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万米钻井泥浆泵柱塞密封失效分析及改进

天然气工业 2009年第1期29卷 70-72页

作者：黄志强卜艳李琴周已范永涛西南石油大学机电工程学院

钻井泥浆泵柱塞密封性能的好坏与使用寿命的长短直接影响到高压泥浆泵的工作性能及质量。为了弄清高压钻井泥浆泵柱塞密封圈的失效形式、原因及机理,进一步提高钻井泥浆泵柱塞密封圈的寿命,对万米钻井泥浆泵柱塞密封失效分析。结果表明... 详细信息

钻井泥浆泵柱塞密封性能的好坏与使用寿命的长短直接影响到高压泥浆泵的工作性能及质量。为了弄清高压钻井泥浆泵柱塞密封圈的失效形式、原因及机理,进一步提高钻井泥浆泵柱塞密封圈的寿命,对万米钻井泥浆泵柱塞密封失效分析。结果表明,高压钻井泥浆泵柱塞密封主要的失效形式为:扭曲变形、老化、磨损、撕裂与断裂等。主要影响因素是温度过高,散热不好,引起密封圈老化,密封材料丧失性能,其次是钻井液等颗粒的进入,对密封面进行不断的磨损,导致密封圈损坏。建议从密封圈的材料、结构设计、组合数量以及冷却装置等方面进行技术改进来提高高压钻井泥浆泵柱塞密封的性能和使用寿命。

关键词：深井超深井高压泥浆泵柱塞密封失效分析改进措施

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一段甲胺泵的柱塞密封

润滑与密封 1989年第6期14卷 49-51页

作者：王绪芳湘江氮肥厂设计科

国内尿素工艺生产中,一段甲胺泵的运行周期不长。其主要原因有:泵体开裂(3W—J_1泵除外);柱塞密封寿命短;运行维护不当等。本文就一段甲胺泵的柱塞密封问题进行阐述。由于一段甲胺泵(以下简称甲胺泵)的操作压力很高,甲胺液的腐蚀性极强... 详细信息

国内尿素工艺生产中,一段甲胺泵的运行周期不长。其主要原因有:泵体开裂(3W—J_1泵除外);柱塞密封寿命短;运行维护不当等。本文就一段甲胺泵的柱塞密封问题进行阐述。由于一段甲胺泵(以下简称甲胺泵)的操作压力很高,甲胺液的腐蚀性极强,因此甲胺泵的柱塞密封经常失效,使甲胺液大量泄漏失散,同时也使得泵的运转周期短,检修频繁,

关键词：尿素甲胺泵柱塞密封

6500HP型压裂泵柱塞密封结构与性能研究

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6500HP型压裂泵柱塞密封结构与性能研究

作者：廖心同兰州理工大学

学位级别：硕士

我国页岩气主要分布在山区,山区地形复杂,同时作业面积狭小,控制开采设备的数量和占地面积显得尤其重要,用大功率的压裂设备代替目前小功率的压裂设备可以做到减少压裂设备的数量。随着压裂设备的功率增大,对柱塞的密封提出了更高的要... 详细信息

