Quais são os desafios comuns das bombas de eixo longo em aplicações profundas de poço ou em poços de fundo

Como um equipamento de bomba especialmente projetado, as bombas de eixo longo são amplamente utilizadas em condições de trabalho subterrâneas, como bombeamento profundo, drenagem de minas e plataformas offshore. Sua estrutura única de eixo longo permite que o corpo da bomba extraia líquidos com eficiência no fundo do subsolo, mas também traz muitos desafios técnicos e de engenharia. Uma compreensão profunda desses desafios ajudará as empresas e os técnicos a melhorar a confiabilidade do equipamento e a eficiência operacional e garantir o progresso suave do projeto.

Desafios de comprimento do eixo e força mecânica
O ambiente profundo exige que o eixo da bomba tenha comprimento suficiente para atingir a profundidade de bombeamento especificada. O comprimento do eixo das bombas de eixo longo geralmente é muito mais longo que o das bombas comuns. À medida que o comprimento do eixo aumenta, a rigidez e a estabilidade do eixo se tornam questões -chave. Os eixos longos são propensos a deformação e vibração dobráveis, resultando em fadiga mecânica ou até fratura, afetando a vida e a operação segura da bomba. A seleção do material, o processo de tratamento térmico e o projeto do diâmetro do eixo do eixo devem levar em consideração a força e a elasticidade para garantir que ele possa suportar altos cargas e impactos dinâmicos.

Complexidade dos sistemas de rolamento e vedação
O arranjo do rolamento de bombas de eixo longo é complexo e vários rolamentos são frequentemente necessários para suportar o eixo longo. Os rolamentos devem operar de maneira confiável em ambientes de alta pressão, alta temperatura, úmida e até enlameada. A lubrificação por rolamento se torna um ponto difícil. A qualidade da água dos poços profundos é complexa e pode conter substâncias e impurezas corrosivas. A seleção do óleo lubrificante e o efeito de vedação afetam diretamente a vida dos rolamentos. O sistema de vedação também enfrenta testes graves. A vedação do eixo precisa impedir o vazamento de líquidos e impedir que as impurezas invadam a área do rolamento. Os métodos comuns de vedação incluem vedações mecânicas e vedações de embalagem, mas a falha de vedação é uma das principais causas da falha da bomba do eixo longa.

Problemas de vibração e equilíbrio dinâmico
Devido ao bomba de eixo longo Corpo do eixo e alta velocidade de funcionamento, o problema de vibração é mais proeminente. A vibração não apenas afeta a estabilidade das peças mecânicas, mas também reduz a eficiência de trabalho e a vida útil da bomba. O ambiente subterrâneo geralmente é limitado espacial, e erros de instalação, desgaste do rolamento etc. agravam a vibração. Monitoramento de vibração e correção de balanceamento dinâmico são medidas técnicas -chave para manter a operação estável de bombas de eixo longo. Durante a instalação, a coaxialidade e a depuração axial devem ser estritamente controladas e o sinal de vibração deve ser monitorado regularmente para evitar falhas mecânicas.

Expansão térmica e gerenciamento de temperatura
A temperatura ambiente dos poços profundos pode ser alta. Durante a operação da bomba do eixo longo, o corpo do eixo e o corpo da bomba sofrerão expansão térmica, resultando em alterações nas dimensões axiais e radiais, afetando a pré -carga do rolamento e o desempenho de vedação. Se a deformação térmica não for controlada adequadamente, ela causará sobrecarga de rolamentos, falha de vedação ou engarrafamento de eixo e bomba. Ao projetar, é necessário considerar a estrutura de compensação de expansão térmica, selecionar materiais resistentes à alta temperatura e projetar um sistema razoável de resfriamento e lubrificação para garantir a operação estável do equipamento em um ambiente de alta temperatura.

Dificuldades complexas de instalação e manutenção
As bombas de eixo longo são grandes em tamanho e complexa em estrutura, e a instalação requer posicionamento de alta precisão e equipamentos profissionais. Em ambientes de poço profundo, o espaço é estreito, as condições de construção são duras, o ciclo de instalação é longo e a depuração é difícil. O equipamento de fundo de poço é inconveniente de manter. Quando ocorre uma falha, o ciclo de manutenção é longo e o custo é alto. O design do corpo da bomba deve considerar a facilidade de desmontagem e manutenção. A estrutura modular é usada para reduzir o tempo para desmontagem e montagem, e a prevenção de falhas e o plano de manutenção diária são preparados com antecedência para melhorar a confiabilidade da operação do equipamento.

A influência das características líquidas no corpo da bomba
O líquido bombeado de poços profundos geralmente contém lodo, partículas minerais ou componentes corrosivos, que causam desgaste e corrosão ao impulsor, manga e vedação da bomba. A seleção de materiais do corpo da bomba e a tecnologia de tratamento de superfície está diretamente relacionada à resistência ao desgaste e à corrosão do equipamento. Materiais de alta de alta endurecimento, revestimentos de cerâmica, materiais compósitos etc. são usados para melhorar a resistência à corrosão do corpo da bomba e prolongar a vida útil do equipamento. Ao mesmo tempo, a estrutura do impulsor é otimizada para reduzir o impacto das partículas nas pás e manter a eficiência de transmissão.

Desafios de sistemas elétricos e de controle
As bombas de eixo longo são geralmente acionadas por motores remotos, e o corpo do motor e da bomba são conectados por um eixo longo. O ambiente profundo do poço possui altos requisitos para o nível de proteção do motor e o equipamento elétrico deve ser à prova d'água e à prova de explosão. O impacto atual, a proteção contra sobrecarga e o monitoramento da temperatura do motor durante a inicialização e operação do motor exigem o suporte de um sistema de controle completo. A tecnologia de regulação da velocidade de frequência variável é amplamente usada em bombas de eixo longo para obter uma regulação de fluxo de início, energia e fluxo de bomba e melhorar o desempenho geral do sistema.