超高压采气井口平板闸阀密封结构技术研究

通过对平板闸阀几种主要的密封结构进行分析,认为密封副工艺尺寸链及位置公差、密封副之间的加工精度和阀座端面O形圈、非金属密封压缩量或波形弹簧的预紧力是影响平板闸阀密封可靠性的主要因素。为此,提出了实现平板闸阀气密封可靠性的有效措施:密封副之间的位置公差必须在规定范围内,并要保证其加工精度和研磨精度,合理计算阀座端面O形圈、非金属密封压缩量或波形弹簧的预紧力。2种通径和结构的平板闸阀水压密封及气压密封试验表明,无论在高压或低压情况下,平板闸阀都能实现可靠密封。     

PFF65-140型硬密封圆弧平板闸阀结构改进

PFF65-140型平板闸阀在140MPa超高压力作用下,阀板和阀座表面的硬质合金层经常发生爆裂失效。通过受力分析,原密封结构的比压大于标准值,阀板存在应力集中区,阀座基体的变形大,这些因素是导致其硬质合金层失效的原因。改进了阀板和阀座的结构,使其受力合理;并控制阀座、阀体阀座孔的装配间隙小于0.2mm。经过改进后,该阀的加工工艺简单、制造成本低、强度高、密封可靠,能够满足140MPa井口装置的使用要求。     

新型热采闸阀的密封性能设计

热采阀在高温高压下的密封性能提高是热采稠油的关键技术,而影响密封性能的主要因素是密封材料的选择和密封结构的优化,从而使静密封和动密封达到理想的密封效果.为此研制出了一种新型采闸阀,对其密封性能设计进行了详细介绍.     

水下平板闸阀阀座密封技术探讨

水下平板闸阀阀座密封的可靠性和稳定性直接影响水下生产系统的正常运行。通过对水下闸阀密封试验测试、几种典型阀座密封结构及密封机理、闸阀关键部件材料选择和热喷涂技术等进行阐述,得出水下闸阀阀座密封结构设计要求点,即首先根据油气介质的工作压力、气质条件来确定密封方式;其次是设计的阀板与阀座金属密封面在低压状态下必须具有自密封性;再者是设计的阀板与阀座需始终保持浮动状态;最后是应选择合适的阀座与阀板密封面喷涂材料及喷涂工艺。建议我国应加大水下闸阀阀板与阀座金属密封面涂层材料的自主研发,深入研究热喷涂后的腐蚀行为测试方法,确定不同工况下涂层材料的选择方案及依据。研究内容可为我国的平板闸阀国产化研制提供参考。     

冬季户外用平板电动闸阀事故原因分析

针对闸板无导流孔平板电动闸阀阀体内腔积水结冰对电动装置损坏的实例,从阀门结构特点上分析了事故的原因。根据不同的电动装置与阀门连接型式,指出冬季平板闸阀内腔积水存在的事故隐患,同时提出解决问题的方法。     

平板闸阀防腐蚀防擦伤试验

对平板闸阀闸板和阀座的传统材料与耐磨耐蚀的热喷涂涂层材料进行了盐酸腐蚀对比试验、硫化氢腐蚀对比试验、不同比压下的摩擦对比试验和７００平板闸阀台架模拟试验，并用扫描电镜对摩擦表面进行形貌观察和分析。试验结果表明，采用热喷涂技术喷焊镍基自熔合金，其涂层的耐盐酸和耐硫化氢腐蚀的性能优于Ｃｒ１３不锈钢和堆焊Ｃｏ、Ｃｒ、Ｗ合金，而耐擦伤性能比后两者高３～４倍，适合于制作平板闸阀的闸板和阀座。设计油田用高压油密封平板闸阀时，推荐选取摩擦系数０．０４较合适。     

输送油品和天然气平板闸阀的结构及选材分析

阐述了输送天然气、原油及成品油管道中使用的平板闸阀的选用原则、结构特点及对各部件的相关技术要求。说明了各类平板闸阀材料的选用及抗高硫天然气集输工程用高压平板材料的选用原则。通过分析平板闸阀的结构特点、并与其它输送天然气、原油及成品油管道中阀门的对比,强调平板闸阀不宜水平安装。     

采油井口装置的防盗螺栓与防盗闸阀

鉴于现场采油井口装置的被盗情况,江苏石油勘探局机械厂设计了防盗螺栓和防盗闸阀,并制造出ＦＤＹ２５／６５防盗井口装置。叙述了防盗螺栓的结构与防盗原理;防盗闸阀的防民结构特点,以及与普通闸阀的结构差异。采用防盗螺栓防交界闸阀的井口装置不仅具备普通井口装置的工作性能,而且造价低,防盗效果好,试验表明,防盗民防交界闸阀均达到 设计目的,且结构简单、紧凑、制造周期短。     

一种新型防盗闸阀的研制

针对胜利油田原油经常从采油井口、储油罐的出油口、输油管线的闸阀控制点被盗的问题 ,研制了一种结构形式与众不同的防盗闸阀 ,可有效防止原油被盗。这种闸阀主要由阀体总成、阀心总成、阀锁总成和密封件组成。它巧妙利用四心弹子锁的结构原理与阀板相结合 ,使防盗钥匙不但具有开锁的功能 ,还具有开阀的作用 ,起到双重防盗的效果 ,在开闭闸阀后的任意位置都能保证钥匙拔出 ,并且不易被破坏、仿造和拆卸 ;其次是采用Yx油封和O形密封圈相结合的方法 ,用于密封阀盖内腔与阀杆上部之间的间隙 ,改进了矩形圈与O形圈相结合的密封方式 ,使密封性能更好 ,耐压更高 ,闸阀的开闭更灵活 ,使用寿命更长和防盗效果更好。     

