Črpalka Halliburton HT-400

Power End HT-400™ je pretvorno vozlišče, ki pretvarja rotacijsko mehansko energijo motorja v hidrostatični tlak. Njegova filozofija oblikovanja se osredotoča na osnovno metriko "visoke gostote moči". Z optimizacijo strukture z natančnostjo so naši inženirji dosegli stabilno izhodno podporo do 800 konjskih moči (HHP), hkrati pa ohranili omejitve teže za dviganje helikopterja ali namestitev v kompaktno vozilo.

Škatlasta struktura: Zmaga varilne tehnologije

Za razliko od običajnih ohišij iz litega železa ima HT-400™ visoko trdno jekleno varjeno konstrukcijo (zvar) za ohišje napajalne enote. Ta izbira zasnove je premišljena in temelji na temeljitem razumevanju mehanike zloma zaradi utrujenosti.

• Odpornost proti utrujenosti: telo črpalke je izpostavljeno intenzivnim cikličnim obremenitvam med operacijami lomljenja in cementiranja. Visok{1}}jeklene plošče po natančnem varjenju in toplotni obdelavi odpravijo notranje napetosti. V primerjavi z ulitimi strukturami izkazujejo večjo žilavost pri nateznih in strižnih napetostih, kar bistveno zmanjša tveganje za razpoke lupine.
• Prednosti lahke teže: Varjena konstrukcija inženirjem omogoča zmanjšanje debeline materiala na ne-obremenjenih-območjih, hkrati pa okrepi kritične obremenitve-točke, kot je ohišje ležaja. To omogoča, da HT-400™ ohrani izjemno strukturno togost, medtem ko ohrani svojo suho težo med 5.500 in 6.500 funtov (2.500–2.950 kg), odvisno od konfiguracije menjalnika. To je še posebej pomembno za platforme na morju ali prevoz s helikopterjem do oddaljenih vrtin.
• Konfiguracija levega-desnega pogona: ohišje HT-400™, oblikovano tako, da ustreza zapletenim razporeditvam razdelilnikov sodobnih tovornjakov za cementiranje in ploščadi za lomljenje, ponuja tako levo{3}}in desno-konfiguracijo pogona. Ta zrcalna zasnova omogoča namestitev dvojne-črpalke, kar optimizira izrabo prostora in hkrati poenostavi povezave pogonske gredi. Čeprav so notranje vrtljive komponente na splošno zamenljive, ohišje samo ni zamenljivo zaradi razlik v položajih lukenj za ležaje in pritrdilnih nog.

Sistem zobniškega prenosa: Natančno zmanjšanje in povečanje navora

Srce prenosa moči je v reduktorju polžastih zobnikov. HT-400™ uporablja to zasnovo namesto čelnih ali stožčastih zobnikov, predvsem zato, ker polžasti zobniki ponujajo izjemna enostopenjska redukcijska razmerja in gladko delovanje ter učinkovito absorbirajo pulzirajoče sunke iz povratnega gibanja bata. Nudimo dve vrhunski konfiguraciji zobnikov, prilagojeni različnim operativnim zahtevam:

1. Holroydov menjalnik (reduktorsko razmerje 8,6:1)

• Značilnosti oblikovanja: To je eno-obseg orodja. Polž iz kaljenega jekla poganja centrifugalno ulit fosfor{2}}bronasti zobniški obroč.
• Scenarij uporabe: Ta konfiguracija zagotavlja nazivno vhodno moč 600 BHP (zavornih konjskih moči), zaradi česar je-najprimernejša izbira za postopke cementiranja in zakisljevanja. Značilnosti mreže zobnega profila Holroyd zagotavljajo izjemno nizko-nadzor hitrosti, kar je bistveno za operacije, ki zahtevajo natančno upravljanje odvajanja cementa.
• Znanost o materialih: zobni obroč je izdelan iz posebne bronaste zlitine z odličnim zmanjševanjem trenja in zmožnostjo proti-zgoščevanja. Pod pogojem mejnega mazanja lahko bron kot žrtveni material učinkovito zaščiti drago jekleno polžasto orodje pred obrabo.

