技术创新 35
丼口装置和采油树是封闭 井下流体的第一道关口，其安 全性、可靠性至关重要，闸阀 质量的好坏直接影响到采油树 的性能。为了满足API Spec 6A对闸阀检测的要求，本文设 计了一套井口装置闸阀检测装 置，其能够很好的满足API Spec
井□装置闸阀检测装置的研究
◊中国石油塔里木油田分公司工程技术部
艾买江•吐来克徐攀杜锋辉袁壁棚吴治君
6A规定的检测试验条件，实现 了“温度循环”、“压力循 环”、“阀门开关机械循环” 等综合性试验要求，满足标准 要求的结构完整性、承压完整 性和压力、温度循环等要求。
井口装置及采油树设备是油气开采的重要设备，由套管 头、头、采油（气）树、闸阀等部分组成，如图1所示，用 来连接套管柱、柱，并密封各层套管之间及与之间的 环形空间，并可控制生产井口的压力和调节油（气）井口流 量，也
可
用
于
酸
脉
、测试雜殊作业m。
体和阀座在室温下的气压试验等
D
图2总体试验方案图
2.1联轴器的选择
本文采用液压马达驱动系统作为阀门性能鉴定试验装置的 动力机。其试验装置的组成包括液压马达、支架、联轴器、扭 矩传感器、万向联轴器、被试件、被试件夹持装置等组成'
联轴器的功能主要是把转矩传感器和液马达的两轴连接起 来，并传递转矩。扭矩传感器与传动轴都有比较高的同轴度要 求，有的要求达0.05
图1采油树及闸阀
mm,
加之液马达的振动，所以应选择具有
機性能和缓冲性能的弹性柱销联轴器。用相对錄赚1〇
抽向(nn〇± ». 5 ~ ± 3. 0
径命0.15-0.25
HL3弹性柱销联轴器许
角命0° 30 ^
1闸阀检测的重要性
井口装置和采油树的现场使用条件非常苛刻，环境温度变 化范围达-60 t： ~ 50
t
,同时还可能承受高达138 MPa高压、带
腐蚀性流体的侵蚀。井口装置和采油树是封闭井下流体的第一 道关口，其安全性、可靠性至关重要'
闸阀质童的好坏直接影响到采油树的性能，如闸阀出现本 体渗漏、丝扣渗漏、密封盒渗漏、阀座密封不住等等质量问题 时，其渗漏的油气会发生火灾事故。另外，突然喷出的高压油 气会对在采油树周围工作的员工身体造成气流打击致伤事故， 如喷出的油气中含硫化氢的话，危害将成倍增加，
表1联轴器参數
2总体方案设计
为了满足
API Spec 6你闸阀检测的要求，本文设计了如图
图3液压系统示意图
1-油箱、液位计，2-吸油滤情器，3-叶片泵，4-冷却器，5-溫度 控制器
2所示的总体试验方案图，需要进行的试验项目包括阀门开启和 操作力矩、室温下的动态试验160次开关循环、最高温度下的动 态试验20次开关循环、最低温度下的动态试验20次开关循环， 以及阀体和阀座在高/低温下的气压试验、压力/温度循环、阀
，6-电磁水阀，7-空气滤油器，8-单向阀，9-对震压力表，10-
比例溢流阀，11 一比例减压阀，12-同步马达，13-电磁阀。
36 2018年•第4期
验；
由于被试件（阐阀）被夹持装置固定，而转矩转速传感器 固定在支架上，为了保证转矩转速传感器与被试件（闸阀）的 阀杆的安装同心度〇.〇5 mm要求，所以需要增加万向联轴器作为 辛hm构，以保证在阀门开关循环中保证对中要求。
2.2液压系统的确定
为了使用一套液压系统，把满足要求的液压基本回路及辅 助元件有観组合起来，构成了本通装■需的舰系统， 见图3。由于油缸的最大工作压力为25 MPa,所以选液压栗的最
作压力范围为25 x (125% ~ 160% ) = ( 31.25 ~ 40 ) MPa, 取标准压力系列中的31.5 MPagf好。
3检测方法和试验程序
试验包括200次动态循环（开启），最大试验温度下的3次 温度循环，几个压力试验和保压期。以下是闸阀进行鉴定试验 的项目和典型程序。规定的动态循环、温度循环、压力循环的 顺序和项目如图4所示。
M-闽体低压沉没试验；N-低压密封沉没试验；〇-换向低压密封沉
4结论
根据API Spec 6A规范或SY/T 5127-2002^准的要求，在满
