CN115452692A - 一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价装置及方法 - Google Patents

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CN115452692A CN202211235823.3A CN202211235823A CN115452692A CN 115452692 A CN115452692 A CN 115452692A CN 202211235823 A CN202211235823 A CN 202211235823A CN 115452692 A CN115452692 A CN 115452692A
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周苗鹏
喻智明
袁海富
王熙
胡欢
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明坤基
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Abstract

本发明涉及一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价装置及方法,包括高温高压密封釜总成和动态损伤测试总成,高温高压密封釜总成和动态损伤测试总成配合使用能够实现金属密封面动态损伤评价。本装置及方法利用高温高压釜模拟井下高温高压环境,利用激振器、加弯用器具以及支撑用螺杆模拟动态损伤条件,通过气体检测仪和第二压力表检测螺纹密封副内外环境气体以及压力变化从而判定密封面是否受损,通过腐蚀形貌和产物分析判定密封面腐蚀程度,从而评价金属密封面性能,得出各种因素对金属密封面性能的影响规律。

Description

一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价装置及 方法
技术领域
本发明涉及金属密封面动态损伤领域,尤其涉及一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价装置及方法。
背景技术
油气井井下环境通常为高温高压腐蚀环境,井下金属油管通常采用螺纹连接,通过加载载荷使得金属密封面紧密接触,发生变形产生接触应力从而获得密封能力,这样的金属密封具有耐高温高压和耐腐蚀性的特点,所以在高温高压油气井井下油管密封中取得了很好的应用。但井下油管在工作时由于处于一定的动态应力损伤条件下,加上高温高压环境中腐蚀性介质的作用,油管的金属密封面也会遭受破坏,从而导致一系列的井下事故。
井下油管金属密封面的动态损伤主要体现在磨振腐蚀方面,油管振动引起金属接触密封面反复微小运动从而造成油管金属基体的磨损与腐蚀。这种微小运动不仅将油管金属基体表面的氧化膜磨掉,使暴露的新鲜金属表面进一步被氧化,并同磨掉的氧化物碎屑作为附加磨料的摩擦一起交叠作用,形成双重磨蚀。
因此有必要开展高温高压腐蚀环境下金属油管在磨振腐蚀作用下的动态损伤行为和密封性能测试,评价其密封性能,从而优化其密封结构,有效控制井下管柱泄露事故。
发明内容
本发明所要解决的问题是,针对井下管柱存在的磨振腐蚀动态损伤情况,提供一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价装置及方法,该装置和方法通过模拟井下高温高压环境,测出不同类型的金属密封面的动态腐蚀损伤程度,评价金属密封面密封性能,为井下管柱金属密封结构设计提供指导。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价装置,金属密封面动态损伤评价装置包括高温高压密封釜总成和动态损伤测试总成;
