Bomba de fang Emsco FC-2200

Paràmetres bàsics de rendiment

corba de rendiment de pressió i desplaçament

Taula de rendiment hidràulic de FC-2200 (basat en una carrera nominal de 100 SPM)

Les dades es calculen en funció d'un 100% d'eficiència volumètrica i un 90% d'eficiència mecànica.

L'estructura del bastidor: la victòria de la tecnologia de soldadura

A diferència dels marcs de fosa que s'utilitzen habitualment en bombes petites, el FC-2200 inclou un marc d'acer soldat d'alta resistència (marc d'acer fabricat).

Selecció de material: placa d'acer estructural d'alta resistència de baixa aliatge d'alta qualitat, que té excel·lents propietats de soldadura i resistència a l'impacte.

Flux del procés: després d'un tall de precisió i un tractament de bisell, la placa d'acer se sotmet a una soldadura de múltiples-passes per part de soldadors certificats. Tot el marc ha de sotmetre's a un tractament tèrmic complet (recuit) per eliminar les tensions residuals de la soldadura. Aquest pas és crític, ja que les tensions residuals combinades amb les tensions operatives durant el funcionament de la bomba podrien causar fàcilment esquerdes de soldadura.

Mecanitzat de precisió: el marc-tractat tèrmicament se sotmet a un mecanitzat d'una-passa en una màquina mandrinada gran per garantir el paral·lelisme i la perpendicularitat absoluts entre el forat del cigonyal i el forat de la placa de guia de la creu. Aquesta precisió de mecanitzat determina directament les taxes de desgast del coixinet i la creu. Segons el manual de manteniment, l'ajust lliure entre l'anell -resistent al desgast i el forat del marc té requisits de tolerància estrictes (per exemple, 0,002 "-0,007") per garantir l'alineació correcta.

Muntatge del cigonyal: la duresa de l'acer d'aliatge 4340

El cigonyal és una de les peces més cares i complexes de la bomba de fang. FC-2200 adopta el disseny del cigonyal excèntric amb forja integral.

Actualització del material: tot i que la configuració estàndard sol utilitzar acer d'aliatge 4140, els OEM solen recomanar acer d'aliatge de níquel-crom-molibdè 4340 (acer NCM) per fer front a condicions de funcionament extremes.

4340 vs 4140: l'addició de níquel a l'acer 4340 millora significativament la seva capacitat d'extinció profunda i la seva resistència a l'impacte a baixa -temperatura. Això vol dir que fins i tot després de milions de cicles de càrrega intensa-, els cigonyals 4340 tenen un risc molt menor de fractura per fatiga en comparació amb els cigonyals estàndard 4140.

Característiques de l'estructura: La forja integral elimina la interfície del cigonyal combinat, eliminant així el risc d'afluixament. La roda excèntrica es mecanitza directament a l'eix i està suportada per un coixinet de rodets esfèrics de gran-diàmetre. Aquest coixinet té una funció d'auto-alineació automàtica, que pot compensar la lleugera deformació elàstica del cigonyal sota una càrrega pesada i evitar la concentració d'estrès de vora.

Instal·lació de l'engranatge: l'engranatge gran (Bull Gear) presenta normalment un perfil de dent d'espina de peix, que contraresta automàticament les forces axials, permetent que el coixinet només suporti càrregues radials i, per tant, allarga significativament la seva vida útil.

Arbre del pinyó

L'eix del pinyó, que serveix com a punt de suport de càrrega directa-per a la transmissió de potència, està forjat a partir d'acer aliat-d'alta resistència. El seu disseny permet el funcionament des del costat esquerre o dret de la bomba, millorant la-flexibilitat d'instal·lació al lloc. La carcassa del coixinet incorpora segells de laberint per evitar fuites de lubricant i contaminació externa.

Cruïlla i vareta d'extensió

El conjunt de la creu és l'encarregat de convertir el moviment de rotació del cigonyal en un moviment alternatiu lineal pur, aïllant la força lateral de la biela i protegint la barra del pistó i el revestiment del cilindre.

• Capçalera: Fabricada en ferro dúctil o acer fos, amb guies superiors i inferiors reemplaçables. Les guies solen estar revestides amb un aliatge Babbitt o un aliatge de coure resistent al desgast-per reduir la fricció.
• Vareta de poni: component clau que connecta la creu amb la tija del pistó.

