高壓井口閥門靜水壓試驗中的常見問題分析

姜 超

（渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機械制造分公司，遼寧盤錦 124000）

0 引言

相關檢測人員應嚴格控制高壓井口閥門的總體質量，重視設備的細節(jié)，在設備入庫前對閥門進行系統(tǒng)檢測，其中靜水壓試驗是必不可少的一環(huán)，其主要是對閥門進行密封檢測以及強度檢測。高壓井口閥門是管道運輸過程中的控制環(huán)節(jié)，對管道中的泥漿、腐蝕物質、油品等流體物質的運輸過程中起節(jié)流、分流等作用。井口閥門的總體工作性能可以影響到管道運輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，在實際運輸過程中，一旦閥門在運行過程中發(fā)生問題，會導致鉆井工作發(fā)生異常，更為嚴重的會對工作人員造成人身威脅，影響整體運行工作的安全性，進而對企業(yè)造成不可預估的負面影響。以下立足于生產(chǎn)運輸?shù)膶嶋H要求，對高壓井口閥門工作過程中可能出現(xiàn)的問題進行具體分析，提出應對措施，進而提升閥門的綜合運用質量。

1 高壓井口閥門的概述

高壓井口閥門的結構較為復雜，由止回閥、節(jié)流閥和井口閘閥為主要結構框架，其中以井口閘閥的數(shù)量最多。井口閘閥的規(guī)格可細分為平板閘閥和楔形閘閥兩類，平板閘閥又可細化為明桿平板閥和暗桿平板閥兩種。高壓井口閥門主要的構成部件為軸承座、閥板、閥體、閥蓋、閥座等。

2 靜水壓實驗中的問題

對230 個高壓井口閥門進行批次檢驗，經(jīng)過首次壓力檢測合格數(shù)為190 個，不合格為40 個，合格率約為82%。技術人員對剩余40 個閥門進行二次壓力檢測，合格為30 個。檢測人員對不合格的閥門進行了系統(tǒng)分析，再通過靜水壓強度試驗發(fā)現(xiàn)閥門泄漏的有23 個，占比約為58%。隨后進行密封試驗，實驗結果為不合格閥門為17 個，占比約為43%。相關技術人員根據(jù)檢測標準對批次閥門進行檢測，通過三次檢測進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與整合，從而綜合判定閥門的質量，在檢測過程中發(fā)現(xiàn)高壓井口閥門出現(xiàn)的具體問題。

2.1 靜水壓強度試驗中出現(xiàn)的具體問題

（1）注脂孔發(fā)生泄漏。在閥門的安裝過程中，技術人員未將注脂閥安裝緊密，導致在強度試驗的過程中，液體沿著螺紋向外滲透，進而導致注脂閥泄漏現(xiàn)象的發(fā)生；少部分的閥門是由于注脂閥內(nèi)的鋼珠受到壓力，無法反彈回原位，導致閥門內(nèi)部位置有缺陷，密閉不嚴，進而導致液體可以從縫隙中流出。實驗人員對缺陷部分進行修復，將問題鋼珠進行調(diào)換，經(jīng)過二次實驗發(fā)現(xiàn)不再有泄漏現(xiàn)象。

（2）井口閥門閥蓋泄漏。在試驗過程中，檢測人員對井口閥門的閥蓋進行詳細檢測，發(fā)現(xiàn)閥蓋泄漏出現(xiàn)的具體原因是井口閥門閥蓋的螺栓預緊力相對較小，導致在強度試驗的過程中閥蓋出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，流體從閥桿的密封處泄漏。技術人員將預緊力增大，進行二次試驗，試驗結果顯示在預緊力增強之后，閥蓋沒有出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。另一主要泄漏原因是閥蓋墊環(huán)密封面密封處存在劃痕，在強度試驗的過程中閥蓋無法進行完全密封，密封強度相對較弱，導致漏水現(xiàn)象的發(fā)生。試驗人員根據(jù)此種現(xiàn)象對閥蓋密封表面進行了更換，二次實驗結果發(fā)現(xiàn)不再有漏水現(xiàn)象。

（3）復合密封圈泄漏。復合密封圈的材質主要為橡膠，起連接作用。在壓強試驗過程中，若密封圈上方的壓蓋沒有壓緊，容易導致密封不嚴，發(fā)生泄漏；部分情況是由于密封圈有損傷，液體從損傷部位流出。在進行壓強試驗后，檢測人員將受損的密封圈進行調(diào)換，經(jīng)過二次試驗，發(fā)現(xiàn)不再有泄漏現(xiàn)象。

2.2 密封試驗過程中出現(xiàn)的具體問題

（1）閥座密封面有劃痕及O 形密封圈損壞。在檢測過程中，密封面出現(xiàn)壓降超標的主要原因分為兩種：①閥座的密封表面有損傷，在進行密封試驗的過程中，表面損傷導致壓降超標；②橡膠密封圈的質量出現(xiàn)問題，橡膠密封圈主要的作用是連接閥座與閥體，一旦密封圈出現(xiàn)損壞，就會影響閥座與閥體的緊密度，進而影響總體質量，使壓強檢驗的過程中，閥門出現(xiàn)壓降超標現(xiàn)象。

