ओपीआई 500डीसी मड पंप

 

तालिका 1.1: ओपीआई 500डीसी की मुख्य तकनीकी विशिष्टताएँ (एफ-500 संदर्भ डेटा पर आधारित)

 

पैरामीटर	विशेष विवरण
पम्प प्रकार	तीन सिलेंडर एकल अभिनय पिस्टन पंप
शक्ति दर्ज़ा	500 एचपी/373 किलोवाट
अधिकतम गति (एसपीएम)	165 एसपीएम
स्ट्रोक की लंबाई	7 1/2 इंच / 191 मिमी
गियर अनुपात	लगभग 4.286:1 से 4.6:1
गियर प्रकार	डबल हेइकल स्पर व्हील
अधिकतम सिलेंडर लाइनर आकार	6 3/4 इंच / 170 मिमी
इनहेलेशन ट्यूब कनेक्टर	8 इंच / 203 मिमी
आउटलेट पाइप फिटिंग	4 इंच निकला हुआ किनारा, 5000 पीएसआई दबाव रेटिंग
अनुमानित वजन	लगभग 21,540 पाउंड/9,770 किलोग्राम
बाहरी आयाम (लंबाई x चौड़ाई x ऊँचाई)	लगभग 144 "x 106" x 88" / 3658 मिमी x 2709 मिमी x 2231 मिमी

साथ में, ये विशिष्टताएँ एक कॉम्पैक्ट, शक्तिशाली और उद्योग मानक पंप को परिभाषित करती हैं। इसका वजन और आकार इसे भूमि ड्रिलिंग रिग के लिए उपयुक्त बनाता है और मानकीकृत स्किड माउंटेड इकाइयों में एकीकृत करना आसान बनाता है।

प्रदर्शन डेटा (यातायात बनाम दबाव)

तालिका 1.2: ओपीआई 500डीसी प्रदर्शन डेटा (90% एमई और 100% वीई)

सिलेंडर लाइनर का आकार (इंच)	अधिकतम दबाव (पीएसआई)	165 एसपीएम (जीपीएम) पर प्रवाह दर	150 एसपीएम (जीपीएम) पर प्रवाह दर	140 एसपीएम (जीपीएम) पर प्रवाह दर	120 एसपीएम (जीपीएम) पर प्रवाह दर
6 3/4	1,342	575	523	488	418
6 1/2	1,447	533	485	452	388
6	1,699	454	413	386	330
5 1/2	2,020	382	347	324	278
5	2,442	316	287	268	229
4	3,820	202	184	171	147

 

 

मॉड्यूलर डिजाइन और रखरखाव

 

ओपीआई 500डीसी का हाइड्रोलिक अंत आम तौर पर विनिमेय, स्वतंत्र रूप से जाली हाइड्रोलिक सिलेंडर मॉड्यूल से बना होता है। यह मॉड्यूलर डिज़ाइन आधुनिक उच्च प्रदर्शन वाले मड पंपों की पहचान है।

इस प्रकार के पंप में, उद्योग मानक डिज़ाइन में दो टुकड़े वाले एल - आकार का मॉड्यूल होता है जो सक्शन चैंबर और डिस्चार्ज चैंबर को भौतिक रूप से दो स्वतंत्र इकाइयों में अलग करता है। यह डिज़ाइन पारंपरिक एकीकृत या 'वाल्व{{4}ओवर{5}वाल्व' संरचना की तुलना में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है।

बेहतर रख-रखाव: यदि एक भी मॉड्यूल (जैसे सक्शन मॉड्यूल) क्षरण या थकान के कारण क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो इसे पूरे महंगे हाइड्रोलिक एंड असेंबली को स्क्रैप किए बिना स्वतंत्र रूप से बदला जा सकता है। इससे रखरखाव लागत और डाउनटाइम बहुत कम हो जाता है।

बढ़ी हुई सुरक्षा और रखरखाव दक्षता: एल - आकार के मॉड्यूल डिज़ाइन में, सक्शन और डिस्चार्ज वाल्व अलग-अलग मॉड्यूल पर स्थित होते हैं, जिससे अधिक परिचालन स्थान बनता है। यह कॉन्फिगरेशन कॉम्पैक्ट, स्पेस {2}कंस्ट्रेंड 'वॉल्व{{3}ऑन{{4}वाल्व' डिज़ाइन की तुलना में तेजी से और सुरक्षित वाल्व और सीट प्रतिस्थापन को सक्षम बनाता है।

