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1、第11卷第2期中国安全科学学报Vol.11No.22001年4月ChinaSafetyScienceJournalApr.2001油田修井作业气动卡盘X王志安(胜利石油管理局胜利采油厂)【摘 要】 分析了在石油修井作业过程中造成管钳打伤操作人员的事故原因;论述了新型油田修井作业气动卡盘的结构和工作原理。当该气动卡盘用于修井作业后,操作人员可坐在作业车驾驶室内操作动力控制阀,使气动卡盘卡住或松开油管,操作人员不再用人力操作管钳,消除了造成管钳打伤操作人员的事故,不但保证了安全生产,而且使劳动强度也比原来大大减轻,产生了显著的经济和社会效益。该气动卡盘与“油田修井液压钳
2、安全自动操作装置”配套使用,可实现自动化操作。【关键词】 修井作业 安全 气动卡盘 推广应用1 概 述由于石油生产的需要,生产原油的油井需要定期进行维修。在进行修井作业时,要把油管从油井中一根根取出,对油井故障进行维修后,再把油管一根根放入井中。上、卸油管丝扣是用钢丝绳悬调固定在作业井架的专用液压钳,当用液压钳上、卸上面的油管丝扣时,则需要操作人员用管钳卡住下面的油管,防止下面的油管跟着转动。操作人员用人力操作管钳卡住油管,必须使管钳和专用液压钳相配合联动操作,不但操作人员劳动强度大,工作效率低,而且不安全,易发生管钳打伤操作人员的事故,影响油田生产。而使用新型“油
3、田修井液压钳安全自动操作装置”操作专用修井液压钳时,又不能实现上、卸油管的自动化。为了解决上述难题,笔者根据油田修井作业现场操作的实际情况,本着减轻劳动强度和有利于安全生产的宗旨,设计了油田修井作业气动卡盘。该气动卡盘有较好的自动操作功能,可与专用液压钳联动操作,保障修井操作人员的安全,并能提高修井工作效率。为此,将该气动卡盘推荐给石油修井作业系统单位,以提高石油修井自动化水平和保障安全生产。2 修井作业气动卡盘的结构修井作业气动卡盘由卡盘总成和气缸总成组成(见图1所示)。卡盘总成在上,气缸总成在下,两总成用螺栓连接固定成一体,气动卡盘固定在修井作业井口上。卡盘总成
4、由卡盘体、卡爪、卡爪连接销、卡爪连杆、卡瓦牙、卡瓦牙销、卡盘盖和固定螺栓组成。卡爪装在卡盘体的锥度燕尾槽中,卡瓦牙装在卡爪中,用卡瓦牙销固定,卡爪连接销把卡爪连杆上端固定在卡爪上,推拉卡爪连杆时,卡爪可在卡盘体的锥度燕尾槽中上下滑动,达到松开或卡住油管的目的。卡盘盖装在卡盘体上面,用固定螺栓固定。X高级工程师、副总工程师中国安全科学学报第11卷·58·ChinaSafetyScienceJournal2001年气缸总成由气缸体、内缸套、活塞、气缸体O型密封圈、活塞内外O型密封圈、内缸套O型密封圈、活塞连接销、上进排气孔和下进排气孔组成。内缸套装在气缸体之中,活塞装在
5、气缸体与内缸套之间,气缸套O型密封圈装在气缸体上,活塞内、外O型密封圈装在活塞上,内缸套O型密封圈装在内缸套上,活塞连接销将卡爪连杆下端固定在活塞上,上进排气孔开在气缸体上端,下进排气孔开在气缸体下端。3 工作原理结合图1阐述修井作业气动卡盘的工作原理如下:图1油田修井作业气动卡盘结构原理示意图图中,1是气缸体,2是内缸套O型密封圈,3是内缸套,4是活塞内、外O型密封圈,5是活塞,6是气缸体O型密封圈,7是螺栓,8是螺母,9是活塞连接销,10是卡爪连杆,11是卡爪连接销,12是卡爪,13是卡盘体,14是卡瓦牙,15是卡瓦牙销,16是卡盘盖,17是固定螺栓,18是下进
6、排气孔,19是上进排气孔。以上各部件构成气动卡盘。当下进排气孔18进气,上进排气孔19排气时,活塞5向上行,推动与卡爪连杆10相连的卡爪12沿卡盘体13的锥度燕尾槽向上运动,卡爪12上的卡瓦牙14所卡的圆周直径增大,被卡的油管被松开,油管可在气动卡盘中上下运动和转动。当上进排气孔19进气,下进排气孔18排气时,活塞5向下行,同理可使卡爪12上的卡瓦牙14所卡的圆周直径缩小,卡住液压钳上、卸丝扣时要卡的下面油管不能在气动卡盘中上下运动和转动,达到顺利上、卸油管丝扣的目的。油田修井作业气动卡盘可与“油田修井液压钳安全自动操作装置”配套使用,实现修井作第二期
7、 王志安:油田修井作业气动卡盘·59·业上、卸油管丝扣的自动化。4 结束语1) 这种油田修井作业气动卡盘在修井作业的使用过程中,操作人员可以坐在作业车驾驶室内,操作动力控制阀,使气动卡盘卡住或松开油管,专用液压钳和修井作业气动卡盘联动协调作业,操作人员不再用人力操作管钳,节省了人力,避免了管钳打伤操作人员的事故,劳动强度比原来大大减轻,保证了安全生产,有显著的经济和社会效益。2) 由于油田修井作业气动卡盘安装使用非常方便,修井效率有较大提高,为生产原油争得了宝贵时间。使用该气动卡盘具有显著的经济效益。3) 油田修井作业气动卡盘的研究成功,为石油修井作业提供了新