所述高温高压密封釜总成包括:密封釜体、密封釜盖、腐蚀实验腔、加热套、固定螺栓、固定螺栓垫圈、第一密封盘根、第一注气泵、第二注气泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第一进气口、出气口、第一压力表、第二压力表、气体检测仪、密封釜盖中心密封结构,其中密封釜盖中心密封结构如图3所示,包括:中空螺栓、中空螺栓垫圈、圆环垫圈、第二密封盘根;所述密封釜盖通过固定螺栓和固定螺栓垫圈固定在密封釜体上,密封釜盖压紧第一密封盘根形成密封,密封釜盖中部通过中空螺栓压紧圆环垫圈和第二密封盘根形成密封;密封釜体底部开有进气口,可通过第一注气泵向腐蚀实验腔内注腐蚀性气体介质,同时密封釜体底部有另一管道与外部气体检测仪、第二压力表以及第二注气泵相连,此管道另一端将与螺纹密封副内腔连接;密封釜盖开有出气口,出气口连接有第一压力表,可测出腐蚀实验腔内气体压力。
所述动态损伤测试总成包括:激振器、支架、顶杆、螺纹密封副公端、螺纹密封副母端、螺纹密封副内腔、第二进气口、弹簧、金属软管接头、支撑用螺杆、加弯用螺杆、加弯用螺套、第一六方套筒、第二六方套筒;所述螺纹密封副公端与母端之间通过螺纹连接,如图2所示,螺纹连接形成密封面,如图4所示,由密封面形成密封;所述激振器通过顶杆将振动传递给螺纹密封副;所述加弯用螺杆和加弯用螺套组成加弯用器具,如图5所示,加弯用螺杆两边均有螺纹,两边螺纹旋向相反,一边与密封釜体右部相连,一边与加弯用螺套相连;加弯用螺杆与螺套之间的螺纹连接具有自锁功能,能稳定加载弯矩;加弯用螺杆和螺套初始时为旋紧状态,此时加弯用螺套与第一六方套筒不接触,便于螺纹密封副安装;加弯用螺套外部成正六边形柱体,其左视图如图7所示,可通过扳手将其旋转;支撑用螺杆左端与密封釜体通过螺纹连接,此螺纹连接同样具有自锁能力,初始时,支撑用螺杆右端与螺纹密封副母端上的第二六方套筒不接触,便于螺纹密封副安装,将支撑用螺杆旋出,使其与第二六方套筒紧密相连,此时它能为螺纹密封副母端提供很好的支撑作用;加弯用器具和支撑用螺杆配合能为螺纹密封副提供可变的弯矩力;所述第一六方套筒和第二六方套筒为聚四氟乙烯材质,耐腐蚀且外圈光滑性好、粗糙度小,分别与加弯用螺套和支撑用螺杆平面对平面接触,其内圈紧密包裹在螺纹密封副公端和螺纹密封副母端外表,光滑性差、粗糙度大;两六方套筒结构相同,其俯视图内圈为圆形,外圈为正六边形,如图8所示,六方套筒很薄,可忽略其对力的缓冲作用,所述套层的设置使得螺纹密封副在做振动运动时加弯作用时刻存在且不会对螺纹密封副产生摩擦阻力。
进一步的,所述螺纹密封副下设置弹簧和金属软管接头,当螺纹密封副做上下振动运动时,所述弹簧为其提供回弹力,维持其上下振动运动,弹簧为哈氏合金材料,耐腐蚀,所述金属软管接头主要由波纹管、接头、密封圈和网套组成,它与螺纹密封副下部管道连接,能吸收螺纹密封副做上下运动的循环载荷,补偿螺纹密封副上下位移量。
进一步的,所述激振器功率可调节,调节其功率可调整其振幅和频率;激振器通过支架固定在密封釜盖上;激振器与顶杆稳定相连,顶杆能很好地传递激振器输出的振动,顶杆材质为哈氏合金,耐腐蚀。
进一步的,所述第一和第二密封盘根均为聚四氟乙烯材料,具有耐腐蚀性;固定螺栓垫圈和圆环垫圈材质为哈氏合金;第二密封盘根与圆环垫圈之间采用平面对平面的密封方式;中空螺栓中心有圆孔,如图6所示,顶杆穿过其圆孔与激振器和螺纹密封副公端相连,中空螺栓和密封釜盖为气密性螺纹连接。
进一步的,所述螺纹密封副公端和螺纹密封副母端为过盈配合,螺纹密封副外部总体呈圆柱体,其材质为井下油管用金属材质,所述金属密封面形式为平面和锥面以及球面的相同或不同面的两两组合形式,所述影响密封面性能的材质或表面质量或表面粗糙度或接触应力或有效密封面积可变。
进一步的,所述高温高压环境为加热套和注气泵创造,加热套能为密封釜加热并保温,注气泵能为腐蚀实验腔和螺纹密封副内腔注入恒比列的腐蚀性气体介质,压力表能测出腐蚀实验腔和螺纹密封副内腔气体压力值,气体检测仪能检测螺纹密封副内腔的腐蚀性气体介质。
进一步的,所述动态损伤测试完成后,取出螺纹密封副,对密封面腐蚀形貌及腐蚀产物进行测试分析,从而判定金属密封面腐蚀程度。通过采用上述技术方案,本发明的有益效果是:
