德国BURKERT电磁阀蚀性能仿真分析与试验研究

德国BURKERT电磁阀蚀性能仿真分析与试验研究

德国BURKERT电磁阀在混气重泥浆条件下分别进行动态模拟试验, 检验3种类型节流阀在实施节流压井时的可靠性、耐冲蚀性和对井控技术与井控工艺要求的符合性、适应性, 为节流压井作业提供决策依据。

1) 德国BURKERT电磁阀*筒式阀芯采用圆柱形结构, 阀芯、阀座均为对称结构, 阀芯、阀座采用碳化钨合金, HRA92, 可提高抗冲蚀能力, 且可调换方向安装, 其过流面积与开度如图1所示。

2) 德国BURKERT电磁阀该阀是为了解决针形节流阀易断裂而研制的, 阀芯采用楔形结构, 阀芯阀座同样采用碳化钨合金, HRA94, 其过流面积与开度如图2所示。

a 阀芯

b 过流面积开度

图1 *筒式节流阀阀芯及过流面积-开度示意

a 阀芯

b 德国BURKERT电磁阀楔形阀阀芯及过流面积-开度示意

3) 孔板式节流阀。阀瓣的流通截面形状为扇形, 阀瓣分为上、下两部分。固定下阀瓣, 旋转上阀瓣, 可以调整流通面积, 实现对流量的控制和调节, 阀芯阀座也采用碳化钨合金[13,14]、HRA92, 其过流面积与开度如图3所示。

德国BURKERT电磁阀为冲蚀磨损速率, kg/ (m2·s) ;C (dpn) 为颗粒直径的函数, m;f (α) 为颗粒对靶面攻角的α函数, 是颗粒相对于靶材面速度的函数, m/s;Awall节流阀内表面单位冲蚀面积, 为颗粒的质量流量, kg/s;n表示大加重材料颗粒数。

德国BURKERT电磁阀用1.1倍公称压力的室温水，水中可含有水溶油或防锈剂，按规定的入口方向输入调节阀的阀体，另一端封闭，同时使阀杆每分钟作1～3次往复动作，持续时间不少于3min。观察调节阀填料函及其他连接处有无无渗漏现象。试验后应排空，必要时应清洗和干燥。

德国BURKERT电磁阀气室密封性

将设计规定的额定压力的气源通入密封气室中，切断气源，观察在5min内薄膜气室内或气缸各气室内压力降低值。对于无内漏可能的执行机构气室，可在气室的各密封处涂上肥皂水，检查有无渗漏，对于小规格的执行机构还可以直接浸在水中，检查有无渗漏。

德国BURKERT电磁阀 基本误差

将规定的输入信号平稳地按增大或减小方向输入执行机构气室（或定位器），测量各点所对应的行程值，并按公式（1）计算实际“信号--行程”关系与理论关系之间的各点误差，其大值即为基本误差。

1)德国BURKERT电磁阀材质特点。阀体材质为4130, HB197-235;阀芯材质均为碳化钨, HRA90-93。

2)德国BURKERT电磁阀冲蚀特点。电子显微镜观测下阀体切片, 出现微切削和犁沟;阀芯冲蚀坑两边形成凸起的唇片, 并呈波纹涟漪状。

3) 德国BURKERT电磁阀冲蚀理论。综合分析确定, 微切削模型理论、锻造挤压理论能揭示岩屑冲蚀节流阀的行为。两套模型理论并非各自独立地简单拼凑, 而是相互补充, 从不同角度、不同的冲蚀阶段来阐述节流阀不同位置的冲蚀现象, 进而确立节流阀冲蚀磨损机理。