異型閥門檢驗(yàn)快速接頭的研究

李　祚，毛升好，張　征，南　斌，王　南，杜立劍

1.中國石油長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心（陜西西安710018）

2.中國石油長慶油田分公司第一采氣廠（寧夏銀川750006）

3.中國石油大慶油田裝備制造集團(tuán)檢測中心（黑龍江大慶163513）

■質(zhì)量安全論壇

異型閥門檢驗(yàn)快速接頭的研究

李祚1，毛升好1，張征2，南斌1，王南3，杜立劍1

1.中國石油長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心（陜西西安710018）

2.中國石油長慶油田分公司第一采氣廠（寧夏銀川750006）

3.中國石油大慶油田裝備制造集團(tuán)檢測中心（黑龍江大慶163513）

針對(duì)油氣田小通徑異型閥門質(zhì)量檢驗(yàn)過程中的技術(shù)難題，結(jié)合異型閥門的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)有的檢驗(yàn)技術(shù)，查閱了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，引入了先進(jìn)的快速螺紋連接器。通過軟管連接到試驗(yàn)機(jī)，并從閥門固定和確定螺紋種類兩方面對(duì)檢驗(yàn)裝置提出了改進(jìn)建議。

異型閥門；質(zhì)量檢驗(yàn)；快速螺紋連接器；螺紋

1　異型閥門簡介

異型閥門特指形狀結(jié)構(gòu)奇特的小通徑閥門，主要為針形截止閥和球閥，公稱通徑包括DN3、6、10、15、20、25、32、40mm，公稱壓力1.6～42MPa，多用于石油天然氣工藝管路上，有直通式、角式、異軸式、三通式等多種，連接方式主要為內(nèi)螺紋、外螺紋、卡套、焊接，材料主要為不銹鋼和少量銅制。

以下為檢驗(yàn)中最常見的幾種異型閥門，如圖1所示。

2　現(xiàn)有的檢驗(yàn)技術(shù)

前往多個(gè)閥門制造和檢驗(yàn)單位調(diào)研，目前國內(nèi)檢驗(yàn)異型閥門的設(shè)備主要采用上下頂壓式，見圖2。

通過上下對(duì)夾固定閥門，同時(shí)利用端面密封。上下對(duì)夾的方式只能解決直通式的閥門試驗(yàn)，對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的閥門無法進(jìn)行試驗(yàn)。

為解決不同軸異型閥門檢驗(yàn)問題，觀察到絕大多數(shù)異型閥門都是采用螺紋連接。采用卡套、焊接連接端的異型閥門，其中大部分拆下部件后也可轉(zhuǎn)變?yōu)槁菁y。為進(jìn)一步驗(yàn)證可行性，查閱了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3　異型閥門相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

3.1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1JB/T 7747-2010《針形截止閥》［1］

閥體連接端的形式有：焊接、螺紋連接和卡套連接等。內(nèi)螺紋連接應(yīng)采用圓錐管螺紋，圓錐管螺紋應(yīng)符合GB/T 7306.2-2000和GB/T 12716-2002的規(guī)定。螺紋尺寸與公稱尺寸DN的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1。

外螺紋連接采用管螺紋或普通螺紋，采用管螺紋時(shí)應(yīng)符合GB/T 7307-2001的規(guī)定；采用普通螺紋時(shí)應(yīng)符合GB/T 196-2003、GB/T 197-2003的規(guī)定。螺紋尺寸與公稱尺寸DN的對(duì)應(yīng)關(guān)系按JB/T 1754-2008的規(guī)定或按訂貨合同的要求選用。外螺紋連接采用普通螺紋時(shí)，連接端應(yīng)帶有接頭、接頭螺母和接頭墊等零件、接頭、接頭螺母和接頭墊按JB/T 1754-2008的規(guī)定或訂貨合同的要求。

表1　內(nèi)螺紋尺寸與公稱尺寸的對(duì)應(yīng)關(guān)系

圖1　常見異型閥門

圖2　上下對(duì)夾式密封

3.1.2GB/T12224-2005《鋼制閥門一般要求》

螺紋連接端：端部連接應(yīng)符合GB/T 7306-2000規(guī)定的55°密封管螺紋。如果用戶提出要求，也可以按GB/T 12716-2002規(guī)定的60°密封管螺紋。

3.1.3GB/T 12237一2007《石油、石化及相關(guān)工業(yè)用的鋼制球閥》

螺紋連接端，螺紋按GB/T 7306.2的規(guī)定，螺紋端的最小壁厚按相關(guān)規(guī)定；螺紋孔應(yīng)與閥體通道同軸，在端部應(yīng)當(dāng)有一個(gè)螺紋齒高度一半的倒角。訂貨合同另有要求時(shí)按訂貨合同要求。

