防噴器產(chǎn)品質(zhì)量控制研究

雷凌云 呂 華 王冬林 楊紅兵 豐振軍（中國石油集團石油管工程技術(shù)研究院石油管工程重點實驗室，陜西 西安 710077）

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防噴器產(chǎn)品質(zhì)量控制研究

雷凌云 呂 華 王冬林 楊紅兵 豐振軍
（中國石油集團石油管工程技術(shù)研究院石油管工程重點實驗室，陜西 西安 710077）

摘 要：簡要介紹防噴器制造流程和工作原理，提出必須從工藝文件、原材料、焊縫、外觀質(zhì)量4個方面對防噴器進行質(zhì)量控制，并提出為了提高防噴器質(zhì)量，規(guī)范市場準(zhǔn)入機制和引入第三方監(jiān)理是兩個較為有效的方法。

關(guān)鍵詞：防噴器；制造；質(zhì)量控制

近年來，全國各地相繼發(fā)生特大井噴事故，造成重大經(jīng)濟損失以及人員傷亡事件，而在油田現(xiàn)場為了防止井噴事故發(fā)生，一般采用防噴器進行封井處理。防噴器用于試油、修井、完井等作業(yè)過程中關(guān)閉井口，防止井噴事故發(fā)生，將全封和半封兩種功能合為一體，具有結(jié)構(gòu)簡單、易操作、耐高壓等特點，是油田常用的防止井噴的安全密封井口裝置。

一、防噴器制造流程及工作原理

1.防噴器制造流程

防噴器制造流程為：防噴器原材料驗收—各零部件機加工—主要零部件熱處理—法蘭和中間體焊接—防噴器裝配—出廠檢驗—刷漆、包裝、標(biāo)記—發(fā)運。其中防噴器原材料驗收、法蘭和中間體焊接、防噴器出廠檢驗、出廠文件及銘牌檢查為重點工序，常見的手動防噴器實物圖如圖1所示。

圖1　閘板防噴器成品外觀

2.防噴器工作原理

閘板防噴器結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。

圖2　閘板防噴器結(jié)構(gòu)示意圖

閘板防噴器工作原理為：當(dāng)井下壓力發(fā)生變化有可能發(fā)生井噴時，轉(zhuǎn)動手把，手把聯(lián)動絲杠實現(xiàn)徑向運動，全密封閘板密封膠芯全部封閉，半密封閘板抱緊油管，通過密封閘板和密封件承壓達到防止井噴的目的。

二、防噴器質(zhì)量控制

1.原材料質(zhì)量控制

防噴器原材料主要包括：鍛件、法蘭、管件等，常見防噴器原材料材質(zhì)為20#鋼，在一些需有抗硫性能要求的油田要求使用25CrNiMo，主要零部件所用材料如表1所示。在實際質(zhì)量控制時，主要對主體材料材質(zhì)書以及熱處理后硬度進行檢測，并對其余配件進行入廠復(fù)檢，復(fù)驗報告檢查項目包括：外觀、幾何尺寸等參數(shù)，復(fù)檢應(yīng)符合工廠圖紙要求。在實際操作時，要特別注意材料代用問題，一般對于防噴器的材料代用都必須征得業(yè)主同意。

表1　常見防噴器原材料材質(zhì)和驗收標(biāo)準(zhǔn)

2.工藝文件質(zhì)量控制

防噴器工藝文件包括：圖紙、質(zhì)量計劃、工藝卡等，防噴器圖紙一般錯漏較多，另外，一般防噴器制造廠負責(zé)工藝文件編制的人員水平不同，做出的工藝文件漏項、錯項較多。因此，在執(zhí)行工藝流程時，要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行，并由工廠派專人對重點工序進行跟蹤，以保證防噴器質(zhì)量。

3.焊縫質(zhì)量控制

防噴器焊縫質(zhì)量控制主要是對焊縫焊后的外觀檢測、磁粉檢測以及超聲檢測。對于主體結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量，由于承壓較大，尤其要注意其焊縫質(zhì)量。并且在最終成品后，還要對防噴器進行防噴器出廠試驗，也可以檢驗焊縫的承壓能力，具體焊縫檢查項目見表2。

表2　防噴器焊接質(zhì)量控制要點

4.外觀質(zhì)量控制

產(chǎn)品外觀質(zhì)量是一個重要檢查環(huán)節(jié)，防噴器的外觀質(zhì)量包括：成品外觀質(zhì)量、分部件組裝后外觀質(zhì)量以及各零部件外觀質(zhì)量。在外觀質(zhì)量控制時，要重點控制焊縫外觀質(zhì)量、成品涂漆外觀質(zhì)量以及內(nèi)外表面的外觀質(zhì)量。

三、常見質(zhì)量問題及處理

1.圖紙、技術(shù)文件錯誤

防噴器生產(chǎn)圖紙由工廠自身設(shè)計，不需要經(jīng)過業(yè)主審批，鑒于工廠一般規(guī)模較小，技術(shù)能力較為薄弱，因此，監(jiān)造人員必須特別注意圖紙及技術(shù)文件審核，否則極容易造成某些重點工序沒完成，防噴器已出廠現(xiàn)象。

2.原材料質(zhì)量缺陷

要特別注意業(yè)主技術(shù)協(xié)議對材質(zhì)的要求，某些特殊材質(zhì)防噴器要求抗硫性能，按照標(biāo)準(zhǔn)要求必須做抗硫試驗。另外對于特殊材質(zhì)，如25CrNiMo，因鍛件熱處理后容易沖擊功不合格，故要特別注意鍛件熱處理后沖擊性能試驗的檢查。

3.出廠試驗問題

防噴器整機設(shè)備出廠試驗，包括：殼體靜水壓強度試驗、BOP關(guān)閉試驗、通徑試驗，殼體靜水壓強度試驗及BOP關(guān)閉試驗，試驗壓力較大，通常達到幾十甚至上百兆帕，因此，出廠檢驗務(wù)必100%見證，防止出廠防噴器承壓使用出現(xiàn)問題。另外要注意，壓力試驗30min內(nèi)必須及時完成通徑試驗，以符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

四、結(jié)語

防噴器作為井口裝置，起到防止井噴的作用，一旦發(fā)生井噴承壓巨大。目前，很多生產(chǎn)廠家都在研制高承壓、高材質(zhì)要求的防噴器以適應(yīng)油田更高要求。但是，在研制新型防噴器同時，要特別注意防噴器必須相關(guān)型式試驗完全滿足要求后才能讓新產(chǎn)品投入使用，盡量避免井噴事故的發(fā)生。目前國內(nèi)防噴器廠家缺乏有效的監(jiān)管，各廠家防噴器出廠質(zhì)量良莠不齊，建議業(yè)主采購防噴器時，要從規(guī)范市場準(zhǔn)入機制和全面引入第三方監(jiān)理方面進行產(chǎn)品把控，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻：

［1］SY/T 5053.1，防噴器及控制裝置防噴器［S］，2000.

［2］GB/T 20174，石油天然氣工業(yè) 鉆井和采油設(shè)備 鉆通設(shè)備［S］，2006.

［3］王冬林，劉晶，葉勇等. 鋼制壓力容器質(zhì)量控制研究［J］.新技術(shù)新工藝，2015，（10）：110-112.

·探討與創(chuàng)新·

中圖分類號：TE921

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-0711（2016）03-0045-02

收稿日期：（2015-12-25）