□ 劉永恒 □ 黎 敏 □ 口小琴 □ 章惠中□ 王學峰 □ 黃 慧

長慶油田公司機械制造總廠 西安 710201

1 設計背景

在天然氣井生產過程中,地下水會從井壁滲出,流入井筒,從而產生井筒積液,影響氣井的正常生產。為確保氣井的正常生產,需要將氣井中的積液舉升到地面排出。對此,使用柱塞氣舉排水采氣裝置是一種有效的手段[1-4]。

柱塞氣舉排水采氣裝置地面部分的主要零件有防噴管、焊徑法蘭、接箍等,防噴管與焊徑法蘭之間采用對焊結構,如圖1所示。

防噴管和焊徑法蘭焊接前,需要對焊接部位劃線,然后按線找正,確定好防噴管與焊徑法蘭之間的位置關系,再點焊。焊接過程費時費力,生產效率也比較低。對此,筆者設計制作了對焊工裝,不需要對零件焊接部位進行劃線,利用工裝直接定位,定位準確,速度快,效率高,保證了防噴管與焊徑法蘭的對焊質量[5]。

2 工裝結構

防噴管與焊徑法蘭對焊工裝結構如圖2所示,由轉軸、定位桿、芯軸組成。

對焊工裝各零件如圖3所示。芯軸能夠保證防噴管φ63 mm孔與焊徑法蘭φ63 mm孔在同一軸線上。防噴管與焊徑法蘭點焊時,會在孔中形成焊縫凸起[6],阻礙防噴管與焊徑法蘭焊接后從芯軸上順利上提、抽出、分離,對此,在芯軸上加工有花鍵和寬度為31 mm的槽,便于拆裝。轉軸用于穿入防噴管的壁孔,扳動轉軸帶動防噴管一起轉動,并與定位桿一起配合定位,保證防噴管的壁孔和焊徑法蘭φ25 mm孔之間有確定的相互空間位置關系[7]。

3 對焊過程

將防噴管、焊徑法蘭,以及對焊工裝準備好,進行對焊,對焊過程如下:

(1) 將芯軸置于平板上;

(2) 將焊徑法蘭套在芯軸上;

(3) 將防噴管裝在芯軸上;

(4) 為了保證V形坡口間隙為2 mm,在防噴管與焊徑法蘭之間放置兩根φ2 mm鋼絲[8];

(5) 將定位桿插入焊徑法蘭φ25 mm孔中;

(6) 將轉軸穿入防噴管的壁孔中,扳動轉軸帶動防噴管旋轉,使定位桿圓柱面A面與轉軸的圓柱面B面靠實;

▲圖1 防噴管與焊徑法蘭對焊結構

(7) 在需要焊接部位點焊三四處。

通過上述七個步驟,完成防噴管與焊徑法蘭的對焊。對焊完成后,取出定位桿、鋼絲、轉軸,抽除芯軸,將防噴管與焊徑法蘭轉移至滾輪架上進行焊接,形成連續(xù)焊縫[9-10]。

4 結束語

筆者設計制作的防噴管與焊徑法蘭對焊工裝,結構簡單,定位準確、可靠,對焊過程方便快速,滿足了生產需要,有效解決了生產過程中采用劃線對焊方式效率低、勞動強度大的問題,確保了防噴管與焊徑法蘭的對焊質量,為柱塞氣舉排水采氣裝置的大批量生產奠定了良好的基礎。

▲圖2 防噴管與焊徑法蘭對焊工裝結構▲圖3 防噴管與焊徑法蘭對焊工裝零件