淺談鉆井隊現(xiàn)場氣動試壓臺的使用

郭慶

摘 要：通過對鉆井隊現(xiàn)場所使用氣動試壓臺的結(jié)構(gòu)及工作原理的分析，對現(xiàn)場使用試壓臺過程中存在的共性誤區(qū)進(jìn)行了糾正，并提出了正確的使用方法，以提高設(shè)備使用壽命，保證鉆井隊現(xiàn)場使用效果。

關(guān)鍵詞：井隊現(xiàn)場；試壓臺；氣動泵；油箱

1 概述

1.1 產(chǎn)品特點

試壓臺以壓縮空氣為動力，壓縮空氣驅(qū)動往復(fù)式氣動泵排出壓力液，氣壓與液壓成 比例關(guān)系，通過調(diào)整氣壓可得到一定范圍內(nèi)壓力液。當(dāng)氣壓作用力與液壓作用力平衡時 氣動泵停止，輸出液壓力也就穩(wěn)定在預(yù)調(diào)值。

控制壓縮空氣進(jìn)氣量也就控制了排液量，因而試壓臺具有輸出液壓力可調(diào)，充壓速 度可控的特點。同時具有簡單直接、避免液力沖擊被試件的特點。

1.2 產(chǎn)品用途

氣動試壓臺適用于在現(xiàn)場石油鉆采工程使用井控裝備的防噴器組、節(jié)流管匯、套管頭、管道件、閥件 或其他承壓件的液壓承壓試驗。

2 結(jié)構(gòu)形式與工作原理

2.1 結(jié)構(gòu)形式

試壓臺由試壓臺主體和試壓管件組成。試壓臺主體液壓回路由油箱、油箱出口截止閥、吸水口截止閥、過濾器、初級氣動泵、單流閥、安全閥、次級 氣動泵、高壓截止閥、三通旋塞等元件組成；氣動回路由氣源截止閥、空氣過濾器、空 氣調(diào)壓閥、油霧器、氣動泵氣路截止閥等元件組成。

2.2 工作原理

試壓臺工作時壓縮空氣經(jīng)分水濾氣器、空氣 調(diào)壓閥、油霧器、初級泵截止閥（19）、進(jìn)入氣動泵（初級），氣動泵啟動后抽吸清水經(jīng)外吸入口截止閥、液體濾清器進(jìn)入氣動泵（初級），氣動泵排出的液體流經(jīng)單流閥、單流閥、保壓截止閥至高壓輸出接口，如泄壓截止閥關(guān)閉，液流輸向被試驗件，使試驗壓力升高，當(dāng)壓力升高至使氣動泵的輸入氣壓力與輸出液壓力平衡時，開啟次級泵截止閥，啟動氣動泵使試壓臺的輸出壓力繼續(xù)升至被試驗壓力。

3 使用中存在問題

氣動試壓臺的使用很廣泛，已經(jīng)被廣泛被鉆井隊、作業(yè)隊、井控車間等單位配備使用，但是在使用的過程中，卻會出現(xiàn)比較多的使用誤區(qū)，即使是生產(chǎn)廠家服務(wù)人員都不太熟悉，歸納起來主要存在下面兩種問題：

3.1 問題一：快速充壓，同時啟動兩臺氣動液壓泵

操作者為了能夠快速的給試壓件充起壓力，在啟動伊始就開啟試壓臺配備的兩臺氣動泵給試壓件預(yù)充壓力。實際中，也能起到一定的作用，加速充壓的過程，但是長此以往的結(jié)果就是加速高壓氣動泵的磨損，降低它的使用壽命。

3.2 問題二：往油箱中加入清水用作試壓介質(zhì)

目前存在對待試壓臺油箱的現(xiàn)狀是：在現(xiàn)場使用試壓臺的過程中，將試壓臺油箱中加滿清水用于小的試壓件的試壓作業(yè)，或者直接將外接的清水管線塞入油箱中為試壓臺提供試壓介質(zhì)，此外在試壓工作結(jié)束后，甚者沒有將清水全部放掉，而是存在油箱中留待下次試壓繼續(xù)使用，以上做法導(dǎo)致的直接后果就是堵塞氣動泵的液壓元件，對管道及油箱內(nèi)部產(chǎn)生腐蝕，銹蝕嚴(yán)重，很明顯會經(jīng)常在油箱的觀察視窗上看到用水過后的水銹，降低了元件的使用壽命，破壞了密封件的密封性能。

4 存在問題原因分析

針對現(xiàn)場使用中出現(xiàn)的問題，通過仔細(xì)研讀它的產(chǎn)品說明書，現(xiàn)場查看它的每一個配件，多提幾個為什么，就能分析出原因了。

