李景翠 明祥贵 李亮亮 易先中 贺育贤,4 宋顺平 杨文川

(1. 长江大学机械工程学院 2. 中国石油集团工程技术研究院有限公司 3.中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院 4.长江大学非常规油气湖北省协同创新中心 5.川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司)

0 引 言

旋塞阀由于具有结构紧凑简单、启闭操作迅速快捷、密封性能好以及安装方便等特点[1]，成为石油矿场固井和压裂作业管汇中最理想的阀门元件。阀体与衬瓦之间为圆柱配合,并通过衬瓦外圆镶入密封件密封。在工作过程中，由于其管道内的流体压力始终处于变化状态，对阀体极易造成破坏，需要对其结构强度及启闭特性进行深入研究。

张智等[2]对油田现场旋塞阀失效现象(泵压由24 MPa减至0，扭矩由3.5 kN减至0，悬重由1 504 kN突降至1 437 kN，泵冲由68 min-1冲增至120 min-1)，提出在旋塞内部台阶处做倒角处理，以减轻应力集中，同时对本体旋塞孔处做加厚处理，增大旋塞阀强度。陈浩等[3]通过现场案例和调研得出方钻杆旋塞阀失效的主要3种形式，即本体强度失效、转动失效和密封失效。陆俊杰等[4]基于微观接触力学，发现当管内流体压力极限为10 MPa，螺钉拧紧圈数为0.05时，旋塞阀密封面疲劳寿命随管内波动流体压力幅值比的增加而增加，增速随管内流体压力幅值比的增加而放缓。奚泉等[5]通过对旋塞阀本体分析，发现应力集中是阀本体失效的一个主要因素，拉伸、内压和扭转载荷对阀本体强度影响依次减小。……