钻井泵安全阀试验与评估
2018-03-05田占川王军伟周小明李永飞
机械工程师 2018年2期
田占川, 王军伟, 周小明, 李永飞
(宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡 721002)
0 引言
钻井泵安全阀是保障钻井泵安全工作的重要部件。当钻井泵系统压力超过设定的放喷压力值时,安全阀自动打开,将系统中的一部分气体、流体排出管道,保证系统不因压力过高发生事故。
公司设计开发出自主知识产权的JA-3×35和JA-3×52两种焊接式钻井泵安全阀。这两种阀满足了所有钻井泵装配的要求,于2011年完成设计,2013年完成样机试制,2014年9月完成厂内型式试验。尽管在安全阀研制过程中,对主要承压件、受力件进行了有限元分析和计算等工作,但各部件受力情况仅用理论计算是不够的,一般还要对其进行型式试验,确保其工作准确性、可靠性、安全性。因此安全阀的型式试验是设计工作必不可少的一部分。
文中以JA-3×35钻井泵安全阀为例,对3种试验方法进行评估,阐述了它们各自的优点及不足,并最终确定一种最优的试验方法。
1 JA-3×35安全阀结构特点
钻井泵安全阀即可保证钻井泵本身,高压管汇和人身安全,还可对井下安全起保障作用,主要分为弹簧复位式、膜片式、剪切销式。
JA-3×35安全阀为多销孔剪切销式(如图1),其工作原理是:钻井泵运转工作时,排出的高压液体通过入口由壬总成1传递到安全阀活塞3下部,使活塞3向上的作用力产生一个企图推动剪销板5绕长销轴7顺时针转动的力矩;剪切销6将剪销板5和阀体3穿在一起,产生一个不让剪销板5绕销轴7顺时针转动的反时针力矩。……
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