新型防噴器翻轉裝置的研制與應用

李華（中國石化勝利石油工程公司黃河鉆井管具公司，山東 東營 257000）

新型防噴器翻轉裝置的研制與應用

李華（中國石化勝利石油工程公司黃河鉆井管具公司，山東 東營 257000）

防噴器是井控設備的核心組件，防噴器質量和性能的好壞直接影響油氣井壓力控制的成敗，但由于防噴器規格種類多，整機重量不等，體積龐大，在維修、清洗或運輸時需要進行0～90°的翻轉，費時、費力，安全及可靠性均不高。針對這種情況，設計和制作了防噴器翻轉裝置。使用該設備對防噴器進行翻轉時，施工作業簡單，速度快、效率高，大大降低了安全風險。

防噴器；翻轉；安全風險；研制

在石油鉆井中，防噴器作為井控關鍵設備，檢修質量至關重要。按照《SY∕T6160防噴器的檢查和維修》行業標準，需對防噴器的主通徑偏磨量，螺栓或栽絲孔，鋼圈槽等進行詳細檢查、維護、保養和檢修，受防噴器形狀和高度影響，需將防噴器吊高和翻轉方能完成檢測項目，此外，在防噴器運輸過程中，受防噴器重心和形狀的影響，需要將防噴器放倒運輸，此種情況下，也需要對防噴器進行翻轉，以增加防噴器與車廂的接觸面積，降低重心，保證行車安全。

車間使用的防噴器品種、規格較多，體積龐大，外形尺寸差別較大，由于沒有專用工具翻轉，目前檢查防噴器底部采用的是使用吊車吊起檢查，嚴重違反了安全管理規定，此外，對防噴器進行翻轉時，翻轉到最后吊車無法控制防噴器，防噴器會突然倒向地面，人員如果防護不到位，會造成人身傷害，另外，防噴器的棱角會夾扁鋼絲繩，吊起時鋼絲繩可能突然斷裂，存在較大的安全隱患。為了保障安全生產，提高防噴器的檢修質量，保證行吊安全，黃河管具公司與中原銳實達石油設備有限公司合作成功研制出了“防噴器翻轉裝置”。

1 防噴器翻轉裝置的結構及優點

該裝置主要由電路部分、液壓部分和翻轉機構三部分組成。電路部分具有電機過載及斷相保護功能，電子限位控制系統，可以精確把握防噴器的旋轉角度，通過設備上的接近傳感器，做到位置定位準備迅速。液壓部分主要由油箱、電動機、閥塊、調速閥組成。翻轉機構由底座油缸、角度油缸、主工作臺、檢修臺等組成，各個部件通過鉸鏈座連接組合而成（圖1）。

圖1 防噴器翻轉裝置翻轉機構示意圖

2 防噴器翻轉裝置工作原理

防噴器翻轉裝置啟動設備前，認真檢查液壓系統連接部位有無松動，檢查電路系統插接牢固、可靠；校驗接近傳感器是否工作正常；檢查翻轉裝置固定壓板和螺栓，確保螺栓無松動、螺母緊固壓板使設備牢固地固定在地面。

讓防噴器法蘭朝下，安全穩妥地將防噴器吊放在翻轉臺面上，鏈條一端從固定板孔中穿過后轉90°卡死凹槽內，鏈條另一端在防噴器上可靠拉緊固定后，從另一側固定板孔中穿過轉90°卡死。裝卸防噴器時，翻轉動作必順停止。按下底座缸縮回按鈕，此時主工作臺與檢修工作臺也是成90°一起整體翻轉，防噴器緩緩地由直立狀態翻轉至水平狀態，到極限位置后翻轉動作停止。

按下角度缸伸出按鈕，此時檢修工作臺不動，主工作臺緩緩地由直立狀態，翻轉至水平狀態，到翻極限位置后翻轉動作停止，這時設備本體處在展平態。崗位員工從設備兩側的爬梯上去，檢查防噴器鋼圈槽、閘板腔室的損壞情況。

在整個運轉作業中，角缸動作與底缸動作互斥，只能單一接收命令動作；當按底缸伸出或縮回按鈕后，在未完成指令或未到相關工作狀態時，按下角缸伸出或縮回按鈕是對此時設備動作不起作用的；液壓系統的正常工作壓力應為8～16MPa，可以通過調節系統溢流閥壓力值調節，設備翻轉速度可以通過調節閥塊上的雙向節流調速閥手輪，調節至所需速度。

3 主要創新點

為保證裝置安全平穩運行，該裝置在研制過程中增加了多處故障報警。主要包括同一組油缸的兩個線圈互鎖，角度缸和底座缸電磁閥互鎖。三個限位開關全部檢測不到報警；三個開關全檢測到一樣報警。電磁閥所有線圈不動作，5分鐘后，油泵停止，需再次按下油泵啟動。油缸正在伸出過程中，按油缸縮回按鈕，報警燈點亮，反之相同。

4 現場應用

該設備自2015年年底安裝在井控車間以后，通過對崗位員工的操作培訓，職工熟練掌握該設備的操作技能，該設備廣泛應用于防噴器供井出廠、回收返廠、檢修作業過程中，截至目前，使用頻次1200余次，使用效果尚佳。改變了職工以往使用龍門吊對防噴器進行翻轉的操作陋習，進一步規范了操作。

5 結語

（1)通過設計、分析與現場應用，表明該設備結構合理，性能可靠，可以滿足油田井控車間防噴器檢修、供井出廠和回收返廠的需要。

（2）防噴器翻轉裝置現場應用成功，解決了以往龍門吊鋼絲繩翻轉防噴器作業中存在強沖擊載荷對龍門吊和鋼絲繩造成破壞的高風險作業，降低了鋼絲繩的采購成本和設備損壞率，提高了效益。

（3）該裝置的成功研制，改變了過去簡單粗放、多人操作的工作方式，現在只需點擊按鈕、操控擋桿，就可在1-5分鐘以內實現對防噴器90°的翻轉，降低了工人勞動強度。

（4）該設備投入使用，規范了防噴器的檢修程序，進一步提高防噴器的檢修質量。

[1]防噴器翻自動翻轉裝置的研究與應用---《實用技術》西部鉆探吐哈公司.

李華（1984-），男，工程師，從事井控設備管理工作。