泥浆泵缸套

泥浆泵缸套

泥浆泵是油田钻井系统的“心脏”,而泥浆泵缸套是泥浆泵液力端的重要易磨损部件,因此泥浆泵缸套的寿命直接影响泥浆泵的寿命。缸套工作表面由于与高温、高压的燃气相接触,有活塞环在其表面作高速往复运动,这就决定缸套不仅要有足够的强度和刚性,而且还必须耐高温、耐腐蚀、耐磨损。

分类
常见的泥浆泵缸套下面几种类型:单金属缸套、双金属缸套、陶瓷缸套、镍基合金缸套。
单金属缸套
单金属缸套是经过渗碳和高频处理后,硬度可达到HRC58-62,具有光洁度高、耐磨损、抗腐蚀、使用寿命长的特点,适合在较温和腐蚀性泥浆里使用。
双金属缸套
双金属缸套是应用最为广泛,也是用量最大的泥浆泵液力端配件之一。双金属缸套结合了热锻高磨损外套和高铬耐磨抗腐蚀内套的优点,外套采用优质碳素钢热压一次成型,内套采用高铬铸铁离心浇铸而成,其中外套具有高于900000psi的抗拉强度,内套经热处理之后硬度达到HRC62以上,能承受7000psi的泥浆压力,其内表面光滑如镜,内孔尺寸公差严格,正常使用寿命可达800小时以上。
陶瓷缸套
随着人类对全球油气资源的开采范围的不断扩大,并且越来越恶劣,大量的金属类缸套被频繁的更换都难以保证钻机高压和磨损的要求,而陶瓷缸套是采用氧化锆、氧化锆增韧氧化铝(ZTA)、高性能A-99氧化铝陶瓷三大材料体系。其原材料采用高纯纳米氧化锆和氧化铝微粉,经先进的冷压工艺一次成型、高温烧结、装配,最后经高精度研磨抛光而成,具有很高的抗折、抗张强度,很高的断裂韧性及耐酸碱腐蚀性能。
镍基合金缸套
随着科技的不断进步,已研制出采用新材料制成的镍基合金缸套,其工艺为将合金材料覆着在缸套内壁,应用真空烧结技术,形成1.5mm的合金烧结层,烧结层材料选用高性能稀土镍基合金粉材添加一种微米级的硬质合金材料,使烧结层中均匀的分布着微米级的高耐磨硬质点,有效地提高了烧结层整体的抗磨损性能,同时由于合金组织及其微小,不会发生组织剥落等现象。由于粉体形成良 好的合金烧结层,结合强度好,烧结层洛氏硬度达到HRC:60-64。
高性能耐磨耐腐蚀稀土合金粉体同双金属材料相比,首先是以镍为基体,在此基础上由于加入了C、Cr、B、Yb、Mn、Cu等微量元素和稀土,在镍基体中形成NiB、Cr7C3、Cr23C6等细小的、弥散分布的硬质点,有效地提高了合金的高温红硬性和耐磨腐蚀性,具有优异的综合性能,由于Yb、Mn、Cu等元素的作用,晶粒细化、晶界净化,合金的耐磨损性得到了很大的提高,并且抗热冲击性能、抗裂性能得到改善,同时,高耐磨性的合金材料也使涂层的使用寿命达到2000小时以上,最高达到4000小时左右,是普通金属缸套5-10倍,和陶瓷缸套相媲美。耐磨损、耐高温、高强度、高硬度、不易破损,价格远远低于陶瓷缸套,关键是提高了钻井开采进度,降低钻井的运输、维修、人工、储存等各项成本。