防噴器的氣密封試驗(yàn)及問(wèn)題分析

劉鵬亮

摘 要：隨著涪陵頁(yè)巖氣區(qū)塊井及各類氣井的增多，為了應(yīng)對(duì)地下高壓力和各類復(fù)雜情況，對(duì)于防噴器的要求也越來(lái)越高，本文重點(diǎn)介紹了江漢油田管具公司對(duì)2FZ35-105雙閘板防噴器開展了氣密封實(shí)驗(yàn)及其中出現(xiàn)的問(wèn)題的分析。

關(guān)鍵詞：氣密封;防噴器;檢測(cè);試壓

防噴器氣密封實(shí)驗(yàn)，是指用氣體代替水做為試壓介質(zhì)，對(duì)防噴器的密封性進(jìn)行檢測(cè)。需要將防噴器整體放入水中，對(duì)腔體注入高壓氣體，要求防噴器在試壓過(guò)程中，整個(gè)穩(wěn)壓階段壓降不大于0.7MPa、無(wú)連續(xù)氣泡產(chǎn)生，是一種對(duì)防噴器本身要求極高的一項(xiàng)作業(yè)。

1 檢測(cè)對(duì)象及設(shè)備基本情況

①檢測(cè)對(duì)象：本次檢測(cè)對(duì)象為上海神開生產(chǎn)的2FZ35-105雙閘板防噴器;②檢測(cè)設(shè)備：本次氣密封試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備如下：

2 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

由于氣密封對(duì)設(shè)備要求非常嚴(yán)格，首先需要檢查所有密封組件，檢查完畢后先進(jìn)行水密封試壓，試驗(yàn)壓力105MPa、穩(wěn)壓10min、最大壓降0.61MPa，各部位無(wú)可見滲漏，初步保證了防噴器的密封件合格、密封性達(dá)標(biāo)。水密封試壓完畢吹干防噴器腔體，裝入填充物，做好氣密封試壓準(zhǔn)備。

3 氣密封壓力試驗(yàn)情況

先進(jìn)行全封低壓試壓檢測(cè)，全過(guò)程無(wú)氣泡產(chǎn)生，無(wú)滲漏現(xiàn)象，后進(jìn)行全封高壓試驗(yàn)，試壓期間有不連續(xù)氣泡產(chǎn)生，最終壓降在合格范圍;再進(jìn)行5寸半封高壓試壓檢測(cè)，試壓期間有不連續(xù)氣泡產(chǎn)生，最終壓降在合格范圍。全過(guò)程升壓、穩(wěn)壓情況見下表：

4 壓力試驗(yàn)中各種現(xiàn)象解析

4.1 影響壓力示值的因素

①溫度：a向被測(cè)物內(nèi)充氣的絕熱壓縮過(guò)程中，必然會(huì)使被測(cè)物內(nèi)部溫度發(fā)生變化。無(wú)論采取哪一種加壓方式，這樣的溫度影響都是避免不了的。充壓過(guò)程借宿后，防噴器通過(guò)外表面將溫度傳遞給周邊的水，使腔體內(nèi)溫度降低。直至溫度達(dá)到平衡;b通常會(huì)補(bǔ)償泄露，也即是說(shuō)，泄漏率變小甚至成為負(fù)值。這一點(diǎn)很關(guān)鍵，因?yàn)樗鼤?huì)將一個(gè)不合格件判為合格件。因此我們要求被測(cè)防噴器內(nèi)的水測(cè)試前排放干凈，閘板關(guān)閉完成密封后，先充氣，然后方可放入水中;②容積的穩(wěn)定性：其影響方式和程度無(wú)法預(yù)測(cè)。取決于在有關(guān)測(cè)試階段容積是否增大或縮小;③測(cè)量氣路的密封性：管路或接頭的密封性能，將直接影響其壓力示值。

4.2 升壓時(shí)水域中出現(xiàn)氣泡的原因分析：

①放入水中初期，側(cè)門與殼體之間的縫隙之間存在有大量的空氣薄膜、側(cè)門螺栓與側(cè)門之間的縫隙處、密封圈外側(cè)存在有部分的空氣。產(chǎn)生氣泡，但部分氣泡內(nèi)壓力沒(méi)有達(dá)到產(chǎn)生氣泡的條件，因而附著于防噴器上;②側(cè)門密封圈中的側(cè)密封圈，在升壓過(guò)程中，在壓力作用下移動(dòng)，同時(shí)，側(cè)門螺栓在受力作用下被拉長(zhǎng)，逐步將密封圈外側(cè)的空氣向外側(cè)擠，使附著于防噴器上的氣泡內(nèi)壓力逐漸升高，此時(shí)逐漸有氣泡達(dá)到產(chǎn)生氣泡的條件，液面上氣泡大小、數(shù)量都會(huì)增多。其特點(diǎn)是在某個(gè)壓力階段出現(xiàn)氣泡，持續(xù)一段時(shí)間后減弱并消失;③如果氣泡是有規(guī)律地連續(xù)不斷地出現(xiàn)，則產(chǎn)生氣泡的地方就有漏孔存在。

5 結(jié)論

針對(duì)此次105MPa雙閘板防噴器氣密封試驗(yàn)情況：①閘板防噴器試壓前嚴(yán)格檢驗(yàn)，更換所需零配件后裝配;②裝配時(shí)放入填充物，減少升壓時(shí)間。本次制作的填充物為直徑320mm的圓柱鋼體兩個(gè)（防噴器通徑348mm），使用填充物可節(jié)約升壓時(shí)間近4h，大大提高效率;③放入水域中，在進(jìn)行氣密封前應(yīng)先將防噴器靜置在水中30min以上，以盡可能多的排除體內(nèi)空氣，但仍無(wú)法保證低壓保壓時(shí)無(wú)該種氣泡冒出;④提高氣密封試壓過(guò)程的分析能力，學(xué)會(huì)分析氣泡產(chǎn)生的原因究竟是某個(gè)壓力階段必然會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象，還是確有漏孔存在。升壓過(guò)程中由于密封件的移動(dòng)擠壓附著于防噴器縫隙的氣體而產(chǎn)生的氣泡多表現(xiàn)為不連續(xù)、無(wú)規(guī)律氣泡，氣泡位置變動(dòng)等，則可以判斷原來(lái)產(chǎn)生氣泡的地方并沒(méi)有漏孔;⑤保壓應(yīng)在達(dá)到試壓值并穩(wěn)定后進(jìn)行，避免溫度變化對(duì)壓力值的影響。