اترك لنا رسالة

إذا كان لديك أي استفسار، لا تتردد في ترك رسالة لنا، وسنرد خلال 24 ساعة.

إرسال الآن

الأجزاء القابلة للتلف في مضخة الطين وتأثيرها

28 Jul,2025


في الإنتاج الفعلي، يمكن مواجهة توقف الحفر تقريبًا يوميًا بسبب حوادث أو أعطال مضخة الطين.
الأجزاء القابلة للتلف في مضخة الطين وتأثيرها

ظروف عمل مضخة الطين للحفر قاسية، وهي نقطة ضعف في معدات الحفر. في الإنتاج الفعلي، يمكن مواجهة توقف الحفر بسبب حوادث أو أعطال مضخة الطين تقريبًا يوميًا. في حفر النفط، أُجريت إحصائيات: عندما يكون طول الحفر 2500 متر، يُنفق 28.4٪ من التكاليف اليومية على مضخة الطين، و49.3٪ من وقت الصيانة لمعدات الحفر يُستخدم في إصلاح مضخة الحفر. معظم حوادث مضخة الطين ناتجة عن تلف الأجزاء القابلة للتلف. وفقًا للإحصائيات، بلغ إجمالي طول الحفر في الاتحاد السوفيتي عام 1970 حوالي 13.82 مليون متر، وتم استهلاك 89200 غلاف أسطوانة، 175000 مكبس، و238000 مجموعة صمامات. في حقل النفط شينغلي عام 1972، تم إحصاء 73 جهاز حفر، حيث بلغ إجمالي استهلاك 7 أجزاء قابلة للتلف في مضخة الحفر 1.57 مليون يوان، منها 580 ألف يوان للصمامات، 270 ألف يوان للمكابس، 300 ألف يوان لأغلفة الأسطوانات، و420 ألف يوان لأعمدة السحب والحشوات. من هنا يتضح أن دراسة آلية تلف الأجزاء القابلة للتلف والعوامل المؤثرة على عمرها، لتحسين عمر الأجزاء القابلة للتلف وموثوقية العمل، له أهمية كبيرة في تقليل استهلاك القوى العاملة والمواد، وزيادة كفاءة الحفر، وخفض التكاليف.

هذا أيضًا مسألة حاسمة في تصميم معدات الحفر. أظهرت الممارسة أنه حتى بالنسبة لنفس نوع الأجزاء القابلة للتلف في مضخات الحفر المختلفة، يختلف عمر الاستخدام، وحتى في نفس المضخة ونفس النوع من الأجزاء القابلة للتلف، يختلف العمر بين المحسن وغير المحسن. هذا يدل على أنه بعد فهم تأثير العوامل المختلفة على عمر الأجزاء القابلة للتلف، يمكن تحسين عمرها من خلال تحسين الهيكل والمواد وعمليات التصنيع. تشمل الأجزاء القابلة للتلف في مضخة الطين الترددية بشكل رئيسي غلاف الأسطوانة، المكبس (أو المكبس العمودي وحشواته)، الصمامات ومقاعدها، عمود المكبس وحشواته. كلها أجزاء تتحرك حركة ترددية وأجزاء احتكاك وختم، ولها خاصيتان مشتركيتان: الأولى أن أجزاء الاحتكاك هي مواد مرنة يمكن أن تتشوه؛ الثانية أنها تتحمل فرق ضغط معين أثناء العمل. لذلك، تختلف خصائص الاحتكاك والتآكل عنها في الأجزاء الصلبة، مما يجعل دراسة خصائصها أكثر صعوبة.

