静水试压机常见高压水路故障及解决对策

马海风，陈 蓉

（1.青海油田地面集输工程公司，甘肃敦煌 736202；2.青海油田客运服务公司，甘肃敦煌 736202）

0 引言

API 5CT 标准规定套管加工厂家需对加工的套管进行水压试压，公司现使用的静水试压机为SYJ340-70 型套管静水试压机，其主要结构包括密封头、移送机构、辅助机构、水路撬块、泵站、控制柜等组成。据初步统计，静水试压机90%以上故障问题出现在高压水路控制方面，主要表现有套管密封压力加不上、套管密封后压力保不住、套管加压加不上、套管加压后保不住等高压水路常见问题。介绍各条高压水路控制的流程，通过各个流程中试压液的流向，可更加清楚地判断出故障的所在位置，进而提出解决对策。

1 套管试压流程

SYJ340-70 型套管静水试压机试压前需确保增压缸降到位、移动小车退到位、固定夹松开到位、活动夹松开到位、平移机构退到位、升降架降到位、先导式排气泄压阀打开、密封泄压单向阀关闭等作为试压前的初始状态，套管正式试压过程如流程图1 所示。

2 高压水路流动路线

静水试压机水路控制组件及其管线简图如图2 所示，结合图1 分析，套管试压过程中高压水路主要由5 条流动路线组成。

图1 套管试压流程

图2 静水试压机水路控制组件及其管线

（1）增压缸注水过程水路流动路线：储水罐→手动阀1→离心泵→进水单向阀→增压缸。

（2）密封头密封过程水路流动路线：增压缸→密封加压单向阀→密封加压液控单向阀→接箍端密封加压进水孔（光管端密封加压进水孔）→接箍端固定密封头（套管端活动密封头）。

（3）套管加压过程水路流动路线：增压缸→钢管加压单向阀（密封加压单向阀）→钢管加压液控单向阀（密封加压液控单向阀）→钢管加压进水孔（接箍端密封加压进水孔和光管端密封加压进水孔）→接箍端固定密封头（套管端活动密封头）。

（4）套管灌注过程水路流动路线：储水罐→手动阀2→灌注泵→灌注单向阀→接箍端固定密封头→套管→套管端活动密封头→先导式排气泄压阀。

（5）套管泄压过程水路流动路线：接箍端固定密封头（套管端活动密封头）→接箍端密封加压进水孔（光管端密封加压进水孔）→密封加压液控单向阀→密封加压单向阀→密封泄压单向阀→密封泄压液控单向阀→集水池。

3 各高压水路流动路线中常见故障部位及解决对策

据初步统计，静水试压机高压水路常见故障部位多发生在阀体或密封头处，5 条高压水路流动路线中常见故障及解决对策详述如下。

3.1 增压缸注水过程故障及解决对策

增压缸注水过程水路流动路线中常见故障部位出现在进水单向阀处，进水单向阀三维结构如图3 所示。故障表现为：套管密封时，密封压力始终无法达到设定压力。故障原因为阀芯面处有杂物、阀芯面处腐蚀、弹簧腐蚀等，造成密封不严，试压液泄漏。解决对策是清除阀芯面处杂物，或更换阀芯、弹簧。

图3 进水单向阀

3.2 密封头密封过程故障及解决对策

密封头密封过程水路流动路线中常见故障部位出现在密封加压液控单向阀、接箍端固定密封头或套管端活动密封头处，密封加压液控单向阀三维结构如图4 所示，接箍端固定密封头和套管端活动密封头的内部结构如图5、图6 所示。

图4 液控单向阀

图5 接箍端固定密封头

图6 套管端活动密封头

（1）密封加压液控单向阀故障及解决对策。故障表现为：套管密封时密封压力达到设定值后，灌注时密封压力不断下降直至试压液从密封头处流出。故障原因为阀芯锈蚀、阀芯面处有杂物、阀芯面处腐蚀、弹簧腐蚀等，造成密封不严，试压液泄漏。解决对策是将两端密封头密封加压进水孔更换成封闭接头，如密封压力达到设定值后保压阶段压降明显，则可判断出故障点在密封加压液控单向阀处。需清除阀芯面处杂物，或更换阀芯、弹簧。

（2）两端密封头故障及解决对策。接箍端固定密封头及套管端活动密封头处故障表现为：套管密封时，密封压力始终无法达到设定压力，或密封压力达到设定值后，灌注时密封压力不断下降直至试压液从密封头处流出。故障原因为密封头内部密封圈损坏或磨损、水封圈损坏或变形等，造成密封压力不断下降直至试压液从密封头处流出。解决对策是将两端密封头密封加压进水孔更换成封闭接头，如密封压力达到设定值后的保压阶段密封压力无明显下降，则可判断出故障点在两端密封头处，再分别测试到具体密封头，最后更换密封头内的密封圈或水封圈。

3.3 套管加压过程故障及解决对策

套管加压过程水路流动路线中，常见故障部位在钢管加压液控单向阀处，钢管加压液控单向阀三维结构也如图4 所示。故障表现为：套管压力达到设定值后，保压时套管压力下降过快，致使试压数据不合格。故障原因为阀芯锈蚀、阀芯面处有杂物、阀芯面处腐蚀、弹簧腐蚀等，造成保压时密封不严，试压液泄漏。解决对策是清除阀芯面处杂物，或更换阀芯、弹簧。

3.4 套管灌注过程故障及解决对策

套管灌注过程水路流动路线中常见故障部位在灌注单向阀、先导式排气泄压阀处，灌注单向阀三维结构如图7 所示，先导式排气泄压阀三维结构如图8 所示。

图7 灌注单向阀

图8 先导式排气泄压阀

（1）灌注单向阀故障及解决对策。故障的表现形式为：套管灌注完成后灌注单向阀密封不严，致使套管加压时套管压力始终达不到设定值。故障原因为阀芯锈蚀、阀芯面处有杂物、阀芯面处腐蚀、弹簧腐蚀等，造成套管加压时密封不严，试压液泄漏。解决对策是清除阀芯面处杂物，或更换阀芯、弹簧。

（2）先导式排气泄压阀故障及解决对策。故障的表现形式为：套管灌注完成后，先导式排气泄压阀无法完全关闭或密封不严，致使套管加压时套管压力始终达不到设定值。故障原因为阀芯锈蚀、阀芯面处有杂物、阀芯面处腐蚀、弹簧腐蚀等，造成套管加压时密封不严，试压液泄漏。解决对策是清除阀芯面处杂物，或更换阀芯、弹簧。

3.5 套管泄压过程故障及解决对策

套管泄压过程水路流动路线中常见故障部位在密封泄压液控单向阀，密封泄压液控单向阀三维结构也如图4 所示。故障表现为：套管密封时，密封泄压液控单向阀无法完全关闭或密封不严，致使套管密封时密封压力始终达不到设定值。故障原因为阀芯锈蚀、阀芯面处有杂物、阀芯面处腐蚀、弹簧腐蚀等，造成套管密封时密封不严，试压液泄漏。解决对策是清除阀芯面处杂物，或更换阀芯、弹簧。

4 结语

针对SYJ340-70 型套管静水试压机常见高压水路故障，通过对5 条高压水路流动路线中出现问题的症状，快速准确地判断出问题所在位置及出现问题的原因，提出具体的解决方案，减轻了设备维修人员的劳动强度，确保设备修理的快速及时性，对整个套管加工产量的提升具有积极作用。