牙轮钻头SEMS2单金属浮动密封结构的改进

为了解决单金属浮动密封结构复杂和研制困难的问题,提出了一种改进型单金属浮动密封结构(GSEMS),它采用1个异形橡胶密封环代替O形橡胶圈和支持橡胶环,简化了密封结构,也减轻了它与轴颈之间的磨损。采用有限元软件对第2代单金属浮动密封(SEMS2)和GSEMS进行装配过程模拟,结果表明,两者在密封面上具有相近的受力分布和密封能力,能使用较软的橡胶材料得到较大的密封力,减小了静环内锥面和橡胶之间的缝隙,具有良好的密封性能。     

牙轮钻头耐高温扁平橡胶密封性能研究与应用

牙轮轴承常用金属密封不仅对振动敏感、密封力不足,而且制造成本高,占用空间大,密封件受力和变形不均匀。为此,研制了一种密封性能好且寿命长的新型高温牙轮钻头扁平橡胶密封圈。通过结构方案设计与HNBR、NBR两种材料的性能分析,以及HNBR本构参数的研究与确定,建立了密封圈三维瞬态热力耦合分析有限元模型,基于此模型对新型密封圈和O形圈的密封性能展开了数值模拟对比研究,将新型密封圈进行了现场应用并分析了使用效果。研究结果表明:在高温高转速工况下,新型橡胶密封圈较O形圈工作寿命更长;现场使用过的密封圈无严重损伤,仍可继续使用。研究结果可以为牙轮钻头高温密封件的设计及应用提供新思路。     

NiTi形状记忆合金封隔器密封件的研制

提出了用NiTi形状记忆合金制造井下封隔器的密封件替代传统橡胶密封件,完成了形状记忆合金密封件的结构设计,进行了形状记忆合金密封件的性能实验,并对实验结果进行了具体分析。实验证明,NiTi形状记忆合金密封件承压能力高,坐封力大,解封力较小,密封效果良好,可以代替传统的橡胶密封。     

牙轮钻头W型密封结构密封性能研究

牙轮钻头的密封空间很小,要得到可靠的密封性,实现多级密封很难做到,所以我们希望寻求一种既能减小密封接触面积,又能实现多级密封的新型结构[1]。在O型橡胶密封圈的基础上,提出W型密封圈密封结构的设计,通过有限元仿真分析对其进行结构设计及优化,应用新的W型密封结构,可提高牙轮钻头的密封性、可靠性及使用寿命。     

剪切闸板胶心密封特性研究

剪切闸板是闸板防喷器的核心部件,其剪切后的密封可靠性对井控安全至关重要。以ISR型内锁紧剪切闸板和SBR型全封闭剪切闸板为研究对象,通过有限元方法对其进行密封性能分析,并对ISR型剪切闸板进行结构改进与优化。研究结果表明,在实际工况下,SBR型密封属于静密封,密封结构更好;而ISR型密封在密封过程中,其橡胶密封面受剪切作用,钻屑容易划伤橡胶面,导致密封失效。在无井压工况下,ISR型剪切闸板关井时井口压力低于橡胶接触应力,可实现有效密封;在有井压工况下,橡胶与闸板之间的接触应力增大,密封能力进一步提高,起到助封作用。随着橡胶压缩量增大,SBR型剪切闸板与橡胶之间接触应力呈线性增大。对ISR型剪切闸板进行结构改进与优化,即采用浮动式密封结构,这样不仅可以减轻密封橡胶的挤压剪切损伤,还能增强密封能力。当下闸板刃口倒角为15°时,下闸板移动过程中橡胶最大剪应力减小,橡胶更安全。     

卷帘型干式气柜橡胶密封膜使用管理

介绍了炼油企业用卷帘型干式气柜的基本结构,柜体、活塞、T型挡板、橡胶密封膜、波纹板和其他附属部件的使用功能。探讨了卷帘型干式气柜核心部件橡胶密封膜的选型、安装、气密试运行、介质腐蚀物含量和日常维护过程中需要重点注意的使用管理事项,指出橡胶密封膜的平稳运行是保障气柜长周期稳定运行的主要因素。     

O形密封圈及其模具

本文阐述了O形橡胶密封圈(以下简称O形圈)的密封原理和设计原则,介绍了用于密封元件的国产橡胶和合成树脂的性能和应用范围,并推荐一种无飞边O形圈压胶模型腔的设计结构。采用这种新型模具,可保证O形圈质量,缩短生产周期,降低生产成本和操作者的劳动强度。     

陀螺马笼头安全锁定密封装置的研制与应用

针对陀螺测斜仪马笼头在施工中出现的问题,研制了陀螺马笼头安全锁定密封装置。该装置主要由上密封主体、上密封顶心、连接主体、密封螺旋橡胶、顶盖、铜心和O形密封圈等组成,上密封主体与连接主体、连接主体与下密封主体之间均为螺纹连接且采用O形密封圈密封,下密封主体与下密封顶心之间均装有密封螺旋橡胶。现场应用表明,该装置应用效果良好,在施工的15口井中,电缆接头密封良好,仪器在井下无短路或断路故障。     

超临界萃取装置高压快开密封结构改进设计

对普遍采用的以橡胶O形环作为自紧密封件的高压快开密封装置密封部位的结构进行了改进,彻底解决了橡胶O形环在卸压后发生膨胀,将筒体端部法兰与密封盖卡死的问题。开发出了1种新的组合密封环,该密封环可广泛用于超临界萃取装置上。     

