自控制器162的指令打开和关闭。如以下进一步解释的，这将在高压管道116(图1)中的压裂流体的压力超过预设置的阈值时发生。当放泄阀216打开时，在流管的输出部分224中的加压气体通过放泄阀216释放到倾泻输出端218。倾泻输出端218连接到放泄出口188(图4)，并且将气体释放到空气中。同时，在流管224的输出部分中压力的突然释放导致安全阀152处压力的损失，这使安全阀152能够打开，卸去了高压管道116内的压力。 安全阀152将保持打开，直至放泄阀216关闭，从而允许流管的输出部分224重新加压。当输出部分224重新加压时，安全阀152关闭。压力阀促动系统156还包括本质安全的浪涌保护器、断路器，和其他部件。 [0079] 在一些实施例中，用户接口160显示压力信息，包括例如促动流体源压力、压裂压力、对安全阀是打开的还是关闭的指示，和其他信息。 [0080] 图8是显示示例性方法300的流程图，该示例性方法300使用安全阀系统150作为在压裂场所100的压裂设备的一部分。 [0081] 该方法在步骤302处开始，此时用户连接气体管线和线缆。连接气体管线包括将诸如一个或多个氮气罐或其他加压气体这样的促动流体源170连接到安全阀系统150。如上所述，这可以包括将气体供应连接到进气口部分184。此外，出气口部分186连接到安全阀152。此外，压力感测器158连接到控制箱154，并且阀促动系统156连接到控制箱154。在一些实施例中，阀促动系统156设置成相对非常接近于安全阀152，控制箱154设置在压裂场所100的其他地方，在一个实施例中，设置在数据车118中。 [0082] 在步骤304，控制器162可以促使操作者输入有关安全阀152的控制参数的信息。例如，在一个实施例中，控制器162可以促使用户经由用户接口160输入操作者希望用安全阀系统150控制的安全阀的数目。在一些实施例中，安全阀系统150可用于控制多个安全阀。在一个实施例中，安全阀系统150控制多达三个的安全阀。在另一个实施例中，安全阀系统150控制多达五个安全阀。该安全阀系统150可以控制任意数目的阀。 [0083] 在操作者输入了要控制的阀的数目之后，控制器162可以促使用户输入与安全阀152将被打开时的期望压力相对应的期望启动压力，并且此压力阈值然后被控制器162存储起来。在一些实施例中，这可以在大约15,000psig的范围内，但可以输入更大的或更小的值。 [0084] 控制器162可以将启动压力发送给阀促动系统156的电子压力控制器206。基于该启动压力值，电子压力控制器206将从控制器162接收到其设置。该设置可以通过使用逻辑来计算，或者可以具有存储在其中的表格，该表格指示流管的输出部分224的适宜气体压力，以控制泄压阀152。电子压力控制器206然后可以调节主管线减压阀208，以向输出部分224提供适宜的气体压力。输出部分的适宜的压力是允许输出部分224中的压力迅速跌落到打开阀152所需的压力以下的压力。仅仅为了举例，如果选择的启动压力是15,000psi，那么泄压阀152可以在输出部分224中的气体压力落到414psi以下时打开。输出部分224的适宜的压力于是可以设置在，例如大约497psi。作为比较，如果选择的启动压力是1,000psi，那么泄压阀152可以在输出部分224中的气体压力落到28psi以下时打开。输出部分224的适宜的压力于是可以设置在，例如大约34psi。将输出部分224的压力设置的过高可能导致放泄阀216打开的时刻与安全阀152打开的时刻之间的延迟过长。将输出部分224的压力设置成仅仅稍微高于打开安全阀152的压力，确保了高水平的响应性，因为使安全阀能从关闭状态移动到打开状态仅需要小的压致移动(pressure shift)。 [0085] 在一些实施例中，电子压力控制器206可以调节主管线减压阀208，以在输出部分224内提供等于打开安全阀152的气体压力阈值的大约105-150％的压力。在其他实施例中，该范围是打开安全阀152的气体压力阈值的大约101-200％。在一个实施例中，适宜的压力是打开安全阀152的气体压力阈值的大约120％。在示例性实施例中，适宜的压力比打开安全阀152的气体压力阈值高出大约15％，或是为该气体压力阈值的大约115％。其他值也是能够设想到的。其他实施例不使用电子压力控制器206，不论启动压力的设置如何，总是在输出部分224中使用相同的气体压力。