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                  寧波材料所榮獲2022年度機械工業科學技術獎技術發明獎三等獎
                  作者:,日期:2022-11-23

                    近日,由中國科學院寧波材料技術與工程研究所和北京捷杰西石油設備有限公司、寧波伏爾肯科技股份有限公司、北京力合大科科技有限公司、中國石油集團油田技術服務有限公司組成的產學研用聯合創新團隊共同完成的“鉆完井復雜工況超高壓機械密封關鍵技術與工業化應用”成果榮獲2022年度機械工業科學技術獎技術發明獎三等獎。

                    在我國能源自主率提升戰略需求以及國家能源安全的迫切需要背景下,我國加大了對塔里木、四川、鄂爾多斯盆地和深海的石油勘探力度,急需能夠滿足超高壓、強振動、軸向顛震惡劣工況的新型機械密封沖管。項目團隊緊緊圍繞超深井鉆完井的需求,對機械密封沖管的關鍵材料和結構進行攻關,發明了使碳化硅陶瓷密封環增強增韌的高活性超細原料技術、碳化硼燒結助劑、類纖維體復相工藝和微裂紋原位彌合工藝等技術;提出了大尺寸超細納米晶金剛石薄膜制備技術以及與增強增韌碳化硅配副方案;研發了平衡式浮動結構機械密封沖管總成。解決了沖管的密封摩擦副材料的強度韌性和摩擦系數過高的問題,使機械密封沖管在耐高壓、抗沖擊、耐磨蝕和動態特性、可靠性、適用性上得到了大幅度提升。該技術成果在塔里木盆地的超深井鉆完井、川渝地區頁巖氣開采、海洋石油平臺鉆探等重大石油工程項目中得到了推廣應用,促進了現場“大鉆壓、大扭矩、大批量、高轉速、高排量”激進鉆井參數的應用,提高了鉆井機械鉆速,并創造了一批鉆井紀錄,獲得了應用單位的好評。

                    其中,中科院海洋新材料與應用技術重點實驗室功能碳素材料團隊李赫研究員帶領團隊針對碳化硅/碳化硅機械密封配副在干磨時摩擦系數高帶來的能耗上升和服役性能下降的問題,提出采用金剛石/碳化硅進行配副的方案,通過超細納米晶金剛石晶粒調控技術在碳化硅動環表面上沉積6~8微米厚的超細納米晶金剛石薄膜,結合超細納米晶金剛石表面精密研磨拋光技術顯著降低密封副之間的摩擦力,開發出低磨損高性能碳化硅/金剛石配副,提高了服役性能。

                    機械工業科學技術獎是由中國機械工業聯合會和中國機械工程學會共同設立并經國家科學技術部批準,在國家科技獎勵主管部門登記的面向全國機械行業的綜合性科技獎項,是我國機械工業領域最高的行業科學技術獎,在行業中具有較大的影響力和權威性。2022年度共評出授獎項目446項,其中技術發明獎25項。

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