该装置及方法可以很好地模拟井下高温高压腐蚀环境以及动态应力条件,通过检测金属密封面是否受损以及金属密封面的腐蚀形貌和腐蚀产物,从而判定金属密封面在受动态损伤情况下的密封性能,通过改变螺纹密封副的材质以及影响密封面性能的因素,从而得出各种因素对金属密封面性能的影响规律。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面对实施例描述中所需附图作简单介绍,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明中腐蚀实验腔内装置图;
图3为本发明中密封釜盖中心密封结构示意图;
图4为本发明中螺纹密封副连接所形成的密封面示意图;
图5为本发明中弯矩加载器示意图;
图6为本发明中中空螺栓的俯视图;
图7为本发明中加弯用螺套左视图;
图8为本发明中六方套筒示意图;
图9为实例1密封面腐蚀形貌图;
图10为实例1密封面腐蚀产物图;
图11为实例2密封面腐蚀形貌图;
图12为实例2密封面腐蚀产物图。
图中:1-支架、2-激振器、3-顶杆、4-密封釜中心密封结构、5-固定螺栓、6-固定螺栓垫圈、7-密封釜盖、8-第一密封盘根、9-密封釜体、10-支撑用螺杆、11-加热套、12-弹簧、13-第一进气口、14-金属软管接头、15-第一注气泵、16-第一阀门、17-第一压力表、18-第二阀门、19-排期口、20-加弯用螺套、21-加弯用螺杆、22-第一六方套筒、23-螺纹密封副公端、24-螺纹密封副母端、25-第二六方套筒、26-第二进气口、27-第二压力表、28-气体检测仪、29-第三阀门、30-第四阀门、31-第五阀门、32-第二注气泵、33-腐蚀实验腔、34-螺纹密封副内腔、35-密封面、401-中空螺栓、402-中空螺栓垫圈、403-圆环垫圈、404-第二密封盘根。
具体实施方式:
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实例1
腐蚀实验腔内高温高压,有气体腐蚀介质,无液体腐蚀介质:
步骤一:连接好进出气管线,检查第一注气泵(15)、第二注气泵(32)、第一压力表(17)、第二压力表(27)以及气体检测仪(28)是否能正常工作;
步骤二:装配加弯用螺杆(21)和加弯用螺套(20)以及支撑用螺杆(10),此时加弯用螺套和支撑用螺杆都处于旋紧状态,便于螺纹密封副安装;
步骤三:准备好的螺纹密封副公端和母端(23)(24)材质为3Cr,通过螺纹连接并加载扣紧,所图2所示,形成密封面(35),如图4所示;用第一六方套筒(22)和第二六方套筒(25)分别包裹好螺纹密封副的公端和母端;
步骤四:将弹簧(12)放入密封釜体(9)底部中心处,将螺纹密封副放入腐蚀实验腔内(33),螺纹密封副母端(24)设有第二通气口(26)及其配套通气管道,通气管穿过弹簧与密封釜体下部的金属软管接头(14)连接,金属软管接头能吸收螺纹密封副做上下运动的循环载荷,补偿螺纹密封副上下位移量;
步骤五:旋出支撑用螺杆(10),使其与第二六方套筒(25)平面对平面紧密接触,做好支撑作用,然后旋出加弯用螺套(20),首先使其与第一六方套筒(22)平面对平面接触,然后继续旋出加弯用螺套(20)0.1cm,得到相应弯矩;
步骤六:将第一密封盘根(8)套入密封釜盖(7),将第二密封盘根(404)嵌入密封釜盖,紧接着嵌入圆环垫圈(403)和中空螺栓垫圈(402),将中空螺栓(401)旋进密封釜盖,中空螺栓中部有圆孔,供顶杆(3)通过,此时先不拧紧中空螺栓;
步骤七:用密封釜盖(7)盖上密封釜体(9),并用固定螺栓(5)和固定螺栓垫圈(6)将密封釜盖和密封釜体固定紧密;密封釜盖连接好出气口(19),出气口连接有第一压力表(17),第一压力表可以测出腐蚀实验腔(33)内压力;
步骤八:将顶杆(3)穿过中空螺栓(401)并与螺纹密封副公端(23)顶部紧密接触,此时旋紧中空螺栓,中空螺栓压紧圆环垫圈(403)和第二密封盘根(404)形成密封,此密封部件如图3所示;
