防喷器综合维修装置研制

吴建 杨民进

摘要：防喷器是保障钻井安全生产不可缺少的井口控制工具。防喷器的修复靠人工拆装，劳动强度较大，修理周期长，为降低劳动强度，缩短维修周期，针对维修工艺中的重点修复环节，研制防喷器综合维修装置。

关键词：防喷器；维修；综合维修装置；研制

1影响防喷器修复效率的因素分析

1.1侧门固定螺丝拆卸困难，对防喷器修复效率的影响

防喷器有固定螺栓，只能采用内六方或开口扳手，将其螺栓逐一拆卸的方法，如遇拆卸难度大的螺栓，需要配合使用加力杠；因受结构空间限制，扳手只能旋转1/3—3/4圈，固定扳手或六棱扳手拆卸过程中，无法快速旋转拆卸螺丝，从而造成拆装时间长。

1.2闸板块取出困难，对防喷器修复效率的影响

在防喷器闸板总成维修过程中，由于闸板体与闸板块采用过盁配合，再加由于使用过程中，结合面产生锈蚀现象，取出时非常困难，常需两人配合，采用击打斜铁挤入结合面，挤压橡胶闸板块的方式，这样不仅检修时间长，还易造成本体的损伤，并且楔块易因反弹力飞出，造成伤人事故的发生。

1.3侧门总成固定方式不合理，对防喷器修复效率的影响。

在维修防喷器侧门总成过程中，采用台虎钳固定，不仅易造成贴合面夹持性损伤，造成结合面贴合不紧形成密封性差，并且由于其重量较大，一人完成难度较大，工人劳动强度较大，工作效率低，并且易产生滑落伤人事件的发生。

1.4侧门总成及密封闸板的安装方式不合理，对防喷器修复效率的影响

防喷器所有配件全部检修合格后，要进行总体组装，其中，侧门总成及密封闸板的安装是整个组装工作的重点。侧门总成及密封闸板总体重量超过23kg，由于重量较重，必须由2名工人配合完成组装工作。

组装时，由于闸板块为橡胶材质，其外径尺寸与腔体为过盈配合。1名工人抬举侧门总成及密封闸板，将其前端闸板块对准防喷器腔体，另1名工人用榔头进行对称敲击，力度不能过大，容易损坏闸板体侧翼密封圈，造成返工；力度也不能过小，要求无法克服前端橡胶闸板块产生的反弹力，使得侧门总成无法安装至预定位置。如此要重复4次，才能将全封闸板体、半封闸板体2组4件全部装入防喷器腔体，整个过程费时、费力，且劳动强度较大。

图1  防喷器结构示意图

防喷器检修过程中，侧门固定螺丝拆卸困难、闸板块取出困难、侧门总成固定方式不合理、侧门总成及密封闸板的安装方式不合理，严重的影响了防喷器的检修效率，需要对此进行改进。

2综合维修装置研制方案与实施

根据上述修复工序中存在的难点，研制一台集拆卸、维修、安装为一体的多功能作业防喷器综合维修装置。

2.1旋转升降工作台的设计原理

旋转升降工作台是“全工位”综合维修工作台，主要由工作台、液压举升缸、旋转工作转盘等部件组成。工作台上设计安装3T的液压举升缸，液压举升缸活塞杆顶部安装旋转转盘，将防喷器安装在旋转工作转盘上，接通液压源操作液压举升缸工作，实现防喷器维修时的举升和转动。

 

图2 旋转升降工作台结构示意图

2.2购进气动扳手，并自制旋转悬吊装置

为降低职工的劳动强度购进气动扳手，采用气动扳手后，有效的提高拆装效率，但是由于气动扳手自身重量较重，人员操作困难，又根据拆装工作活动范围，设计气动扳手旋转悬吊装置，便于职工操作使用。

气动扳手旋转悬吊装置利用报废的侧门丝杠与推力轴承。将丝杆一端车削后，插入悬吊装置竖杆下端，焊接为一体，将推力轴承部分直接焊接在工作台上，将丝杆旋转进入，与推力轴承进行配合。这样就实现了悬吊装置的360°自由旋转，能够轻松容易的完成防喷器螺栓的拆装。

2.3设计闸板块拉拔器，缩短维修时间

闸板块拉拔器拉拔器主要由液压泵站、液压缸、滑动支架、拉拔器装夹卡具等组成。

拉拔器装夹卡具是根据闸板块外形特点设计，在拉拔闸板块用以固定闸板体，由液压缸活塞杆顶住密封胶芯，对胶芯端施加一定推力，将胶芯顶出闸板架，解决胶芯的快速拆卸。

2.4设计自制防喷器侧闸板总成检修固定装置

在防喷器检修台的一边角焊值两块槽型钢，其间宽为侧门边沿厚度加3毫米，这样即便于安放又可有效控制其前后移动，在槽型钢上焊置两对对开M32螺帽，其轴间距等于侧门两固定孔轴间距，利用销将其固定在固定装置上。将侧门固定在装置中，使用管钳就可以轻松对侧门进行拆装。

2.5侧门总成及密封闸板推进装置的设计

侧门总成及密封闸板推进装置由液压泵站、液压缸、滑动支架、钩式拉杆、拉拔挂件、环形卡箍等组成。将防喷器吊装在工作台转盘上，启动电机，液压泵站工作建立高压油液，操作换向阀，通过升降液压缸调节防喷器维修高度，在工作台上装夹闸板拉拔器，由液压活塞杆拉拔侧门压盖，利用液压缸的动力，由液压杆顶出将侧门总成及密封闸板推进防喷器腔体安装于预定位置，从而完成防喷器的组装。

 

图3 操作侧门总成及密封闸板推进装置工作照片

2.6实施效果

通过多功能作业防喷器综合维修装置的投入使用，降低了职工劳动强度，提高了生产的安全性，防喷器的维修时间从原来的3人、9小时，缩短为2人、4小时 ，有效地提高了防喷器的维修效率。

3结语

通过对影响“防喷器修复效率”的各种因素的分析和研究，自主研制了作业防喷器综合维修装置，提高了修复设备的性能，完善了修复工艺。

参考文献：

[1]范强,吴松松,许萍. 旋转防喷器总体方案设计与评判[J]. 钻采工艺,2021,44(2):71-75.

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