一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法技术

本发明专利技术公开了一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法，包括以下步骤：首先准备好石墨条、纤维材料、合金丝；在石墨条和纤维材料中添加合金丝；缠绕合金丝的石墨条或包裹单根合金丝的石墨条、纤维材料，按照18：1的配比，编织形成柔性石墨基材料；将形成的柔性石墨基材料充填于专业柱状模具内，压制形成成型的圆柱型、圆台型柔性密封件在成型圆台型柔性密封件两端均包覆1.2mm‑1.8mm厚度的紫铜皮，剩余的成型的圆柱型柔性密封件采用柔性钢丝网状包覆。本发明专利技术使密封材料的耐高温性能大大提高，满足稠油井注汽和生产要求。

Process for manufacturing composite high-temperature sealing material based on graphite

The invention discloses a manufacturing method of compound high temperature sealing material with graphite as matrix, which comprises the following steps: first preparing the graphite strip, fiber material, alloy wire, adding alloy wire in the graphite strip and fiber material, winding the graphite strip of the alloy wire or the graphite strip and fiber material that encapsulated the single alloy wire. According to the ratio of 18:1, the flexible graphite base material is woven, and the flexible graphite base material is filled in the professional columnar mold, and the formed cylindrical and circular flexible seals are coated with the copper skin with the thickness of 1.2mm 1.8mm covered at both ends of the formed flexible seals, and the remaining forming cylindrical flexible dense The seal is covered with a flexible wire mesh. The invention greatly improves the high-temperature resistance performance of the sealing material, and satisfies the steam injection and production requirements of the thick oil well.

