[发明专利]新型聚合物注入泵导流部件

说明书

所属技术领域

本发明涉及新型聚合物注入泵导流部件，尤其应用于聚合物注入泵改进使用之中。

背景技术

聚合物实质为聚丙烯酞胺(PAM)的水溶液，该溶液是一种分子量很大的化合物，具有高粘度和高弹性的特点。用常规泵来注聚合物，将表现出对这种高粘度、长分子链物质的不适应性，表现为容积效率低，自吸能力差，粘度降解率高，性能不稳定，可靠性差等缺点。大庆油田是国内实施聚合物驱油技术最早和技术最成熟的油田。使用的聚合物注入泵结构大多相同或相近，现场使用出现的问题有以下几个方面:注入量不够、聚合物粘损过大、噪音大以及密封渗漏等问题;另外还有注入泵动力端的曲轴磨损、烧瓦现象、十字头磨损以及电机高温等问题。聚合物注入泵属于高压泵，在高压力作用下，液力端在设计上存在着进、排液阀阀座与泵体液压工作腔结构密封不可靠、内泄漏严重;高压水冲刷泵体工作腔和阀座严重、泵体和进排液阀寿命低;进液阀和排液阀采取滑阀结构，对水质要求较高，当采用浊循环水时，密封不严密，密封面冲刷严重，磨损快，寿命低;阀板与压盖经常发生液压“卡死”故障，阀杆常发生断裂故障;效率低、维修费用高、设备能耗高、作业率低、工作压力无法保证。据故障时间统计，液力端故障约占高压泵故障90%左右。注水泵使用一段时间后，泵压、排量降低，并有异常振动。

这些问题的产生首先与整机的制造质量、现场使用、后期维护有关，也与现场的注入条件的不断变化以及注入介质的不断变换有关。本文重点研究聚合物注入泵的过流部件的结构改进设计和材料选择，该课题的顺利实施和有效利用，解决了大庆采油四厂8个聚合物注入站的138台注入泵的泵效低，噪音大、聚合物粘损高以及维修成本高的问题，具有一定的推广价值。

发明内容

为了克服现有的聚合物注入泵导流部件密封性能较差，且工作时阻力损失较大的问题，本发明提供新型聚合物注入泵导流部件，该型新型聚合物注入泵导流部件具有良好的密封性能，提升了抵抗阻力损失的能力；在确保工作能力的基础上，结构简单，拆装方便，工艺性好，尽可能有良好的互换性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：过流总成材料选择主要是导向架、阀座、阀芯、弹簧四种零件的材料选择，其中导向架、阀座、阀芯材料选择考虑到成本和加工工艺性，选择2Cr13不锈钢，进行调质热处理，加工工艺保证零件的表面粗糙度Ra1.6以上，这样有利于聚合物流道光滑，减少粘度损失。

导向架的结构选择椭圆孔型，虽然加工性能比圆孔有些复杂，但在减少聚合物流通性能方面有了很大程度的提高，另外椭圆孔内部尖角进行处理，表面密封面粗糙度进一步提高，保证密封性能要求。阀座与阀芯在严格加工工艺的基础上，保证配合表面的耐磨性和耐腐性，进行表面淬火处理，最后进行配对研磨，保证密封可靠，保证泵整体容积效率。优选了弹簧的材料，选用蒙耐尔，在弹簧的刚度和强度都能满足要求的前提下，更好的提高了可靠性。

本发明的有益效果是：该新型聚合物注入泵导流部件具有密封可靠，减小或避免关闭后的漏损的效果；把两种填料环间隔安装使用效果更好，聚四氟乙烯隔裂丝填料膨胀性和润滑性好，利于密封，与柔性石墨二者结合使用，密封性、寿命和可靠性大为提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是改进后过流总成装配示意图。

图1中，1.导向架，2.阀芯，3.弹簧，4.阀座。

具体实施方式

优选的，注入泵盘根盒总成包含盘根盒、柱塞、填料、导向套、压套以及填料压帽。

优选的，盘根盒长度减小、外形尺寸减小、固定螺栓孔更加合理，有利于安装、拆卸和维修，提高了零件的加工质量和表面粗糙度，螺栓孔布局更加合理，结合现场实际进行制造，保证拆装方便，根据原有泵头柱塞工作腔的尺寸以及填料具体长度的要求，合理改进了盘根盒内孔配合尺寸，保证密封长度和密封性能的要求。

优选的，为了降低了加工难度，同时降低维修强度和维修成本，柱塞结构由原来的整体式变成分体式，将柱塞与填料密封面部分与柱塞接杆制造成两部分，同时由于密封面长度减少，使得加工更加容易，加工精度得以提高，保证了柱塞与填料的密封性能，改进前更换柱塞、填料时需要将液力端整个拆卸下来进行更换和维修，柱塞变成分体式后更换柱塞、填料时不需要拆卸液力端缸体，极大地降低了维修强度和维修成本，给现场操作人员解决了大问题。

优选的，材料均选择2Cr13不锈钢，进行调质处理，盘根盒在加工过程中重点在于与填料、导向套、压套的配合尺寸的控制，表面粗糙度的控制，螺纹强度和精度的保证。