अत्यधिक स्थायित्व के लिए सामग्री विज्ञान और विनिर्माण प्रक्रियाएं

सामग्री: मॉड्यूल फोर्जिंग प्रक्रिया के माध्यम से उच्च शक्ति वाले मिश्र धातु इस्पात से बना है, और विशिष्ट सामग्री ग्रेड 35CrMo या 40CrMnMo है।

हीट उपचार: फोर्जिंग के बाद, मॉड्यूल को अपनी आंतरिक मेटलोग्राफिक संरचना को अनुकूलित करने और उच्च शक्ति और उच्च स्थायित्व सहित सर्वोत्तम व्यापक यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए एक सख्त गर्मी उपचार प्रक्रिया (जैसे शमन और तड़का) से गुजरना होगा।

गुणवत्ता आश्वासन: संपूर्ण विनिर्माण प्रक्रिया एपीआई 7K मानकों का सख्ती से पालन करती है। इसमें आंतरिक दोषों की अनुपस्थिति को सुनिश्चित करने के लिए गैर-विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी) और फोर्जिंग का अल्ट्रासोनिक निरीक्षण शामिल है जो समय से पहले विफलता का कारण बन सकता है, जैसे दरारें, समावेशन, या सरंध्रता। अंत में, संरचनात्मक अखंडता और दबाव प्रतिरोध को सत्यापित करने के लिए प्रत्येक मॉड्यूल एक उच्च दबाव हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण (1 घंटे के लिए 50 एमपीए या लगभग 7250 पीएसआई पर दबाव बनाए रखना) से गुजरता है।

 

 

रैक और संरचना

संरचना वेल्डेड स्टील प्लेट से बनी है। वेल्डिंग के बाद, वेल्डिंग प्रक्रिया में उत्पन्न आंतरिक तनाव को खत्म करने, उपयोग के दौरान फ्रेम को विरूपण से बचाने और प्रत्येक चलती हिस्से की संरेखण सटीकता सुनिश्चित करने के लिए संपूर्ण ताप उपचार (वेल्ड के बाद तनाव से राहत) किया जाएगा।

ट्रांसमिशन सिस्टम: गियर और क्रैंकशाफ्ट

गियर्स: पावर को डबल हेलिकल (वी) गियर सेट के एक सेट के माध्यम से प्रेषित किया जाता है।

क्रैंकशाफ्ट, पावर एंड का मुख्य घटक, घूर्णी गति को प्रत्यागामी गति में परिवर्तित करता है। इसे उच्च शक्ति वाले मिश्र धातु इस्पात, आमतौर पर 42CrMo या 35CrMo, या उच्च निकल और क्रोमियम सामग्री के साथ उन्नत 4340 स्टील के एक टुकड़े से बनाया जाता है।

विनिर्माण प्रक्रिया: क्रैंकशाफ्ट को पर्याप्त ताकत और थकान प्रतिरोध देने के लिए फोर्जिंग प्रक्रिया महत्वपूर्ण है। फोर्जिंग के बाद, क्रैंकशाफ्ट को गर्मी उपचार, सटीक मशीनिंग और सख्त स्थैतिक और गतिशील संतुलन सुधार से गुजरना पड़ता है।

प्रत्यागामी सभा

कनेक्टिंग रॉड: क्रैंकशाफ्ट और क्रॉसहेड को जोड़ने वाली उच्च शक्ति मिश्र धातु इस्पात या नमनीय कच्चा लोहा से बनी।

क्रॉसहेड और गाइड प्लेट्स: उच्च ग्रेड कास्ट स्टील या डक्टाइल आयरन से निर्मित, क्रॉसहेड चिकनी पारस्परिक गति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिस्थापन योग्य गाइड प्लेटों पर स्लाइड करता है। ये गाइड प्लेटें विशेष घिसाव प्रतिरोधी सामग्रियों से बनाई जाती हैं, जिनमें मैंगनीज कांस्य का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। मैंगनीज कांस्य एक उत्कृष्ट असर सामग्री के रूप में कार्य करता है, जिसमें बेहद कम घर्षण गुणांक और उत्कृष्ट पहनने का प्रतिरोध होता है, जो ऑपरेशन के दौरान गर्मी उत्पादन और पहनने को प्रभावी ढंग से कम करता है।

