目前冀東油田采用的注水泵均為柱塞泵，在日常生產(chǎn)過程中，盤根的更換十分頻繁，消耗量非常的大，一組盤根只能堅持三天左右，每個注水站每天必須安排一名員工專門進行注水泵加盤根操作，不但浪費人力，更換盤根造成的材料費也相當驚人。因此對盤根失效的機理進行分析，采取有效的措施，達到降低員工勞動強度，減少材料損耗的目的具有重要的現(xiàn)實意義。

　　1 對失效盤根的形態(tài)進行分析

　　1.1 靠近液力端的盤根

　　通過分析現(xiàn)場盤根的受損情況，可以發(fā)現(xiàn)靠近高壓水端的2-3個盤根往往在取出后，其表面并未有明顯損壞，但是目測可以看出有內(nèi)徑變大現(xiàn)象。以常用的φ38柱塞泵為例：經(jīng)測量新盤根的規(guī)格為φ38*φ58*10，當盤根失效后規(guī)格變?yōu)棣?0*φ58*10，即盤根內(nèi)徑變大了2毫米。

　　1.2 靠近壓蓋端的盤根

　　靠近盤根壓蓋一端的3-4個盤根則會出現(xiàn)盤根扭曲、穿孔、碎裂等嚴重破損現(xiàn)象。

　　2 盤根失效機理分析

　　2.1 擴徑機理分析

　　擴徑說明高壓水對盤根的影響是通過柱塞表面產(chǎn)生了徑向壓力，進而造成盤根擴徑。當柱塞向前(液力端)運動時，閥腔內(nèi)形成高壓，柱塞越靠近液力端，壓力越高，此時受高壓水擠壓的盤根主要是靠近液力端的2-3個盤根，因此這些盤根會出現(xiàn)受壓擴徑現(xiàn)象，而且盤根越靠近液力端，擴徑現(xiàn)象越嚴重，因此這里的幾個盤根主要受力方向為徑向，其失效特點為外觀無破損但內(nèi)徑擴大。

　　2.2 表面受損機理分析

　　盤根損壞說明高壓水直接沖擊盤根表面,當過量的高壓水通過了靠近液力端的幾個盤根后，就會形成水柱的形態(tài)，此時高壓水沿柱塞方向?qū)ΡP根本體產(chǎn)生軸向破壞作用，造成破碎和扭曲等現(xiàn)象。當柱塞向后(動力端)運動時，由于前2-3個盤根有擴徑現(xiàn)象，因此過量的高壓水直接沖擊后面盤根的表面，產(chǎn)生沖擊效應(yīng),并進而沿著盤根接頭處繼續(xù)破壞,在持續(xù)的沖擊力作用下,盤根很快損壞變形。盤根如果有偏斜現(xiàn)象，則在沖擊作用下會發(fā)生扭曲，如果盤根質(zhì)量不好，甚至會出現(xiàn)穿孔、破碎現(xiàn)象。

　　2.3 盤根密封機理分析

　　目前柱塞泵盤根能夠?qū)崿F(xiàn)密封性，主要是靠擠壓實現(xiàn),通過盤根壓帽的不斷擠壓，使盤根產(chǎn)生徑向膨脹，來實現(xiàn)密封。但是這種密封原理在高壓水的沖擊下，很容易形成機械操作。尤其是冀東油田目前采用的聚四氟乙烯或碳纖維材料的盤根,其主要優(yōu)點是耐高溫、耐磨，但是強度低，回彈性差，容易變形，而且不具有吸水膨脹效果，只能依靠機械擠壓實現(xiàn)密封性能,因此當盤根發(fā)生滴漏現(xiàn)象后,即使通過緊固盤根也很快出現(xiàn)失效。

　　5 結(jié)語

　　5.1 柱塞泵盤根密封時，液力端的盤根是由于擴徑造成密封失效、壓蓋端的盤根是由于被沖刷損壞造成密封失效;

　　5.2 在柱塞泵盤根改進過程液力端應(yīng)該用堅固的盤根、壓蓋端應(yīng)該用易膨脹恢復的盤根;

　　5.3 目前冀東油田采用的銅墊片 石墨盤根 銅墊片 高水基盤根可以極大的提高柱塞泵盤根的密封效果

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