Detaljan opis FC-2200 standardnih tehničkih specifikacija
Osnovni parametri izvedbe
|
Stavka parametra |
Carski |
metrički |
Tehničke napomene i inženjerske implikacije |
|
nazivna ulazna snaga |
2.200 KS |
1.641 kW |
Najveća nazivna snaga pri neprekidnom radu |
|
ocijenjeni hod |
100 - 105 SPM |
100 - 105 o/min |
Broj udaraca u minuti određuje dinamičku brzinu odziva pumpe. |
|
duljina udarca |
15 inča |
381 mm |
Dizajn dugog hoda poboljšava volumetrijsku učinkovitost i smanjuje trošenje |
|
maksimalni radni pritisak |
7500 psi |
51,7 MPa |
Kompatibilan s košuljicama cilindra do 4,5 inča i visoko{1}}hidrauličnim završetkom |
|
omjer redukcije prijenosa |
3.512 : 1 |
3.512 : 1 |
Tipičan omjer konusnog prijenosa osigurava gladak prijenos okretnog momenta. |
|
promjer kanile |
12 inča |
304,8 mm |
Prirubnički spoj i dizajn velikog-promjera dizajnirani su za smanjenje brzine usisnog protoka i sprječavanje kavitacije. |
|
promjer ispusne cijevi |
5-1/8 inča |
130 mm |
API 5000 ili 10000 prirubnice, dizajnirane da zadovolje-zahtjeve za pražnjenje visokog tlaka |
|
veličina kutije |
API #8 |
API #8 |
Standardizirana geometrija ventila za globalnu zamjenjivost rezervnih dijelova |
|
Ukupna težina (približno) |
64,815 - 84,700 lbs |
29,400 - 38,400 kg |
Mokra težina baze i pribora koristit će se kao standard za transport i podizanje. |
|
Vanjske dimenzije (duljina) |
209 inča |
5 308 mm |
Duljina baze isključujući zaštitu motora i remena |
|
Vanjske dimenzije (širina) |
113 inča |
2.870 mm |
Širina baze |
|
Vanjske dimenzije (visina) |
75 - 86 inča |
1,905 - 2,184 mm |
Uključite varijaciju visine zračnog jastuka. |
krivulja izvedbe tlaka i pomaka
Tablica hidrauličkih performansi FC-2200 (na temelju 100 SPM nominalnog hoda)
Podaci su izračunati na temelju 100% volumetrijske učinkovitosti i 90% mehaničke učinkovitosti.
|
Veličina košuljice cilindra (inči) |
Maksimalni tlak pražnjenja (PSI) |
Teorijski pomak (GPM) |
teorijski pomak (LPM) |
Tipični scenariji primjene |
|
4.00" |
7,500 |
474 |
1,794 |
Ultra{0}}duboke bušotine, operacije isplake visoke-gustoće i operacije završetka bušotina |
|
4.50" |
7,500 |
532 |
2,014 |
Zahtjev za visokim tlakom pumpe za duboko bušenje bunara |
|
5.00" |
6,161 |
658 |
2,491 |
Konvencionalna točka ravnoteže bušenja duboke bušotine |
|
5.50" |
5,000 |
794 |
3,005 |
Uobičajena konfiguracija dijela bušotine 8-1/2". |
|
6.00" |
4,300 |
948 |
3,588 |
Srednji i duboki dio bušotine, s obzirom na istisninu i tlak |
|
6.50" |
3,700 |
1,121 |
4,243 |
12-1/4" dio bušotine, prioritet pomaka |
|
7.00" |
3,200 |
1,313 |
4,970 |
Površinsko brzo bušenje i zahtjev za brzinu povrata velike bušotine |
|
8.00" |
2,400 |
1,715 |
6,492 |
površinski rad ili poseban postupak ispiranja u velikim bušotinama |
|
9.00" |
2,760 |
1,231 (smanjenje) |
4,660 |
Izuzetno rijetko. Obično zahtijeva smanjenu upotrebu. |
Sklop pogonskog sklopa: inženjerski dizajn i znanost o materijalima
Struktura nosača: Pobjeda tehnologije zavarivanja
Za razliku od lijevanih okvira koji se obično koriste u malim pumpama, FC-2200 ima zavareni čelični okvir visoke čvrstoće (Fabricirani čelični okvir).
