HTD12535超高温承压釜体研发过程

超高温承压釜体(HTD12535)

超高温承压釜体是一种专门设计的压力容器,配套于超高温滚子加热炉。主要用来做静态或高温动态状态下的陈化试验,试验后其样品温度在高于水的沸点温度条件下仍然保持液体状态。

本产品主要以耐高温的出发点考虑,从材质、密封、加压方式和安全防护四大方面进行发明,本发明的材质主要采用镍基高温合金,表面进行特殊工艺处理,从而提高了釜体的耐高温性能;密封材料选择耐高温耐腐蚀的材料,特殊工艺加工处理;采用釜盖法兰盘带螺纹连接的方式对釜体密封盖进行加压,法兰盘上带有均匀分布的8个螺纹孔,在施加扭矩力的时候,采用专用扭力扳手分次施加不同扭矩力的方式,对法兰盘进行拧紧;安全防护方面主要有三个方面:密封盖与导流管间的缓冲区,在排气阀增设防护罩,另外可防止釜内钻井液倒流产生的爆破现象。

本产品的优点:耐高温、安全系数高、密封性能好,为高温状态下的陈化试验提供更加准确的测试结果,更能准确的反映出钻井液或泥浆的性质。

产品研发背景:针对目前市场上的陈化釜存在安全系数低、密封性能差、温度不达标等问题,进行研发本产品。

本项目于2019年4月初开始研制,制作完成后进行试验,验证其可行性。

首先在设计过程中,最初在选择釜体材料为高温镍基合金后,对其试验达不到理想的结果,后来对材料的加工工艺进行了改进,将釜体的主要整体结构进行特殊处理,大大的提高了零件的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。

釜体结构完成后,于4月26日开始进行试验。

(1)第一次试验条件

试验温度为240°,试验时间24小时,选用改性四氟垫圈。试验如下图所示。

试验结果:密封圈发生变形。

(2)后来改密封环的材质为耐高温合金材料,进行如下试验:

1)第一次试验条件

试验温度:316℃,试验时间:24小时。试验结果:密封圈的密封效果不好。

2)第二次试验条件

试验温度:316℃,试验时间:24小时,改进密封圈的加工工艺。试验如下图所示。

试验结果:排气阀处的密封效果不好。

3)第三次实验条件

试验温度:316℃,试验时间:24小时,改进排气阀的加工工艺。试验如下图所示。

在进行多次试验后,最终试验于2019.5.9日试制成功,达到了预期的目标。试验成功照片如下图所示。

目前第一批超高温承压釜体在2019年5月15日已发用户,取得了良好的成效。后续大批客户也已进行使用中,效果良好。

0