[发明专利]具有耐磨耐腐保护层的压裂泵柱塞加工工艺

说明书

本发明涉及压裂泵柱塞加工技术领域，用于解决现有的压裂泵柱塞的耐腐蚀性能、耐磨性能差导致压裂泵柱塞易于损坏，需要频繁更换，造成设备利用率降低的问题，具体涉及具有耐磨耐腐保护层的压裂泵柱塞加工工艺；该加工工艺中利用偶联剂将碳化硅、二氧化硅、云母粉进行改性，从而增强其在耐磨耐腐液中的分散性，避免其团聚，而且其上的氨基能够与耐磨耐腐液中的羧基反应，以化学键的方式进行连接，增强两者结合力，从而有效的提升耐磨耐腐液的力学性能，增强其耐磨性，得到耐磨耐腐涂料，将耐磨耐腐涂料固化于压裂泵柱塞表面，形成耐磨耐腐保护层，有效的提升了压裂泵柱塞的耐腐蚀性能以及耐磨性能。

技术领域

本发明涉及压裂泵柱塞加工技术领域，具体涉及具有耐磨耐腐保护层的压裂泵柱塞加工工艺。

背景技术

国内石油开采大多采用地层注水采油方式，而压裂泵是实现地层注水的主要设备。液力端柱塞作为压裂泵的核心部件，安装于压裂泵动力端和液力端之间,它在运动的过程中一方面受到来自动力端的交变作用力,另一方面直接耐受液力端的高压冲击。

当压裂泵柱塞工作条件复杂恶劣时，压裂泵柱塞容易受到损坏。如压裂泵所注水质含有泥沙颗粒物和腐蚀性物质，由于磨损、腐蚀和压力存在，压裂泵柱塞容易出现沟槽、点腐蚀与保护层脱落等损坏，使其密封性变差而造成压裂泵柱塞失效，导致设备停机更换，压裂泵柱塞零件频繁更换，造成设备利用率降低，石油开采成本增大。

如何改善现有的压裂泵柱塞的耐腐蚀性能、耐磨性能差导致压裂泵柱塞易于损坏，需要频繁更换，造成设备利用率降低是本发明的关键，因此，亟需一种具有耐磨耐腐保护层的压裂泵柱塞加工工艺来解决以上问题。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供具有耐磨耐腐保护层的压裂泵柱塞加工工艺：通过将无水乙醇、碳化硅、二氧化硅、云母粉以及偶联剂加入至混合机中搅拌反应，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼干燥，得到改性填料，将改性填料、耐磨耐腐液以及消泡剂加入至混合机中搅拌反应，得到耐磨耐腐涂料，将压裂泵柱塞用无水乙醇以及蒸馏水清洗，之后烘干后放置于耐磨耐腐涂料浸泡，之后取出干燥，耐磨耐腐涂料固化形成耐磨耐腐保护层，得到具有耐磨耐腐保护层的压裂泵柱塞，解决了现有的压裂泵柱塞的耐腐蚀性能、耐磨性能差导致压裂泵柱塞易于损坏，需要频繁更换，造成设备利用率降低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

具有耐磨耐腐保护层的压裂泵柱塞加工工艺，包括以下步骤：

步骤一：按照重量份称取耐磨耐腐液60-80份、碳化硅5-12份、二氧化硅9-15份、云母粉4-8份、无水乙醇25-35份、偶联剂2-12份以及消泡剂0.6-1.2份，备用；

步骤二：将无水乙醇、碳化硅、二氧化硅、云母粉以及偶联剂加入至混合机中，在温度为85-95℃，搅拌速率为600-800r/min的条件下搅拌反应3-4h，反应结束将反应产物真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为75-80℃条件下干燥4-6h，得到改性填料；

步骤三：将改性填料、耐磨耐腐液以及消泡剂加入至混合机中，在温度为25-35℃，搅拌速率为1500-2000r/min的条件下搅拌反应50-60min，得到耐磨耐腐涂料；

步骤四：将压裂泵柱塞用无水乙醇以及蒸馏水清洗，之后烘干后放置于耐磨耐腐涂料浸泡1-2h，之后取出放置于烘箱中，在温度为95-100℃条件下干燥10-12h，之后升温至140-150℃条件下干燥1-1.5h，之后升温至180-200℃条件下干燥1-1.5h，之后升温至240-250℃条件下干燥1-1.5h，之后冷却至室温，耐磨耐腐涂料固化形成耐磨耐腐保护层，得到具有耐磨耐腐保护层的压裂泵柱塞。

反应原理如下：