2. Komplet stožčastega pogona (prestavno razmerje 8,4:1)

• Značilnosti oblikovanja: Napredna dvojna{0}}obdajajoča zasnova vključuje polža-v obliki peščene ure, ki obkroža ukrivljenost zobnika, s čimer se občutno poveča število sočasno vpetih zob.
• Scenarij uporabe: Nazivna vhodna moč se poveča na 800 BHP. Zaradi te visoke nosilnosti je idealna izbira za visoke-obremenitve, dolgoročne-neprekinjene pogoje delovanja, kot so hidravlično lomljenje in operacije z navitimi cevmi.
• Prednosti novega zoba so naslednje: povečana kontaktna površina lahko razprši pritisk na površino zoba, močno zmanjša kontaktno napetost, podaljša življenjsko dobo zaradi utrujenosti in vzdrži trenutne skoke tlaka med operacijo lomljenja.

Sklop ročične gredi in ojnice: natančno srce pretvorbe gibanja

Pretvorba iz vrtenja v povratno gibanje poteka v mehanizmu motorne gredi in ojnice, ki je najbolj koncentrirano območje mehanskih obremenitev.

• Kovana ročična gred: ročična gred HT-400™ je kovana iz visoko-kakovostnega legiranega jekla in je podvržena popolni toplotni obdelavi s površinskim utrjevanjem. Njegove tri ročične gredi so razporejene pod faznim kotom 120-stopinj in ta tri-valjna zasnova optimizira dinamiko tekočine za enakomeren pretok, kar bistveno zmanjša nihanje tlaka v izpušnem kolektorju. Ročično gred podpirajo štirje glavni ležaji - dva zunanja in dva notranja. Ta štiritočkovna podporna struktura zmanjšuje upogibne deformacije pod velikimi obremenitvami in zagotavlja enakomerno porazdelitev napetosti po ležajih ojnic.
• Ojnica iz kovanega aluminija: To je kritična inženirska izbira. HT-400™ uporablja visoko trdne kovane ojnice iz aluminijeve zlitine namesto običajnih jeklenih.

.Prednost vztrajnosti: gostota aluminija je le-tretjina gostote jekla. Pri vhodnih vrtljajih do 2.400 vrt./min zmanjšanje vztrajnostne mase ojnice občutno zmanjša udarne obremenitve ročične gredi in ležajev, s čimer se izboljša mehanska učinkovitost.

.Upravljanje toplote: Odlična toplotna prevodnost aluminijeve zlitine lahko pomaga pri hitrem prenosu torne toplote, ki jo ustvari ležaj ročične gredi, in prepreči pregrevanje in okvaro ležaja.

.Zaščita pred okvarami: Pri ekstremni okvari mazanja se bo aluminijasta ojnica stopila ali zlomila pred kovano jekleno ročično gredjo, ki deluje kot "mehanska varovalka", s čimer ščiti dragocenejšo ročično gred in škatlo pred popolnim uničenjem.

• Križna glava in vodilna plošča: križna glava iz litega jekla se premika recipročno vzdolž jeklenih drsnikov, ki jo vodita dva zamenljiva bronasta čevlja. Drsniki so znotraj ohišja pritrjeni z inovativnim mehanizmom za raztezanje. Ta zasnova vzdrževalnemu osebju omogoča zamenjavo drsnikov, ne da bi razstavili ročično gred, hkrati pa omogoča natančen nadzor tekalne zračnosti križne glave (standardni razpon: 0,006-0,012 palcev) prek prilagoditev podložk, kar učinkovito preprečuje neusklajenost, ki jo povzroča obraba.

Sistem mazanja: posoda za suho olje in prisilno mazanje

HT-400™ ima sistem mazanja z mokrim koritom, pri čemer je mazalno olje shranjeno neposredno na dnu polžastega menjalnika.

