提高钻井泵陶瓷缸套使用寿命

本文对不同地区使用失效的10只高铬铸铁钻井泵缸套严重磨损表面进行了金相分析、扫描电子显微镜形貌分析和磨屑的铁谱分析,进而对缸套的磨损失效过程和起主导作用的磨损机理作了探讨,提出了具有一定理论价值和实用意义的新观点。文章根据缸套材质的匹配试验结果指出,缸套的含cr量以10％(ωt)左右为最佳,既能保证其具有良好的耐磨性而延长使用寿命,又能减少cr的用量而使成本降低17.85％。按照本文提供的数据资料制造的新型钻井泵缸套已经在四川石油管理局川西南矿区投入使用,效果良好。

泥浆泵陶瓷缸套推广应用的可行性分析和试验

本文对现场收集的用于不同地层,使用寿命不等的10只高铬铸铁失效缸套进行解剖分析。它包括每只缸套的金相显微分析,扫描电镜下的上万个试场表面形貌分析和对现场钻井液中磨屑的铁谱分析。进而对高铬铸铁缸套的失效过程和起主导作用的机理进行了详细阐述,得出了一些具有理论价值的认识

利用等离子喷涂技术对45号钢钻井泵缸套表面进行改性,制造金属陶瓷涂层缸套。并对涂层进行金相、硬度、耐磨性及与基体结合强度等性能测试。结果表明,其硬度和耐磨性比原45号钢渗碳淬火缸套大大提高。

苏联对用于制造钻井泵缸套的、含c1.5～4％和cr0～30％的各种含铬铸铁作了实验室研究,确定了这些含铬铸铁的最佳化学成分和最优热处理工艺。其中,含c2.4～2.8％和cr25～30％的260x28铸铁具有最高的耐磨粒磨损性能和强度,这种铸铁已被选定作为基本

作为钻井泵的重要易损件,研究和分析缸套的使用寿命和磨损原因,可以更有效地提高缸套的使用率、减少泵的维修时间。

泥浆泵陶瓷内衬缸套

组合式拉拔钻井泵凡尔座工具常用于钻井队拉拔钻井泵凡尔座的工作中。它具有稳定性好、强度高、安全可靠、省时、省力和可互换等特点,优于原来所用的拉拔钻井泵凡尔座工具。文中介绍了工具的结构、工作原理及使用情况等。

f-800型钻井泵部件及整机质量较大,不能满足直升飞机吊运和海上采油平台吊机起吊要求。鉴于此,设计了rs-qf800轻型钻井泵。通过对不同系列钻井泵机架结构的对比分析,并参阅钻井泵机架有限元资料,对f-800钻井泵机架进行减重设计,并将铸造曲轴改为锻件组装曲轴。对机架和曲轴进行有限元分析的结果表明,rs-qf800泵的机架应力分布更合理,曲轴应力远小于材料的许用应力。台架试验表明,rs-qf800泵各项性能合格;rs-qf800泵既减轻了质量,又保证其性能参数与f-800泵相同,且工作更加平稳,达到了预期目的。

陶瓷刀具在气缸套机加工中的应用

以zy3nb-1300型钻井泵的人字齿轮为研究对象,在借鉴国内外先进制造技术的基础上,从齿轮加工机床、加工图样、刀具种类及应用范围、提高表面质量途径以及工装设计等方面进行了总体分析,确定了人字齿轮的加工难点及在y31200b滚齿机上用指形齿轮铣刀铣齿的加工方案。并针对本企业的实际情况,将指形齿轮铣刀的几何形状及结构、刀具材料的选择、切削用量的选择、切削液的选择等方面作为主要研究方向,提出了人字齿轮采用指形铣刀的加工方法。

