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浅谈液压及密封技术在石油机械中的应用

曾全胜 何茂磊 李红生 胡林枫 崔福志

威飞海洋装备制造有限公司,山东东营,257000

摘要: 石油机械运行时,需基于实际定期清洁机械,合理选择液压介质,规范其操作行为,以发挥液压及密封技术优势,促进石油行业可持续发展。

关键词: 液压技术;密封技术;石油机械;应用
DOI:10.12721/ccn.2025.157430
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近年来,我国石油产量增加,产品种类多样,并且石油机械产业正逐渐向一体化及现代化发展,但传统设备仍不能满足石油工业目前发展现状,所以需改变传统设备,以提高液压与密封技术水平。

一、液压与密封技术重要性

随着液压与气动技术发展,密封技术也在不断发展。活塞密封技术在国内外广泛使用,包括:①经特定输送介质,在特定压力下密封件部分被挤压。从而产生相应径向力与密封效果,但密封唇易磨损,汽缸壁受损,无法保证密封效果。②用橡胶密封圈的弹性变形产生径向压力,实现密封。其原理在活塞运动时,经密封圈预紧力使复合密封圈弹性变形,产生径向力,和汽缸壁紧密接触,实现密封。但在一些工作中,摩擦会产生大量热量,会在密封环中积累,很难及时释放热量,橡胶环老化快,而且密封装置寿命会缩短。

液压系统能改善机械的制动系统、基本操作、转向功能。密封件对液压设备运行有着重要作用。为保证石油机械设备安全运行,需确保机械液压设备安全稳定和其密封性,若密封性弱,则机械液压及机械性能差。机械漏油及密封问题会造成资源浪费与环境污染,内漏与密封问题致使内部严重损坏,缩短其寿命,所以为发挥机械液压性能作用,需在石油机械中合理使用液压密封技术,从而提高其密封性。

二、液压技术在石油机械中的应用

1、在制动性方面。目前,大多石油机械操作时需有效与液压系统配合,尤其是变速箱,对液压技术依赖性高。有效使用液压技术能为变速箱换挡和动力运行提供支持,液压技术能优化其换挡性能,降低操作员工作强度。

2、在机械行走方面。石油机械上配置液压传动装置,即使生产足够资源,在满载状态,该装置在不影响效率和对工作过大损耗工况下仍能正常启动。尤其是行走控制,液压传统装置提供了更多作业空间,生产者基于生产需求及其它机械配合生产,易于操作,提升行走功能,结合制动控制,能应对大多生产条件。

3、在工作装置方面。如今,基于石油器械市场,许多器械装备齐全,配备液压传动检测系统。液压技术传动性能在市场上广泛推广,有着有利市场地位,将其引入石油器械能更好完成工程,减少设备运转时浪费,节约成本,确保其顺利实施,并带来巨大利益。

三、密封技术在石油机械中的应用

密封技术广泛用于石油工程中,常用密封技术为流体动压径向密封技术,依赖于建立的动压油膜,石油器械应用时会因高速运转使其机身过热,使用流体动压原理后,能延长其寿命,避免运转时不必要损耗。

1、在螺旋防喷器中的应用。随着科技的进步,许多产业加大了科技进步及创新,石油产业出现了新的非均衡钻探工艺,其使用螺旋防喷管且有密封圈橡胶内圈密封型,应用广。石油设备中,螺钉防喷器原则是经旋转和钻头密封延长寿命,与密封性有关,为更好运用螺钉优势,需在运用时对其改进。

2、在螺杆泵采油系统中的应用。此系统在石油机械中是应用较多地面机械驱动,利用光杆旋转带动抽油杆运动,发挥其联动作用,保证井下作业顺利。实施时因各因素影响,致使此系统有一定缺陷,如光杆动密封所选方式不完备,增加维修难度,污染周边环境,不利于石油行业发展。对此,有关人员需结合其运行合理选择密封技术,研发光杆密封组合套装,利用动压密封圈将衬套加装至光杆密封部位,提升系统通用性及润滑性。

3、在冲管总成中的应用。中心管和冲管下端密封介质通常以钻井液为主,利用动密封联接,有效发挥冲管耐破损性及耐高压性。冲管总成是水龙头重要部分,其寿命较重要。密封时若选用传统密封技术不能延长寿命,并且会降低密封质量。冲管总成中,使用密封技术能有效解决上述问题,延长寿命,提高冲管总成运行效率。

四、液压与密封技术在石油机械中的应用策略

1、规范机械操作流程。石油机械不是完全自动化机械,需人工操作调节,特别是一些大型机械,人工操作时若失误会造成严重事故。使用机械时,严禁用粗暴操作方法,以防内部液压系统失灵或损坏,影响机械寿命,并且为确保平稳高效运行,需合理选择液压油用量和机械气量,避免其老化。

2、定时定期清洁石油机械装置。定时定期清洁石油机械才能保证其在运行时不因固体杂质进入系统而阻塞其管道,液压系统不清洁原因一般是机械企业所用液压不纯净,未定时定期清洁维护,清洁和加油工具不够干净。所以应制定合理清洁维护管理机制,即何种液压油、控制液压油油温等制定合理定期清洁制度,确保在同一时段进行清理。需注意,清洁时要清洁其内外部,因灰尘和杂质落入内部其危害性远大于外部。

3、科学选择液压介质。石油机械液压系统主要介质为液压油,具备密封性和传动等功效。不同类型液压油会和液压系统产生不同效果,液压油若选择不当,会影响液压系统安全运行,长时间使用不当液压油会损坏设备,影响使用安全性。所以使用石油机械时,有关人员需基于其使用说明,合理选择液压机制,以确保设备安全稳定运行。并且需避免选择混合液压油,因其含有大量具有不稳定性质化学元素,运用时在某状态下,内部发生化学反应,影响机械液压功能。

4、使用多元化密封技术。石油机械设备类型多,不同设备需不同液压密封技术。当前,石油领域常见机械设备是旋转防喷器,膨胀胶囊可编程控制式及环形胶芯自封式是设备使用旋转防喷器。工作时其钻杆密封结构和承载包寿命会影响设备效果,所以研究人员常将重点放于此方面,忽略了转承包,不能保证其密封性。因此,需用液体动压密封圈技术来解决此问题,提高其密封性及液压性。并且还有一些地面机械设备,螺杆泵采油系统使用广,通用性好,借助光杆光旋转带动抽油杆运动,经其联动实现整个系统工作。光杆动密封是其主要密封方式,但应用时易污染环境,维修故障较困难。为解决该问题,需改进液压密封技术,如光杆密封组合,在其密封处安装衬套,用两个动压密封圈润滑,从而降低环境影响,提高石油机械密封性,并能提升石油企业经济效益。

总之,石油是重要资源,为确保其产量满足市场需求,要提高生产效率。与石油效率密切相关的是机械设备,性能优良机械能提高生产效率,保证作业安全,避免安全事故的发生。有效使用液压和密封技术,能提高石油机械性能,满足作业需要。

参考文献:

[1]段白平.液压及密封技术在石油机械中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(05):138-140.