RU78880U1 - Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки - Google Patents
Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки Download PDFInfo
- Publication number
- RU78880U1 RU78880U1 RU2008126529/22U RU2008126529U RU78880U1 RU 78880 U1 RU78880 U1 RU 78880U1 RU 2008126529/22 U RU2008126529/22 U RU 2008126529/22U RU 2008126529 U RU2008126529 U RU 2008126529U RU 78880 U1 RU78880 U1 RU 78880U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- plunger
- oil
- resistant
- pressure pump
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
1. Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки, выполненный в виде стержня из конструкционной стали с износостойким и коррозионностойким покрытием на его рабочей поверхности, отличающийся тем, что покрытие выполнено посредством высокоскоростного газопламенного напыления порошкового металлокерамического материала, выбранного из следующего числа: WC/CoCr, WC/Ni, CrС/NiCr, WC/CrC/Ni.2. Плунжер по п.1, отличающийся тем, что покрытие нанесено на всю его рабочую поверхность за исключением прилегающих к ее торцам участков, величина каждого из которых по длине поверхности составляет не более 5 мм.
Description
Полезная модель относится к нефтегазопромысловым установкам с плунжерными насосами высокого давления.
Насосы высокого давления применяются в составе специализированных мобильных комплексов нефтегазопромыслового оборудования для цементирования и кислотной обработки скважин, гидравлического разрыва пластов, гидропескоструйной перфорации, глушения и других работ и предназначены для перемешивания и дозированной подачи жидкостей. Насосы высокого давления работают в сложных условиях с абразивосодержащими, быстротвердеющими, коррозионными и другими агрессивными жидкими средами. От надежности нефтегазопромысловых установок, и, прежде всего насосов, во многом зависит качество проведения необходимых технологических операций и, как следствие, эффективность дальнейшей эксплуатации нефтяных и газовых скважин.
Плунжеры работают в условиях трения скольжения, под воздействием агрессивной среды. При этом их конструкционные нагрузки не так велики, чтобы оправдать их изготовление целиком из материалов, обладающих высокой твердостью и коррозионной стойкостью. За годы эксплуатации данных деталей было предложено ряд решений задачи упрочнения и защиты от коррозии рабочей поверхности плунжеров, а именно закалка, азотирование, гальванические покрытия, наплавка. Однако каждое из этих решений имеет свои ограничения по применимым средам, экологической чистоте процесса и стоимости и расходу материала.
Известен плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки из конструкционной стали с нанесенным на его рабочую поверхность износостойким и коррозионностойким покрытием. Покрытие
нанесено на поверхность плазменным методом напыления (Даутов Т.М., Газаров Р.Е. Новое поколение плунжерных насосов высокого давления производства ОАО «Ижнефтемаш». Журнал «Нефтяное хозяйство». - 2003 г. - №7).
Однако не всякое покрытие, несмотря на наличие свойств износостойкости и коррозионной стойкости, может обеспечить высокий ресурс работы плунжера в условиях действия особо агрессивных сред, например при цементировании или кислотной обработке скважин. Кроме того, плазменный метод напыления допускает достаточную пористость покрытия, снижающую коррозионную стойкость покрытия.
Известен плунжер насоса высокого давления, предназначенный для закачки раствора для цементирования нефтяных или газовых скважин, выполненный в виде цилиндра из конструкционной стали, при этом наружная боковая поверхность цилиндра выполнена с хромовым отполированным покрытием (Патент РФ №73408, 2008 г.).
Данное покрытие является, во-первых, дорогим, а во-вторых, допускающим коррозию базового материала плунжера ввиду возможности проникновения жидкости через поры хромовой пластины. Кроме того, хромовое покрытие, как правило, наносится очень тонким слоем (толщина покрытия составляет 0,1 мм), что не исключает его механического повреждения при эксплуатации плунжера.
Задачей, на решение которой направлено заявленное решение, является повышение гарантированного ресурса эксплуатации плунжера, за счет формирования на его поверхности защитного слоя, который, обладая высокими адгезионными характеристиками и низкой пористостью, обеспечивает надежную долговременную защиту рабочей поверхности плунжера от коррозии и абразивного истирания в тяжелых условиях скважинного бурения.