• Vgrajena-črpalka za olje: Črpalko s polmesečnim zobnikom neposredno poganja polžasta gred. Ta zasnova zagotavlja, da je pretok olja sorazmeren s hitrostjo vrtenja črpalke, kar zagotavlja popolno mazanje kritičnih tornih parov v vseh pogojih delovanja.
• Sistem kroženja olja: mazalno olje se črpa iz posode za olje in gre najprej skozi cevni izmenjevalnik toplote (z uporabo hladilne tekočine motorja ali morske vode za uravnavanje temperature), da se ohrani optimalna viskoznost (običajno nad 40 stopinj F/4,4 stopinje za zagon, z visoko-nadzorom temperature med delovanjem). Olje nato teče skozi magnetni filter Schroeder in 25-mikronski fini filter.
• Zaščita filtra: Magnetni filter zajame železne opilke, ki nastanejo zaradi obrabe menjalnika, medtem ko papirni filter odstranjuje druge delce, ki onesnažujejo. Obvodni ventil sistema zagotavlja nemoten pretok olja, ko se filter zamaši ali je viskoznost olja za-hladen zagon previsoka, tudi če to začasno zmanjša učinkovitost filtracije za zaščito mehanskih komponent.
• Ključne točke mazanja: Tlačno olje se dovaja v kanal križne glave, potisni ležaj polža, glavni ležaj ročične gredi in maže veliki konec ojnice preko notranjega oljnega prehoda ročične gredi. Zatič križne glave (zapestni zatič) prejema mazivo z brizganjem ali mazanje pod pritiskom skozi izvrtan prehod za olje znotraj ojnice.

Hidravlični del, prva linija črpalnih operacij, se neposredno sooča z izzivi visokega tlaka, korozije in obrabe. Hidravlični del HT-400™ ima modularno tri{4}}valjno zasnovo, pri čemer je vsak bat povezan z ločeno glavo črpalke iz kovanega jekla. Ta modularna zasnova bistveno zmanjša stroške vzdrževanja – če pride do erozije cilindra, morajo uporabniki zamenjati le ta določen cilinder, ne da bi odstranili celoten hidravlični del.

Struktura: standardna in HCLE

Za prilagoditev različnim delovnim medijem smo razvili dve primarni geometriji pretočnih kanalov:

1. Standardni konec tekočine:

• Struktura: Sprejeta je zasnova prečne izvrtine, sesalni ventil in izpustni ventil pa sta nameščena navpično.
• Prednosti: zasnova je kompaktna, mrtva prostornina je majhna in izkoristek glasnosti je visok.
• Uporabnost: Zelo primeren za cementiranje, kisanje in splošno črpanje tekočin. Je najbolj ekonomična in učinkovita izbira za čiste tekočine ali operacije z nizkim deležem peska.
• Specifikacije: Združljivo z različnimi velikostmi bata, vključno s 3-3/8 ", 4", 4-1/2 ", 5" in 6", z največjo zmogljivostjo tlaka 20.000 psi.

2. Hidravlični konec HCLE (High Sand Ratio Low Erosion):

• Struktura: zasnova sprejme bodisi "luknjo v obliki T-" ali ravno-skozi konfiguracijo. Sesalni ventil in izpušni ventil sta glede na dinamiko tekočin optimalno razporejena, običajno poravnana v ravni črti ali z gladkim prehodom.
• Prednosti: občutno zmanjša turbulenco in vrtinčenje tekočine v votlini črpalke, s čimer zmanjša erozijsko obrabo telesa črpalke zaradi tekočine, ki vsebuje-pesek-hitre hitrosti (izpiranje).
• Uporabnost: Posebej zasnovan za hidravlično lomljenje (Frac), zlasti v zahtevnih pogojih, ki vključujejo propante z visoko-koncentracijo. Občutno podaljša življenjsko dobo glave črpalke pri transportu abrazivnih gošč.

Osnovni materiali in proizvodni procesi

Kot proizvajalec originalne opreme Halliburton vzdržuje skoraj-popolne standarde izbire materialov, da zagotovi, da lahko vsaka komponenta prenese ekstremne pogoje delovanja.

• Material telesa glave črpalke (4330V kovano jeklo):

.Izberemo predvsem AISI 4330V (jeklo iz zlitine niklja-kroma-molibdena, modificirano z vanadijem) kot material glave hidravlične končne črpalke.

.Tehnične prednosti: jeklo 4330V izkazuje vrhunsko kaljivost in udarno žilavost v primerjavi s standardnim jeklom 4140. Naš proizvodni proces uporablja tehnologijo vakuumskega razplinjevanja za zmanjšanje vsebnosti vodika in ne-kovinskih vključkov v jeklu, kar je ključnega pomena za preprečevanje nastanka razpok zaradi utrujenosti pod visokim-tlakom.

