一种旋塞阀阀芯以及旋塞阀的修复方法技术

本发明专利技术公开了一种旋塞阀阀芯以及旋塞阀的修复方法，属于钻井用旋塞阀修复技术领域。本发明专利技术的一种旋塞阀阀芯的修复方法，对待修复阀芯进行修复，包括以下步骤：去除待修复阀芯的原耐磨层，露出阀芯本体；在阀芯本体表面喷焊底层，采用激光喷焊镍基合金粉末；在底层表面喷焊面层，采用超音速喷焊碳化钨合金粉末，以形成阀芯的新耐磨层。采用本发明专利技术的旋塞阀阀芯的修复方法，实现对旋塞阀阀芯的修复；采用本发明专利技术的旋塞阀的修复方法，通过对阀芯的修复以及密封瓦的修复/更换，实现对旋塞阀的修复。

Repair method of plug valve spool and plug valve

The invention discloses a method for repairing a plug valve spool and a plug valve, belonging to the technical field of repairing a plug valve for drilling. The invention relates to a method for repairing the spool of a cock valve, which comprises the following steps: removing the original wear-resistant layer of the spool to be repaired and exposing the body of the spool; spraying and welding the bottom layer on the surface of the spool body by laser spraying and welding the nickel-based alloy powder; spraying and welding the surface layer on the bottom layer by supersonic spraying and carburizing. Tungsten alloy powder to form a new wear-resistant layer of the spool. The repair method of the plug valve spool is adopted to realize the repair of the plug valve spool, and the repair method of the plug valve is adopted to realize the repair of the plug valve through the repair of the valve spool and the repair/replacement of the sealing pad.

