自吸分體式閘板對提高注聚質量的作用與意義

孫志剛

摘要：文章以改變注聚站管匯流程閘閥閘板結構方式為例，對注聚站閘閥的故障原因進行了分析、對閘板的結構進行了改進，現場應用取得了良好的效果，延長了注聚站閘閥的使用壽命，降低了職工的勞動強度，并對注聚站注聚質量的提升產生了不可替代的作用和意義。

關鍵詞：注聚站;閥門;質量

目前，國內油田普遍采用三次采油技術提高油藏采出率，采用聚合物-- 部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）驅油，為實現污水的循環利用，油田采出水經處理后，會再次用于注聚生產中，污水與聚合物母液通過靜態混和器的充分混合，經高壓管匯注入單井，但目前的污水處理工藝，沒有達到生產所要求的理想程度，由于配置混合液的污水其復雜多變的性質會使它腐蝕管匯及流程上的閥門。

1.????? 注聚站污水水質情況調查

六區3-5和二區非均注聚站相所用的污水都是來自二號聯合站，由于六區7# 注聚站和二區13# 注聚站都在用水前端，水質礦化度和污水含污量更高。2018年3月對二號聯污水水質情況作了一次詳細的調查（表1）：

由表1看出，二號聯污水的礦化度都在10000mg/L 左右，其中鈣鎂離子和油污的含量都很高，嚴重腐蝕了管匯流程閥門和其他設備。

2.????? 注聚站閘閥使用情況調查

注聚大隊共有180多臺注聚泵，分布在7個注聚站，使用中的閘閥共

有300多個，經過多年注入，閘門損壞嚴重，從2016年起，三年累計更換閘閥150余個，其中閘板脫落的閘閥達85%以上，為了不影響生產，只能停泵停注，從流程中割下損壞的閘閥重新更換，如果是管匯流程的上流閥門損壞，更換時需要停注整個注聚站的污水，帶增壓泵的井，還需要停增壓泵。閘板脫落給注聚站日常生產帶來了極大的困擾，嚴重影響了注聚質量的提升。

2.1?? 注聚站閘閥的工作原理

注聚站管匯流程使用閘閥控制高壓管匯流液體的流速和流動方向，閘閥的閘板隨閥桿一起作直線運動，通常在升降桿上有螺紋，通過閥門頂端的螺母以及閥體上的導槽，將旋轉運動變為直線運動，也就是將操作轉矩變為操作推力，它的原理：轉動手輪，通過手輪與閥桿螺紋的進、退，提升或下降與閥桿連接的閘板，達到開啟與關閉的作用。

2.2?? 注聚站閥門閘板脫落的原因分析

（1）頻繁開啟或關閉閥門，閘板與閥桿連接部位間隙增大，閘板脫落。

（2）污水長期腐蝕閘板，閘板雙耳損壞，運動時閘板脫落。

（3）水錘和氣蝕作用的影響（圖1、圖2）。

3.????? 分體自吸式閘板的應用

為解決注聚站管匯流程閘板經常脫落的這一難題，經過反復試驗，根據物性改變的原理，研制出“分體自吸式閘板裝置”，把閘板分成上、下兩部分，上部閘板頭采用35絡鉬制成，通過燕尾槽與下部的閥體連接，在閘板的凹槽處鑲嵌一塊直徑1.5、高2.0cm 的永性磁鐵，讓閘板具有自吸功能，增加它的防脫性。

技術關鍵：（1）由于閘板采用分體處理、燕尾槽連接，實現了局部更換，節約了材料費。（2）局部改變了原材料的性質，賦予了新的功能，打開閥門時，永磁性磁鐵與導桿直接相連，增加了閘板的吸附、防脫功能。閘板頭采用35絡鉬制成，優勝于原來的碳鋼材料，它是碳量0.25%～0.60%的碳素鋼。除碳外還含有少量錳（0.70%～1.20%）。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學性能和防腐性能。能夠達到的最高硬度約為HRC55（HB538），σb 為600～1100MPa。所以在中等強度水平的各種用途中，能得到最廣泛的應用，可大量用于制造各種機械零件。永磁鐵（perma- nent magnet），即永久性磁鐵，具有寬磁滯回線、高矯頑力、高剩磁，一經磁化即能保持恒定磁性的材料。又稱永磁材料、硬磁材料。

4.????? 現場應用后對注聚質量的管理有了很大提升

2019年5月，將“分體自吸式閘板”應用到7# 配注站大泵房的31XB443管匯流程上，對脫落的上流閘門的閘板進行了個體更換，避免了對閥門的整體切割，降低了勞動強度，保證了注聚質量（圖3、圖4）;同時減少了停注，增加母液注入20m3，直接經濟效益1.5萬余元。使用分體自吸式閘板后，注聚站管匯流程閥門的故障率降低了25%，提高了閥門的使用效率，節約了材料費，提高了注聚時率，并達到了清潔生產的目的。

5.????? 結論

閥門的損壞是生產中經常遇到的問題，應用新材料新方法提高閥門的使用壽命，才是最有效的途徑。本文通過改變閘板的結構、更新閘板的制作材料，有效地延長了閥門的使用壽命，提高了注聚質量，降低了職工的勞動強度，實現了清潔生產。

參考文獻：

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