OPI1800AWS型压裂泵动力端噪声源分析及消除

我国各油田使用的美国OPI公司的OPI1800AWS型压裂泵,经过10多a的使用,多数进入大修期,动力端巨大的爆震噪声成为泵故障的表面征兆,通过噪声源分析,对其故障进行维修。1　性能参数OPI1800AWS型压裂泵是美国OPI公司生产的三柱塞卧式单作用1323 5kW泵,泵冲程为203 20mm,柱塞直径95.25～190.25mm,共11种,泵排量范围为435～5735L/min,动力端传动比6 353∶1(108∶17),动力端设计有一个强制润滑系统,可将齿轮油注入到连杆轴瓦、十字头、主轴承、齿轮等上。泵的质量随辅助设备的差异稍有不同,总重在5670kg以内。2　泵结构[1]　　动…     

OPI1800AWS型压裂泵动力端故障分析与维修

现文简介ＯＰＩ１８００ＡＷＳ型压裂泵动力端的结构及技术参数，并针对其工作中常见的２种故障进行了分析，提出了维修方法，列举了维修效果。现文可供现场维修该类泵时借鉴     

HQ1400型压裂泵动力端分析与设计

油田引进的HQ1400型压裂泵动力端的主要零部件失效，会导致整个压裂车不能再使用。通过对该压裂泵动力端的失效分析，在原泵的结构形式基础上，利用现代设计分析软件，成功地设计出达到原泵技术性能指标的新型HQ1400型压裂泵动力端。摸索出了一套设计大功率、高性能压裂泵的研制技术思路，为后续自主开发更大功率、更高性能的压裂泵提供了技术保障。     

曲杆泵曲杆的形成原理及制造

曲杆泵的曲杆是由一个直径为ｄ的圆以其圆心绕直径为２ｅ的基圆柱表面作螺距ｔ的螺旋运动而形成的螺旋圆柱体。在导出由杆型面的方程后，提出了加工曲杆的两种方法，在曲杆螺距较小、直径较大时采用成型刀具法，其他情况均采用运动合成法。还介绍了采用运动合成法时齿轮齿数的选配和曲杆螺距的验算。     

1400型压裂泵动力端运动仿真及箱体有限元分析

利用大型三维分析软件Pro/E的Pro/MECHANICA模块,采用多刚体动力学原理对1400型压裂泵动力端的运动和动载荷进行分析与仿真,对箱体施加设计计算和强度校核所需载荷,进而利用有限元法对箱体这个复杂结构零件进行分析与研究,为箱体乃至整个泵的设计和校核提供参考,为设计和研制复杂箱体提供了一种有效的分析方法。     

5ZB-2800型压裂泵液力端阀箱失效分析

研制的5ZB-2800型压裂泵在75MPa压力下工作114h,液力端阀箱出现开裂失效。利用有限元软件进行强度和寿命分析,找出可能出现开裂的部位。解剖失效部件,对开裂部位内部做宏观检查、SEM微观扫描及化学成分、硬度、金相、力学性能等检测。结果表明:毛坯锻造夹层在高压、酸性介质作用下,产生腐蚀疲劳裂纹并快速扩展,导致阀箱早期失效。应加强调质后材料的缺陷检测、改进阀箱高应力区的结构、调整阀箱加工方位,以提高该压力泵的使用寿命。     

注聚泵泵体内孔相贯线倒圆电解加工系统

注聚泵泵体内孔相贯线所处的位置空间狭小,无法采用常规的手工修磨方式进行圆角加工。传统的手工加工方式不仅费时费力,且加工精度难以控制,为此引入电解加工工艺,研制了泵体内孔相贯线倒圆电解加工系统。该系统利用金属工件在电解液中发生阳极电化学溶解的原理去除材料,主要由电解加工工具、电解液供给及循环系统、电解液过滤净化系统、电解液温度控制系统及电源等部分组成。加工结果表明,该加工方式能很好地满足加工精度和质量要求,所倒圆角半径大于3mm,表面粗糙度小于0.8μm,在很大程度上缓解了注聚泵泵体开裂现象。     

三缸泵液力端的模糊动力响应模拟

试验模态分析是识别机械结构系统固有特性的一种常用、有效的现代技术。在试验模态分析的基础上，探讨了ＮＢＨ２５０／６０型三缸泵泵体的固有特性，并首次将模糊系统动力学的理论应用于工程实践。根据三缸泵“水击烈度”的模糊性，给出了模糊动力响应模拟的理论公式及计算机实现，探讨了ＮＢＨ２５０／６０型三缸泵液力端在承受不同水平的水击激励时的模糊响应特性。     

