压裂泵泵阀磨损机理研究及其有限元分析

发布时间：2021-10-18 21:42

　　随着压裂工艺的广泛运用和发展，现场上要求压裂泵阀承受更高的压力，更大的冲击载荷，具有更好的综合性能，以保证在更加恶劣的工况下有较高的使用寿命。因此，在发展压裂工艺的同时，还必须对压裂泵阀进行深入的研究。 本文为提高压裂泵阀的寿命，针对GT78-1000压裂泵阀作了大量的基础性研究。详细阐述和分析了它的运动特性；根据其实际工况，通过模拟试验，研究了压裂泵阀冲击磨料磨损的磨损规律和磨损形式，并且将其与纯冲击磨损、滑动磨料磨损进行了对比；分析了压裂泵阀的冲击磨料磨损、冲蚀磨损等磨损机理；借助ANSYS有限元分析工具，对泵阀关闭状态下和冲击过程中的应力应变分布规律进行了详细分析。 最后，得出了一些有关冲击磨料磨损、压裂泵阀方面有益的结论，并提出了一些压裂泵阀选材、热处理工艺、结构设计等方面的改进措施和建议。 

【文章来源】：西南石油大学四川省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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产生的磨损。本试验中，20CrMnTi上试件(上下往复运动)与高烙铸铁下试件(固定不动)间歇冲击。取一组试件的实验结果如表3.1，并据此绘出的关系曲线如图3.4所示。(试件1的硬度为:60.3HRC;试件2的硬广为:59.IHRC;试件3的硬度为59.3HRC)表3.1冲击磨损条件下上试件累计磨损量(克)，，时峨响》》1OOO200030004000写000叨叨7000.000，000，000011000.加加鲜鲜1110.003分分0.00孰孰0.0肠肠0.0肠7770.007770.0肠2220.00了43330.0012220.007770.OO7e3330.00了7770.007分分位位彻彻0.0055550.00，53330.01肠肠0.0113330.012220.0114440.0110000.011分分0.012220.01踌3330.0几27770.012777}}}试们们0.0叫4440.00.53330.00，5550.010公公0.012220.0114440.011，3330.012220.013330.012了了0.0131110.013111图3.4冲击磨损中累计磨损量和变形量与时间的关系由图3.4可以看出，每个上试件在每个时刻的累计磨损量随冲击时间增加而增加。并且刚开始磨损速度快

试试们们0.073330.1666氏2444氏喻喻氏叉叉0.弓222氏444氏44440.433330.46660.48777众4666图3.8滑动磨料磨损中磨损量和变形量与时间的关系由图3.8可见，累计质量磨损量、尺寸L3的累计变形量都随磨损时间的增加而增加，并且线性关系较好。对于试件1、2，在试验初期变化量很小，但在后期，两者都按一定地斜率呈线性增加;而对于试件3，从一开始就成线性增加。实验结束时，三个试件累计质量磨损量最大值为0.257克，累计变形量最大值为0.45毫米


本文编号：3443546