Inngangur
Í olíu- og gasiðnaðinum er rafdælukerfið (ESP) mjög skilvirkt tilbúið lyftitæki. Hönnun og framleiðsla kjarnahlutanna-dæluhlífarinnar-hefur bein áhrif á afköst og endingartíma alls kerfisins. Sem lykilhluti sem styður hjólið og verndar innri vélrænni uppbyggingu, ákvarðar efnisval dæluhlífarinnar, burðarhönnun og framleiðsluferli beint aðlögunarhæfni ESP kerfisins við mismunandi rekstrarskilyrði. Þessi grein mun kafa ofan í lykilmuninn á gerðum ESP dæluhylkja, greina tæknilega eiginleika og notkunarsvið hverrar tegundar og veita tilvísun fyrir verkfræðinga og tæknimenn þegar þeir velja og fínstilla ESP kerfi.
Grunnaðgerðir og tæknilegar kröfur dæluhlífarinnar
ESP dæluhlífin þjónar fyrst sem líkamleg hindrun til að vernda innri snúningshlutana og verður að hafa nægjanlegan burðarstyrk til að standast-háþrýsting niður í holu. Í öðru lagi hefur rúmfræðileg hönnun innri flæðisleiðar dæluhlífarinnar bein áhrif á flæðiseiginleika vökvans, sem aftur hefur áhrif á skilvirkni dælunnar og afköst hola. Frá sjónarhóli efnisfræðinnar verður dæluhlífin að standast slípandi áhrif ætandi efna og fastra agna í hráolíu. Ennfremur, í ljósi þess hve flókin uppsetning er í holu, verður dæluhlífin að uppfylla ströng víddarvikmörk og staðla um samhæfni við tengingar. Þessar margvíslegu tæknikröfur leiða til verulegs munar á hönnun dæluhylkja fyrir mismunandi notkunarsvið.
Mismunur á dæluhylkjum eftir efni
Dæluhylki úr steypujárni
Hefðbundin dæluhús úr steypujárni voru mikið notuð í fyrstu ESP kerfum vegna lágs framleiðslukostnaðar og framúrskarandi steypueiginleika. Grá steypujárnsdæluhylki bjóða upp á miðlungs styrk og góða titringsdeyfingu, en tæringarþol þeirra er veikt, sérstaklega í súru olíulindum sem innihalda brennisteinsvetni eða koltvísýring, þar sem þau eru næm fyrir rafefnafræðilegri tæringu. Nútímaleg endurbætt sveigjanleg járndæluhylki gangast undir kúluvæðingarmeðferð með grafít, sem eykur seigleika og togstyrk efnisins verulega, sem og tæringarþol þess. Þær eru enn notaðar í sumum grunnum,-tæringarlítilli hefðbundnum olíulindum.
Ryðfrítt stál dæluhylki
316L dæluhylki úr ryðfríu stáli eru ákjósanlegur kostur fyrir meðal- til mikið-tæringarumhverfi vegna framúrskarandi tæringarþols. Þetta efni býður upp á framúrskarandi viðnám gegn tæringarsprungum á klóríðálagi og hentar vel fyrir vökva sem framleiddir eru á olíusvæðum með hátt klóríðjónainnihald. Tvíhliða dæluhylki úr ryðfríu stáli (eins og 2205 og 2507) bjóða upp á enn betra jafnvægi á styrkleika og tæringarþol, sem skilar sér einstaklega vel í háum-hita, háum-þrýstingi og CO₂-umhverfi. Hins vegar er efniskostnaður þeirra um það bil 2-3 sinnum hærri en venjulegt ryðfríu stáli. Ofur austenítískt ryðfrítt stál (eins og AL-6XN) er hannað fyrir mjög ætandi umhverfi. Þó að það sé dýrt sýnir það framúrskarandi langtímaáreiðanleika-í brennisteinisríkum og klóríðríkum olíulindum.
Dæluhylki úr álefni
Nikkel-undirstaða málmblöndur (eins og Inconel 625 og Hastelloy C-276) dæluhylki tákna hæsta stig tæringarþols, sérstaklega hentugur fyrir súrolíu- og gaslindir sem innihalda brennisteinsvetni. Þessi efni viðhalda stöðugum vélrænum eiginleikum í mjög ætandi umhverfi, en hár kostnaður þeirra (um það bil 5-10 sinnum hærri en ryðfríu stáli) takmarkar útbreiðslu þeirra. Dæluhylki úr títanblendi, sem bjóða upp á framúrskarandi heildarafköst, eru eins og er takmörkuð við sérhæfð, hágæða forrit vegna vinnsluörðugleika og kostnaðartakmarkana. Mismunur á dæluhylki eftir burðarvirkishönnun
Hefðbundið beint-Í gegnum dæluhlíf
Staðlað bein-í gegnum dæluhlíf notar einfalda sívalningslaga flæðisbrautarhönnun, sem býður upp á lágan framleiðslukostnað og lágmarks vökvaþol. Það er hentugur fyrir einsleita vökva og almennar lyftukröfur. Innri flæðisleið þess samanstendur venjulega af eins- eða fjölþrepa sambyggingu, þar sem hvert þrep inniheldur hjól og samsvarandi stýrihjól (eða hlífðardreifara). Þessi hönnun er mikið notuð í grunnum og miðlungs-djúpum brunnum, en getur verið hætt við flæðióstöðugleika í flóknum vökva með háu gas--vökvahlutfalli eða þeim sem innihalda fastar agnir.
