用于流体端应用的阀座和阀组件制造技术

本发明专利技术题为“用于流体端应用的阀座和阀组件”。在一个方面，本文描述了阀座，所述阀座的结构和设计解决了阀座在流体端中进行安装和操作期间遇到的退化应力。在一些实施方案中，用于流体端的阀座包括用于插入所述流体端的流体通道中的第一节段以及从所述第一节段纵向延伸的第二节段，所述第二节段的外径大于所述第一节段的外径。所述第二节段还包括截头圆锥形阀配合表面，其中所述第二节段被包围在环中，从而将压缩应力条件赋予所述第二节段。

Seats and Valve Assemblies for Fluid End Applications

【技术实现步骤摘要】
用于流体端应用的阀座和阀组件
本专利技术涉及用于流体端应用的阀座和阀组件，并且具体涉及包括烧结硬质碳化物部件的阀座。
技术介绍
阀和相关的阀组件在高压泵的流体端中起着关键作用，所述高压泵在多个气缸中包含正排量活塞。由于阀体和阀座之间的高压和周期性冲击，阀的操作环境通常很严峻。这些严峻的操作条件会导致阀组件的过早出现故障和/或泄漏。此外，通过流体端并且接触阀组件的流体可包括来自水力压裂操作的高水平颗粒物质。在水力压裂中，在来自井的水压被释放之后，使用颗粒浆料来维持地质构造中的裂缝开口。在一些实施方案中，由于氧化铝相对于二氧化硅颗粒或砂具有较高的压缩强度，因此在浆料中使用氧化铝颗粒。颗粒浆料可对阀和阀座的接触表面产生显著的磨损。另外，浆料颗粒可陷入阀密封循环中，从而导致阀组件的性能进一步下降。鉴于这些问题，已经用各种坚硬和耐磨的材料(包括硬质碳化物)来制成阀座。虽然碳化物阀座表现出高硬度和耐磨性，但是由于因安装和拆卸力、应用负载以及与流体端的压力配合在碳化物中引起的应力，碳化物阀座可能会偶尔发生灾难性故障。
技术实现思路
在一个方面，本文描述了阀座，所述阀座的结构和设计解决了阀座在流体端中进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流体端的阀座，包括：第一节段，所述第一节段用于插入所述流体端的流体通道中；和第二节段，所述第二节段从所述第一节段纵向延伸，所述第二节段的外径大于所述第一节段的外径并且包括截头圆锥形阀配合表面，其中所述第二节段被包围在环中，从而将压缩应力条件赋予所述第二节段。

【技术特征摘要】
2018.01.19 US 15/875,7581.一种用于流体端的阀座，包括：第一节段，所述第一节段用于插入所述流体端的流体通道中；和第二节段，所述第二节段从所述第一节段纵向延伸，所述第二节段的外径大于所述第一节段的外径并且包括截头圆锥形阀配合表面，其中所述第二节段被包围在环中，从而将压缩应力条件赋予所述第二节段。2.根据权利要求1所述的阀座，其中所述环具有与所述第二节段的外表面同心的布置。3.根据权利要求1所述的阀座，其中所述环包括金属或合金。4.根据权利要求1所述的阀座，其中所述环位于所述截头圆锥形阀配合表面的外部。5.根据权利要求1所述的阀座，其中所述第二节段包括烧结硬质碳化物。6.根据权利要求1所述的阀座，还包括所述第一节段和所述第二节段之间的肩部。7.根据权利要求6所述的阀座，其中所述环至少部分地覆盖所述肩部。8.根据权利要求5所述的阀座，其中所述烧结硬质碳化物的压缩残余应力为至少1GPa。9.根据权利要求5所述的阀座，其中所述第一节段包括所述烧结硬质碳化物。10.根据权利要求5所述的阀座，其中所述阀座配合表面至少部分地由所述烧结硬质碳化物形成。11.根据权利要求10所述的阀座，其中所述阀配合表面的所述烧结硬质碳化物被机械加工。12.根据权利要求11所述的阀座，其中所述阀配合表面的所述烧结硬质碳化物的平均表面粗糙度Ra为1-15μm。13.根据权利要求10所述的阀座，其中所述阀配合表面的所述烧结硬质碳化物为镶嵌环的形式。14.根据权利要求1所述的阀座，其中所述第一节段和所述第二节段由不同组成的烧结硬质碳化物形成。15.根据权利要求1所述的阀座，其中所述第二节段由具有沿所述第二节段的厚度的组成梯度的烧结硬质碳化物形成。16.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：C巴特科维雅克，R斯塔克，M凯利，J布罗斯纳安，
申请(专利权)人：肯纳金属公司，
类型：发明
国别省市：美国,US