Material estàndard: 35CrMo és l'opció de material estàndard per a OEM. Aquest acer al crom-molibdè té una resistència a la tracció i a la fluència extremadament alta.

Tractament de superfícies: la barra d'acoblament intermèdia, que es desplaça dins de la caixa del empassat, ha de patir un cromat dur i un polit-de mirall. Aquest recobriment no només garanteix un coeficient de fricció excepcionalment baix, sinó que també ofereix una resistència a la corrosió excepcional, evitant eficaçment el dany de l'anell de segellat per esquitxades de purins.

Tipus de connexió: la tija del pistó està connectada mitjançant un tipus de pinça, la qual cosa permet que la tija del pistó tingui una lleugera capacitat d'auto{0}}centratge, per evitar que el pistó es desgasti a causa d'una lleugera desalineació.

Sistema de lubricació: Dobles salvaguardes

Per evitar que el motor es cremi durant desenes de milers d'hores de funcionament, el FC-2200 inclou un sistema híbrid que combina la lubricació forçada i la lubricació per esquitxades.

• Lubricació forçada: una bomba d'oli d'engranatges externa o interna lliura oli lubricant directament a través de canonades fins al coixinet principal, els coixinets de la biela i el passador de la creu 2. El sistema incorpora un filtre per interceptar impureses com ara encenalls de metall.
• Disseny de la cambra de sedimentació: s'instal·la una cambra de sedimentació dedicada sota la placa de guia de la creu. Donada la proximitat de la zona de la creu a l'extrem hidràulic, és propensa a la contaminació per fangs o condensats. La cambra de decantació utilitza la separació per gravetat per permetre que l'aigua i els contaminants pesats s'assentin, evitant el seu retorn al dipòsit principal d'oli i la contaminació potencial dels coixinets del cigonyal.
• Selecció d'oli: recomanem olis d'engranatges de pressió extrema-d'alta qualitat, com ara Shell Tellus 68/100 o Regal Oil R&O 150, per adaptar-se a temperatures ambient variables.

Disseny modular: recte-i en forma de L-

El FC-2200 compta amb tres mòduls de cilindres hidràulics independents, que permeten el manteniment sense substituir tot el sistema hidràulic quan falla un únic mòdul, reduint significativament els costos de reparació.

Configuració estructural: el FC-2200 modern normalment utilitza una ** "vàlvula-sobre-vàlvula" (vàlvula-sobre-vàlvula)** o un disseny en forma de L. La vàlvula d'aspiració es col·loca directament sota la vàlvula de descàrrega. Aquesta disposició vertical minimitza el volum mort, millora l'eficiència volumètrica i assegura un flux de fluids més suau, reduint així els vòrtexs i l'erosió.

Classificació de pressió: el mòdul estàndard està dissenyat per a 5.000 PSI, mentre que la versió actualitzada per a operacions de pous profunds pot suportar 7.500 PSI.

Mòdul Ciència dels Materials: De 4130 a 35CrMo

El mòdul del cilindre de líquid ha de suportar la gran pressió interna, de manera que la selecció del material és molt important.

Tipus estàndard (5000 PSI): típicament forjat d'acer d'aliatge AISI 4130 o 8620. Aquests materials se sotmeten a tractaments de normalització i temperat, oferint excel·lents propietats mecàniques globals i soldabilitat.

Variant d'alt -rendiment (7500 PSI): la forja s'ha de fer amb acer d'aliatge 35CrMo o 40CrMnMo. El procés de forja perfecciona l'estructura del gra, elimina els defectes de colada (per exemple, porositat i cavitats de contracció) i crea un flux de fibra al llarg de la direcció de l'estrès, donant lloc a una resistència a la fatiga excepcional. Les especificacions de l'OEM prohibeixen estrictament les reparacions de soldadura al cos del mòdul, ja que la zona afectada per la calor-pot esdevenir un punt d'inici d'esquerdes per fatiga.

Explicació detallada de la tecnologia per a peces fràgils

Folre bi-metall

La carcassa està forjada amb acer al carboni d'-alta qualitat (p. ex., acer 45#) per proporcionar suport estructural.