步骤九:将顶杆(3)与激振器(2)连接,激振器由支架(1)支撑,支架固定在密封釜盖上(7),激振器通过顶杆对螺纹密封副施加振动,此时完成所以部件安装,装置整体如图1所示;
步骤十:打开第一阀门(16)和第二阀门(18),用第一注气泵(15)往腐蚀实验腔(33)内通入比例为1:5的H2S和N2气体,连续注入10分钟,确保将腐蚀实验腔内空气排驱完,关闭第二阀门;
步骤十一:打开加热套(11)进行加热,并连续通入比例为1:7的H2S和N2气体,当压力到达60MPa,温度到达80℃后,打开第四阀门(30),发现气体检测仪(28)检测到螺纹密封副内腔(34)有所通入的腐蚀性混合气体,说明螺纹密封副的密封面(35)密封性能差,取出螺纹密封副进行密封优化,再重复上述步骤,观察到气体检测仪检测不到通入的气体,此时说明螺纹密封副的密封面密封性能正常;
步骤十二:打开激振器(2),设置80w功率,通过顶杆(3)对螺纹密封副传递振动;通过观察气体检测仪(28)并没有检测到通入的气体,说明金属密封面(35)密封性能正常;
步骤十三:磨振腐蚀测试完成后,取出螺纹密封副,对密封面(35)腐蚀形貌及产物进行分析,如图9和图10所示,密封面未发现明显局部腐蚀痕迹,无明显腐蚀产物堆积,说明密封面受腐蚀程度轻,密封性能良好;
步骤十四:检测完后,更换螺纹密封面(34),进行下组实验,多次实验测出不同螺纹密封副材质和不同螺纹密封面耦合影响下的螺纹密封面密封性能,从而优选出密封性能较强的螺纹密封副材质和密封面形式组合。
实例2
腐蚀实验腔内高温环境,有液体腐蚀介质,螺纹密封副内腔有高压腐蚀性气体:
步骤一:连接好进出气管线,检查第一注气泵(15)、第二注气泵(32)、第一压力表(17)、第二压力表(27)以及气体检测仪(28)是否能正常工作;
步骤二:装配加弯用螺杆(21)和加弯用螺套(20)以及支撑用螺杆(10),此时加弯用螺套和支撑用螺杆都处于旋紧状态,便于螺纹密封副安装;
步骤三:准备好的螺纹密封副公端和母端(23)(24)材质为N80,通过螺纹连接并加载扣紧,所图2所示,形成密封面(35),如图4所示;用第一六方套筒(22)和第二六方套筒(25)分别包裹好螺纹密封副的公端和母端;
步骤四:将弹簧(12)放入密封釜体(9)底部中心处,将螺纹密封副放入腐蚀实验腔内(33),螺纹密封副母端(24)设有第二通气口(26)及其配套通气管道,通气管穿过弹簧与密封釜体下部的金属软管接头(14)连接,金属软管接头能吸收螺纹密封副做上下运动的循环载荷,补偿螺纹密封副上下位移量;
步骤五:旋出支撑用螺杆(10),使其与第二六方套筒(25)平面对平面紧密接触,做好支撑作用,然后旋出加弯用螺套(20),首先使其与第一六方套筒(22)平面对平面接触,然后继续旋出加弯用螺套(20)0.15cm,得到相应弯矩;
步骤六:往腐蚀实验腔(33)内注入配置好的模拟地层水,使其没过螺纹密封副公端(23)与母端(24)连接处10cm,确保金属密封面(35)在做振动时始终处于腐蚀性液体中;
步骤七:将第一密封盘根(8)套入密封釜盖(7),将第二密封盘根(404)嵌入密封釜盖,紧接着嵌入圆环垫圈(403)和中空螺栓垫圈(402),将中空螺栓(401)旋进密封釜盖,中空螺栓中部有圆孔,供顶杆(3)通过,此时先不拧紧中空螺栓;
步骤八:用密封釜盖(7)盖上密封釜体(9),并用固定螺栓(5)和固定螺栓垫圈(6)将密封釜盖和密封釜体固定紧密;此实验不需要出气口(19),所以关闭第二阀门(18);
步骤九:将顶杆(3)穿过中空螺栓(401)并与螺纹密封副公端(23)顶部紧密接触,此时旋紧中空螺栓,中空螺栓压紧圆环垫圈(403)和第二密封盘根(404)形成密封,此密封部件如图3所示;
步骤十:将顶杆(3)与激振器(2)连接,激振器由支架(1)支撑,支架固定在密封釜盖上(7),激振器通过顶杆对螺纹密封副施加振动,此时完成所以部件安装,装置整体如图1所示;
