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橡胶硬度对轴向压缩距的影响

        轴向压缩距是聚氨酯密封胶胶筒的一个重要设计参数。封隔器在不同的坐封载荷下的轴向压缩距可以反映出聚氨酯密封胶胶筒材料的压缩率及聚氨酯密封胶胶筒在不同载荷下的变形状态，也是判断封隔器密封性能的重要参数。

        通过模拟封隔器坐封过程，对比了常规聚氨酯密封胶胶筒和记忆合金聚氨酯密封胶胶筒在不同橡胶硬度下的轴向压缩距，如图8所示。可见，橡胶硬度越大，聚氨酯密封胶胶筒的轴向压缩距越小，常规聚氨酯密封胶胶筒的轴向压缩距始终大于记忆合金自热解封聚氨酯密封胶胶筒轴向压缩距。类似图7中橡胶硬度对聚氨酯密封胶胶筒等效应力的影响，橡胶硬度IRHD70的记忆合金聚氨酯密封胶胶筒与橡胶硬度IRHD80的常规聚氨酯密封胶胶筒的轴向压缩距基本持平，橡胶硬度IRHD80的记忆合金聚氨酯密封胶胶筒与橡胶硬度IRHD90的常规聚氨酯密封胶胶筒的轴向压缩距基本持平，进一步印证了记忆合金C形环的加入使得聚氨酯密封胶胶筒整体硬度提升了IRHD10。

        以橡胶硬度90A的聚氨酯密封胶胶筒为例，进一步分析坐封载荷对常规封隔器聚氨酯密封胶胶筒和记忆合金封隔器聚氨酯密封胶胶筒密封性能的影响规律。

坐封载荷对接触应力的影响

        所示为不同坐封载荷下常规聚氨酯密封胶胶筒和记忆合金聚氨酯密封胶胶筒与套管间的接触应力分布。在70-110 kN坐封载荷下，常规聚氨酯密封胶胶筒和记忆合金聚氨酯密封胶胶筒与套管间的接触应力沿聚氨酯密封胶胶筒轴向坐标均先增大后减小。当坐封载荷在70-90 kN时，聚氨酯密封胶胶筒处于压缩阶段，由于记忆合金自热解封聚氨酯密封胶胶筒内部嵌入了合金C形环，增大了聚氨酯密封胶胶筒整体的硬度，聚氨酯密封胶胶筒难压缩，因此常规聚氨酯密封胶胶筒与套管间的接触应力大于记忆合金聚氨酯密封胶胶筒。当坐封载荷大于90 kN时，聚氨酯密封胶胶筒被压实，常规聚氨酯密封胶胶筒和记忆合金聚氨酯密封胶胶筒与套管间的接触应力沿聚氨酯密封胶胶筒轴向坐标变化趋势基本一致。从图中还可以看出，记忆合金聚氨酯密封胶胶筒的最大接触应力均大于常规聚氨酯密封胶胶筒，相较常规聚氨酯密封胶胶筒提高了15. 93%。因此，在相同坐封载荷下，记忆合金自热解封聚氨酯密封胶胶筒具有更好的密封性能，能够保证封隔器在井下正常工作。http://www.sdyuantai.net/