在示例性实施例中，输出部分224内适宜的压力使得因为该适宜的压力高于泄压阀152的平衡点所以维持了安全阀152的关闭状态，并且使得可以通过不是利用阀促动系统156，而是直接从数据车118促动泄压阀152，来以人工模式将泄压阀152从关闭状态移动到打开状态。在示例性实施例中，输出部分224内适宜的压力比打开安全阀152的气体压力阈值高出大约15％，或是为该气体压力阈值的大约115％，使得因为该适宜的压力高于泄压阀152的平衡点所以维持了安全阀152的关闭状态，并且使得可以通过不是利用阀促动系统156，而是直接从数据车118促动泄压阀152，来以人工模式将泄压阀152从关闭状态移动到打开状态。在示例性实施例中，输出部分224内适宜的压力比打开安全阀152的气体压力阈值高出大约12-18％，或是为该气体压力阈值的大约112-118％，使得因为该适宜的压力高于泄压阀152的平衡点所以维持了安全阀152的关闭状态，并且使得可以通过不是利用阀促动系统156，而是直接从数据车118促动泄压阀152，来以人工模式将泄压阀152从关闭状态移动到打开状态。 [0086] 控制器162可以然后促使操作者输入在其打开阀152之前系统压力将被监视的预定时间增量。在一些示例中，这可以被选择为在大约0.001至3秒的范围内。在一些其他实施例中，该时间增量可以被选择为在大约0.1至1秒的范围内。其他范围仍将是能设想到的，包括，例如，仅仅为在大约4至大约10秒的范围。还有其他的增量值也是能设想到的，包括根据操作者的期望更短的和更长的增量。在一些实施例中，将该增量选择成为最小值，使得在压力超过设置启动压力时阀152几乎立即地做出响应。 [0087] 在使用期间，控制器162可以从压力感测器158接收关于高压管道116内的瞬时压力的数据。由于该压力可以快速波动或者可以具有压力尖峰，瞬时压力可能看起来是不稳定的，但不会使压裂系统的任何部件遭致故障负载。此外，压力感测器信号自身可能具有许多影响传感器读数的精确性的噪音。因此，为了避免在小的尖峰或信号噪声指示压力超过了设置的启动压力时打开阀，可以对从压力感测器158到控制器162的数据传输或信号进行衰减，从而使指示高压管道116中的压裂流体压力高于泄压阀152的启动压力的错误读数减少。这种错误读数可能因为压力脉冲、压力尖峰、信号噪声等而发生。更具体而言，在几个示例性实施例中，可以通过确定高压管道116中的压裂流体的标称压力是否超过泄压阀152的启动压力，来对从压力感测器158到控制器162的数据传输或信号进行衰减。在几个示例性实施例中，控制器162配置成来确定高压管道116中的压裂流体的标称压力是否超过安全阀152的启动压力。 [0088] 在示例性实施例中，为了确定高压管道116中的压裂流体的标称压力是否超过启动压力，控制器162可以编程为确定在预定时间增量中读出的平均压力。例如，小的压力尖峰可能暂时超过启动压力，但是在三秒的增量中的平均压力可能在启动压力以下。在这样的实例中，控制器162可以编程为确定标称压力不高于启动压力，因此并不采取动作来打开泄压阀152；结果，压裂操作可以不被打断地连续进行。然而，如果在同样的增量中的平均压力超过启动压力，控制器162可以确定标称压力高于启动压力，因此产生用于打开泄压阀152的控制信号。这提供了优于不使用对其泄压阀的电子控制的系统的许多优点，因为可以减少在阀响应于压力尖峰时阀震颤的发生。这继而可以提高可靠性、减少磨损，和提高系统的整体稳固性。 [0089] 在可替换的示例性实施例中，为了确定高压管道116中的压裂流体的标称压力是否超过泄压阀152的启动压力，控制器162可以编程为在控制器162检测到高压管道116中的压裂流体压力高于泄压阀152的启动压力时启动内部计时器。该内部计时器可以运行预定时间增量，诸如例如200毫秒，或任意其他的时间增量。在该预定时间增量结束时，控制器162检测是否高压管道116中的压裂流体压力继续超过启动压力。如果是这样，则控制器162编程为确定标称压力高于启动压力，并产生用于打开泄压阀152的控制信号。如果压力没有高于启动压力，则控制器162编程为确定标称压力并不高于启动压力，因此不采取动作来打开泄压阀152，因为启动内部计时器的初始检测结果可能是由于压力脉冲、压力尖峰、信号噪声等造成的。这提供了优于不对其泄压阀使用电子控制的系统的许多优点，因为可以减少在阀响应于压力尖峰时阀振颤的发生。这继而可以提高可靠性、减少磨损，和提高系统的整体稳固性。 [0090] 控制器162可以然后促使用户经由用户接口160输入复位压力。