步骤十一:打开第五阀门(31)和第三阀门(29),用第二注气泵(15)往螺纹密封副内腔(34)通入10MPa的H2S和70MPa的N2,关闭第五阀门,观察第二压力表(27)所检测的螺纹密封副内腔压力,发现压力持续降低,说明螺纹密封副的密封面(35)密封性能差,取出螺纹密封副进行密封优化,再重复上述步骤,观察第二压力表数值稳定,此时说明螺纹密封副的密封面密封性能正常;
步骤十二:打开加热套(11)加热,温度到达120℃后,打开激振器(2),设置100w功率,通过顶杆(3)对螺纹密封副传递振动;通过第二压力表(28)所检测到的螺纹密封副内腔压力,发现螺纹密封副内腔压力不稳定,持续降低,说明密封面受损;
步骤十三:磨振腐蚀测试完成后,取出螺纹密封副,对密封面(35)腐蚀形貌及产物进行分析,如图11和图12所示,大量腐蚀产物横贯密封面,腐蚀产物分布不平整且不紧密,并且密封面局部有点蚀坑,说明密封面受腐蚀情况严重;
步骤十四:检测完后,更换螺纹密封面(34),进行下组实验,多次实验测出不同螺纹密封副材质和不同螺纹密封面耦合影响下的螺纹密封面密封性能,从而优选出密封性能较强的螺纹密封副材质和密封面形式组合。

Claims (4)

1.一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价装置,其特征在于:所述金属密封面动态损伤评价装置包括高温高压密封釜总成和动态损伤测试总成;
所述高温高压密封釜总成包括:密封釜体(9)、密封釜盖(7)、腐蚀实验腔(33)、加热套(11)、固定螺栓(5)、固定螺栓垫圈(6)、第一密封盘根(8)、第一注气泵(15)、第二注气泵(32)、第一阀门(16)、第二阀门(18)、第三阀门(29)、第四阀门(30)、第五阀门(31)、第一进气口(13)、出气口(19)、第一压力表(17)、第二压力表(27)、气体检测仪(28)、密封釜盖中心密封结构(4),其中密封釜盖中心密封结构包括:中空螺栓(401)、中空螺栓垫圈(402)、圆环垫圈(403)、第二密封盘根(404);所述密封釜盖(7)通过固定螺栓(5)和固定螺栓垫圈(6)固定在密封釜体(9)上,密封釜盖(7)压紧第一密封盘根(8)形成密封,密封釜盖(7)中部通过中空螺栓(401)压紧圆环垫圈(403)和第二密封盘根(404)形成密封;密封釜体(9)底部开有第一进气口(13),同时有另一管道与外部气体检测仪(28)、第二压力表(27)以及第二注气泵(32)相连,此管道另一端将与螺纹密封副内腔(34)连接;密封釜盖(7)开有出气口(19),出气口连接有第一压力表(17);
所述动态损伤测试总成包括:激振器(2)、支架(1)、顶杆(3)、螺纹密封副公端(23)、螺纹密封副母端(24)、螺纹密封副内腔(34)、第二进气口(26)、弹簧(12)、金属软管接头(14)、支撑用螺杆(10)、加弯用螺杆(21)、加弯用螺套(20)、第一六方套筒(22)、第二六方套筒(25);所述螺纹密封副公端(23)与母端(24)之间通过螺纹连接形成密封面(35),由密封面形成密封;所述激振器(2)通过顶杆(3)将振动传递给螺纹密封副;所述金属软管接头(14)主要由波纹管、接头、密封圈和网套组成,它与螺纹密封副下部管道连接;所述加弯用螺杆(21)和加弯用螺套(20)组成加弯用器具,加弯用螺杆(21)两边均有螺纹,两边螺纹旋向相反,一边与密封釜体(9)右部相连,一边与加弯用螺套(20)相连,支撑用螺杆(10)左端与密封釜体(9)通过螺纹连接;所述第一六方套筒(22)和第二六方套筒(25)外圈光滑性好、粗糙度小,分别与加弯用螺套(20)和支撑用螺杆(10)平面对平面接触,其内圈紧密包裹在螺纹密封副公端(23)和螺纹密封副母端(24)外表。
