润滑与密封

作者：王云龙，徐志刚，朱大胜，张艺，王智

单位：南京工程学院机械工程学院；南京市锅炉压力容器检验研究院；南京工业大学机械与动力工程学院,,南京工程学院机械工程学院,,南京工程学院机械工程学院,,南京工程学院机械工程学院,,南京工程学院机械工程学院,

关键词：冲蚀磨损;旋塞阀;压裂液;高压管汇;冲蚀速率

基金：国家自然科学基金项目 （52105191）；南京工程学院创新基金重大项目 （CKJA202101）

旋塞阀是压裂作业中连接高压管汇的重要部件，在长期使用过程中易受压裂液中固相颗粒的冲蚀影响，使 压裂管汇系统存在密封失效、泄漏等安全隐患，严重影响压裂作业的安全运行。针对旋塞阀冲蚀磨损问题，基于 DPM 模型，开展旋塞阀冲蚀磨损数值模拟研究，探究旋塞阀在不同工况下冲蚀磨损规律。结果表明：冲蚀磨损严重部位主 要位于阀芯内流道壁面、阀芯出口处直管内壁面和入口处密封面；阀芯开度在 25%~70% 范围内增大时，冲蚀速率呈减 小趋势，且在小开度范围变化时冲蚀程度变化剧烈；在一定范围内，冲蚀速率随颗粒粒径、压裂液流速和颗粒质量分 数的增加而增加，其中，相对颗粒粒径和颗粒质量分数变化，流速变化对冲蚀速率的影响更为明显。在实际使用中，可通过减少旋塞阀在小开度下作业时间，且通过有效手段降低压裂液的流速，以减少旋塞阀所受冲蚀程度。

来源：2026年第4期

《润滑与密封》期刊编辑部

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