复位压力是会将阀152关闭的压力。在一个实施例中，启动压力是1,500psig，而复位压力是1450psig。相应地，安全阀152可以在1,500psig打开，并且可以在压力跌到1,450psig以下时关闭。在其他实施例中，复位压力被设置在0psig或接近0psig。在这样的实施例中，安全阀152在基本上所有压力都从系统除去之前将一直不会复位。复位压力可以按需要被设置为在启动压力与零之间的任意值。一方面，控制器162编程为不允许输入比启动压力高的复位压力。 [0091] 在步骤306，操作者可对高压管道116加压。这可以包括将包括混合器108和高压压裂泵112的压裂设备通电。在压力开始施加到高压管道116中时，安全阀系统150可以监视检测到的设置，如在步骤308指示的。 [0092] 监视检测到的电压可以包括用压力感测器158监视高压管道116中的压力，和接收指示在高压管道中的压力的数据。其还可以包括监视在阀促动系统156流管的输入部分222中的气体压力。此压力可以被监视，因为在流管的输入部分222处压力的降低可影响阀促动系统150促动安全阀152的能力。相应地，在一个实施例中，由第一压力传感器210检测到的压力可以与存储的压力阈值相比较，以确定是否压力处于令人满意的水平。在一个示例中，压力阈值设置在1,000psig。然而，更高的或更低的其他阈值的值是能设想到的。 [0093] 控制器162还可以监视在阀促动系统156流管的输出部分224中的气体压力。此压力可以被监视，因为就像以上讨论的输入部分222一样，在流管的输出部分224处压力的下降可影响阀促动系统150促动安全阀152的能力。相应地，由第二压力传感器212检测到的压力可以与存储的压力阈值相比较，以确定是否压力处于令人满意的水平。在一个示例中，输出部分224的压力阈值设置在600psig。然而，更高的或更低的其他阈值的值是能设想到的，并且这可以用对主管线减压阀208的改变来调节。 [0094] 在步骤310，控制器162可确定检测到的阀促动系统156的压力(包括第一和第二压力传感器210、212中的一者或两者)是否在预置的压力阈值以上。如果一者或两者在预置的压力阈值以下，在步骤312，控制器162可以通过触发警报器来向操作者报警。可以向用户接口160发送可视警报，诸如在显示屏上的红色报警警示灯或闪烁的闪光灯，可以触发诸如蜂鸣器或通过用户接口扬声器发出的声音这样的可听警报，或诸如触觉警报这样的其他警报。在一些实施例中，可以采取动作对压裂场所进行控制以降低泵压力，或者可以采取其他动作直至压力恢复到高于阈值的值。如果压力传感器210向控制器162发送低于1,000psi最小要求氮气压力的信号，控制器将触发警报器直至氮气瓶被用另一个瓶子取代。如果压力传感器212发送不匹配相应的氮气压力/系统压力设置的信号，控制器将重新检查输入的启动压力并且向电子压力控制器发送信号。这仅在如果压力感测器158没有读出超压力时发生。在一些实施例中，在操作者在用户接口160处输入确认之前，警报将一直持续下去。在一些方面，系统还在如果控制器162没在从压力传感器接收信号时触发警报器。这可能表明传感器或数据线缆没有正常连接。警报器还可以在如果主电源丢失时被触发。一方面，在电源丢失时，使用者可以在用户接口160处对警报器做出确认，并且系统 150将通过使用备用电源继续操作。 [0095] 在步骤314处，控制器162还可以检测高压管道116中的压裂流体压力是否低于启动压力(控制器162存储的压力阈值)。在几个示例性实施例中，步骤314可以包括从压力感测器158接收数据，并且将在一个时间增量中的平均压力与预置的启动压力进行比较，或者将高压管道116内瞬时测得的压力与预置的启动压力进行比较。 [0096] 在几个示例性实施例中，步骤314可以包括对来自压力感测器158的信号或数据传输进行衰减，以确定高压管道116中的压裂流体的标称压力是否高于泄压阀的启动压力。在步骤314，在示例性实施例中，确定该标称压力是否高于启动压力可以包括将在预定时间增量中的平均压力与启动压力进行比较。在步骤314，在示例性实施例中，确定该标称压力是否高于启动压力可以包括检测到压裂流体压力高于启动压力，则启动会运行预定时间增量的内部计时器，和在预定时间增量结尾检测压裂流体压力是否仍高于启动压力；如果高于，则标称压力高于启动压力。 [0097] 在步骤316，如果压裂流体压力超过期望的启动压力，那么控制器162可以在步骤316启动警报器和打开泄压阀。