2.根据权利要求1所述的一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价装置,其特征在于,所述第二密封盘根(404)与圆环垫圈(403)之间采用平面对平面的密封方式;中空螺栓(401)中心有圆孔,顶杆(3)穿过其圆孔与激振器(2)和螺纹密封副公端(23)相连,中空螺栓(401)和密封釜盖(7)为气密性螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价装置,其特征在于,所述螺纹密封副公端(23)和螺纹密封副母端(24)为过盈配合,所述密封面形式为平面和锥面以及球面的相同或不同面的两两组合形式,影响密封面性能的材质或表面质量或表面粗糙度或接触应力或有效密封面积可变。
4.一种高温高压腐蚀环境中金属密封面动态损伤评价方法,其特征在于,具体实施步骤如下:
步骤一:连接好进出气管线,检查第一注气泵(15)、第二注气泵(32)、第一压力表(17)、第二压力表(27)以及气体检测仪(28)是否能正常工作;
步骤二:装配加弯用螺杆(21)和加弯用螺套(20)以及支撑用螺杆(10),此时加弯用螺套和支撑用螺杆都处于旋紧状态;
步骤三:准备好的螺纹密封副公端(23)和螺纹密封副母端(24),通过螺纹连接并加载扣紧,形成密封面(35);用第一六方套筒(22)和第二六方套筒(25)分别包裹好螺纹密封副的公端和母端;
步骤四:将弹簧(12)放入密封釜体(9)底部中心处,将螺纹密封副放入腐蚀实验腔(33)内,螺纹密封副母端(24)设有第二通气口(26)及其配套通气管道,通气管穿过弹簧与密封釜体(9)下部的金属软管接头(14)连接;
步骤五:旋出支撑用螺杆(10),使其与第二六方套筒(25)平面对平面紧密接触,做好支撑作用,然后旋出加弯用螺套(20),首先使其与第一六方套筒(22)平面对平面接触,然后通过调整进尺从而控制所加载的弯矩力;
步骤六:根据需要,往腐蚀实验腔(33)内注入配置好的模拟地层水,使其没过螺纹密封副公端(23)与母端(24)连接处,确保密封面在做振动时始终处于腐蚀性液体中;
步骤七:将第一密封盘根(8)套入密封釜盖(7),将第二密封盘根(404)嵌入密封釜盖,紧接着嵌入圆环垫圈(403)和中空螺栓垫圈(402),将中空螺栓(401)旋进密封釜盖,此时先不拧紧中空螺栓;
步骤八:用密封釜盖(7)盖上密封釜体(9),并用固定螺栓(5)和固定螺栓垫圈(6)将密封釜盖和密封釜体固定紧密;密封釜盖连接好出气口(19),出气口连接有第一压力表(17),关闭第二阀门(18);
步骤九:将顶杆(3)穿过中空螺栓(401)并与螺纹密封副公端(23)顶部紧密接触,此时旋紧中空螺栓,中空螺栓压紧圆环垫圈(403)和第二密封盘根(404)形成密封;
步骤十:将顶杆(3)与激振器(2)连接,激振器由支架(1)支撑,支架固定在密封釜盖(7)上,激振器通过顶杆对螺纹密封副施加振动,此时完成所有部件安装;
步骤十一:往腐蚀实验腔(33)或螺纹密封副内腔(34)通入一定比例的腐蚀性混合气体,并打开加热套(11)进行加热,压力和温度都到达指定值后,观察气体检测仪(28)是否检测到螺纹密封副内腔(34)有所通入的腐蚀性混合气体或第二压力表(27)所检测到的螺纹密封副内腔(34)压力是否稳定从而判定螺纹密封副在没有受动态损伤时金属密封面(35)的密封性能,若螺纹密封副的金属密封面密封性能差,取出螺纹密封副进行密封优化,再重复上述步骤,直到螺纹密封副的密封面(35)密封性能正常,方可进行下一步;
步骤十二:打开激振器(2),通过顶杆(3)对螺纹密封副传递振动;通过观察气体检测仪(28)是否检测到螺纹密封副内腔(34)有所通入的腐蚀性混合气体或第二压力表(27)所检测到的螺纹密封副内腔(34)压力是否稳定从而判定螺纹密封副的金属密封面(35)密封性能是否受到损坏;
步骤十三:动态损伤测试完成后,取出螺纹密封副,对金属密封面(35)腐蚀形貌及产物进行分析,从而判定其腐蚀程度,根据腐蚀程度判断金属密封面的完整性;
步骤十四:检测完后,更换金属密封面(35),进行下组实验,多次实验测出不同螺纹密封副材质和不同螺纹密封面耦合影响下的金属密封面密封性能,从而优选出密封性能较强的螺纹密封副材质和密封面形式组合。
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