CN108166946A - 高压井口阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田井口配件领域，尤其涉及一种高压井口阀门，包括管道连接段、阀体、阀杆和阀芯，所述的管道连接段的内壁上，以及管道连接段上与所述的阀芯对应的孔壁上均设置有疏水层，所述的阀体的内壁上镶嵌有电热瓦，阀体的外侧设置有为电热瓦供电的电源接口，电源接口内设置有电极，所述的阀体的一端铰接有手柄，手柄与阀杆的端部之间连接有拉杆，阀杆在手柄和拉杆组成的传动机构的驱动下沿轴向运动。在本发明中，管道连接段的内壁上，以及管道连接段上与所述的阀芯对应的孔壁上均设置有疏水层，与普通钢材相比，冰在疏水层上的粘结强度要降低至十分之一以下，因此，即使阀芯被冻在管道连接段上，也可以轻易将阀门打开。
Description
技术领域
本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种高压井口阀门。
背景技术
在油田采油生产中，需要时常对每口油井的油样进行采取，俗称取样。现有技术中，用于取样的高压井口阀门(即取样阀)均为普通的球阀或闸板阀，在寒冷的冬季，由于油样的含水率很高(我国现有油田大多已经进入开采的中后期，油样含水率通常不低于90％)，井口阀门处经常冻结，使得取样工作不能正常进行。
由于气温低，油样的流动性较差，取样完成后，井口阀门内会存有少量的残油，再次取样时，需要进行放空将残油排出，以保证取样的准确性，但放空会影响操作效率并污染井场。另外，残油会在井口阀门内瘀滞，久而久之造成取样阀堵塞。
发明内容
本发明提供一种高压井口阀门，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本发明包括管道连接段、阀体、阀杆和阀芯，阀体固定连接在管道连接段的侧面，阀体的下侧设置有油样出口，阀杆安装在阀体内，阀芯安装在阀杆的端部，阀芯上设置有圆锥面，圆锥面与管道连接段的内壁配合实现阀芯与管道连接段之间的密封，所述的管道连接段的内壁上，以及管道连接段上与所述的阀芯对应的孔壁上均设置有疏水层，所述的阀体的内壁上镶嵌有电热瓦，阀体的外侧设置有为电热瓦供电的电源接口，电源接口内设置有电极，所述的阀体的一端铰接有手柄，手柄与阀杆的端部之间连接有拉杆，阀杆在手柄和拉杆组成的传动机构的驱动下沿轴向运动，以打开阀门，松开手柄后，阀杆在弹簧作用下复位，以关闭阀门。
所述的疏水层由乙烯-四氟乙烯共聚物制成。所述的阀体内壁以及电热瓦的内壁上均镀有铝硅合金镀层，铝硅合金镀层经过30％浓度的盐酸蚀刻处理。所述的铝硅合金中，铝和硅的质量比为9：1。
本发明的有益效果为：
1、在本发明中，管道连接段的内壁上，以及管道连接段上与所述的阀芯对应的孔壁上均设置有疏水层，与普通钢材相比，冰在疏水层上的粘结强度要降低至十分之一以下，因此，即使阀芯被冻在管道连接段上，也可以轻易将阀门打开，从而避免了冻堵状况的发生。
2、本发明在阀体内设置了电热瓦，通过电热瓦可对阀体内部进行加热，以降低油样粘度，从而最大程度地减少了残油，避免了残油对井场的污染，同时，通过加热可有效减少阀体内油垢的堆积，避免取样阀堵塞。
3、所述的阀体内壁以及电热瓦的内壁上均镀有铝硅合金镀层，铝硅合金镀层经过30％浓度的盐酸蚀刻处理，经过处理后的铝硅合金镀层具有良好的疏水性和疏油性，可进一步防止油垢在阀体内附着，进一步避免阀门堵塞。
4、本发明采用手柄式开阀机构，与现有的旋转手轮开阀的方式相比，开关更快速，操作更方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-管道连接段，2-疏水层，3-阀芯，4-电源接口，5-电极，6-阀体，7-弹簧，8-拉杆，9-手柄，10-油样出口，11-电热瓦，12-阀门。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
本发明包括管道连接段1、阀体6、阀杆12和阀芯3，阀体6固定连接在管道连接段1的侧面，阀体6的下侧设置有油样出口10，阀杆12安装在阀体6内，阀芯3安装在阀杆12的端部，阀芯3上设置有圆锥面，圆锥面与管道连接段1的内壁配合实现阀芯3与管道连接段1之间的密封。以上结构为现有技术中的常见结构，在此不再赘述。
