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影响螺杆泵工作寿命的因素及螺杆泵标准化现状

时间:2020-07-17 14:41 作者:东森泵业

  【一】、影响螺杆泵工作寿命的因素
  采油螺杆泵作为一种广泛用于高产稠油井开采的采油机械已有20多年的历史。螺杆泵的结构简单,特别适合于高粘度、高含砂量的油井,并且有较高的工作效率。目前国内已经具备生产各型螺杆泵的条件,由于材料缺陷,其较大扬程、寿命均与同型号的国外产品存在差距。螺杆泵定子材料受多种因素的影响,引起橡胶的物理性质发生变化,使橡胶过早老化,缩短了螺杆泵的工作寿命,限制了螺杆泵的使用范围。螺杆泵定子橡胶材料的改进和螺杆泵结构的优化设计,是提高采油螺杆泵性能和工作寿命的重要途径。
  1、螺杆泵的结构和工作原理
  螺杆泵是一种螺旋杆齿轮泵,其基本构件是转子和定子。转子是一个有平滑螺纹槽的单头螺杆,其横截面为圆形,圆心与螺杆的回转中心存在偏心距。转子一般由结构钢制造,并镀铬。定子是一个有平滑螺纹槽的双头螺母,由钢制外壳和耐油、耐磨的橡胶内衬粘结而成,其内径与转子外径相等,导程和偏心距都是转子的2倍。这样,在定子的内螺旋面和转子表面间就形成一个一个的封闭腔室。当定子一转子副中靠近吸入端的一个腔室的容积增加时,在它和吸入端的压力差作用下,油流便进入一个腔室。随着转子的转动,这个腔室开始封闭,并向排出端移动。就这样,油液通过一个一个封闭的腔室从吸入端推挤到排出端,压力不断升高,排量非常均匀。
  2、影响螺杆泵工作寿命的因素
  橡胶弹性内衬材料承受的负荷有转子对它的挤压、定子和转子之间的高速滑动摩擦、转子绕定子轴线行星回转时产生的离心力对定子内衬的冲击;摩擦和冲击机械能产生的热能,使内衬橡胶温度升高。由于橡胶为绝缘体,热量不能扩散。再加上井下温度的作用。热能然后影响合成橡胶的物理性质,使橡胶老化变脆,在转子的交变载荷和流体压力作用下逐渐失去弹性。
  橡胶内衬材料产生的裂纹逐渐增多,然后形成橡胶碎片,导致定子失效。
  油井中的砂子磨砺性,对泵、杆柱和油管均造成磨损。
  原油中含有相当数量的芳香族、H2S和CO2气体。芳香族化合物使定子膨胀,H2S和CO2气体会使定子橡胶脆化、硬化,以致破坏。
  【二】、螺杆泵标准化现状
  螺杆泵是一种技术含量高的容积式泵,具有转动平稳、结构紧凑、液体脉动小等特点,它问世于20世纪30年代,ReneMoineau在法国获得了螺杆泵的一个专利,在随后的几十年中,螺杆泵不断发展完善,越来越广泛地应用于船舶、石油、化工等领域。
  在石油工业中,双螺杆泵起到了重要作用,它的应用从重油和含砂井发展到稀油井、大排量井和排水采气井,正朝着规范化、系列化方向发展。
  标准是为了在一定范围内获得较佳秩序,经协商一致制定并由公认机构批准,共同使用和重复使用的一种规范性文件。标准以科学、技术和经验的综合成果为基础,以促进较佳共同效益为目的,标准已经成为一种普遍的基础设施,广泛而深刻地影响着相关产业的发展。标准化能够带来巨大的经济效应,激励技术和技术扩散;促进规模效益,降低产品成本;改变市场结构,规范市场秩序;推动上下游相关产业发展。
  我国螺杆泵产业伴随着我国船舶、石油、化工、冶金、电力等行业的快速发展取得了长足进步。1995~2001年间,会员企业生产的螺杆泵年产量还不足8000台,但此后产量增速很快,2011年接近13万台。标准化在螺杆泵的发展中起到了很大的作用,面对经济一体化进程,我国螺杆泵相关企业需要以市场为导向,以国际化为目标,以信息化为手段,实施国际标准化战略,了解掌握国内外先进标准化管理经验和理念,积极参与国际经济合作竞争,积极采用国际标准,加大我国螺杆泵在国际市场的占有份额,增强国际市场的竞争能力。
  1、螺杆泵相关的国家标准
  目前,我国专门针对螺杆泵的国家标准有4个,GB/T21411.1-2008和GB/T21411.2-2009由我国石油钻采设备和工具标准化技术委员会(SAC/TC96)提出并归口,采用了技术水平较高的ISO标准.从中引进了许多国外先进技术和做法,对提高我国螺杆泵技术水平和国际市场竞争力起到了重要的支持作用。
  2、螺杆泵相关的行业标准
  螺杆泵相关的行业标准有9条,涉及到石油、化工、船舶等行业,包括设计、试验、验收、维护等各个方面。
  3、螺杆泵相关的国际标准
  目前,ISOTC67/SC4提出了ISO15136-1-2009和ISO15136-2-2006两项螺杆泵标准,许多国家均采用了ISO的螺杆泵标准。

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