气举阀探针测距试验的程序及方法

2019-12-11 0

气举阀探针测距试验的目的是确定气举阀的相对"刚度",并确定最大可达到的阀杆头行程。当气压进入探针测距试验装置时,气压作用在阀波纹管的整个面积上,将阀杆上提离开阀座。当这一压力增加时,阀杆头迸一步由阀座上提。通过使用阀探针测距试验装置(参考图1),可以确定随着压力增加,阀杆头行程的精确测量值,测量结果被列表并绘制成曲线。图7为阀探针测距试验装置的一个例子,但不限制可用来完成该试验的许多其他可用装置。

典型的探针测距试验装置

图1 典型的探针测距试验装置

当以压力为纵坐标,阀杆头行程为横坐标时,将得出以阀杆头行程为主的相关直线。该直线的斜率代表阀的"刚度"。斜率的数值被称为波纹管总成的承载率(Blr,以kPa/mm(psi/in)为单位。本文中"波纹管总成"包括波纹管和施加载荷以保持阀杆坐在阀座上的装置。承载率越高,阀的"刚度"越硬;反之,承载率越低,阀的"刚度"越软。

如果用同—个阀作上述试验,只改变开启压力(阀罩充压或弹簧调整),那么阀罩充压或弹簧调整对波纹管总成承载率的影响可为同一类型的阀的承载率提供参考(当调整为不同的开启压力时)。

波纹管总成承载率是一个实用数值,它可用来比较不同类型的阀或在不同的载荷条件下,评价同一个阀和在设计气举管柱时使用。

1、我们来了解一下用于气举阀探针测距试验的设备:

1.1 气举阀调试台

几种典型的调试台已经在SY/T6401——1999《气举井下装置》附录B(标准的附录)中描述。调试台应有控制和测量施加到气举阀阀接受器上的压力的装置。图1所示装置也是一个适用于探针测距试验的调试台的例子。

1.2 气举阀接受器

阀接受器应将压力从压力源传递至阀,且不得漏失。当阀关闭时,阀接受器应包括用于阀座上、下传递压力的装置。

1.3 气举阀位置测量

气举阀位置测置方法应能够在±0。127mm(±0。005in>的误差范围内确定阀杆位置。

图1所示的位置测量装置是一个设计好的精确测量阀杆头行程的微距计探针,而阀杆头行程是施加到整个波纹管面积上压力的函数。该装置使用一个与接在阀下部的电传导探针相连的微距计。电传导探针应与阀杆头相接触,并且应与阀体电绝缘。探针接在微距计筒上,这样微距计的调整将导致探针的等量调整,该装置将满足测量精确度要求。阀杆位置测量的其他方法也可采用。

1.4 压力表

压力表用于测压,其精确度为测试误差不大于测试值的±5%。

2、气举阀探针测距试验程序

2。1 试验用阀的准备

充氮阀和组合阀(弹簧加载和充氮)应在5515kPa(800psi),8274kPa(1200psi)阀开启压力(表压)和在制造厂家推荐最大压力下进行探针测距试验。试验温度为15.5℃(60°F),其压力可在±69kPa(±10psi)范围内变化。

弹簧加载阀应在制造厂家推荐的最大关闭压力(Pvc)下,进行探针测距试验。

2.2 组装试验设备

将位置测量仪表(微距计与探针总成)装在阀上。将阀和位置测量仪表装入阀调试台上的相应阀接受器中。

如图1所示,将欧姆表用一根导线接到微距计筒上,用另一根导线将其接到气举阀上。

2。3 位置测量装置校准

当阀杆在阀座上,且没有压力加到试验阀接受器上时,调整位置测量装置,使其行程读出0mm(0in)。

在微距计与探针总成中,松开探针杆筒帽,调整微距计筒至零位。向上滑动探针杆,直至欧姆表电阻读数为0或接近0。这时探针杆刚好与阀杆接触,牢固地拧紧探针杆筒帽,以防当气压加到阀上时,探针杆被推出。用微距计筒退回探针杆,然后推进它,直到刚好接触。读微距计读数时,如果读数不为0,则重复该步骤,直至得出0读数。

注:如经三或四次调试,还没得出0的微距计读数,那么可调整微距计至一个接近0的可读数值。在数据单上记录相对0压力值的这一微距计读数。阀杆行程将通过从记录单上每个记录的读数减去0压力下的微距计读数来调整。

3、气举阀探针测距试验方法

3.1 慢慢给试验阀接受器加压,直至位置测量装置显示阀杆不再接触阀座。当试验压力加到波纹管整个面积上时,是阀刚好打开的压力(PvcT),记录这一压力值。

在微距计与探针总成上,表现为欧姆表的电阻读数明显增加。

3.2 以合适的增量诸如69,103,138,172kPa(10,15,20,25psi)压力给试验阀接受器加压。

注:如果因疏忽,使试验压力超过目标压力,那么不必减小至目标压力;而是记录所得到的这一压力,并继续试验。

3.3 调整位置测量装置,以确定另一个阀杆位置。在微距计与探针总成中,用微距计筒推进探针杆,直至探针杆接触阀杆头。这将由欧姆表电阻读数的明显减小来提示。

3.4 在数据表格1中,记录该压力和阀杆位置。

表格1

3.5 采用同一压力增量,重复步骤3.2至3.4,经三至四个压力增量,直到阀杆不再移动,或移动的增量很小,至少记录到5个阀杆位置。

3.6 以适当的增量,诸如69,103,138,172kPa(10,15,20,25psi)压力,给试验阀接受器减压。

参照微距计与探针总成,在减压之前,通过倒转微距计简,退回探针杆至足够远,以防止在压力减小期间与阀杆头接触。

注:如果由于疏忽,压力降至小于目标压力,那么就不要再增压至目标压力,而是记录这个压力值,并继续试验。

3.7 调整阀杆位置测量装置,以确定另一阀杆位置。参照微距计与探针总成,用微距计筒推进探针,直至它与阀杆头接触。这将由欧姆表电阻读数的明显减小来表示。

3.8 用数据表格1记录该压力和阀杆位置。

3。9 用同一压力增量重复步骤3。6至3。8,直至阀杆回到阀座上[初始微距计读数的±0。127mm(±0。005in)],并至少记录5个阀杆位置。

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