我国页岩气主要分布在山区,山区地形复杂,同时作业面积狭小,控制开采设备的数量和占地面积显得尤其重要,用大功率的压裂设备代替目前小功率的压裂设备可以做到减少压裂设备的数量。随着压裂设备的功率增大,对柱塞的密封提出了更高的要求。柱塞的密封结构在防止压裂液泄漏,提高压裂泵容积效率以及保证压裂设备正常运转中起到重要作用。本文对6500HP型压裂泵柱塞密封结构进行设计,并对密封圈的材料、形状进行选型,进而应用有限元对6500HP型压裂泵柱塞密封圈在工作状态下进行仿真,模拟柱塞密封圈的密封性能。在分析过程中对密封圈的几何非线性、材料非线性以及状态非线性加以考虑,研究柱塞密封效果的相关影响因素,研究了机械滞后生热以及摩擦生热对密封圈温度场的影响,对柱塞密封圈进行热应力耦合分析。对柱塞的密封间隙进行研究,研究内容与所得结论如下:1、对橡胶密封圈的结构进行理论分析和建模。通过对V型密封圈结构进行改进设计,运用橡胶的结构非线性理论和材料的超弹性理对柱塞密封圈建立了有限元模型,并对其进行研究分析。研究结果表明:V型密封圈唇部夹角处以及下唇部接近柱塞外侧部分最容易发生失效,其中柱塞与密封圈相对运动的过程中发生摩擦,由于摩擦的存在,使得柱塞密封圈的寿命减少,同时压裂泵内压裂液的工作压力以及柱塞与密封圈之间的摩擦系数对压裂泵柱塞密封效果也有重要影响。2、对柱塞密封圈温度场进行分析。运用传热学理论,对柱塞密封圈的热源进行分析。在压裂泵工作过程中,柱塞与密封圈相对滑动,滑动过程中密封圈热量来源主要有两块:第一块是柱塞与密封圈之间的滑动摩擦产生的热量,这部分热量主要集中在活塞和密封圈接触的部分,使密封圈内唇温度身高;第二块是由于密封圈工作过程中,橡胶材料的机械滞后因素生成的热量。通过V型圈的结构可以看出,唇部橡胶材料少于背部,机械滞后现象主要发生在密封圈背部靠近中心的位置。在滑动摩擦和机械滞后两种因素作用下使得柱塞密封圈的局部温度升高,同时由于压裂液温度的升高以及压裂液工作压力的增大也会造成柱塞密封圈的温度升高。3、对密封圈的温度-结构进行耦合分析。通过将密封圈工作过程中密封圈的温度升高造成密封圈内部应力变化的结果反馈到结构分析中的应力场,反馈结果显示:在环境温度较低时,橡胶热胀冷缩,造成密封材料的弹性下降,随着密封圈弹性的下降会导致密封效果不佳,密封不严,因此泄漏量会随之增加,由于密封圈弹性下降可能造成密封圈局部发生龟裂现象,龟裂发生后,使得密封圈的弹性无法恢复;高温也容易使橡胶密封圈氧化,引起密封圈老化、变形,使得密封圈的张力,弹性以及硬度都会有很大程度的降低。4、对柱塞密封间隙进行建模。通过对柱塞密封圈密封间隙的仿真,分析间隙大小、入口压力、泄漏量三者之间存在的关联,并借助于仿真分析后,获得研究结果为:当入口压力和间隙大小不断扩大时,泄漏量也会同步发生增大现象,并及即便间隙出现细微的变动,泄漏量也会引发巨大变化。

关键词：压裂泵柱塞密封有限元密封间隙泄漏

对7V-3型地面抽油泵柱塞密封泄漏问题的探讨

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石油矿场机械 1992年第5期21卷 12-17页

作者：赵友齐加峰顾玉军辽河石油勘探局钻采工艺研究院盘锦市124010

从美国引进的7V-3型地面抽油泵,其柱塞密封性能不好,导致泄漏严重。通过分析研究,改进了原有密封的结构、形状、材料等,使密封的工作寿命由过去的456h提高到1 134h。

关键词：地面抽油泵柱塞密封

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高压水射流清洗机柱塞密封方法优选

洗净技术 2003年第6M期 32-34页

作者：刘光恒曾艳丽陈毅强沈阳仪器仪表工艺研究所

概述高压水射流清洗机柱塞密封的寿命和可靠性是清洗机制造商和最终用户都十分关心的敏感问题,它直接影响成套设备的使用性能和可靠性,笔者总结多年从事高压水射流清洗技术研究及清洗设备开发、生产和售后服务的实践经验,跟踪分析近千... 详细信息

概述高压水射流清洗机柱塞密封的寿命和可靠性是清洗机制造商和最终用户都十分关心的敏感问题,它直接影响成套设备的使用性能和可靠性,笔者总结多年从事高压水射流清洗技术研究及清洗设备开发、生产和售后服务的实践经验,跟踪分析近千台汇博牌GS系列高压水射流清洗机的使用情况,在本文中对目前应用比较广泛的几种中高压清洗机柱塞密封形式的优缺点进行了介绍和比较。

