משאבת בוץ Emsco FC-2200

משאבת בוץ Emsco FC-2200
פרטים:
זרימת תהליך: לאחר חיתוך מדויק וטיפול משופע, לוח הפלדה עובר ריתוך רב-על ידי רתכים מוסמכים. לאחר מכן על המסגרת כולה לעבור טיפול חום מלא (חישול) כדי למנוע מתחים שיוריים מהריתוך. שלב זה הוא קריטי, שכן מתחים שיוריים בשילוב עם מתחים תפעוליים במהלך פעולת המשאבה עלולים לגרום בקלות לסדיקת ריתוך.
שלח החקירה
תיאור
Accessories
שלח החקירה

תיאור מפורט של מפרטים טכניים סטנדרטיים של FC-2200

 

 

פרמטרי ליבה של ביצועים

פריט פרמטר

קֵיסָרִי

מֶטרִי

הערות טכניות והשלכות הנדסיות

כוח כניסה מדורג

2,200 HP

1,641 קילוואט

הספק מרבי בהפעלה רציפה

שבץ מדורג

100 - 105 SPM

100 - 105 סל"ד לדקה

מספר פעימות לדקה קובע את מהירות התגובה הדינמית של המשאבה.

אורך שבץ

15 אינץ'

381 מ"מ

עיצוב מהלך ארוך משפר את היעילות הנפחית ומפחית את הבלאי

לחץ עבודה מקסימלי

7,500 psi

51.7 MPa

תואם לציפיות צילינדר עד 4.5 אינץ' וקצה הידראולי בלחץ גבוה-

יחס הפחתת הילוכים

3.512 : 1

3.512 : 1

יחס העברה משופע טיפוסי מבטיח העברת מומנט חלקה.

קוטר הצינורית

12 אינץ'

304.8 מ"מ

חיבור האוגן ועיצוב-הקוטר הגדול נועדו להפחית את מהירות זרימת היניקה ולמנוע חלל.

קוטר של צינור פריקה

5-1/8 אינץ'

130 מ"מ

אוגני API 5000 או 10000, שנועדו לעמוד בדרישות פריקת לחץ גבוה-

גודל קופסא

ממשק API מס' 8

ממשק API מס' 8

גיאומטריית שסתומים סטנדרטית להחלפה גלובלית של חלקי חילוף

משקל כולל (בערך)

64,815 - 84,700 פאונד

29,400 - 38,400 ק"ג

המשקל הרטוב של הבסיס והאביזרים ישמש כתקן להובלה והרמה.

מידות חיצוניות (אורך)

209 אינץ'

5,308 מ"מ

אורך הבסיס לא כולל מנוע ומגן חגורה

מידות חיצוניות (רוחב)

113 אינץ'

2,870 מ"מ

רוחב בסיס

מידות חיצוניות (גובה)

75 - 86 אינץ'

1,905 - 2,184 מ"מ

כלול את שינוי הגובה של כרית האוויר.

 

עקומת ביצועי לחץ ותזוזה

טבלת ביצועים הידראולית של FC-2200 (מבוסס על 100 SPM מדורג שבץ)

הנתונים מחושבים על סמך 100% יעילות נפח ו-90% יעילות מכנית.

גודל צילינדר (אינץ')

לחץ פריקה מקסימלי (PSI)

תזוזה תיאורטית (GPM)

עקירה תיאורטית (LPM)

תרחישי יישום אופייניים

4.00"

7,500

474

1,794

בארות-עמוקות במיוחד, פעולות בוץ-בצפיפות גבוהה ופעולות השלמת באר

4.50"

7,500

532

2,014

דרישה ללחץ משאבה גבוה לקידוח באר עמוק

5.00"

6,161

658

2,491

נקודת שיווי משקל קונבנציונלית לקידוח באר עמוק

5.50"

5,000

794

3,005

8-1/2 אינץ' תצורה משותפת

6.00"

4,300

948

3,588

קטע הבאר האמצעי והעמוק, בהתחשב בעקירה ולחץ

6.50"

3,700

1,121

4,243

קטע 12-1/4 אינץ', עדיפות לעקירה

7.00"

3,200

1,313

4,970

דרישה לקידוח מהיר על פני השטח ודרישת מהירות החזרה של חור גדול

8.00"

2,400

1,715

6,492

פעולת שטח או פעולת שטיפה מיוחדת בקידוח גדול

9.00"

2,760

1,231 (ירידה)

4,660

נדיר ביותר. בדרך כלל דורש שימוש מופחת.

