幾種節(jié)流閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對比分析

胡彬彬

摘 要：節(jié)流閥是地面壓力控制裝置核心部件，節(jié)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(guān)系到地面節(jié)流系統(tǒng)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(jié)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(nèi)外正在使用的節(jié)流閥，分析每種節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理，并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡單地分析。

關(guān)鍵詞：節(jié)流閥;結(jié)構(gòu);優(yōu)缺點(diǎn)

目前國內(nèi)外正在使用節(jié)流閥有好多種，下文按其節(jié)流部件的結(jié)構(gòu)對它們進(jìn)行分類比較，簡單的分析一下各種發(fā)的優(yōu)缺點(diǎn)。

一、筒式節(jié)流閥

筒式節(jié)流閥也稱柱塞式節(jié)流閥，它通過圓柱狀閥芯與直孔狀閥座配合實(shí)現(xiàn)節(jié)流（見圖1）。其閥芯與閥座結(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)行程較小，節(jié)流面積變化不均勻，所以筒式節(jié)流閥節(jié)流特性一般。筒式節(jié)流閥閥芯閥座由硬質(zhì)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)較和其它節(jié)流閥相比較為簡單，重量輕，工作可靠，受損后容易維護(hù)。并且價(jià)格低廉，廣泛的應(yīng)用于各油田的節(jié)流管匯之中。

二、孔板式節(jié)流閥

孔板式手動(dòng)節(jié)流閥的主要節(jié)流部分有固定閥瓣和旋轉(zhuǎn)閥瓣構(gòu)成，固定閥瓣和旋轉(zhuǎn)閥瓣都是帶有半圓孔的圓盤結(jié)構(gòu)（見圖2）。通過調(diào)整蝸輪傳動(dòng)裝置，由轉(zhuǎn)向桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥瓣轉(zhuǎn)動(dòng)，使旋轉(zhuǎn)閥瓣與固定閥瓣半圓孔的重合面積變化來實(shí)現(xiàn)節(jié)流。在旋轉(zhuǎn)過程中通流面積變化均勻，因此節(jié)流特性較好。手動(dòng)孔板節(jié)流閥一般帶有蝸輪傳動(dòng)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程液壓控制。旋轉(zhuǎn)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?？装迨焦?jié)流閥設(shè)有旋轉(zhuǎn)角度指示裝置，可以較精密的控制流量大小。該節(jié)流閥不僅用于節(jié)流，還可作密封節(jié)流使用?？装骞?jié)流閥與筒式節(jié)流閥相比節(jié)流特性較好，但結(jié)構(gòu)比筒式節(jié)流閥復(fù)雜。因此價(jià)格也較高。

三、針式節(jié)流閥

針式節(jié)流閥也稱為可調(diào)式節(jié)流閥，它的閥芯是一個(gè)前端帶有錐度的針狀結(jié)構(gòu)，閥芯前端表面噴焊硬質(zhì)合金，或者閥桿前端焊接整體式硬質(zhì)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(zhì)合金材質(zhì)，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?shù)捻g性。針式節(jié)流閥圓錐狀閥芯與閥座配合實(shí)現(xiàn)節(jié)流，節(jié)流時(shí)有效行程長，通流面積變化較為均勻，固其節(jié)流特性較好。在一定條件下，閥芯和閥座配合可實(shí)現(xiàn)密封作用。但針式節(jié)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(chǎn)生震顫，使焊接的硬質(zhì)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(jié)流閥

固定式節(jié)流閥與其它可調(diào)節(jié)式節(jié)流閥相比最大的特點(diǎn)就是他沒有可以調(diào)節(jié)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(shí)現(xiàn)節(jié)流。通過更換不同口徑的油嘴實(shí)現(xiàn)所需要的節(jié)流效果。節(jié)流油嘴材料采用陶瓷或硬質(zhì)合金制造，具有耐沖刷和抗腐蝕的性能。固定節(jié)流閥通常應(yīng)用在油嘴管匯和采油樹等井口設(shè)備中。如井底壓力偏高， 可采用多級節(jié)流壓井，通常是采用一個(gè)固定節(jié)流閥與一個(gè)可調(diào)節(jié)流閥串聯(lián)運(yùn)行。