油田無泄漏防盜壓力表接頭的設計
在原油生產(chǎn)中,采油樹油管上的壓力表主要是用于時刻監(jiān)測原油的壓力。為了杜絕因老式壓力表接頭部 位易被破壞所造成的原油損失和環(huán)境污染,向讀者介紹了 一款新型的無泄漏防盜壓力表接頭,并闡述了該壓力表接頭 的結構、防盜原理和安裝方法,陳述了壓力表接頭在原油生產(chǎn)中的突出效果以及其今后在其他行業(yè)的應用前景。
在原油生產(chǎn)過程中,通常需要在采油樹的油管上接 壓力表時刻監(jiān)測原油的壓力。油田基層采油隊,特別是 邊遠隊(遠離基地的采油隊),由于油井分散,經(jīng)常發(fā)生不 法分子將壓力表抒下打開閥門偷油的事故,并且偷油之 后不擰回閥門、壓力表,因此不僅造成重大的原油損失, 而且又大面積的污染了環(huán)境。堵住從壓力表處盜油這個 缺口,能有效地杜絕原油的流失和環(huán)境的污染。
1.老式壓力表接頭的工作缺陷
在原油生產(chǎn)過程中,壓力表通常通過閥門、壓力表接 頭安裝在油管上(見圖1 ),閥門起到截斷作用。由于壓力 表下部通常為M 20X1. 5螺紋,閥門為相應直徑的管螺 紋,壓力表接頭起變螺扣連接作用。實際工作中,當閥門 擰開后,壓力通過閥門、壓力表接頭內通道傳給壓力表,通 過閥門截斷更換壓力表。舊的壓力表接頭(見圖2)僅作為 閥門與壓力表之間的一個變螺扣連接,無自動控制,當壓 力表表被拆下后,如果閥門被開啟,油管內的液體將毫無 阻礙地流出,造成大量的液體泄漏。不法分子就是通過擰 下壓力表打開閥門偷油并造成大面積泄漏污染環(huán)境的。 因此,通過在壓力表接頭上想辦法設計一種具有自動控制 的壓力表接頭能有效地防止失竊和污染。
2.防盜壓力表接頭的結構及工作原理
2.1結構
本文所述具有防盜功能的油田防盜壓力表接頭由 外殼、壓簧、閥芯、閥座、T型圈組成(見圖3 )。
防盜壓力表接頭的組合形式為:調質鋼外殼1的一 端設有與油管取壓口短節(jié)螺紋扣型相匹配管扣11和與 的進油孔7,另一端設有與壓力表螺紋扣型相匹配的內 螺紋接頭6;進油孔和內螺紋接頭之間設有中空腔體10, 中空腔體內設有自動閥門,閥門包括壓簧2、與壓簧聯(lián)接 的閥芯3以及與閥芯相匹配的閥座5,閥座與中空腔體 內壁為螺紋固定聯(lián)接,通過閥座上的兩個凹槽用專用扳 手擰緊;閥芯與閥座之間設有T型密封圈4。閥芯前半部分為環(huán)型,后半部分為錐型,閥芯前端設有出油孔8和 引流孔9,出油孔與壓力表進口相連通,引流孔連通出油 孔和閥芯與閥座的接觸壁。T型密封圈設在閥芯后端 與閥座相接觸的地方。壓簧、閥芯、閥座、?"型圈組成 均能通過專用扳手由閥座處取出,更換十分方便。
2.2工作原理
防盜壓力表接頭工作原理:①當裝上壓力表時,隨 著壓力表的擰人,閥芯在壓力表的擰緊力作用下被頂出 閥座,壓力由殼體、閥芯、閥座、T型圈之間間隙和兩對 稱孔直接傳人壓力表。②當取下壓力表時,閥芯在壓簧 的作用下座入閥座閥芯、T型圈、閥座與殼體構成密封 空間,阻止液體外泄。其防盜功能為:一方面,本壓力表 防盜接頭下部加工一 <Wmm孔與生產(chǎn)管線相通,計算壓 簧的壓縮量,限制閥芯下壓距離,使上部壓簧、閥芯、閥 座、“ CT型圈組成以微縫和外面相通,過流面小,而且保 證閥芯不會因完全壓出閥座而失效。閥座上僅開了_2 mm凹槽,與壓力表接頭處是M20螺紋孔,深度12? 18mm,大直徑物件壓不到閥芯,取閥座必須用專門設計 的兩爪套筒扳手,而且設計的壓簧和液體壓力較大,用小 物體頂開閥芯既費力且外泄量小,得不償失。從而起到 防盜的作用。另一方面,壓力表防盜接頭殼體外為圓柱 面,無法用常規(guī)扳手擰開。加上外殼與油管之間被焊住, 增大了直接拆下接頭的難度。
3.安裝及安全可靠性
本壓力表防盜接頭下部加工G1/2管扣,可直按與采 油樹上的取壓口短節(jié)的絲扣相連,因此,拆下1/2閘門,裝 上接頭擰緊即可(見圖4 )。裝在井上時,用電焊點焊住接 頭下部。安裝時,為防止偷盜者拆下本接頭直接在采油樹 中取油,可先取出本接頭內閥座、閥芯、彈簧后,把外殼直 接焊在油管取壓口短節(jié)上或擰緊管扣后焊上,待冷卻后依次裝入彈簧、閥芯、閥座(這里不直接焊接的原因是為了防 止電焊高溫使T型圈損壞或彈簧彈力下降)。
本防盜壓力表接頭外殼采用45調質圓鋼車成,最薄 處壁厚7 mm,其它零件裝在其內,由閥座采用M 20X1. 5 螺紋封底,螺紋旋進30 rran,成品試壓8 MPa,安全可靠。 另外,閥芯的復位距離僅1?2 mm。當壓力表擰松兩三螺 扣閥芯就關閉,剩余的壓力表擰出空間足以使壓力釋放, 液體不會噴出。
4.應用效果及效益前景
本壓力表接頭通過內部密封設計和正確安裝后,其 突出效果為:①能有效地避免原油因偷盜造成直接經(jīng)濟 損失和大面積污染環(huán)境。②具備閥門功能且具備自動關 閉功能,完全取代了老式壓力表接頭中的閥門。③安裝 和檢修方便。④通過選用不同的制造材料,能適用于各 種工作環(huán)境,并且壽命長。
壓力表在工、農業(yè)生產(chǎn)和生活中無處不在,是一種通 用部件。本文所述防盜壓力表接頭可做成通用件應用于 所有需要安裝壓力表的場所。原因一:本身具有自動關閉 功能,在安裝時可省去一個閥門使用成本,與舊式接頭安 裝相比,成本減少較多。原因二:其用人力開啟較困難且 外泄量小,非常適用于防盜和減少環(huán)境污染。