新型防噴防凍壓力表接頭研究及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

摘要：在原油生產(chǎn)過程中，通常需要在油水井管線上、套壓閥門外側(cè)等位置，安裝壓力表監(jiān)測(cè)進(jìn)站回壓、套壓，判斷油水井生產(chǎn)狀況是否良好，普通壓力表接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，內(nèi)腔是個(gè)通孔，冬季使用時(shí)受低溫影響可能出現(xiàn)凍堵現(xiàn)象，致使壓力表讀數(shù)不準(zhǔn)確，無法正常使用。防噴防凍壓力表接頭的使用，有效防止壓力表接頭凍堵出現(xiàn)假壓力，同時(shí)防止表盤或者絲扣損壞刺漏時(shí)，所造成的大面積污染。

關(guān)鍵詞：防噴;防凍;壓力;接頭

1.前言

壓力表是顯示壓力的計(jì)量?jī)x器。在油田生產(chǎn)過程中應(yīng)為較為廣泛，一是用于各種壓力容器上，顯示容器內(nèi)部壓力。二是用于油、氣、水管線生產(chǎn)運(yùn)行上，顯示內(nèi)部流體運(yùn)行壓力。三是用于采油樹井口上，顯示油壓、套壓等。不管應(yīng)用于哪個(gè)位置，它是生產(chǎn)過程中必不可少的一件計(jì)量器具。壓力表按其測(cè)量范圍又分低壓表、中壓表、高壓表，我們?cè)谟吞锷a(chǎn)過程中使用的都是高壓表，高壓壓力表在安裝及運(yùn)行過程中存在較大風(fēng)險(xiǎn)，若使用不當(dāng)損壞后，不僅對(duì)原油生產(chǎn)造成一定的影響，而且危害人民群眾的人身安全，并且容易導(dǎo)致大面積環(huán)境污染。因此，如何降低壓力表使用過程中帶來的安全、環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，是被長(zhǎng)期以來廣泛研究的課題之一。

在原油生產(chǎn)過程中，通常需要在油水井管線上、套壓閥門外側(cè)等位置，安裝壓力表監(jiān)測(cè)進(jìn)站回壓、套壓，判斷油水井生產(chǎn)狀況是否良好，普通壓力表接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，內(nèi)腔是個(gè)通孔，使用時(shí)存在以下幾個(gè)問題，①當(dāng)管線掃線或憋壓時(shí)，壓力增大，容易把壓力表崩開或整體崩飛，造成大面積污染;②壓力表本身質(zhì)量問題，造成管線內(nèi)原油或污水泄漏，造成污染事件;③由于普通壓力表接頭內(nèi)徑較細(xì)，冬季可能出現(xiàn)凍堵現(xiàn)象，致使壓力表讀數(shù)不準(zhǔn)確，無法正常使用。針對(duì)以上問題，我們研制了防噴防凍壓力表接頭，該接頭的使用，有效防止壓力表接頭凍堵出現(xiàn)假壓力，同時(shí)防止表盤或者絲扣損壞刺漏時(shí)，所造成的環(huán)境污染。

2.工作原理

2.1技術(shù)背景

防噴防凍壓力表接頭，研究的出發(fā)點(diǎn)是使用過程中，一旦壓力表損壞，將造成大面積污染事故，如何減少、避免此類事故？我們?cè)谘芯窟^程，創(chuàng)新思維，利用醫(yī)用針管原理，一旦壓力表出現(xiàn)問題，該接頭即可發(fā)揮作用，利用橡膠隔板將唯一的出口封閉，避免內(nèi)部的油、氣、水向外釋放，達(dá)到防止污染的目的。與此同時(shí)，研究考慮到冬季防凍堵的問題，在接頭里面灌裝防凍液，防止凍堵出現(xiàn)假壓力，同時(shí)，可以防止壓力表表盤或者絲扣損壞造成刺漏，形成大面積污染。

2.2主要研究?jī)?nèi)容

該裝置主要構(gòu)成見下圖：

①、絲扣頭 ?②、膠皮隔板 ?③、防凍液腔 ?④、壓力表絲扣接頭 ⑤、工作桶

該裝置主要作用：

絲扣頭：連接指定的安裝壓力表的四分針型閥;

膠皮隔板：當(dāng)壓力表出現(xiàn)刺漏時(shí)，隔板受壓推動(dòng)，上移封堵住壓力表絲扣接頭，避免原油噴出;

防凍液腔：里面充滿防凍液，起到壓力傳遞，同時(shí)有防凍堵作用;

壓力表絲扣頭：上部連接壓力表;

工作桶：圓柱形，需要精細(xì)鋼鐵制作，內(nèi)壁光滑，與膠皮隔板接觸密切，且摩擦力小。

該裝置的主要效果：

（1）使用膠皮隔板，壓力表損壞刺漏后，受壓上移，堵住出口，由于具有一定形變，密封效果更好。

（2）防凍液具有傳遞內(nèi)部壓力的作用，并且肩負(fù)壓力表接頭防凍堵作用，并可以隨意灌裝，由于接頭內(nèi)部空間較小，使用量亦較少，不會(huì)出現(xiàn)高成本的問題。

（3）有效避免了壓力表表盤或者絲扣損壞等造成的內(nèi)部液體或氣體刺漏的情況，造成的大面積污染事故。有的生產(chǎn)區(qū)域?yàn)l臨養(yǎng)殖區(qū)、海潮溝等重要的環(huán)保敏感區(qū)域，該接頭的使用極大解決了此類問題隱患。

3.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果

防噴防凍壓力表接頭在正常的使用時(shí)，首先用針管將防凍液灌輸至防凍液腔3，在壓力表絲扣接頭4上安裝好壓力表，而后將改裝置安裝在指定的安裝壓力表的針型閥上，打開針型閥閥門，管線壓力通過膠皮隔板傳至防凍液在壓力表反映出來，隔板基本無位移，正常錄取壓力。當(dāng)壓力表表盤或者絲扣損壞刺漏時(shí)，管線內(nèi)壓力推動(dòng)膠皮隔板2迅速上移，堵住上部的壓力表絲扣接頭，有效避免原油噴出。

本裝置適用于所有安裝壓力表的位置，具有防噴效果，非常適合在野外或巡檢周期較長(zhǎng)的地域，一旦壓力表出現(xiàn)問題，即使長(zhǎng)時(shí)間發(fā)現(xiàn)不了問題，亦可保證現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)發(fā)生安全、環(huán)保事故。且該裝置設(shè)計(jì)防凍堵，尤其在北方冬季防凍時(shí)，具有明顯的效果。

在整個(gè)油田以及其他行業(yè)生產(chǎn)過程中，在監(jiān)測(cè)壓力過程中，具有較好的推廣和應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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[2]毛謙德，李振清.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，

作者簡(jiǎn)介：

程彥符（1973-）男，工程師，2007年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)從事油田管理工作。