压缩式封隔器胶筒失效因素分析及措施_陈健

氮在光合作用中的作用光合作用是植物能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。

在光合作用中，氮起着重要的作用。

本文将从氮在光合作用中的三个方面进行阐述：氮的吸收与转运、氮在叶绿体中的作用以及氮对光合作用速率的影响。

氮是植物生长发育所必需的营养元素之一，其吸收与转运对植物的生长至关重要。

氮通常以硝酸盐（NO3-）和铵盐（NH4+）的形式存在于土壤中。

植物通过根系吸收土壤中的氮源，其中硝酸盐主要通过根系的被动吸收，而铵盐则通过根系主动吸收。

吸收后，植物通过根系和茎叶中的导管系统将氮源转运到叶绿体等光合组织中。

这一过程中，植物需要消耗大量的能量，因此光合作用对氮的供应十分关键。

氮在叶绿体中发挥着重要的作用。

叶绿体是光合作用的关键场所，其中的叶绿素能够吸收光能，并将其转化为化学能。

氮是叶绿素的主要组成元素之一，其在叶绿体中的存在对光合作用至关重要。

叶绿体中的叶绿素分子能够吸收光能，并将其传递给光合色素反应中心，从而触发光合作用的进行。

此外，氮还参与叶绿体中其他重要的光合作用酶的合成，如光合细胞色素复合物和碳酸酶等。

可以说，没有氮的参与，叶绿体无法正常进行光合作用。

氮对光合作用速率有着明显的影响。

光合作用速率是植物进行光合作用的能力的度量，也是植物生长发育的重要指标之一。

氮是构成植物蛋白质的重要成分，而蛋白质是光合作用所需的酶和色素的主要组成部分。

因此，植物缺乏氮会导致蛋白质的合成受到限制，从而影响光合作用速率的提高。

此外，氮还参与植物中的其他重要代谢过程，如氮素的利用和氮素的固定等。

这些代谢过程的正常进行对光合作用速率的调节也有重要的影响。

氮在光合作用中具有重要的作用。

它参与了光合作用的吸收与转运、叶绿体中的作用以及对光合作用速率的调节。

植物需要充足的氮源供应才能保证光合作用的正常进行，从而实现生长发育和产量的提高。

因此，科学合理地施肥和合理管理土壤中的氮素含量对农作物的生长发育具有重要意义。

全液压坑道钻机卡盘胶筒工作失效机理分析邵俊杰常江华张建明刘桂芹（煤炭科学研究总院西安研究院西安 710077）摘要：全液压坑道钻机是煤矿井下防治瓦斯灾害的主要设备，液压卡盘是其重要工作部件，而其中的胶筒则是最易损坏的零件。

通过分析胶筒的工作原理和工作过程，模拟了胶筒的局部大应变现象，发现其失效原理是卡瓦与端压环之间存在间隙，胶筒受到挤压发生啃噬；提出了相应的改进措施，即增加尼龙垫圈隔离胶筒和间隙的直接接触。

该分析对于提高卡盘的工作可靠性具有重要的意义。

关键词：卡盘胶筒失效非线性分析钻机The Analysis of faliure mechanism of chunk rubber in hydraulic tunnel drilling rigs Shao Jun-jie Chang Jiang-hua Zhang Jian-ming Liu Gui-qin(Xi’an branch of China Coal Research Institute, Xi’an, 710077) Abstract:Hydraulic tunnel dirlling rig is the main device to prevent underground gas disaster in coal mine. The chunk rubber is the most easily damaged part in drilling rigs. Firstly, the local large strains of chunk rubber apperaed in woking process is simulated with Abaqus. The faliure mechanism of chunk rubber is that the rubber is crused in the gap between compression ring and slips. The improved scheme, to add a nylon gasket between compression ring and slips, is subsequently presented. The simulation is helpful to improve the reliability of chunk.Keywords: Chuck rubber; Faliure, Non-linear analysis, drilling rigs1. 引言我国是以煤为主的能源消费国家，几乎95%的煤炭资源来自于井工开采。

