靜水試壓機(jī)常見高壓水路故障及解決對策

馬海風(fēng)，陳 蓉

（1.青海油田地面集輸工程公司，甘肅敦煌 736202；2.青海油田客運(yùn)服務(wù)公司，甘肅敦煌 736202）

0 引言

API 5CT 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定套管加工廠家需對加工的套管進(jìn)行水壓試壓，公司現(xiàn)使用的靜水試壓機(jī)為SYJ340-70 型套管靜水試壓機(jī)，其主要結(jié)構(gòu)包括密封頭、移送機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)、水路撬塊、泵站、控制柜等組成。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，靜水試壓機(jī)90%以上故障問題出現(xiàn)在高壓水路控制方面，主要表現(xiàn)有套管密封壓力加不上、套管密封后壓力保不住、套管加壓加不上、套管加壓后保不住等高壓水路常見問題。介紹各條高壓水路控制的流程，通過各個(gè)流程中試壓液的流向，可更加清楚地判斷出故障的所在位置，進(jìn)而提出解決對策。

1 套管試壓流程

SYJ340-70 型套管靜水試壓機(jī)試壓前需確保增壓缸降到位、移動小車退到位、固定夾松開到位、活動夾松開到位、平移機(jī)構(gòu)退到位、升降架降到位、先導(dǎo)式排氣泄壓閥打開、密封泄壓單向閥關(guān)閉等作為試壓前的初始狀態(tài)，套管正式試壓過程如流程圖1 所示。

2 高壓水路流動路線

靜水試壓機(jī)水路控制組件及其管線簡圖如圖2 所示，結(jié)合圖1 分析，套管試壓過程中高壓水路主要由5 條流動路線組成。

圖1 套管試壓流程

圖2 靜水試壓機(jī)水路控制組件及其管線

（1）增壓缸注水過程水路流動路線：儲水罐→手動閥1→離心泵→進(jìn)水單向閥→增壓缸。

（2）密封頭密封過程水路流動路線：增壓缸→密封加壓單向閥→密封加壓液控單向閥→接箍端密封加壓進(jìn)水孔（光管端密封加壓進(jìn)水孔）→接箍端固定密封頭（套管端活動密封頭）。

（3）套管加壓過程水路流動路線：增壓缸→鋼管加壓單向閥（密封加壓單向閥）→鋼管加壓液控單向閥（密封加壓液控單向閥）→鋼管加壓進(jìn)水孔（接箍端密封加壓進(jìn)水孔和光管端密封加壓進(jìn)水孔）→接箍端固定密封頭（套管端活動密封頭）。

（4）套管灌注過程水路流動路線：儲水罐→手動閥2→灌注泵→灌注單向閥→接箍端固定密封頭→套管→套管端活動密封頭→先導(dǎo)式排氣泄壓閥。

（5）套管泄壓過程水路流動路線：接箍端固定密封頭（套管端活動密封頭）→接箍端密封加壓進(jìn)水孔（光管端密封加壓進(jìn)水孔）→密封加壓液控單向閥→密封加壓單向閥→密封泄壓單向閥→密封泄壓液控單向閥→集水池。

3 各高壓水路流動路線中常見故障部位及解決對策

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，靜水試壓機(jī)高壓水路常見故障部位多發(fā)生在閥體或密封頭處，5 條高壓水路流動路線中常見故障及解決對策詳述如下。

3.1 增壓缸注水過程故障及解決對策

增壓缸注水過程水路流動路線中常見故障部位出現(xiàn)在進(jìn)水單向閥處，進(jìn)水單向閥三維結(jié)構(gòu)如圖3 所示。故障表現(xiàn)為：套管密封時(shí)，密封壓力始終無法達(dá)到設(shè)定壓力。故障原因?yàn)殚y芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成密封不嚴(yán)，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

圖3 進(jìn)水單向閥

3.2 密封頭密封過程故障及解決對策

密封頭密封過程水路流動路線中常見故障部位出現(xiàn)在密封加壓液控單向閥、接箍端固定密封頭或套管端活動密封頭處，密封加壓液控單向閥三維結(jié)構(gòu)如圖4 所示，接箍端固定密封頭和套管端活動密封頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5、圖6 所示。