基于nCode的压裂泵液力端疲劳寿命分析

压裂泵液力端在现场应用中承受脉动循环高压,易产生疲劳裂纹且不同液缸的疲劳寿命存在差异。为此,建立现场某型号压裂泵液力端的整体有限元模型,利用ANSYS与nCode DesignLife疲劳耐久性分析软件对液力端进行静力学分析与疲劳寿命预测,研究液力端不同液缸发生疲劳破坏的规律。研究结果表明：液力端在试压142.5 MPa与正常工作95 MPa这2种状态下,最大应力分别为915.89和600.36 MPa,均小于其材料的屈服应力1 070 MPa,静力学强度满足要求;液力端各个液缸易发生疲劳破坏的位置均位于液缸内部的弹簧卡座处,与液力端在现场使用过程中出现的疲劳裂纹的位置相符;液力端5个液缸中寿命最长的为4#缸,寿命最短的为1#缸,1#缸的疲劳寿命大约为4#缸的60%,液力端整体呈现出1#、5#缸比2#、3#、4#缸疲劳寿命短的规律。研究结果可为该型号压裂泵液力端的优化设计提供理论依据。     

CDJY2500型五缸压裂泵泵头体力学特性分析

在压裂泵泵头体受力特性研究中,针对不同柱塞尺寸的泵头体在不同工况下的应力变化趋势研究还比较少。鉴于此,运用ANSYS Workbench软件,对4种不同结构的CDJY2500型五缸压裂泵泵头体,在多组内压载荷作用下的力学特性进行了数值分析。分析结果表明:泵头体排出工况的最大应力和应变总是大于吸入工况,在额定最大压力载荷140 MPa条件下,泵头体的最大应力为788. 76 MPa,小于其材料的屈服强度,其力学行为处于材料弹性变形阶段;在不同泵冲次作用下,相对于柱塞直径为95. 3 mm泵头体,其他3种结构的泵头体在最大应力上减小的平均值分别为15. 6%、42. 4%和52. 1%,最大总变形量减小的平均值分别为12. 9%、34. 7%和62. 7%;当泵冲次为115～200 min~(-1)时,泵头体最大应力与最大总变形量随泵冲次的增加而快速减小,当泵冲次在200～330 min~(-1)时,泵头体最大应力与最大总变形量随着泵冲次的增加而缓慢减小。研究结果可为泵头体的结构优化与改进提供基础数据。     

固井压裂用TH泵泵头体有限元分析及材质选用

针对固井压裂泵泵头体的开裂失效问题 ,运用弹性力学有限元法 ,利用Pro/ME CHANICA软件对TH泵泵头体进行了有限元分析计算 ,获得其内腔的应力大小和应力幅分布规律。计算得到TH泵泵头体在使用工况下内腔的合成应力Δσ =2 90MPa。由此确定TH泵泵头材料为 34CrMo4A。该材料经调质处理后 ,得到稳定的综合机械性能 :拉抗强度σb≥ 85 0MPa ,屈服强度σs≥ 6 5 0MPa ,延伸率δmin≥ 10 % ,断面收缩率 ψ纵 ≥ 4 5 % ,ψ横 ≥ 32 % ,常温冲击值αkv(2 0℃ )≥ 32J ,低温冲击值αkv (- 2 0℃ )≥ 2 1J ,布氏硬度 2 70～ 312HB ,满足TH泵泵头体使用要求。     

基于ANSYS/LS-DYNA的压裂泵泵阀动力接触分析

泵阀属于重要的易损件,其工作寿命直接影响到压裂泵的工作特性。LS-DYNA是功能齐全的显式动力分析软件,可以模拟各种复杂的非线性动态问题。运用LS-DYNA有限元软件,考虑橡胶的缓冲作用,模拟高压环境下阀盘和阀胶皮以一定速度冲击阀座的过程,考察动态接触过程中的应力、应变分布情况,分析泵阀失效原因,为提高泵阀寿命提供了理论依据。     