चिकनाई तेल प्रणाली

बलपूर्वक स्नेहन: एक आंतरिक गियर तेल पंप द्वारा संचालित, चिकनाई वाले तेल को आंतरिक तेल लाइनों के माध्यम से सबसे महत्वपूर्ण बल बिंदुओं, जैसे क्रैंकशाफ्ट मुख्य असर, पिनियन शाफ्ट असर और क्रॉसहेड पिन असर पर दबाव डाला जाता है।

स्पलैश स्नेहन: वी -गियर के घूमने के दौरान, तेल पैन में बड़ी मात्रा में चिकनाई वाला तेल छिड़ककर तेल की धुंध बन जाएगी, जो फ्रेम के अंदर अन्य हिस्सों (जैसे गियर मेशिंग सतह, कनेक्टिंग रॉड के बड़े हेड बेयरिंग आदि) के लिए पर्याप्त स्नेहन प्रदान करती है।

 

 

सिलेंडर लाइनर

कार्य: सिलेंडर लाइनर उच्च दबाव सिलेंडर बॉडी बनाता है और पिस्टन की पारस्परिक गति के लिए एक बहुत ही कठोर, घर्षण प्रतिरोधी और चिकनी आंतरिक सतह प्रदान करता है। सिलेंडर लाइनर की आंतरिक सतह की चिकनाई और कठोरता पिस्टन सील के जीवन के लिए महत्वपूर्ण है।

प्रकार और सामग्री:

उच्च {{0}क्रोमियम बाईमेटेलिक सिलेंडर लाइनर: बाहरी आवरण उच्च दबाव को झेलने के लिए उच्च शक्ति वाले जाली स्टील से बना है, जबकि आंतरिक आस्तीन केन्द्रापसारक कास्टिंग के माध्यम से उच्च {{2}क्रोमियम कास्ट आयरन (आमतौर पर 27% से अधिक क्रोमियम युक्त) के साथ धातुकर्म रूप से जुड़ा हुआ है। उच्च -क्रोमियम कच्चा लोहा उत्कृष्ट पहनने का प्रतिरोध प्रदान करता है, इसकी आंतरिक बोर कठोरता आमतौर पर पहुंचती है

एचआरसी 60 से अधिक या उसके बराबर (कुछ डेटा एचआरसी 58-69 दर्शाते हैं)।

Zirconia Ceramic Liner: Featuring a forged steel casing with a robust zirconia (ZrO2) ceramic tube liner. This advanced material boasts exceptional hardness (HRC>90), उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, और कम तापीय विस्तार गुणांक। इसकी सेवा का जीवन बाईमेटेलिक लाइनर्स से बेहतर प्रदर्शन करता है, उच्च अपघर्षक ड्रिलिंग तरल पदार्थों को संभालने पर 2,000 से 4,000 घंटे से अधिक का ऑपरेशन मिलता है, जबकि पारंपरिक बाईमेटेलिक लाइनिंग के लिए सामान्य 800 घंटे होते हैं।

विनिर्माण प्रक्रिया: द्विधातु सिलेंडर लाइनर की कुंजी केन्द्रापसारक कास्टिंग प्रक्रिया में निहित है। इस प्रक्रिया में, पिघला हुआ उच्च क्रोमियम कच्चा लोहा एक घूमने वाले गर्म स्टील आवरण में इंजेक्ट किया जाता है। विशाल केन्द्रापसारक बल यह सुनिश्चित करता है कि मिश्र धातु आंतरिक दीवार पर समान रूप से और सघन रूप से चिपक जाए, जिससे एक दोष मुक्त धातुकर्म बंधन परत बन जाए। सभी सिलेंडर लाइनर बोर अंदरूनी हिस्सों को असाधारण सतह फिनिश प्राप्त करने के लिए सटीक ऑनिंग से गुजरना पड़ता है, जिससे पिस्टन सील की सेवा जीवन अधिकतम हो जाता है।

पिस्टन

कार्य: पिस्टन जोर को पावर सिरे से ड्रिलिंग द्रव तक स्थानांतरित करता है, और उस पर सीलिंग सिलेंडर दबाव को बनाए रखने की कुंजी है।

प्रकार और सामग्री:

इंटीग्रल वल्केनाइज्ड बॉन्डेड पिस्टन में एक इलास्टोमर या तो पॉलीयुरेथेन या नाइट्राइल रबर होता है जो रासायनिक रूप से एक मजबूत धातु पिस्टन कोर से स्थायी रूप से जुड़ा होता है।

पिस्टन कोर: उच्च शक्ति वाले जाली मिश्र धातु इस्पात, जैसे 42CrMo या 45# स्टील से बना, विरूपण के बिना भारी जोर का सामना करने के लिए।

