防喷器的气密封试验及问题分析

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　　摘 要：随着涪陵页岩气区块井及各类气井的增多，为了应对地下高压力和各类复杂情况，对于防喷器的要求也越来越高，本文重点介绍了江汉油田管具公司对2FZ35-105双闸板防喷器开展了气密封实验及其中出现的问题的分析。
　　关键词：气密封;防喷器;检测;试压
　　防喷器气密封实验，是指用气体代替水做为试压介质，对防喷器的密封性进行检测。需要将防喷器整体放入水中，对腔体注入高压气体，要求防喷器在试压过程中，整个稳压阶段压降不大于0.7MPa、无连续气泡产生，是一种对防喷器本身要求极高的一项作业。
　　1 检测对象及设备基本情况
　　①检测对象：本次检测对象为上海神开生产的2FZ35-105双闸板防喷器;②检测设备：本次气密封试验检测设备如下：
　　2 试验前的准备工作
　　由于气密封对设备要求非常严格，首先需要检查所有密封组件，检查完毕后先进行水密封试压，试验压力105MPa、稳压10min、最大压降0.61MPa，各部位无可见渗漏，初步保证了防喷器的密封件合格、密封性达标。水密封试压完毕吹干防喷器腔体，装入填充物，做好气密封试压准备。
　　3 气密封压力试验情况
　　先进行全封低压试压检测，全过程无气泡产生，无渗漏现象，后进行全封高压试验，试压期间有不连续气泡产生，最终压降在合格范围;再进行5寸半封高压试压检测，试压期间有不连续气泡产生，最终压降在合格范围。全过程升压、稳压情况见下表：
　　4 壓力试验中各种现象解析
　　4.1 影响压力示值的因素
　　①温度：a向被测物内充气的绝热压缩过程中，必然会使被测物内部温度发生变化。无论采取哪一种加压方式，这样的温度影响都是避免不了的。充压过程借宿后，防喷器通过外表面将温度传递给周边的水，使腔体内温度降低。直至温度达到平衡;b通常会补偿泄露，也即是说，泄漏率变小甚至成为负值。这一点很关键，因为它会将一个不合格件判为合格件。因此我们要求被测防喷器内的水测试前排放干净，闸板关闭完成密封后，先充气，然后方可放入水中;②容积的稳定性：其影响方式和程度无法预测。取决于在有关测试阶段容积是否增大或缩小;③测量气路的密封性：管路或接头的密封性能，将直接影响其压力示值。
　　4.2 升压时水域中出现气泡的原因分析：
　　①放入水中初期，侧门与壳体之间的缝隙之间存在有大量的空气薄膜、侧门螺栓与侧门之间的缝隙处、密封圈外侧存在有部分的空气。产生气泡，但部分气泡内压力没有达到产生气泡的条件，因而附着于防喷器上;②侧门密封圈中的侧密封圈，在升压过程中，在压力作用下移动，同时，侧门螺栓在受力作用下被拉长，逐步将密封圈外侧的空气向外侧挤，使附着于防喷器上的气泡内压力逐渐升高，此时逐渐有气泡达到产生气泡的条件，液面上气泡大小、数量都会增多。其特点是在某个压力阶段出现气泡，持续一段时间后减弱并消失;③如果气泡是有规律地连续不断地出现，则产生气泡的地方就有漏孔存在。
　　5 结论
　　针对此次105MPa双闸板防喷器气密封试验情况：①闸板防喷器试压前严格检验，更换所需零配件后装配;②装配时放入填充物，减少升压时间。本次制作的填充物为直径320mm的圆柱钢体两个（防喷器通径348mm），使用填充物可节约升压时间近4h，大大提高效率;③放入水域中，在进行气密封前应先将防喷器静置在水中30min以上，以尽可能多的排除体内空气，但仍无法保证低压保压时无该种气泡冒出;④提高气密封试压过程的分析能力，学会分析气泡产生的原因究竟是某个压力阶段必然会出现的现象，还是确有漏孔存在。升压过程中由于密封件的移动挤压附着于防喷器缝隙的气体而产生的气泡多表现为不连续、无规律气泡，气泡位置变动等，则可以判断原来产生气泡的地方并没有漏孔;⑤保压应在达到试压值并稳定后进行，避免温度变化对压力值的影响。
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