一、ARMACOR柱塞产品介绍

柱塞是注液设备的重要液压部件，也是生产作业中更换维修最频繁的液压部件，其性能的优劣直接影响到柱塞泵的工作效率和使用寿命。经调查，油田采油生产作业中，传统的柱塞使用寿命有一个半月、20天、甚至仅有20小时。

通过腐蚀试验，选用能够耐受腐蚀的合金材料作为柱塞基材，然后采用我公司已经非常成熟的非晶合金材料(ARMACOR)，在柱塞的工作面上做喷涂强化并打磨抛光处理，制造出目前市场上性价比最高的新型柱塞，如下图所示。

非晶合金材料表面在研磨时会产生90%以上的2~5微米的“Metamorphic”保护层（如下图所示），该保护层在具备耐磨性的同时还具备耐受酸碱腐蚀的能力，因此可使喷涂该材料的柱塞的使用寿命大幅延长，数据表明其寿命是传统柱塞4倍以上。

二、ARMACOR性能测试

1、硬度

2、耐腐蚀性

如图，浸泡腐蚀后，涂层表面均未发生明显的腐蚀破坏。

3、耐磨性

摩擦系数曲线 磨损参数：100N 5min; 1000N 55min；油润滑

结论：根据对ARMACOR材料性能的综合测试，其耐磨耐蚀性能优异，针对既存在磨损又有较高耐腐蚀性需求的设备零部件表面强化，将显示出远超传统材料的技术优势。

三、ARMACOR柱塞应用实例

目前，大庆采油、大港油田、长庆油田和胜利油田等单位对ARMACOR新型柱塞进行了运行试验，运行结果证明其使用寿命较传统柱塞提高了4倍以上，不但保证了设备的长期稳定运行，也大幅降低了更换柱塞的人力成本，同时减少了停机检修时间，使用ARMACOR新型柱塞的经济效益和社会效益十分明显。

应用单位：渤海石油装备（天津）中成机械制造有限公司

应用时间：2013.5-2014.6

采用304或者2Cr13不锈钢的基体，解決柱塞的防腐同题，表面电弧喷涂或者堆焊非晶态合金涂层，以非晶态合金材料独有的原子分布及结构特点，使柱塞表面具有优良的高硬度、耐磨和耐腐蚀等特殊性能。

1、第一次验证实验（华北油田采油三厂留北地热站）

该柱塞于20l3年5月2日开始进行产品验证应用，第一次验证试验为试用一根 Φ95mm柱塞，应用于华北油田采油三厂留北地热站。常规工艺柱塞使用寿命在60天左右，柱塞表面合金层破坏，形成沟槽，在柱塞的往复运动中，对填料的破坏速率明显増大，盘根的寿命下降到7天左右。由于该泵型配置柱塞尺寸较大，柱塞总成整体重量达53kg，在售后维修过程中，更换柱塞的工作强度比较大。

应用新型柱塞以后，服役寿命明显延长，同时延长了填料的使用寿命，减轻了工人维护的劳动强度。该试验柱塞最终服役寿命超过300天，为常规柱塞使用寿命的5倍，很好的验证了新型柱塞在低压力、大排量工况下的使用效果，获得了注水泵维护人员及华北油田用户的一致好评。

2、第二次验证实验（大港油田采油三厂小集注水站）

此次选取了大港油田采油三厂小集注水站，该注水站注水介质为含油污水，且含有大量细砂，水温在60℃左右。常规柱塞服役寿命一般在30天左右，部分柱塞泵柱塞的使用寿命甚至在15天左右，填料寿命基本部在7天左右。

此次试制5根Φ48mm柱塞，于2014年1月19日安装3根。新型柱塞服役后，寿命提升效果明显，其中一根服役126天后更换，其余两根使用寿命已超过150天，目前仍在服役。

新型柱塞平均寿命已达到常规柱塞寿命的5倍，且该数值仍在继续提升。同时，由于使用新型柱塞，填料的使用寿命提高到55天，达到常规柱塞填料使用寿命的8倍，售后维修成本效果显著，极大的减轻了工人的维修劳动强度。

3、第三次验证实验（大港油田采油一厂）

此次选取的两个注聚站，配置泵型为5ZJ-15/16型柱塞泵，柱塞直径Φ51mm，额定压力16MPa，额定排量20m3/h，输送介质为聚丙烯酰胺，配注高锰酸钾药剂，同时注聚站在药剂中添加稳定剂。

常规柱塞在使用30天以后，表面出现沟槽，并在柱塞中部区域伴有点蚀，表面合金层被破坏后，腐蚀速率増加明显，引起很严重的刺漏。新型柱塞于2014年3月5日在注聚站进行安装运转，截止到发稿已经使用超过110天，且仍在服役，运转情况良好。

经过多次的验证，新型柱塞的使用寿命均为常规柱塞使用寿命的4~5倍，使用效果完全达到了预期目标，试验结果充分验证了新型柱塞材料的优越性及工艺的先进性。鉴于新型柱塞在服役寿命上的巨大优势，同时还有劳动强度的降低、人工成本下降、停泵检修次数的减少等隐性优势，中成机械公司工业泵厂已经开始进行批量使用，值得推广使用。