在本发明中，管道连接段的内壁上，以及管道连接段上与所述的阀芯对应的孔壁上均设置有疏水层。设置疏水层2可有效降低冰在管道连接段1上的粘结强度，从而起到防止阀芯3被冻住的作用。
所述的疏水层2由乙烯-四氟乙烯共聚物(英文缩写ETFE)制成。氟元素的电负性最强，原子半径很小，原子极化率很低，有机氟化合物中C－F键键能大，氟原子沿着碳键作螺线形分布，具有屏蔽效应，分子间作用力小，表面能很低，因此，采用含氟聚合物作为管道连接段1的内衬，可有效降低水(包括冰)和油在物体表面的附着强度。而ETFE是最强韧的氟塑料，它在保持了PTFE良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时，耐辐射和机械性能有很大程度的改善，拉伸强度可达到50MPa，接近聚四氟乙烯的2倍。ETFE是一种坚韧的材料，各种机械性能达到较好的平衡——抗撕拉极强、抗张强度高、中等硬度、出色的抗冲击能力、伸缩寿命长，可有效保证作为井口阀门内衬所需的机械性能和密封性能。另外，ETFE的使用温度范围较广，恒定温度通常设定为-65℃到+150℃之间，在超低温时仍坚硬非凡，其脆化温度低至-100℃，可有效防止严寒环境下疏水层2脆化开裂。
与普通钢材相比，冰在乙烯-四氟乙烯共聚物制成的疏水层上的粘结强度要降低至十分之一以下，因此，即使阀芯3被冻在管道连接段1上，也可以轻易将阀门打开，从而避免了冻堵状况的发生。
所述的阀体6的内壁上镶嵌有电热瓦11，阀体6的外侧设置有为电热瓦11供电的电源接口4，电源接口4内设置有电极5。本发明在阀体6内设置了电热瓦11，通过电热瓦11可对阀体6内部进行加热，以降低油样粘度，从而最大程度地减少了残油，避免了残油对井场的污染，同时，通过加热可有效减少阀体6内油垢的堆积，避免取样阀堵塞。
所述的阀体6的一端铰接有手柄8，手柄8与阀杆12的端部之间连接有拉杆8，阀杆12在手柄9和拉杆8组成的传动机构的驱动下沿轴向运动，以打开阀门，松开手柄后，阀杆12在弹簧7作用下复位，以关闭阀门。本发明采用手柄式开阀机构，与现有的旋转手轮开阀的方式相比，开关更快速，操作更方便。
所述的阀体6内壁以及电热瓦11的内壁上均镀有铝硅合金镀层，铝硅合金镀层经过30％浓度的盐酸蚀刻处理，经过盐酸处理后，镀层表面具有最小的冰/水表面接触面积，其冰粘附强度比同等表面粗糙度的钢材降低了160倍，水粘附强度比同等表面粗糙度的钢材降低了127倍，油粘附强度比同等表面粗糙度的钢材降低了105倍，因此，经过处理后的铝硅合金镀层具有良好的疏水性和疏油性，可进一步防止油垢在阀体6内附着，进一步避免阀门堵塞。
所述的铝硅合金中，铝和硅的质量比为9：1，使得镀层具有良好的表面硬度和耐腐蚀性能，从而有效延长阀体6的使用寿命。
Claims (4)
1.一种高压井口阀门，包括管道连接段(1)、阀体(6)、阀杆(12)和阀芯(3)，阀体(6)固定连接在管道连接段(1)的侧面，阀体(6)的下侧设置有油样出口(10)，阀杆(12)安装在阀体(6)内，阀芯(3)安装在阀杆(12)的端部，阀芯(3)上设置有圆锥面，圆锥面与管道连接段(1)的内壁配合实现阀芯(3)与管道连接段(1)之间的密封，其特征在于：所述的管道连接段(1)的内壁上，以及管道连接段(1)上与所述的阀芯(3)对应的孔壁上均设置有疏水层(2)，所述的阀体(6)的内壁上镶嵌有电热瓦(11)，阀体(6)的外侧设置有为电热瓦(11)供电的电源接口(4)，电源接口(4)内设置有电极(5)，所述的阀体(6)的一端铰接有手柄(8)，手柄(8)与阀杆(12)的端部之间连接有拉杆(8)，阀杆(12)在手柄(9)和拉杆(8)组成的传动机构的驱动下沿轴向运动，以打开阀门，松开手柄后，阀杆(12)在弹簧(7)作用下复位，以关闭阀门。
2.根据权利要求1所述的一种高压井口阀门，其特征在于：所述的疏水层(2)由乙烯-四氟乙烯共聚物制成。
3.根据权利要求1所述的一种高压井口阀门，其特征在于：所述的阀体(6)内壁以及电热瓦(11)的内壁上均镀有铝硅合金镀层，铝硅合金镀层经过30％浓度的盐酸蚀刻处理。
4.根据权利要求3所述的一种高压井口阀门，其特征在于：所述的铝硅合金中，铝和硅的质量比为9：1。
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