瓣式阀门压盖的设计应用

摘要：在石油开采集输工艺中，阀门是最为常见和安全、经济的一种控制设备。阀门在使用中常发生压盖断裂事故，造成介质泄漏等不安全因素的发生。解决此类问题常采用更换阀门整体的办法，但不能避免工序烦琐、操作时间长的弊病。因此，研制及应用新型瓣式压盖可以避免从前耗费大量人力物力时间的矛盾 ，方便快捷的解决此类问题，最大程度的避免了停产造成的原油产量损失。

关键词： 瓣式阀门压盖 梯形凸起 梯形凹陷 轨道

1. 研究背景：

阀门填料压盖使用率高，损坏率也很高，在现场存在大量因为压盖断裂造成介质泄露，无法继续满足安全环保生产需要，而更换又存在以下较多问题。

1.1.压盖损坏漏油漏气不能满足安全生产需要，阀门整体更换，造成成本浪费。

1.2.流程上，由于许多设备处于重要部位，如长输干线头端和尾端等等部位的阀门，如万方罐的出油阀门等等。使更换工作十分烦琐。

阀门填料压盖是一个整体套在阀门丝杆上的封闭部件，阀门解体才能取出。其工作原理是盘根盒内加好密封填料，用填料压盖调节螺丝左右均匀上紧到不漏，起到密闭控制作用。

在生产中，由于工作强度大，工作环境恶劣，闸门开关频繁，绝大多数阀门压盖由于是铸铁制造，其强度较低，人为因素再加上自然腐蚀因素，导致阀门压盖断裂的问题在现场出现较多。压盖断裂后阀门盘根则失去密封作用，继续使用不仅导致油气水介质的漏出，不及时处理甚至造成严重的环保问题、安全问题及生产问题，必须整体更换阀门才能保证安全生产。

基于以上问题，采用何种方法才能在工作中能够方便快捷的处理这类问题， 达到降低成本和降低工作中操作人员工作强度和工作量，减少生产损失的目的？成为攻关的课题。

2.研究过程

目标：在不更换不解体阀门的基础上由单人快速换掉损坏压盖，使阀门恢复完好。

对策：瓣式阀门压盖设计由左右压盖两部分组成，设计滑行轨道组合而成一整体。

制作材料和结构：

采用钢或合金为材料制作。 结构上采用一个梯形凸起轨道和一个梯形凹陷轨道分别位于左右两个瓣体上，或者采用一个瓣体上同时有一个梯形凸起和一个梯形凹陷相配合的设计，使两个瓣体合为一个整体。

实物图片：

操作：当生产中发生阀门压盖断裂，为应急生产，可带一套相同规格的瓣式阀门压盖到现场，立即关紧阀门。退出旧损坏压盖，将左压盖顺丝杆放入盘根盒中，将右压盖也顺丝杆放入盘根盒中，同时顺左右压盖的槽放至压盖端面平齐，然后将压盖调节螺丝套入，装上圆垫片左右均匀上紧至合适位置。达到压紧盘根，恢复生产。起到了不停产单人快速解决生产问题的作用。

3.技术依据

阀门压盖多采用铸铁材料，工业用铸铁一般含碳量为2%～4%。主要材料为白口铸铁。碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。

瓣式阀门压盖材料为铸造碳钢。以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。铸造碳钢的强度增大，硬度提高。铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性，成本较低，在重型机械中用于制造承受大负荷的零件。

通过对比：铸钢的耐腐蚀性大于铸铁。通过测试，瓣式阀门压盖的性能优于原压盖。

4.应用结果

该方案在设计制造完成后，投入现场进行试验验证。验证结果：该压盖使用效果良好，完全可以达到使用要求。

其优点如下：

4.1.在生产过程中，阀门在使用中忽然断裂时，为保证正常运行，可做应急用。

4.2.对于位置特殊的狭小地方，即不易更换损坏阀门时，可较长期使用瓣式压盖。

4.3.在使用中，若瓣式压盖损坏，可任意更换一瓣或全部压盖，方便操作。

4.4.节约成本和劳动力，解决问题迅速， 可在较短时间内完成， 不需要停产放压， 而以往更换阀门时间较长，工作量大，需要多人配合，影响生产，弊端大.

4.5.如果能普遍代替原来的阀门压盖，有可能完全消除阀门压盖断裂引起的各类隐患和相关问题。

5.推广范围

瓣式阀门压盖设计新颖，结构合理，操作简单，大大提高工作效率，使用范围广。

现场使用牢固可靠，装卸灵活，有效的解决了介质漏失对安全、环保造成的不良影响。保障了安全生产。

市场适应性强。瓣式阀门压盖成本低，实用性高，有效避免了压盖断裂阀门整体的更换，实现了控本增效、节能环保的目的。经济效益明显。

瓣式阀门压盖的用户行业较广，可在石油、石化、化工、电力、水利、冶金、城建、机械、煤炭、食品和其他同类行业推广使用。

6.效益分析

6.1.社会效益分析

6.1.1.用该工具解决问题工艺简单，安全性能高。

6.1.2.减轻工人在操作过程中的劳动强度，提高数倍以上的工作效率。

6.1.3.由于制作工艺简单，极易在各油田进行推广，缩短停机时间，提高开井时率。

6.2.经济效益分析

填料压盖损坏时更换阀门工序

6.2.1.百方罐出油阀门压盖断裂：

油井停产或倒入备用罐-将百方罐中液位降至出油阀门以下-卸掉螺栓-清理法兰面-换新垫-换新阀门-倒万方罐投用-恢复生产。

操作时间很长，配合人员8人，动用3辆特车

6.2.2.长输干线末端出油阀门压盖断裂 ：

油井倒入备用罐 - 长输干线扫线- 中转站停输- 长输干线放压-卸掉螺栓-清理法兰面 -换新垫-换新阀门-上螺栓-投用长输干线-恢复生产流程。

操作时间长，配合人员8人，动用3辆特车

7.效益计算过程：

1辆热油车，2辆水罐车，1辆值班车工作时间费用，加上油井停井产量损失折算人民币共计人民币约10500余元。

阀门压盖操作：1人，制造成本500元。操作时间10分钟，共计约500元。

总结：

一个采油队与长输干线相接压盖损坏的阀门共计10个到15个，如果全部用阀门压盖操作代替更换阀门整体，则可节约100000余元到150000。

总之，瓣式阀门压盖的设计应用应用前景较好。