美国里德公司A型活塞和缸套系统

本系统是从里德(Reed)公司的A型系列活塞着手进行研制的。活塞根部用尼龙制成的镶环来代替棉织制品。尼龙环能在比较可以控制的范围内“长入”缸套,从而能减少活塞橡胶的磨损和破裂。这种可控的扩胀,也能够使活塞因磨损而增大的缸套内径起到密封作用,而棉织制品是难以达到的。     

牙轮钻头用新型单金属浮动密封研究

通过建立新型单金属浮动密封有限元模型,对比分析了不同结构的支撑橡胶环和容槽对密封面接触压力大小和分布的影响,分析结果说明改进支撑橡胶环和容槽结构参数对提高密封性能作用显著;采用宽端外径大于窄端外径的静环,对增加动密封接触面积、降低接触压力、改善动密封面接触力分布作用明显。最后指出在静环密封面上开出参数适合的斜面能有效改善动密封面接触压力的分布状态,不但使接触压力分布更为均匀,而且能使最大接触压力出现在润滑脂一侧,有效地降低动密封面的磨损。     

高速牙轮钻头轴承双金属密封失效分析及改进

目前,高速牙轮钻头轴承双金属密封性能不能很好地满足使用要求,导致轴承使用寿命低,钻头快速失效,使钻井成本增加,钻井效率降低。分析表明：弹性元件的主要失效形式为老化和磨损,主要原因是工作环境较恶劣,橡胶圈的压缩率过大,橡胶材料耐高温、耐磨、耐腐蚀性能较差;金属环的主要失效形式为磨损,主要原因是密封面压力分布极不均匀,对中性差,导致钻井液进入密封面间。对金属环和橡胶圈的结构设计及材料优选提出了改进措施,以提高高速牙轮钻头的性能和使用寿命。     

牙轮钻头金属浮动密封研究及设计

介绍了牙轮钻头金属浮动密封设计的主要参数牙爪轴锥长ｈ、半推角β、浮动环半锥角α等及其设计方法。给出了由实验确定的这些参数的选择范围。指出：密封设计时，须选定浮动环宽度ｂ，然后由密封比压ｐ和密封力Ｐ计算出浮动环的直径尺寸。文中给出了设计实例。为了保证密封零件及密封的质量，还介绍了质量检测设备和检测方法。     

高速牙轮钻头螺旋组合密封流固耦合仿真及试验

密封是决定牙轮钻头寿命的关键,由于被动密封磨损严重,限制了牙轮钻头转速及寿命的提高。通过分析具有主动排砂功能的螺旋组合密封结构的基本原理,并结合流固耦合基础理论,建立了相应的控制方程。通过有限元仿真和试验相结合的方法研究了螺旋组合密封的性能。在有限元仿真部分,建立了仿真模型,利用ANSYS仿真软件对螺旋组合密封进行了流固耦合仿真研究,通过螺旋密封的流场压力分析单螺旋密封的排砂作用,通过螺旋组合密封中O型圈的接触压力分析螺旋组合密封的密封能力。设计了未加压单螺旋密封圈排砂性能验证试验来验证单螺旋密封的排砂能力,设计了加压螺旋组合密封性能验证试验来研究螺旋组合密封性能,通过室内台架模拟真实钻井工况研究螺旋组合密封的实际应用情况。仿真结果与试验结果均表明,单螺旋密封圈的排砂作用可行,螺旋组合密封具有良好的密封能力。     

牙轮钻头压力补偿系统的发展

钻头轴承的寿命不仅取决于轴承材质，更取决于工作环境。密封圈的作用是将泥浆隔离在轴承腔之外，使轴承能工作在一个良好环境中。轴承失效的主要原因是密封圈先期失效，密封圈失效除其自身质量外，主要与密封圈两侧的压差有关，过大的压差是造成密封圈失效的主要原因。介绍了减小压差的压力补偿系统结构的发展。     

重油催化裂化装置离心式压缩机密封系统的改造

针对吉林化学工业公司炼油厂重油催化裂化装置2MCL456型离心式压缩机的 浮环密封存在诸多问题进行了技术改造。改造仅使封油的跑损量降低,但封油和润滑油互窜 、封油稳定性差等问题依然存在。最终用干式气体密封代替原浮环密封克服了系统存在的问 题,大幅度降低了操作费用。对浮环密封和干式气体密封的经济性分析对比表明：后者较前 前年节省费用达79.96×104 RMB￥。     

试井钢丝新型多功能堵头的设计应用

针对常规试井防喷堵头没有防掉功能,密封性差、密封橡胶不易更换的缺点,对常规试井防喷堵头进行了改进,研制出试井钢丝新型多功能堵头。该堵头具有防掉、润滑、操作简便等诸多优点,经现场应用,测试安全性和工作效率得到很大提高。     

钢管水压机放气阀结构的改进与应用

API SPEC 5L标准和客户技术条件均要求对每根油气输送钢管进行静水压试验,且在焊缝和管体上不得渗漏。钢管水压机是钢管静水压试验的关键设备,放气阀是水压机的关键部件之一。针对放气阀使用中存在密封不严等问题,分析了放气阀密封不严的原因,并改进了原来的设计结构,将原来的锥面密封改为Y形密封圈进行径向密封。改进后放气阀密封性良好,密封圈使用寿命增长,降低了钢管静水压试验错检误报的几率以及加工和装配成本,提高了机组的作业率。