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中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二○一三年三月F-1600HL高压钻井泵中国石油宝鸡石油机械有限责任公司一.F系列泵概况介绍二.钻井泵的结构特点三.钻井泵工作原理四.钻井泵的使用原则五.钻井泵的安装六.启动前的准备工作及启动七.钻井泵在运转中的注意事项八.泥浆泵的维护九.泥浆泵故障和排除方法一○.封存注意事项培训内容中国石油宝鸡石油机械有限责任公司一、F系列泵概况介绍中国石油宝鸡石油机械有限责任公司一、F系列泵概况介绍F系列泵已出口到包括美国、英国、加拿大、墨西哥、荷兰、印尼等覆盖北美、南美、欧洲、东南亚、中亚和中东等30多个国家和地区,成为国际上公认的中国名牌。F系列泵在国内得到广泛的使用,出国服务井队首选F泵。我公司生产的机泵组有柴油机,交流电机,直流电机等驱动型式。传动型式有链条传动,皮带传动。可满足不同用户的使用要求。F系列泥浆泵生产及销售情况01002003004005006007009899012345678年度数量中国石油宝鸡石油机械有限责任公司一、F系列泵概况介绍质量保证BOMCO研究院负责钻井泵类产品的研发,泵业设备厂从事钻井泵的制造,具有健全的质量保证体系.F系列泥浆泵符合APIspec7K规范.API证书号API7K0009.中国石油宝鸡石油机械有限责任公司一、F系列泵概况介绍F-500,F-800,F-1000泵是引进美国EMSCO公司技术生产的产品。F-1300,F-1600泥浆泵为我公司自行研制的产品。为了满足现代超高压喷射钻井工艺的要求,我公司研发了具有自主知识产权的F-1600HL/2200HL高压钻井泵,分别在中国大陆科探一井、新疆莫深1井及ZJ120DB钻机上使用,效果良好。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司一、F系列泵概况介绍分类按缸数分——双缸泵、三缸泵、五缸泵按作用次数分——单作用、双作用按阀布置形式分—“I”型及“L”型,有以下几种组合形式:1、三缸单作用2、双缸双作用3、三缸双作用4、五缸单作用5、七缸单作用6、六缸单作用BOMCO目前基本上都是三缸单作用钻井泵,F-500/800/1000/1300/1600钻井泵是“I”型布置,F-1600HL/2200HL/钻井泵是“L”型布置QDP-3000钻井泵是反“L”型布置的五缸泵中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点F钻井泵动力端液力端辅助机架总成曲轴总成输入轴总成十字头总成液力端总成空气包安全阀等动力端润滑总成喷淋泵总成底座中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点1.动力端机架由钢板焊接而成,经消除应力处理,刚性好,强度高。在曲轴轴承处采用筋板结构。机架内部设置了必要的油池和油路系统,供冷却和润滑用。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点曲轴总成曲轴为合金钢铸件,为空心曲轴。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点可更换的十字头导板中间拉杆盘根采用双层密封结构,密封效果好。双唇油封的唇朝向动力端中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点采用强制润滑与飞溅润滑相结合的润滑方式正转泵:小齿轮轴的转向中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点每台泵的三个液缸可互换。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点阀总成低压(35MPa)API7阀高压(52MPa)采用API7H阀中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点活塞与活塞杆用活塞螺母连接牢固。活塞从拨盘一侧装入。缸套从机架上方装入,并在机架上配置了最大起重量为500kg的吊装架、小吊车等。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点吸入空气包为立式吸入空气包,不需要充气。