4.1 針對氣動泵的使用問題

平臺配備的氣動試壓臺包含兩臺氣動泵，均是由往復(fù)式氣馬達(dá)和液缸組成，不同型號氣動泵的氣馬達(dá)結(jié)構(gòu)相同，而下部的液缸分為活塞式或柱塞式兩種。

1：60氣動液壓泵是初級氣動泵，下部液缸為活塞式，排量大，90ml/沖次，氣馬達(dá)活塞桿與液缸的柱塞桿相連作往復(fù)運動，液缸下端安裝了吸入閥座、鋼球是吸入閥的閥芯，柱塞桿下端連著排出閥座、鋼球是排出閥的閥芯，柱塞桿上行時吸入閥開啟、排出閥關(guān)閉，液缸下腔吸入液體的同時排出上腔的液體；柱塞桿下行時吸入閥關(guān)閉，液缸下腔液體經(jīng)排出閥進(jìn)入上腔，其中50%液體排出泵外，其余貯在液缸與柱塞桿的環(huán)狀空間內(nèi)，在柱塞桿上行時排出泵外，液缸工作方式是單向吸入雙向排出。

1：200氣動液壓泵是次級氣動泵，下部液缸為柱塞式，排量為13ml/沖次，僅為活塞式氣動液壓泵排量的1/7，其中氣馬達(dá)活塞桿與液缸的柱塞桿相連作往復(fù)運動，液缸必須在下端2個連接口上裝上2個單向閥作為吸入閥和排出閥，才能實現(xiàn)吸入和排出功能，作為高壓泵使用。

4.2不能正確使用油箱的原因

產(chǎn)生這種情況的原因是沒能正確理解廠家架設(shè)油箱的根本目的，拿司空見慣的做法去衡量一件事物，繼承了一貫的錯誤。下面做簡要分析：

首先從銘牌上看，名稱為油箱，而不是叫水箱；氣動泵叫氣動油泵，而非氣動水泵，這就注定推薦使用的介質(zhì)是油，而非清水。

再次，從試壓臺的構(gòu)造看，設(shè)置了內(nèi)吸入口（油箱）和外接吸入口（外接水管線）用作上水端，一個為主一個為輔；在輸出端，有三路可以走，通向試壓件是一路，通向泄壓端是一路，其中在泄壓端通過三通閥分成了內(nèi)泄口（回油箱）和外泄口（外置接廢液的容器）兩路。

5 推薦使用方法及建議

5.1氣動泵的正確使用方法

試壓過程中，在一切準(zhǔn)備妥當(dāng)后，首先啟動初級氣動泵，用于讓液流充滿試壓件，待壓力升高至初級氣動泵的輸入氣壓力與輸出液的壓力平衡時，再啟動次級泵，使試壓臺的輸出壓力繼續(xù)升至被試驗的壓力，這樣做的好處是物盡所用，降低了氣動泵的磨損程度，延長其使用壽命。

5.2 油箱的正確使用方法

在調(diào)試階段向油箱加入與油霧器相同的液壓油，加油之前要關(guān)閉內(nèi)吸口截止閥和外吸口截止閥，以免油液外漏。在外接吸入口處接好上清水管線，試壓程序按照前面2.2提到的工作原理進(jìn)行。油箱的作用主要體現(xiàn)在對液壓元件及管道內(nèi)部的潤滑保養(yǎng)上，為保護(hù)液壓元件、管道內(nèi)部免受腐蝕性液體損害，每次井場試壓工作后應(yīng)以初級泵排出的清水沖洗來自被試件的泥漿和巖屑。每當(dāng)試壓臺停用前應(yīng)拆去試壓管，用絲堵封堵高壓輸出口，關(guān)閉外吸入口截止閥，開啟內(nèi)吸入口截止閥，啟動初級泵排出液壓元件、管道內(nèi)清水，注意控制三通旋塞閥手柄，當(dāng)外泄口出現(xiàn)液壓油時應(yīng)隨即扳動手柄至內(nèi)泄位置，使液壓油回油箱并使初級泵工作1分鐘以上繼續(xù)循環(huán)排除清水。視油箱內(nèi)底部積水情況旋開排污口處螺塞（只須轉(zhuǎn)2圈，不必取出）即可進(jìn)行排污。

QST140-J氣動試壓臺屬于精度較高，使用謹(jǐn)慎的特殊井控裝備，為此，在使用過程中，必須仔細(xì)研讀好產(chǎn)品說明書，對設(shè)備真正做到應(yīng)知應(yīng)會，消除司空見慣的不良習(xí)慣，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的程序保養(yǎng)維護(hù)使用好試壓設(shè)備，延長設(shè)備的使用壽命，真正讓設(shè)備為生產(chǎn)出力。