圖4 液控單向閥

圖5 接箍端固定密封頭

圖6 套管端活動密封頭

（1）密封加壓液控單向閥故障及解決對策。故障表現(xiàn)為：套管密封時(shí)密封壓力達(dá)到設(shè)定值后，灌注時(shí)密封壓力不斷下降直至試壓液從密封頭處流出。故障原因?yàn)殚y芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成密封不嚴(yán)，試壓液泄漏。解決對策是將兩端密封頭密封加壓進(jìn)水孔更換成封閉接頭，如密封壓力達(dá)到設(shè)定值后保壓階段壓降明顯，則可判斷出故障點(diǎn)在密封加壓液控單向閥處。需清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

（2）兩端密封頭故障及解決對策。接箍端固定密封頭及套管端活動密封頭處故障表現(xiàn)為：套管密封時(shí)，密封壓力始終無法達(dá)到設(shè)定壓力，或密封壓力達(dá)到設(shè)定值后，灌注時(shí)密封壓力不斷下降直至試壓液從密封頭處流出。故障原因?yàn)槊芊忸^內(nèi)部密封圈損壞或磨損、水封圈損壞或變形等，造成密封壓力不斷下降直至試壓液從密封頭處流出。解決對策是將兩端密封頭密封加壓進(jìn)水孔更換成封閉接頭，如密封壓力達(dá)到設(shè)定值后的保壓階段密封壓力無明顯下降，則可判斷出故障點(diǎn)在兩端密封頭處，再分別測試到具體密封頭，最后更換密封頭內(nèi)的密封圈或水封圈。

3.3 套管加壓過程故障及解決對策

套管加壓過程水路流動路線中，常見故障部位在鋼管加壓液控單向閥處，鋼管加壓液控單向閥三維結(jié)構(gòu)也如圖4 所示。故障表現(xiàn)為：套管壓力達(dá)到設(shè)定值后，保壓時(shí)套管壓力下降過快，致使試壓數(shù)據(jù)不合格。故障原因?yàn)殚y芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成保壓時(shí)密封不嚴(yán)，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

3.4 套管灌注過程故障及解決對策

套管灌注過程水路流動路線中常見故障部位在灌注單向閥、先導(dǎo)式排氣泄壓閥處，灌注單向閥三維結(jié)構(gòu)如圖7 所示，先導(dǎo)式排氣泄壓閥三維結(jié)構(gòu)如圖8 所示。

圖7 灌注單向閥

圖8 先導(dǎo)式排氣泄壓閥

（1）灌注單向閥故障及解決對策。故障的表現(xiàn)形式為：套管灌注完成后灌注單向閥密封不嚴(yán)，致使套管加壓時(shí)套管壓力始終達(dá)不到設(shè)定值。故障原因?yàn)殚y芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成套管加壓時(shí)密封不嚴(yán)，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

（2）先導(dǎo)式排氣泄壓閥故障及解決對策。故障的表現(xiàn)形式為：套管灌注完成后，先導(dǎo)式排氣泄壓閥無法完全關(guān)閉或密封不嚴(yán)，致使套管加壓時(shí)套管壓力始終達(dá)不到設(shè)定值。故障原因?yàn)殚y芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成套管加壓時(shí)密封不嚴(yán)，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

3.5 套管泄壓過程故障及解決對策

套管泄壓過程水路流動路線中常見故障部位在密封泄壓液控單向閥，密封泄壓液控單向閥三維結(jié)構(gòu)也如圖4 所示。故障表現(xiàn)為：套管密封時(shí)，密封泄壓液控單向閥無法完全關(guān)閉或密封不嚴(yán)，致使套管密封時(shí)密封壓力始終達(dá)不到設(shè)定值。故障原因?yàn)殚y芯銹蝕、閥芯面處有雜物、閥芯面處腐蝕、彈簧腐蝕等，造成套管密封時(shí)密封不嚴(yán)，試壓液泄漏。解決對策是清除閥芯面處雜物，或更換閥芯、彈簧。

4 結(jié)語

針對SYJ340-70 型套管靜水試壓機(jī)常見高壓水路故障，通過對5 條高壓水路流動路線中出現(xiàn)問題的癥狀，快速準(zhǔn)確地判斷出問題所在位置及出現(xiàn)問題的原因，提出具體的解決方案，減輕了設(shè)備維修人員的勞動強(qiáng)度，確保設(shè)備修理的快速及時(shí)性，對整個(gè)套管加工產(chǎn)量的提升具有積極作用。