Izbor materijala: visokokvalitetna niskolegirana čelična ploča visoke čvrstoće, koja ima izvrsna svojstva zavarivanja i udarnu žilavost.
Tijek procesa: nakon preciznog rezanja i obrade kosina, čelična ploča se podvrgava više{0}}zavarivanju od strane certificiranih zavarivača. Cijeli okvir tada mora biti podvrgnut potpunoj toplinskoj obradi (žarenju) kako bi se uklonili zaostali naponi od zavarivanja. Ovaj je korak kritičan jer zaostala naprezanja u kombinaciji s radnim naprezanjima tijekom rada pumpe mogu lako uzrokovati pucanje zavara.
Precizna strojna obrada: toplinski{0}}tretirani okvir podvrgava se obradi-u jednom prolazu na velikom stroju za bušenje kako bi se osigurala apsolutna paralelnost i okomitost između rupe radilice i rupe ploče za vođenje križne glave. Ova preciznost obrade izravno određuje stope trošenja ležaja i križne glave. Prema priručniku za održavanje, zazor između prstena -otpornog na habanje i otvora okvira ima stroge zahtjeve tolerancije (npr. 0,002 "-0,007" zazor) kako bi se osiguralo pravilno poravnanje.
Sklop koljenastog vratila: Žilavost 4340 legiranog čelika
Radilica je jedan od najskupljih i najsloženijih dijelova u blatnoj pumpi. FC-2200 usvaja dizajn ekscentrične radilice s integralnim kovanjem.
Nadogradnja materijala: Dok standardna konfiguracija obično koristi čelik od legure 4140, proizvođači originalne opreme često preporučuju čelik od legure nikla-kroma-molibdena 4340 (NCM čelik) za rukovanje ekstremnim radnim uvjetima.
4340 u odnosu na 4140: Dodavanje nikla čeliku 4340 značajno poboljšava njegovu sposobnost dubokog kaljenja i otpornost na niske-temperature. To znači da čak i nakon milijuna ciklusa teškog-opterećenja, 4340 radilice imaju mnogo manji rizik od loma uslijed zamora u usporedbi sa standardnim 4140 radilicama.
Značajke strukture: Integralno kovanje eliminira sučelje kombinirane radilice, čime se eliminira rizik od labavljenja. Ekscentrični kotač izravno se obrađuje na osovini i podupire sferični valjkasti ležaj velikog-promjera. Ovaj ležaj ima funkciju automatskog samo-poravnavanja, koja može kompenzirati blagu elastičnu deformaciju koljenastog vratila pod velikim opterećenjem i spriječiti koncentraciju rubnog naprezanja.
Instalacija zupčanika: Veliki zupčanik (Bull Gear) tipično ima profil zuba u obliku riblje kosti, koji se automatski suprotstavlja aksijalnim silama, dopuštajući ležaju da podnese samo radijalna opterećenja i time značajno produljuje njegov vijek trajanja.
Osovina zupčanika
Osovina zupčanika, koja služi kao izravna točka-nošenja opterećenja za prijenos snage, iskovana je od-legiranog čelika visoke čvrstoće. Njegov dizajn omogućuje rad s lijeve ili desne strane crpke, povećavajući-fleksibilnost instalacije na licu mjesta. Kućište ležaja uključuje labirintske brtve za sprječavanje curenja maziva i vanjske kontaminacije.
Križna glava i produžna šipka
Sklop križne glave odgovoran je za pretvaranje rotacijskog gibanja koljenastog vratila u čisto linearno klipno gibanje, izolirajući bočnu silu klipnjače i štiteći klipnjaču i košuljicu cilindra.
