油田無泄漏防盜壓力表接頭的設計
在原油生產中,采油樹油管上的壓力表主要是用于時刻監測原油的壓力。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中的突出效果以及其今后在其他行業的應用前景。
在原油生產過程中,通常需要在采油樹的油管上接 壓力表時刻監測原油的壓力。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,經常發生不 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境的污染。
1.老式壓力表接頭的工作缺陷
在原油生產過程中,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濟 損失和大面積污染環境。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 種工作環境,并且壽命長。
壓力表在工、農業生產和生活中無處不在,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境污染。