该警报器可以是可视的、可听的、或如以上讨论的其他警报器。系统150可以通过从控制器162向放泄阀216发送控制信号来打开泄压阀152。放泄阀216可以打开，从而释放流管的输出部分224中的气体压力，允许安全阀152打开。这自然地会释放高压管道116中的压力。 [0098] 在步骤318，压力感测器158继续监视高压管道116中的压力。当该压力达到预置的阈值或落到该阈值以下时，控制器162关闭放泄阀216。因为这样，在流管的输出部分224内的压力再次聚积起来，这然后最终会关闭泄压阀152，如在步骤320说明的。 [0099] 在几个示例性实施例中，关于在无法预料的设备故障或其他情况下如果有必要或要求的话确保泄压阀152能够打开这方面，安全阀系统150可以提供几种水平的冗余度。更具体而言，在示例性实施例中，数据车118包括诸如DC电源这样的备用电源，其在主要电源发生故障的情况下向用户接口160和控制器162供应电力；备用电源供应足够多的电力，给予操作人员时间确定是否打开泄压阀152或采取另一系列的动作。进一步地，在几个示例性实施例中，如果阀促动系统156的被供电部件不再被供应电力，则放泄阀216打开，导致安全阀152打开。在示例性实施例中，放泄阀216包括电动螺线管，其在电源不再向其供电时默认处于打开位置；结果放泄阀216打开，导致安全阀152打开。更进一步地，在几个示例性实施例中，如果安全阀系统150在某些方面失灵，当压力达到超过了打开安全阀152的气体压力阈值的百分比或达到该气体压力阈值的百分比时，安全阀152将仍旧打开。进一步地，在几个示例性实施例中，可以通过不是利用阀促动系统156，而是直接从数据车118促动泄压阀152，来以人工模式将安全阀阀152打开。 [0100] 图9说明了可替换的调节器单元400，其可以用于与控制箱154通信和操作释压阀152。在一些方面，调节器单元400可以用于取代图2中所示的调节器单元155。 [0101] 在此实施例中，调节器单元400包括阀促动系统402、促动流体源404，和支撑阀促动系统402和促动流体源404的调节器结构406。 [0102] 促动流体源404可以与以上描述的促动流体源170相同。相应地，在一些实施例中，促动流体源404是一个或多个流体罐，诸如氮气罐，可以用于将促动流体供应给阀促动系统402。如图9中可以见到的，促动流体源404可以包括多个气罐，这些气罐一起配合形成促动流体源404。相应地，对促动流体源170的描述同样地适用于促动流体源404。 [0103] 阀促动系统402由在此描述的阀促动系统156的主箱181形成，并且可以包括参考阀促动系统156描述和示出的同样的调节部件和元件。相应地，以上对主箱181和部件的操作和功能的描述同样适用于阀促动系统402。 [0104] 调节器结构406将阀促动系统402和流体源404结合到单个可运输单元中，这使得运输容易、组织简单、并且压裂操作者方便使用。这全部都对更有秩序的压裂场所和对于阀促动系统402和促动流体源404的更大保护做出贡献。 [0105] 在公开的实施例之后，调节器结构406是可以被提升、运送和移动到压裂场所100中的期望位置。可以通过使用例如叉式升降机或起重机，但也可以使用其他方法，将该调节器结构提升到运输车辆或从运输车辆移除。在一些实施例中，调节器结构406在设置在停在压裂场所100处的卡车或其他车辆上的同时可以被维修和/或操作。 [0106] 此示例性实施例中的调节器结构406包括下部平台或底部410、顶部结构412、中间支撑结构414、软管卷轴416和数据线缆卷轴(数据线缆卷轴)418。支柱或梁420连接底部410、顶部结构412和支撑结构414，并为调节器结构406提供刚度。 [0107] 在所示的示例性实施例中，底部410布置成支撑或稳定所述促动流体源404。在此示例中，为了使调节器结构406是完全可运输的，底部410包括稳定特征430，该稳定特征被形成来接收促动流体源404以及将促动流体源404保持在调节器结构406内。在此实施例中，其中促动流体源404是一个或多个氮气罐，稳定特征430是形成在底部410一部分中接收气体罐端部的凹处或切口。相应地，即使在运输期间，流体促动源404可以容易地保持在相对固定的状态。 [0108] 在此实施例中的顶部结构412是可以覆盖阀促动系统402和促动流体源404的至少一部分的顶板部分。在所示的实施例中，顶部结构412是平板，包括配置成对调节器单元400的运输进行辅助的连接器部分432。