2010年第4期 文章编号:1002 5855(2010)04 0001 04

阀 门 1

石油及天然气钻采井口用暗杆闸阀设计与计算

张清双1,柳志忠2,刘根节3

(1 北京市阀门总厂(集团)有限公司,北京102601;2 海军驻葫芦岛431厂军事代表室,辽宁葫芦岛125000;

3 浙江柏亨阀门有限公司,浙江温州325102)

摘要 介绍了根据API6A规范设计的石油及天然气钻采和生产系统井口用暗杆闸阀的结构

特点及工作原理,分析了井口暗杆闸阀的计算公式。 关键词 井口暗杆闸阀;波形弹簧;开关转矩;结构特点;计算公式 中图分类号:TH134 文献标识码:A

Designandcalculationofnon risingstemgatevalvefor

wellheadintheoilandgasdrilling

ZHANGQing shuang,LIUZhi zhong,LIUGen jie

(1 BeijingValveMFG.CombineCo.,Ltd,Beijing102601,China;

2.MilitaryRepresentativeOfficeoftheNavyresidentinHuludao431Factory,Huludao125000,China;

3.ZhejiangByhoValveCo.,Ltd,Wenzhou325102,China)

1

2

3

Abstract:Itintroducedthestructuralcharacteristicandworkingprincipleofnon-risingstemgatevalveforwellheadintheoilandgasdrillinginAPI6Aandanalyzedtheformulaofthisvalve.

Keywords:non risingstemgatevalveforwellhead;corrugatedspring;swithingtorque;structuralchar

acteristic;formula1 概述

井口暗杆闸阀是海上和陆地石油及天然气钻采和生产系统的重要部件,对石化行业的发展起着重要的作用。但是,我国的井口暗杆闸阀在设计和制造技术上与国外相比仍有较大的差距,高质量或关键部位的阀门一直依赖进口。在借鉴国外井口暗杆闸阀技术的基础上,根据API6A规范要求,设计了井口暗杆闸阀(简称API6A井口暗杆闸阀-下同)。2 结构特点

API6A井口暗杆闸阀(图1)主要由阀体、阀座、闸板、阀杆、波形弹簧、阀盖、填料、轴承、轴承支架、压帽和手轮等零部件组成(图1)。阀杆轴向由轴承支架和轴承定位,阀杆下端由梯形螺纹与闸板相连接。

2 1 闸板

闸板采用整体式结构可防止管线中的沉淀物进

入阀体内腔。闸板上开有圆形导流孔,孔径与阀座及管道的通径一致。阀门全开时,流体流过的阻力最小,与流过相同通径的管道相比,压降并不增加,这有利于注气流程的节能。阀门全开时,闸板所具有的全通径特点,使井下工具或仪器通过时,不发生挂卡,阀门密封面避免受损伤及介质冲蚀。在阀全开时,闸板与阀座始终贴合,阻断了异物进入阀腔的通道,并能起到清扫密封面的作用,使密封面不易附着稠油中的砂粒。2 2 阀座

阀座采用浮动对称结构(图2)。阀座浮动是指阀座对闸板的轴向浮动,以及阀座对阀体的径向浮动。浮动量(即间隙)要大于材料的热膨胀量,以防止实际工作时产生阀座与阀体之间的擦伤,或阀座在阀体上卡住。预留的径向间隙不能过大,过大会影响闸板与阀座密封面的贴合度。在阀座与阀体之间设置一个伸缩补偿性能高的波形弹簧,其既能使

作者简介:张清双(1971-),男,吉林榆树人,工程师,主要负责阀门新产品开发、老产品改造及技术管理工作。