天然气压缩式高压排气管失效问题分析及预防处置措施摘要：天然气集输是采气厂生产运行中的一项关键流程，而天然气压缩机是天然气集输工艺中必不可少的重要环节，这其中的压缩机排气钢管的安全运行更是直接影响天然气集输系统的输配能力。

本文以某采气厂一起天然气压缩机排气钢管爆炸事故为例，采用宏观分析、尺寸检测及扫描电镜(SEM)等方法，研究了天然气压缩机高压排气钢管爆炸失效的原因，提出了防止发生类似爆炸事故的安全对策措施。

结果表明：天然气压缩机高压排气钢管破裂主要跟其恶劣的服役条件、在制管弯管过程中引起的粗糙加工纹路以及工作过程中疲劳裂纹的起始和扩展有关。

因此，从制造、维护等方面对压缩机排气钢管提出了安全性建议与整改措施。

关键词：天然气压缩机；失效分析；疲劳裂纹；预防处置措施0前言压缩机排气钢管一般为不锈钢或者碳钢无缝钢管，由于该部件要输送高温、高压的天然气，所以需要有高的强度和塑韧性。

但是由于加工、材质等种种原因带来的缺陷，造成排气钢管寿命较短，甚至提前失效。

在发生过的爆炸案例中，主要的原因有钢管材质、弯管加工工艺以及硫化物自燃引起的天然气爆炸等几个方面。

压缩机排气钢管爆炸事故直接影响集输系统的输配能力，引起停产，另外爆炸产生的碎片、冲击等都有可能引起人员伤亡等事故，是极不安全的因素。

因此，本文以某采气厂发生的一起天然气压缩机排气钢管爆炸事故为例，以研究排气钢管破裂失效机理，从制造、维护等方面对压缩机排气钢管提出安全性建议与整改措施。

该排气钢管材质为1Crl8Ni9Ti，规格为φ25×4mm，在操作压力为20---25MPa、温度100～120。

C工作时，在远没有达到设计寿命时，突然在第一处弯管段处发生爆炸，现场设备破坏严重。

1排气钢管失效宏观分析压缩机排气钢管失效的宏观形貌如下图1所示，从图中可以看到，爆口位于钢管弯头部位，在弯曲段拉伸变形处开裂，爆口长度125mm，最宽处60mm，爆口两端宽度分别为24mm和21mm，爆管后测其直径为φ28.5mm。

井下封隔器现场判断失效标准及治理措施摘要:井下封隔器在使用过程中经常发生失效,注入水注不到目的层,起不到封隔作用,在现场无相应的判断失效标准及治理措施。

为了能及时发现井下封隔器失效,及时治理,减少无效水注入,我们针对下封井根层不同封隔器的类型,通过现场判断失效标准及治理措施来延长井下封隔器的有效期,提高下封隔器井注水效果。

关键词:封隔器;注水井;井筒;判断标准;治理措施;二次座封;注水有效1 前言措施不断投入,层间不断转移,油水井对应关系不断变化,同一口井不同层位压力差不同,使注入水推进方向不同,不得不下封隔器封堵各注水层选择对应层注水。

但井下封隔器经一段时间注水,由于压力和注水量的波动,停开井等使井下封隔器失效,起不到封隔作用,注入水注不到目的层。

通过“下封井封隔器失效后现场判断标准及治理措施”的实施,消除因压力、水量、停开井等因素造成井下封隔器失效后无法判断和治理,改变以往封隔器失效后必需上作业的观念,通过现场判断和治理封隔器重新起到封隔作用,确保注水正常,达到分层配注的要求。

2 下封井失封后现场判断标准2.1 从注水量上判断:下封隔器井注水时在同等压力下注水量增加,一封一和一封二井可能封隔器漏失或封隔器以上管漏、有水咀的可能是水咀剌大或脱;下入两封以上的注水井可能有一级封隔器出现漏失或失效。

2.2 从注水压力上判断:2.2.1 一封一注水井:注入压力下降、套压上升说明封隔器漏失或失效。

2.2.2 一封二注水井:注入压力下降、套压不变可能封漏失或失效。

2.2.3 二封二注水井:注入压力下降、套压上升说明封隔器漏失或失效;注入压力下降、套压不变、同等压力下水量增加说明第二级封隔器漏失或失效;注入压力不变,套压上升、同等压力下水量不变或减少,说明第一级封隔器漏失或失效。

