Page 169 - 机械工程及自动化创新研究

第四章 阀门设计的相关研究

PR2 试验的关键技术为试验设备和试验规程。水下阀门供应商应配置有环境
舱能放置阀门，且温度能够达到阀门最高和最低温度，以满足 PR2 测试要求。
5. 寿命测试
综合分析，和对比 API17D/ISO13628—4 等水下设备生产的相关标准及各水

下设备制造商的规范要求，对水下阀门进行寿命试验，即在一定条件下，对阀
门和执行器的总成进行带压循环启闭试验。PR2 循环试验可作为寿命试验循环次
数的一部分。例如，阀门和执行器总成共需进行 600 次寿命试验，其中 400 次为
寿命循环试验，另外 200 次为 API6A/ISO10423 中 PR2 循环试验，其中包括在最

高额定温度和最低额定温度各进行的 20 个循环。水下球阀和水下闸阀均需进行
600 次的寿命循环试验，其结果均应能够满足 ISO5208 对阀门泄漏量的要求，球
阀达到 C 级要求，闸阀达到 B 级要求。在水下油气开发工程项目中，水下阀门
需求量大，且起着集成开发的关键作用。目前，中国已有部分阀门厂家开始进行

相关产品研发，应尽快将成熟产品应用于海洋油气工程项目，改善水下阀门完全
依靠进口的现状。开展水下阀门研究，对控制水下油气开发项目的成本和进度，
阀门后期维护和保养，实现水下阀门的国产化，形成中国水下阀门设计、制造、
测试及认证技术体系，保障中国独立自主的开发深水油气田具有重大意义。

二、高压水下阀门国产化产品质量控制

水下阀门是水下生产系统开发中不可或缺的设备之一，具有应用广泛、技术
含量高、可靠性要求高、寿命要求长等特点。该设备因其流动阻力小，密封可靠，

使用寿命长，广泛地应用于气、液介质开采及管路系统中，尤其在海洋油气勘探
或开发过程中，高压水下闸阀和水下球阀被广泛地运用在各种水下生产设备上。
海洋石油工程股份有限公司（以下简称“海油工程”）通过从“十一五”到“十三五”
科研与生产项目的积累，逐步掌握了水下阀门选型、设计、制造、测试及认证的
关键技术，并将相关成果应用到了中国南海某气田群开发项目所需高压水下阀门

的国产化研制过程中，对高压水下阀门国产化产品的质量管控起到了至关重要的
作用。
（一）研制与工程应用

1. 国产化需求
中国南海某气田群开发项目，需要新建一套水下管汇，该管汇上需要 8 台

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