Задача решается тем, что в плунжере насоса высокого давления, выполненным в виде стержня из конструкционной стали с износостойким и
коррозионностойким покрытием на его рабочей поверхности, покрытие выполнено посредством высокоскоростного газопламенного напыления порошкового металлокерамического материала, выбранного из следующего числа: WC/CoCr, WC/Ni, Cr3C2/NiCr, WC/Cr3C2/Ni, причем покрытие нанесено на всю рабочую поверхность плунжера за исключением прилегающих к его торцам участков, величина каждого из которых по длине плунжера составляет не более 5 мм.
Применение для напыления порошковых металлокерамических материалов, таких как карбид вольфрама на кобальт-хромовой связке (WC/CoCr), карбид вольфрама на никелевой связке (WC/Ni), карбид хрома на никель-хромовой связке (Сr3С2/NiСr) или смесь карбида вольфрама и карбида хрома на никелевой связке (WC/Cr3C2/Ni) в сочетании с высокоскоростным методом их напыления позволяет получить покрытие, отличающееся высокой твердостью, адгезией, коррозионной стойкостью при толщине, не превышающей сотен микрон. Сквозная пористость у такого покрытия отсутствует, а общая пористость не превышает процента.
Высокоскоростной метод напыления позволяет произвести покрытие при низкой температуре без оплавления, что исключает внесение внутренних напряжений в корпус плунжера. Относительно низкая температура газовой струи и отсутствие свободного кислорода обеспечивает низкое содержание оксидов в покрытии, что способствует повышению его коррозионной стойкости.
Нанесение покрытия на всю рабочую поверхность плунжера за исключением прилегающих к его торцам участков, величина каждого из которых по длине плунжера составляет не более 5 мм, позволяет обеспечить защиту практически всей поверхности плунжера, исключая при этом образование сколов покрытия после его нанесения при его последующей шлифовке, а также при эксплуатации плунжера.
На чертеже представлен общий вид плунжера насоса высокого давления нефтепромысловой установки.
Плунжер в виде цилиндра 1 изготовлен из конструкционной или низкоуглеродистой стали. На наружную поверхность цилиндра 1 нанесен слой износо и коррозионно-стойкого покрытия 2. Слой 2 нанесен методом высокоскоростного газопламенного напыления порошкового металлокерамического материала, выбранного из следующего числа: WC/CoCr, WC/Ni, Сr3С2/NiСr, WC/Cr3C2/Ni. Покрытие нанесено на всю наружную поверхность плунжера за исключением прилегающих к его торцам участков 3, величина каждого из которых по длине плунжера составляет не более 5 мм.
При работе плунжера защитный слой 2 предохраняет его наружную поверхность от коррозии, возникающей в результате взаимодействия с агрессивной средой. Кроме того, этот защитный слой, обладая высокими твердостью и адгезионными характеристиками, предохраняет наружную поверхность плунжера от абразивного истирания в тяжелых условиях скважинного бурения или эксплуатации скважин.
Пример реализации 1: На наружную поверхность плунжера методом высокоскоростного газопламенного напыления нанесли покрытие на основе порошка карбида вольфрама на кобаль-хромовой связке толщиной 250 мкм. Каждая частица напыляемого порошка содержит частицы карбида вольфрама, диспергированные в материале связки (СоСr). Покрытие нанесено на всю поверхность плунжера за исключением прилегающих к торцам цилиндра участков, составляющих 3 мм по длине плунжера от каждого из торцов. Пористость покрытия составила <1%, адгезия - >80 МПа. Твердость покрытия - 1150 HV0,3. Нанесенное покрытие позволяет повысить ресурс плунжера при работе в условиях гидроабразивного изнашивания в 4 раза по сравнению с азотированием и 4-6 раз по сравнению с гальваническим хромированием.
Пример реализации 2: На наружную поверхность плунжера методом высокоскоростного газопламенного напыления нанесли покрытие на основе порошка карбида хрома на никель-хромовой связке толщиной 200 мкм.
