閥門銅套支撐器的研制和應(yīng)用

巴菲菲　王有慶

【摘 要】 外輸管線破損時(shí)，需要及時(shí)關(guān)閉使用管線流程，同時(shí)開啟備用管線流程。計(jì)量站外閥組閥門大部分無法配套使用，其中一部分開關(guān)手輪被不法分子盜竊。閥門開啟時(shí)，由于閥門銅套會(huì)隨閥門絲杠旋轉(zhuǎn)下沉，使閥門支撐螺桿頂偏重復(fù)固定螺桿，影響了閥組閥門開啟時(shí)間。閥門銅套支撐器的成功研制有效避免了此類問題，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得良好效果。

【關(guān)鍵詞】 外輸管線 閥組閥門 銅套 支撐器

前 言

墾西新區(qū)902站共有4座計(jì)量站。由于所轄油田油井的高凝油、高含蠟特性，站外設(shè)有加熱升溫爐及控制閥組。每座計(jì)量站都是通過雙線流程閥組進(jìn)行控制輸送至聯(lián)合站。8個(gè)加熱爐閥組閥門全年開啟12次，總計(jì)用時(shí)為300分鐘，單次平均開啟用時(shí)25分鐘。在計(jì)量站外閥組閥門使用閥門型號(hào)DN150、DN200、DN250，銅套支撐距離長(zhǎng)度10.5 、14.5 、16.5厘米。開啟時(shí)，根據(jù)閥門型號(hào)銅套與盤根壓帽之間的長(zhǎng)度，將支撐工具固定在兩者之間。使用不同長(zhǎng)度的螺桿進(jìn)行支撐，管鉗開啟，由于閥門型號(hào)不同，支架距銅套的高度和螺桿的尺寸不匹配，無法調(diào)整需要及時(shí)更換不同長(zhǎng)度螺桿，使閥門打開時(shí)間延長(zhǎng)。再加之螺桿頂住銅套時(shí)易打滑，操作人員需重新固定支撐螺桿使用管鉗來回重復(fù)操作，將閥門絲杠慢慢開啟頂出，整個(gè)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

一、閥門銅套支撐器的設(shè)計(jì)原理與加工

1 、設(shè)計(jì)原理：

該裝置工作原理是：將銅套伸縮支撐工具本體設(shè)計(jì)成中間帶有潤(rùn)滑孔，兩端帶有母口。伸縮體設(shè)計(jì)成兩個(gè)可同時(shí)旋進(jìn)和旋出的可拆卸全絲絲扣桿，絲扣桿的一端旋進(jìn)本體，另一端根據(jù)閥門絲杠直徑焊接加工圓弧形銅套支撐框。使用時(shí)，根據(jù)閥門型號(hào)調(diào)節(jié)好支撐距離安裝在銅套和閥門盤根壓帽之間便可。

2、設(shè)計(jì)加工

2.1 設(shè)計(jì)本體

根據(jù)閥門銅套與盤根壓帽之間支撐距離，將本體設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度為8厘米，外表為六方形狀，兩端內(nèi)孔設(shè)計(jì)成通徑變向內(nèi)絲扣，便于連接伸縮絲扣桿，使之兩端同時(shí)伸長(zhǎng)和縮短，達(dá)到快速伸縮的目的。從而達(dá)到整體伸縮在不同型號(hào)的閥門上使用的效果。

2.2設(shè)計(jì)加工潤(rùn)滑孔

由于本體整體材質(zhì)為碳鋼，內(nèi)部設(shè)計(jì)有變向內(nèi)絲扣，內(nèi)部易出現(xiàn)銹蝕，使絲扣卡阻，調(diào)節(jié)、潤(rùn)滑保養(yǎng)不便。為此我們使用2毫米鉆頭在本體兩端設(shè)計(jì)加工了兩個(gè)2毫米的潤(rùn)滑保養(yǎng)孔，便于內(nèi)外絲扣的維護(hù)保養(yǎng)，使整體調(diào)節(jié)快捷、靈活。

2.3? 設(shè)計(jì)加工全絲伸縮桿

根據(jù)本體設(shè)計(jì)變向內(nèi)絲扣和DN250閥門長(zhǎng)度16.5厘米，設(shè)計(jì)出全絲絲扣。本體長(zhǎng)度為8厘米，兩端伸縮桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)成5厘米。使之伸縮長(zhǎng)度10至18厘米，同時(shí)可安裝在DN150（長(zhǎng)度10.5厘米）至DN250不同型號(hào)閥門使用。

2.4 設(shè)計(jì)圓弧形銅套支撐框

圓弧形銅套支撐框的設(shè)計(jì)在保證閥門開啟過程穩(wěn)定性的同時(shí)，也要使操作人員操作方便，與閥門絲杠吻合度合適，通過測(cè)量確認(rèn)閥門絲杠尺寸：DN250閥門直徑3厘米。圓弧形銅套支撐框的材料設(shè)計(jì)為直徑3.8厘米的碳鋼管，切割成半圓弧形與全絲伸縮桿一端焊接成一體。

二、閥門銅套支撐器的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2.1、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

把加工預(yù)制好的實(shí)物組裝連接，為驗(yàn)證閥門銅套支撐器的使用效果，2018年3月25日，進(jìn)行了組裝實(shí)驗(yàn)（圖2～圖3）。根據(jù)閥門型號(hào)調(diào)整好距離安裝固定在閥門銅套和盤根壓帽之間，便可進(jìn)行閥門開啟操作，整個(gè)操作過程方便、快捷。通過在計(jì)量站外閥組閥門現(xiàn)場(chǎng)使用閥門銅套支撐器裝置，取得了很好的效果。該裝置改進(jìn)簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)適用，適用于各種型號(hào)閥門銅套的支撐開啟。

2.2、效果檢查

把整體改制完成的同套支撐器，加工了4套在注采902站4個(gè)計(jì)量站外閥組投入現(xiàn)場(chǎng)使用，并對(duì)使用情況進(jìn)行了調(diào)查對(duì)比，4次使用閥門銅套支撐器平均時(shí)間由25分鐘降低至4.7分鐘。

2.3 、經(jīng)濟(jì)效益

2.3.1、投入成本：閥門銅套支撐器單個(gè)加工成本為300元，4套0.12萬元。

2.3.2、產(chǎn)出效益：2017年，由于外輸管線破損12次，開啟流程時(shí)間減少17.6分鐘，每次損失原油，（全區(qū)平均單井日產(chǎn)量為4噸，外輸總噸數(shù)為144噸每天，噸油凈效益為2372元），17.6÷60÷24×12×144×2372=5萬元。

2.3.3、2017年902站污染賠償總費(fèi)用為6.2萬元，相比減少污染賠償2萬元。

2.3.4、綜合經(jīng)濟(jì)效益：5+2-0.12=6.88萬元。

三、結(jié)論

通過在現(xiàn)場(chǎng)使用閥門銅套支撐器，取得了很好的效果。新型裝置的使用降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率和安全性。實(shí)現(xiàn)了單人操作，適用于各種型號(hào)的無手輪閥組閥門的開啟。有效地縮短了計(jì)量站外閥組閥門的開啟時(shí)間，具有較高的推廣價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 趙晴? <<工程力學(xué)>>機(jī)械工業(yè)出版社.出版時(shí)間2009年6月

[2] 張琪? <<采油工程原理>>中國(guó)石油大學(xué)出版社.出版時(shí)間2000年