采油封隔器4cr13钢矩形弹簧研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com‘采油封隔器4Crl3钢矩形弹簧研制辽宁I程技术大学(辽宁阜新123000)塾姐7／lz辽河石油勘探局沈阳采油厂(辽宁新民110316)薯春光——一摘蔓根据对采油封隔器中弹簧使用和性能的要求，选用4Cr13不锈钢翩造，弹簧截面设计成矩设备，其主要特点是靠弹簧作用于卡瓦实现所于1993年研制了Y221—15型油气田封隔座封，因此，弹簧是其关键零件之一。由于石器，以取代进口的同类水平的封隔器，基本满油开采逐渐向地层深处发展，特别是处在足了国内石油开采市场的需要。据调查，由于

2、1500m以下的深层原油，以前我国只有使弹簧过早失效，影响座封和解封所造成的停用进口封隔器才能开采。由于进口的价格高，产检修，每次大约损失数万元高于i00×10m／s时，除三叶片叶轮外，另最好，说明高粘输送时不宜采用较多的叶片外两种叶轮的性能都急剧下降。这说明采用数。适当的叶片数及叶片型线，可以在一定的粘3)叶片数对粘性输送的影响随粘度的度范围内缓和由于粘性增加引起的性能降大小范围而变化。在本试验条件下，在运动粘低。试验表明，三叶片叶轮的输送能力随粘度度低于100×lOm／s时，叶片数对泵性能的增大有提高的趋势，对高

3、粘输送的适应性的影响程度基本相同，在粘度高于100×较强。lOm／s时，除三叶片叶轮外，另外两种叶由于以上各种试验叶轮外径、进口状态轮的性能急剧下降都相同，只是叶片数与叶型差距较大，结果导4)介质粘性对泵性能的影响不能简单致其性能随运动粘度的影响差距较大，这也地以运动粘度的大小来划分，还应综合考虑说明，粘性对叶轮性能的影响不能简单以粘叶片数和叶型的影响度的大小来划分。参考文献4结论1)输送介质的运动粘度较低时，叶片1陈晓玲．用涡轮流量计测量高粘流体流量的研究．1997石油装备学术交流年会论文集．北京：数增多，泵效基本

4、相同，其最优工况点的扬石油工业出版社．1997．74~77程、流量和轴功率增大比较明显，而且随运动粘度的增加，叶片数对各离心泵最优工况点性能的影响减弱。(收稿日期：1998—05—11)2)输送高粘介质时，三叶片叶轮性能维普资讯http://www.cqvip.com·40·OILFEILDI~QUIPMF．NT1998Vo1．27№5采油封隔器卡瓦弹簧，其工作环境温度制弹簧设备上增设了仿形自动跟进辅助装高(250℃左右)，在空间和尺寸受限制情况置，这样就可以保证弹簧的几何尺寸精度，防下又要求受力与变形有较好的线性关

5、系，经止卷制过程中的翻倒和旋转，提高了产品的过分析和计算，采用矩形截面弹簧才能满足合格率。弹簧的几何尺寸如图1使用要求。此外，还要有一定耐腐蚀、抗氧化性能1研制方案，1．1弹簧材质选择由于封隔器在1500mI；l下的深井作圈14cr13铜矩形弹簧几何尽寸·mm．业，工作温度可达250℃，受多种介质腐蚀，1．4热处理工艺在座封和解封时还要受到一定冲击力所以，4Crl3钢矩形弹簧在使用过程中常出现要求弹簧不仅要耐腐蚀、抗氧化、耐热、抗松有脆断及松驰现象。经过实验分析得知，脆断驰，还应具有抗冲击载荷能力。因此，选择主要是由

6、于淬火后组织中含有一定量的残余4Cr13马氏体不锈钢作为弹簧的材料]。奥氏体，回火后的冷却及使用过程中，部分残1．24Cr13钢矩形截面的轧制余奥氏体转变为马氏体脆性相，同时加上表矩形截面4Cr13钢国内市场没有现货，面被氧化脱碳，而使脆性增加。松驰现象主要进口材料成本高又不能及时供货况且用量是由于长时间在250℃左右温度环境下工少。因此，首先要设计制造1台能把原料轧制作，引起内部组织变化，而使强韧性下降。为成矩形料的冷轧机。轧劈制时一要一保证几何形了防止氧化脱碳并能受热均匀，热处理时淬状尺寸和表面粗糙度的要求；二要

7、控制变形火与回火均采用盐浴炉加热。率，改善材料性能禁止用钢板切成矩形料所因此，在实验室选用了1150℃、1100造成纤维组织分布不合理、韧性增加和粗糙℃和1050℃的3种淬火温度、350℃、270度下降此外，还要求厚度和角度可调，这样℃回火温度的3次回火热处理工艺，进行对就可以保证卷制后弹簧韵几何尺寸符合要比试验，以便选出最佳的热处理工艺。求。经过1a时间的生产摸索，所轧制的成品1．5检验内容及方法完全满足卡瓦矩形弹簧尺寸要求，并为开发对于不同热处理工艺处理后的试样，进其他用途的矩形弹簧奠定了基础行了力学性能测试(包

8、括硬度、强度和塑性)，1．3弹簧的卷制还进行了金相组织观察，并用x射线衍射仪在卷制弹簧鲤过程中，矩形截面钢丝要发测量了淬火后组织中的残余奥氏体量生旋转，而圆截面通过塑性变形抵消这种旋2试验结果与分析转。对于矩形钢丝要十分注意控制这种旋转，特别是弹簧指数c=／d(为弹簧中径，d2．1力学性能为钢丝直径)值小和屈强比a．／ab(a．为屈服拉伸和硬度