- Križna glava: Izrađena od nodularnog željeza ili lijevanog čelika, sa zamjenjivim gornjim i donjim vodilicama. Vodilice su obično obložene babit legurom ili posebnom legurom bakra-otpornom na habanje kako bi se smanjilo trenje.
- Pony šipka: ključna komponenta koja povezuje križnu glavu s klipnjačom.
Standardni materijal: 35CrMo je standardni izbor materijala za OEM. Ovaj krom-molibden čelik ima izuzetno visoku vlačnu čvrstoću i otpornost na puzanje.
Površinska obrada: Srednja spona, koja se klipno kreće unutar kutije za brtvljenje, mora biti podvrgnuta tvrdom kromiranju i zrcalno-poliranju. Ovaj premaz ne samo da osigurava iznimno nizak koeficijent trenja, već također pruža izvanrednu otpornost na koroziju, učinkovito sprječavajući oštećenje brtvenog prstena od prskanja gnojnice.
Vrsta spoja: klipnjača je spojena tipom stezaljke, što klipnjači omogućuje lagano samo{0}}centriranje, kako bi se spriječilo istrošenje klipa zbog malog odstupanja
Sustav podmazivanja: Dvostruka zaštita
Kako bi se spriječilo izgaranje motora tijekom desetaka tisuća sati rada, FC-2200 ima hibridni sustav koji kombinira prisilno podmazivanje i podmazivanje prskanjem.
- Prisilno podmazivanje: vanjska ili unutarnja uljna pumpa zupčanika dovodi ulje za podmazivanje izravno kroz cjevovod do glavnog ležaja, ležajeva klipnjače i osovinice križne glave 2. Sustav uključuje filtar za hvatanje nečistoća kao što su metalne strugotine.
- Dizajn komore za taloženje: Namjenska komora za taloženje ugrađena je ispod ploče za vođenje križne glave. S obzirom na blizinu područja križne glave hidrauličkom kraju, ono je sklono onečišćenju muljem ili kondenzatom. Komora za taloženje koristi gravitacijsko odvajanje kako bi omogućila taloženje vode i teških zagađivača, sprječavajući njihov povratni tok u glavni spremnik ulja i potencijalnu kontaminaciju ležajeva radilice.
- Izbor ulja: preporučujemo visoko{0}}kvalitetna ulja za mjenjače pod ekstremnim pritiskom, kao što su Shell Tellus 68/100 ili Regal Oil R&O 150, za prilagođavanje različitim temperaturama okoline.
Sklop hidrodinamičkog terminala: dinamika fluida pod visokim pritiskom i materijali
Modularni dizajn: ravan-prolazni i L-oblik
FC-2200 ima tri neovisna modula hidrauličkog cilindra, što omogućuje održavanje bez zamjene cijelog hidrauličkog sustava u slučaju kvara jednog modula, značajno smanjujući troškove popravka.
Strukturna konfiguracija: moderni FC-2200 obično koristi ** "Ventil-iznad-ventil" (Ventil-iznad-ventil)** ili dizajn u obliku slova L. Usisni ventil nalazi se neposredno ispod ispusnog ventila. Ovaj vertikalni raspored minimalizira mrtvi volumen, povećava volumetrijsku učinkovitost i osigurava glatkiji protok tekućine, čime se smanjuju vrtlozi i erozija.
Oznaka tlaka: standardni modul dizajniran je za 5000 PSI, dok nadograđena verzija za rad na dubokim bušotinama može izdržati 7500 PSI.
Modul Znanost o materijalima: od 4130 do 35CrMo
Modul cilindra s tekućinom mora podnijeti veliki unutarnji tlak, stoga je odabir materijala vrlo važan.
Standardni tip (5000 PSI): obično kovan od AISI 4130 ili 8620 legiranog čelika. Ovi materijali prolaze kroz tretmane normalizacije i kaljenja, nudeći izvrsna ukupna mehanička svojstva i zavarljivost.