सीलिंग सामग्री: पॉलीयूरेथेन अपने उत्कृष्ट आंसू प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध और एक्सट्रूज़न प्रतिरोध के कारण तेल आधारित या सिंथेटिक - आधारित ड्रिलिंग तरल पदार्थों में उत्कृष्ट है।

पानी आधारित ड्रिलिंग तरल पदार्थों के लिए नाइट्राइल रबर पसंदीदा विकल्प है। इसके अलावा, विशेष पॉलीयुरेथेन और रबर सामग्री को उच्च तापमान स्थितियों (300 डिग्री एफ / 149 डिग्री तक) के लिए डिज़ाइन किया गया है।

विनिर्माण प्रक्रिया: बॉन्डिंग प्रक्रिया पिस्टन गुणवत्ता की आधारशिला है। सतह के उपचार और विशेष चिपकने वाले कोटिंग के बाद, स्टील पिस्टन कोर को पॉलीयुरेथेन या रबर के साथ उच्च तापमान और उच्च दबाव वल्केनाइजेशन मोल्डिंग से गुजरना पड़ता है, जिससे एक अटूट रासायनिक बंधन बनता है। यह डिज़ाइन उच्च दबाव के तहत सीलिंग बॉडी और पिस्टन कोर के बीच रिसाव पथ या बाहर निकालना को प्रभावी ढंग से रोकता है।

पिस्टन रॉड और एक्सटेंशन रॉड

कार्य: पावर एंड के क्रॉसहेड और हाइड्रोलिक एंड के पिस्टन को कनेक्ट करें, और विशाल तन्यता और संपीड़न चक्र भार को सहन करें।

सामग्री और विनिर्माण: SAE 4140 या 42CrMo जैसे उच्च शक्ति वाले जाली मिश्र धातु इस्पात से बना है। उत्कृष्ट कोर शक्ति और कठोरता प्राप्त करने के लिए रॉड बॉडी को गर्मी उपचार (शमन और तड़के) द्वारा जाली और तड़का लगाया जाता है।

सतह का उपचार: रॉड की सतह को कठोर क्रोम चढ़ाना के बाद सटीक पीसने से गुजरना पड़ता है। यह कठोर क्रोम परत असाधारण सतह कठोरता (आमतौर पर 68-72 एचआरसी), न्यूनतम घर्षण गुणांक और बेहतर संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती है।

वाल्व असेंबली

कार्य: एक चेक वाल्व के रूप में, यह सिलेंडर में ड्रिलिंग तरल पदार्थ के प्रवेश (सक्शन वाल्व) और डिस्चार्ज (डिस्चार्ज वाल्व) को नियंत्रित करता है। वाल्व असेंबली को प्रत्येक स्ट्रोक में गंभीर प्रभाव और उच्च प्रवाह दर की खराबी का सामना करना पड़ता है।

मानक: ओपीआई 500डीसी और इसी तरह के पंप आमतौर पर एपीआई #7 विनिर्देश वाल्व असेंबली का उपयोग करते हैं।

सामग्री और विनिर्माण:

वाल्व बॉडी और सीट: कम {{0}कार्बन, उच्च {{1}सख्त मिश्र धातु स्टील्स जैसे AISI 8620, 20CrNiMo, या 20CrMnTi से जाली।

ताप उपचार: वाल्व बॉडी और सीट के लिए महत्वपूर्ण प्रक्रिया कार्बराइजिंग और शमन है। यह प्रक्रिया कार्बन परमाणुओं को घटक सतह में प्रवेश कराती है, जिससे प्रभाव और अपघर्षक घिसाव को रोकने के लिए अत्यधिक कठोर (एचआरसी 60 से अधिक या उसके बराबर) घिसाव प्रतिरोधी परत बनती है, जबकि कोर भंगुर फ्रैक्चर को रोकने के लिए उच्च कठोरता बनाए रखता है।

वाल्व रबर (इन्सर्ट ब्लॉक): सीलिंग इंसर्ट आमतौर पर उच्च पहनने के प्रतिरोध वाले पॉलीयुरेथेन या नाइट्राइल रबर से बना होता है और वाल्व बॉडी से मजबूती से जुड़ा होता है।

 

