250型闸门压盖拆装工具的研制及应用
时间：2022-09-09 15:05:05 来源：千叶帆 本文已影响人
[摘 要]本文通过对油田常用的250型闸门在生产过程中的损坏原因分析，针对现场维修缺少匹配的拆卸工具的实际情况，提出了解决方法以及相应的工具设计，在应用过程中取得了较好的效果。
[关键词]250型闸门压盖拆装工具；环保；降耗
中图分类号：TP3-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0210-01
1、现状及问题
1.1生产现状
随着油田开发的不断深入，油田普通的250机采井口上使用最多的是250阀门，250阀门工作压力为21Mpa，油管头通径为160mm，可以在-29～121℃范围内使用。此类闸门根据生产实际状况长期反复开关，损坏率极高。在日常生产中由于闸门损坏造成油水井停产、停注、环境污染、土地纠纷等问题经常出现。在现场维修阀门时没有专用工具，常规情况下采取的处理方式是整体更换阀门。致使处理的时间长，还造成原材料的浪费。针对以上问题研制250型闸门维修工具，应用在油田生产中。
1.2 250阀门的结构
250阀门材质为碳钢由手轮、锁紧螺母、丝杠、铜套子、黄油嘴、大压盖、密封圈、闸板、及阀体组成。
手轮固定在铜套子外部并由锁紧螺母锁住防止脱落，黄油嘴用来加注黄油到丝杠和铜套子之间起到润滑作用。铜套子固定在大压盖上，大压盖通过密封圈固定在阀体中间部分。
1.3常見问题以及原因
井口采油树250型闸门最常见的问题为：
（1）250型闸门黄油嘴处渗水，丝杠处渗水。分析原因：丝杠密封圈损坏，密封圈主要是一种可对两个方向起到密封作用的密封元件，主要材料为合成橡胶在冬季生产中由于室外气温比较低，密封圈遇冷收缩，黄油粘度降低润滑也不好，丝杆在旋转过程中增大了摩擦阻力，密封圈极易损坏，导致液体从黄油嘴或丝杠处渗出。
（2）250型闸门关不严，刺水，渗水。分析原因：250型闸门闸板有杂质，由于抽油机井需要热掺水伴随着从地下采出的油水混合物混合后一起输送到计量回油管线中，油水混合物中伴随着大量的杂质及一些弱酸物质，杂质会堆积到闸板与阀体之间导致闸门关不严，刺水，渗水。
（3）250型闸门大压盖丝扣处渗水。分析原因：250型闸门大压盖密封圈损坏不严，大压盖密封圈同样处在弱酸工作环境中，弱酸对密封圈有一定的腐蚀作用，长期以来导致密封圈破损、断裂导致大压盖和阀体密封不严丝扣处渗水。
（4）丝杆上铜套子损坏。分析原因：使用不当及铜套子正常磨损，250阀门丝杠作用是带动闸板上下运动开关闸门的开度控制液体的排量。250阀门安装在室外丝杠表面会有尘土等进入，丝杠旋转时尘土会随着丝杠一起进入到铜套子中，加速了铜套子的磨损，导致250阀门开关不灵活影响正常生产。
1.4常用的处理方法
用1200mm管钳及加力杠对250型闸门压盖拆解，将内部配件进行维修或更换维修不了的整体更换闸门。由于1200mm管钳扭矩为700N/m，对于长期没有拆解的闸门压盖扭矩偏小，会造成管钳弯曲变形及损坏，维修工作无法正常进行，延长了闸门修复的时间，影响了正常生产。
2、研制的工具结构及使用方法
2.1工具结构
针对以上原因，研制了第一代现场拆卸250型闸门压盖工具，材质是低碳钢根据250阀门大压盖的尺寸设计了相应尺寸的C型扳手，将扳手卡在阀门的大压盖位置，维修工人用大锤从某一个角度敲打C型扳手的手柄拆卸大压盖。第一代现场拆卸250阀门压盖工具在使用上效果明显优于用管钳和加力杆组合拆卸工具，但是在使用过程中同样出现了扳手在敲击过程中震落的现象，还需要重新将C型扳手卡在阀门压盖处进行下一次的击打来完成拆卸阀门压盖的目的，提高的工作效率不高。
