自吸分體式閘板對提高注聚質(zhì)量的作用與意義

孫志剛

摘要：文章以改變注聚站管匯流程閘閥閘板結(jié)構(gòu)方式為例，對注聚站閘閥的故障原因進(jìn)行了分析、對閘板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，現(xiàn)場應(yīng)用取得了良好的效果，延長了注聚站閘閥的使用壽命，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，并對注聚站注聚質(zhì)量的提升產(chǎn)生了不可替代的作用和意義。

關(guān)鍵詞：注聚站;閥門;質(zhì)量

目前，國內(nèi)油田普遍采用三次采油技術(shù)提高油藏采出率，采用聚合物-- 部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）驅(qū)油，為實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)利用，油田采出水經(jīng)處理后，會(huì)再次用于注聚生產(chǎn)中，污水與聚合物母液通過靜態(tài)混和器的充分混合，經(jīng)高壓管匯注入單井，但目前的污水處理工藝，沒有達(dá)到生產(chǎn)所要求的理想程度，由于配置混合液的污水其復(fù)雜多變的性質(zhì)會(huì)使它腐蝕管匯及流程上的閥門。

1.????? 注聚站污水水質(zhì)情況調(diào)查

六區(qū)3-5和二區(qū)非均注聚站相所用的污水都是來自二號聯(lián)合站，由于六區(qū)7# 注聚站和二區(qū)13# 注聚站都在用水前端，水質(zhì)礦化度和污水含污量更高。2018年3月對二號聯(lián)污水水質(zhì)情況作了一次詳細(xì)的調(diào)查（表1）：

由表1看出，二號聯(lián)污水的礦化度都在10000mg/L 左右，其中鈣鎂離子和油污的含量都很高，嚴(yán)重腐蝕了管匯流程閥門和其他設(shè)備。

2.????? 注聚站閘閥使用情況調(diào)查

注聚大隊(duì)共有180多臺(tái)注聚泵，分布在7個(gè)注聚站，使用中的閘閥共

有300多個(gè)，經(jīng)過多年注入，閘門損壞嚴(yán)重，從2016年起，三年累計(jì)更換閘閥150余個(gè)，其中閘板脫落的閘閥達(dá)85%以上，為了不影響生產(chǎn)，只能停泵停注，從流程中割下?lián)p壞的閘閥重新更換，如果是管匯流程的上流閥門損壞，更換時(shí)需要停注整個(gè)注聚站的污水，帶增壓泵的井，還需要停增壓泵。閘板脫落給注聚站日常生產(chǎn)帶來了極大的困擾，嚴(yán)重影響了注聚質(zhì)量的提升。

2.1?? 注聚站閘閥的工作原理

注聚站管匯流程使用閘閥控制高壓管匯流液體的流速和流動(dòng)方向，閘閥的閘板隨閥桿一起作直線運(yùn)動(dòng)，通常在升降桿上有螺紋，通過閥門頂端的螺母以及閥體上的導(dǎo)槽，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，也就是將操作轉(zhuǎn)矩變?yōu)椴僮魍屏Γ脑恚恨D(zhuǎn)動(dòng)手輪，通過手輪與閥桿螺紋的進(jìn)、退，提升或下降與閥桿連接的閘板，達(dá)到開啟與關(guān)閉的作用。

2.2?? 注聚站閥門閘板脫落的原因分析

（1）頻繁開啟或關(guān)閉閥門，閘板與閥桿連接部位間隙增大，閘板脫落。

（2）污水長期腐蝕閘板，閘板雙耳損壞，運(yùn)動(dòng)時(shí)閘板脫落。

（3）水錘和氣蝕作用的影響（圖1、圖2）。

3.????? 分體自吸式閘板的應(yīng)用

為解決注聚站管匯流程閘板經(jīng)常脫落的這一難題，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，根據(jù)物性改變的原理，研制出“分體自吸式閘板裝置”，把閘板分成上、下兩部分，上部閘板頭采用35絡(luò)鉬制成，通過燕尾槽與下部的閥體連接，在閘板的凹槽處鑲嵌一塊直徑1.5、高2.0cm 的永性磁鐵，讓閘板具有自吸功能，增加它的防脫性。

技術(shù)關(guān)鍵：（1）由于閘板采用分體處理、燕尾槽連接，實(shí)現(xiàn)了局部更換，節(jié)約了材料費(fèi)。（2）局部改變了原材料的性質(zhì)，賦予了新的功能，打開閥門時(shí)，永磁性磁鐵與導(dǎo)桿直接相連，增加了閘板的吸附、防脫功能。閘板頭采用35絡(luò)鉬制成，優(yōu)勝于原來的碳鋼材料，它是碳量0.25%～0.60%的碳素鋼。除碳外還含有少量錳（0.70%～1.20%）。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學(xué)性能和防腐性能。能夠達(dá)到的最高硬度約為HRC55（HB538），σb 為600～1100MPa。所以在中等強(qiáng)度水平的各種用途中，能得到最廣泛的應(yīng)用，可大量用于制造各種機(jī)械零件。永磁鐵（perma- nent magnet），即永久性磁鐵，具有寬磁滯回線、高矯頑力、高剩磁，一經(jīng)磁化即能保持恒定磁性的材料。又稱永磁材料、硬磁材料。

4.????? 現(xiàn)場應(yīng)用后對注聚質(zhì)量的管理有了很大提升

2019年5月，將“分體自吸式閘板”應(yīng)用到7# 配注站大泵房的31XB443管匯流程上，對脫落的上流閘門的閘板進(jìn)行了個(gè)體更換，避免了對閥門的整體切割，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了注聚質(zhì)量（圖3、圖4）;同時(shí)減少了停注，增加母液注入20m3，直接經(jīng)濟(jì)效益1.5萬余元。使用分體自吸式閘板后，注聚站管匯流程閥門的故障率降低了25%，提高了閥門的使用效率，節(jié)約了材料費(fèi)，提高了注聚時(shí)率，并達(dá)到了清潔生產(chǎn)的目的。

5.????? 結(jié)論

閥門的損壞是生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題，應(yīng)用新材料新方法提高閥門的使用壽命，才是最有效的途徑。本文通過改變閘板的結(jié)構(gòu)、更新閘板的制作材料，有效地延長了閥門的使用壽命，提高了注聚質(zhì)量，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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