तालिका 2.1: प्रमुख नाजुक भागों का सारांश: सामग्री और विनिर्माण प्रक्रियाएं

अवयव	मानक/उच्च-गुणवत्ता वाली सामग्री	प्रमुख विनिर्माण प्रक्रियाएं	मुख्य प्रदर्शन/फायदे
सिलेंडर आस्तीन	उच्च क्रोमियम बाईमेटेलिक / ज़िरकोनिया सिरेमिक	केन्द्रापसारक कास्टिंग, सटीक होनिंग	Exceptional hardness (HRC≥60 / HRC>90) और बेहतर पहनने का प्रतिरोध
सवार	बंधुआ पॉलीयुरेथेन/नाइट्राइल रबर; जाली स्टील पिस्टन कोर	ढाला हुआ वल्केनाइज्ड रासायनिक बंधन	उत्कृष्ट सीलिंग, उच्च दबाव बाहर निकालना प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध
पिस्टन रॉड	जाली मिश्र धातु इस्पात (उदाहरण के लिए, 42CrMo)	परिशुद्धता पीसने, कठोर क्रोम चढ़ाना	उच्च सतह कठोरता, कम घर्षण, संक्षारण प्रतिरोध
वाल्व असेंबली (एपीआई #7)	जाली मिश्र धातु इस्पात (उदाहरण के लिए, 20CrMnTi); पॉलीयुरेथेन वाल्व रबर	कार्बराइजिंग और शमन, सटीक पीसना	उत्कृष्ट क्षरण प्रतिरोध के साथ उच्च प्रभाव सतह कठोरता (HRC 60 से अधिक या उसके बराबर)।

 

सहायक उपकरण

पल्स बफर: पंप डिस्चार्ज के दबाव स्पंदन को अवशोषित करने और डाउनस्ट्रीम मैनिफोल्ड और उपकरण को थकान से होने वाले नुकसान से बचाने के लिए डिस्चार्ज मैनिफोल्ड पर एक नाइट्रोजन - भरा बैग कंटेनर स्थापित किया गया है।

सुरक्षा वाल्व: एक प्रमुख ओवरप्रेशर सुरक्षा उपकरण, जब डिस्चार्ज दबाव निर्धारित मूल्य से अधिक हो जाता है, तो स्वचालित रूप से दबाव राहत खोलता है, पंप और संपूर्ण परिसंचरण प्रणाली की रक्षा करता है।

विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्र

500 एचपी श्रेणी तीन - सिलेंडर मड पंप तेल और गैस उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उपकरणों में से एक है। इसका मजबूत डिजाइन और लचीला प्रदर्शन इसे विभिन्न प्रकार के कार्य करने में सक्षम बनाता है।

मुख्य उद्देश्य: छोटे और मध्यम आकार के भूमि ड्रिलिंग प्लेटफार्मों के मुख्य उपकरण के रूप में, यह ड्रिलिंग द्रव 4 को प्रसारित करने के लिए जिम्मेदार है। यह जो प्रवाह और दबाव सीमा प्रदान करता है वह अधिकांश मध्यम गहराई के ड्रिलिंग कार्यों से निपटने के लिए पर्याप्त है, कुएं की सफाई, ड्रिल बिट को ठंडा करने और कुएं की दीवार की स्थिरता बनाए रखने जैसे प्रमुख कार्यों को प्रभावी ढंग से पूरा करता है।

अन्य अनुप्रयोग: ड्रिलिंग के अलावा, ओपीआई 500डीसी का व्यापक रूप से सीमेंटिंग और एसिड फ्रैक्चरिंग जैसे विभिन्न कुएं मरम्मत कार्यों में उपयोग किया जाता है, जहां सीमेंट घोल या रासायनिक तरल पदार्थ को उच्च दबाव 3 पर डाउनहोल पंप किया जाता है। इसके अलावा, इसकी शक्तिशाली पंपिंग क्षमता इसे उपयुक्त बनाती है

खनन निर्जलीकरण, औद्योगिक प्रक्रियाओं में घोल परिवहन, और अन्य स्थितियाँ जहां अपघर्षक और चिपचिपे तरल पदार्थों को स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है 3।

 

तालिका 3.1: तकनीकी विशिष्टताओं की सूची:

पैरामीटर	विशेष विवरण
शक्ति दर्ज़ा	500 एचपी/373 किलोवाट
अधिकतम गति	165 एसपीएम
स्ट्रोक की लंबाई	7 1/2 इंच / 191 मिमी
गियर अनुपात	4.286:1
अधिकतम सिलेंडर लाइनर आकार	6 3/4 इंच / 170 मिमी
आउटपुट इंटरफ़ेस	4 इंच निकला हुआ किनारा (5000 पीएसआई)

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