压裂泵液力端阀箱内腔结构优化研究

压裂泵液力端阀箱内腔在加工完成后会自然形成相贯线,该相贯线位置存在严重的应力集中问题。这些位置也是液力端阀箱常见的开裂位置,虽然通过相贯线倒圆角的方式可以减小应力集中程度,但是应力减小的幅度不是十分明显。针对此问题,通过有限元仿真对比的方式进行了阀箱内腔优化研究,提出了减小阀箱内腔应力集中程度的技术方案,同时提出了应用该方案时应注意的一些问题。研究结果对于提高压裂泵液力端使用寿命及优化压裂泵液力端设计具有一定的指导意义。     

压裂泵液力端产生裂纹的原因及预防措施

压裂泵的液力端(阀箱)为价格昂贵的易损件,该部件在高循环压力载荷下工作,且受工作介质(酸或碱液)的腐蚀。液力端损坏现象愈发普遍,给企业带来一定的损失。本文分析了液力端损坏的原因并提出了预防措施,可相对延长液力端的使用寿命。     

压裂泵泵阀失效分析

对U类和O类泵阀的失效分析表明,压裂泵泵阀受高压冲击载荷和高含砂高酸度压裂酸化液冲蚀作用,产生磨料磨损、冲蚀磨损和疲劳磨损,导致密封失效,使用寿命低。为提高泵阀使用寿命,应优化阀锥角、阀盘结构及密封胶圈形状;选用合适的泵阀材料和热处理工艺,提高泵阀心部硬度,增加高硬度层厚度,改善其使用性能。     

AHV-Ⅳ震源驱动马达-驱动泵壳体散热回路改装

本文主要是针对AHV-Ⅳ362、AHV-Ⅳ364型可控震源驱动马达-驱动泵壳体散热液压回路污染及驱动泵、驱动马达、散热器一同损坏的原因分析,并提出改进散热回路,确保油路清洁,从而减少故障率,延长液压元件的使用寿命。     

三缸泵液力端水击现象的缸外监测

根据钻井作业中三缸钻井泵液力端水击现象对钻井泵的危害，以及现场对钻井泵内的水击现象监测手段落后的情况，探讨了用振动加速度时域信号分析水击状况的可行性。实验表明，使用压电加速度计对三缸钻井泵液力端水击现象实施缸外监测是可行的，并找到了发生水击压力脉冲的规律，即在活塞的一个压缩冲程中，信号示波表现为：加速度信号变化四次，具有三大一小的峰值特征，据此判断两个大峰前吸入压力曲线末端的小峰必为水击压力脉冲。     

GJC100-30水泥车再循环泵液力端密封系统改造

在固井施工过程中,GJC100-30水泥车再循环泵泄漏水泥浆的现象时有发生,严重影响固井地面施工一次成功率,威胁HSE工作的顺利开展,造成资源的不必要浪费。针对产生这一现象的主要原因,制定出改造方案,就是将原机械密封拆除,然后在再循环泵的壳体上增加了润滑油道,润滑油可从注水泥泵的柱塞润滑油罐接出,将其压力调整为0.35～0.5kg/cm2,重新设计轴套、隔套,并选用哈里伯顿再循环泵密封。对于唇形橡胶密封,重新设计加工了轴套,为提高其强度和耐磨性,加工了金属陶瓷和45#钢材料加工后刷镀的两种。另外,同机械密封改造方案相同,加工了黄铜隔环和选用了哈里伯顿再循环泵密封。这一改造方案实施后收到很好效果。文章对实施效果进行了评价。     

浮渣泵故障分析及消除

文章就浮渣泵的故障现象、原因进行了分析,并提出了相应的改进措施。     

双弯壳体动力钻具结构分析

采用能量法分析了A、B两种型号侧钻水平井双弯壳体动力钻具的结构特性 ,给出了钻具弯曲变形与井壁压力、钻头造斜力、井眼几何尺寸的关系 ,讨论了在直井眼内的下入问题。通过分析计算可知 ,当双弯壳体弯曲变形C点挠度为 4 3 58mm时 ,A型钻具与套管的摩阻力为1 1 82 8N ;当双弯壳体弯曲变形C点挠度为 6 66mm时 ,B型钻具与套管的摩阻力为 1 569 7N ,因此两种型号钻具均可顺利下入井底 ,此时钻具最大弯曲应力在C截面 ,分别为 3 9 76MPa和3 6 65MPa ,均小于材料许用应力 ,钻具强度安全系数大于 1 0 ,满足强度条件。