Varijanta-visokih performansi (7500 PSI): Kovanje se mora izvesti pomoću 35CrMo ili 40CrMnMo legiranog čelika. Proces kovanja pročišćava strukturu zrna, eliminira nedostatke lijevanja (npr. šupljine zbog poroznosti i skupljanja) i stvara strujanje vlakana duž smjera naprezanja, što rezultira iznimnom čvrstoćom na zamor. Specifikacije OEM-a strogo zabranjuju popravke zavarivanjem na tijelu modula, budući da zona-zahvaćena toplinom može postati točka nastanka pukotina uslijed zamora.
Detaljno objašnjenje tehnologije za lomljive dijelove
Bi-metalna obloga
Oklop je iskovan od visoko-ugljičnog čelika (npr. čelik 45#) kako bi pružio strukturnu potporu.
- Obloga: Izrađena od **-kromnog lijevanog željeza (High Chromium Iron)** centrifugalnim lijevanjem, sa sadržajem kroma koji se obično kreće od 26% do 28%. Toplinski-obrađena unutarnja površina postiže tvrdoću od HRC 60-65. Ova iznimna tvrdoća omogućuje mu da izdrži intenzivnu abraziju od baritnog praha i krhotina kamenja.
- Preciznost obrade: Unutarnji otvor mora biti podvrgnut brušenju kako bi se postigla zrcalna-glatkoća, čime se smanjuje toplina koju stvara trenje klipa.
klip i klipnjača
Jezgra klipa: kovani čelik, osiguravajući da nema plastične deformacije pod visokim pritiskom.
Brtvena guma:
- Nitrilna guma (NBR): Prikladna za konvencionalnu otopinu-na bazi vode, radna temperatura ispod 120 stupnjeva.
- Poliuretan (uretan): Izvrsna otpornost na habanje i habanje, prikladan za primjene pod visokim-tlakom, ali nije otporan-na toplinu.
- Hidrogenirana nitrilna guma (HNBR) koristi se u dubokim bušotinama-na visokim-temperaturama ili okruženjima isplake na bazi nafte-.
- Klipnjača je izvedena u dva dijela i spojena stezaljkom sa srednjom sponom. Površina klipnjače također je naugljičena ili kromirana-da bi se spriječila korozija.
Ventil i sjedište
- Standard: Ventil ima **API 7K Full Open** dizajn. Ovaj dizajn ima tijelo ventila samo s krakovima za vođenje i bez središnje osovine, što pruža veliku površinu kanala protoka i mali otpor tekućine.
- Materijal: Tijelo ventila i sjedište ventila obično su izrađeni od 20CrMnTi ili AISI 8620 karburiziranog čelika. Dubina karburiziranog sloja kontrolirana je na 1,5-2,0 mm, površinska tvrdoća je HRC 58-62, a jezgra održava visoku žilavost kako bi izdržala veliko udarno opterećenje kada je ventil postavljen.
- Brtvljenje: poliuretanski umetci osiguravaju početno brtvljenje pod niskim tlakom, dok precizni metalni stožasti kontakt osigurava primarno brtvljenje pod visokim tlakom.
Konfiguracija pomoćnog sustava
usisni desurger
Model SD-8 obično je opremljen vrećom za usisavanje zraka dizajniranom da apsorbira fluktuacije kinetičke energije u usisnom vodu. Iako tro-cilindrična pumpa daje relativno stabilan protok, ona i dalje stvara prolazni negativni tlak tijekom usisnog takta. SD-8 umanjuje usisni tlak kroz širenje i skupljanje svoje unutarnje zračne vrećice, učinkovito sprječavajući kavitaciju - ključnu zaštitu za unutarnje komponente hidrauličkog sustava.
Prigušivač pulsiranja ispušnih plinova
Sustav obično koristi sferne prigušivače PD-55 ili KB-75. Na visokotlačnom-kraju pražnjenja, čak i manje fluktuacije tlaka mogu uzrokovati ozbiljne vibracije u cjevovodima velike udaljenosti. Ovi prigušivači, ispunjeni predtlačenim dušikom, apsorbiraju vršni tlak i kompenziraju donji tlak, zadržavajući fluktuacije unutar 5% kako bi zaštitili bušotine motore i MWD instrumente.
