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速看!泥浆泵的结构与使用

泥浆泵概述

1、简介

     泥浆泵是一种往复式柱塞泵,它通过曲柄连杆机构,把马达的旋转运动转换为十字头及活塞的往复直线运动,把低压的泥浆压缩成高压泥浆。在钻井过程中以高压向井底输送高粘度、大比重和含砂量较高的钻井液,用以冷却钻头、冲刷井底、破碎岩石,从井底返回时携带出岩屑,是石油钻井作业最重要的工艺设备之一。 

2、工作原理

  • 泥浆泵的工作过程分为吸入过程和排出过程两步。
  • 习惯上我们把泥浆泵分为液力端和动力端两部分。动力端用来传递动力和转换运动方式及速度。为液力端提供合适的动力;液力端用来将机械能转变为液体内能,以输送泥浆。

3、结构组成

1)动力端

  • 底座
  • 机架
  • 小齿轮轴总成
  • 大齿轮轴总成
  • 曲轴总成
  • 十字头总成 
  • 直流马达 

2)液力端

  • 液缸
  • 吸入阀、排出阀  
  • 缸套、活塞、活塞杆(柱塞、盘根及缸套)
  • 吸入管、吸入空气包(减轻水击现象)
  • 排出管、排出滤网总成
  • 排出空气包l安全阀
  • 缸盖、阀盖
  • 喷淋泵总成

3)辅助部件

  润滑机构

  • 链条的润滑 

  • 齿轮和轴承的润滑 

  • 缸套冷却润滑

   氮气包

    其作用可以有效地减少排出系统的压力波动,从而获得更加均匀的液流。

  安全阀

     当泥浆压力超过泵的设定压力时,能够迅速剪断安全柱销,旁通管线

打开,泥浆泵泻压,从而起到保护泵体的作用。

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小齿轮轴总成

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曲轴总成

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十字头总成

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液力端总成

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排出管路总成

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排出空气包总成

4、基本性能参数

1)泵的理论排量:

     泵在单位时间内排出的介质体积称为泵的理论平均排量,简称为泵的理论排量,以Q表示。

2)泵的工作压力

    通常是指泵排出口处单位面积上所受到的液体作用力,简称为泵压,以p表示。

3)泵的额定功率和效率

    单位时间内动力机传递给泵主动轴的能量,称为泵的输入功率;泵工作与额定冲次时的输入功率称为泵的额定功率,以N表示;

   单位时间内液体经泵作用后增加的能量称有效功率,也称水功率,以Nr表示,泵的效率是有效功率与输入功率的比值。

4)冲次

     也称泵冲,指单位时间内活塞的往复次数,以n表示。

5)冲程长度

    指活塞往复运动的距离,以S表示。 

 

泥浆泵的使用

    泥浆泵作为钻井作业的重要装备,在工作时向井底输送循环高压钻井液,冲洗井底、破碎岩石、冷却润滑钻头,并将岩屑携带返回地面。

1、泥浆泵的安装

  • 泥浆泵应安装在水平或略向液力端倾斜的底座上(倾斜度≤3°),以利于润滑油的流动。
  • 泵的安装位置应尽量降低,泥浆池的位置应尽量提高,以提高泥浆泵的吸入效率。
  • 泵的吸入管入口端应高于泥浆池底约300mm,而且吸入管内径必须一致,吸入管的入口端不能正对泥浆池的入口(对泥浆罐也是如此)。
  • 按使用说明书的要求正确安装安全阀及排出管汇。
  • 牢固的支撑所有吸入和排出管线,不使它们受到不必要的应力,同时也是为了减少振动,决不可由于没有足够的支撑而让管线悬挂在泵上。 

2、首次启动前的准备工作

  • 检查动力端机架底部,放空润滑油并清洗油池。
  • 检查十字头与上下导板的间隙是否合格。
  • 检查喷淋泵水箱内冷却润滑液是否达到要求。
  • 检查所有螺纹连接是否紧固及泵内是否有杂物。
  • 检查泥浆管线上的所有阀门是否置于正确位置。
  • 检查排出空气包充气压力是否在4±0.5MPa 间。
  • 打开喷淋泵统和灌注系统的进排液阀门。
  • 检查安全阀和压力表是否齐全灵敏。
  • 向吸入管路腔内灌满水或泥浆,排净空气。

3、启动

  • 应以低速起动,逐渐增速,以提高容积效率。
  • 如果需要高泵速时,就必须使用灌注泵。
  • 检查动力端润滑油压表读数是否正常。
  • 注意检查各部温度,不得有局部过热现象。
  • 启动泵必须与有关操作及检查人员取得联系。
  • 开泵时检查人员必须注视压力表的压力变化。

4、泵在运转中的监护

  • 应以低速起动,逐渐增速,以提高容积效率。
  • 如果需要高泵速时,就必须使用灌注泵。
  • 检查动力端润滑油压表读数是否正常。
  • 注意检查各部温度,不得有局部过热现象
  • 启动泵必须与有关操作及检查人员取得联系。
  • 开泵时检查人员必须注视压力表的压力变化。