在所示的示例中，连接器部分432是环，配置成接收诸如起重机的钩这样的钩子(未示出)，使调节器结构406(和整个调节器单元400)能够被连接从而在压裂场所周围移动或移动到运输车辆上或移动离开运输车辆。可替换的连接器部分包括链条、钩子、切口、悬挂器或其他连接器。 [0109] 此实施例中的支撑结构414连接到支柱420，可以起搁板的作用，在维修阀促动系统402和促动流体源404时该搁板可用于放置工具和设备。此外，支撑结构414包括流体源稳定特征434，在图9中示为接收形成促动流体源404的罐的切口。所示的实施例包括三个独立的稳定特征434，其支撑三个独立的流体罐。相应地，即使在运输期间，形成促动流体源404的罐也分离开并且维持在竖立的位置。在此实施例中，存在三个罐；然而，其他实施例具有一个罐、两个罐，或多于促动流体源404的三个罐。 [0110] 在所示的实施例中，阀促动系统402设置在支撑结构414上。相应地，阀促动系统402的部件设置在使压裂操作者能够方便地接近的高度。因为这样，压裂操作者能够轻松地接近例如输入压力调节器204、电子压力控制器206、主管线减压阀208、第一和第二压力传感器210、212，和形成阀促动系统402的一部分的其他部件。 [0111] 在所示的示例性实施例中，软管卷轴416自中间支撑结构414悬挂下来，并且缠绕软管157，该软管157用于使促动流体源404与安全阀152流体联通(图2)。在一些实施例中，软管卷轴416是弹簧加载的卷轴，允许使用者通过拉动一端来展开软管157，并且可以自动地将软管缩回和卷起到调节器结构106上。这为操作者提供了便利性和效率。 [0112] 在所示的示例性实施例中，数据线缆卷轴418设置成邻近于软管卷轴416，也从中间支撑结构414悬挂下来。数据线缆卷轴418承载数据线缆168，该数据线缆168在阀促动系统402和控制箱154之间延伸并且电气连通地连接阀促动系统402和控制箱154。数据线缆168可以通过拉动线缆端部以及将其直接或间接到连接到控制箱154来被展开。在控制箱154设置在数据车118中的一些实施例中，数据线缆168可以延伸到数据车118上的连接器，并且可以通过数据车118上的连接器连接。像软管卷轴416一样，数据线缆卷轴418可以被弹簧加载，以在需要时自动地卷起数据线缆168。当使用无线系统时，自然而然地，可以用发射器和接收器取代数据线缆168和数据线缆卷轴418。 [0113] 在一些实施例中，软管157和数据线缆168均包括快速断连连接器，其简单而快速地分别连接到泄压阀152和控制箱154和从其上断连。其他实施例包括扭转连接器、卡扣连接器和其他连接器，包括参考在之前讨论的阀促动系统156讨论的连接器。 [0114] 软管卷轴416和数据线缆卷轴418简化了结构和现场拆卸，并且可以有助于减少软管或线缆在压裂场所周围的混乱摆放。压裂场所可以包括任意数目的线缆和软管，其在数据车118和设置在压裂场所周围的其他卡车、拖车或设备部分之间延伸，还将数据车118连接到这些装置。相应地，大量的软管和线缆可能摆放在压裂场所周围。通过将过多的软管和线缆长度卷起到软管和数据线缆卷轴416、418上，可以将压裂场所维持成更有秩序的状态。 [0115] 尽管在图9中仅示出了一个支撑结构414，其他实施例具有可以用作架子、存储箱或用于其他效用目的的多个支撑结构。在一个实施例中，第二支撑结构414设置在软管卷轴416和数据线缆卷轴418下方。 [0116] 调节器结构406的一些实施例包括在底部410的叉状部件接收结构，其接收叉形起重机的叉状部件。在这些实施例中的一部分中，叉状部件接收结构被包围起来，以便减少在运输到或运输离开压裂场所的操作位置期间调节器结构406从叉车上倾倒的可能性。 [0117] 在一些实施例中，调节器结构406被壁包围起来，该壁更完备地保护阀促动系统402和促动流体源404，使它们免受外部环境(包括恶劣或危害性天气、灰尘和直接日照等)之害。在一些实施例中，该壁由实心金属材料形成，但在其他实施例中，壁由金属丝网形成。 其他的实施例则具有由诸如帆布材料或防水油布这样的挠性材料形成的壁。可以使用任意适宜的材料。在一些实施例中，调节器结构406的仅仅一部分被包围起来，而其他部分对于环境是开放的。 [0118] 尽管在图9中示出仅仅承载了阀促动系统402和促动流体源406，但调节器结构406的一些实施例还承载控制箱154的多个部件。