油田深井泵陶瓷閥的製作方法
2023-10-05 01:24:19 1
專利名稱：油田深井泵陶瓷閥的製作方法
一種涉及油田深井泵上採用氧化物陶瓷材料製作的陶瓷閥油田上深井泵上閥座與閥球，一般採用金屬材料製成。在泵的工作過程中，要求閥球與閥座之間有良好的密封性能。目前，油田上起出檢修的深井泵，有50%是閥球與閥座之間發生漏失，密封失效，其失效的形式有1)閥球及閥座密封表面的腐蝕;2)閥球與閥座撞擊破壞和擠壓力疲勞破壞;3)液體的衝擊使閥座的破壞。由上述原因，使深井泵上閥工作時間短，有的半年就需檢修更換，造成人力物力的浪費。
本發明的目的在於克服上述現有技術中的缺點，而提供一種採用氧化物陶瓷材料製作深井泵上閥座與球體，具有高強度、高韌性、耐磨損和耐腐蝕等性能。
本發明相比現有技術具有如下效果採用氧化物陶瓷材料製作的深井泵上閥座與閥球，具有高強度、高韌性、耐磨損，耐腐蝕，其性能指標維氏硬度可達到11000～16000兆帕·米
;斷裂韌性≥10兆帕·米
;密度接近6.0克/釐米3，與金屬比重較為接近，使用壽命可提高到3～5倍，減少投資和檢泵次數，獲得較高的經濟效益。
本發明的目的可通過以下技術方案來達到深井泵上閥座與閥球體的組成成分為二氧化鋯(ArO2)+三氧化二釔(Y3O3)，其中三氧化二釔的含量1.5～4mol%，餘為二氧化鋯;所採用成型工藝為冷壓200～400MPa，保壓10S(秒)以上;所採用燒結為無壓燒結1500～1650℃，保溫1～2h(時)。
本發明下面將結合實施例作進一步詳述上述閥座與閥球體的組成成分可為二氧化鋯+三氧化二釔+碳化矽晶須(SiCN)，其中Aro+Y2O3為基本體，成分含量與上述相同，在此基體上加入SiCN，組成晶須增韌陶瓷基複合材料，SiCN的含量為「基體」體積的0～30V01%;其組成成分還可為三氧化二鋁(Al2O3)+碳化矽晶須(SiCN)，其中碳化矽晶須含量為5～30VO1%，餘為三氧化二鋁。所採用成型工藝還可為冷等靜壓(CIP)200～400MPa，保壓時間1OS(秒)以上。所採用燒結可為熱壓1450～1600℃，壓力為25～100MPa，保溫0.5～1.5h(時);所採用燒結還可為熱等靜壓(HIP)1450～1600℃，壓力25～100MPa，保溫0.5～1.5h(時)。
綜合工藝過程配料→混磨→成型→燒結→磨削→對磨
權利要求
1.一種油田深井泵陶瓷閥，其特徵是泵上閥座與閥球體的組成成分為二氧化鋯(ZrO2)+三氧化二釔(Y2O3)，其中三氧化二釔的含量1.5～4mol%，餘為二氧化鋯。
2.如權利要求1所述的油田深井泵陶瓷閥，其特徵是閥座與閥球體的組成成分可為二氧化鋯+三氧化二釔+碳化矽晶須(SiCN)，前兩種成分含量如權利要求1，碳化矽晶須的含量為前兩種成分體積的0～30V01%。
3.如權利要求1所述的油田深井泵陶瓷閥，其特徵是閥座與閥球體的組成成分可為三氧化二鋁(Al2O3)+碳化矽晶須，其中碳化矽晶須含量5～30V01%，餘為三氧化二鋁。
4.一種油田深井泵陶瓷閥，其特徵是泵上閥座與閥球體的成型工藝為冷壓200～400MPa，保壓10S(秒)以上。
5.如權利要求4所述的油田深井泵陶瓷閥，其特徵是閥座與閥球體的成型工藝可為冷等靜壓(CIP)200～400MPa，保壓10S(秒)以上。
6.一種油田深井泵陶瓷閥，其特徵是泵上閥座與閥球體的燒結為無壓燒結1500～1650℃，保溫1～2h(時)。
7.如權利要求6所述的油田深井泵陶瓷閥，其特徵是閥座與閥球體的燒結可為熱壓1450～1600℃，壓力25～100MPa，保溫0.5～1.5h(時)。
8.如權利要求6所述的油田深井泵陶瓷閥，其特徵是閥座與閥球體的燒結還可為熱等靜壓(HIP)1450～1600℃，壓力25～100MPa，保溫0.5～1.5h(時)。
全文摘要
一種涉及深井泵上採用氧化物陶瓷材料製作的陶瓷閥。深井泵上閥座與閥球體的組成成分為二氧化鋯+三氧化二釔，其中三氧化二釔的含量1.5～4mol％，餘為二氧化鋯；所採用成型工藝為冷壓200～400MPa，保溫10s以上；所採用燒結為無壓燒結1500～1650℃，保溫1～2h(時)。本閥座與閥球體，具有高強度、高韌性、耐磨損、耐腐蝕，其維氏硬度可達到11000～16000兆帕·米1/2，斷裂韌性≥10兆帕·米1/2，密度接近金屬比重，使用壽命可提高到3～5倍，獲得較高經濟效益。
文檔編號E21B34/06GK1056729SQ9110313
公開日1991年12月4日 申請日期1991年5月13日 優先權日1991年5月13日
發明者周治賢, 周玉, 雷廷權, 張淑傑 申請人:大慶石油管理局第三採油廠, 哈爾濱工業大學