阀门铜套支撑器的研制和应用

2023.02.18

巴菲菲　王有庆

【摘要】外输管线破损时，需要及时关闭使用管线流程，同时开启备用管线流程。计量站外阀组阀门大部分无法配套使用，其中一部分开关手轮被不法分子盗窃。阀门开启时，由于阀门铜套会随阀门丝杠旋转下沉，使阀门支撑螺杆顶偏重复固定螺杆，影响了阀组阀门开启时间。阀门铜套支撑器的成功研制有效避免了此类问题，现场应用取得良好效果。

【关键词】外输管线阀组阀门铜套支撑器

前言

垦西新区902站共有4座计量站。由于所辖油田油井的高凝油、高含蜡特性，站外设有加热升温炉及控制阀组。每座计量站都是通过双线流程阀组进行控制输送至联合站。8个加热炉阀组阀门全年开启12次，总计用时为300分钟，单次平均开启用时25分钟。在计量站外阀组阀门使用阀门型号DN150、DN200、DN250，铜套支撑距离长度10.5 、14.5 、16.5厘米。开启时，根据阀门型号铜套与盘根压帽之间的长度，将支撑工具固定在两者之间。使用不同长度的螺杆进行支撑，管钳开启，由于阀门型号不同，支架距铜套的高度和螺杆的尺寸不匹配，无法调整需要及时更换不同长度螺杆，使阀门打开时间延长。再加之螺杆顶住铜套时易打滑，操作人员需重新固定支撑螺杆使用管钳来回重复操作，将阀门丝杠慢慢开启顶出，整个过程费时费力。

一、阀门铜套支撑器的设计原理与加工

1 、设计原理：

该装置工作原理是：将铜套伸缩支撑工具本体设计成中间带有润滑孔，两端带有母口。伸缩体设计成两个可同时旋进和旋出的可拆卸全丝丝扣杆，丝扣杆的一端旋进本体，另一端根据阀门丝杠直径焊接加工圆弧形铜套支撑框。使用时，根据阀门型号调节好支撑距离安装在铜套和阀门盘根压帽之间便可。

2、设计加工

2.1 设计本体

根据阀门铜套与盘根压帽之间支撑距离，将本体设计成长度为8厘米，外表为六方形状，两端内孔设计成通径变向内丝扣，便于连接伸缩丝扣杆，使之两端同时伸长和缩短，达到快速伸缩的目的。从而达到整体伸缩在不同型号的阀门上使用的效果。

2.2设计加工润滑孔

由于本体整体材质为碳钢，内部设计有变向内丝扣，内部易出现锈蚀，使丝扣卡阻，调节、润滑保养不便。为此我们使用2毫米钻头在本体两端设计加工了两个2毫米的润滑保养孔，便于内外丝扣的维护保养，使整体调节快捷、灵活。

2.3? 设计加工全丝伸缩杆

根据本体设计变向内丝扣和DN250阀门长度16.5厘米，设计出全丝丝扣。本体长度为8厘米，两端伸缩杆长度设计成5厘米。使之伸缩长度10至18厘米，同时可安装在DN150（长度10.5厘米）至DN250不同型号阀门使用。

2.4 设计圆弧形铜套支撑框

圆弧形铜套支撑框的设计在保证阀门开启过程稳定性的同时，也要使操作人员操作方便，与阀门丝杠吻合度合适，通过测量确认阀门丝杠尺寸：DN250阀门直径3厘米。圆弧形铜套支撑框的材料设计为直径3.8厘米的碳钢管，切割成半圆弧形与全丝伸缩杆一端焊接成一体。

二、阀门铜套支撑器的现场应用

2.1、现场试验

把加工预制好的实物组装连接，为验证阀门铜套支撑器的使用效果，2018年3月25日，进行了组装实验（图2～图3）。根据阀门型号调整好距离安装固定在阀门铜套和盘根压帽之间，便可进行阀门开启操作，整个操作过程方便、快捷。通过在计量站外阀组阀门现场使用阀门铜套支撑器装置，取得了很好的效果。该装置改进简单易行、经济适用，适用于各种型号阀门铜套的支撑开启。

2.2、效果检查

把整体改制完成的同套支撑器，加工了4套在注采902站4个计量站外阀组投入现场使用，并对使用情况进行了调查对比，4次使用阀门铜套支撑器平均时间由25分钟降低至4.7分钟。

2.3 、经济效益

2.3.1、投入成本：阀门铜套支撑器单个加工成本为300元，4套0.12万元。

2.3.2、产出效益：2017年，由于外输管线破损12次，开启流程时间减少17.6分钟，每次损失原油，（全区平均单井日产量为4吨，外输总吨数为144吨每天，吨油净效益为2372元），17.6÷60÷24×12×144×2372=5万元。

2.3.3、2017年902站污染赔偿总费用为6.2万元，相比减少污染赔偿2万元。

2.3.4、綜合经济效益：5+2-0.12=6.88万元。

三、结论

通过在现场使用阀门铜套支撑器，取得了很好的效果。新型装置的使用降低了劳动强度，提高了工作效率和安全性。实现了单人操作，适用于各种型号的无手轮阀组阀门的开启。有效地缩短了计量站外阀组阀门的开启时间，具有较高的推广价值。

【参考文献】

[1] 赵晴? <<工程力学>>机械工业出版社.出版时间2009年6月

[2] 张琪? <<采油工程原理>>中国石油大学出版社.出版时间2000年