例如，在一些实施例中，控制器162(图2)设置在调节器结构406上，而用户接口160设置在远离控制器之处，诸如设置在数据车118上。在一个实施例中，用户接口160可以设置在数据车118中，为操作者提供了到例如显示器和输入系统、扬声器、电力开关、紧急停止开关，和频闪器或警报灯的通路。在调节器结构 406和在数据线缆卷轴418上的数据线缆168于是可以从调节器结构406上的控制器162延伸到用户接口160。在又另一些实施例中，控制器162和用户接口160彼此分离开，而这二者中没有一个承载在调节器结构406上。例如，控制器162可以设置在数据车118外部的控制箱中，用户接口160可以设置在数据车118内部，并且数据线缆可以在控制器和调节器结构406之间延伸。附加数据线缆可以在用户接口160和控制器162之间延伸。 [0119] 在一个实施例中，诸如在压裂场所设置期间，控制器162以一定方式配置成检测何时安全阀152不可以操作。在这种情形下，控制器162可以禁止报警功能以减少错误报警的可能性。警报系统可以然后仅仅在安全阀系统150被正常设置和通电之后才变得可以操作。在一些方面，控制器162检测压力信号或压力传感器信号的缺失，以在设置期间使警报器失效。在此实施例中，为系统供电或以其他方式打开警报器或使警报器可以操作是安全阀系统的设置程序的一部分。 [0120] 在示例性实施例中，如图10中所示，并且继续参考图1-图9，安全阀系统整体上用参考编号500指示，并且包括安全阀系统150的几个部件，这些部件被给予相同的参考编号。在图10中所示的安全阀系统500中，数据线缆卷轴502置于压力感测器158和控制器162之间。数据线缆卷轴502承载数据线缆504，该数据线缆504在压力感测器158和控制器162之间延伸，并且以电气连通的方式连接压力感测器158和控制器162。用户接口160经由线缆组件506与控制器162电气连通。在示例性实施例中，用户接口160和控制器162可以定位在数据车118(图1中示出)中。 [0121] 调节器单元510可操作地耦合到泄压阀152和控制器162中的每一者。更具体而言，调节器单元510包括促动流体源512、阀促动系统514、数据线缆卷轴516和软管卷轴518，所有这些都安装在台架520上。数据线缆卷轴516承载数据线缆522，该数据线缆522在阀促动系统514和控制器162之间延伸，并且以电气连通的方式连接阀促动系统514和控制器162。软管卷轴518承载软管524，该软管524在阀促动系统514和泄压阀152之间延伸，并且以流体连通的方式连接阀促动系统514和泄压阀152。阀促动系统514经由软管 526与促动流体源512流体连通，该软管526连接到进气口部分184。如以下进一步详细描述的，数据线缆卷轴502适于可拆卸地安装在台架520上。在示例性实施例中，调节器单元 510可以用于取代图2中所示的调节器单元155。在示例性实施例中，调节器单元510可用于取代图9中所示的调节器单元400。 [0122] 在示例性实施例中，如图11中示出并且继续参考图1-图10，促动流体源512包括诸如氮气罐528a和528b这样的气源，这些氮气罐安装在台架520上。促动流体源512可以包括多个气罐，这些气罐配合形成促动流体源512。在示例性实施例中，促动流体源512与以上描述的促动流体源170相同。相应地，对促动流体源170的描述同样适用于促动流体源512。 [0123] 图12与图11相同，但为了简洁起见从图12中省略了氮气罐528a和528b。图13是调节器单元510的另一个透视图，从图13中也省略了氮气罐528a和528b。在示例性实施例中，如图12和图13中所示，继续参考图1-图11，台架520包括平行间隔开的底部构件530a和530b，这些底部构件适于搁置在地面或另一种基本上水平的平面上。平行的间隔开的梁532a和532b在底部构件530a和530b之间分别在它们各自相对的端部处横向延伸。 底板534在底部构件530a和530b之间横向延伸，定位在梁532a和532b之间。框架536安装在梁532a和532b的顶部上，并且在这些梁上方延伸。框架536包括下部平台538、与下部平台538在纵向上间隔开的中间平台540，和与中间平台540在纵向上间隔开的上部平台542。框架536进一步包括支撑物544和板546，这二者中的每一者在竖向上定位在中间平台540和上部平台542之间。提升环548连接到上部平台542。 [0124] 穿过下部平台538形成开口550a和550b(图13)。