.Samodejno utrjevanje: Vse-visototlačne hidravlične enote so pred natančno obdelavo podvržene samodejnemu utrjevanju. Z uporabo ultra-visokega pritiska na notranjo votlino se kovinske stene plastično deformirajo, pri čemer ostanejo preostale tlačne napetosti po sprostitvi tlaka. Ta pred-napetost učinkovito prepreči natezno napetost, ki nastane med črpanjem, in večkrat podaljša življenjsko dobo črpalke.

• Ventili in sedeži:

.Materiali: Material je narejen iz SAE 8620 ali 20CrMnTi visokokakovostnega karburiziranega jekla.

Toplotna obdelava: Po globokem naogljičenju in kaljenju trdota površine doseže HRC 58-62, kar kaže izjemno odpornost proti obrabi. Jedro ohranja žilavost HRC 30-40, da prenese velike udarne obremenitve zaradi stotin udarcev sedeža ventila na minuto, kar preprečuje krhek zlom.

.Detajli zasnove: Zunanji obod sedeža ventila je običajno zasnovan z zožitvijo (npr. 1:4 ali podobno razmerje), ki temelji na zagozdenem učinku za doseganje samo-zaklepnega tesnjenja pod visokim pritiskom. Priložen je tudi O-obroč, ki preprečuje izpiranje.

• Bat:

.Colmonoy® premaz: Standardni bat ima jekleno osnovo s-navarjeno plastjo Colmonoy® 88 ali podobne superzlitine na osnovi niklja-. Ta zlitina kroma, bora, silicija in volframa se nanese na podlago z varjenjem z razprševanjem, pri čemer se doseže trdota HRC 60+. Prevleka ni samo-odporna na obrabo, temveč je zaradi visoke vsebnosti niklja tudi zelo{7}}odporna na korozijo na slano vodo in kisline.

.Keramični čepi: Za ekstremno korozivna ali zelo abrazivna okolja nudimo cirkonijeve keramične čepke. Kljub višji ceni in občutljivosti na toplotne udarce imajo ti čepi izjemno gladko površino in nizek koeficient trenja, kar znatno podaljša življenjsko dobo tesnila.

Distančna komponenta

Izolacijski okvir je most, ki povezuje napajalni in hidravlični konec, njegova odprta zasnova pa je zelo pomembna.

• Funkcija: Zagotavlja opazovalno okence, ki omogoča operaterjem, da vizualno pregledajo tesnilo bata (tesnilo) glede puščanja. Še pomembneje pa je, da fizično izolira obe komponenti in preprečuje, da bi korozivne tekočine za lomljenje ali cementna gošča vstopile v emulgirano mazalno olje-na strani motorja, s čimer se izognete katastrofalnim okvaram-na strani napajanja.
• model:

1. Model L-2 ima varjeno strukturo za večjo vzdržljivost, ki se običajno uporablja v konfiguracijah lomljenja 800HP.
2. Tip L-4 z 12 neodvisnimi podpornimi cevmi, pritrjenimi z vijaki, je lahka zasnova, ki se običajno uporablja v konfiguracijah cementiranja 600HP.

HT-400™ dokazuje izjemno vsestranskost s svojim obsežnim razponom delovanja. S preklopom na premere bata različnih velikosti lahko operaterji neopazno prehajajo med največjim tlakom in največjim premikom. Ta ena sama črpalka lahko izvaja visoko{6}}testiranje tlaka pri 20.000 psi in vbrizgavanje velike količine vode.

Podatkovni list o zmogljivosti (temelji na prestavnem razmerju 8,6:1, vrtljajih motorja 2.100 RPM)

Opomba: podatki so izračunani na podlagi 90-odstotne volumetrične učinkovitosti. Največja vhodna moč je omejena na 600 BHP (Holroyd gear) ali 800 BHP (Cone Drive gear).

Fizične mere in teža

Kompaktna zasnova HT-400™ omogoča brezhibno integracijo v različne sisteme,-vgrajene na vozila ali drsnike.

• Dolžina: približno 56 do 77 palcev (1422–1956 mm), odvisno od tega, ali je nameščen distančnik in vrste hidravličnega konca.
• Širina: približno 50 palcev (1270 mm).
• Višina: približno 47 palcev (1194 mm).
• Suha teža: približno 5500 funtov (2500 kg) do 6500 funtov (2950 kg). V primerjavi s črpalko Quintuplex istega razreda ponuja znatno prednost pri teži, kar zmanjšuje transportne stroške in obremenitev podvozja.

