环形调压阀压力波动原因分析及改进

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1、2010年第39卷石油矿场机械第7期第29页0ILFIELDEQUIPMENT文章编号：1001—3482(2010)07—0029—03环形调压阀压力波动原因分析及改进李英。陈慧慧，方志猛，郭展，杜金凤(北京石油机械厂，北京100083)摘要：环形调压阀是地面防喷器控制装置的重要元件之一，从结构、温度、容积和泄漏等方面分析了环形调压阀压力波动的原因，并进行了试验验证。针对分析的原因采取了多项改进措施，以满足API16D规范要求。关键词：环形调压阀；结构；容积；温度；泄漏中图分类号：TE931．103文献标识码：ACauseAnalysisofPressureFluctuationoft

2、heAnnularRegulatingValveLIYing，CHENHui—hui，FANGZhi—meng，GUOChen，DUJin-feng(BeijingPetroleumMachineryFactory，Bejing100083，China)Abstract：TheannularregulatingvalveiSoneoftheimportantcomponentsinthecontrolsystemforsurfacemountedBOPstacks．Thetestingofthevalveisdescribed，analyzingthecauseoftheannularr

3、egulatingvalvepressurefluctuationfromperspectivessuchasstructure，temperature，volume，leakageandetc．Experimentalverificationiscarriedoutandbasedontheanalysis；meas—uresaretakenforthevalvetomeetAPI16Drequirements．Keywords：annularregulatingvalve；structure；volume；temperature；leakage地面防喷器控制装置(简称控制装置)是控制

4、井力的变化小于±1MPa(150psi)E23。此处的波动范口防喷器组、液动节流阀以及压井阀的重要设备，也围是指在上次调定压力值基础上的变化，例如调定是钻井、修井作业中防止井喷不可缺少的装置_1]。的出口压力为10．5MPa，稳定后压力波动值应为环形调压阀是控制装置的重要元件之一，其作用是9．5～11．5MPa。目前，环形调压阀有气手动减压溢控制环形防喷器的压力，将蓄能器中的高压油液(21流阀和气／液马达减压溢流阀，虽然结构不同，但是MPa)降低到较低的压力(通常为10．5MPa)，具有工作原理和功能是一样的。自动溢流降压作用，所以是一种减压溢流阀。本文对环形调压阀压力波动的现象及其原因

5、进API16D规范规定，环形防喷器控制管汇的构行了分析，并针对上述原因进行了改进和试验。成必须包括一个专用调压阀，将上游管汇压力降低l模拟试验到防喷器制造厂商推荐的动力液压力值，通常为10．5MPa。在防喷器组中，环形防喷器在正常使用在实际钻井过程中，环形调压阀的压力会受一时相对于其他规格的防喷器使用频率较高，因而胶些因素的影响而向上或向下变化。进行环形调压阀芯磨损量较大，维护成本较高。因此，API规范对控出口压力稳定性试验时，首先将调压阀的进口压力制装置中环形防喷器的压力要求比较严格，即调压调为21MPa，出口压力调为厂商推荐值，通常为阀对下游端压力变化反应的灵敏度必须保证调定压10．

6、5MPa，然后改变外界条件，使调压阀出口压力收稿日期：2009一10—30作者简介：李英(1978一)，女，辽宁辽阳人，工程师，硕士，2004年毕业于辽宁石油化工大学化工过程机械专业，现从事地面防喷器控制装置的研发工作。石油矿场机械2010年7月缓慢上升或者下降，然后通过压力表观察其出口压力的变化，并记录其波动的范围。2压力波动原因分析2．1内因调压阀在调压过程中，顺时针或逆时针旋转手轮，随着手轮压缩或释放弹簧，出口压力随之变化。观察压力表，当出口压力达到10．5MPa时，停止旋转手轮。调压阀压力的变化不是线性的，而是呈阶梯性跳跃，虽然从压力表读数看压力已达到指定值，但是由于弹簧力的继续

7、释放，实际压力还有所变化，因此会出现压力不能及时稳定的现象，需要反复调节，这是弹簧引起的波动，属于正常现象。为了避免图1无外接容器时调压阀出口压力波动此情况，调压时应缓慢调节。另一方面，调压阀内部采用平面密封的形式，这种结构不能避免内部泄漏，从而造成出口压力降低。出口压力降低后，为了维持压力的平衡，需要用油压力进行补充，这样的反复动作会引起压力波动[3]。2．2外因2．2．1内泄漏由于三位四通转阀和环形调压阀存在允许范围之内的内泄漏