关键词：高压水射流清洗机柱塞密封填料密封间隙密封组合密封

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柱塞泵柱塞密封润滑与冷却的典型系统介绍

石油矿场机械 1991年第3期20卷 45-46页

作者：孔庆悌兰州通用机器厂

介绍了柱塞泵柱塞密封润滑冷却两种系统的结构特性及流程原理,指出采用强迫循环封闭润滑冷却油液的方法,可避免柱塞密封元件的摩擦过热问题,由此改善了柱塞密封组合的润滑和工作条件,延长了使用寿命。

关键词：柱塞泵柱塞密封润滑冷却

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压裂泵柱塞密封副有限元分析

西南石油学院学报 1999年第4期21卷 86-88页

作者：朱维兵周锡容彭晓东西南石油学院机械系四川南充637001 南充市交警支队

用有限单元法对ＯＰＩ－１８００ＡＷＳ型压裂泵柱塞密封副进行了有限元分析，获得了橡胶密封圈与柱塞之间接触应力的分布规律以及接触应力与工作介质压力的关系。计算表明：橡胶密封圈在工作介质压力的作用下，有“偏离效应”的存在... 详细信息

用有限单元法对ＯＰＩ－１８００ＡＷＳ型压裂泵柱塞密封副进行了有限元分析，获得了橡胶密封圈与柱塞之间接触应力的分布规律以及接触应力与工作介质压力的关系。计算表明：橡胶密封圈在工作介质压力的作用下，有“偏离效应”的存在。即在密封圈的接触宽度上，唇部受拉伸，根部受压缩，主密封在靠近唇部位置；同时，主密封带的位置不随介质压力的变化而变化，且最大接触应力与工作介质压力之比为１．２３。所有这些为润滑状态和密封机理的分析提供了计算依据，同时为密封圈结构设计提供了新的认识和理论依据。

关键词：压裂泵柱塞密封有限元法油层压裂密封圈

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柱塞式计量泵柱塞密封的改进

设备管理与维修 1991年第5期 28-28页

作者：罗成章四川南溪红光化工厂

我厂某生产线上装设的数台不同规格型号的柱塞式计量泵,用于输送甲醇、二硝基甲苯等易爆液体。自1986年的正式投入使用以来所有柱塞泵的柱塞密封都有不同程度的泄漏。柱塞的密封原设计采用100mm浸渍石棉绳方型填料,这种填料在很短的时... 详细信息

我厂某生产线上装设的数台不同规格型号的柱塞式计量泵,用于输送甲醇、二硝基甲苯等易爆液体。自1986年的正式投入使用以来所有柱塞泵的柱塞密封都有不同程度的泄漏。柱塞的密封原设计采用100mm浸渍石棉绳方型填料,这种填料在很短的时间内就开始发生泄漏,且越漏越利害。我们曾采用几种方法解决泄漏问题,均不成功,究其原因是密封填料结构和密封的材质所致。鉴于此种情况,我们进行分析后,决定采用V型聚四氟乙烯密封圈来取代方型填料。

关键词：计量泵柱塞密封改进

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万米钻井泥浆泵柱塞密封失效的研究

科技展望 2016年第12期25卷 43-43页

作者：吉乃空中石油新疆西部钻探克拉玛依钻井公司

高压泥浆泵工作的效率与质量是由钻井泥浆泵柱塞密封的性能决定的,本文基于万米钻井泥浆泵柱塞密封失效原因、机理、失效进行了有效的研究与分析,对提高钻井泥浆泵柱塞密封圈的使用寿命有很重要的作用。建议从密封圈的材料、结构设计、... 详细信息

高压泥浆泵工作的效率与质量是由钻井泥浆泵柱塞密封的性能决定的,本文基于万米钻井泥浆泵柱塞密封失效原因、机理、失效进行了有效的研究与分析,对提高钻井泥浆泵柱塞密封圈的使用寿命有很重要的作用。建议从密封圈的材料、结构设计、组合数量、冷却装置等方面对技术进行有效的改进,以提高高压钻井泥浆泵柱塞密封的性能和使用寿命。

关键词：深井超深井高压泥浆泵柱塞密封