氣舉閥探針測距試驗的程序及方法

2019-12-11 0

氣舉閥探針測距試驗的目的是確定氣舉閥的相對"剛度",并確定最大可達到的閥桿頭行程。當氣壓進入探針測距試驗裝置時,氣壓作用在閥波紋管的整個面積上,將閥桿上提離開閥座。當這一壓力增加時,閥桿頭迸一步由閥座上提。通過使用閥探針測距試驗裝置(參考圖1),可以確定隨著壓力增加,閥桿頭行程的精確測量值,測量結果被列表并繪制成曲線。圖7為閥探針測距試驗裝置的一個例子,但不限制可用來完成該試驗的許多其他可用裝置。

典型的探針測距試驗裝置

圖1 典型的探針測距試驗裝置

當以壓力為縱坐標,閥桿頭行程為橫坐標時,將得出以閥桿頭行程為主的相關直線。該直線的斜率代表閥的"剛度"。斜率的數值被稱為波紋管總成的承載率(Blr,以kPa/mm(psi/in)為單位。本文中"波紋管總成"包括波紋管和施加載荷以保持閥桿坐在閥座上的裝置。承載率越高,閥的"剛度"越硬;反之,承載率越低,閥的"剛度"越軟。

如果用同—個閥作上述試驗,只改變開啟壓力(閥罩充壓或彈簧調整),那么閥罩充壓或彈簧調整對波紋管總成承載率的影響可為同一類型的閥的承載率提供參考(當調整為不同的開啟壓力時)。

波紋管總成承載率是一個實用數值,它可用來比較不同類型的閥或在不同的載荷條件下,評價同一個閥和在設計氣舉管柱時使用。

1、我們來了解一下用于氣舉閥探針測距試驗的設備:

1.1 氣舉閥調試臺

幾種典型的調試臺已經在SY/T6401——1999《氣舉井下裝置》附錄B(標準的附錄)中描述。調試臺應有控制和測量施加到氣舉閥閥接受器上的壓力的裝置。圖1所示裝置也是一個適用于探針測距試驗的調試臺的例子。

1.2 氣舉閥接受器

閥接受器應將壓力從壓力源傳遞至閥,且不得漏失。當閥關閉時,閥接受器應包括用于閥座上、下傳遞壓力的裝置。

1.3 氣舉閥位置測量

氣舉閥位置測置方法應能夠在±0.127mm(±0.005in>的誤差范圍內確定閥桿位置。

圖1所示的位置測量裝置是一個設計好的精確測量閥桿頭行程的微距計探針,而閥桿頭行程是施加到整個波紋管面積上壓力的函數。該裝置使用一個與接在閥下部的電傳導探針相連的微距計。電傳導探針應與閥桿頭相接觸,并且應與閥體電絕緣。探針接在微距計筒上,這樣微距計的調整將導致探針的等量調整,該裝置將滿足測量精確度要求。閥桿位置測量的其他方法也可采用。

1.4 壓力表

壓力表用于測壓,其精確度為測試誤差不大于測試值的±5%。

2、氣舉閥探針測距試驗程序

2.1 試驗用閥的準備

充氮閥和組合閥(彈簧加載和充氮)應在5515kPa(800psi),8274kPa(1200psi)閥開啟壓力(表壓)和在制造廠家推薦最大壓力下進行探針測距試驗。試驗溫度為15.5℃(60°F),其壓力可在±69kPa(±10psi)范圍內變化。

彈簧加載閥應在制造廠家推薦的最大關閉壓力(Pvc)下,進行探針測距試驗。

2.2 組裝試驗設備

將位置測量儀表(微距計與探針總成)裝在閥上。將閥和位置測量儀表裝入閥調試臺上的相應閥接受器中。

如圖1所示,將歐姆表用一根導線接到微距計筒上,用另一根導線將其接到氣舉閥上。

2.3 位置測量裝置校準

當閥桿在閥座上,且沒有壓力加到試驗閥接受器上時,調整位置測量裝置,使其行程讀出0mm(0in)。

在微距計與探針總成中,松開探針桿筒帽,調整微距計筒至零位。向上滑動探針桿,直至歐姆表電阻讀數為0或接近0。這時探針桿剛好與閥桿接觸,牢固地擰緊探針桿筒帽,以防當氣壓加到閥上時,探針桿被推出。用微距計筒退回探針桿,然后推進它,直到剛好接觸。讀微距計讀數時,如果讀數不為0,則重復該步驟,直至得出0讀數。

注:如經三或四次調試,還沒得出0的微距計讀數,那么可調整微距計至一個接近0的可讀數值。在數據單上記錄相對0壓力值的這一微距計讀數。閥桿行程將通過從記錄單上每個記錄的讀數減去0壓力下的微距計讀數來調整。

3、氣舉閥探針測距試驗方法

3.1 慢慢給試驗閥接受器加壓,直至位置測量裝置顯示閥桿不再接觸閥座。當試驗壓力加到波紋管整個面積上時,是閥剛好打開的壓力(PvcT),記錄這一壓力值。

在微距計與探針總成上,表現為歐姆表的電阻讀數明顯增加。

3.2 以合適的增量諸如69,103,138,172kPa(10,15,20,25psi)壓力給試驗閥接受器加壓。

注:如果因疏忽,使試驗壓力超過目標壓力,那么不必減小至目標壓力;而是記錄所得到的這一壓力,并繼續試驗。

3.3 調整位置測量裝置,以確定另一個閥桿位置。在微距計與探針總成中,用微距計筒推進探針桿,直至探針桿接觸閥桿頭。這將由歐姆表電阻讀數的明顯減小來提示。

3.4 在數據表格1中,記錄該壓力和閥桿位置。

表格1

3.5 采用同一壓力增量,重復步驟3.2至3.4,經三至四個壓力增量,直到閥桿不再移動,或移動的增量很小,至少記錄到5個閥桿位置。

3.6 以適當的增量,諸如69,103,138,172kPa(10,15,20,25psi)壓力,給試驗閥接受器減壓。

參照微距計與探針總成,在減壓之前,通過倒轉微距計簡,退回探針桿至足夠遠,以防止在壓力減小期間與閥桿頭接觸。

注:如果由于疏忽,壓力降至小于目標壓力,那么就不要再增壓至目標壓力,而是記錄這個壓力值,并繼續試驗。

3.7 調整閥桿位置測量裝置,以確定另一閥桿位置。參照微距計與探針總成,用微距計筒推進探針,直至它與閥桿頭接觸。這將由歐姆表電阻讀數的明顯減小來表示。

3.8 用數據表格1記錄該壓力和閥桿位置。

3.9 用同一壓力增量重復步驟3.6至3.8,直至閥桿回到閥座上[初始微距計讀數的±0.127mm(±0.005in)],并至少記錄5個閥桿位置。

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