可溶球座压裂后无需钻除作业,可自行溶解而实现井眼全通径,已成为致密油气水平井分段体积压裂的关键工具。可溶球座密封环的密封性能决定着水平井压裂作业的成败,因此开展了密封环密封性能的仿真分析及其结构优化研究。分析了可溶球座密封环的工作原理,运用有限元仿真方法分析了其密封性能。结果表明,坐封完成后密封环所受最大应力达到182.26 MPa,存在局部破坏的风险。进行了密封环材料和结构的优化设计,分析了各结构参数对密封性能的影响。优化后可溶球座能在50 kN坐封力的作用下安全坐封,密封环与套管内壁和滑动体的最大接触应力均大于压裂液压力,且接触应力分布较为均匀,满足密封要求。密封环结构优化后,可溶球座的密封和安全性能得到了提高。研究结果可为可溶球座密封环结构的改进提供参考。

文章介绍了某阀门的结构以及受力特点,从密封环受力分析的角度出发,对密封环的结构进行优化分析,得出了2种优化结构。基于密封环材料的弹塑性力学特性,研究了应变硬化指数对本构性能以及接触压力的影响,并分析了应变硬化指数对密封接触压力的影响。结果表明,有限元分析结果与理论分析的高接触应力区域位置基本一致,2种优化结构均能有效提高密封环密封接触压力。机组运行结果表明:密封结构优化后,轴封母管温度显著降低,密封效果与分析结果基本一致。

海上平台所用注水泵由于长期服役,导致注水泵出口叶轮环磨损严重,出现腐蚀断裂现象,通过对渤海海上平台的注水泵密封环进行拆解,发现腐蚀部位均发生在固定螺丝处;本文从理化性能及腐蚀因素方面对注水泵密封环腐蚀原因进行了全面分析。

密封环是离心泵叶轮密封的常用部件,主要作用是防止内泄漏以及保护泵壳和叶轮。在泵的运行过程中密封环磨损是不可避免的,磨损后密封环间隙的变化对泵的性能参数和运行效率都会产生影响,严重的密封环磨损可能导致流量严重不足和超载等意外事故。而离心泵的性能参数变化在装置中就体现在工作点的变化。因此,研究如何利用离心泵的工作点变化也即性能参数的变化来诊断离心泵叶轮密封环磨损故障,对提高离心泵的运行效率,保证安全运行具有重要意义。

机械密封的性能对海洋核心设备海底混输泵的热控效率以及稳定运行有着重要影响。针对混输泵工作状态与机械密封服役环境,建立密封环-液膜多体结构三维模型,考虑热效应、力效应和流体效应等多场协同作用,利用热流固耦合数值仿真技术,研究密封环-液膜多体结构在模拟实际工况下的性能变化规律,得到密封环-液膜多体结构在不同工况下的润滑特性、力学特性以及温度特性。结果表明:在密封环-液膜的多体结构中,密封环最大变形量和最高温度都出现在螺旋槽区域;随转速和压力的增加密封开启力和泄漏量增加,但转速的影响明显大于压力;压力对应力的影响明显大于转速,特别是在压力超过6 MPa后密封端面的接触压力较为不均匀;由于对流换热和气流黏性剪切影响,转速对密封端面温度影响大于压力,尤其在500 r/min低转速区域,密封环-液膜结构的温度突破了...

密封环端面温度是影响静压式干气密封性能的重要因素,可以直接表征密封的工作状态。采用有限元分析软件,通过求解传热方程的方法,建立静压式干气密封环的温度场分析模型,分析异常接触条件下与正常工作条件下密封环端面的温度分布及特点。结果发现:异常接触条件下的密封环端面温度比正常工况条件下高约76.6%;膜厚增加会使密封环端面温度小幅下降,转速增加会使密封环端面温度大幅升高;腔体压力升高会使端面温度小幅下降,腔体温度升高也会使端面与腔内温差增大。分析温度场对密封性能的影响,发现随着温度的增加,密封开启力缓慢增加,而泄漏量和刚度均有所下降。提出通过温度监测的方式对密封运行状态进行实时监控的方法,并通过试验验证了该方法的可行性。

为了解决高温高压天然气井管柱泄漏问题,国内油气田使用了多种特殊螺纹油套管,但井筒密封性仍然无法得到保障。现行的接头密封面接触压应力设计法不能有效堵塞密封结构的泄漏通道,亟待研究发展石油专用管密封设计方法和密封技术。为此,在密封面压应力设计基础上,提出增加弹性应变设计,并实验验证技术有效性。研究结果表明:①采用弹性材料实现弹性应变密封设计,通过材料的应力应变循环试验,优选出弹性应变达到6%的超弹性合金Ti-Ni-X;②设计的多种密封结构使密封面产生足够大弹性应变,以堵塞接头在工厂制造或井下服役期间形成的泄漏通道;③研发出一种密封环超弹性应变密封套管,样品成功通过了上卸扣试验和API RP 5C5 CAL IV级B系列密封试验,最大试验载荷达到了95%管体应力包罗线,最大试验温度达到180℃。结论认为,超弹性应变密封新技术可作...

针对固海扬水工程泵站大型水泵叶轮口缘及密封环配合面在运行中磨损、汽蚀破坏严重,导致整个部件使用寿命短,水泵效率下降快,水泵大修成本高等突出问题,该文对叶轮及密封环局部采用镶钢圈修复、埋弧自动焊补焊修复及自熔合金粉末喷焊技术的修复进行研究。该项技术实用性强,经济效益显著,工艺简便易操作,显著延长叶轮及密封环使用寿命,实现水泵的高效运行和报废部件的再利用。

传统螺旋槽在背风口处有一处明显的低压区,影响螺旋槽的密封性能。为提高传统螺旋槽的密封性能,在传统螺旋槽的基础上提出一种新型螺旋槽结构。该槽型在传统螺旋槽的背风处一侧并列了一个槽根半径不同短槽,且两槽的槽深相等,形成一个槽根较长的新型螺旋槽结构。通过建立传统螺旋槽与新型螺旋槽的几何模型,利用ANSYS仿真软件对2种槽型进行数值模拟。结果表明,新型螺旋槽的开启力、泄漏量及刚度等干气密封性能均优于传统螺旋槽。对流固耦合下的密封环进行应力、变形分析,对比2种槽型密封环在相同操作参数下的流固耦合应力、变形等的差异。计算结果表明:随着转速与入口压力的增加,2种槽型的动、静环最大应力、变形量均呈现上升趋势,且动环的最大应力、变形量始终大于静环,新型螺旋槽的最大应力、变形量始终大于传统螺旋槽。

分析了CLJM-G3.15型液压马达配油轴密封环的工作性能,指出了原有设计的不足,提出了新的改进设计方案.