2.2.4 二封三注水井:注入压力下降、套压不变、水量增加有一级封隔器可能封隔器漏失或失效;注入压力不变、套压升高或降低、说明第一级封隔器漏失或失效;套压不变、注入压力升高或降低,说明第二级封隔器可能漏失或失效。

超高压压缩机填料密封失效分析及改进摘要：填料密封又称压盖填料密封，是为了防止气缸活塞杆与气缸间的气体泄漏。

填料密封由于其结构简单、成本低、维护方便等优点，在流体密封领域得到了广泛的应用。

超高压压缩机作为化工企业的核心设备，填料密封是影响其运行的重要部件，其工作可靠性决定了压缩机的运行周期。

然而，高压填料密封工作在周期性交变载荷作用下，由于气体作用、机械运动冲击、摩擦等，经常发生疲劳损坏及失效，致使密封的使用寿命大幅度缩短，甚至引起停车等生产事故。

关键词：超高压压缩机；填料；密封；失效因素；改进措施目前，超高压压缩机是化工企业广泛使用的机械设备，但在设备的正常运行中，经常会发生填料密封失效的情况。

因此，在一定程度上增加了设备维护的成本和工作量。

基于此,本文阐述了某厂超高压压缩机气缸柱塞填料密封的结构和原理，论述了密封填料函结构及填料受力等问题，并探讨了影响压缩机气缸填料密封失效的原因及其相应的改进措施。

一、填料密封的失效形式失效在填料密封各组成部分都有可能发生，但表现形式各不相同。

1、填料函的磨损及损坏。

主要是密封面表面出现麻点、小坑、凹痕等。

损坏的进一步表现是出现过度磨损，甚至出现裂纹。

2、填料环的磨损及破坏。

填料环磨损，即出现严重的毛边、偏磨等现象。

填料环表面变色，即出现大量的麻点、麻坑等现象，严重时填料环还会出现裂纹甚至断裂。

填料的过度腐蚀也是一种主要的失效形式。

3、柱塞的损伤。

柱塞的损伤有：柱塞表面出现粘结、裂纹，外形出现偏磨等尺寸及形位公差变化。

另外，柱塞挂铜，也就是柱塞表面与填料接触部位出现填料中铜锡等元素与柱塞融合的现象，例如在柱塞表面形成一层铜衣，这会极大地降低柱塞的使用寿命。

二、密封结构与原理某厂高压装置超高压压缩机(K103)是该装置的核心关键设备,其作用是经两段压缩向反应器提供工作压力220～260MPa的超高压乙烯。

为保证压力气体的有效密封,气缸柱塞的密封采用了有多单元密封元件组成的复合密封形式,对柱塞和气缸夹套采用强制循环油冷却。

超高压压缩机填料密封失效分析及改进措施概述：茂名石化公司化工分部1＃高压聚乙烯装置C－4202二次压缩机是1＃高压装置的核心关键设备，是由意大利新比隆公司（NUOVO PIGNONE）设计制造。

机组型号：8PK/2，设计压力269Mpa，属于超高压压缩机。

机组由四个一段缸和四个二段缸组成，共八个气缸。

分两段压缩，采用对置式结构。

主要参数表1：表1 机组主要参数参数设计值介质乙烯排气量 kg/n 57659电机功率 KW 10200转速 r/min 214一段入口温度℃ 40.6一段出口温度℃ 99二段入口温度℃ 38.9二段出口温度℃ 78一段吸气压力 MPa 24.24一段排气压力 MPa 120二段吸气压力 MPa 110二段排气压力 MPa 250该机组1996年8月投产，投产初期，二级气缸填料盘经常出现环向开裂，导致填料密封失效，后经专家系统和全面的分析研究并在实际中实践,填料盘开裂现象得到扼制.但由于填料盘磨损快,密封失效也经常发生,据统计2000到2004年因机组密封失效停车抢修次数就达到50次,平均每年达10次之多,给装置安、稳、长、满、优生产带来很大的影响。