没试验。
足性能鉴定试验条件的It况下，按照研究的闸阀、悬挂器性能 鉴定程序，只将被试件安装在步入式高低温环境试验箱内，由 温度试验箱实现了被试件的温度循环，气体增压系统、高压管 线系统实现了气压循环，油泵、油马达系统实现了阀门的开关 机械循环，气体收集系统实现了室温下气体泄漏童的检查，低 温防爆措施、程序实现了人员和设备的安全防护。数采采集和 控制系统自动iB录各种数据、曲线及自动控制功能。
通过研究，只将被试件放入温度试验箱内，其它的全部机 构如加载机构、动力机构、气体増压系统等全部安放在温度试 验箱外，避免了被试件以外的设备受温度试验箱内温度的影 响。能够满足性能鉴定的各种要求。温度循环、压力循环、机 械循环和载荷循环的不同组合还实现了压力度循环、带载荷 的压力溫麵环等。
综上所述，井口装置闸阀检测装置能够很好的满足API Spec 6A规定的检测试验条件，其实现了 \"温度循环”、‘‘压力循 环”' “阀门开关机械循环”等综合性试验要求，满足标准要 求的结构完整性、承压完整性和压力/温度循环等要求。
【参考文献】
Z-初步试验，按PSL1进行；2次阀体静水压强度试验，两端各2次 阀座密封试验；A1-160次动态循环，2次扭矩读数；A2-室溫下的阀座低 压试猃；B-20动态循环，2次扭矩读教^ 1次阀体半开试脍，各1次高低
压阀座密封试验；020动态循环，2次扭矩读数，1次阀体试验，各1次 高低压阀座密封试验；-保压加热，施加（50~ 100) %额定压力；- 阀体试验，施加（50~ 100) %額定压力；-保压降溫，施加（50~ 100) %颏定压力；-阀体试验，施加（50~ 100) %額定压力；-保 压加热，施加（50~ 100) %额定压力；-高压保持，施加额定压力；- 高压保持，施加额定压力；-阀体高压沉没试验；-高压密封沉没试
图4阀门鉴定试验的项目和程碎流程图
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D
G
F
E
K
I
H
L
J
大庆石油学院,2007
(上接83页）适用于个体之间的比较；大
强度运动和小强度运动时都会发生能量的 消耗，与心率与耗氧量的线性关系相对的 运动强度为中等强度；心率监测设备需要 佩戴在受试者身上，可能会有不适感。
2.5运动传感器
运动传麵种机■电 勝
騰
身
上
，对四肢祕
的运动及加速度进行感应。这类电子装置 小巧轻便，方便使用，价格适中。可反腴 某些体力活动强度、频率等，尤其以下肢 翰为主的体力活动。运动传《
*体能
该方法是通过日志、日记、定量化回 忆、活动回忆、访谈等形式应用于体力活 动评估，是流行病学中最普遍、最实用的 方法。便于对祥本量较大的群体进行评 估，方便管理，价格低
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H
，受试者容易接
王超，陈佩杰.体力活动研究的现状
受。且有研究认为不少问卷可以客观地反 映受测者体力活动状况。缺点在于该方法 主要是主观性的测量，受试者在进行回忆 时可能产生一定的離，
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参差不齐，对概念的理解也会出现偏差。
3结语
单一的测量方法无法准确的对体力活 动进行测量，_择具_财法时还需 要研究人员考虑到研究的目的、研究样本 的大小、经费预算等因素。在实际的测量 中，单个的测量方法无法满足测试的娜 需求，棘多?行测量可以徹的 提高测觀果的准确性和撤性。
戴剑松，孙飙•体力活动测量方法综
消耗测定中的局限性主要体现在，对于快 速的肢体动作及肌肉收缩感应不够；在测 量速度很快或很廋的运动时精确性下降。 髙估了步行的能童消耗而低估了其他体力
述 〇]•体育科学，2005(09):69-75
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2.6体力活动问卷