平板闸阀壳体预制孔缺陷破坏声发射检测

对PFF52-70 MPa平板闸阀壳体预制孔缺陷,并进行破坏声发射检测。通过检测阀门壳体孔缺陷在压力载荷下扩展释放的声发射信号,达到对缺陷扩展特征参数的提取。在压力达到8.7 MPa时,阀门孔缺陷开始扩展,释放出明显的声发射信号。PFF 52-70 MPa平板闸阀壳体材料为40Cr Mo,在阀门壳体至端部,缺陷声发射信号幅度衰减5d B。试验发现,声发射技术能对阀门壳体缺陷的动态扩展进行精确定位。     

催化裂化装置用两种高温闸阀性能及结构比较

目前国产高温闸阀有气动高温平板闸阀和电动高温闸阀两种类型。文章从性能指标、阀体结构、密封结构、运转与检修等几个方面,分析了这两种高温闸阀的特点和差异。以期为催化裂化装置高温闸阀的选用提供参考。     

石油井口闸阀阀体三维参数化设计

通过分析石油井口闸阀结构特点与工作原理,以闸阀阀体作为案例研究了三维参数化模型构建过程,利用CAXA实体设计的自定义参数化零件功能,构造相关三维模型并定义相关变量,完成驱动单元参数化模型的构建。利用CAXA实体设计参数化库功能存放参数化零件,调用参数化库中的参数化零件进行参数赋值与驱动,实现了41/16 in 2000psi闸阀阀体参数化设计。     

井口装置闸阀CAD系统软件研究

分析了阀门设计的国内外现状,提出以三维设计软件Inventor为平台开发井口装置闸阀CAD的必要性。从闸阀设计特点入手,利用可视化编程软件VB对Inventor三维设计平台进行二次开发,编制出从模块化设计、系列化设计到参数化设计,直至工程图输出、有限元分析等相结合的专用井口装置闸阀CAD系统软件。该软件与其它CAD软件相比,具有功能集成性、功能针对性和界面友好性等优点。最后提出了系统软件今后的改进意见。     

水下井口连接器密封性能影响因素分析与优化

水下井口连接器作为连接高压井口与水下采油树、防止井内高温高压流体泄漏的关键设备,其承受着极其恶劣的载荷作用。为研究内压工况下流体渗透压力对井口连接器金属-金属密封的影响,以自主研制的井口连接器为对象,考虑流体渗透压力对VX钢圈密封性能的影响,运用ABAQUS软件分析了井口连接器在预紧和内压工况下的密封性能,探究了预紧力、介质压力、密封圈材料性能和结构参数对其接触应力的影响规律。研究结果表明：轴向预紧力是影响连接器密封性能的重要因素,在保证连接器结构强度下应尽量增大预紧力;随着内压的增大,上密封面的接触应力增加,趋势与下密封面相比较增加速率变低,且下密封面接触应力大于上密封面;316L不锈钢满足密封准则,用其作为密封圈材料更为经济;最优密封锥面锥角α为22.75°,最优密封面宽度b₀为28mm。所得结论可为其他类型水下井口连接器的密封结构设计提供依据。     

高压平板闸阀的镍磷化学镀处理

镍磷合金镀层具有耐酸、碱、盐、耐擦伤、镀层均匀等优异性能。用镍磷化学镀处理高压平板闸阀的闸板、阀座,镀层厚80～100μm,工作面粗糙度R_α0.2μm,可满足油田高压井口装置对平板闸阀的要求,且有很好的经济效益,可以替代自熔合金喷焊处理工艺。     

DN1200电动高温闸阀填料密封失效分析与修复

对DN1200电动高温闸阀阀杆填料密封失效及阀杆冲蚀磨损原因进行了分析,提出了修复阀杆填料密封结构的措施,实施后应用效果较好。     

基于MATLAB的井口闸阀阀体优化设计

针对目前在用的闸阀普遍笨重,运输、安装不便等问题,对其进行了基于MATLAB的阀体优化设计。以阀体内径、壁厚和高度为设计变量,以阀体实心部分体积最小为目标函数,以强度、变量非负等为约束条件建立优化模型。使用MATLAB优化工具函数,按照所建模型的约束条件和目标函数建立.m文件,调用优化工具函数fmincon对问题进行求解。优化算例表明,所得的最优点位于所有约束条件交集上,阀体体积减小了28.65%。     

140MPa超高压井口闸阀阀体的有限元强度分析

PFF65-140法兰式平行闸阀是为超高压井开发设计的一类高压闸阀,适用于各类采油(气)树、井口装置、管汇和套管头.为验证其开发设计的合理性和安全性,建立超高压井口闸阀阀体的三维实体模型,在额定工作压力和静水压试验压力两种情况下,采用Solidworks及Cosmos分析软件对闸阀阀体进行有限元分析计算,证明存在高应力区.按照ASME应力分析法分析其应力组合,表明该设计是安全的.     

热采井口双阀杆闸阀研制与应用

针对热采井口应用的单阀杆明杆闸阀存在的不足,设计了热采井口双阀杆闸阀。该阀主要由阀体、盘根、下阀杆、连接装置、弹性挡圈、推力轴承、上阀杆和支架等组成,具有减小闸阀开关扭矩、减小闸板与阀座之间的摩擦、减小腐蚀性介质对阀杆的影响等特点。在整个启闭过程中上阀杆既旋转又升降,下阀杆只有升降动作,从而保证下阀杆对闸板不产生扭矩作用,减小了闸板与阀座之间的摩擦和磨损。现场应用中该阀效果良好,得到了用户好评。