在经过第一代工具研制的过程中总结经验不断实验又研制了第二代250型阀门大压盖拆卸工具，工具结构由四部分组成：1圆形套筒，2六角套筒，3固定螺栓，4击打手柄组成。工具材质使用低碳钢，最大扭矩1200N/m，相比1200mm管钳扭矩为700N/m增加了500N/mn扭矩，由于采用低碳钢抗变形能力得以改善，能够解决特殊情况下管钳无法处理的问题。
第二代250型阀门大压盖拆卸工具由于设计巧妙，使用方便可提高工作效率受到维修工人的一致好评，第二代大压盖拆卸工具在使用过程中也出现一些弊端，例如在油气浓度比较大的工作环境需要防爆，大锤击打拆卸工具的手柄会产生火花，容易发生爆炸造成生产事故以及人员伤亡或损坏油田设施。
第三代250型大压盖拆卸工具在第二代的基础上在击打手柄上添加和合金铜的成分，同时击打手柄由原来的宽度30mm增加到50mm，在改变材质的情况下增加手柄的宽度，在实验室做机械强度实验时最大扭矩为13001200N/m机械强度没有改变。由于加入了合金铜成分起到了防爆作用，用大锤敲击不会产生给火花保证了安全生产。
大压盖拆卸工具结构原理
2.2使用方法
将内六角圆形的套筒对正闸门大压盖推入到位后，然后将圆形套筒上的四条固定螺栓用扳手紧固，维修工人用大锤从各个方位击打拆装工具的手柄处，达到快速拆开闸门大压盖的目的。
2.3现场应用情况
250型闸门压盖拆装工具研制后经过不断改进，增加了低碳钢的型号和合金铜的成分使其具有了更高的机械强度和防爆效果，同时缩短了拆装工具上手柄的尺寸，更便于携带工具。改进后的拆装工具在油田中推广应用20套，以在XX厂XX矿XX工区应用中为例，对一年中使用该工具维修250阀门数据进行统计，该工区共有油井及水井140口，安装250阀门共有500个左右，由于阀门安装在不同的时间段，使用的频率有高有低，导致闸门出现各种各样的故障，使用该工具维修的250阀门和前一年没有使用闸门维修工具进行对比，没有使用该维修工具前一年出现故障的闸门为122个修复102个，耗费总工时为308小时，次年出现故障的闸门为130个，修使用该修改工具后修复128个，耗费总工时150小时，和前一年进行对比修复的数量增加了，耗费的总共时减少了一半，提高了维修效率节约了生产成本。
3、结论及认识
（1）分析清除闸门损坏原因有助于提高维修闸门的工作效率；
（2）高硬度大扭矩低碳钢工具的使用有效解决管钳抗变形能力相对较差的弊端；
（3）着力方式的改变，根据动量守恒原理，利用大锤瞬间冲量更有助于拆开难以打开的闸门，减轻了维修人员劳动强度。
从对拆解250型闸门压盖工具的应用效果来看，该工具能够有效的快速修复在生产中损坏闸门，充分地发挥了该工具的优越性，使用该工具修复可以大大减少维修人员的劳动强度并降低经济损失，并达到了修旧利废、节能降耗、降低成本的目的，值得大范围在油田中推广应用。
参考文献
[1]王玉环，赵杰，何永福，史志伟，王波.文卫马油田老井复查长关井恢复及扩边研究[J]，内蒙古石油化工，2002.3.2，第28卷，147-148；
[2]李小冯.葡萄花油田长关油井再利用潜力分析研究[D]，大庆石油学院硕士研究生论文，2008.2.25，1-2；
作者简介
夏元林，性别：男，籍贯：黑龙江省，兰西县。现有职称：采油技师，工作单位：大庆油田有限第十采油厂第四油矿十厂四矿，论文方向：采油工程。 相关热词搜索：压盖，拆装，闸门，研制，工具，