 

הרכבת כוח: תכנון הנדסי ומדעי החומרים

 

 

מבנה המתלה: הניצחון של טכנולוגיית הריתוך

בניגוד למסגרות היצוק הנפוצות במשאבות קטנות, ה-FC-2200 כולל מסגרת פלדה מרותכת בחוזק גבוה (Fabricated Steel Frame).

בחירת חומר: לוחית פלדה מבנית בעלת חוזק גבוה באיכות גבוהה, בעלת תכונות ריתוך מצוינות וקשיחות השפעה.

זרימת תהליך: לאחר חיתוך מדויק וטיפול משופע, לוח הפלדה עובר ריתוך רב-על ידי רתכים מוסמכים. לאחר מכן על המסגרת כולה לעבור טיפול חום מלא (חישול) כדי למנוע מתחים שיוריים מהריתוך. שלב זה הוא קריטי, שכן מתחים שיוריים בשילוב עם מתחים תפעוליים במהלך פעולת המשאבה עלולים לגרום בקלות לסדיקת ריתוך.

עיבוד שבבי מדויק: המסגרת המטופלת בחום- עוברת עיבוד- יחיד במכונת משעמם גדולה כדי להבטיח מקביליות וניצבות מוחלטת בין חור גל הארכובה לחור לוחית המנחה הצולבת. דיוק עיבוד זה קובע ישירות את שיעורי הבלאי של המיסב והראש הצולתי. על פי מדריך התחזוקה, להתאמה המרווחת בין הטבעת העמידה-לשחיקה לחור המסגרת יש דרישות סובלנות קפדניות (למשל, התאמה של 0.002 "-0.007") כדי להבטיח יישור נכון.

מכלול גל ארכובה: הקשיחות של פלדה מסגסוגת 4340

גל הארכובה הוא אחד החלקים היקרים והמורכבים ביותר במשאבת הבוץ. FC-2200 מאמץ את העיצוב של גל ארכובה אקסצנטרי עם פרזול אינטגרלי.

שדרוג חומר: בעוד שהתצורה הסטנדרטית משתמשת בדרך כלל בפלדת סגסוגת 4140, יצרני ציוד מקורי ממליצים לעתים קרובות על פלדת סגסוגת מוליבדן 4340 ניקל-כרום-(פלדת NCM) כדי להתמודד עם תנאי הפעלה קיצוניים.

4340 לעומת 4140: הוספה של ניקל לפלדה 4340 משפרת משמעותית את יכולת הכיבוי העמוקה שלה ואת קשיחות ההשפעה -בטמפרטורה נמוכה. משמעות הדבר היא שגם לאחר מיליוני מחזורי עומס כבדים-, לגלי ארכובה 4340 יש סיכון נמוך בהרבה לשבר עייפות בהשוואה לאלי ארכובה סטנדרטיים של 4140.

תכונות מבנה: הפרזול האינטגרלי מבטל את הממשק של גל הארכובה המשולב, ובכך מבטל את הסיכון להתרופפות. הגלגל האקסצנטרי מעובד ישירות על הציר ונתמך על ידי מיסב גלילה כדורי בקוטר- גדול. למיסב הזה יש פונקציית יישור- עצמית אוטומטית, שיכולה לפצות על העיוות האלסטי הקל של גל הארכובה בעומס כבד ולמנוע את ריכוז מתח הקצוות.

התקנת גלגלי שיניים: הגיר הגדול (Bull Gear) כולל בדרך כלל פרופיל שן אדרה, המונע אוטומטית כוחות צירים, מה שמאפשר למיסב להתמודד רק עם עומסים רדיאליים ובכך להאריך באופן משמעותי את חיי השירות שלו.

פיר פיניון

ציר הגלגלים, המשמש כנקודת נשיאת העומס הישיר- להעברת כוח, מחושל מפלדת סגסוגת- גבוהה. העיצוב שלה מאפשר הפעלה מהצד השמאלי או הימני של המשאבה, ומשפר את גמישות ההתקנה באתר-. בית המיסב משלב אטמי מבוך למניעת דליפת חומר סיכה וזיהום חיצוני.