Spíraldæluhlíf
Spíraldæluhlífin (einnig þekkt sem spíraldæluhlífin) notar einstaka spíralflæðisbrautarhönnun til að umbreyta hreyfiorku vökvans á skilvirkari hátt í þrýstiorku, sem bætir verulega skilvirkni dælunnar. Þessi hönnun hentar sérstaklega vel- til að meðhöndla vökva með mikilli-seigju, þar sem stækkunarhorn flæðisbrautar hennar er fínstillt til að draga úr flæðiskilum og hringiðutapi. Framleiðsluferlið fyrir spíraldæluhlíf er flóknara, venjulega þarf nákvæmni steypu eða CNC vinnslu, sem leiðir til hærri kostnaðar. Það er fyrst og fremst notað í miðlungs- til mikilli-seigju eða í vinnsluholum sem krefjast orkusparnaðar-. Sérstök dæla
Hlífarbyggingar
Sérstök dæluhlíf, þróuð fyrir sérstakar rekstraraðstæður, eru meðal annars: sand-þolin dæluhús (með slitþolnum-fóðringum eða harðri húðun bætt við innri vegg), and-gaslæsandi dæluhylki (með bjartsýni inntaksrúmfræði til að draga úr gasáhrifum) og há-hitaþolsdæluhönnunarefni- (með sérstökum hitaþolnum hitaþolnum hlífum{{4}). Þessar sérsniðnu hönnun taka á afköstum hefðbundinna dæluhúsa í sérhæfðu umhverfi með nýsköpun í uppbyggingu. Þó að þær séu síður fjölhæfar geta þær bætt verulega áreiðanleika kerfisins og-kostnaðarhagkvæmni í sérstökum forritum.
Áhrif framleiðsluferla á afköst dæluhylkja
Sandsteypa, aðalferlið fyrir hefðbundna framleiðslu dæluhylkja, hentar fyrir stórframleiðslu-en býður upp á takmarkaða víddarnákvæmni og krefst oft síðari vinnslu. Nákvæmni steypa (eins og tapað vax steypa) gerir flóknari rúmfræði og hærri yfirborðsáferð, dregur úr innri flæðiþol og bætir skilvirkni. Á undanförnum árum hefur aukefnaframleiðsla (3D prentun) sýnt fram á einstaka kosti við frumgerð og framleiðslu á sérhæfðum efnisdæluhylkjum, sem gerir kleift að móta flókin innri mannvirki. Hins vegar hafa takmarkað efnisval og kostnaðarþættir komið í veg fyrir útbreidda viðskiptalega notkun þess.
Hitameðferðarferlið hefur afgerandi áhrif á frammistöðu dæluhlífarinnar. Til dæmis, ryðfríu stáli dæluhylki þurfa venjulega lausnarglæðingu og súrsunaraðgerð til að bæta tæringarþol; há-dæluhylki úr álfelgur geta farið í sérstaka hitameðferð til að hámarka vélræna eiginleika þeirra. Yfirborðsmeðferðaraðferðir eins og karbíðúðun og leysirklæðning geta á áhrifaríkan hátt aukið slit og tæringarþol lykilhluta dæluhlífarinnar og lengt endingartíma þeirra.
Verkfræðisjónarmið við val á dæluhylki
Við val á ESP dæluhlíf verða verkfræðingar að íhuga eftirfarandi lykilþætti ítarlega: dýpt markholsins, þrýstingur og hitastig; eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar vökvans sem framleiddur er (þar á meðal ætandi, slípiefni, gas-vökvahlutfall og seigja); væntanlegur framleiðslutími; og efnahagslegar kröfur. Fyrir mjög ætandi umhverfi ætti að forgangsraða ryðfríu stáli eða álefnum, jafnvel á kostnað sumra kostnaðarkosta. Í brunnum með mikið sandinnihald er slitþol mikilvægara en einfaldlega að hámarka skilvirkni. Nútímaleg ESP kerfishönnun notar oft mát dæluhlífarlausnir, sem gerir kleift að skipta um sveigjanleika og uppfærslur byggðar á framleiðslugetu.
Niðurstaða
Sem lykilþáttur í gervi lyftukerfum hefur val á ESP dæluhlíf bein áhrif á framleiðslu skilvirkni, rekstraráreiðanleika og efnahagslega hagkvæmni. Frá efnislegu sjónarhorni hafa steypujárn, ryðfrítt stál og málmblöndur hvert sína eigin viðeigandi aðstæður. Frá sjónarhóli byggingarhönnunar uppfylla bein-í gegnum, spíral og sérstök-byggingardæluhylki þeim fjölbreyttu vökvaeiginleikum sem krafist er. Með framförum í efnisvísindum og framleiðslutækni munu framtíðar ESP dæluhlífar þróast í átt að meiri tæringarþol, sterkari slitþol og bættri vökvavirkni. Stafræn hönnun og snjöll framleiðslutækni mun einnig auka enn frekar aðlögun og gæðasamkvæmni dæluhylkjaafurða. Verkfræðingar og tæknimenn ættu að meta vísindalega tæknilega og efnahagslega hagkvæmni ýmissa dæluhúsagerða á grundvelli tiltekinna geymaskilyrða og framleiðslukröfur til að taka ákjósanlega valákvörðun.
