输油管线法兰卡的研制与应用

输油管线法兰卡的研制与应用

华建

江苏油田矿业开发有限公司  江苏省扬州市   225261

前言

一、存在的问题及分析现状

二、以往连接输油管线法兰简介

三、本项目需要解决的关键技术及其研究必要性

四、项目实施

（一）法兰卡的结构设计

（二）工作原理

（三）操作方法

（四）注意事项

五、现场成功应用

六、效益分析

前言

在油井作业维护过程中，由于检泵井施工结束，需要进行输油管线的连接，连接过程中既费时又费力，本文针对这一问题，设计研制出连接输油管线的配套工具，基本解决了在连接输油管线过程中出现的一系列困难，在现场应用取得了较好的效果。

一、存在的问题及分析现状

在常规油井作业施工接近尾声时，需要将作业时拆掉的输油管线再重对接起来，以便及时恢复生产。在连接输油管线的过程中常常会出现一系列问题如：

1、输油管线闸门法兰与生产闸门法兰之间存在错位现象，管线连接费时费力；

2、连接好输油管线，开抽后发现法兰垫片错位出现刺漏，造成工序返工；

3、连接输油管线时间长不能及时开抽，杂质沉淀造成卡泵。

二、以往输油管线连接法兰简介

（一）利用螺丝孔大小的撬杠插入其中2-3个孔，将其撬正，放入密封垫片，再依次插入螺杆替换撬杠，并将法兰连接螺丝上紧；

（二）利用长撬杠找支点，进行推拉管线或者配合方法一进行操作，完成管线法兰连接安装。

（三）以上连接方法的弊端

1、连接输油管线消耗时间过长；

2、连接管线操作不方便，需要两个人相互配合，施工较繁琐、费力；

3、法兰之间垫片只能一次放到位，容易错位且不能调整，生产过程中出现刺漏。

三、本工具要解决的关键技术及其研究必要性

综上所述主要解决连接输油管线流程法兰时，耗时过长、操作不方便、费力和垫片错位刺漏等问题。

最终对策就是研制输油管线连接法兰卡。主要包括输油管线法兰卡的结构设计，工作原理及使用方法，经现场试验及推广应用，解决传统输油管线连接过程中出现的安全隐患问题，能够产生良好的经济效益和社会效益。

四、项目实施

（一）法兰卡的结构设计

输油管线法兰卡子主要有连接销、C型合页卡板。调节锁紧机构和手柄四部分组成。

1、连接销

连接销主要用于连接两片C型合页卡板，并能使两片合页卡板左右活动自由。

2、C型合页卡板

C型合页卡板合拢内径∮160mm，合页板厚度5mm，两片C型合页上下都有限位槽，C型合页两侧各开长50mm，高6mm的通槽。

3、调节锁紧机构

（1）在其中一片C型合页的一侧顶端焊接一个块长55mm、宽40mm、高5mm的长方形铁板，并在中间开个宽为15mm、深30mm的“U”型卡槽。

（2）在其中另一个C型合页一侧顶端焊接两片“U”型板用于固定T型锁紧螺杆，T型螺杆可以左右自由活动，螺杆上端加工螺纹扣为M15mm，长度为80mm；用于调节两片C型合页松紧度。

4、手柄

选用长300mm，直径为19mm的实心管，焊接在C型合页两侧，便于操作方便。

（二）工作原理

将锁紧螺帽尺寸放到最大位置，将两片C型合页打开到180°，从两侧进行包裹住上下法兰，锁紧螺杆拨入“U”型卡槽内，利用扳手收紧螺帽，使两片C型合页在锁紧螺母的作用下，产生一定向内的夹紧力，并作用于上下法兰上，使上下法兰慢慢居中为止。

（三）操作方法

（1）检查工具丝扣是否完好，开关灵活；

（2）将锁紧机构的调节帽，放到最大位置；

（2）将法兰垫片放入上下法兰之间；

（3）单人操作，左右手各握住一个操作手柄，将C型合页卡板打开到180°，从法兰的一侧慢慢合拢C型合页卡板进行包裹上下法兰为止；

（4）将法兰垫片调节端放入C型合页卡板通槽内，其次将锁紧螺杆拨入“U”型卡板槽中；

（5）用扳手慢慢上紧锁紧帽，使上下法兰慢慢居中，如发现法兰垫片错位，可以通过C型法兰上的通孔槽进行调整至居中位置；

（6）收紧至上下法兰在同在一中心上，此时螺丝孔调整完成，即可将所有螺杆逐个放入孔眼内，并逐一上紧之后，取下输油管线法兰卡即可。

（四）注意事项

（1）工具做到轻拿轻放，防止伤人；

（2）待所有螺丝孔居中之后调整好法兰垫片，方可插入螺杆，严禁野蛮操作；

（3）施工结束清洗工具，保养好丝扣。

五、现场成功应用

2017年7月份输油管线法兰卡加工完成，在沙36-3井连接井口输油管线法兰，出现上下法兰偏移，通过使用输油管线法兰卡安装，只用了短短20min就完成，第一次使用便获得了良好的效果。

以前经出现类似情况井口输油管线连接需要1h或者更长的时间，员工劳动强度高，多次返工易出现心情浮躁，容易发生安全事件。通过使用了输油管线法兰卡，避免工序返工的同时也缩短的管线连接时间，操作简单方便，在很大程度上降低施工人员的劳动强度。

2017年8月份在本单位已全面推广使用分别在永42-8A井、侧徐20井、纪4-1井、沙19-36井、许35-2A井、瓦19平1井等安装输油法兰均使用了该工具。具体情况见下表：

从上表可以看出，过去出现上下法兰位移，连接井口输油管线法兰大概需要46.5min，通过使用该工具连接管线法兰平均时间在11.8min，由此得出该工具产生的效益。

六、效益分析

1、安全分析

（1）由于检泵施工刚结束，井口湿滑，现场操作人员常常使用推、拉、撬等方法连接井口输油管线，在连接过程中，常有井口施工人员滑倒甚至出现一系列受伤现象。自从使用输油管线法兰卡以来，在管线连接过程中，施工人员没有出现滑倒摔伤等事件。

（2）在管线连接过程中，没有因为法兰垫片不居中出现工序返工现象，做到一次成功，管线连接合格率100%，且连接管线过程中员工也没有出现心情浮躁的现象，做到了安全施工。

（3）该工具只需要一人操作即可，避免了多人配合，在调整法兰垫片过程中，因施工人员配合不当发生手指挤伤事件。

2、经济效益

（1）连接井口输油管线法兰时间过长，完井后不能及时开抽排液，导致修业液中的一些固相颗粒沉降，管线连接结束后开抽，造成泵筒出液异常或出现卡泵现象，一般需要辅助循环设备进行洗井作业，单次费用在4000元左右。

（2）使用该工具进行井口输油管线连接，从以往最长连接时间1小时缩短到12分钟，缩短的管线连接时间，减少了杂质沉淀时间，同时避免开抽不及时，出现泵筒出液异常等一系列问题，节约了循环洗井作业费用。

3、社会效益

（1）有效解决了连接管线法兰困难、时间长等实际问题，提高了施工效。

（2）投入使用后，员工反映良好；激发了员工开拓创新思维方式和参与技能创新和小改小革的积极性。

（3）减少了罐车和水泥车等车辆的使用次数，降低了司机的行车安全风险。