耐高温高压材料

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划耐高温高压材料　　耐高温高压封隔器密封材料研究与应用　　【摘要】封隔器是石油勘探开发中井下作业的重要工具之一，为确保层间封隔，顺利高效完成井下作业，封隔器上的密封元件——胶筒，是封隔器的核心部件。本项目皆在研究开发出耐高温　　耐高压新型密封材料——封隔器胶筒。　　【关键词】井下作业；封隔器；胶筒　　引言　　封隔器是石油勘探开发过程中井下作业的重要工具之一，封隔器在各油田的生产实践中广泛应用，

2、其密封元件——胶筒，是封隔器的核心部件。密封材料的性能决定了封隔器能否有效地实现层间封隔，并能适应不同地层条件下，如高温高压下长期使用。　　上个世纪八十年代，我们针对江斯顿地层测试器胶筒进行开发研究，成功地研究出≤120℃的封隔器胶筒，广泛应用于各油田，替代了进口胶筒。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计

3、划　　随着石油及天然气的勘探开发不断向深部地层进军，地层条件复杂、苛刻，对封隔器的密封元件——胶筒的耐高温高压的性能需求十分迫切。目前国内生产的封隔器胶筒大多只适用于温度≤120℃，压力≤25mpa的条件，而能够适用于150℃、35mpa以上的封隔器主要是从国外进口。这样不仅价格昂贵，而且由于供货不及时，在很大程度上影响油田的开发建设，我们针对这一市场需求，开展了耐高温高压封隔器胶筒的开发研究，并获得了成功。　　耐热金属材料的发展　　耐热金属材料是在高温下使用的金属材料。一般来说，加工硬化的金属被加热

4、到某一温度以上，变形的晶格产生变化，发生再结晶，这个温度就是再结晶温度。金属的再结晶温度约为金属熔点温度的1/2。耐热金属材料主成分金属的熔点和再结晶温度见表1。　　表1耐热金属材料主成分金属的熔点和再结晶温度加合金元素的合金金属材料。合金金属材料的温度达到纯金属再结晶温度时不立即发生软化，例如，Ni基超合金在大大超过纯金属Ni再结晶温度的条件下，可以连续使用数万小时。　　1耐热金属材料的特性要求　　对耐热金属材料要求的特性是多种多样的，见表2。对不同用途的耐热金属材料所要求的特性是不同的，其中必须具

5、备的特性是高温抗氧化性、耐蚀性、足够的强度以及加工性和低成本。广泛使用的高温金属材料是以Fe、Ni、Co为主成分的合金。　　表2对耐热金属材料要求的特性目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　除了高温大气环境，还有多种高温环境下的氧化和腐蚀问题。这些氧化和腐蚀不仅是材料的表面现象，而且会深入到材料内部，

6、特别是会发生沿晶界的晶界侵蚀现象。Fe、Ni、Co在纯金属状态下，不具有足够的抗高温氧化性和高温耐蚀性。为满足不同的使用要求进行了大量的研究。　　火力发电用钢的使用期限要求是10万小时或10年，按照这个　　使用期限，碳素钢的使用温度极限是400℃。钢中添加Cr，在钢的表面会生成致密的氧化物层，起着保护内部钢材的重要作用。含Cr钢在氧化气氛中的抗氧化极限温度，因要求的使用时间和允许的腐蚀程度不同而不同，但可以确定的是Cr是提高使用温度极限的有　　2效元素。例如，在100h氧化时间内允许因氧化重量增加10

7、mg/mm的　　前提下，10%Cr钢的使用温度极限约为850℃，18%Cr钢的使用温度极限约为1000℃。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　在耐热钢中，在添加Cr的同时也复合添加Al、Si、Zr等元素。但对于Ni基超合金来说，γ'相的析出起着重要的强化作用，Cr含量增加会影响γ'相的强化作用，因此

8、同时提高Ni基超合金的抗氧化性、耐蚀性和强度有很大困难。先进的Ni基超合金为了提高使用温度，趋向于降低Cr含量，而利用对钢材部件进行表面喷涂的方法提高抗氧化性和耐蚀性。将强抗氧化、抗腐蚀物质涂覆到部件表面的耐热涂层的方法有以下几种：　　1）金属扩散法。　　2）等离子喷镀、减压喷镀等喷镀方法。　　3）化学气相沉积法。　　4）物理气相沉积法。　　高温强度　　耐热钢最基本的力学性能就是蠕变特性。例如在火力发电设计中，将使钢材产生%/10万小时蠕变速度的应力或1