晚安西南-----淺談井口的螺栓與墊環

序言：

時間過的很快，已經好久沒有寫點什麼了。前段時間的處處跑，最終仍是感受落在一處適合本身，走馬觀花的生活彷彿無家可歸的孩子。

由集中一處的會戰，到300千米外的獨立做戰，由35MPa的壓力級別提高至1字號探井105MPa的要求，由內部管理到國內頂級的甲方公司，着實體會了一番。甲方監督的細緻，步步爲營的流程和自身喜走捷徑孽習，無形中對抗着、矛盾着又前進着。

繼續延續《晚安西南》這個大標題，一是對本身即將完結崗位生涯的交代，二是誠心給將要進入這個市場的戰友們一點經驗。

正文：

   本井的一開、二開、三開井口設計的壓力級分別是35MPa、70MPa、105MPa，無論之後您會提出如何簡潔高效的安裝方式來知足這三個開次的要求，而我只想介紹當前條件下的狀況。

    按甲方施工設計，最終的井口爲雙節流、單壓井的雙四通的105MPa井口，爲了減小變化中的複雜，最主要是配置相應壓力級別的井控設備及管線會變的很是繁瑣，因此初始就按三開的井口設計來安裝左右管匯。也就是說從本井的一開左右兩處節流管匯與單壓井管匯就是105MPa的，鑽機底座下的直通管也是105MPa的防噴管線，而井口內，以變徑法蘭來對應裝各開次的封井器及四通。

 

                          圖1 輔節流及壓井管匯

 

                           圖2 主節流及放噴管匯

 

    所以，就須要提早準備好變換各個開次井口的螺栓與鋼圈。井控設備的螺栓安裝要求對稱，兩頭不能欠扣，要有1-2扣的餘扣，且不一樣的井口安裝對應着不一樣的螺栓與鋼圈。網絡上有不少關於介紹螺栓與鋼圈尺寸的詳細介紹，而這裏要感謝下管子站的楊工，他總結出了本身的一套送井螺栓尺寸。

 

圖3各類螺栓尺寸表

   上圖是爲了讓讀者瞭解下管子站送井的螺栓型號和對應的參數，也方便現場從各類螺栓中快速找出井口所需對應的螺栓。

                     表1 各類螺栓鋼圈用

名稱、型號	用途
轉換法蘭103/105-103/21	用於鏈接105MPa管匯閘門與放噴管線鏈接
轉換法蘭103/105-6寸	用於鏈接105MPa管匯閘門與液氣分離器進液管線
轉換法蘭103/35-103/105(變徑)	用於一開井口四通的轉換
轉換法蘭103/70-103/105(變徑)	用於二開井口四通的轉換
墊環R37	用於放噴管線法蘭鏈接(螺栓M22*50-8條)
墊環DN150	液氣分離器6寸進漿管線法蘭鏈接
墊環DN200	液氣分離器8寸排氣管線法蘭鏈接
墊環BX155	105閘門法蘭之間鏈接(M36*3*238)
墊環R39	35MPa四通與變徑之間鏈接(螺栓M33*3*205-8條)
墊環R73	用於FZ54-14封井器之間鏈接(螺栓M42*3*294-24條)
墊環R74	用於FZ53-21封井器之間鏈接(螺栓M50*3*355-20條)
墊環BX160	用於35MPa封井器之間鏈接(螺栓M42*3*320-16條)
墊環BX159	用於70MPa封井器之間鏈接(螺栓M48*3*442-20條)
墊環BX158	用於105MPa封井器之間鏈接
單頭螺栓M42*3*225	用於35MPa旋轉防噴器鏈接、35MPa環形
雙頭螺栓M50*3*480	用於28-105MPa井口防噴器(一圈法蘭20條)
載絲螺栓M50*3*310	用於28-105MPa井口防噴器載絲螺栓
雙頭螺栓M48*3*445	用於35-70MPa井口防噴器(一圈法蘭20條)
載絲螺栓M48*3*290	用於35-70MPa井口防噴器載絲螺栓
雙頭螺栓M52*3*365	用於53-21MPa井口防噴器雙頭螺栓
載絲螺栓M52*3*250	用於53-21MPa井口防噴器載絲螺栓
載絲螺栓M45*3*160	28-105MPa環形上喇叭口螺栓
雙頭螺栓M24*3*150	液氣分離器6寸管線螺栓
雙頭螺栓M30*3*185	防噴管線法蘭螺栓
雙頭螺栓M27*3*170	液氣分離器8寸排氣、排液管線法蘭螺栓
雙頭螺栓M36*3*240	103/105管匯閘門之間法蘭螺栓
雙頭螺栓M30*3*215	用於103/70MPa或者35MPa井口閘門法蘭之間螺栓
雙頭螺栓M42*3*325	用於35MPa封井器與四通、四通之間法蘭螺栓
單頭螺栓M42*3*225	用於35MPa封井器的單頭螺栓
雙頭螺栓M42*3*300	用於54-14MPa封井器之間法蘭鏈接
雙頭螺栓M58*3*540	用於105MPa一級與二級套管頭之間的鏈接
單頭M58*3*345	用於105MPa1、二級套管頭之間脖頸法蘭載絲

    感謝管子站楊工提供如此清晰的螺栓用途表。根據上述表格，能夠提早對應即將要安裝的井口及兩側管匯，甚至按照須要鏈接至防噴池的放噴管線長度和液氣分離器火炬即將擺放位置長度來預算螺栓與鋼圈數，在現場操做時儘可能要有餘量，由於你要考慮到地形形成短節、彎頭、及安裝時的丟失和損毀的鋼圈與螺栓。