ראש צולב ומוט מאריך

מכלול הראש הצולב אחראי על המרת תנועת הסיבוב של גל הארכובה לתנועה הדדית ליניארית טהורה, בידוד הכוח הרוחבי של המוט המחבר, והגנה על מוט הבוכנה ועל הצילינדר.

  • ראש צולב: עשוי מברזל רקיע או פלדה יצוקה, עם מובילים עליונים ותחתונים להחלפה. המדריכים מצופים בדרך כלל בסגסוגת בביט או בסגסוגת נחושת- עמידה בפני שחיקה מיוחדת כדי להפחית את החיכוך.
  • מוט פוני: מרכיב המפתח המחבר את ראש הצלב למוט הבוכנה.

תקן חומר: 35CrMo הוא בחירת החומר הסטנדרטית עבור OEM. פלדת מוליבדן בכרום- זו בעלת חוזק מתיחה גבוה במיוחד ועמידות בזחילה.

טיפול פני השטח: מוט הקשירה הבינוני, שמסתובב בתוך קופסת המלית, חייב לעבור ציפוי כרום קשיח וליטוש במראה-. ציפוי זה לא רק מבטיח מקדם חיכוך נמוך במיוחד, אלא גם מספק עמידות יוצאת דופן בפני קורוזיה, ומונע למעשה נזק לטבעת האיטום כתוצאה מהתזת תפוחים.

סוג חיבור: מוט הבוכנה מחובר באמצעות סוג מהדק, מה שמאפשר למוט הבוכנה יכולת ריכוז- עצמית קלה, כדי למנוע מהבוכנה להישחק עקב חוסר יישור קל

 

מערכת סיכה: אמצעי הגנה כפולים

כדי למנוע מהמנוע להישרף במהלך עשרות אלפי שעות פעילות, ה-FC-2200 כולל מערכת היברידית המשלבת שימון מאולץ ושימון התזה.

  • שימון מאולץ: משאבת שמן גיר חיצונית או פנימית מספקת שמן סיכה ישירות דרך הצנרת אל המיסב הראשי, מיסבי מוט החיבור ופין ראש צולב 2. המערכת משלבת מסנן ליירט זיהומים כגון שבבי מתכת.
  • עיצוב תא שיקוע: תא שיקוע ייעודי מותקן מתחת ללוחית ההובלה הצולבת. בהינתן הקרבה של אזור הראש הצולתי לקצה ההידראולי, הוא נוטה לזיהום על ידי בוצה או עיבוי. תא השקיעה משתמש בהפרדת כוח הכבידה כדי לאפשר למים ולזיהומים כבדים לשקוע, ולמנוע את זרימתם חזרה למיכל השמן הראשי וזיהום פוטנציאלי של מיסבי גל הארכובה.
  • בחירת שמן: אנו ממליצים על-שמני גיר בלחץ קיצוני באיכות גבוהה, כגון Shell Tellus 68/100 או Regal Oil R&O 150, כדי להתאים לטמפרטורות סביבה משתנות.

 

מכלול מסוף הידרודינמי: דינמיקה וחומרים של נוזלים בלחץ גבוה

 

 

עיצוב מודולרי: ישר-דרך ובצורת L-

ה-FC-2200 כולל שלושה מודולי צילינדר הידראוליים עצמאיים, המאפשרים תחזוקה מבלי להחליף את המערכת ההידראולית כולה כאשר מודול בודד נכשל, מה שמפחית משמעותית את עלויות התיקון.

תצורה מבנית: ה-FC-2200 המודרני משתמש בדרך כלל בעיצוב ** "Valve-over-Valve" (Valve-over-Valve)** או עיצוב בצורת L. שסתום היניקה ממוקם ישירות מתחת לשסתום הפריקה. סידור אנכי זה ממזער נפח מת, משפר את היעילות הנפחית ומבטיח זרימת נוזלים חלקה יותר, ובכך מפחית מערבולות ושחיקה.

דירוג לחץ: המודול הסטנדרטי מיועד ל-5,000 PSI, בעוד שהגרסה המשודרגת לפעולות באר עמוקות יכולה לעמוד ב-7,500 PSI.

מודול מדע החומרים: מ-4130 עד 35CrMo

מודול גליל הנוזל חייב לשאת את הלחץ הפנימי העצום, ולכן בחירת החומר חשובה מאוד.

סוג סטנדרטי (5000 PSI): מחושלים בדרך כלל מפלדה מסגסוגת AISI 4130 או 8620. חומרים אלה עוברים טיפולי נורמליזציה וחידוד, המציעים תכונות מכניות כוללות מצוינות ויכולת ריתוך.