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点排出弯管总成连接在排出管一侧中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点排出空气包WY-75-52,壳体采用锻件,整体加工作用:减少泥浆泵排量的波动,使排出压力趋于平稳。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点JA-3H剪销式安全阀作用:对于某一型号的泥浆泵,每一级缸套规格下的额定压力是由厂商确定的,大孔径缸套时的额定压力低,小孔径缸套时的额定压力高。当泵的工作压力超过额定工作压力时,安全阀应剪断安全销并放喷,使泵的液力端及时卸荷。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点阀盖缸盖与液缸连接采用锯齿型螺纹中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点3kW电动喷淋泵总成对缸套内外表面表面喷水冷却,此项技术已申请并获得中国和美国发明专利中国石油宝鸡石油机械有限责任公司二、F-1600HL钻井泵的结构特点每个液缸有四处报警孔,如果泄漏说明相应的密封已损坏,应及时更换,且不可堵住。排污法兰阀盖密封溢流观察孔耐磨盘密封溢流观察孔缸套密封溢流观察孔缸盖密封溢流观察孔中国石油宝鸡石油机械有限责任公司三、F-1600HL泵工作原理1、通过曲柄连杆机构,把动力机组(柴油机.电机)的旋转运动转换为十字头及活塞的往复运动。将动力机组的机械能转换为泥浆的水力能.泥浆通过循环冷却钻头,携带岩屑.中国石油宝鸡石油机械有限责任公司三、F-1600HL泵工作原理203040506070809010180°90°270°180°100L/S1#2#3#瞬时排量平均排量0°(360°)中国石油宝鸡石油机械有限责任公司三、F-1600HL泵工作原理2、吸入过程、排出过程。钻井泵必须正转——俯视时,小齿轮轴转向动力端方向正转泵在排出冲程中下导板受力而上导板不受力。3、三缸泵的基本参数功率1600hp(1193kW)泵压7500psi(52MPa)排量822GPM(51.85l/s)冲程12in(304.8mm)额定冲数120rpm(120r/min)齿轮速比4.206:1最大缸套孔径7.5in(190mm)吸入口12”法兰排出口51/8”法兰(10000psi)中国石油宝鸡石油机械有限责任公司三、F-1600HL泵工作原理泵组技术参数1、交流变频电机(株电)型号YSP4234-06额定功率1200kW额定转速1000r/min2、皮带传动皮带型号4X5ZV25J-8000皮带轮直径Φ630/Φ12503、灌注泵型号SB68FJ-55KW4、机泵组外形尺寸及重量外形尺寸93500mmX3770mmX3150mm重量45000kg中国石油宝鸡石油机械有限责任公司三、F-1600HL泵工作原理中国石油宝鸡石油机械有限责任公司三、F-1600HL泵工作原理缸径、排量与压力中国石油宝鸡石油机械有限责任公司三、F-1600HL泵工作原理Q=πDSn/80其中Q为理论平均排量,l/sD为缸套直径,dmS为冲程,dmn为冲数,r/min1hp=0.7457kW1MPa=145.038psi1psi=0.006895MPa≈0.007MPa1GPM=0.06309L/SP=0.90N/Q其中P为给定缸套孔径下的额定工作压力,MPaN为额定输入功率,kWQ为给定缸套孔径、额定冲数下的平均排量,l/s中国石油宝鸡石油机械有限责任公司三、F-1600HL泵工作原理1.压力变化规律该表给出了各级缸套规格和相应的额定压力值。缸套直径大,额定压力低;缸套直径小,额定压力高。最高工作压力52MPa(7500psi)。2.输入功率变化规律额定输入功率与冲数成正比,额定冲数为120r/min(次/分)。3.流量变化规律该表可以方便地计算出某缸套直径与冲数下的流量。比如:缸套直径180,冲数120r/min时流量为46.54L/s。如果冲数值不是额定冲数时,可按流量系数进行计算。例:缸套直径180时的流量系数为0.3878,冲数107r/min时的流量等于0.3878×107,即41.49L/s。