Kot proizvajalec originalne opreme razumemo, da zanesljivost opreme ni odvisna samo od zasnove, ampak tudi od ustreznega vzdrževanja in visoko{0}}kakovostnih komponent. V tem poglavju so navedene osnovne strategije vzdrževanja, ki temeljijo na priročniku za vzdrževanje in popravilo črpalke HT-400™.

Tesnilni sistem: pakiranje in tesnjenje

Visokotlačno tesnilo je najpogosteje zamenjan potrošni material pri delovanju črpalke.

• Sklop pakiranja:

1. Glavni obroč, ki je običajno izdelan iz HNBR ali brona, je nameščen na dnu tesnilnega sklopa, da zagotovi strukturno podporo.
2. Tlačni obroči: Tesnilni element jedra. Za standardne pogoje delovanja priporočamo kompozit nitrilne gume in bombažne tkanine. Za kisla ali visoko{2}}temperaturna okolja priporočamo Kevlar®-ojačen HNBR ali fluorokavčuk (Viton) ali celo PEEK, da prenese kemično erozijo in visoko-temperaturno lezenje.
3. Ženski adapter: zgornji tlačni obroč preprečuje iztiskanje tesnilnega materiala pod visokim pritiskom.

• Mazalno tesnilo: nahaja se znotraj matice tesnilne škatle in zagotavlja, da mazivo bata ostane v območju tesnila, da se prepreči suho trenje.
• Opomba za vzdrževanje: Ko nameščate novo embalažo, izvedite vd-. Uporabite čisto vodo in postopoma povečajte tlak do 2000 psi v korakih po 2000 psi. Vsako raven tlaka vzdržujte 20-30 minut in prilagajajte tesnilno tesnilo, dokler ne dosežete delovnega tlaka. Tesnilne uvodnice nikoli ne zaklenite vse naenkrat, saj lahko to povzroči pregrevanje in izgorelost.

Sklop ventilskega sistema: telo ventila in guma

• Ventilski vložki: tvorijo prvo obrambno črto za tesnjenje ventilov.

1. Poliuretan: Standardna rdeča ali rjava guma, primerna za gnojevko in cement na-vodni osnovi, z odlično odpornostjo proti obrabi in zgornjo delovno temperaturo približno 160 stopinj F (71 stopinj).
2. Visoko{0}}temperaturna zmes: Rumena ali bela guma, primerna za oljne-gnojne ali kislinske raztopine pri temperaturah do 200 stopinj F+.

• Vzmet: Uporabiti je treba vzmeti iz nerjavečega jekla, da preprečite korozijo in zlom. Upoštevajte smer namestitve stožčaste vzmeti za 5" in 6" glave črpalke: manjši konec mora biti obrnjen proti batu. V nasprotnem primeru se ventil morda ne bo popolnoma odprl.

Seznam priporočenih rezervnih delov (RSPL)

Za reševanje nujnih primerov na oddaljenih območjih strankam priporočamo, da imajo vedno pri sebi naslednje osnovne komplete rezervnih delov:

1. Paket potrošnega materiala na koncu tekočine: vključuje celoten komplet gume za lopatico, vzmet za lopatico, komplet embalaže, O-obroč in tesnilno blazinico za pokrov lopatice.
2. Rezervni deli so komplet ohišja rezervnega ventila in sedeža ventila ter rezervni bat.
3. Komplet za vzdrževanje agregata: Schroeder filter vložek, tesnilo pokrova menjalnika in oljno tesnilo polžaste gredi.

Indeks številk delov (primer)

Da bi strankam pomagali najti dele, spodaj navajamo referenčne številke za nekatere-komponente, ki so-nagnjene k obrabi:

• 4,5" lakirana guma (standardni poliuretan): Legacy št. 316.22049
• 4,5" rob (konični): Legacy No.316.22047
• Filtrirni vložek Schroeder: SAP št. 100021412 (K-25)
• Veliko pokrovno tesnilo na strani napajanja: SAP št. 100002810

Priljubljena oznake: črpalka halliburton ht-400, Kitajska črpalka halliburton ht-400 proizvajalci, dobavitelji, tovarna