抽油泵和泵筒材料应当若何挑选
来历:hychomel.com 宣布时候:2014-10-18 10:56
  因为国际油田大局部已进入了高含水开辟期,加上高含砂、低温蒸气稠油开采、注聚合物开采及强侵蚀的介质情况和井况差等身分影响,柱塞抽油泵的泵筒和柱塞的磨损、侵蚀、划伤愈来愈严峻,油井均匀检泵周期愈来愈短,有的乃至不到30天就须要检泵,严峻影响油田开辟综合经济效益的进步。国际外浩繁机构投入了大批的气力研讨抽油泵的生效缘由和防护办法。此中一个有用的方式便是优选泵筒和柱塞的材料和外表处置工艺。
  泵筒和柱塞磨擦副及四周任务情况和前提组成了一个磨擦学体系,这一体系的侵蚀磨损量由泵筒的侵蚀磨损量和柱塞的侵蚀磨损量的总和所决议。而泵筒和柱塞各自的侵蚀磨损量则由组成材料的物理机器化学机能、彼此活动干系、任务情况和前提等身分决议。终究从抽油泵角度上看,泵筒和柱塞的材料和外表处置工艺的挑选成为决议这个磨擦学体系侵蚀磨损量的决议身分。
  挑选并优化泵筒和柱塞材料和外表处置工艺的目标是让这个磨擦学体系的侵蚀磨损量到达最小。因为影响身分浩繁,以是泵筒和柱塞的材料挑选婚配依然不一个实际指点,研发职员今朝做的最多的任务是挑选各类泵筒和柱塞的材料和外表处置工艺,而后在必然的侵蚀磨损前提下停止室内磨擦磨损尝试,从尝试的成果来肯定在这类尝试前提下,应当挑选甚么样的泵筒柱塞材料。这里先容两种尝试成果:
  第一种成果:泵筒材料及外表处置工艺为45钢外表化学镀镍磷合金、303钢外表镀铬、4%-6%铬钢加压氮化等3种;柱塞材料及表而处置工艺为碳钢镀铬、碳钢激光处置、水兵黄铜化学镀镍磷合金、蒙耐尔合金镀铬等4种。将上述材料别离配对停止耐磨性尝试,尝试用的磨擦副由环和块组成。介质为净水,温度60℃,黏度为0.000653Pa/s。尝试机为MG-200型高速低温磨擦磨损尝试机。所加载荷1kN,试件总磨擦路程为20km。经由过程对差别泵筒和柱塞的材料及外表处置工艺的配对耐磨性尝试研讨,并按柱塞先生效准绳排序,可供选用泵筒和柱塞磨擦副最优婚配材料别离为碳钢化学镀镍磷合金和碳钢镀铬。
  第二种成果:泵筒材料及外表处置工艺为碳钢外表镀铬、碳钢外表化学镀镍磷合金和38CrMoAl氮化;柱塞材料及外表处置工艺为碳钢外表镀铬、碳钢外表化学镀镍磷合金、碳钢外表喷焊镍基合金和38CrMoAl氮化,别离组合配对成9对磨擦副。尝试磨擦副由环和柱组成。尝试介质为含油污水,此中含油5%;水中的矿物资含量:氯离子11000mg/1,二氧化碳25mg/1,钙离子25mg/1,碳酸氢根离子30mg/1,镁离子13mg/1,总铁8mg/1;含砂0.4%;温度为60℃。一样接纳国产MG-200高速低温磨擦磨损尝试机。尝试载荷100N,磨擦总路程约为6km。综合阐发尝试成果,以为碳钢喷焊柱塞与碳钢镀铬泵筒配对为最优,38CrMoAI氮化柱塞与碳钢镀铬泵筒配对次之。
  上述可见,尝试室的尝试成果是在设定的前提下得出的。若是变更差别的尝试前提,则任务量庞大,即便变更差别的前提,也不必然和油田现场井下前提分歧,以是尝试成果是有规模性的。因为尝试前提和磨擦副的外形差别,各个尝试成果之间也不可比性。
  能够看出,经由过程尝试肯定泵筒和柱塞材料婚配有其缺乏,尝试不实际指点是以尝试任务量很大。尝试所选用的材料只是尽人皆知的已有材料,很难提出别的并未在抽油泵上利用过的但机能能够更好的材料。
  跟着材料工程学的成长和新的材料外表处置工艺呈现,良多材料和外表处置工艺都有能够利用于泵筒和柱塞外表,靠纯真的尝试室配对材料的磨擦磨损尝试来决议弃取已远远不能知足今朝对进步抽油泵泵筒和柱塞寿命的迫切请求,若何借助材料学和别的学科的道理与手艺来设想泵筒和柱塞配对材料是今朝急需处理的课题。
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