成果信息
碳纖維(CF)與GF相比有許多優(yōu)點,它具有高比強度、高比模量、耐高溫、摩擦系數低、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、熱膨脹系數小等一系列優(yōu)點。為了使扶正器具有更好的綜合性能,我們采用CF和GF復合增強技術對PA6進行改性處理,在充分利用混雜纖維的復合優(yōu)勢的基礎上,兼顧GF的價格優(yōu)勢和CF優(yōu)良的耐磨性能。碳纖維增強樹脂課題組在保證纖維與尼龍6樹脂充分混練的前提下,最大限度保持纖維長度,充分發(fā)揮纖維的優(yōu)異性能。利用該類型粒料生產的扶正器較純碳纖維增強扶正器有更高的強度和更低的成本,大大延長了油井的檢修周期,經濟效益顯著。其技術特點:碳纖維與玻璃纖維混雜增強尼龍-6基體,實現了性能互補,比傳統的玻纖尼龍-6粒料具有更高的耐磨、耐腐蝕和力學性能,并且耐溫性能良好,性能/價格比高。以該種粒料所加工的油田扶正器平均使用壽命比尼龍-6制件提高3-5倍,經濟效益顯著。由于采用了獨特的混煉技術,使生產效率提高,成本降低,產品性能穩(wěn)定,且無環(huán)境污染。 )
背景介紹
目前,國內外桿泵抽油設備中,扶正器是和抽油桿配套的一個關鍵部件,特別是在偏磨嚴重和斜井中,扶正器的作用尤為突出,如果不使用扶正器的話,很快就會出現油管和油桿同時損壞的“魚死網破”現象。扶正器在服役過程中,不但要承受較大的摩擦力和沖擊力的作用,同時還受到工作環(huán)境中砂子、粉塵、酸、堿、鹽及厭氧菌微生物等的腐蝕。因而實際工況要求扶正器須具有高的耐摩性,抗沖擊性和耐復雜環(huán)境腐蝕等性能?,F在,油田上采用的扶正器用材料多為尼龍6(PA6),經注塑成型后加裝在管箍或卡在抽油桿上,由于PA6分子結構具有強極性的特點故吸水率大,易引起強度及模量下降,影響尺寸穩(wěn)定性,同時PA6低溫沖擊強度低,干態(tài)韌性不足,抗蠕變性能亦有待提高,使其耐熱溫度和耐磨性有限。進而有廠家采用玻璃纖維(GF)增強PA6來增加其耐溫性能,但同時也增加了其脆性和摩擦系數,加入量過大時,成型困難,常采用高性能聚氨脂類高性能工程塑料加工制造扶正器,但造價特別高,加工工藝復雜,產品易出現缺陷。)
應用前景
目前,我國正在開采和尚未開采的油井數量大約有30萬口,若必須用扶正器的油井占總油井數的50%計算,每口油井約需扶正器150個,按每個平均使用壽命為1年,則每年需要2250萬個,經濟效益可觀。另外,該材料還可用作任何注塑成型的零件,如煤礦風鉆齒輪,紡織配件,無油滑動軸承等,市場前景廣闊。)