在中间平台540中形成U形凹口552a和552b。撑臂554沿着中间平台540的边缘部分延伸并且连接到中间平台540，由此封闭U形凹口552a和552b。狭槽556穿过中间平台540形成，大体上平行于撑臂554。U形凹口552a和552b定位在撑臂554与狭槽556之间。穿过板546形成U形凹口558a和 558b。 [0125] 阀促动系统514安装在支撑物544上，并且在竖向上定位在支撑物544和上部平台542之间。阀促动系统514由在此描述的阀促动系统156的主箱181形成，并且包括与参考阀促动系统156描述和显示的相同的调节部件和元件(阀促动系统514中省略了腿部182)。相应地，对主箱181和本文中部件的操作和功能的以上描述同样适用于阀促动系统 514。 [0126] 软管卷轴518安装在下部平台538上，在梁532a附近并且在底部构件530a和530b之间。软管524的至少一部分缠绕在软管卷轴518周围。在示例性实施例中，软管卷轴518是弹簧架加载的卷轴，其允许使用者通过拉动端部524a展开软管524，并且可以自动地缩回软管524。软管524的端部524a适于直接地或间接地连接到泄压阀152。软管524的另一个端部524b从软管卷轴518延伸出，向上穿过狭槽556，延伸到阀促动系统514；该端部524b连接到阀促动系统514的出气口部分186。 [0127] 数据线缆卷轴516安装在下部平台538上，在梁532a和底部构件530b附近。数据线缆卷轴516的至少一部分定位在底部构件530b和软管卷轴518之间。数据线缆522的至少一部分缠绕在数据线缆卷轴516周围。数据线缆522的端部522a适于连接到控制器162。数据线缆522的另一个端部522b从数据线缆卷轴516延伸出，向上穿过狭槽556，延伸到阀促动系统514，端部522b连接到该阀促动系统514 [0128] 如图11、12和13中所示，数据线缆卷轴502可以可拆卸地安装在下部平台538，在梁532a和底部构件530a附近，使得软管卷轴518定位在数据线缆卷轴516和502之间。数据线缆504的至少一部分缠绕在数据线缆卷轴502周围。端部504a适于连接到压力感测器158。数据线缆504的另一个端部504b从数据线缆卷轴502延伸出并且延伸到控制器162，端部504b连接到该控制器162。在几个示例性实施例中，如以下描述的，在调节器单元510的安装期间，按照安装人员的要求和/或期望，数据线缆卷轴502可以从台架520拆下，因此不再安装在下部平台538上。 [0129] 在示例性实施例中，当调节器单元510处于图11中所示的组装状态时，氮气罐528a的顶部延伸穿过凹口558a，氮气罐528a的中间部分延伸穿过凹口552a，并且氮气罐 528a的底部延伸穿过开口550a，搁置在底板534上。类似地，氮气罐528b的顶部延伸穿过凹口558b，氮气罐528b的中间部分延伸穿过凹口552b，并且氮气罐528b的底部延伸穿过开口550b，搁置在底板534上。通过封闭凹口552a和552b，撑臂554维持了氮气罐528a和528b在台架520上各自的位置。 [0130] 在示例性实施例中，如图14中所示并且继续参考图1-图13，用户接口160和控制器162分别包括机箱560和562。线缆组件506在机箱560和562之间延伸，并且连接到机箱560和562。控制器162进一步包括连接器564和566。数据线缆522的端部522a适于连接到连接器564。数据线缆504的端部504b适于连接到连接器566。如图14中所示，用户接口160和控制器162不设置在控制箱154中(图1中显示)。在几个示例性实施例中，用户接口160和控制器162是非本身安全的，并且置于数据车118中(图1中显示)。 [0131] 在几个示例性实施例中，继续参考图1-图14，为了在压裂场所(诸如压裂场所100)建立或以其他方式安装调节器单元510，调节器单元510被设置成处于图11中所示的组装状态，数据线缆卷轴502可拆除地安装到台架520，如图11、图12和图13中所示。结果，调节器单元510是单一的可运输单元，其被移动到压裂场所100的期望位置。在几个示例性实施例中，底部构件530a和530b可以接收叉形起重机的叉状部件，并且叉形起重机可用于将调节器单元510移动到压裂场所100的期望位置。在几个示例性实施例中，起重机可以接合提升环548，并且起重机可用于提升和移动调节器单元510至压裂场所100的期望位置。