    接下來介紹下各類墊環的型號及密封原理(如下內容轉載於論壇)。

    在咱們現場，井口與封井器的法蘭鏈接常使用到3中鋼圈(R、RX、BX)，經過逛論壇找到了一些關於它們的使用方法。

 

               圖4 R型墊環使用示意圖

 

             圖5 RX型墊環使用示意圖

                 圖6 BX型墊環使用示意圖

    將墊環假設成爲8個密封面，造成以下示意圖。

 

圖7 墊環橫截面示意圖

對於R與RX型鋼圈，#2，#4，#6，#8是其密封面，密封分兩個階段：1，其中#2，#4 是第一密封面，做爲密封的第一道屏障，壓力不是特別大的時候，靠這兩個密封面保持住壓力,2，當壓力大到必定程度，在壓力將#2及#4與其接觸的鋼圈槽斜面「推離」的做用下，第一密封面失效，而#6和#8做爲第二道屏障，井內壓力對其與法蘭鋼圈槽斜面有「推緊」的做用，從而保證了#6，#8面有更大的密封能力；
    對於BX型鋼圈來講，和R及RX鋼圈相似，也存在兩個階段；但第一階段的做用幾乎能夠忽略，即：#2，#4 密封面幾乎不起做用，設計上就容許壓力直接經過#2和#4密封面，直接過渡到第二階段，因此#6及#8是其主要密封面，同時，因爲其密封原理是靠液體壓力將鋼圈外推貼緊鋼圈槽，因此爲了不出現壓力將鋼圈往軸向方向推（即往#1或#5方向推）而致使#6或#8與鋼圈槽分離引發密封失效的狀況，在BX和部分RX鋼圈上都會有一個傳壓孔，使鋼圈上下端面壓力平衡，不至於出現軸向上的推力而引發密封能力下降。
    所以，對於任何一種鋼圈，#6和#8是關鍵密封面，有傷痕是絕對不能使用的。對R及RX鋼圈，#2及#4 也不容許有傷痕。
    固然，每次都使用新的無任何傷痕的鋼圈是最好的作法（BX鋼圈每次必須用新的），如今的鋼圈，尤爲是上海神開出的封井器用的鋼圈都是RX型的，而他們對咱們說，RX是一次性的，咱們確實試過一次，用的是2FZ35-70的封井器，試壓到10000PSI後，泄壓，拆掉以後，肉眼沒有看出來有損傷，可是再用，再一次試壓，就試不了了，後來拆除，就發現有刺壞的痕跡！！(以上轉載論壇帖子內容)
     在現場井口試壓至70MPa的過程當中，曾出現第一個對象試壓合格後，在試同一通道後面的對象時，已試壓合格的對象法蘭開始滴水的現場，在用榔頭砸緊便可經過試壓。這也許與了 R、RX是預緊型，即隔一段時間須要再緊螺栓這一特性有關係。而BX型密封是面接觸，在高壓下某處密封貼死一邊，另幾面出現縫隙，而泄壓後，密封面貼合放鬆，形成了第二次試壓時滴水的現象。

              表2 螺栓的預緊力

 

    高壓力級別的井口安裝過程當中，要採起對角砸螺栓的方式，且砸螺栓要用25磅大榔頭砸至螺栓不能轉動，方能試壓一次過，不然由於井口過高，人員懸空操做很不便，影響了時效又作了一次重複工做。

    接着補充介紹下現場敲緊螺栓而使用的扳手尺碼：

       表3經常使用螺栓對應的安裝工具尺寸

螺栓、螺釘的規格/M	頭部對邊尺寸S	兩用扳手規格S	兩頭開口扳手規格S	雙頭梅花扳手規格S
M5	8	8	7×8	7×8
M6	10	10	10×11	10×11
M8	13	13	13×16	13×16
M10	16	16	13×16	13×16
M12	18	18	18×21	18×21
M14	21	21	18×21	18×21
M16	24	24	24×27	24×27
M18	27	27	24×27	24×27
M20	30	30	30×34	30×34
M22	34	34	30×34	30×34
M24	36	36	36×41	36×41
M27	41	41	36×41	36×41
M30	46	46	46×50	46×50
M36	55	55	55×60	55×60
M42	65	65	60×65	60×65
M48	75	75	70×75	70×75
M52	80	80	75×80	75×80

   現場安裝井控設備所對應的敲擊扳手，它通常是螺栓的直徑乘以1.5倍就是呆口、梅花的尺寸。內六角扳手通常是螺栓的直徑減去2。全部的扳手，包括開口扳手、內六角扳手、梅花扳手、套筒扳手等，其尺寸都是指螺栓頭部對邊的寬度尺寸，而螺栓的規格是指螺紋的公稱直徑。例如：M10的外六角螺栓，其對邊寬度爲16mm(參見國標GB/5780-86,設計手冊上都有)，就選用16的開口扳手或梅花扳手。又如GB/70-85內六角螺栓，M10的內六角螺栓的對邊尺寸爲8mm，則選用8mm的內六角扳手。

總結：

    首先感謝管子站楊工在本井搬遷前的在井控設備上要使用到的工具上的籌劃準備，也感謝他授業解惑。其次，工具籌措要作到本身內心有數，不能因缺料而耽誤進度，清楚螺栓與墊環的使用指導井口標準化的安裝，同時也減小了返工活。

參考資料：

一、某石油論壇。