稠油热采注蒸汽用高压闸阀.pdf
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1、 一f 0 8一 阀 门 、 1 9 9 7年第 1 期 摘要针对胜利油田稠油热采中闯n存在的密封问题 , 根据理论分析和现场调童的蛄论, 阐明 了碉油热采应选用的阀门。详细介绍了应用密封理论新研制的高压闸阀速到密封可靠和使用寿命 长的方 法 石油化工用 阀 f 堕 桷 秉 阀凸 一 、 问 题 案 I- 耄 簧 我国各主要稠油开发油田如辽河、 胜利和 新疆等的热栗注蒸汽管道系统作启闭使用的阀 门种类很少 其中少数是从美国g I 进的, 多数是 国内消化吸收同类进 口产品而开发的高压截止 阀。每年约有上千台截止阀用于各油田。在使 用上, 高压截止阀存在较严重 的泄漏等问题 , 影 响生产 ,
2、降低工作效率, 造成各方面盼浪费, 还 危害安全生产。 二、 对策 1 分析 稠油热采 注蒸 汽的工况条件 为最高温度 3 7 1 , 压力 2 0 MP a , 要求阀门密封性能好, 不 允许有任O J t , 漏, 内漏要符合有关 的设计标准 , 扭矩小 , 启闭操 作方便灵活, 流阻小, 节能效果 好, 使用维修方便, 寿命长和综合成本低等。经 分析, 适台热采注蒸汽的阀类有闸阀和截止阀。 从密封性能、 启闭扭矩、 流体阻力、 节能效果、 开 启高度、 总体尺寸 制造工艺性能、 介质流向、 全 开时密封面受 工作介质的冲蚀 、 使用可调节性 及价格等方面对比, 选择阿阀较合适。 2 调查
3、 国产高压截止 阀是为电站、 发 电厂和油田 稠油热采提供的通用产品。 从现场使用调查看, 该产品在油田使用不长时间, 曾先后进行过两 次大的改进。 一次园解决外漏问题, 将原上阀体 可拆性结构改为焊死的一次性结构。 另一次, 为 6 o 。 但从使用的诃查情况分析 r 仍存在较严重 的泄漏r 及启蔚扭矩丈和流阻大荨技术问题。 如 果直接选用市场销售的高压同阀代替高压截止 阀, 虽然可以克服高压截止阀存在的泄漏问题, 却存在扭矩大、 安装尺寸不合适、 价格高和供货 难的问题。 为了加速稠油开发和满足安全生产 的需要 , 我院与山东益都阀门厂共 同研制成功 了 Z 6 1 Y- 1 5 0 0
4、( 2 6 4 MP a ) NP S 3 ( DNS O ram) 高压闸阀( 图1 。该闲符合A P I 一 5 9 8标准, 结 构合理, 启闭扭矩小, 开关轻便灵括, 密封可靠, 技术性能优 良。 囤 1 Z 6 1 Y -1 5 0 0 N P S 3高压闸蛹 j 。 维普资讯 http:/ i 9 9 7 年第 1 期 闫 门 三、 密封问题的研究 1 填料密封结构 阀门工艺设计 的温度为 3 7 1 , 介质为此 温度下压力为 2 0 MP a的饱和蒸汽 。 因此选择明 杆加长阀杆闸阀结构, 使填料工作在较低的温 度下, 以确保填料函密封可靠。 为使填料装入方 便, 在填料函顶端
5、倒角在填料函底部, 放置耐 冲蚀的间隙较小的金属保护环( 与填料的接触 面不能为斜面) , 以防止填 料被介质压力 推出。 填料函备部与填料接触部分的金属表面要精加 工, 以提高其表面光洁度, 斌小填料磨损。 填料选用柔性石墨, 因其具有气密性好, 摩 擦力小, 长期使用后变化小 , 磨 损和烧损小 , 维 修容易, 压盖螺栓重新拧 紧后摩擦力不发生变 化, 耐压性和耐热性良好, 不受内部介质的侵 蚀, 与阀杆和填料函内壁相接触的金属不发生 点蚀或腐蚀等特点 新研制的高压闸阀填料函分上下两腔( 图 2 ) , 中间由金属陌环分开, 并设有注人密封胶的 螺塞。 上下两腔的填料以预紧力压紧, 介质
6、压力 在下腔给予填料附加的压紧力, 当介质压力传 至上腔时 , 压力 已骤藏, 因此 能够阻止填料 函的 泄褥。 经过现场的长期使用证明, 这种填料函密 封可靠, 摩擦力小, 使用寿命长。 龟 图 2 阀杆填料密封结构 1 螺栓2 3 隧4 靖料5 。 螺 塞 金 属 环 r 。 孳 科 函 闼 杆 2 阀体与阀盖的连接 阀体与阀盖为可拆卸结构, 其密封连结形 式有螺纹连接、 法兰连接、 央箍连接和内压自紧 密封连接等多种。 经比较, 研制的高压搏阿采用 了内压自紧密封连接 图3 ) 。其特点是随着内 压的增高 , 密封压力也相应加大 因此能够保证 良好的密封性 在非工作状态下, 依靠拧紧阔盖
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