在几个示例性实施例中，调节器单元510可以定位在卡车或其他车辆上，并且/或者可以通过卡车或其他车辆移动。 [0132] 在示例性实施例中，在调节器单元510已经移动到压裂场所100的期望位置之后，数据线缆卷轴502被从调节器单元510的台架520上拆除。数据线缆卷轴502然后被定位在压裂场所100的期望位置。在数据线缆卷轴502的定位之前、期间或之后，线缆504的端部504a连接到压力感测器158，线缆504的端部504b连接到控制器162的连接器566。在用线缆504进行的这些连接之前、期间或之后，软管524的端部524a连接到泄压阀152，端部端部522a连接到控制器162的连接器564。如以上提到的，用户接口160和控制器162定位在数据车118中。 [0133] 在几个示例性实施例中，使用调节器单元510的安全阀系统500的操作与使用安全阀系统150的安全阀系统150的操作基本上相同。因此，安全阀系统500的操作将不再进行更详细的描述。 [0134] 在几个示例性实施例中，使用安全阀系统500作为压裂场所100处的压裂设备的一部分的示例性方法与图8中所示的方法300基本上相同。在步骤304，所有管线和线缆按照以上对安全阀系统500的描述和图10-图14中对其的说明连接在安全阀系统500中。以上对图8中使用安全阀系统150的方法300的描述与使用安全阀系统500的示例性方法的描述基本上相同，除了对安全阀系统150、促动流体源170和阀促动系统156的所有引用分别被置换为对安全阀系统500、促动流体源512和阀促动系统514的引用。 [0135] 在示例性实施例中，如图15A和图15B中示出并且继续参考图1-图14，在高压管道116中的压裂流体压力的示例值被绘制成相对于时间的曲线。在几个示例性实施例中，这些示例值可以由压力感测器158在图8中所示的方法300的步骤314期间测量。如图15A中所示，示例性存储的压力阈值或者启动压力是大约8,000psi，并且大部分示例性压力值在6,000psi左右。然而，在8,000psi的示例启动压力以上的示例压力尖峰还可以通过压力感测器158测量。图15A示出了在8,000psi的示例启动压力以上的五个(5)压力尖峰的示例性数量。这些示例的尖峰可以是由于例如临时的压力脉冲、压力尖峰、信号噪声等造成的，但是不会使压裂系统遭受故障加载。相应地，如图15B中所示，如以上联系控制器162和方法300的步骤314所讨论的，可以通过确定高压管道116中的压裂流体的示例标称压力是否高于示例性存储的压力阈值或启动压力，来对来自压力感测器58的数据传输或信号进行衰减。图15B示出了大约6,000psi的示例性标称压力。由于为大约6000psi的示例性标称压力小于为大约8,000psi的示例性启动压力，泄压阀152不打开泄压阀152。这提供了优于不对其泄压阀使用电子控制的系统的许多优点，因为其可以减少在阀响应压力尖峰时阀震颤的发生。这继而可以增强系统的可靠性、减少磨损，和增强系统的整体稳固性。 [0136] 在对某些实施例的前述描述中，为了简洁起见借助了具体术语。然而，公开内容并不旨在受限于所选的具体术语，并且应理解每个具体术语包括以类似的方式操作来完成类似的技术目的的其它技术等同物。诸如“左”和“右”、“前”和“后”、“上”和“下”以及类似的术语被用作便于提供参考点的词语，并且不应被解释为限制性的术语。 [0137] 在此说明书中，词语“包括”应理解为“开放性的”意思，即，为“包括”的意思，因此不限于其“封闭性的”意思，即为“仅由……组成”的意思。相应的解释同样适用于相应词语“包括了”、“被包括”出现之处。 [0138] 此外，上述内容描述了本发明的仅仅一些实施例，可以对这些实施例做出更改、修正、附加和/或改变而不会脱离所公开的实施例的范围和精神，这些实施例是说明性的而非限制性的。 [0139] 此外，本发明已经联系被认为是最现实的和优选的实施例进行了描述，应理解本发明并不受限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在本发明的精神和范围内的不同修改和等同物。并且，以上描述的实施例可以联系其它实施例来实施，例如，一个实施例的各方面可以与另一个实施例的各方面相组合，以实施再另一些实施例。进一步地，任意给定组件的每个独立的特征或部件可以构成附加实施例。 |
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