便捷式高壓閥門更換器的研制

蘭成剛（中國石油華北油田二連公司，河北廊坊065000）

便捷式高壓閥門更換器的研制

蘭成剛（中國石油華北油田二連公司，河北廊坊065000）

針對高壓閥門更換中存在的問題，開發研制了便捷式高壓閥門更換器并成功應用，不但解決了更換作業復雜、時間長的問題，而且費用低、操作快捷、安全，便于管線上故障部件的維修使用。

便捷；高壓閥門；更換器

引言

油田采油注水過程中水管線和油管線都含有腐蝕性介質，并且壓力高，經常出現管線上閥門本體腐蝕穿孔、閘板脫落、鋼圈和密封墊滲漏、單流閥損壞等事故，為了保證生產的順利進行，防止環境污染和安全事故的發生，必須及時對損壞的的閥門、鋼圈、單流閥和密封墊進行更換。常規的更換方法是利用加力杠、導鏈、千斤頂配合進行更換和電氣焊進行切割更換實現的。

一、高壓閥門更換中存在的問題及常規更換方法的分析

1.高壓閥門更換時存在的的問題。高壓閥門與管線連接方式主要由卡箍和鋼圈配合，將其連接在管線上，更換時將卡箍拆掉，把管線分開取出故障部件，再放入新部件，便完成更換作業。常規更換作業中主要存在問題有：

（1）更換拆除故障部件時沒有專用工具，故障部件兩側管線間隙小，無法將管線分開，只能拆除相鄰管線來增加間隙，對相鄰管線長的和固定的無法用拆卸相鄰管線來增大間隙。

（2）管線熱脹冷縮、震動等原因伸縮變形，拆卸后管線發生左右偏移無法對中；管線發生上下偏移，張開后回來不到原位，安裝不了。

（3）操作復雜，更換時間長，一般2小時，有的長達3-5個小時。

（4）造成注水停注，環境污染，增加安全事故發生率。

2.常規更換方法有利用加力杠、導鏈、千斤頂進行更換和電氣焊進行切割更換。

（1）利用加力杠、導鏈、千斤頂配合進行更換方法是：將高壓閥門兩側的卡箍卸掉，對鄰近管線短的，拆卸相鄰管線；對鄰近管線長的，用加力杠、導鏈、千斤頂將閥門兩側管線分開進行更換。

優點：

①、工具簡單，可更換閥門兩側有固定支點的、無變形或變形小的閥門、單流閥、鋼圈；

②、成本低，費用少。

缺點：

①、對變形大的管線閥門或兩側無固定支點的無法更換，易損壞部件密封面，費時費力；

②、更換時要拆卸相鄰管線，操作復雜，時間長；

③、易發生打滑，機械傷害等安全事故。

（2）電氣焊進行切割更換方法是：拆卸高壓閥門兩側卡箍后，直接用電氣焊切割掉更換部件一側管線連接頭，然后取出舊閥門裝上新閥門，將閥門兩側鋼圈卡箍裝好，再用電氣焊進行焊接。

優點：

①、不用拆卸相鄰管線，員工勞動強度小；

②、操作簡單，能更換所有閥門、鋼圈、故障部件；

缺點：

①、更換維修費用高、時間長；

②、更換時，要使用電、動用明火，易發觸電事故。

二、便捷式高壓閥門更換器工作原理

高壓管線故障閥門、鋼圈、單流閥的更換作業是油田生產中必不可少的工作。針對以上情況，為進一步解決高壓閥門更換中存在的問題，研究制作了方便快速更換閥門的便捷式高壓閥門更換器，并成功地應用于實際生產中。

1.原理

高壓閥門、鋼圈、單流閥與管線連接的間隙很小，利用卡子及支撐板固定在更換部件兩側作為支點，依靠千斤頂配合使用，將故障部件兩側管線進行分開，取出故障部件。

閥門兩側管線分開后，利用護套內徑和固定桿外徑間隙配合原理，使兩側管線運動位移，只能沿護套和固定桿控制的軸線方向運行，從而控制其管線的左右偏移。調整固定桿上下移動的距離，可控制更換部件兩側管線在固定桿軸線上運動的距離，順時針轉動固定桿可使分開的管線回到原位。

高壓閥門兩側管線左右偏移嚴重，在護套和固定桿作用下，管線與故障部件密封仍然發生左右偏移的，再采用扶正器內側卡片在同一平面的原理，在其作用下使管線與更換部件的兩端頭平行，實現管線扶正對中的目的。

三、便捷式高壓閥門更換器使用方法及使用效果

1.便捷式高壓閥門更換器使用方法

（1）將更換器由上下卡子固定在更換故障部件管線上。

（2）調節千斤頂頭和支撐桿使頂頭進行支撐桿頭內。

（3）調整固定桿高度到操作高度，卸下故障閥門或單流閥兩側的卡箍。

（4）轉動千斤頂使閥門、單流閥、鋼圈兩側管線分開。

（5）取下舊閥門、鋼圈或單流閥。

（6）換上新閥門、鋼圈或單流閥。

（7）上好閥門或單流閥一側的卡箍。

（8）裝好另一側卡箍鋼圈，千斤頂卸力，轉動固定桿管線回到原位，裝好另一側的卡箍完成更換。

（9）對轉動固定桿后，管線仍偏移的，使用扶正器將管線扶正。

（10）調整固定桿使鋼圈進入閥門和管線密封槽內后卸下扶正器，緊固好鋼圈卡箍螺絲，。

（11）取下更換器，操作完成。

2.便捷式高壓閥門更換器使用效果

應用后，操作得到簡化，更換閥門、鋼圈、單流閥不用拆卸相鄰管線，從而避免了使用加力杠、導鏈等工具所造成的安全事故，并節約了故障部件更換作業時使用電氣焊的費用，一次更換作業可節省1500元。該裝置操作方便快捷，降低了更換時間、勞動強度，避免了環境污染，更換時間由120分鐘減少至20分鐘，保證了注水率，實現了地層的平穩注水，其經濟效益是不可估量的。

四、結語

①實際應用表明便捷式高壓閥門更換器選材設計和結構設計達到了設計要求。②便捷式高壓閥門更換器能更換垂直、橫向、傾斜方向上所有的高壓管線及低壓管線的閥門、鋼圈、單流閥和密封墊等，更換時只用拆卸更換部位的連接。③其操作方便快捷，降低了更換時間、勞動強度，防止安全事故的發生，保證了生產順利進行。④便捷式高壓閥門更換器徹底解決閥門更換中存在的問題，使更換時間大大降低，具有優異的經濟效益和社會效益，操作方便快捷，易于推廣。目前該項技術取得專利（專利號201420306799.2）并已成功轉化成產品，正逐步在華北油田二連公司推廣應用，進一步擴大應用范圍，將會取得更為可觀的經濟效益。