Hva er de vanlige utfordringene med lange akselpumper i dype brønn- eller downhole -applikasjoner

Som et spesialdesignet pumpeutstyr, brukes lange skaftpumper mye i underjordiske arbeidsforhold som dyp brønnpumping, gruvedrenering og offshore-plattformer. Den unike langskakstrukturen gjør det mulig for pumpekroppen å trekke ut væsker dypt under jorden effektivt, men den gir også mange tekniske og ingeniørutfordringer. En dyp forståelse av disse utfordringene vil hjelpe selskaper og teknikere med å forbedre påliteligheten og driftseffektiviteten til utstyret og sikre en jevn fremgang i prosjektet.

Utfordringer med akselengde og mekanisk styrke
Dyp brønnmiljø krever at pumpeskaftet har tilstrekkelig lengde for å nå den spesifiserte pumpedybden. Skaftlengden på lange skaftpumper er vanligvis mye lenger enn for vanlige pumper. Når skaftlengden øker, blir akselens stivhet og stabilitet sentrale problemer. Lange sjakter er utsatt for å bøye deformasjon og vibrasjon, noe som resulterer i mekanisk tretthet eller til og med brudd, noe som påvirker pumpen og sikker drift. Materialvalget, varmebehandlingsprosessen og utformingen av akseldiameteren må ta hensyn til både styrke og elastisitet for å sikre at den tåler høye belastninger og dynamiske påvirkninger.

Kompleksiteten i lager- og tetningssystemer
Lagerarrangementet av lange skaftpumper er sammensatt, og flere lagre er ofte nødvendige for å støtte den lange akselen. Lagrene må fungere pålitelig i høyt trykk, høye temperatur, fuktige og til og med gjørmete miljøer. Bearingsmøring blir et vanskelig punkt. Vannkvaliteten på dype brønner er sammensatt og kan inneholde etsende stoffer og urenheter. Valg av smøreolje og tetningseffekten påvirker direkte lagrene. Tetningssystemet står også overfor alvorlige tester. Skaftforseglingen må forhindre flytende lekkasje og forhindre at urenheter invaderer lagerområdet. Vanlige tetningsmetoder inkluderer mekaniske tetninger og pakningsforseglinger, men tetningssvikt er en av hovedårsakene til svikt i lang akselpump.

Vibrasjon og dynamiske balanseproblemer
På grunn av lang akselpumpe Skaftkroppen og høy løpshastighet, vibrasjonsproblemet er mer fremtredende. Vibrasjon påvirker ikke bare stabiliteten til mekaniske deler, men reduserer også arbeidseffektiviteten og levetiden til pumpen. Det underjordiske miljøet er ofte plassbegrenset, og installasjonsfeil, bærende slitasje osv. Vil forverre vibrasjon. Vibrasjonsovervåking og dynamisk balanseringskorreksjon er viktige tekniske tiltak for å opprettholde den stabile driften av lange akselpumper. Under installasjonen må koaksialiteten og aksialklaringen kontrolleres strengt, og vibrasjonssignalet må overvåkes regelmessig for å forhindre mekaniske feil.

Termisk ekspansjon og temperaturstyring
Omgivelsestemperaturen til dype brønner kan være høy. Under driften av den lange akselpumpen vil skaftkroppen og pumpekroppen oppleve termisk ekspansjon, noe som resulterer i endringer i aksiale og radiale dimensjoner, noe som påvirker lagring av pengelasting og tetning. Hvis termisk deformasjon ikke er riktig kontrollert, vil det føre til å bære overbelastning, tetningssvikt eller skaft- og pumpekabinett. Når du designer, er det nødvendig å vurdere den termiske ekspansjonskompensasjonsstrukturen, velge høye temperaturresistente materialer og designe et rimelig kjøle- og smøresystem for å sikre stabil drift av utstyret i et miljø med høy temperatur.

Kompleks installasjons- og vedlikeholdsvansker
Pumper med lang aksel er store i størrelse og kompleks i struktur, og installasjon krever posisjonering og profesjonelt utstyr med høy presisjon. I dype brønnmiljøer er plassen smalt, konstruksjonsforholdene er tøffe, installasjonssyklusen er lang, og feilsøkingen er vanskelig. Downhole -utstyr er upraktisk å opprettholde. Når en feil oppstår, er vedlikeholdssyklusen lang og kostnadene er høy. Utformingen av pumpekroppen må vurdere enkel demontering og vedlikehold. Den modulære strukturen brukes til å redusere tiden for demontering og montering, og feilforebygging og daglige vedlikeholdsplan utarbeides på forhånd for å forbedre påliteligheten av utstyrsdrift.

Påvirkningen av flytende egenskaper på pumpekroppen
Væsken pumpet fra dype brønner inneholder vanligvis silt, mineralpartikler eller etsende komponenter, som forårsaker slitasje og korrosjon til pumpen, hylsen og tetningen til pumpen. Valg av pumpekroppsmaterialer og overflatebehandlingsteknologi er direkte relatert til slitasje og korrosjonsmotstand for utstyret. Legering av høyharderegeringer, keramiske belegg, komposittmaterialer osv. Brukes til å forbedre korrosjonsmotstanden til pumpekroppen og forlenge utstyrets levetid. Samtidig er løpehjulstrukturen optimalisert for å redusere virkningen av partikler på knivene og opprettholde formidlingseffektiviteten.

Utfordringer med elektriske og kontrollsystemer
Pumper med lange aksjer er vanligvis drevet av eksterne motorer, og motor- og pumpekroppen er forbundet med en lang aksel. Det dype brønnmiljøet har høye krav til beskyttelsesnivået på motoren, og det elektriske utstyret må være vanntett og eksplosjonssikker. Gjeldende påvirkning, overbelastningsbeskyttelse og overvåking av motoriske temperaturer under motorstart og drift krever alle støtte til et komplett kontrollsystem. Teknologi med variabel frekvenshastighetsregulering er mye brukt i lange akselpumper for å oppnå myk start, energisparing og pumpestrømningsregulering, og forbedre den generelle ytelsen til systemet.