ما هي التحديات الشائعة لمضخات العمود الطويلة في تطبيقات بئر عميقة أو قاع البئر

بصفتها معدات مضخة مصممة خصيصًا ، تستخدم المضخات طويلة العمود على نطاق واسع في ظروف العمل تحت الأرض مثل ضخ الآبار العميقة ، وصرف المناجم ، والمنصات الخارجية. يتيح بنية العمود الطويلة الفريدة لجسم المضخة استخراج السوائل بعمق تحت الأرض بكفاءة ، ولكنه يجلب أيضًا العديد من التحديات التقنية والهندسية. إن الفهم العميق لهذه التحديات سيساعد الشركات والفنيين على تحسين موثوقية المعدات وكفاءة التشغيل وضمان التقدم السلس للمشروع.

تحديات طول العمود والقوة الميكانيكية
تتطلب بيئة البئر العميقة أن يكون لعمود المضخة طولًا كافيًا للوصول إلى عمق الضخ المحدد. عادة ما يكون طول عمود المضخات الطويلة أطول بكثير من المضخات العادية. مع زيادة طول العمود ، تصبح صلابة واستقرار العمود مشكلات رئيسية. الأعمدة الطويلة عرضة للتشوه والاهتزاز ، مما يؤدي إلى التعب الميكانيكي أو حتى الكسر ، مما يؤثر على حياة المضخة وتشغيلها الآمن. يجب أن يأخذ اختيار المواد وعملية المعالجة الحرارية وتصميم قطر العمود للعمود في الاعتبار كل من القوة والمرونة لضمان قدرتها على تحمل الأحمال العالية والتأثيرات الديناميكية.

تعقيد أنظمة تحمل وختم
إن ترتيب المحمل لمضخات العمود الطويلة معقد ، وغالبًا ما تكون هناك حاجة إلى محامل متعددة لدعم العمود الطويل. يجب أن تعمل المحامل بشكل موثوق في البيئات ذات الضغط العالي والدرجات الحرارة العالية والرطبة وحتى الموحلة. يصبح التزييت نقطة صعبة. جودة المياه للآبار العميقة معقدة وقد تحتوي على مواد وشوائب تآكل. يؤثر اختيار زيت التشحيم وتأثير الختم بشكل مباشر على حياة المحامل. يواجه نظام الختم أيضًا اختبارات شديدة. يحتاج ختم العمود إلى منع تسرب السائل ومنع الشوائب من غزو منطقة الحمل. تشمل طرق الختم الشائعة الأختام الميكانيكية وأختام التعبئة ، ولكن فشل الختم هو أحد الأسباب الرئيسية لفشل مضخة العمود الطويل.

مشاكل الاهتزاز والتوازن الديناميكي
بسبب مضخة رمح طويلة جسم رمح وسرعة تشغيل عالية ، مشكلة الاهتزاز أكثر بروزًا. لا يؤثر الاهتزاز على استقرار الأجزاء الميكانيكية فحسب ، بل يقلل أيضًا من كفاءة العمل وحياة المضخة. غالبًا ما تكون البيئة تحت الأرض محدودة الفضاء ، وأخطاء التثبيت ، وارتداء الحمل ، وما إلى ذلك ، ستؤدي إلى تفاقم الاهتزاز. تعد مراقبة الاهتزاز وتصحيح الموازنة الديناميكية مقاييس تقنية رئيسية للحفاظ على التشغيل المستقر لمضخات العمود الطويلة. أثناء التثبيت ، يجب التحكم في التواصل المحور والتخليص المحوري بشكل صارم ، ويجب مراقبة إشارة الاهتزاز بانتظام لمنع الفشل الميكانيكي.

التوسع الحراري وإدارة درجة الحرارة
قد تكون درجة الحرارة المحيطة للآبار العميقة عالية. أثناء تشغيل مضخة العمود الطويلة ، سيشهد جسم العمود وجسم المضخة التوسع الحراري ، مما يؤدي إلى تغييرات في الأبعاد المحورية والشعاعية ، مما يؤثر على أداء التحميل المسبق وأداء الختم. إذا لم يتم التحكم في التشوه الحراري بشكل صحيح ، فسيؤدي ذلك إلى تحمل تحمل الحمل الزائد أو فشل الختم أو رمح ومربى غلاف الضخ. عند التصميم ، من الضروري النظر في بنية تعويض التمدد الحراري ، وتحديد مواد مقاومة للدرجات الحرارة العالية ، وتصميم نظام تبريد وزيوت معقول لضمان التشغيل المستقر للمعدات في بيئة درجات الحرارة العالية.

صعوبات التثبيت والصيانة المعقدة
مضخات العمود الطويلة كبيرة في الحجم ومعقدة في الهيكل ، والتركيب يتطلب تحديد المواقع والمعدات المهنية عالية الدقة. في بيئات البئر العميقة ، تكون المساحة ضيقة ، وظروف البناء قاسية ، ودورة التثبيت طويلة ، وتصحيح الأخطاء أمر صعب. معدات قاع البئر غير مريحة للحفاظ عليها. بمجرد حدوث أي فشل ، تكون دورة الصيانة طويلة والتكلفة مرتفعة. يجب أن ينظر تصميم جسم المضخة في سهولة التفكيك والصيانة. يتم استخدام الهيكل المعياري لتقليل الوقت للتفكيك والتجميع ، ويتم إعداد خطة الوقاية من الأعطال والصيانة اليومية مسبقًا لتحسين موثوقية تشغيل المعدات.

تأثير الخصائص السائلة على جسم المضخة
عادةً ما يحتوي السائل الذي تم ضخه من الآبار العميقة على الطمي أو الجزيئات المعدنية أو مكونات التآكل ، والتي تسبب التآكل والتآكل إلى المكره ، والأكمام ، وختم المضخة. يرتبط اختيار مواد جسم المضخة وتكنولوجيا المعالجة السطحية مباشرة بمقاومة التآكل والتآكل للمعدات. يتم استخدام مواد سبيكة عالية الصلابة ، وطلاء السيراميك ، والمواد المركبة ، وما إلى ذلك لتحسين مقاومة التآكل لجسم المضخة وتوسيع عمر المعدات. في الوقت نفسه ، تم تحسين بنية المكره لتقليل تأثير الجزيئات على الشفرات والحفاظ على كفاءة النقل.

تحديات الأنظمة الكهربائية والتحكم
عادة ما تكون مضخات العمود الطويلة مدفوعة بالمحركات عن بُعد ، ويتم توصيل جسم المحرك والمضخة بواسطة عمود طويل. تتمتع بيئة البئر العميقة بمتطلبات عالية لمستوى حماية المحرك ، ويجب أن تكون المعدات الكهربائية مقاومة للماء ومقاومة للانفجار. يتطلب التأثير الحالي ، وحماية الحمل الزائد ، ومراقبة درجة حرارة المحرك أثناء بدء التشغيل والتشغيل المحرك ، دعم نظام التحكم الكامل. تستخدم تقنية تنظيم سرعة التردد المتغيرة على نطاق واسع في المضخات طويلة العمود لتحقيق بداية ناعمة وتوفير الطاقة وتنظيم تدفق المضخة ، وتحسين الأداء الكلي للنظام.