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膜作為關閉件。當閥門關閉時,褶皺上的唇形膜片關閉了流道的中心孔,順流時褶皺膜張開,唇形膜片從閥座上縮回。由于在閥門開啟時,隔膜受彈性張力, 并且閥門從全開到關閉時唇形膜片的行程很短,因此隔膜式止回閥的關閉速度極快。該閥門很適用于流量變化較大的工況,但這種閥門的壓差不能超過lObar(1451bf/in2),zui高工作溫度約 74°C (158 °F)。
無磨損球形閥瓣止回閥有單球和多球之分, DN200?400為單球(圖 6-51、圖6-52),DN450?1000為多球(圖6-53),球形閥瓣內部是鋼,外部包裹一層橡膠,左右閥體、隔板、導柱均為鋼制。閥門靠腔體內的球形閥瓣實現開啟和關閉。當泵啟動時,介質正向流動產生的介質壓力推動球體運動,沿導柱離開閥座密封面,止回閥便開啟,介質通過;當停泵時,介質反向流動的壓力推動球體沿導柱回落閥座密封面,關閉止回閥,靠逆流的工作介質的壓力,使球形閥瓣和閥座密封面間產生一定的密封比壓,保證止回閥的密封,達到阻止介質逆流的目的。由于球形止回閥的球形閥瓣和閥座密封面接觸的面積窄,接近于線密封,因此只要球形閥瓣的圓度高,即易于達到密封。因為密封面窄,在相同的介質工作壓力下,線密封比面密封的密封比壓大,因此密封可靠。但由于球 形閥瓣包覆橡膠非金屬材料,因而工作溫度受到限制, 其工作溫度按照所包覆的非金屬高分子材料而定。
但對于多球的閥門,不可能關閉時綠體都密封, 球體的密封有先后之分,這就起到緩閉和降低水擊的作用。該止回閥的水擊升值僅為旋啟式止回閥的45%,因此適用于水擊值要求嚴格的地方。
6.4.17鉆具止回閥
(1)概述和用途
鉆具止回閥是鉆井過程中的一種重要內防噴工具。按結構形式分,鉆具止回閥有蝶形、球形、箭形、投入式等。使用中安裝在鉆具的預定部位,只允許鉆柱內的流體自上而下流動,而不允許其向上流動,從而達到防止鉆具內噴的目的。它們的使用方法也不相同,有的被連接在鉆柱中,有的在需要時才連接在鉆柱上,有的在需要時才投入鉆具水眼內,起封堵鉆柱內壓力的作用。根據現場使用經驗,在正常鉆井過程中通常并不裝設鉆具止回閥(特殊要求除外)。 因為把鉆具止回閥(投入式除外)長期連接在鉆柱上進行鉆井作業(yè),其零部件(尤其是密封件)會因鉆井液的沖刷、腐蝕而損壞,當發(fā)生溢流、井噴時就不能起到應有的作用。一般情況是將鉆具止回閥放在鉆臺上備用,需要時再連接到鉆柱上。但是,在含硫化氫井鉆井過程中,應在鉆具中加裝回壓閥等內防噴工具。
鉆井現場大量使用箭形止回閥,內部結構受鉆井液沖蝕作用小、表面硬度較高,密封墊采用耐沖蝕、 抗腐蝕的尼龍材料,其整體性能好。
投入式止回閥由止回閥組件和一個聯頂接頭組成。 聯頂接頭預先裝在靠近鉆鋌的鉆柱上,當發(fā)生溢流或井噴和進行不壓井起下鉆作業(yè)時,投人鉆具水眼的止回閥組件,將自動鎖緊在聯頂接頭處,起到止回閥的作用。 止回閥組件除有橡膠密封圈以增強其密封能力外,還有強有力的鎖緊細齒,使其可靠牢固地鎖在聯頂接頭處。 鉆具止回閥的結構類型及代號見表6-20
(2)產品介紹
①箭形止回閥與鉆桿接頭連接。按結構分為組合式和整體式兩種,分別如圖6-54和圖6-55所示。
②手動打開式止回閥與鉆桿接頭連接。其結構組成與箭形止回閥基本相同,如圖6-56所示,是在箭形止回閥的母接頭螺紋處,增加一套由聯頂接頭組成的閥瓣頂開裝置。在連接手動打開式止回閥時, 它處于打開泄壓狀態(tài),便于與鉆桿螺桿連接。當連接完畢后,卸止推絲杠解鎖,打開的閥瓣便自動關閉, 起到止回閥的作用。
③球形止回閥與鉆桿接頭相連。球形止回閥的 閥體為上、下接頭組合式或整體式,如圖6~57所示。
名稱 | 代號 | 名稱 | 代號 |
箭形止回閥 | FJ | 投入式止回閥 | FT |
球形止回閥 | FQ | 鉆具浮閥(或稱浮 | FZF |
蝶形止回閥 | FD | 式止回閥) |
④蝶式止回閥如圖6~58所示,與鉆桿接頭連接。
⑤投入式止回閥如圖6-59所示,與鉆桿接頭相連。鉆進中,投入式止回閥的聯頂接頭預先連接在鉆柱上需要的部位,此時閥中并無止回閥組件,鉆井液循環(huán)暢通無阻。當鉆進以及起下鉆作業(yè)中發(fā)生溢流時,投入式止回閥并不妨礙關井立管壓力真實數據的 獲取。只是需要封閉鉆具中孔時才將止回閥組件投入鉆柱中,使止回閥組件坐落在聯頂接頭上,防止鉆柱內流體上行。
投入式止回閥在使用上優(yōu)于其他止回閥,但其結構復雜,操作也較為煩瑣。
將投入式止回閥的組件投入鉆柱中孔后,應接方鉆桿開泵循環(huán)鉆井液推動止回閥組件輸送到聯頂接頭的固定座上。當止回閥組件“到位”時泵壓會突然升高,此時即能起到防止內噴的作用,只允許鉆柱內的流體向下流動而不允許向上流動。
鉆柱從井中起出后,從陽螺紋接頭上卸下止動環(huán),即可將止回閥組件抽出。
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