גרסת-ביצועים גבוהים (7500 PSI): יש לבצע פרזול באמצעות פלדה מסגסוגת 35CrMo או 40CrMnMo. תהליך הפרזול מעדן את מבנה הגרגירים, מבטל פגמי יציקה (למשל, חללי נקבוביות והתכווצות), ויוצר זרימת סיבים לאורך כיוון הלחץ, וכתוצאה מכך חוזק עייפות יוצא דופן. מפרטי OEM אוסרים בהחלט על תיקוני ריתוך בגוף המודול, מכיוון שהאזור המושפע-החום עלול להפוך לנקודת התחלה של סדק עייפות.

הסבר מפורט על הטכנולוגיה לחלקים שבירים

תוחם דו-מתכתי

המעטפת מחושלת מפלדת פחמן בדרגה-גבוהה (למשל פלדה 45#) כדי לספק תמיכה מבנית.

  • בטנה: עשוי מברזל יצוק **גבוה-(High Chromium Iron)** דרך יציקה צנטריפוגלית, עם תכולת כרום שנעה בדרך כלל בין 26% ל-28%. המשטח הפנימי שטופל בחום משיג קשיות של HRC 60-65. קשיות יוצאת דופן זו מאפשרת לו לעמוד בפני שחיקה אינטנסיבית מאבקת בריט וחיתובי סלע.
  • דיוק עיבוד: החור הפנימי חייב לעבור השחזה כדי להשיג חלקות -כמו מראה, ובכך להפחית את החום שנוצר מחיכוך הבוכנה.

בוכנה ומוט בוכנה

ליבת בוכנה: פלדה מזויפת, המבטיחה ללא עיוות פלסטי בלחץ גבוה.

גומי איטום:

  • גומי ניטריל (NBR): מתאים לשתייה רגילה על בסיס מים-, טמפרטורת עבודה מתחת ל-120 מעלות.
  • פוליאוריטן (Urethane): עמידות מצוינת בפני קריעה ושחיקה, מתאים ליישומי לחץ- גבוה, אך אינו עמיד בחום.
  • גומי ניטריל מוגן (HNBR) משמש בסביבות בוץ-בטמפרטורה גבוהה או בסביבות בוץ המבוססות על נפט.
  • מוט הבוכנה מעוצב בשני חלקים ומחובר עם מוט הקשירה האמצעי באמצעות מהדק. פני השטח של מוט הבוכנה מכוסים אף הם או מצופים בכרום- כדי למנוע קורוזיה.

שסתום ומושב

  • תקן: השסתום מאמץ עיצוב **API 7K Full Open**. עיצוב זה כולל גוף שסתום עם רגלי מנחה בלבד וללא פיר מרכזי, המספק שטח ערוץ זרימה גדול והתנגדות נוזלים נמוכה.
  • חומר: גוף השסתום ומושב השסתום עשויים בדרך כלל מפלדה קרבורית 20CrMnTi או AISI 8620. עומק השכבה הקרבורית נשלט על 1.5-2.0 מ"מ, קשיות פני השטח היא HRC 58-62, והליבה שומרת על קשיחות גבוהה כדי לעמוד בעומס הפגיעה העצום כאשר השסתום יושב.
  • איטום: תוספות פוליאוריטן מספקות איטום ראשוני בלחץ נמוך, בעוד מגע חרוטי מתכתי מבטיח איטום ראשוני בלחץ גבוה.

 

תצורת מערכת עזר

 

 

מסיר יניקה

דגם ה-SD-8 מצויד בדרך כלל בשקית יניקת אוויר המיועדת לספוג תנודות אנרגיה קינטית בקו היניקה. למרות שמשאבת שלושת- הצילינדרים מספקת זרימה יציבה יחסית, היא עדיין מייצרת לחץ שלילי חולף במהלך מהלך היניקה. ה-SD-8 מפחית את לחץ היניקה באמצעות הרחבה והתכווצות של שק האוויר הפנימי שלו, ולמעשה מונע קוויטציה - אמצעי הגנה קריטי לרכיבים הפנימיים של המערכת ההידראולית.