• Folre: elaborat amb **ferro colat d'alt-crom (ferro amb alt crom)** mitjançant fosa centrífuga, amb un contingut de crom que normalment oscil·la entre el 26% i el 28%. La superfície interior-tractada tèrmicament aconsegueix una duresa de HRC 60-65. Aquesta duresa excepcional li permet suportar l'abrasió intensa de la pols de barita i els talls de roca.
• Precisió de processament: el forat interior s'ha de rectificar per aconseguir una suavitat-de mirall, reduint així la calor generada per la fricció del pistó.

pistó i barra del pistó

Nucli del pistó: acer forjat, que no garanteix cap deformació plàstica a alta pressió.

Goma de segellat:

• Cautxú nitril (NBR): apte per a purins convencionals a base d'aigua-, temperatura de funcionament inferior a 120 graus .
• Poliuretà (uretà): excel·lent resistència a l'esquinçament i a l'abrasió, adequat per a aplicacions d'alta-pressió, però no resistent a la calor-.
• El cautxú de nitril hidrogenat (HNBR) s'utilitza en pous profunds a -alta temperatura o en ambients de fang basats en petroli-.
• La barra del pistó està dissenyada en dues parts i es connecta amb la barra d'acoblament central mitjançant una pinça. La superfície de la barra del pistó també està cementada o cromada-per evitar la corrosió.

Vàlvula i seient

• Estàndard: la vàlvula adopta un disseny **API 7K Full Open**. Aquest disseny inclou un cos de vàlvula amb només potes de guia i sense eix central, proporcionant una gran àrea de canal de flux i una baixa resistència al fluid.
• Material: el cos de la vàlvula i el seient de la vàlvula solen estar fets d'acer carburat 20CrMnTi o AISI 8620. La profunditat de la capa carburada es controla a 1,5-2,0 mm, la duresa superficial és HRC 58-62 i el nucli manté una alta duresa per suportar l'enorme càrrega d'impacte quan la vàlvula està asseguda.
• Segellat: les insercions de poliuretà proporcionen un segellat inicial a baixa pressió, mentre que el contacte cònic de metall de precisió garanteix el segellat primari a alta pressió.

dessurgent d'aspiració

El model SD-8 normalment està equipat amb una bossa d'aspiració d'aire dissenyada per absorbir les fluctuacions d'energia cinètica a la línia d'aspiració. Tot i que la bomba de tres-cilindres ofereix un flux relativament estable, encara genera una pressió negativa transitòria durant la carrera d'aspiració. El SD-8 mitiga la pressió d'aspiració mitjançant l'expansió i la contracció del seu sac d'aire intern, evitant eficaçment la cavitació, una salvaguarda crítica per als components interns del sistema hidràulic.

Amortidor de pulsacions d'escapament

El sistema normalment utilitza amortidors esfèrics PD-55 o KB{-75. A l'extrem de descàrrega d'alta pressió-, fins i tot les petites fluctuacions de pressió poden provocar vibracions greus a les canonades de llarga distància. Aquests amortidors, plens de nitrogen prepressuritzat, absorbeixen la pressió màxima i compensen la pressió mínima, mantenint les fluctuacions dins del 5% per protegir els motors de fons i els instruments MWD.

Sistema de rentat de revestiment

Aquest és un sistema independent de circulació d'aigua a baixa pressió-, normalment accionat per una petita bomba centrífuga elèctrica.

• Funció: injecteu contínuament aigua de refrigeració (o refrigerant barrejat amb inhibidor d'òxid) a la part posterior del pistó i la camisa del cilindre durant el funcionament.
• Significat: la fricció entre el pistó i la camisa del cilindre genera calor substancial. Si no es dissipa ràpidament, la goma del pistó es pot estovar, bombollejar o fins i tot encendre-se ràpidament. Els dibuixos OEM detallen la disposició de la canonada d'esprai de refrigerant per garantir una cobertura total de tota la carrera del pistó.

La vàlvula de seguretat d'alta pressió s'ha d'instal·lar al col·lector de la canonada de descàrrega, que és del tipus de passador de cisalla o reinici de molla.

• La pressió d'obertura s'ha d'establir al 110% de la pressió nominal de la camisa del cilindre. Està prohibit instal·lar una vàlvula de tancament a la sortida de la vàlvula de seguretat. La línia d'alleujament de pressió ha d'anar directament al dipòsit de fang i fixada fermament per evitar que la força de reacció de l'alleujament de la pressió faci mal a les persones.

Taula de resolució de problemes comuns

Etiquetes populars: Bomba de fang emsco fc-2200, fabricants, proveïdors, fàbrica de bombes de fang emsco fc-2200 de la Xina