自吸分体式闸板对提高注聚质量的作用与意义

孙志刚

摘要：文章以改变注聚站管汇流程闸阀闸板结构方式为例，对注聚站闸阀的故障原因进行了分析、对闸板的结构进行了改进，现场应用取得了良好的效果，延长了注聚站闸阀的使用寿命，降低了职工的劳动强度，并对注聚站注聚质量的提升产生了不可替代的作用和意义。

关键词：注聚站;阀门;质量

目前，国内油田普遍采用三次采油技术提高油藏采出率，采用聚合物-- 部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）驱油，为实现污水的循环利用，油田采出水经处理后，会再次用于注聚生产中，污水与聚合物母液通过静态混和器的充分混合，经高压管汇注入单井，但目前的污水处理工艺，没有达到生产所要求的理想程度，由于配置混合液的污水其复杂多变的性质会使它腐蚀管汇及流程上的阀门。

1.      注聚站污水水质情况调查

六区3-5和二区非均注聚站相所用的污水都是来自二号联合站，由于六区7# 注聚站和二区13# 注聚站都在用水前端，水质矿化度和污水含污量更高。2018年3月对二号联污水水质情况作了一次详细的调查（表1）：

由表1看出，二号联污水的矿化度都在10000mg/L 左右，其中钙镁离子和油污的含量都很高，严重腐蚀了管汇流程阀门和其他设备。

2.      注聚站闸阀使用情况调查

注聚大队共有180多台注聚泵，分布在7个注聚站，使用中的闸阀共

有300多个，经过多年注入，闸门损坏严重，从2016年起，三年累计更换闸阀150余个，其中闸板脱落的闸阀达85%以上，为了不影响生产，只能停泵停注，从流程中割下损坏的闸阀重新更换，如果是管汇流程的上流阀门损坏，更换时需要停注整个注聚站的污水，带增压泵的井，还需要停增压泵。闸板脱落给注聚站日常生产带来了极大的困扰，严重影响了注聚质量的提升。

2.1   注聚站闸阀的工作原理

注聚站管汇流程使用闸阀控制高压管汇流液体的流速和流动方向，闸阀的闸板随阀杆一起作直线运动，通常在升降杆上有螺纹，通过阀门顶端的螺母以及阀体上的导槽，将旋转运动变为直线运动，也就是将操作转矩变为操作推力，它的原理：转动手轮，通过手轮与阀杆螺纹的进、退，提升或下降与阀杆连接的闸板，达到开启与关闭的作用。

2.2   注聚站阀门闸板脱落的原因分析

（1）频繁开启或关闭阀门，闸板与阀杆连接部位间隙增大，闸板脱落。

（2）污水长期腐蚀闸板，闸板双耳损坏，运动时闸板脱落。

（3）水锤和气蚀作用的影响（图1、图2）。

3.      分體自吸式闸板的应用

为解决注聚站管汇流程闸板经常脱落的这一难题，经过反复试验，根据物性改变的原理，研制出“分体自吸式闸板装置”，把闸板分成上、下两部分，上部闸板头采用35络鉬制成，通过燕尾槽与下部的阀体连接，在闸板的凹槽处镶嵌一块直径1.5、高2.0cm 的永性磁铁，让闸板具有自吸功能，增加它的防脱性。

技术关键：（1）由于闸板采用分体处理、燕尾槽连接，实现了局部更换，节约了材料费。（2）局部改变了原材料的性质，赋予了新的功能，打开阀门时，永磁性磁铁与导杆直接相连，增加了闸板的吸附、防脱功能。闸板头采用35络鉬制成，优胜于原来的碳钢材料，它是碳量0.25%～0.60%的碳素钢。除碳外还含有少量锰（0.70%～1.20%）。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能和防腐性能。能够达到的最高硬度约为HRC55（HB538），σb 为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，能得到最广泛的应用，可大量用于制造各种机械零件。永磁铁（perma- nent magnet），即永久性磁铁，具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁，一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称永磁材料、硬磁材料。

4.      现场应用后对注聚质量的管理有了很大提升

2019年5月，将“分体自吸式闸板”应用到7# 配注站大泵房的31XB443管汇流程上，对脱落的上流闸门的闸板进行了个体更换，避免了对阀门的整体切割，降低了劳动强度，保证了注聚质量（图3、图4）;同时减少了停注，增加母液注入20m3，直接经济效益1.5万余元。使用分体自吸式闸板后，注聚站管汇流程阀门的故障率降低了25%，提高了阀门的使用效率，节约了材料费，提高了注聚时率，并达到了清洁生产的目的。

5.      结论

阀门的损坏是生产中经常遇到的问题，应用新材料新方法提高阀门的使用寿命，才是最有效的途径。本文通过改变闸板的结构、更新闸板的制作材料，有效地延长了阀门的使用寿命，提高了注聚质量，降低了职工的劳动强度，实现了清洁生产。

参考文献：

[1]陈国华.水体油污治理.东营石油地质与开发，2002，20（3）：8-10.

[2]杨云霞，张晓健.我国主要油田污水处理现状及问题.东营石油地质与开发，2001，20（1）：4-5.