Mitkä ovat pitkien akselipumppujen yleiset haasteet syvän hyvin tai alareolusovelluksissa

Erityisesti suunniteltuina pumppuvälineinä pitkän akselin pumppuja käytetään laajasti maanalaisissa työolosuhteissa, kuten syvällä hyvin pumppaus-, kaivoksen viemäröinti- ja offshore-alustoilla. Sen ainutlaatuinen pitkän akselin rakenne antaa pumpun rungon poimia tehokkaasti nesteitä syvälle maan alle, mutta se tuo myös monia teknisiä ja tekniikan haasteita. Näiden haasteiden syvä ymmärtäminen auttaa yrityksiä ja teknikkoja parantamaan laitteiden luotettavuutta ja toiminnan tehokkuutta ja varmistamaan hankkeen sujuvan edistymisen.

Akselin pituuden ja mekaanisen lujuuden haasteet
Syvä kaivo ympäristö vaatii pumpun akselin olevan riittävä pituus määritetyn pumppaussyvyyden saavuttamiseksi. Pitkien akselien pumppujen akselin pituus on yleensä paljon pidempi kuin tavallisten pumppujen. Akselin pituuden kasvaessa akselin jäykkyydestä ja stabiilisuudesta tulee avainkysymyksiä. Pitkät akselit ovat alttiita taivuttamiselle muodonmuutokset ja tärinä, mikä johtaa mekaaniseen väsymykseen tai jopa murtumaan, mikä vaikuttaa pumpun elämään ja turvalliseen toimintaan. Materiaalin valinnan, lämmönkäsittelyprosessin ja akselin halkaisijan suunnittelun on otettava huomioon sekä lujuus että joustavuus varmistaakseen, että se kestää suuria kuormia ja dynaamisia vaikutuksia.

Laakeri- ja tiivistysjärjestelmien monimutkaisuus
Pitkän akselin pumppujen laakerijärjestely on monimutkainen, ja pitkän akselin tukemiseksi tarvitaan usein useita laakereita. Laakerien on toimitettava luotettavasti korkeapaineessa, korkean lämpötilan, kosteassa ja jopa mutaisessa ympäristössä. Laakerin voitelusta tulee vaikea kohta. Syvien kaivojen veden laatu on monimutkainen ja voi sisältää syövyttäviä aineita ja epäpuhtauksia. Voiteluöljyn valinta ja tiivistysvaikutus vaikuttavat suoraan laakereiden elämään. Tiivistysjärjestelmässä on myös vakavia testejä. Akselin tiivisteen on estettävä nestemäistä vuotoa ja estämään epäpuhtaudet tunkeutumasta laakerialueelle. Yleisiä tiivistysmenetelmiä ovat mekaaniset tiivisteet ja pakkaustiivisteet, mutta tiivisteen vika on yksi pitkän akselin pumpun vikaan pääasiallisista syistä.

Tärinä- ja dynaamiset tasapainoongelmat
Johtuen pitkän akselin pumppu Akselin runko ja korkea juoksunopeus, värähtelyongelma on näkyvämpi. Tärinä ei vaikuta vain mekaanisten osien stabiilisuuteen, vaan myös vähentää pumpun työtehokkuutta ja käyttöikää. Maanalainen ympäristö on usein avaruusraja, ja asennusvirheet, laakerin kuluminen jne. Hävittävät värähtelyä. Tärinän seuranta ja dynaaminen tasapainotuskorjaus ovat keskeisiä teknisiä toimenpiteitä pitkien akselin pumppujen vakaan toiminnan ylläpitämiseksi. Asennuksen aikana koaksiaalisuutta ja aksiaalivälin on valvottava tiukasti, ja värähtelysignaalia on tarkkailtava säännöllisesti mekaanisten vikojen estämiseksi.

Lämpölaajennus ja lämpötilan hallinta
Syvien kaivojen ympäristön lämpötila voi olla korkea. Pitkän akselin pumpun käytön aikana akselin rungon ja pumpun rungon lämpötilat kokevat lämmönlaajennuksen, mikä johtaa aksiaalisten ja säteittäisten mittojen muutoksiin, mikä vaikuttaa laakerin esikuormitukseen ja tiivistymistehoon. Jos lämmön muodonmuutoksia ei säädetä kunnolla, se aiheuttaa laakerin ylikuormituksen, tiivistysaineen tai akselin ja pumpun kotelon hilloa. Suunnitellessa on tarpeen harkita lämpölaajennuksen kompensointirakennetta, valita korkean lämpötilan kestävät materiaalit ja suunnitella kohtuullinen jäähdytys- ja voitelujärjestelmä varmistaaksesi laitteiden vakaan toiminnan korkean lämpötilan ympäristössä.

Monimutkaiset asennus- ja huoltovaikeudet
Pitkäakseliset pumput ovat kooltaan suuria ja rakenteeltaan monimutkaisia, ja asennus vaatii korkean tarkkuuden paikannusta ja ammattimaisia laitteita. Syvän kaivojen ympäristöissä tila on kapea, rakennusolosuhteet ovat ankarat, asennussykli on pitkä ja virheenkorjaus on vaikeaa. Alakuljetuslaitteet ovat hankalat ylläpitää. Kun vika tapahtuu, huoltosykli on pitkä ja kustannukset ovat korkeat. Pumpun rungon suunnittelussa on harkittava purkamisen ja kunnossapidon helppoutta. Modulaarista rakennetta käytetään vähentämään purkamisen ja kokoonpanon aikaa, ja vian ehkäisy- ja päivittäinen huoltosuunnitelma valmistetaan etukäteen laitteiden toiminnan luotettavuuden parantamiseksi.

Nestemäisten ominaisuuksien vaikutus pumpun runkoon
Sypeistä kaivoista pumpattu neste sisältää yleensä lietettä, mineraalihiukkasia tai syövyttäviä komponentteja, jotka aiheuttavat kulumisen ja korroosion juoksupyörän, holkin ja pumpun tiivisteen. Pumpun kehon materiaalien ja pintakäsittelytekniikan valinta liittyy suoraan laitteiden kulumiseen ja korroosionkestävyyteen. Korkean kevytmetallamateriaalien, keraamisten pinnoitteiden, komposiittimateriaalien jne. Pumpun rungon korroosionkestävyyden parantamiseksi ja laitteiden käyttöikää pidentämään. Samanaikaisesti juoksupyörän rakenne on optimoitu vähentämään hiukkasten vaikutusta teriin ja pitämään kuljetustehokkuus.

Sähkö- ja ohjausjärjestelmien haasteet
Pitkäakseliset pumput ohjaavat yleensä etämoottorit, ja moottorin ja pumpun runko on kytketty pitkällä akselilla. Syvällä kaivoympäristöllä on korkeat vaatimukset moottorin suojatasolle, ja sähkölaitteiden on oltava vedenpitäviä ja räjähdyksenkestävää. Nykyinen vaikutus, ylikuormitussuojaus ja moottorin lämpötilan valvonta moottorin käynnistyksen ja toiminnan aikana vaativat kaikki täydellisen ohjausjärjestelmän tuen. Muuttuvan taajuuden nopeuden säätelytekniikkaa käytetään laajasti pitkän akselin pumppuissa pehmeän käynnistyksen, energiansäästön ja pumpun virtauksen säätelyn saavuttamiseksi ja järjestelmän yleisen suorituskyvyn parantamiseksi.