【技术实现步骤摘要】
一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法
本专利技术涉及高温密封材料的加工制造方法，具体地说是一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法。
技术介绍
在开采深层稠油时，注汽温度提高，开采温度也将升高，一般为350℃-400℃，因此对井下工具的耐温性能要求提高。目前井下工具密封材料一般采用丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶等，这一类橡胶虽然具有良好的弹性，满足密封要求，但其耐温性能差，通常在100℃-240℃之间。常规橡胶材料耐温性能不能满足稠油热采井注蒸汽开采的使用要求。此外，常用工业耐高温材料为石墨，其主要用于高温管道弯头结合处，可耐600℃以上高温，但只能作为密封间隙不超过2mm的静密封。由于其易碎，弹性小的特点，虽具有良好的耐高温性能，也不能用于稠油热采井井下工具的大环空变形。因此急需专利技术一种以石墨耐高温材质为基体的复合高温密封材料加工方法，能够加工出适合稠油开采的耐高温密封材料。现有技术中，石墨纸是将高碳磷片石墨经化学处理，高温膨胀轧制而成。它是制造各种石墨密封件的基础材料。广泛应用于电力、石油、化工、仪表、机械、金刚石等行业的机、管、泵、阀的动密封和静密封，是替代橡胶、氟塑料、石棉等传统密封件的理想的新型密封材料。现有技术中，与石墨纸类似的材料还有石墨绳、石墨线等等。纤维材料包括无机纤维，无机纤维包括有石棉、玻璃纤维。常用来做电绝缘的石棉是温石棉，主要化学成分为含结晶水的正硅酸镁盐(3MgO·2SiO2·2H2O)。当温度高达450～700℃时,温石棉将失去化合水而变成粉状物。电工中用的石棉纤维有长纤维(由手工加工而成)和短纤维(由机选而得)之分，它们的共同特点是有很高的耐热性，但是介电性能较差，一般用作耐高温的低压电机、电器绝缘、密封和衬垫材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法，使密封材料的耐高温性能大大提高，满足稠油井注汽和生产要求。为了达成上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法，包括以下步骤：首先准备好石墨条、纤维材料、合金丝；在石墨条和纤维材料中添加合金丝，添加方式有两种，其一为3-5根合金丝缠绕在石墨条表面和纤维材料表面；其二合金丝3-5根被包裹在石墨条内部和纤维材料内部；缠绕合金丝的石墨条或包裹单根合金丝的石墨条、纤维材料，按照重量份18：1的配比，在编线机上编织形成柔性石墨基材料，即石墨线。合金丝缠绕石墨条的步骤为，合金丝和石墨条由编织盘根机经8锭、18锭、24锭进行交叉套编形成绳状的石墨基材料，即石墨绳；将形成的石墨绳充填于柱状模具内，在压力为60吨下，常温经过4-5个小时压制形成成型的圆柱型、圆台型柔性密封件，其密度为1.4-1.5，硬度为HB80-90。在成型圆台型柔性密封件两端均包覆1.2mm-1.8mm厚度的紫铜皮，剩余的成型的圆柱型柔性密封件采用柔性钢丝网状包覆。所述紫铜皮通过高温回火热处理工艺进行处理。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、该加工方法使密封材料的耐高温性能大大提高，满足稠油井注汽和生产要求。2、石墨基添加了加强钢丝，使其密封强度增加。3、包覆的紫铜皮由于具有一定的延展性，能够挤压石墨产生变形，使其能够坐封于套管壁。4、柔性钢丝的网状包覆避免受挤压石墨粉末的分离，确保密封性。具体实施方式实施例1：直接在市场购得现成的石墨条、纤维材料、合金丝；一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法，包括以下步骤：在石墨条和纤维材料中添加合金丝，添加方式为3根合金丝缠绕在石墨条表面和纤维材料表面；缠绕合金丝的石墨条、纤维材料，按照重量份18：1的配比，在编线机上编织形成柔性石墨基材料，即石墨线。合金丝缠绕石墨条的步骤为，合金丝和石墨条由编织盘根机经8锭、18锭、24锭进行交叉套编形成绳状的石墨基材料，即石墨绳；将形成的石墨绳充填于柱状模具内，在压力为60吨下，常温经过4个小时压制形成成型的圆柱型、圆台型柔性密封件，其密度为1.4-1.5，硬度为HB80-90。在成型圆台型柔性密封件两端均包覆1.2mm厚度的紫铜皮，剩余的成型的圆柱型柔性密封件采用柔性钢丝网状包覆。实施例2：直接在市场购得现成的石墨条、纤维材料、合金丝；一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法，包括以下步骤：在石墨条和纤维材料中添加合金丝，添加方式为5根合金丝被包裹在石墨条内部和纤维材料内部；包裹单根合金丝的石墨条、纤维材料，按照重量份18：1的配比，在编线机上编织形成柔性石墨基材料，即石墨线。合金丝缠绕石墨条的步骤为，合金丝和石墨条由编织盘根机经8锭、18锭、24锭进行交叉套编形成绳状的石墨基材料，即石墨绳；将形成的石墨绳充填于柱状模具内，在压力为60吨下，常温经过5个小时压制形成成型的圆柱型、圆台型柔性密封件，其密度为1.4-1.5，硬度为HB80-90。在成型圆台型柔性密封件两端均包覆1.8mm厚度的紫铜皮，剩余的成型的圆柱型柔性密封件采用柔性钢丝网状包覆。实施例3：直接在市场购得现成的石墨条、纤维材料、合金丝；一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法，包括以下步骤：在石墨条和纤维材料中添加合金丝，添加方式有两种，其一为4根合金丝缠绕在石墨条表面和纤维材料表面；其二合金丝4根被包裹在石墨条内部和纤维材料内部；缠绕合金丝的石墨条或包裹单根合金丝的石墨条、纤维材料，按照重量份18：1的配比，在编线机上编织形成柔性石墨基材料，即石墨线。合金丝缠绕石墨条的步骤为，合金丝和石墨条由编织盘根机经8锭、18锭、24锭进行交叉套编形成绳状的石墨基材料，即石墨绳；将形成的石墨绳充填于柱状模具内，在压力为60吨下，常温经过4.5个小时压制形成成型的圆柱型、圆台型柔性密封件，其密度为1.4-1.5，硬度为HB80-90。在成型圆台型柔性密封件两端均包覆1.5mm厚度的紫铜皮，剩余的成型的圆柱型柔性密封件采用柔性钢丝网状包覆。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，非用以限定本专利技术的专利范围，其他运用本专利技术的专利精神的等效变化，均应俱属本专利技术的专利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法，包括以下步骤：首先准备好石墨条、纤维材料、合金丝；在石墨条和纤维材料中添加合金丝，添加方式有两种，其一为3‑5根合金丝缠绕在石墨条表面和纤维材料表面；其二合金丝3‑5根被包裹在石墨条内部和纤维材料内部；缠绕合金丝的石墨条或包裹单根合金丝的石墨条、纤维材料，按照重量份18：1的配比，在编线机上编织形成柔性石墨基材料，即石墨线。

【技术特征摘要】
1.一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法，包括以下步骤：首先准备好石墨条、纤维材料、合金丝；在石墨条和纤维材料中添加合金丝，添加方式有两种，其一为3-5根合金丝缠绕在石墨条表面和纤维材料表面；其二合金丝3-5根被包裹在石墨条内部和纤维材料内部；缠绕合金丝的石墨条或包裹单根合金丝的石墨条、纤维材料，按照重量份18：1的配比，在编线机上编织形成柔性石墨基材料，即石墨线。2.根据权利要求1所述的一种以石墨为基体的复合高温密封材料加工制造方法，其特征在于，合金丝缠绕石墨条的步骤为，合金丝和石墨条由编织盘根机经8锭、18锭、2...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文莉，高广启，张雷，岳振玉，孟庆鹏，王峰，金鑫，郝丽伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37