（2）閘板缺陷引起的壓降超標。閘板缺陷引起的壓降超標主要有兩種類型：①閘板表面有較為嚴重的劃痕，在安裝過程中，由于操作人員失誤而造成密封面劃損，或者由于保存不當而造成閘板密封面有缺口，在試驗過程中均會引起壓降超標，使閥門不合格；②閘板密封面在加工過程中，由于數(shù)據(jù)不準確、加工精度不夠，會使密封面的表面不夠光潔，出現(xiàn)波紋狀的缺陷，導致在實驗過程中壓降超標，質量不合格（圖1）。

（3）波簧強度不夠。在進行密封的過程中，波簧利用其彈力作用使浮動閘板與閘座之間緊密貼合，縮小閘板與閘座之間的縫隙，起到較好的密封作用。如果波簧的質量較差，強度不夠，在壓強試驗的過程中容易導致變形，不能及時復位，無法使閘板與閘座之間緊密貼合，使其密封效果不良好，導致實驗不合格。

圖1 密封面缺陷

（4）加工誤差較大。加工閥門內(nèi)部的過程中，相關數(shù)據(jù)不準確，造成加工尺寸誤差較大，閘板安裝時造成二者間距過大，無法使閘板與閘座緊密結合。因此，在進行密封試驗的過程中，二者不能起到良好的密封效果，導致質量不合格。加工尺寸過大或者過小，都直接影響到閥門的總體質量和閥門的總體密封性。

2.3 閥門的質量問題

在閥門的生產(chǎn)過程中，部分閥門的閘板與閥座的生產(chǎn)標準和具體要求各不相同，檢測人員應根據(jù)嚴格的質量標準進行系統(tǒng)檢測，制定針對性檢測方案。閘板與閥座的材質均為不銹鋼，在檢測過程中，檢測人員對不銹鋼和其他材質進行綜合分析，適當提高不銹鋼的耐腐蝕能力。

3 常見問題的解決措施

3.1 強度試驗問題的解決措施

強度試驗中的具體問題可歸納為三類，即復合密封圈泄漏、井口閥門閥蓋泄漏和注脂孔發(fā)生泄漏。對這三種泄漏現(xiàn)象進行逐一細致分析，提出了相應的解決措施。

（1）復合密封圈泄漏的主要原因。密封圈的表面發(fā)生損傷或在制作過程中密封圈的壓蓋并未壓緊實，針對這兩種現(xiàn)象，需進行技術把控，在生產(chǎn)過程中對密封圈進行保護和二次檢查，確保密封圈在生產(chǎn)過程中不受損傷，表面完整光滑。在生產(chǎn)檢測過程中，操作人員需對壓蓋進行二次檢測，防止出現(xiàn)密封不牢的現(xiàn)象。

（2）井口閥門閥蓋泄漏的主要原因。螺栓預緊力相對較小，在遇到高強度壓力時，容易在密封處產(chǎn)生泄漏；或密封面存在劃痕，密封強度相對較小，在高強度的試驗過程中容易發(fā)生泄漏現(xiàn)象。針對這兩種問題，應注重生產(chǎn)檢測過程中的規(guī)范性、嚴謹性，合理把控螺栓預緊力，并合理調(diào)試。在閥門使用前，仔細檢查密封面的密封處是否存在破損或劃痕，確保密封面完好。

（3）螺紋和鋼珠處泄漏的主要原因。操作工人安裝不緊密使得液體沿螺紋向外滲透，其中少部分閥門泄漏是由于鋼珠的質量問題，使閥門內(nèi)部出現(xiàn)縫隙，進而有液體流出。針對這兩種現(xiàn)象，相關操作人員在實際的安裝過程中，注重安裝的緊密性，保證高質量，確保閥門安裝符合標準。且在使用鋼珠時，應對鋼珠的質量進行嚴格把控，在多次試驗后，選用高質量的鋼珠，盡量避免由于壓強過大造成鋼珠無法復位的現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 密封性試驗問題的解決措施

相關技術人員應嚴格把控自身的操作規(guī)范性，按照國家標準制定相應的規(guī)范，確保零部件的質量。在組裝零部件的過程中，合理把控技術精密度，按照操作要求一步一步精確操作，保障數(shù)據(jù)準確、流程正確，以提高加工的精度和自身工作的效率，進而保障閥門安裝符合規(guī)定。在審核原材料的過程中，相關檢測人員應秉持高標準、高要求，對零部件進行多次檢測，確保零部件的質量，為今后的安裝工作打下基礎。在零部件的安裝過程中，相關操作人員不應僅依照自身的工作經(jīng)驗，而是按照準確的工作數(shù)據(jù)來進行零部件的安裝，把控安裝力度，控制閥門的總體質量。

4 結束語

對高壓井口閥門在靜水壓試驗中出現(xiàn)的常見問題進行細致準確的分析，將相應的問題一一羅列，提出了針對性的解決措施，希望能給相關技術人員以借鑒。相應的實驗表明，其出現(xiàn)問題的主要原因是材料問題、實際操作問題和檢測問題。因此，在實際的操作檢驗過程中，相關人員應秉持負責任、嚴謹?shù)膽B(tài)度，合理把控生產(chǎn)過程和檢測項目，確保閥門的整體質量。