3.1.4GB/T 21385-2008《金屬密封球閥》

內(nèi)螺紋連接端的螺紋按GB/T 7306-2000的規(guī)定，或按訂貨合同的要求。

3.2標(biāo)準(zhǔn)匯總

通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)，主要的螺紋型號(hào)如表2所示。

針對(duì)異型閥門連接端多為螺紋的特點(diǎn)，考慮到可以改變上下頂壓對(duì)夾的方式，改為螺紋連接［2］。然而目前的螺紋連接基本靠手?jǐn)Q緊，在螺紋部分還需要纏繞密封帶，如果運(yùn)用到閥門檢驗(yàn)上，將產(chǎn)生很大的勞動(dòng)量，效率也低下。而閥門的壓力試驗(yàn)只需要臨時(shí)密封，為滿足批量化檢驗(yàn)的要求，需要一種新型的螺紋快速連接方法。

表2　螺紋種類匯總

4　改進(jìn)措施

4.1采用先進(jìn)連接技術(shù)

采用美國進(jìn)口的快速螺紋連接器，只需通過操作手柄即可能瞬間連接和密封螺紋接頭，免除了人工手?jǐn)Q螺紋的費(fèi)時(shí)、費(fèi)力操作，提高生產(chǎn)效率［3］。內(nèi)置拼合螺紋夾爪設(shè)計(jì)，無須扭力扳手或密封膠，連接器都能安全可靠地跟測試件密封連接，構(gòu)造堅(jiān)固耐用，見圖3。

圖3　螺紋連接器

工作原理：連接器的螺紋分為幾瓣，套在工件的螺紋上后，分瓣的螺紋收縮或者膨脹，與工件螺紋咬合，依靠螺紋端部的O型圈實(shí)現(xiàn)軟密封［4］。

夾緊和密封設(shè)計(jì)在壓力不斷變化下，連接器也能緊緊地抓住測試件。在工作壓力內(nèi)，測試壓力越高，連接器就越能夠緊密地夾進(jìn)測試件的螺紋里，密封效果就越好［5］?？焖俾菁y連接器主要參數(shù)見表3。

表3　快速螺紋連接器主要參數(shù)

4.2使用軟管連接

由于異型閥門結(jié)構(gòu)各異，必須改變上下頂壓的連接方式，改為采用高壓軟管連接。閥門兩端連接快速接頭，再通過軟管與壓力源連接，見圖4。

圖4　連接示意圖

5　結(jié)論與建議

1）由于采用軟管連接，必須保證閥門固定。一是防止閥門在試驗(yàn)過程中飛出造成安全風(fēng)險(xiǎn)；二是固定后方便檢驗(yàn)員借助工具，啟閉閥門手輪。

2）重點(diǎn)開展好以下兩方面工作：做好分析統(tǒng)計(jì)，持續(xù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場螺紋規(guī)格型號(hào)，分析出占比例較大的幾類閥門螺紋型號(hào)；與閥門制造廠家、現(xiàn)場采購單位溝通，讓其提供螺紋規(guī)格型號(hào)等相關(guān)數(shù)據(jù)。

［1］全國閥門標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).針形截止閥：JB/T 7747-2010［S］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

［2］全國閥門標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).工業(yè)閥門壓力試驗(yàn)：GB/T 13927-2008［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

［3］中國石油化工集團(tuán)施工技術(shù)淄博站.閥門檢驗(yàn)與管理規(guī)程：SH 3518-2013［S］.北京：中國石化出版社，2013.

［4］孫廣聚，王明義，劉玉臣.閥門密封試驗(yàn)裝卡方式的分析與探討［J］.閥門，1996（2）：7-12.

［5］陸培文.閥門的試驗(yàn)與檢驗(yàn)［M］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

Aiming at the technical problems encountered in the quality inspection process of the small diameter special valves used in oil and gas fields，an advanced quick thread connector was introduced according to the structure characteristics of the special valves，the existing inspection technology and the relevant standards，and it is connected to testing machine through a hose.The improvement sug?gestions to the inspection device are put forward from the fixing of the valves and the determination of thread type.

special shape valve；quality inspection；quick thread connector；thread

李祚（1990-），男，主要從事油氣田產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測工作。

本文編輯：左學(xué)敏2016-06-28本文編輯：尉立崗

2016-06-30