异型阀门检验快速接头的研究

李　祚，毛升好，张　征，南　斌，王　南，杜立剑

1.中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

2.中国石油长庆油田分公司第一采气厂（宁夏银川750006）

3.中国石油大庆油田装备制造集团检测中心（黑龙江大庆163513）

■质量安全论坛

异型阀门检验快速接头的研究

李祚1，毛升好1，张征2，南斌1，王南3，杜立剑1

1.中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

2.中国石油长庆油田分公司第一采气厂（宁夏银川750006）

3.中国石油大庆油田装备制造集团检测中心（黑龙江大庆163513）

针对油气田小通径异型阀门质量检验过程中的技术难题，结合异型阀门的结构特点和现有的检验技术，查阅了相关标准，引入了先进的快速螺纹连接器。通过软管连接到试验机，并从阀门固定和确定螺纹种类两方面对检验装置提出了改进建议。

异型阀门；质量检验；快速螺纹连接器；螺纹

1　异型阀门简介

异型阀门特指形状结构奇特的小通径阀门，主要为针形截止阀和球阀，公称通径包括DN3、6、10、15、20、25、32、40mm，公称压力1.6～42MPa，多用于石油天然气工艺管路上，有直通式、角式、异轴式、三通式等多种，连接方式主要为内螺纹、外螺纹、卡套、焊接，材料主要为不锈钢和少量铜制。

以下为检验中最常见的几种异型阀门，如图1所示。

2　现有的检验技术

前往多个阀门制造和检验单位调研，目前国内检验异型阀门的设备主要采用上下顶压式，见图2。

通过上下对夹固定阀门，同时利用端面密封。上下对夹的方式只能解决直通式的阀门试验，对结构复杂的阀门无法进行试验。

为解决不同轴异型阀门检验问题，观察到绝大多数异型阀门都是采用螺纹连接。采用卡套、焊接连接端的异型阀门，其中大部分拆下部件后也可转变为螺纹。为进一步验证可行性，查阅了相关标准。

3　异型阀门相关标准规定

3.1相关标准

3.1.1JB/T 7747-2010《针形截止阀》［1］

阀体连接端的形式有：焊接、螺纹连接和卡套连接等。内螺纹连接应采用圆锥管螺纹，圆锥管螺纹应符合GB/T 7306.2-2000和GB/T 12716-2002的规定。螺纹尺寸与公称尺寸DN的对应关系见表1。

外螺纹连接采用管螺纹或普通螺纹，采用管螺纹时应符合GB/T 7307-2001的规定；采用普通螺纹时应符合GB/T 196-2003、GB/T 197-2003的规定。螺纹尺寸与公称尺寸DN的对应关系按JB/T 1754-2008的规定或按订货合同的要求选用。外螺纹连接采用普通螺纹时，连接端应带有接头、接头螺母和接头垫等零件、接头、接头螺母和接头垫按JB/T 1754-2008的规定或订货合同的要求。

表1　内螺纹尺寸与公称尺寸的对应关系

图1　常见异型阀门

图2　上下对夹式密封

3.1.2GB/T12224-2005《钢制阀门一般要求》

螺纹连接端：端部连接应符合GB/T 7306-2000规定的55°密封管螺纹。如果用户提出要求，也可以按GB/T 12716-2002规定的60°密封管螺纹。

3.1.3GB/T 12237一2007《石油、石化及相关工业用的钢制球阀》

螺纹连接端，螺纹按GB/T 7306.2的规定，螺纹端的最小壁厚按相关规定；螺纹孔应与阀体通道同轴，在端部应当有一个螺纹齿高度一半的倒角。订货合同另有要求时按订货合同要求。

3.1.4GB/T 21385-2008《金属密封球阀》

内螺纹连接端的螺纹按GB/T 7306-2000的规定，或按订货合同的要求。

3.2标准汇总

通过对标准进行总结，可以发现，主要的螺纹型号如表2所示。

针对异型阀门连接端多为螺纹的特点，考虑到可以改变上下顶压对夹的方式，改为螺纹连接［2］。然而目前的螺纹连接基本靠手拧紧，在螺纹部分还需要缠绕密封带，如果运用到阀门检验上，将产生很大的劳动量，效率也低下。而阀门的压力试验只需要临时密封，为满足批量化检验的要求，需要一种新型的螺纹快速连接方法。

表2　螺纹种类汇总

4　改进措施

4.1采用先进连接技术

采用美国进口的快速螺纹连接器，只需通过操作手柄即可能瞬间连接和密封螺纹接头，免除了人工手拧螺纹的费时、费力操作，提高生产效率［3］。内置拼合螺纹夹爪设计，无须扭力扳手或密封胶，连接器都能安全可靠地跟测试件密封连接，构造坚固耐用，见图3。

图3　螺纹连接器

工作原理：连接器的螺纹分为几瓣，套在工件的螺纹上后，分瓣的螺纹收缩或者膨胀，与工件螺纹咬合，依靠螺纹端部的O型圈实现软密封［4］。

夹紧和密封设计在压力不断变化下，连接器也能紧紧地抓住测试件。在工作压力内，测试压力越高，连接器就越能够紧密地夹进测试件的螺纹里，密封效果就越好［5］。快速螺纹连接器主要参数见表3。

表3　快速螺纹连接器主要参数

4.2使用软管连接

由于异型阀门结构各异，必须改变上下顶压的连接方式，改为采用高压软管连接。阀门两端连接快速接头，再通过软管与压力源连接，见图4。

图4　连接示意图

5　结论与建议

1）由于采用软管连接，必须保证阀门固定。一是防止阀门在试验过程中飞出造成安全风险；二是固定后方便检验员借助工具，启闭阀门手轮。

2）重点开展好以下两方面工作：做好分析统计，持续统计现场螺纹规格型号，分析出占比例较大的几类阀门螺纹型号；与阀门制造厂家、现场采购单位沟通，让其提供螺纹规格型号等相关数据。

［1］全国阀门标准化技术委员会.针形截止阀：JB/T 7747-2010［S］.北京：机械工业出版社，2010.

［2］全国阀门标准化技术委员会.工业阀门压力试验：GB/T 13927-2008［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［3］中国石油化工集团施工技术淄博站.阀门检验与管理规程：SH 3518-2013［S］.北京：中国石化出版社，2013.

［4］孙广聚，王明义，刘玉臣.阀门密封试验装卡方式的分析与探讨［J］.阀门，1996（2）：7-12.

［5］陆培文.阀门的试验与检验［M］.北京：中国标准出版社，2010.

Aiming at the technical problems encountered in the quality inspection process of the small diameter special valves used in oil and gas fields，an advanced quick thread connector was introduced according to the structure characteristics of the special valves，the existing inspection technology and the relevant standards，and it is connected to testing machine through a hose.The improvement sug⁃gestions to the inspection device are put forward from the fixing of the valves and the determination of thread type.

special shape valve；quality inspection；quick thread connector；thread

李祚（1990-），男，主要从事油气田产品质量检验和特种设备检验检测工作。

本文编辑：左学敏2016-06-28本文编辑：尉立岗

2016-06-30