靜水試壓機常見高壓水路故障及解決對策

馬海風，陳 蓉

（1.青海油田地面集輸工程公司，甘肅敦煌 736202；2.青海油田客運服務公司，甘肅敦煌 736202）

0 引言

API 5CT 標準規定套管加工廠家需對加工的套管進行水壓試壓，公司現使用的靜水試壓機為SYJ340-70 型套管靜水試壓機，其主要結構包括密封頭、移送機構、輔助機構、水路撬塊、泵站、控制柜等組成。據初步統計，靜水試壓機90%以上故障問題出現在高壓水路控制方面，主要表現有套管密封壓力加不上、套管密封后壓力保不住、套管加壓加不上、套管加壓后保不住等高壓水路常見問題。介紹各條高壓水路控制的流程，通過各個流程中試壓液的流向，可更加清楚地判斷出故障的所在位置，進而提出解決對策。

1 套管試壓流程

SYJ340-70 型套管靜水試壓機試壓前需確保增壓缸降到位、移動小車退到位、固定夾松開到位、活動夾松開到位、平移機構退到位、升降架降到位、先導式排氣泄壓閥打開、密封泄壓單向閥關閉等作為試壓前的初始狀態，套管正式試壓過程如流程圖1 所示。

2 高壓水路流動路線

靜水試壓機水路控制組件及其管線簡圖如圖2 所示，結合圖1 分析，套管試壓過程中高壓水路主要由5 條流動路線組成。

圖1 套管試壓流程

圖2 靜水試壓機水路控制組件及其管線

（1）增壓缸注水過程水路流動路線：儲水罐→手動閥1→離心泵→進水單向閥→增壓缸。

（2）密封頭密封過程水路流動路線：增壓缸→密封加壓單向閥→密封加壓液控單向閥→接箍端密封加壓進水孔（光管端密封加壓進水孔）→接箍端固定密封頭（套管端活動密封頭）。

（3）套管加壓過程水路流動路線：增壓缸→鋼管加壓單向閥（密封加壓單向閥）→鋼管加壓液控單向閥（密封加壓液控單向閥）→鋼管加壓進水孔（接箍端密封加壓進水孔和光管端密封加壓進水孔）→接箍端固定密封頭（套管端活動密封頭）。

（4）套管灌注過程水路流動路線：儲水罐→手動閥2→灌注泵→灌注單向閥→接箍端固定密封頭→套管→套管端活動密封頭→先導式排氣泄壓閥。

（5）套管泄壓過程水路流動路線：接箍端固定密封頭（套管端活動密封頭）→接箍端密封加壓進水孔（光管端密封加壓進水孔）→密封加壓液控單向閥→密封加壓單向閥→密封泄壓單向閥→密封泄壓液控單向閥→集水池。

3 各高壓水路流動路線中常見故障部位及解決對策

據初步統計，靜水試壓機高壓水路常見故障部位多發生在閥體或密封頭處，5 條高壓水路流動路線中常見故障及解決對策詳述如下。

3.1 增壓缸注水過程故障及解決對策

增壓缸注水過程水路流動路線中常見故障部位出現在進水單向閥處，進水單向閥三維結構如圖3 所示。故障表現為：套管密封時，密封壓力始終無法達到設定壓力。故障原因為閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成密封不嚴，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

圖3 進水單向閥

3.2 密封頭密封過程故障及解決對策

密封頭密封過程水路流動路線中常見故障部位出現在密封加壓液控單向閥、接箍端固定密封頭或套管端活動密封頭處，密封加壓液控單向閥三維結構如圖4 所示，接箍端固定密封頭和套管端活動密封頭的內部結構如圖5、圖6 所示。

圖4 液控單向閥

圖5 接箍端固定密封頭

圖6 套管端活動密封頭

（1）密封加壓液控單向閥故障及解決對策。故障表現為：套管密封時密封壓力達到設定值后，灌注時密封壓力不斷下降直至試壓液從密封頭處流出。故障原因為閥芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成密封不嚴，試壓液泄漏。解決對策是將兩端密封頭密封加壓進水孔更換成封閉接頭，如密封壓力達到設定值后保壓階段壓降明顯，則可判斷出故障點在密封加壓液控單向閥處。需清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

（2）兩端密封頭故障及解決對策。接箍端固定密封頭及套管端活動密封頭處故障表現為：套管密封時，密封壓力始終無法達到設定壓力，或密封壓力達到設定值后，灌注時密封壓力不斷下降直至試壓液從密封頭處流出。故障原因為密封頭內部密封圈損壞或磨損、水封圈損壞或變形等，造成密封壓力不斷下降直至試壓液從密封頭處流出。解決對策是將兩端密封頭密封加壓進水孔更換成封閉接頭，如密封壓力達到設定值后的保壓階段密封壓力無明顯下降，則可判斷出故障點在兩端密封頭處，再分別測試到具體密封頭，最后更換密封頭內的密封圈或水封圈。

3.3 套管加壓過程故障及解決對策

套管加壓過程水路流動路線中，常見故障部位在鋼管加壓液控單向閥處，鋼管加壓液控單向閥三維結構也如圖4 所示。故障表現為：套管壓力達到設定值后，保壓時套管壓力下降過快，致使試壓數據不合格。故障原因為閥芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成保壓時密封不嚴，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

3.4 套管灌注過程故障及解決對策

套管灌注過程水路流動路線中常見故障部位在灌注單向閥、先導式排氣泄壓閥處，灌注單向閥三維結構如圖7 所示，先導式排氣泄壓閥三維結構如圖8 所示。

圖7 灌注單向閥

圖8 先導式排氣泄壓閥

（1）灌注單向閥故障及解決對策。故障的表現形式為：套管灌注完成后灌注單向閥密封不嚴，致使套管加壓時套管壓力始終達不到設定值。故障原因為閥芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成套管加壓時密封不嚴，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

（2）先導式排氣泄壓閥故障及解決對策。故障的表現形式為：套管灌注完成后，先導式排氣泄壓閥無法完全關閉或密封不嚴，致使套管加壓時套管壓力始終達不到設定值。故障原因為閥芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成套管加壓時密封不嚴，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

3.5 套管泄壓過程故障及解決對策

套管泄壓過程水路流動路線中常見故障部位在密封泄壓液控單向閥，密封泄壓液控單向閥三維結構也如圖4 所示。故障表現為：套管密封時，密封泄壓液控單向閥無法完全關閉或密封不嚴，致使套管密封時密封壓力始終達不到設定值。故障原因為閥芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成套管密封時密封不嚴，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

4 結語

針對SYJ340-70 型套管靜水試壓機常見高壓水路故障，通過對5 條高壓水路流動路線中出現問題的癥狀，快速準確地判斷出問題所在位置及出現問題的原因，提出具體的解決方案，減輕了設備維修人員的勞動強度，確保設備修理的快速及時性，對整個套管加工產量的提升具有積極作用。