丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥閥芯拆裝工具的研制

劉大奎(中國石油管道公司鄭州輸油氣分公司維搶修中心，河南 鄭州 450000)

0 引言

中石油所屬成品油管道蘭鄭長輸油管道為成品油管道隨著管道運行時數(shù)的增加，管道運行中產(chǎn)生細(xì)小雜質(zhì)較多，無法過濾清除隨著油品流動一起運動。水擊泄壓閥安裝在各主要站場的干線進(jìn)站端，在密閉輸油運行中發(fā)揮著保護(hù)輸油管道安全運行的重要作用，先導(dǎo)式水擊泄壓閥在運行過程中和半年一次的定期校驗過程中，由于閥芯發(fā)生動作極易導(dǎo)致管道油品中的雜質(zhì)卡在閥芯和閥體之間的密封面，從而造成密封損壞或密封不嚴(yán)現(xiàn)象。2016年至今分公司已經(jīng)發(fā)生類似泄壓閥故障8次，閥門故障期間造成站場水擊保護(hù)系統(tǒng)失效，帶來重大安全隱患。泄壓閥密封損壞之后就需要將泄壓閥從管道上進(jìn)行拆卸，并 對泄壓閥閥體進(jìn)行拆解并更換密封組套。

根據(jù)目前維搶修中心對先導(dǎo)式水擊泄壓閥進(jìn)行維修的操作工藝，設(shè)定研制一種可以提高泄壓閥閥芯拆裝精度的專用工具。達(dá)到簡化維修操作，改進(jìn)閥門維修操作工藝，同時又節(jié)省人力及工時的目的。以最快的速度完成故障泄壓閥的維修，恢復(fù)水擊泄壓閥的水擊保護(hù)功能，確保安全平穩(wěn)輸油運行。

選擇丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥閥閥芯拆裝工具裝置研制的課題，可以實現(xiàn)提高泄壓閥閥芯拆裝精度達(dá)到簡化維修操作，以最快的速度完成故障泄壓閥的維修，恢復(fù)水擊泄壓閥的水擊保護(hù)功能，確保安全平穩(wěn)輸油運行。

1 提出方案并確定最佳方案

(1)丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥閥芯拆裝工具的設(shè)計：設(shè)計、加工用于泄壓閥密封組套無損拆卸及安裝的工具，結(jié)合以往所使用的閥芯拆裝絲桿螺母，形成了新的密封組套拆裝工具。閥芯拆裝工具在設(shè)計時按照站場現(xiàn)有的3″、6″、及8″水擊泄壓閥的法蘭螺栓孔距進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，使其可以適應(yīng)各種型號的水擊泄壓閥密封組套的更換作業(yè)。關(guān)于該閥芯拆裝工具的設(shè)計形成了兩個設(shè)計方案：

方案一：閥芯拆裝工具設(shè)計如圖1。

圖1 閥芯拆裝工具設(shè)計

方案一中的閥芯拆裝工具是由一個厚鋼板經(jīng)過鉆孔而成，根據(jù)3”、6”、及8”水擊泄壓閥的法蘭螺栓孔距進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，使其可以適應(yīng)各種型號的水擊泄壓閥密封組套的更換作業(yè)。但是該方案中螺栓和孔之間存在一定的間隙，還是會導(dǎo)致閥芯拆裝時的徑向偏移大于1mm，還是會發(fā)生一定的誤差。

方案二：閥芯拆裝工具設(shè)計如圖2。

方案二中上下表面設(shè)計成凸凹面，下表面的凸面設(shè)計成和各種尺寸的泄壓閥法蘭內(nèi)徑相一致的形狀，便于利用凸面及閥門本身法蘭螺栓的定位作用對拆裝工具進(jìn)行精確定位，保證閥芯在拆裝時的徑向偏移不會超過0.5mm，防止密封組件安裝操作不當(dāng)發(fā)生損壞，確保安裝成功率。

圖2 閥芯拆裝工具設(shè)計

經(jīng)過兩個方案的比較，按照方案二的設(shè)計進(jìn)行加工制作可以更好的減小閥芯拆裝時的誤差，最大限度的減小拆裝閥芯過程中損傷閥芯及密封組套。

2 按照設(shè)計方案制作閥芯拆裝工具

(1)按照丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥閥芯拆裝工具設(shè)計方案二加工閥芯拆裝工具如圖3，圖4。

圖3 閥芯拆裝工具成品

由于丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥閥芯拆裝工具上下表面加工成凸凹面，下表面的凸面可以和各種尺寸的泄壓閥法蘭內(nèi)徑相一致的形狀，在拉拔閥芯時既可以利用凸面鑲?cè)腴y門入口法蘭內(nèi)孔進(jìn)行定位，也可以利用閥門本身法蘭螺栓的定位作用對拆裝工具進(jìn)行精確定位，通過雙重定位作用保證閥芯在拆裝時按照閥門的幾何軸心移動時的徑向偏移不會超過0.5mm，防止密封組件安裝操作不當(dāng)發(fā)生損壞，確保安裝成功率。

3 結(jié)語

閥門組裝過程中使用閥芯拆裝工具可以完全避免閥芯及密封損傷。

通過以上的措施制作的丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥閥芯拆裝工具及離線校驗裝置在設(shè)計時按照站場現(xiàn)有的3″、6″、及8″水擊泄壓閥的法蘭螺栓孔距進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，使其可以適應(yīng)各種型號的水擊泄壓閥的閥芯拆裝及離線校驗作業(yè)。

在3″、8″先導(dǎo)式水擊泄壓閥更換全套密封組件的維修中，使用該閥芯拆裝工具進(jìn)行閥門的組裝。2019年6月對洛陽站水擊泄壓閥成功地更換密封組套，解決了洛陽站泄壓閥密封失效的故障，2019年7月對信陽站0172#水擊泄壓閥成功更換了密封組套，2020年1月對信陽站0172#水擊泄壓閥的維修試驗也取得了成功，驗證了丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥閥芯拆裝工具的有效性。

丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥閥芯拆裝工具及離線校驗裝置適用于鄭州分公司所有5臺不同規(guī)格的先導(dǎo)式水擊泄壓閥的維修工作，同樣也適用于中石油管道公司蘭鄭長成品油管道站場所配備的所有型號丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥的維修。因此，丹尼爾先導(dǎo)式水擊泄壓閥閥芯拆裝工具在其他配備水擊泄壓閥的成品油站場泄壓閥的故障維修中也具有一定的推廣意義。