[發明專利]電鍍非晶態鐵鎳鎢合金防腐耐磨抽油泵

無效

• 申請號: 200910018723.3
• 申請日: 2009-09-11
• 公開（公告）號: CN101666302A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 尤濱清;丁永杰;鄭海濱;李華孝;劉剛;丁永強;張軍;趙昆;黃俊平
• 申請（專利權）人: 勝利油田金島實業有限責任公司
• 主分類號: F04B15/04
• 分類號: F04B15/04;C25D3/56;C25D5/36;C25D5/50
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本發明涉及油田抽油泵技術領域，具體的講是一種電鍍非晶態鐵鎳鎢合金 防腐耐磨抽油泵。

背景技術

抽油泵主要由泵筒、柱塞、進油閥和出油閥組成。抽油泵在工作中靠抽油 機的拖動，柱塞在泵筒中上下往復運動。上沖程時，柱塞下部的出油閥關閉， 柱塞將泵筒中的原油推到泵筒外，同時下部形成真空，通過進油閥將油吸到泵 筒中來。下沖程時，進油閥關閉，油液通過柱塞及出油閥將油壓到上邊來，這 樣不停的上下運動，就把油不斷的抽吸到地面上來。由于國內油田開發大都已 到中后期開采，開發難度加大，油井環境介質不斷惡化，井液中含有CO₂、H₂S 和鹽水等腐蝕介質，還有砂粒等雜質，在這樣惡劣的環境下抽油泵每天要往復 工作上萬次，因此對抽油泵具有更高的硬度、耐磨、耐蝕等性能，從而滿足現 場使用的需要。泵筒是抽油泵最重要的部件，其價值占抽油泵總價值的60％以 上。泵筒的主要失效形式是磨損和腐蝕。

目前國內泵筒內壁處理工藝主要為鍍鉻、鎳磷鍍等。目前國內普遍采用的 鍍鉻方法，鍍鉻方法耐酸堿和硫化物，不耐鹽霧，耐磨性好，但六價鉻對環境 污染嚴重。鎳磷鍍耐堿，不耐酸，耐磨性一般，對環境也有污染。隨著國家對 環境的日益重視，亟待一種新的環保工藝來代替鍍鉻等工藝。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種具有良好的抗腐蝕、 疲勞性能和耐磨性能，且生產過程不污染環境的電鍍非晶態鐵鎳鎢合金防腐耐 油抽油泵。

其技術方案是：抽油泵主體結構包括泵筒、柱塞、進油閥和出油閥，在泵 筒內表面鍍有一層非晶態鐵鎳鎢防腐耐磨防護層。該防護層的厚度不低于75μ m。該防護層的電鍍步驟是：電解除油-清水清洗-刻蝕-去離子水清洗-電鍍 -水洗-熱處理；其中電解除油是在65-75℃的除油液中處理5-10分鐘，電流 密度5-10A/dm²；刻蝕是在NaNO₃溶液中電流密度5-10A/dm²，除去氧化膜，直至 暴露金屬本色；電鍍是采用鎢合金電鍍液，用氫氧化鈉或氨水調PH值7-8，溫 度≥70℃，電流密度5-10A/dm²，電鍍時間為3-4小時；熱處理是在500℃-600 ℃環境下保溫1.5小時。

所述的鎢合金電鍍液是按下列重量體積比的原料組成：主鹽硫酸鎳 15-25g/L、鎢酸鈉30-50g/L和硫酸亞鐵5-15g/L，并配以硼酸30g/L作為緩沖 劑，配以檸檬酸或檸檬酸鈉75-100g/L作為絡合劑，以及導電鹽硫酸鈉20-30 g/L。

本發明的優點是：電鍍非晶態鐵鎳鎢合金防腐耐磨抽油泵的泵筒內表面防 護層采用的是非晶態鐵鎳鎢合金鍍層，提高了抽油泵的使用壽命。由于非晶態 鐵鎳鎢合金鍍層具有長程無序、短程有序的特點，結構致密，各向同性，沒有 晶界、位錯和缺陷，具有顯微硬度高、耐酸堿腐蝕、耐磨性好，且與基底材料 結合力好的特點。而且該電鍍工藝是一種清潔的生產工藝，只需對產生的氨氣 稍作處理，環保處理費用小，不會污染環境。

附圖說明

附圖是一種實施例的結構示意圖；

附圖2是泵筒的截面放大示意圖。

具體實施方式：

如圖1所示，本發明一種電鍍非晶態鐵鎳鎢合金防腐耐磨抽油泵，主要結 構包括泵筒1、防護層2、柱塞3和進油閥4，其中柱塞上端連接出油罩，下部 設有出油閥。

參照附圖2在泵筒1內表面鍍有一層非晶態鐵鎳鎢防腐耐磨防護層2，防護 層的厚度不低于75μm。

抽油泵泵筒1的電鍍工藝流程為：電解除油-清水清洗-刻蝕-去離子水 清洗-電鍍-水洗-熱處理。電解除油是在70℃的除油液中處理5-10分鐘，電 流密度5-10A/dm²；刻蝕是在NaNO3溶液中處理5-10分鐘，電流密度5-10A/dm²， 除去氧化膜，暴露金屬本色，對基體腐蝕小。電鍍是采用鎢合金專用電鍍液， 主鹽硫酸鎳15-25g/L、鎢酸鈉30-50g/L、硫酸亞鐵5-15g/L，緩沖劑硼酸30g/L， 絡合劑檸檬酸或檸檬酸鈉75-100g/L，導電鹽硫酸鈉20-30g/L，氫氧化鈉或氨 水調PH值7-8，溫度≥70℃，電流密度5-10A/dm²，電鍍時間為3-4小時；熱處 理是在500℃-600℃環境下保溫1.5小時。

除油液

電鍍非晶態鐵鎳鎢合金防腐耐磨抽油泵在勝利油田大面積使用，獲得用戶 的高度評價。