【技术实现步骤摘要】
一种旋塞阀阀芯以及旋塞阀的修复方法
本专利技术涉及一种旋塞阀阀芯以及旋塞阀的修复方法，属于钻井用旋塞阀修复

技术介绍
压裂用高压由壬旋塞阀内部核心密封部件为阀芯1、密封瓦2及密封圈3。如图1和图2所示，阀芯1与密封瓦2之间采用硬密封结构，密封瓦2与旋塞阀阀体（未图示）之间采用橡胶密封圈3密封。在页岩气开发过程中需要采用高压加砂压裂工艺，在高压夹砂压裂液通过旋塞阀的过程中会将高硬度砂粒挤入阀芯与密封瓦配合面之间、并高速冲刷阀芯和密封瓦的密封面（阀芯与密封瓦的配合面）。造成当前国内外旋塞阀在高压加砂压裂后关闭一次或几次后，出现阀芯耐磨层脱落或阀芯及密封瓦密封面被拉伤现象，即阀芯与密封瓦被磨损，导致旋塞阀密封失效。经过工程现场使用表明，目前国内外旋塞阀阀芯、密封瓦最多只能使用一口井。使用后只能通过更换新阀芯、新密封瓦的方式来修复旋塞阀。当前对于被磨损失效的阀芯、密封瓦尚无修复方法。在页岩气开采过程中每井次约需30多只旋塞阀，每年需要更换大量的阀芯、密封瓦，极大的提高了工程企业的生产成本、并造成严重的资源浪费。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种旋塞阀阀芯以及旋塞阀的修复方法；采用本专利技术的旋塞阀阀芯的修复方法，实现对旋塞阀阀芯的修复；采用本专利技术的旋塞阀的修复方法，通过对阀芯的修复以及密封瓦的修复/更换，实现对旋塞阀的修复。本专利技术采用的技术方案如下：一种旋塞阀阀芯的修复方法，对待修复阀芯进行修复，包括以下步骤：步骤1、去除待修复阀芯的原耐磨层，露出阀芯本体；步骤2、在阀芯本体表面喷焊底层，采用激光喷焊镍基合金粉末；步骤3、在底层表面喷焊面层，采用超音速喷焊碳化钨合金粉末，以形成阀芯的新耐磨层。采用本专利技术的旋塞阀阀芯的修复方法时，能够实现对旋塞阀阀芯的修复；简而言之，去除原耐磨层后，使阀芯本体表面首先过渡喷焊镍基合金，然后再喷焊碳化钨，形成新耐磨层。如果不采用步骤2，而是直接在阀芯本体表面喷焊碳化钨合金，比如阀芯为高强度的合金钢，其与碳化钨的硬度相差较大（碳化钨的硬度相对更大），碳化钨直接与阀芯本体的结合不够牢固，在高压加砂压裂工艺过程中，容易出现耐磨层脱落的现象。经测试，国内外制造厂家，对于阀芯的制造，通常对阀芯本体表面采用直接喷焊钨钢粉的方法来形成耐磨层，以提高阀芯的耐磨能力，其表面硬度为HRC58-60；而密封瓦通常采取整体淬火的工艺，其表面硬度为HRC50-53；采用本专利技术的旋塞阀阀芯的修复方法后，阀芯的表面（新耐磨层）的硬度可达HRC70。修复后的阀芯与待修复阀芯同材质的新阀芯相比，修复后的阀芯能够媲美甚至超越新阀芯的使用效果、使用时间；并且，修复后的阀芯，在承受高压夹砂压裂液冲刷后、开关阀门过程中新耐磨层不脱落，有效的提高了旋塞阀阀芯的使用寿命；本专利技术对磨损后的待修复阀芯进行修复再利用，能够节约资源，有效的降低了工程企业的生产成本。进一步的，底层和面层的总厚度为0.2mm-0.25mm。进一步的，底层的厚度≤0.1mm。进一步的，步骤1后还包括以下步骤：对阀芯本体表面进行喷砂处理。经过喷砂处理的阀芯本体表面变得粗糙，形成“麻点”状的表面，能够增强镍基合金在阀芯本体表面的附着力，使得修复后的阀芯更加耐用。进一步的，步骤2前还包括以下步骤：采用清洗剂对阀芯本体表面进行清洗。可供选择的，采用专用的清洗剂对阀芯本体表面进行清洗，比如丙酮，主要用以清洗掉阀芯本体表面的油脂，使阀芯本体表面的污物被清洗干净，能够避免焊接缺陷的发生，使得喷焊后的底层更加可靠。进一步的，步骤3后还包括以下步骤：将喷焊新耐磨层的阀芯转移至保温炉中保温，保温温度为300℃-350℃，保温时间为5h-6h。该步骤对喷焊新耐磨层的阀芯作消氢处理，还能释放喷焊过程中产生的应力。优选的，保温结束后，使阀芯在保温炉中自然冷却到室温后取出保温炉。当然，保温温度亦可稍作提高。进一步的，步骤3后还包括下述步骤：精磨阀芯的新耐磨层。通过精磨新耐磨层，使得修复后的阀芯的达到所需的标准尺寸，便于修复后的阀芯与适配的密封瓦的相配对。对于旋塞阀的修复，现有技术中采用的方法通常是，更换新阀芯与新密封瓦，这就极大的提高了工程企业的生产成本、并造成严重的资源浪费。本专利技术为旋塞阀的修复提出了两种修复方案。第一种旋塞阀修复的技术方案是：对被磨损的阀芯与密封瓦都进行修复，然后将两者配对研磨后、组装入旋塞阀阀体内，实现对旋塞阀的修复。第二种旋塞阀修复的技术方案是：仅对被磨损阀芯的进行修复，采用新密封瓦替换被磨损的密封瓦，然后将两者配对研磨后、组装入旋塞阀阀体内，实现对旋塞阀的修复。需要指出的是：采用本专利技术的旋塞阀阀芯的修复方法后，被磨损的阀芯被修复后能够继续使用，并且能够按照本专利技术的旋塞阀阀芯的修复方法修复多次，直至阀芯本体出现疲劳损坏，不能使用为止。采用旋塞阀的修复的第一种技术方案时，被磨损的密封瓦能够被修复1-2次，修复次数过多时，密封瓦的强度则不能满足需求；故提出了第二种旋塞阀修复的技术方案。第一种旋塞阀修复的技术方案如下所述：一种旋塞阀的修复方法，包括以下步骤：包括通过上述旋塞阀阀芯的修复方法修复后的阀芯；还包括对待修复密封瓦进行修复，对待修复密封瓦内表面进行磨削，以清除其被拉伤的痕迹，形成修复后的密封瓦，且修复后的密封瓦的内表面与外表面同轴心；将修复后的阀芯与修复后的密封瓦进行配对研磨，以实现两者正常密封配对，以确保两者组装入旋塞阀阀体内正常密封。采用上述技术方案时，通过对待修复阀芯与待修复密封瓦进行修复，将修复后的阀芯与修复后的密封瓦配对研磨后，两者装配于旋塞阀阀体内实现对旋塞阀的修复。本专利技术的密封瓦修复采用的是磨削密封瓦内表面的方式进行的，需要补充说明的是，密封瓦未采用类似修复阀芯的修复方法进行修复，是由于密封瓦呈瓦状，且壁厚一般较薄，若采用喷焊修复工艺的方法，密封瓦将极易产生变形，致使密封瓦难以修复使用。进一步的，待修复密封瓦内表面的磨削厚度不大于0.1mm。当磨削厚度过大时，密封瓦的强度难以满足使用需求。故，待修复密封瓦内表面的磨削厚度不大于0.1mm时最佳。对于旋塞阀的修复，最主要的是对阀芯进行修复，当密封瓦不宜进行修复时，则需要更换新密封瓦。因此，本专利技术提出了下述技术方案。第二种旋塞阀修复的技术方案如下所述：一种旋塞阀的修复方法，包括以下步骤：包括通过上述旋塞阀阀芯的修复方法修复后的阀芯；还包括新密封瓦；将修复后的阀芯与新密封瓦进行配对研磨，且仅研磨修复后的阀芯，以实现两者正常密封配对，以确保两者组装入旋塞阀阀体内正常密封。采用上述技术方案时，通过对待修复阀芯进行修复，以及采用新密封瓦替换被磨损的密封瓦，将修复后的阀芯与新密封瓦配对研磨后（仅需研磨修复后的阀芯），两者装配于旋塞阀阀体内实现对旋塞阀的修复。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的旋塞阀阀芯的修复方法，修复后的阀芯与新阀芯相比，修复后的阀芯能够媲美甚至超越新阀芯的使用效果、使用时间；并且，修复后的阀芯，在承受高压夹砂压裂液冲刷后、开关阀门过程中新耐磨层不脱落，有效的提高了旋塞阀阀芯的使用寿命；本专利技术对替换后的待修复阀芯进行修复再利用，能够节约资源，有效的降低了工程企业的生产成本。本专利技术的旋塞阀的修复方法，通过对阀芯的修复以及密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋塞阀阀芯的修复方法，其特征在于，对待修复阀芯（1A）进行修复，包括以下步骤：步骤1、去除待修复阀芯（1A）的原耐磨层（11），露出阀芯本体（10）；步骤2、在阀芯本体（10）表面喷焊底层（121），采用激光喷焊镍基合金粉末；步骤3、在底层（121）表面喷焊面层（122），采用超音速喷焊碳化钨合金粉末，以形成阀芯的新耐磨层（12）。