日常维护与保养

1、泥浆泵的日常维护和检查

 正确和及时地对泥浆泵进行维护保养,是保证泥浆泵正常工作,延长寿命的必要措施。对于任何一台泵的使用,都应重视这一环节。

u每天的维护保养 u每星期的维护保养 u每月的维护保养 u每年的维护保养 u在维护保养中尚须注意的其它事项。

2、每天的维护保养

  • 停泵后检查动力端的油位。
  • 观察缸套与活塞的工作情况。若发现漏出来的泥浆超出正常限度时,则须更换新缸套、活塞。
  • 检查缸套腔,若有大量泥浆沉淀,应加以清理。
  • 检查喷淋泵水箱内水是否够用,并及时补充,冷却水有污染时加以更换,并同时清理水箱卫生。
  • 检查排出空气包的充气压力,是否符合要求。
  • 定期检查安全阀的可靠性。
  • 每天将活塞杆卡箍松开,把活塞转动四分之一圈左右,然后再上紧卡箍。
  • 在上紧缸盖与阀盖前,先在其丝扣内填涂润滑脂,且在每4小时时间内,检查一次是否有松动现象出现。

3、每星期的维护保养 

每周拆卸阀盖、缸盖一次,除去污泥,清洗干净,涂上二硫化钼复合钙基润滑脂,检查阀导向套的内套,如已明显磨损(阀导向杆与导套间的间隙超过3mm)应将其换掉。

检查阀和阀座的使用情况,把磨损严重或刺坏了的阀体,阀胶皮和阀座换掉(更换阀座时应注意同时更换阀体)。

检查活塞锁紧螺母,若遇腐蚀或损坏应换掉(因为一般上紧过三次以后的螺母,镶在其内的密封圈已失去锁紧能力)。

从排泄孔盖的丝堵处放一次水,直至见油为止。

4、每月的维护保养

  • 检查液力端的所有双头螺栓和螺母。例如缸盖法兰螺母,液缸与机架连接的螺母,以及吸入管路、排出管路的连接螺栓、螺母等。如果出现松动,须按规定扭矩重新上紧。
  • 检查中间拉杆填料盒内的密封圈,若已磨损须更换,一般每三个月至少换一次。更换时应注意油封方位。Ø拆卸和清洗装在排出滤网里的滤筒。
  • 每六个月换掉动力端油池和十字头沉淀油槽内的脏油,并同时清理这些油槽。

5、每年的维护保养 

  • 检查十字头导板是否松动,十字头运转间隙是否符合规定要求,可在导板下加垫片来调整。在拆卸曲轴总成时,可将十字头旋转180°再进行使用。
  • 推荐每隔两年或三年对整个泵进行一次全面检查。检查主轴承、偏心轮轴承、十字头轴承、小齿轮轴轴承是否磨损或损坏,若不能继续使用,则须另换新的。
  • 检查齿轮的磨损情况,若磨损严重,须将曲轴和小齿轮轴同时调头安装,利用齿面未磨损的一面。

6、注意事项 

  • 上卡箍前,必须将25°的锥面擦干净。
  • 更换缸套时,必须将缸套密封圈一起换掉。
  • 冬季停泵后,须将阀腔及缸套内的泥浆清洗放掉。
  • 泵各检查窗孔应注意盖好密封,以防灰砂等混入润滑油内。
  • 排出空气包只能充以氮气等惰性气体,严禁充入易燃、易爆气体。如氧气、氢气等。

泥浆泵易损件

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1、阀与阀座

  •    取下阀盖、缸盖、缸盖堵头和定位盘,抽出插板总成,取出阀杆导向器(下)和阀弹簧以及阀体等(含阀胶皮和阀螺母等)。用随机配置的液压拔阀器专用工具,分别将上部排出阀座和下部吸入阀座拔出。

  •    清洗上下阀座孔配合面(使用优质清洗剂),确认各阀座孔十分清洁并干燥(无脏物、油脂、防锈剂等)。用金刚砂纸磨去表面上所有毛刺,砂纸要沿阀座孔循环运动。

  •    彻底清洗并干燥阀座,把吸入和排出阀座装到阀腔孔内装上阀体,用铜棒榔头敲击导向杆上部,使阀座到位。再装上阀弹簧及其它零件。 

2、缸套、活塞

  • 取下喷淋管总成、卡箍,移动中间拉杆,退出缸套压盖,与此同时,将缸套-活塞取出。

  • 组装时,首先清洗活塞杆和活塞,将活塞密封圈装到活塞芯的槽内,把活塞装到活塞杆上,旋紧活塞杆上的螺母。在缸套内圆和活塞外圆上涂抹润滑脂。把活塞杆装进缸套里,用硬木或专用工具将活塞打进缸套内。

  • 将缸套密封圈装进液缸的沉孔内。通过双头螺栓装上耐磨盘使其到位。然后装上缸套法兰,在螺母内孔涂上乐泰胶277后,上紧螺母。

  • 装缸套密封圈,涂润滑脂在缸套压盖的内表面,然后,套到缸套上。装缸套锁紧环及O形圈。涂润滑脂在缸套压盖螺纹上,把缸套旋压到缸套法兰内,并敲紧。然后装入卡箍。装卡箍之前,先装挡泥板。

  • 当卡箍磨损后,两瓣将趋于接近。如果已经没有间隙,则卡箍不起作用,此时就应更换卡箍。然后在缸套后部装上缸套端盖。

泥浆泵的使用说明

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