Título

DESGASTE DE HASTES POLIDAS DE AÇOS DE UNIDADE DE BOMBEIO SOB DESLIZAMENTO1ALTERNADO EM BORRACHA HNBR

WEAR OF POLISHED ROD STEELS UNDER RECIPROCATING SLIDING AGAINST HNBR RUBBER IN A STUFFING BOX OF A JACKPUMP

Autoria

Lima, Washington Batista de; Santos, Fillipe Oliveira dos P.; Martins, Ricardo de Medeiros; Ferreira, Mayara Suélly Cândido; Silva, Ruthilene Catarina Lima da; Medeiros, João Telésforo Nóbrega de

DOI

10.5151/2594-5327-15121

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Resumo

Avaliaram-se os mecanismos e taxas de desgaste de quatro combinações de aços de hastes metálicas polidas (API11B: aço AISI 316, AISI 1045, AISI 4140 e AISI 4142) e um pacote de retentores elastoméricos de HNBR confinados em uma caixa de engaxetamento de unidade de bombeio de petróleo. Os ensaios de deslizamento alternado foram executados em uma bancada instrumentada, buscando-se manter minimamente um filme lubrificante em regime de lubrificação EHD. A amplitude do curso era de 81/4 polegadas (209,6 mm). Foram utilizados como parâmetros na análise do desgaste: medidas pontuais da velocidade global de vibração [mm/s], dureza Shore A dos retentores, batida radial e rugosidade Ra das hastes polidas, antes e após cada ensaio. O mapeamento térmico polar desenvolvido para o contato metal-borracha sugeriu um desalinhamento do sistema, confirmado pela dispersão nas medidas de dureza da borracha após os ensaios. O método usado demonstrou ser capaz de evidenciar a resposta do dano causado ao sistema de vedação de unidade de bombeio de petróleo, sem interromper o funcionamento do sistema.

 

The wear rate and mechanisms of four metallic alloys (API 11B Standard: AISI 316, AISI 1045, AISI 4140 and ASI 4142 Steel) integrating the polished rods of jackpumps were evaluated after sliding against HNBR rubber into a stuffing box. The tribological pair included a thin lubricant film, resulting of the reciprocating motion of the steel rod, which characterized minimally an EHD lubrication regimen. The stroke length was 81/4 inch (209,6 mm). The analysis of wear was based on the overall vibration velocity [mm/s] during the testings, Shore A Hardness of the rubber, radial error and Surface Roughness Ra [μm] of the polished rod, before and after each test. The temperature measurement of hoop and radial directions, suggested a directional misalignment of the polished rod, confirmed by dispersion of hardness measurements of the rubber hardness after the tests. The developed approach produced some wear damage responses of the sealing system without the traditional maintenance stopping of the pumping system.

Palavras-chave

Desgaste; Engenharia de petróleo; Unidades de bombeio; Retentores; Hastes polidas.

Wear; Polished rod; jackpump; Seals.