高压注水泵泵头体强度及可靠性分析

某油田高压注水泵泵头体在实际工作中失效比例较大。据此，分析了泵头体的结构特点及受载情况，利用数值方法分别计算了强度试压及实际操作时的应力分布曲线，并进行了强度校核。运用结构可靠性分析的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ有限元法对泵头体作了可靠性分析。指出泵头体在强度试压及实际操作时均能满足常规强度及可靠性要求。建议对泵头体作断裂力学分析，以进一步验证其疲劳断裂强度及可靠性能否满足使用要求。     

提高往复式高压注水泵泵头服役寿命的途径

提高往复式高压注水泵泵头体使用寿命的途径是采用化学热处理工艺处理泵头体,即选用特定的中碳合金结构钢,成型后进行渗碳处理,然后直接淬火回火,在表面或亚表面产生高的压应力,形成均匀完全的马氏体薄壳,从而提高泵头体的抗疲劳性能。实践表明,采用上述工艺处理的泵头体,工作压力在30MPa时,平均寿命已达11938h。     

提高往复式高压注水泵泵头寿命的研究

往复式高压注水泵泵头结构上存在交叉相贯孔，在频繁的交变压力下，该处应力较大，导致产生微裂纺，从而降低泵头寿命，为此，研制了水平直通式组合阀整体泵头。新型泵头去掉了相贯孔，省去了与泵头体分体设置的吸入歧管，沿泵头体轴线方向垂直设有两个吸入孔，从而可满足对称吸入的要求，增加了充满系数，有效地减小了泵的振动和噪音。现场应用表明，新型泵头从根本上解决了传统泵头早期开裂失效问题。     

往复式注水泵分体组合泵头的研究及应用

针对目前普遍使用的往复式柱塞存在的泵头易裂,更换凡尔困难等问题,提出了分体组合阀式柱塞泵的设计思路,把原三胺联体的整体泵头改为三腔独立的组合式泵头,即每个柱寒配用一个单独的泵头体,阀为组合阀,进、排液阀片装在一个阀体上,主要承受冲击载荷的是阀体而不是泵头体。这种结构具有泵头更换安装方便,使用寿命长的寿命。     

YYZY型液压增压注水泵泵头强度计算

利用有限元程序ＳＡＰ５Ｐ对ＹＹＺＹ型液压增压注水泵的泵头进行了强度计算，绘制了变形前、后及叠加图，找出了薄弱部位，为泵头的改进设计提供了理论参考依据。     

提高柱塞式高压注水泵机泵效率探讨

提高高压柱塞泵机泵效率是油田高压注水工艺的一个重要课题。通过对生产运行中的电机和柱塞泵的论述，提出了现场生产中提高效率的措施，对搞好增注系统管理有重要意义。     

往复式高压注水泵泵头复合强化工艺

决定往复式高压注水泵工作可靠性的关键因素是泵头（阀箱）的工作寿命。运用断裂力学、金属学、疲劳损伤、金属强化、有限元分析和机械制造工艺等理论和方法，提出了泵头复合强化工艺，即首先对泵头内腔表面实施薄壳硬化自增强处理，使该内表面具有压应力场；随后对此内表面进行强力喷丸，使之最终获得最佳残余压应力场，从而大大提高泵头的疲劳断裂抗力和应力腐蚀（含氢脆）断裂抗力。研究表明，由强力喷丸引入薄壳硬化层的残余压应力场和塑变引起的γ－α相变，是提高泵头疲劳强度的两个重要因素。     

高压离心式注水泵泵轴材质选择

本文分析了国内某油田联合站内的两台高压离心式注水泵泵轴腐蚀的原因,并将1Cr17Ni2与Monel K500两种材料的性能进行对比。对比结果显示:Monel K500作为联合站高压离心式注水泵泵轴材质具有一定的优越性,该材质能够有效抵抗Cl-造成的点蚀。     

往复式注水泵分体组合泵头的研究及应用

针对目前普遍使用的往复式柱塞泵存在的泵头易裂,更换凡尔困难等问题,提出了分体组合阀式柱塞泵的设计思路,把原三腔联体的整体泵头改为三腔独立的组合式泵头,即每个柱塞配用一个单独的系头体,阀为组合阔,进排液阀片装在一个阀体上,主要承受冲击载荷的是阀体而不是泵头体。该种结构具有泵头更换安装方便,使用寿命长的特点。     

高压往复注水泵故障分析及解决措施

渣油加氢脱硫装置的3台高压往复注水泵经常发生故障,维修频次较高,导致反应高压空冷注水中断,不利于渣油加氢装置的安全平稳生产.对渣油加氢高压往复注水泵运行中遇到的柱塞断裂、柱塞表面磨损拉毛以及填料泄漏等三种常见故障进行分析,得出柱塞断裂是由于柱塞材质内部存在缺陷、柱塞头强度不够、附加应力造成;柱塞拉毛磨损是由于柱塞和柱塞衬套之间以及填料箱之间的装配间隙不匹配造成;填料泄漏是由于冷却水中断及填料选材不合理造成,针对以上原因提出了相应解决措施.     

液控缸式往复高压注液泵的研究

文章介绍了一种新的液控缸式往复高压注液泵,它将液压缸与2个注液泵头连在一起,构成一个统一的封闭缸体,对外无任何活动部件,使其各种作用力都变成内力,因而对基座不产生冲击力.这种泵可以消除或大大减小冲击力和振动噪声,也大大缩小体积.此外该机还采用了一个特殊补偿器可完全补偿换向时输出流体出现的流量和压力缺口.因此,克服了同类泵共有的流量、压力波动等缺点.并具有换向频率低（≤10 min^-1）和流量可变等优点.     