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司三、F-1600HL泵工作原理钻井泵的吸入问题ρ=γLαα=(D/D吸)(nπ/30)S/2其中ρ为惯性压力损失;γ为泥浆比重;L为吸入管线长度;D吸为吸入管线孔径α为吸入管线中液流加速度;D、S、n意义同前ρ∝γL(D/D吸)Sn尽量减短吸入管线长度合适的吸入管径适当降低冲数加装吸入空气包增加泥浆罐内的液位高度加装灌注泵中国石油宝鸡石油机械有限责任公司四、F-1600HL泵的使用原则1、建议在80%的工作压力下运转,严禁超负荷运转。载荷系数KP寿命系数KL0.802.100.901.421.001.001.100.731.200.542、在没有灌注泵的条件下,尽量使用大活塞、低泵速。3、合理的吸入管汇,良好的吸入性能。4、注意搞好预防性维护保养。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司五、F-1600HL泵的安装1、泥浆泵应安装在水平或略向液力端倾斜的底座上。2、泵的安装位置应尽量降低,泥浆池(罐)的位置应尽量提高。3、泵的泥浆吸入管的内经应尽可能一致。4、传动部分的正确安装。进行大小皮带轮的找正,找正后将顶丝上紧。5、牢固地支撑所有的吸入和排出管线,绝不可由于没有足够的支撑而让管线悬挂在泵上。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司五、F-1600HL泵的安装中国石油宝鸡石油机械有限责任公司六、F-1600HL泵启动前的准备工作及启动1、检查动力端机架油池是否清洁,然后加入合格的润滑油至最高油位。使用下面推荐的含防锈、防腐蚀、抗泡沫和硫磷型极压抗磨损添加剂的齿轮油:环境温度+10℃至+68℃L-CKD460或APIGL-5,SAE85W-140;环境温度-7℃至+38℃L-CKD320或APIGL-5,SAE85W-90;环境温度-29℃至+16℃APIGL-5,SAE80W-90。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司六、F-1600HL泵启动前的准备工作及启动2、打开泵的上视孔盖,向小齿轮轴承槽、十字头油槽内加上足够的润滑油。3、组装合适的缸套活塞规格。4、拧紧所有螺栓,检查缸套、阀盖是否上紧,检查卡箍总成上的螺栓是否上紧。5、吸入系统的安装。为避免在泵进口压力低时出现气塞现象,尽可能配备灌注系统。6、喷淋泵水箱内加满干净的水,并打开排水闸阀。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司六、F-1600HL泵启动前的准备工作及启动7、空气包内充气,只能充氮气等惰性气体或空气,绝对不能充易燃易爆气体,如氢气。充气最大压力7MPa。充气完毕后关闭角式截止阀,装上排气阀,以保护压力表。氮气瓶开关123空气包充气阀465中国石油宝鸡石油机械有限责任公司六、F-1600HL泵启动前的准备工作及启动8、按照泵内所装入的缸套,按泵铭牌上所标定的压力,在安全阀销孔处插入相应压力级别的剪切安全销。请注意:只能使用本公司生产的剪切安全销,不能使用铅丝.电焊条或其他材料代替剪切销。9、将下列阀件置于正确的开启状态,以免泵体承受冲击应力,造成疲劳裂纹的产生:高压管汇的闸门灌注系统的相关蝶阀喷淋系统的阀门若选用“外露式”润滑系统,还应打开油路上的阀门。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司六、F-1600HL泵启动前的准备工作及启动1、启动泵必须与有关操作和检查人员取得联系。2、首先开启喷淋泵电机和灌注泵电机,再开启主电机,尽可能低速起动,然后逐渐增速。确认钻井泵处于正转状态。3、不使用灌注泵时,泵的最高速度应降低,以泵能正常工作为准。4、泵运行10分钟后,检查油位。若油位降低,应补充一定量的油,使油位处于油标尺的上线。5、观察喷淋系统的喷射情况,并对水箱补充相应量的干净水,若水质污染需要更换。6、开泵时操作人员必须注视压力表的压力,如不上压,应及时检修。7、挂泵离合器时,采用二次启动法,如一切正常即可挂上离合器。中国石油宝鸡石油机械有限责任公司七、F-1600HL泵在运转中的注意事项1、检查活塞杆和中间拉杆之间的连接卡箍是否
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