[發明專利]一種深海閥門閥桿雙向動態密封可靠性的測試方法

有效

• 申請號: 201910409293.1
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110132499B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 馬玉山;閆嘉鈺;劉少波;常占東;洪毅;郭宏;陳佳;吳巧梅
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司;吳忠儀表有限責任公司
• 主分類號: G01M3/08
• 分類號: G01M3/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 李曉紅

本發明公開了一種深海閥門閥桿雙向動態密封可靠性的模擬測試裝置及方法，包括：閥蓋組件，包括閥蓋，穿設在閥蓋上的被測閥桿，以及安裝在填料函孔的內圓周壁和被測閥桿的外圓周壁之間的被測填料組件；第一承壓殼體，位于被測填料組件側并套置在閥蓋的外部，被測閥桿的一端伸出第一承壓殼體的外部，第一承壓殼體的內周壁、閥蓋的外壁、被測閥桿的外周壁以及被測填料組件的外壁之間圍成第一密封空腔；第二承壓殼體，與第一承壓殼體呈相對分布并套置在閥蓋的外部，第二承壓殼體通過雙頭螺柱和第一承壓殼體緊固連接；第二承壓殼體的內周壁、閥蓋的外壁之間圍成第二密封空腔；驅動機構，驅動機構的輸出端與被測閥桿伸出第一承壓殼體外部的一端連接。

技術領域

本發明涉及一種深海閥門閥桿與填料雙向密封可靠性測試裝置及方法，特別涉及一種深海閥門閥桿雙向動態密封可靠性的模擬測試裝置及方法，屬于深海控制閥領域。

背景技術

我國海洋油氣勘探和開發起步較晚，缺乏具有自主知識產權的海洋石油水下裝備關鍵技術和設備，基本依賴進口。隨著我國石油勘探開發向海洋的戰略轉移，對海洋石油裝備的需求進一步加大，對國外的技術和裝備依賴性更大，所以無論是從國家能源安全方面還是從裝備制造業未來發展方面考慮，研制適合我國油氣勘探和開發的鉆采裝備都迫在眉睫。

水下閥門裝置技術及設備長期被國外公司壟斷，國內缺少此方面的投入和研究，近年來，我國的部分企業已經就海洋石油水下裝備專項技術及產品展開了研究，取得了很大的進步。

由于陸地使用的閥門，一般無需考慮外部環境壓力對閥桿的密封影響，且從外部便于觀察和發現密封缺陷，易于維修，故只需考慮閥門內部的介質壓力對閥桿密封的影響，即單一壓力方向的密封可靠性和維修性。

針對深海環境下使用的閥門，除了要考慮閥門內部的介質壓力對閥桿密封的影響外，還需考慮閥門閥桿的密封裝置一端受水下執行機構內部海水壓力的影響，且該平衡壓力隨外部深海環境水深壓力的變化而同步變化。此時的閥桿密封裝置將受到介質壓力和水深壓力的兩個方向共同作用影響；為保證閥門裝置在水下長周期壽命、免維護、高可靠性地使用，就需對設計的可靠性進行必要的真實工況模擬測試驗證，就包括閥桿與填料之間的密封可靠性地驗證，驗證可靠后方可在閥門本體上進行實際工程應用。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種深海閥門閥桿雙向動態密封可靠性的模擬測試裝置及方法，能夠獨立地對深海閥門閥桿與填料之間的雙向密封性能進行動態模擬測試和驗證，為閥桿、填料在閥門本體上推廣使用提供試驗依據和保證。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案，一種深海閥門閥桿雙向動態密封可靠性的模擬測試裝置，其特征在于，包括：

閥蓋組件，包括閥蓋，穿設過所述閥蓋的填料函孔的內部且兩端伸出所述閥蓋外部的被測閥桿，以及安裝在所述填料函孔的內圓周壁和所述被測閥桿的外圓周壁之間的被測填料組件；所述閥蓋和被測填料組件上開設有相互連通的通孔，作為填料密封檢測口F；

第一承壓殼體，位于所述被測填料組件側并套置在所述閥蓋的外部一端；所述第一承壓殼體的內圓周壁和閥蓋的外圓周壁之間為密封配合，所述被測閥桿的一端伸出所述第一承壓殼體的外部，所述被測閥桿的外圓周壁和所述第一承壓殼體之間為密封配合；所述第一承壓殼體的內周壁、閥蓋的外壁、被測閥桿的外周壁以及被測填料組件的外壁之間圍成第一密封空腔，第一承壓殼體上開設有與所述第一密封空腔連通的接口C；

第二承壓殼體，與所述第一承壓殼體呈相對分布并套置在所述閥蓋的外部，所述第二承壓殼體的內圓周壁和所述閥蓋的外圓周壁之間為密封配合，所述第二承壓殼體通過雙頭螺柱和第一承壓殼體緊固連接；所述第二承壓殼體的內周壁、閥蓋的外周壁之間圍成第二密封空腔，被測閥桿的另一端位于所述第二密封腔室內，所述第二承壓殼體上開設有與所述第二密封腔室連通的接口D；

驅動機構，所述驅動機構的輸出端與所述被測閥桿伸出所述第一承壓殼體外部的一端連接。