Sustav pranja obloge
Ovo je neovisni nisko{0}}tlačni sustav cirkulacije vode, obično pokretan malom električnom centrifugalnom pumpom.
- Funkcija: Kontinuirano ubrizgavajte vodu za hlađenje (ili rashladno sredstvo pomiješano s inhibitorom hrđe) u stražnji dio klipa i košuljice cilindra tijekom rada.
- Značaj: Trenje između klipa i košuljice cilindra stvara značajnu toplinu. Ako se odmah ne rasprši, guma klipa može brzo omekšati, stvoriti mjehuriće ili se čak zapaliti. OEM crteži detaljno opisuju raspored cijevi za rashladno sredstvo kako bi se osigurala potpuna pokrivenost cijelog hoda klipa.
Ugradnja sigurnosnog ventila
Visokotlačni sigurnosni ventil mora se ugraditi na razvodnik ispusne cijevi, koji je tipa smične osovine ili opruge za ponovno postavljanje.
- Tlak otvaranja treba postaviti na 110% nazivnog tlaka košuljice cilindra. Zabranjeno je ugraditi zaporni ventil na izlaz sigurnosnog ventila. Cev za rasterećenje tlaka mora biti ravna prema spremniku blata i čvrsto učvršćena kako bi se spriječilo ozljeđivanje ljudi zbog sile reakcije rasterećenja tlaka.
Tablica za rješavanje uobičajenih kvarova
|
fenomen kvara |
Mogući razlog |
Rx |
|
Fluktuacije tlaka pumpe su velike. |
Neodgovarajući predtlak zračnog jastuka; propuštanje zraka u usisnom vodu; brtva ventila nije zategnuta |
Prilagodite tlak zračnog jastuka na otprilike dvije-trećine radnog tlaka; pregledajte usisnu prirubnicu; zamijenite gumu ventila. |
|
kratak vijek trajanja klipa |
Istrošenost unutarnje stijenke košuljice cilindra, kvar hlađenja sprejom, a klip nije koaksijalan s košuljicom cilindra |
Zamijenite košuljicu cilindra; očistite cijev za prskanje; provjerite spoj stezaljke i poravnanje između srednje spone i klipnjače. |
|
Temperatura ulja u pogonskom dijelu je previsoka. |
Previše ili premalo ulja za podmazivanje; netočna viskoznost ulja; oštećenje ležaja |
Podesite razinu ulja; zamijenite OEM-preporučenim uljem serije Tellus ili Regal; provjerite zazor ležaja. |
|
abnormalni udarni zvuk |
Ventil je nakošen zbog istrošenosti vodeće čahure, a poklopac košuljice cilindra je labav. |
Zamijenite čahuru vodilice ventila; ponovno zategnite vijke poklopca košuljice cilindra (koristeći moment ključ) |
|
curenje kutije za brtvljenje |
Srednja šipka je kromirana-i premaz se ljušti. |
Zamijenite međušipku; zamijenite cijeli set brtvila |
Dodatak: Brza referentna tablica uobičajenih rezervnih dijelova
|
Naziv komponente |
Primjer OEM broja dijela |
Specifikacije materijala |
|
hidraulički završni modul (pražnjenje) |
TS-6323-0108-00 |
35CrMo kovani čelik |
|
hidraulički završni modul (ulaz) |
TS-6323-0109-00 |
35CrMo kovani čelik |
|
Klipnjača |
6323-0117-20 |
karburizirani legirani čelik |
|
Poni štap |
6200G93 / 6323-0088-00 |
35CrMo, tvrdo kromiranje |
|
brtva košuljice cilindra |
AJO524SU |
poliuretan/nitril |
|
zatvarač poklopca |
7602-0660-05 |
prstenasti spoj |
Popularni tagovi: emsco fc-2200 blatna pumpa, Kina emsco fc-2200 blatna pumpa proizvođači, dobavljači, tvornica
