项目名称：油气增产用压裂泵长寿命易损件开发

所属企业：三一石油智能装备有限公司、广东正德材料表面科技有限公司、自贡硬质合金有限责任公司、西迪技术股份有限公司 

成果水平：国际先进水平

项目编号：ECF-2021-SET-1010

项目主要参与人： 王洋、林小英、刘利军、王安伟、刘肖剑、杨承志、赵洪波、 尹沿林

长寿命柱塞样件

评审专家点评：国际先进水平。通过分析压裂泵易损件的磨损机理，对现有柱塞进行了强化工艺开发，包括强化涂层粉末配方、烧结厚度、烧结工艺的开发和调整，提高耐磨性的同时提高耐冲击和耐腐蚀性，减少孔隙率，防止涂层开裂，同时有利于基体和涂层之间的扩散和互熔；并开发和试用了新材料——硬质合金阀座和 G20 阀体和进口胶皮，有效提升了压裂泵易损件的寿命，进一步提升了压裂泵的可靠性，实现了产品的降本增效。在行业局部有一定推广应用规模，技术水平提高幅度较大，对企业有推动作用。

主要创新点：

1. 基于耐磨涂层强化技术开发适用于油气压裂增产的长寿命柱塞，成本与目前柱塞成本相近的前提下，寿命比目前的柱塞寿命延长30%以上；

2. 首次将热熔覆工艺用在压裂泵阀体阀座上，研究出最适合压裂泵阀体阀座的热熔覆配方、熔覆厚度、粒度粗细。且长寿命阀座采用硬质合金材质，硬度明显提升，寿命较目前提高1倍以上。阀胶皮采用进口聚氨酯改性材料，寿命较目前阀胶皮寿命延长1倍左右。 长寿命压裂泵易损件赋予压裂整车新的生命力，大大提升工作效率的同时，降低了检泵人力消耗，实现了我国压裂设备的降本增效。

产品主要用途、技术原理： 

压裂泵主要包含动力端和液力端，而液力端包含诸多易损件，如柱塞、阀体阀座等。 为了满足日益严峻的压裂工况，并有效提高压裂泵的工作寿命和可靠性。提升柱塞、阀体阀座等关键零部件的寿命尤为重要。

为了有效提升柱塞、阀体阀座的寿命和可靠性，本项目通过分析压裂泵易损件的磨损机理，对现有柱塞进行了强化工艺开发，包括强化涂层粉末配方、烧结厚度、烧结工艺的开发和调整，提高耐磨性的同时提高耐冲击和耐腐蚀性，减少孔隙率，防止涂层开裂，同时有利于基体和涂层之间的扩散和互熔；并开发和试用了新材料——硬质合金阀座和G20阀体和进口胶皮，有效提升了压裂泵易损件的寿命，进一步提升了压裂泵的可靠性，实现了产品的降本增效。

长寿命阀座样件

长寿命阀体+胶皮样件