几种节流阀结构特点对比分析

　　摘 要：节流阀是地面压力控制装置核心部件，节流阀的工作性能直接决定了地面压力控制装置的工作性能，关系到地面节流系统的控制精度和工作可靠性。在不同的钻井工艺场合下选择正确的节流阀对降低成本增加效率很重要。本文简单的介绍一下几种国内外正在使用的节流阀，分析每种节流阀的结构和工作原理，并对其优缺点进行简单地分析。
　　关键词：节流阀;结构;优缺点
　　目前国内外正在使用节流阀有好多种，下文按其节流部件的结构对它们进行分类比较，简单的分析一下各种发的优缺点。
　　一、筒式节流阀
　　筒式节流阀也称柱塞式节流阀，它通过圆柱状阀芯与直孔状阀座配合实现节流（见图1）。其阀芯与阀座结构简单，制作方便。由于在阀芯与阀座重合后通流面积不再变化，所以它的有效调节行程较小，节流面积变化不均匀，所以筒式节流阀节流特性一般。筒式节流阀阀芯阀座由硬质合金一次成型，具有一定的耐磨、耐冲刷能力，阀门出口端安装有耐磨衬套，防止高压液体直接冲蚀阀体。阀芯、阀座可翻转使用，使其寿命增加一倍。阀座安装后悬臂长度较短，所以它的防震颤功能突出。它的整体结构较和其它节流阀相比较为简单，重量轻，工作可靠，受损后容易维护。并且价格低廉，广泛的应用于各油田的节流管汇之中。
　　二、孔板式节流阀
　　孔板式手动节流阀的主要节流部分有固定阀瓣和旋转阀瓣构成，固定阀瓣和旋转阀瓣都是带有半圆孔的圆盘结构（见图2）。通过调整蜗轮传动装置，由转向杆带动旋转阀瓣转动，使旋转阀瓣与固定阀瓣半圆孔的重合面积变化来实现节流。在旋转过程中通流面积变化均匀，因此节流特性较好。手动孔板节流阀一般带有蜗轮传动装置，因而使扭矩大大减小，操作轻松、便捷。带角阀控制器的孔板式截流阀也可实现远程液压控制。旋转阀瓣与固定阀瓣均采用耐冲蚀的特殊材料制成，从而增加使用寿命。孔板式节流阀设有旋转角度指示装置，可以较精密的控制流量大小。该节流阀不仅用于节流，还可作密封节流使用。孔板节流阀与筒式节流阀相比节流特性较好，但结构比筒式节流阀复杂。因此价格也较高。
　　三、针式节流阀
　　针式节流阀也称为可调式节流阀，它的阀芯是一个前端带有锥度的针状结构，阀芯前端表面喷焊硬质合金，或者阀杆前端焊接整体式硬质合金锥头（见图3）。使阀芯具有很好的耐磨和耐冲蚀性能。阀座和阀芯配合部分为硬质合金材质，硬度高，耐冲蚀，阀座与阀体为螺纹连接，连接部分采用合金钢，具有减震、防脱落功能。两部分通过焊接成型，使阀座即具有高硬度又具有硬顶的韧性。针式节流阀圆锥状阀芯与阀座配合实现节流，节流时有效行程长，通流面积变化较为均匀，固其节流特性较好。在一定条件下，阀芯和阀座配合可实现密封作用。但针式节流阀的阀杆悬臂较长，在使用过程中受到垂直与阀杆的横向力作用，容易产生震颤，使焊接的硬质合金锥头容易脱落损坏。不过这此问题已通过整体表面喷焊和特殊形式焊接等方法得到解决。
　　四、固定式节流阀
　　固定式节流阀与其它可调节式节流阀相比最大的特点就是他没有可以调节通流面积的阀芯（见图4），只靠安装在阀体上固定通径的油嘴来实现节流。通过更换不同口径的油嘴实现所需要的节流效果。节流油嘴材料采用陶瓷或硬质合金制造，具有耐冲刷和抗腐蚀的性能。固定节流阀通常应用在油嘴管汇和采油树等井口设备中。如井底压力偏高， 可采用多级节流压井，通常是采用一个固定节流阀与一个可调节流阀串联运行。