自增强容器最佳超应变数值分析

高压和超高压容器的失效形式可能为静强度失效和疲劳开裂失效 ,分别从静强度和疲劳强度 2方面对自增强容器的最佳超应变进行分析。以ri=2 1mm ,K =2 2 6 2的 4 3CrNi2MoVA厚壁圆筒为例 ,根据材质的实际本构关系 ,用弹塑性有限元方法分别求得了对应最高静强度和最长疲劳寿命时所需要的超应变度。对静强度 ,计算结果明显高于视材料为理想弹塑性的解析解所求结果。对于疲劳强度 ,10 0 %的超应变度将获得最长疲劳寿命 , ≥ 6 0 %时基本可达到理想自增强效果     

液压反馈自封高效节能柱塞泵的研究与应用

针对目前采用的柱塞泵摩阻大、漏失大、寿命短等问题，提出了一种新型液压反馈高效节能自封柱塞泵（HSP）。该泵的柱塞芯由中部开有若干个径向槽孔的金属管制成，柱塞上装有一个弹性伸缩套，套在中心筛管柱塞芯上，在弹性伸缩套外面套有若干个耐磨的密封环。上行程时柱塞内部的流体压力作用到胶套内表面上使之向外膨胀，使密封环始终压在泵筒内壁上，形成良好的密封；下行程时弹性伸缩套恢复原状，柱塞和泵筒之间产生间隙。通过有限元力学分析，证明该泵克服了常规柱塞泵摩阻大、效率低、寿命短等不足。室内试验表明该泵实现了下行“无”摩阻，上行自封“无”漏失，专用耐磨环实现了长寿命的目的。现场试验表明，在供液条件充足的情况下，该泵泵效达到60%~80%，可高效节能连续工作2 年以上。     

提高三缸高压隔膜泵隔膜寿命的理论分析

通过对三缸高压隔膜泵工作原理的分析，建立了隔膜泵液缸内进、排液过程的压力方程，并根据液缸内进、排液过程的压力变化，进行了隔膜在吸液过程结束和排液过程结束时的受力分析。分析研究认为，理论上保证隔膜长期安全使用的条件是液压油腔内实际液压油的体积V_T必须大于柱塞和隔膜同时位于下死点时液压油腔标准最小容积V_(min)，而小于柱塞和隔膜同时位于上死点时液压油胜标准最大容积V_(max)。经室内试验得出，保证隔膜处于最佳液压平衡状态运动的实际液压油的体积范围为0．95V_(min)＜V_T＜0．95V_(max)。     

三柱塞往复式高压泵在使用过程中的改造完善

文中针对三柱塞往复式高压泵在使用过程中存在盘根泄漏、柱塞大堵头泄漏和倒缸的故障现象,分析了出现故障的具体原因,提出了盘根、柱塞、大堵头和高压缸缸头的改造方案。改造方案实施后,有效降低了设备故障率,节约了生产成本。     

高压对气井套管接头螺纹接触应力的影响研究

高温高压气井对螺纹密封性的要求要比油井更为严格。对于高压气井中的整个管柱,每一段处于不同的力学环境中,发生泄漏的可能性也不同,因此研究压力对气井套管接头螺纹接触应力的影响,对高压气井套管的合理使用尤为重要。利用弹塑性有限元分析方法,建立了API偏梯型螺纹套管接头的有限元模型,分析了气井压力对套管接头接触应力的影响,提供了研究压力对套管接头螺纹接触应力影响的方法。对于井口压力或井底压力超过34MPa的高压气井,应选用气密性良好的特殊螺纹接头,建议采用金属对金属的螺纹接头套管,以加强螺纹部位的连接强度和密封性能。     

高压水射流射孔渗流场模型及计算

为计算和对比高压水射流射孔完井与裸眼完井、常规射孔完井的渗流场，在合理假设基础上，建立了井眼附近有限元渗流场模型，裸眼完井的计算结果证明了该模型的准确性。常规射孔完井污染带和压实带对油井产能有非常不利的影响；高压水射流射孔完井可以避免常规聚能弹射孔完井方式伴随的射孔压实带对油井产能的严重影响，并且可以减少钻井污染带对产能的影响；在低渗透率地层，应尽量避免采用常规聚能弹射孔而采用高压水射流射孔完井。图5参10     

高温条件下压力容器热弹塑性蠕变分析

基于热弹塑性蠕变理论,考虑材料性能随温度的变化,导出热弹塑性蠕变问题的增量本构方程。采用有限元数值计算方法,建立了手孔-封头-筒体类压力容器壳体结构蠕变变形的计算模型,并进行了数值模拟试验。通过试验分析,给出容器服役时相关6个部位的位移和应力,得到服役10万h后容器筒体薄弱处的最大蠕应变为0.4013,指出对严重蠕变变形部位应注意重点监控。     

48芯高压接头口母头优化设计

48芯高压接头口母头是在钻井过程中进行油气层测试的重要零件之一,从结构尺寸和制造材料2个方面对其进行优化设计。首先以密封环深度移动距离和密封面圆角半径为设计变量,以最大Von-Mises应力和X、Y、Z方向的位移为状态变量,以母头的总质量为目标函数建立数学模型,经过9次迭代,得出最佳尺寸;然后选取钛合金、不锈钢和镍合金3种材料作为48芯高压接头口母头的制造材料,进行有限元计算;计算结果表明,使用镍合金作为制造材料效果最好。根据计算结果得出了合理的设计方案。