【技术特征摘要】
1.一种旋塞阀阀芯的修复方法，其特征在于，对待修复阀芯（1A）进行修复，包括以下步骤：步骤1、去除待修复阀芯（1A）的原耐磨层（11），露出阀芯本体（10）；步骤2、在阀芯本体（10）表面喷焊底层（121），采用激光喷焊镍基合金粉末；步骤3、在底层（121）表面喷焊面层（122），采用超音速喷焊碳化钨合金粉末，以形成阀芯的新耐磨层（12）。2.如权利要求1所述的一种旋塞阀阀芯的修复方法，其特征在于：底层（121）和面层（122）的总厚度为0.2mm-0.25mm。3.如权利要求3所述的一种旋塞阀阀芯的修复方法，其特征在于：底层（121）的厚度≤0.1mm。4.如权利要求1所述的一种旋塞阀阀芯的修复方法，其特征在于：步骤1后还包括以下步骤：对阀芯本体（10）表面进行喷砂处理。5.如权利要求1所述的一种旋塞阀阀芯的修复方法，其特征在于：步骤2前还包括以下步骤：采用清洗剂对阀芯本体（10）表面进行清洗。6.如权利要求1所述的一种旋塞阀阀芯的修复方法，其特征在于：步骤3后还包括以下步骤：将喷焊新耐磨层（12）的阀芯转移至保温炉中保温，保温温度为300℃-350℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，冯习安，邱龙勋，张国强，张相权，豆瑞杰，杨军海，陈卫东，韩家新，向少华，何晓波，
申请(专利权)人：广汉川油井控装备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51