Selos do anel do pistão da bomba de lama de perfuração de petróleo

A vedação do anel do pistão da bomba de lama de perfuração de petróleo é um componente chave no sistema de circulação de fluido de perfuração e seu desempenho afeta diretamente a eficiência da perfuração e o consumo de energia. As vedações de anel de pistão são usadas principalmente para vedações de movimento de pistão em válvulas de bombas alternativas, geralmente feitas de materiais metálicos, e conseguem um ajuste perfeito com a parede do cilindro. As vedações de anéis de pistão podem ser divididas em dois tipos: anéis rígidos e anéis flexíveis, e podem ser divididas em anéis de ar e anéis de óleo de acordo com as condições de trabalho.

O conjunto do pistão é uma das partes principais do sistema de extremidade fluida da bomba de lama e também é uma das peças de desgaste em trabalhos de perfuração. A pressão de descarga da bomba de lama é gerada pelo movimento linear alternativo do conjunto do pistão no pistão. O conjunto do pistão é composto por um núcleo do pistão, uma folha de borracha, um anel de retenção, uma placa de pressão, etc., cujo material do núcleo do pistão é geralmente 42CrMo, e o material da borracha do pistão é borracha nitrílica ou borracha de poliuretano. A borracha nitrílica é adequada para ambientes de trabalho de perfuração comum com pressão de trabalho abaixo de 20Mpa, a temperatura de trabalho não é superior a 120 graus, tem boa resistência ao desgaste e à corrosão química e tem uma longa vida útil. A borracha de poliuretano tem excelente resistência ao óleo e ao desgaste e é adequada para lama à base de óleo com pressão de trabalho inferior a 35Mpa e um ambiente de trabalho com alto teor de areia.

O pistão e a camisa do cilindro (ou diretamente com a parede interna do cilindro) formam um par de vedações dinâmicas e os elementos de vedação são montados no pistão. Através do movimento alternativo do pistão, o volume na câmara de trabalho é alterado alternadamente, e o processo de sucção e descarga da bomba é realizado com a ajuda da válvula da bomba. Portanto, o pistão deve ter boa vedação, resistência e rigidez suficientes, e a conexão e posicionamento do corpo do pistão e da haste do pistão, anel do pistão, etc.

Na aplicação prática, o material da vedação do anel do pistão é resistente ao desgaste e à corrosão e tem boa aplicabilidade para condições de trabalho que contenham partículas sólidas ou meios corrosivos. No entanto, as vedações de anéis de pistão exigem alta precisão de fabricação, portanto sua aplicação em algumas bombas alternativas de grande porte é limitada. Para melhorar a vida útil e o desempenho de vedação do pistão, os pesquisadores usaram o princípio da biomimética para melhorar as condições de lubrificação interfacial do sistema de fricção do revestimento do pistão da bomba de lama através do design biônico não suave e melhorar a resistência ao desgaste e vedação do pistão da bomba de lama. Este design otimiza o estado de tensão da superfície de trabalho do pistão da bomba de lama, aumenta a força de contato da borda do reservatório de couro do pistão, reduz a tensão equivalente na raiz do reservatório de couro do pistão, melhora a vedação, reduz o esmagamento de raiz e prolonga a vida útil do pistão.

Em resumo, as vedações do anel do pistão da bomba de lama de perfuração de petróleo são uma parte importante para garantir a eficiência da perfuração e a confiabilidade do equipamento, e seu design e seleção de materiais são de grande importância para melhorar a eficiência da perfuração e reduzir os custos de manutenção.

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