السائل المغسول الذي تنقله مضخة الطين غالبًا ما يحتوي على كمية كبيرة من الجسيمات الكاشطة، أحيانًا تصل إلى 5-10٪، وأقطار الجسيمات تصل إلى 1.5-2.0 مم، وصلابة الجسيمات المجهرية تصل إلى 180-230. عندما تتحرك الأجزاء القابلة للتلف حركة ترددية، بسبب فرق الضغط، يدخل تدفق السائل الوتدي الجسيمات إلى سطح الاحتكاك، مما يسبب خدوشًا أو أخاديد في الأجزاء الختمية أو الصلبة. ونتيجة لذلك، تفقد الأجزاء القابلة للتلف قدرتها على العمل بشكل طبيعي. لذلك، عادةً ما يتشكل التآكل الطبيعي للأجزاء القابلة للتلف على طول محيط أجزاء الاحتكاك في اتجاه حركة الترددية، ويمكن رؤية آثار تآكل تدفق السائل في بعض الأماكن. على الأجزاء المرنة والصلبة في زوج الاحتكاك، تتطابق الأخاديد بشكل بارز ومجوف. بالنسبة للأجزاء المرنة في زوج الاحتكاك، بسبب عدم مثالية نعومة سطح الاحتكاك ودخول الجسيمات الكاشطة، يتولد مقاومة احتكاك أثناء الحركة الترددية، وتزداد المقاومة مع زيادة ضغط العمل، ويتحول جزء من الطاقة إلى حرارة، مما يرفع درجة حرارة سطح الاحتكاك. ونظرًا لأن معامل نقل الحرارة للمطاط المرن منخفض جدًا، تتركز الحرارة في طبقة سطح المطاط، مما يؤدي إلى تسريع شيخوخة المطاط وفقدانه للمرونة وعدم قدرته على الختم.

تلف الصمامات ومقاعدها: أظهرت العديد من التحليلات أن عمر الصمام يعتمد بشكل رئيسي على أداء الختم، لذلك فإن تلف الصمام وإخراجه من الخدمة يرجع أساسًا إلى تلف الختم المطاطي المبكر، مما يؤدي إلى ظهور فجوات دقيقة بين سطح عمل الصمام ومقعده. في هذه الحالة، يتسبب تدفق السائل عالي الضغط المحمل بجسيمات كاشطة في تآكل سطح عمل الصمام من خلال الفجوات الصغيرة، مما يؤدي إلى تلفه. يمكن وصف العملية بشكل تقريبي كما يلي: عند عمل مضخة الطين، تؤثر الأحمال الديناميكية المتكررة على الصمام، حيث تُغرس الجسيمات الكاشطة بقوة في سطح عمل قرص الصمام ومقعده، مما يؤدي إلى تشوه بلاستيكي موضعي في طبقة المعدن، مكونًا حفرًا بدرجات متفاوتة. عند تلامس قرص الصمام ومقعده مرة أخرى، تدخل بعض الجسيمات الكاشطة إلى الحفر الموجودة مسبقًا، مما يعمقها ويوسعها. تتكرر هذه العملية عدة مرات، مما يؤدي إلى تمزق وتقشير موضعي في طبقة المعدن، وفي النهاية يتسبب في تلف الصمام ومقعده. وفقًا للإحصائيات الفعلية، تشكل أقراص الصمامات التي تم إخراجها من الخدمة بسبب تلف حلقات الختم المطاطية 85٪ من إجمالي الأقراص التالفة، وتظهر هذه الأقراص أخاديد. أما مقاعد الصمامات التي تلفت بسبب التآكل الكاشط الناتج عن الأحمال الديناميكية الصدمية فتشكل 70٪ من إجمالي المقاعد التالفة، وتظهر على سطح عملها آثار تآكل حلقية.


العلامة:

الأخبار الساخنة

إدارة وصيانة معدات وآلات النفط

إدارة وصيانة معدات النفط الميكانيكية مهمة للغاية لشركات النفط، حيث تتعلق بقدرة الشركة على العمل بشكل طبيعي. يجب أن تأخذ إدارة وصيانة هذه المعدات في الاعتبار الخصائص الفعلية لشركات النفط بشكل كامل.