对主轴承螺栓在钻井泵上具体安装配合情况进行了调查,在此基础上,分析计算了主轴承螺栓在钻井泵工作时的受力情况,并通过金相显微镜、扫描电镜等手段对钻井泵主轴承螺栓断裂失效进行了分析。结果表明,该主轴承螺栓受拉拉和弯曲双重疲劳,且主要在弯曲疲劳的作用下,于主轴承螺栓的应力集中处———螺纹根部,促使疲劳裂纹的产生和扩展,最终导致螺栓的疲劳断裂。为防止这类失效提出了建议

在分析钻井泵泵阀与阀座间的接触应力时,在泵阀与阀座接触面上引入了接触单元并建立了接触模型,计算时采用有限元分析软件,将接触单元划分为网格,定性地分析了接触应力的分布规律。分析表明,阀座的变形首先从接触锥面的下半部分开始,逐渐向两侧扩展,较大的综合应力出现在阀座的右上角及阀座通孔上部的三分之一处;阀座接触锥面的两端接触应力较大,最大点出现在锥面下端,在中间部位呈线性分布

采用srv试验机,利用分段试验的方法对渗陶瓷活塞环与铜铬镍钼气缸套组成的摩擦副配对,在含石英砂磨粒的润滑条件下的磨粒磨损过程进行了研究。结果表明,当磨粒硬度远高于摩擦副表面硬度时,摩擦副表面的硬度对其抗磨粒磨损性能起决定性作用,材料硬度越大,其抗磨粒磨损性能越好。

普通镗床加工钻井泵机架工作效率低，加工过程中对加工精度的影响因素多，易影响到加工质量，利用数控镗床加工可有效地提高加工的精度和效率。本文简单阐述了钻井泵机架结构和加工特点，在介绍钻井泵机架加工工艺流程的基础上，对采用数控镗床加工钻井泵机架的方法进行了分析和探讨。

钻井泵在使用中经常出现高压泥浆冲蚀或刺坏阀盖喷射泄漏事故,造成钻井泵停机维修。分析了钻井泵阀盖的工作原理,找出其失效原因并采取了相应措施,以改善阀盖的工作状况,提高钻井泵的使用性能。

为了延长阀座的使用寿命,提高钻井效率,结合相关资料,利用有限元软件采用接触单元对f-1300钻井泵阀座、阀体、液缸之间的接触应力和静应力进行接触分析。采用轴对称单元建立的有限元模型进行平面分析,且将所有的面-面接触均简化为线-线接触。分析结果表明,阀座失效的主要原因是阀座与阀体之间中下部的接触应力过大及阀座中下部的mises应力过大;阀座与液缸的接触应力及两者的mises应力都较大。要提高阀座的接触应力和抗胶合能力,应该提高阀座与液缸和阀体接触部位的局部硬度,阀座与液缸和阀体的接触应力约70mpa为宜。

以zg200—400碳钢为外层套,高铬铸铁为内层套,采用双液离心铸造复合工艺,通过控制铸型转速、内外套浇注温度和时间间隔,以及在复合界面加入bn界面复合剂,研制出碳钢-高铬铸铁钻井泵缸套。试样分析表明,高铬铸铁内套基体组织为马氏体、残留奥氏体及共晶碳化物,热处理后硬度60～63hrc,冲击韧性7～75j/cm2;碳钢与高铬铸铁复合界面相互嵌入,结合牢固,冲击试样断口具有大量韧窝,韧性良好。以双液离心铸造复合工艺取代热镶装工艺制造双金属缸套,工艺切实可行,可节约大量人力、物力,大幅度降低生产成本。

高铬白口铸铁在钻井泵双金属缸套中的应用

针对新型立式六缸钻井泵中的圆柱偏心凸轮机构,进行了活塞运动规律的研究,设计了动力端凸轮机构,分析了偏心凸轮对排量不均度的影响,运用软件绘制偏心凸轮的轮廓线。研究结果对六缸钻井泵的圆柱偏心凸轮的设计、制造提供了理论依据。

钻井泵阀箱锥孔简易滚压装置

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