新型防噴防凍壓力表接頭研究及現場應用

摘要：在原油生產過程中，通常需要在油水井管線上、套壓閥門外側等位置，安裝壓力表監測進站回壓、套壓，判斷油水井生產狀況是否良好，普通壓力表接頭結構簡單，內腔是個通孔，冬季使用時受低溫影響可能出現凍堵現象，致使壓力表讀數不準確，無法正常使用。防噴防凍壓力表接頭的使用，有效防止壓力表接頭凍堵出現假壓力，同時防止表盤或者絲扣損壞刺漏時，所造成的大面積污染。

關鍵詞：防噴;防凍;壓力;接頭

1.前言

壓力表是顯示壓力的計量儀器。在油田生產過程中應為較為廣泛，一是用于各種壓力容器上，顯示容器內部壓力。二是用于油、氣、水管線生產運行上，顯示內部流體運行壓力。三是用于采油樹井口上，顯示油壓、套壓等。不管應用于哪個位置，它是生產過程中必不可少的一件計量器具。壓力表按其測量范圍又分低壓表、中壓表、高壓表，我們在油田生產過程中使用的都是高壓表，高壓壓力表在安裝及運行過程中存在較大風險，若使用不當損壞后，不僅對原油生產造成一定的影響，而且危害人民群眾的人身安全，并且容易導致大面積環境污染。因此，如何降低壓力表使用過程中帶來的安全、環保風險，是被長期以來廣泛研究的課題之一。

在原油生產過程中，通常需要在油水井管線上、套壓閥門外側等位置，安裝壓力表監測進站回壓、套壓，判斷油水井生產狀況是否良好，普通壓力表接頭結構簡單，內腔是個通孔，使用時存在以下幾個問題，①當管線掃線或憋壓時，壓力增大，容易把壓力表崩開或整體崩飛，造成大面積污染;②壓力表本身質量問題，造成管線內原油或污水泄漏，造成污染事件;③由于普通壓力表接頭內徑較細，冬季可能出現凍堵現象，致使壓力表讀數不準確，無法正常使用。針對以上問題，我們研制了防噴防凍壓力表接頭，該接頭的使用，有效防止壓力表接頭凍堵出現假壓力，同時防止表盤或者絲扣損壞刺漏時，所造成的環境污染。

2.工作原理

2.1技術背景

防噴防凍壓力表接頭，研究的出發點是使用過程中，一旦壓力表損壞，將造成大面積污染事故，如何減少、避免此類事故？我們在研究過程，創新思維，利用醫用針管原理，一旦壓力表出現問題，該接頭即可發揮作用，利用橡膠隔板將唯一的出口封閉，避免內部的油、氣、水向外釋放，達到防止污染的目的。與此同時，研究考慮到冬季防凍堵的問題，在接頭里面灌裝防凍液，防止凍堵出現假壓力，同時，可以防止壓力表表盤或者絲扣損壞造成刺漏，形成大面積污染。

2.2主要研究內容

該裝置主要構成見下圖：

①、絲扣頭 ?②、膠皮隔板 ?③、防凍液腔 ?④、壓力表絲扣接頭 ⑤、工作桶

該裝置主要作用：

絲扣頭：連接指定的安裝壓力表的四分針型閥;

膠皮隔板：當壓力表出現刺漏時，隔板受壓推動，上移封堵住壓力表絲扣接頭，避免原油噴出;

防凍液腔：里面充滿防凍液，起到壓力傳遞，同時有防凍堵作用;

壓力表絲扣頭：上部連接壓力表;

工作桶：圓柱形，需要精細鋼鐵制作，內壁光滑，與膠皮隔板接觸密切，且摩擦力小。

該裝置的主要效果：

（1）使用膠皮隔板，壓力表損壞刺漏后，受壓上移，堵住出口，由于具有一定形變，密封效果更好。

（2）防凍液具有傳遞內部壓力的作用，并且肩負壓力表接頭防凍堵作用，并可以隨意灌裝，由于接頭內部空間較小，使用量亦較少，不會出現高成本的問題。

（3）有效避免了壓力表表盤或者絲扣損壞等造成的內部液體或氣體刺漏的情況，造成的大面積污染事故。有的生產區域瀕臨養殖區、海潮溝等重要的環保敏感區域，該接頭的使用極大解決了此類問題隱患。

3.現場應用及效果

防噴防凍壓力表接頭在正常的使用時，首先用針管將防凍液灌輸至防凍液腔3，在壓力表絲扣接頭4上安裝好壓力表，而后將改裝置安裝在指定的安裝壓力表的針型閥上，打開針型閥閥門，管線壓力通過膠皮隔板傳至防凍液在壓力表反映出來，隔板基本無位移，正常錄取壓力。當壓力表表盤或者絲扣損壞刺漏時，管線內壓力推動膠皮隔板2迅速上移，堵住上部的壓力表絲扣接頭，有效避免原油噴出。

本裝置適用于所有安裝壓力表的位置，具有防噴效果，非常適合在野外或巡檢周期較長的地域，一旦壓力表出現問題，即使長時間發現不了問題，亦可保證現場不會發生安全、環保事故。且該裝置設計防凍堵，尤其在北方冬季防凍時，具有明顯的效果。

在整個油田以及其他行業生產過程中，在監測壓力過程中，具有較好的推廣和應用前景。

參考文獻：

[1]陳憲侃，葉利平.抽油機采油技術[M].北京：機械工業出版社，1996

[2]毛謙德，李振清.機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，

作者簡介：

程彥符（1973-）男，工程師，2007年畢業于中國石油大學（華東）石油工程質專業，現從事油田管理工作。