Покрытие нанесено на всю поверхность плунжера за исключением прилегающих к торцам цилиндра участков, составляющих 2 мм по длине плунжера от каждого из торцов. Пористость покрытия составила <1%, адгезия - >80 МПа. Твердость покрытия - 900 HV0,3. Нанесенное покрытие позволяет повысить ресурс плунжера в 2-3 раза по сравнению с азотированием и 4 раза по сравнению с гальваническим хромированием.
Предлагаемое покрытие защищает наружную поверхность корпуса плунжера от коррозии при работе в очень агрессивной среде и, кроме того, обладая высокой твердостью, эластичностью и плотностью покрытия (99,5%), хорошо противостоит истиранию и растрескиванию.
Claims (2)
1. Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки, выполненный в виде стержня из конструкционной стали с износостойким и коррозионностойким покрытием на его рабочей поверхности, отличающийся тем, что покрытие выполнено посредством высокоскоростного газопламенного напыления порошкового металлокерамического материала, выбранного из следующего числа: WC/CoCr, WC/Ni, Cr3С2/NiCr, WC/Cr3C2/Ni.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008126529/22U RU78880U1 (ru) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008126529/22U RU78880U1 (ru) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU78880U1 true RU78880U1 (ru) | 2008-12-10 |
Family
ID=48236606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008126529/22U RU78880U1 (ru) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU78880U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168315U1 (ru) * | 2016-03-15 | 2017-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр защитных покрытий - Урал" | Плунжер насоса высокого давления |
RU173320U1 (ru) * | 2016-10-10 | 2017-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки |
-
2008
- 2008-07-02 RU RU2008126529/22U patent/RU78880U1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168315U1 (ru) * | 2016-03-15 | 2017-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр защитных покрытий - Урал" | Плунжер насоса высокого давления |
RU173320U1 (ru) * | 2016-10-10 | 2017-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zavareh et al. | The tribological and electrochemical behavior of HVOF-sprayed Cr3C2–NiCr ceramic coating on carbon steel | |
EP0627556B1 (en) | Carbide or boride coated rotor for a positive displacement motor or pump | |
WO2014084754A1 (ru) | Плунжер насоса высокого давления | |
RU80904U1 (ru) | Плунжер насоса высокого давления | |
US20100203255A1 (en) | Coatings, composition, and method related to non-spalling low density hardface coatings | |
RU78880U1 (ru) | Плунжер насоса высокого давления нефтегазопромысловой установки | |
US20180106250A1 (en) | Coatings for reducing wear on rod pump components | |
RU102700U1 (ru) | Плунжер насоса высокого давления (варианты) | |
RU168315U1 (ru) | Плунжер насоса высокого давления | |
RU53356U1 (ru) | Плунжер погружного штангового насоса | |
WO2017160180A1 (ru) | Плунжер насоса высокого давления | |
RU2357066C2 (ru) | Насосно-компрессорная труба | |
CN113718195A (zh) | 一种耐高压抗磨蚀防护复合涂层及其制备方法与应用 | |
Zhuk | Use of hard metal coatings to extend the life of elastomeric seals | |
RU2293171C1 (ru) | Корпус элемента погружной установки для добычи нефти | |
Jiang et al. | The effect of immersion time on corrosion performance of the Al2O3-40TiO2 and WC-10Co-4Cr coatings in 3.5 wt.% NaCl solution | |
RU69140U1 (ru) | Корпус узла установки погружных центробежных насосов для добычи нефти | |
CN110923615A (zh) | 一种电化学浸渗改性的减震耐磨涂层及其制备方法 | |
RU67664U1 (ru) | Шиберная задвижка (варианты) | |
US20230138338A1 (en) | Fluid end with selectively coated surfaces | |
Zhuk | Nano-structured CVD tungsten carbide coating protects against wear and corrosion | |
RU91611U1 (ru) | Шиберная задвижка | |
CN213673662U (zh) | 一种耐磨的金刚石线 | |
CN210859315U (zh) | 一种渣浆泵耐磨衬板 | |
Lakhotkin et al. | Hard corrosion-resistant coatings for constructional applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20100420 |