1机组气缸的基本结构和填料密封结构及密封原理1.1机组气缸的基本结构如图－1所示(以二段为例)，由气缸座、气缸外套、气缸、填料函、气缸头、组合阀、气阀压盖等到组成.填料盘与气缸，气缸与吸排气组合阀之间的密封全部采用金属与金属直接接触密封，其密封面为平面，表面采用特殊研磨处理，确保密封可靠，其压紧力由六条螺栓经液压拉伸紧固。

图1 机组气缸的基本结构1.2 密封结构如图2所示，从低压侧到高压侧中由0－8号盘共9个填料盘组成，其中8号盘内装节流环，7号盘内装导向环，6号—1号盘内装为三瓣直口密封环和三瓣斜口密封环。

节流环、导向环、三瓣直口密封环、三瓣斜口密封环，均为耐热、耐压、耐磨的铜合金制成。

1—6号盘中低压则为三瓣斜口填料环，高压侧为三瓣直口填料环。

往复式压缩机填料密封泄漏原因分析及解决措施发布时间：2022-07-07T02:09:16.017Z 来源：《福光技术》2022年14期作者：刘铭[导读] 本文主要介绍炼油某部重整装置预加氢循化氢压缩机2019年之前，填料密封频繁失效的现象，通过现场拆解情况及DCS漏气回收系统压力曲线的变化进行原因分析，以及后续对活塞杆、填料密封选用进行改进改造，解决了密封失效问题，极大降低泄漏量，减少了设备维护和使用成本，实现该设备长周期安全运行。

刘铭中石化安庆分公司安徽省安庆市 246000摘要：本文主要介绍炼油某部重整装置预加氢循化氢压缩机2019年之前，填料密封频繁失效的现象，通过现场拆解情况及DCS漏气回收系统压力曲线的变化进行原因分析，以及后续对活塞杆、填料密封选用进行改进改造，解决了密封失效问题，极大降低泄漏量，减少了设备维护和使用成本，实现该设备长周期安全运行。

关键词：往复式压缩机；活塞杆；填料密封：材质改造1.设备概况1.1循环氢压缩机K-101概况炼油某部重整装置预加氢循环氢往复式压缩机K101A/B为某公司生产，型号为2D12-20.3/20-28。

该设备主要参数为：额定流量2.2x103 Nm3/h、入口压力2.1MPa、出口压力2.9MPa、转速420rpm、缸径280MM、入口温度35℃、出口温度68℃。

用于将氢气增压后送至预加氢反应系统，使氢气在该系统内进行循环，保证预加氢反应系统的氢油比，使系统保持高的氢分压，在预加氢单元单元工艺流程上起到至关重要的作用，是该单元的关键设备之一。

1.2压缩机填料密封结构及原理(1)基本结构；往复式压缩机填料密封装置是压缩机中最重要的部件之一，其作用是密封气缸内气体，防止其沿活塞杆方向向外泄漏。

填料密封装置也是压缩机外泄漏最主要的途径之一。

通常填料密封装置由多种填料环组成，多组填料环组合成一整套填料密封环，放置于填料函内作为一套填料密封装置，并根据需要设置保护气、冷却、润滑、和漏气回收。

压缩式封隔器胶筒力学性能分析
仝少凯
【期刊名称】《石油矿场机械》
【年(卷),期】2012(041)012
【摘要】将压缩式封隔器分为自由变形和约束变形2个阶段.从胶筒变形的几何、静力和物理方程中推导出了封隔器密封的最小坐封力；计算了自由变形阶段胶筒的高度,得到了胶筒在有、无工作压差2种条件下的接触应力.在此基础上得到了胶筒的极限密封压力,分析了胶筒的强度,确定合理的坐封力和工作压差.为封隔器胶筒结构尺寸的设计提供理论依据.
【总页数】7页(P1-7)
【作者】仝少凯
【作者单位】西安石油大学机械工程学院,西安710065
【正文语种】中文
【中图分类】TE931.201
【相关文献】
1.压缩式封隔器胶筒系统性能测试 [J], 张毅
2.压缩式封隔器的密封胶筒材料性能研究 [J], 陆如东;钱月
3.压缩式封隔器胶筒接触力学行为有限元分析 [J], 王云学;许仁波;孟奇龙;江能
4.基于正交试验的压缩式封隔器胶筒的结构参数优化 [J], 张智;祝效华;许建波
5.压缩式裸眼封隔器胶筒密封结构研究 [J], 李斌;张东阳;李强;沈桓宇;杨爽
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封隔器解封失效原因分析及打捞工艺探讨——以黄34-1井打捞Y221封隔器为例何彦荣【摘要】在黄34-1井打捞Y221-114封隔器施工中,封隔器上接头倒扣起出,捞矛杆断在中心管内,中心管外胶皮未回收、隔环等配件完好,卡瓦未收回。

