Quels sont les défis communs des pompes à arbre longues dans des applications en profondeur de puits ou de fond

En tant qu'équipement de pompe spécialement conçu, les pompes à long terme sont largement utilisées dans les conditions de travail souterraines telles que le pompage du puits profond, le drainage des mines et les plates-formes offshore. Sa structure à long terme unique permet au corps de la pompe d'extraire efficacement des liquides profondément sous terre, mais il présente également de nombreux défis techniques et d'ingénierie. Une compréhension approfondie de ces défis aidera les entreprises et les techniciens à améliorer la fiabilité de l'équipement et l'efficacité opérationnelle et assureront les progrès en douceur du projet.

Défis de la longueur de l'arbre et de la résistance mécanique
L'environnement du puits profond nécessite que l'arbre de pompe ait une longueur suffisante pour atteindre la profondeur de pompage spécifiée. La longueur de l'arbre des pompes à long terme est généralement beaucoup plus longue que celle des pompes ordinaires. À mesure que la longueur de l'arbre augmente, la rigidité et la stabilité de l'arbre deviennent des problèmes clés. Les arbres longs sont sujets à la déformation et aux vibrations de flexion, entraînant une fatigue mécanique ou même une fracture, affectant la durée de vie et le fonctionnement sûr de la pompe. La sélection des matériaux, le processus de traitement thermique et la conception du diamètre de l'arbre de l'arbre doivent prendre en compte à la fois la résistance et l'élasticité pour s'assurer qu'elle peut résister à des charges élevées et à des impacts dynamiques.

Complexité des systèmes de roulement et d'étanchéité
La disposition des roulements des pompes à long terme est complexe et plusieurs roulements sont souvent nécessaires pour soutenir l'arbre long. Les roulements doivent fonctionner de manière fiable dans des environnements à haute pression, à haute température, humide et même boueux. Le port de lubrification devient un point difficile. La qualité de l'eau des puits profonds est complexe et peut contenir des substances et des impuretés corrosives. La sélection de l'huile de lubrification et l'effet d'étanchéité affectent directement la durée de vie des roulements. Le système d'étanchéité fait également face à des tests graves. Le joint d'arbre doit empêcher les fuites de liquide et empêcher les impuretés d'envahir la zone de roulement. Les méthodes d'étanchéité courantes comprennent les joints mécaniques et les joints d'emballage, mais la défaillance du joint est l'une des principales causes de panne de pompe à long terme.

Problèmes d'équilibre des vibrations et dynamiques
En raison du pompe à arbre long Corps d'arbre et vitesse de course élevée, le problème de vibration est plus important. Les vibrations affectent non seulement la stabilité des pièces mécaniques, mais réduit également l'efficacité de travail et la durée de vie de la pompe. L'environnement souterrain est souvent limité dans l'espace, et les erreurs d'installation, l'usure des roulements, etc. aggraveront les vibrations. La surveillance des vibrations et la correction d'équilibrage dynamique sont des mesures techniques clés pour maintenir le fonctionnement stable des longues pompes d'arbre. Pendant l'installation, la coaxialité et le dégagement axial doivent être strictement contrôlés et le signal de vibration doit être surveillé régulièrement pour éviter les défaillances mécaniques.

Extension thermique et gestion de la température
La température ambiante des puits profonds peut être élevée. Pendant le fonctionnement de la pompe à arbre longue, le corps de l'arbre et le corps de la pompe subiront une expansion thermique, entraînant des changements dans les dimensions axiales et radiales, affectant la précharge de la précharge et les performances d'étanchéité. Si la déformation thermique n'est pas correctement contrôlée, elle entraînera une surcharge de roulement, une défaillance du joint ou une confiture d'arbre et de boîtier de pompe. Lors de la conception, il est nécessaire de considérer la structure de compensation de dilatation thermique, de sélectionner des matériaux résistants à haute température et de concevoir un système de refroidissement et de lubrification raisonnable pour assurer le fonctionnement stable de l'équipement dans un environnement à haute température.

Difficultés d'installation et de maintenance complexes
Les pompes à long terme sont de grande taille et de structure complexe, et l'installation nécessite un positionnement de haute précision et un équipement professionnel. Dans des environnements de puits profonds, l'espace est étroit, les conditions de construction sont dures, le cycle d'installation est long et le débogage est difficile. L'équipement de fond de sol n'est pas pratique à maintenir. Une fois qu'une panne se produit, le cycle de maintenance est long et le coût est élevé. La conception du corps de la pompe doit considérer la facilité de démontage et d'entretien. La structure modulaire est utilisée pour réduire le temps de démontage et d'assemblage, et le plan de prévention des défauts et de maintenance quotidienne est préparé à l'avance pour améliorer la fiabilité du fonctionnement de l'équipement.

L'influence des caractéristiques liquides sur le corps de la pompe
Le liquide pompé à partir de puits profonds contient généralement du limon, des particules minérales ou des composants corrosifs, qui provoquent l'usure et la corrosion à la roue, à la manche et au sceau de la pompe. La sélection des matériaux du corps de la pompe et de la technologie de traitement de surface sont directement liées à la résistance à l'usure et à la corrosion de l'équipement. Les matériaux en alliage à forte dureté, les revêtements en céramique, les matériaux composites, etc. sont utilisés pour améliorer la résistance à la corrosion du corps de la pompe et prolonger la durée de vie de l'équipement. Dans le même temps, la structure de la roue est optimisée pour réduire l'impact des particules sur les lames et maintenir l'efficacité de transport.

Défis des systèmes électriques et de contrôle
Les pompes à long terme sont généralement entraînées par des moteurs à distance, et le corps du moteur et de la pompe sont connectés par un arbre long. L'environnement de puits profond a des exigences élevées pour le niveau de protection du moteur, et l'équipement électrique doit être étanche et résistant à l'explosion. L'impact actuel, la protection contre les surcharges et la surveillance de la température du moteur pendant le démarrage du moteur et le fonctionnement nécessitent tous la prise en charge d'un système de contrôle complet. La technologie de régulation de vitesse de fréquence variable est largement utilisée dans les pompes à long terme pour atteindre le démarrage, la réduction de l'énergie et la régulation du débit de pompe, et améliorer les performances globales du système.