APP下载

防喷盒聚氨酯胶筒密封性能及其主控因素分析*

2021-11-08马卫国曾永锋

中国安全生产科学技术 2021年10期

邓 琳,马卫国,曾永锋,陈 婷,王 力

(1.长江大学 机械工程学院,湖北 荆州 434023;2.中石油江汉机械研究所有限公司,湖北 荆州 434000)

0 引言

防喷盒隔离井筒流体保证作业安全,是实现连续管带压作业的关键设备。防喷盒密封胶筒通常采用聚氨酯材料制成[1]。聚氨酯材料以良好的机械性能、耐磨和耐油性能成为液压传动与控制系统重要的密封件材料[2]。但是,对于密封性能要求较高的深井、高压气井,防喷盒密封依然存在不可靠、寿命短的问题。在现场进行作业时,采用2只防喷盒串联在一起以延长防喷盒胶筒的使用时间,但存在增加重量、井口高度和成本等缺点。

为此,揭示防喷盒胶筒的密封性能,并对影响胶筒密封性能的主控因素进行分析十分必要。国内外学者对此进行了实验与理论研究。周金卫等[3]根据现场使用情况对比研究CT220防喷盒与M60DS74-5240X防喷盒的最大工作压力、胶筒的结构、胶筒厚度等,得出M60DS74-5240X防喷盒优于CT220防喷盒的结论;陈澈等[4]对TOT制造的70 MPa侧开门防喷盒的失效进行分析,发现主要失效原因;朱兆亮等[5]针对防喷盒胶筒端部应力集中和磨损严重的问题,将胶筒表面的几何形状优化为鼓型并采用双胶筒结构,提高了胶筒密封能力;刘远波等[6]基于胶筒受力分析,改变原适应连续管管径为φ50.8 mm至φ73 mm防喷盒的加压方向,以适应φ38.1 mm连续管作业的防喷盒密封;密封胶筒使用相对柔软的聚氨酯材料,在高压密封时容易发生磨损或撕裂,因此Andersen等[1]利用实验测试了高压井密封的聚氨酯和聚乙烯防喷盒胶筒,经测试各种密封件的寿命、内部材料的完整性以及在高压和超高压下的安全性,判定胶筒的密封性能,发现聚乙烯材料在超高压下的稳定性良好。……

登录APP查看全文