套磨铣时井下落鱼一起转动,造成封隔器无法进行内捞和外捞。

通过对井下落鱼结构的分析研究,对套磨铣工具进行改进,研制出特殊的磨铣工具,创造了打捞条件,在很短的时间内完成了该井的打捞施工。

%In the process of fishing Y221-114 packer in Huang 34-1 well,after packer’s topconnection is tripped out via reversing,fishing rod breaks inside the central casing and the rubber around it is not retrieved.Slips are not taken back although retainer and other parts are in good condition.While casing milling,the fish in the hole is turning together,which makes it difficult to fish the packer inside or outside.Base on analytical research of downhole fish configuration,casing milling tools have been improved and special milling tools have been developed,thus ensuring the fishing completion of the well in a short time.【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2012(025)003【总页数】4页(P22-25)【关键词】封隔器;打捞;解卡;工艺【作者】何彦荣【作者单位】中国石化集团江汉石油管理局井下测试公司,湖北武汉430040【正文语种】中文【中图分类】TE38在油田开发过程中，常用各种封隔器来卡堵水，分层产油，从而降低油井含水，增加产油量，达到改善开发效果的目的。

封隔器封层失效原因分析钱玉东;张海力;王勇【摘要】油井生产中的封层失效问题普遍存在,通过管柱结构对封层的影响进行分析,提出了蠕动效应、压差效应、液击效应观点,基于理论和生产实际中的经验,提出丢手、锚定、小直径封隔器等技术观点,该系列技术若广泛应用于生产中,必将极大促进原油生产工作.【期刊名称】《内江科技》【年(卷),期】2010(031)002【总页数】2页(P76-77)【关键词】封隔器;封层;压差;液击;锚定;丢手【作者】钱玉东;张海力;王勇【作者单位】胜利油田河口采油厂;胜利油田河口采油厂;胜利油田河口采油厂【正文语种】中文随着油田开发进入后期，射开的层位不断增加，封隔器分层生产井比例在逐步增高，实际生产中，封层失效问题非常突出：主要表现为封隔器胶皮失效、层间串等。

据统计，每年因管柱结构和座封质量问题导致的高含水失效井约占作业施工油井数的8%左右，影响原油产量近万吨。

因此，分析封隔器失效问题，具有重要的现实意义。

分析发现，目前封隔器失效原因基本可分为四大类：人为因素、井况因素、工具质量因素和管柱结构因素。

从影响程度上讲，管柱结构因素是引起封隔器失效的主要因素，占失效率的80%左右，下面重点分析该因素的影响。

带封管柱在生产过程中，随着泵的抽汲作用，管柱会出现伸缩变化，为此应考虑以下一些问题。

（1）座封中性点。

油井封层生产中，机械式封隔器座封负荷要求60～100KN，座封后就会使封隔器以上油管受压缩，若管柱自身负荷大于座封负荷（实际生产均满足此条件），管柱中就会出现中性点——该点管柱既不受压、也不受拉。

中性点的计算公式为：式中：座封负荷，kg；q-每米管柱在液体中的重量，kg/m。

（2）管柱伸长量计算[2]。

油管柱是金属，伸长应符合虎克定律：式中：λ-管柱伸长量，ml-卡点位置，此处为Y2**封隔器固定位置，m；P-管柱所受复合力，N；E-钢的弹性模数；F-油管截面积，m2;从上式中可以看出，E、F为定值，伸长量与L、P成正比。