丹尼尔先导式水击泄压阀阀芯拆装工具的研制

刘大奎(中国石油管道公司郑州输油气分公司维抢修中心，河南 郑州 450000)

0 引言

中石油所属成品油管道兰郑长输油管道为成品油管道随着管道运行时数的增加，管道运行中产生细小杂质较多，无法过滤清除随着油品流动一起运动。水击泄压阀安装在各主要站场的干线进站端，在密闭输油运行中发挥着保护输油管道安全运行的重要作用，先导式水击泄压阀在运行过程中和半年一次的定期校验过程中，由于阀芯发生动作极易导致管道油品中的杂质卡在阀芯和阀体之间的密封面，从而造成密封损坏或密封不严现象。2016年至今分公司已经发生类似泄压阀故障8次，阀门故障期间造成站场水击保护系统失效，带来重大安全隐患。泄压阀密封损坏之后就需要将泄压阀从管道上进行拆卸，并 对泄压阀阀体进行拆解并更换密封组套。

根据目前维抢修中心对先导式水击泄压阀进行维修的操作工艺，设定研制一种可以提高泄压阀阀芯拆装精度的专用工具。达到简化维修操作，改进阀门维修操作工艺，同时又节省人力及工时的目的。以最快的速度完成故障泄压阀的维修，恢复水击泄压阀的水击保护功能，确保安全平稳输油运行。

选择丹尼尔先导式水击泄压阀阀阀芯拆装工具装置研制的课题，可以实现提高泄压阀阀芯拆装精度达到简化维修操作，以最快的速度完成故障泄压阀的维修，恢复水击泄压阀的水击保护功能，确保安全平稳输油运行。

1 提出方案并确定最佳方案

(1)丹尼尔先导式水击泄压阀阀芯拆装工具的设计：设计、加工用于泄压阀密封组套无损拆卸及安装的工具，结合以往所使用的阀芯拆装丝杆螺母，形成了新的密封组套拆装工具。阀芯拆装工具在设计时按照站场现有的3″、6″、及8″水击泄压阀的法兰螺栓孔距进行了优化设计，使其可以适应各种型号的水击泄压阀密封组套的更换作业。关于该阀芯拆装工具的设计形成了两个设计方案：

方案一：阀芯拆装工具设计如图1。

图1 阀芯拆装工具设计

方案一中的阀芯拆装工具是由一个厚钢板经过钻孔而成，根据3”、6”、及8”水击泄压阀的法兰螺栓孔距进行了优化设计，使其可以适应各种型号的水击泄压阀密封组套的更换作业。但是该方案中螺栓和孔之间存在一定的间隙，还是会导致阀芯拆装时的径向偏移大于1mm，还是会发生一定的误差。

方案二：阀芯拆装工具设计如图2。

方案二中上下表面设计成凸凹面，下表面的凸面设计成和各种尺寸的泄压阀法兰内径相一致的形状，便于利用凸面及阀门本身法兰螺栓的定位作用对拆装工具进行精确定位，保证阀芯在拆装时的径向偏移不会超过0.5mm，防止密封组件安装操作不当发生损坏，确保安装成功率。

图2 阀芯拆装工具设计

经过两个方案的比较，按照方案二的设计进行加工制作可以更好的减小阀芯拆装时的误差，最大限度的减小拆装阀芯过程中损伤阀芯及密封组套。

2 按照设计方案制作阀芯拆装工具

(1)按照丹尼尔先导式水击泄压阀阀芯拆装工具设计方案二加工阀芯拆装工具如图3，图4。

图3 阀芯拆装工具成品

由于丹尼尔先导式水击泄压阀阀芯拆装工具上下表面加工成凸凹面，下表面的凸面可以和各种尺寸的泄压阀法兰内径相一致的形状，在拉拔阀芯时既可以利用凸面镶入阀门入口法兰内孔进行定位，也可以利用阀门本身法兰螺栓的定位作用对拆装工具进行精确定位，通过双重定位作用保证阀芯在拆装时按照阀门的几何轴心移动时的径向偏移不会超过0.5mm，防止密封组件安装操作不当发生损坏，确保安装成功率。

3 结语

阀门组装过程中使用阀芯拆装工具可以完全避免阀芯及密封损伤。

通过以上的措施制作的丹尼尔先导式水击泄压阀阀芯拆装工具及离线校验装置在设计时按照站场现有的3″、6″、及8″水击泄压阀的法兰螺栓孔距进行了优化设计，使其可以适应各种型号的水击泄压阀的阀芯拆装及离线校验作业。

在3″、8″先导式水击泄压阀更换全套密封组件的维修中，使用该阀芯拆装工具进行阀门的组装。2019年6月对洛阳站水击泄压阀成功地更换密封组套，解决了洛阳站泄压阀密封失效的故障，2019年7月对信阳站0172#水击泄压阀成功更换了密封组套，2020年1月对信阳站0172#水击泄压阀的维修试验也取得了成功，验证了丹尼尔先导式水击泄压阀阀芯拆装工具的有效性。

丹尼尔先导式水击泄压阀阀芯拆装工具及离线校验装置适用于郑州分公司所有5台不同规格的先导式水击泄压阀的维修工作，同样也适用于中石油管道公司兰郑长成品油管道站场所配备的所有型号丹尼尔先导式水击泄压阀的维修。因此，丹尼尔先导式水击泄压阀阀芯拆装工具在其他配备水击泄压阀的成品油站场泄压阀的故障维修中也具有一定的推广意义。