自锁式井口扳手工具研制与应用

高峰 杨晓华 孙燕 范宝弟

摘 要：为了减少气井作业现场法兰拆卸紧固螺丝过程中存在的安全事故隐患与作业效率低下问题，作业人员通过集思广益与分析，在现有条件下改进作业工具，研制了一种不需要人工去扶就可以自锁的井口扳手，降低了人身伤害的安全隐患，并提高了工作效率。

关键词：扳手；自锁；改进；法兰

气井井口和集气站部分法兰在拆卸紧固螺丝时背钳呆头扳手很难打死或容易脱落，作业十分不便，耗时费力，严重影响作业进度。平常我们一般都是用人扶住背钳呆头扳手，然后用榔头敲打的方式来拆卸紧固螺丝，在作业过程中也易造成砸手或其他安全事故。针对我们在施工过程中常出现的问题，我们设想如何在现有条件下改进作业工具，研制一种不需要人工去扶就可以自锁的井口扳手，从而避免造成人员伤害和其他安全隐患。

一、拆卸法兰作业中存在的问题

我们作业区井口和集气站集输设备管线绝大部分使用法兰连接，日常设备维护和管线更换就需要进行拆卸法兰作业。但是我们在拆卸法兰作业是，通常会出现以下几个问题：

（1）由于天然气集输属于高中压带压生产，一旦设备管线法兰螺丝上不紧，在生产过程中很容易造成天然气泄漏等严重的安全事故，甚至引发更严重的天然气火灾爆炸事故。所以我们在紧固法兰作业时必须将法兰上紧避免天然气泄漏事故的发生。

（2）由于我们有许多集输设备管线的法兰间距太小，在拆卸法兰作业时背钳死扳手很难打死或容易脱落，紧固螺丝就更加不便了，耗時费力，严重影响作业进度。

（3）在日常作业中我们大多时候都是用人扶住背钳死扳手，如图1，然后用榔头敲打的方式来上卸螺丝，所以作业过程中易造成砸手或其他安全事故。

二、研制自锁井口工具目标

针对我们在作业过程中常出现的问题，我们设想如何在现有资源条件下改变我们在更换井口螺丝时所带来的安全隐患以及我们因为井口螺丝上不紧所带来的巨大的经济损失。改进初想：能否研制一种不需要人工去扶就可以自锁的呆头扳手，这样可以避免造成人员伤害和安全隐患。

三、提出方案

从现状调查的结果可以看出，当前呆头扳手应用较不方便。为此，针对现场作业实际情况，进行了分析。

现场应用过程中也发现了一些问题，由于在不同的集输设备管线上法兰间距也不尽相同，所以我们在用钢板卡住时有时可能因为空隙过大打上后容易脱落，有时因为空隙过小打不上，没有达到我们预期的设想，所以我们进行了改进，把焊死的钢板“变活”。

四、制定对策

（1）选择一块与呆头扳手相同大小的钢板，并将其切割成呆头形状，螺丝孔取螺帽外径大小打孔。

（2）在呆头扳手和锁死钢板尾部相同位置打孔，用长螺杆连接，通过调节螺杆上的螺帽呆头扳手和锁死钢板组合起来就达到了自锁的目的。

我们在更换螺丝时，先将死扳手打住井口底法兰螺母，将锁死钢板挂扣在法兰另一端的螺母上，通过调整螺母将死扳手与钢板固定，再用榔头敲击上部井口螺母时，背钳死扳手就不会落地，从而实现自锁的目的。

五、对策实施

为了避免因为上下法兰之间空隙太大，钢板在上下法兰之间窜动，所以我们在钢板上加焊一个螺帽（如图2 改进扳手样式），减少间隙，防止松脱。

我们将钢板不直接焊死在螺杆上，而是将螺杆上部分改进成一个可以旋转的螺丝扣，这样可以通过调节上下螺帽的距离从而达到合理调节钢板的位置。

该装置在使用过程中很方便，大大的节省了人力，而且有很高的安全性。

六、效果验证

自从使用该装置后，因为其不需要人工把扶，不受狭小空间的限制，安全可靠，没有出现任何由于法兰螺丝没上紧所造成的事故和隐患，减少了安全事故的发生。

我们通过对比统计使用该装置前后上卸螺丝所需时间来看：在使用该装置前，我们上卸螺丝平均需要时间30分钟，有时候因为空间的狭小，我们人力只有趴在地上手扶背钳上卸螺栓，这样往往用时更长。但在我们使用该装置后更换螺丝平均只需20分钟，很好的提升了作业进度。

结束误

经过在气井现场的应用，我们通过采用改进后的自锁式井口死扳手，不仅节省了拆卸法兰作业的时间而且在更换过程中也避免了安全事故和巨大的经济损失。使用该工具省时、省力、安全性高。由于天然气集输工作日常设备维护和管线更换就需要进行拆卸法兰作业，建议在作业区推广使用。