משכך פעימות פליטה

המערכת משתמשת בדרך כלל בבולמים כדוריים PD-55 או KB-75. בקצה פריקת הלחץ הגבוה-, אפילו תנודות לחץ קלות עלולות לגרום לרעידות חמורות בצינורות למרחקים ארוכים. בולמים אלה, המלאים בחנקן בלחץ מראש, סופגים את שיא הלחץ ומפצים על לחץ השופל, תוך שמירה על תנודות בטווח של 5% כדי להגן על מנועים למטה ומכשירי MWD.

מערכת שטיפת תוחם

זוהי מערכת זרימת מים בלחץ נמוך- עצמאית, המונעת בדרך כלל על ידי משאבה צנטריפוגלית חשמלית קטנה.

  • פונקציה: הזרקת מי קירור (או נוזל קירור מעורבב עם מעכב חלודה) ברציפות לחלק האחורי של הבוכנה וצילינדר במהלך הפעולה.
  • חשיבות: החיכוך בין הבוכנה לציפוי הצילינדר יוצר חום משמעותי. אם לא מתפוגג מיד, גומי הבוכנה עלול להתרכך במהירות, לבעבע או אפילו להתלקח. שרטוטי ה-OEM מפרטים את פריסת צינור התזת נוזל הקירור כדי להבטיח כיסוי מלא של כל מהלך הבוכנה.

 

התקנת שסתום בטיחות

 

 

שסתום הבטיחות בלחץ גבוה חייב להיות מותקן על סעפת צינור הפריקה, שהיא מסוג סיכת גזירה או איפוס קפיץ.

  • יש להגדיר את לחץ הפתיחה ל-110% מהלחץ הנקוב של ציפוי הצילינדר. אסור להתקין שסתום עצירה ביציאה של שסתום הבטיחות. קו שחרור הלחץ חייב להיות ישר אל מיכל הבוץ ומקובע בחוזקה כדי למנוע מכוח התגובה של שחרור הלחץ לפגוע באנשים.

טבלת פתרון תקלות נפוצות

תופעת תקלות

סיבה אפשרית

Rx

תנודת הלחץ של המשאבה גדולה.

לחץ טעינה לא מתאים של כרית האוויר; דליפת אוויר בקו היניקה; אטם השסתום אינו הדוק

כוונן את לחץ כרית האוויר לכשני-שליש מלחץ העבודה; בדוק את אוגן היניקה; להחליף את גומי השסתום.

חיי בוכנה קצרים

בלאי של הדופן הפנימית של ציפוי הצילינדר, כשל בקירור ההתזה והבוכנה אינה קואקסיאלית עם ציפוי הצילינדר.

החלף את ציפוי הצילינדר; לנקות את צינור הריסוס; בדוק את חיבור המהדק והיישור בין מוט הקשר האמצעי למוט הבוכנה.

טמפרטורת השמן בחלק הכוח גבוהה מדי.

יותר מדי או מעט מדי שמן סיכה; צמיגות שמן שגויה; נושא נזק

התאם את מפלס השמן; החלף בשמן ה-OEM המומלץ-מסדרת Tellus או Regal; בדוק את מרווח המיסבים.

צליל הקשה חריג

השסתום מוטה עקב בלאי של שרוול ההובלה ומכסה ציפוי הצילינדר רופף.

החלף את תותב מוביל השסתום; הדק מחדש את בורגי מכסה הצילינדר (באמצעות מפתח מומנט)

דליפה של קופסת מילוי

הפס האמצעי מצופה בכרום- והציפוי מתקלף.

החלף את מוט הביניים; החלף את הסט השלם של אטמים

 

נספח: טבלת עזר מהיר של חלקי חילוף נפוצים

 

 

שם הרכיב

דוגמה למספר חלק OEM

מפרט חומר

מודול קצה הידראולי (פריקה)

TS-6323-0108-00

פלדה מחושלת 35CrMo

מודול קצה הידראולי (כניסה)

TS-6323-0109-00

פלדה מחושלת 35CrMo

מוט בוכנה

6323-0117-20

פלדה מסגסוגת קרבורית

מוט פוני

6200G93 / 6323-0088-00

35CrMo, ציפוי כרום קשיח

אטם צילינדר

AJO524SU

פוליאוריטן/ניטריל

חותם כובע

7602-0660-05

מפרק טבעת

 

תגיות פופולריות: emsco fc-2200 משאבת בוץ, סין emsco fc-2200 משאבת בוץ יצרנים, ספקים, מפעל

שלח החקירה