幾種節流閥結構特點對比分析

胡彬彬

摘 要：節流閥是地面壓力控制裝置核心部件，節流閥的工作性能直接決定了地面壓力控制裝置的工作性能，關系到地面節流系統的控制精度和工作可靠性。在不同的鉆井工藝場合下選擇正確的節流閥對降低成本增加效率很重要。本文簡單的介紹一下幾種國內外正在使用的節流閥，分析每種節流閥的結構和工作原理，并對其優缺點進行簡單地分析。

關鍵詞：節流閥;結構;優缺點

目前國內外正在使用節流閥有好多種，下文按其節流部件的結構對它們進行分類比較，簡單的分析一下各種發的優缺點。

一、筒式節流閥

筒式節流閥也稱柱塞式節流閥，它通過圓柱狀閥芯與直孔狀閥座配合實現節流（見圖1）。其閥芯與閥座結構簡單，制作方便。由于在閥芯與閥座重合后通流面積不再變化，所以它的有效調節行程較小，節流面積變化不均勻，所以筒式節流閥節流特性一般。筒式節流閥閥芯閥座由硬質合金一次成型，具有一定的耐磨、耐沖刷能力，閥門出口端安裝有耐磨襯套，防止高壓液體直接沖蝕閥體。閥芯、閥座可翻轉使用，使其壽命增加一倍。閥座安裝后懸臂長度較短，所以它的防震顫功能突出。它的整體結構較和其它節流閥相比較為簡單，重量輕，工作可靠，受損后容易維護。并且價格低廉，廣泛的應用于各油田的節流管匯之中。

二、孔板式節流閥

孔板式手動節流閥的主要節流部分有固定閥瓣和旋轉閥瓣構成，固定閥瓣和旋轉閥瓣都是帶有半圓孔的圓盤結構（見圖2）。通過調整蝸輪傳動裝置，由轉向桿帶動旋轉閥瓣轉動，使旋轉閥瓣與固定閥瓣半圓孔的重合面積變化來實現節流。在旋轉過程中通流面積變化均勻，因此節流特性較好。手動孔板節流閥一般帶有蝸輪傳動裝置，因而使扭矩大大減小，操作輕松、便捷。帶角閥控制器的孔板式截流閥也可實現遠程液壓控制。旋轉閥瓣與固定閥瓣均采用耐沖蝕的特殊材料制成，從而增加使用壽命。孔板式節流閥設有旋轉角度指示裝置，可以較精密的控制流量大小。該節流閥不僅用于節流，還可作密封節流使用。孔板節流閥與筒式節流閥相比節流特性較好，但結構比筒式節流閥復雜。因此價格也較高。

三、針式節流閥

針式節流閥也稱為可調式節流閥，它的閥芯是一個前端帶有錐度的針狀結構，閥芯前端表面噴焊硬質合金，或者閥桿前端焊接整體式硬質合金錐頭（見圖3）。使閥芯具有很好的耐磨和耐沖蝕性能。閥座和閥芯配合部分為硬質合金材質，硬度高，耐沖蝕，閥座與閥體為螺紋連接，連接部分采用合金鋼，具有減震、防脫落功能。兩部分通過焊接成型，使閥座即具有高硬度又具有硬頂的韌性。針式節流閥圓錐狀閥芯與閥座配合實現節流，節流時有效行程長，通流面積變化較為均勻，固其節流特性較好。在一定條件下，閥芯和閥座配合可實現密封作用。但針式節流閥的閥桿懸臂較長，在使用過程中受到垂直與閥桿的橫向力作用，容易產生震顫，使焊接的硬質合金錐頭容易脫落損壞。不過這此問題已通過整體表面噴焊和特殊形式焊接等方法得到解決。

四、固定式節流閥

固定式節流閥與其它可調節式節流閥相比最大的特點就是他沒有可以調節通流面積的閥芯（見圖4），只靠安裝在閥體上固定通徑的油嘴來實現節流。通過更換不同口徑的油嘴實現所需要的節流效果。節流油嘴材料采用陶瓷或硬質合金制造，具有耐沖刷和抗腐蝕的性能。固定節流閥通常應用在油嘴管匯和采油樹等井口設備中。如井底壓力偏高， 可采用多級節流壓井，通常是采用一個固定節流閥與一個可調節流閥串聯運行。