Aukšto{0}}slėgio, aukštos{1} temperatūros (HPHT) naftos gręžinių cementavimo inžinerijoje mechaninis laboratorijos infrastruktūros patikimumas tiesiogiai veikia tolesnių bandymų duomenų pagrįstumą. Tarp pagrindinės įrangos komplekto laboratorinės maišymo sistemos išlaiko didžiausią nuolatinį dinaminį įtempį. Ruošiant sunkias, didelio -tankio cemento kompozicijas-, kuriose dažnai yra didelės frakcijos sveriančių medžiagų, tokių kaip geležies rūda, baritas arba silicio dioksido miltai-, maišymo varikliai verčia veikti esant ekstremaliam, nepalenkiamam sukimo momento profiliui. Kad atitiktų tarptautinius veiklos standartus reikalaujamus struktūrinius parametrus, šios sistemos turi nuolat palaikyti tikslius sukimosi greičius esant lakiųjų skysčių pasipriešinimui. Tačiau ilgus metus veikiant sunkioms srutoms dideliu šlyties greičiu gali tyliai susidėvėti pavaros mechanizmo komponentai, dėl ko variklis perkais ir staigiai mechaninis surišimas pirminėje pavaros sąrankoje.
Kai laboratorinis maišytuvas patiria didelę šiluminę apkrovą arba sukibimą, tai nėra tik vietinis priežiūros nepatogumas; tai yra kritinė grėsmė duomenų vientisumui. Dėl per didelio karščio susikaupimo variklio apvijose keičiasi elektrinės varžos profiliai, o tai tiesiogiai sutrikdo uždaros-kilpos greičio sekimo sistemą. Didėjant vidiniam surišimui, pavaros sistema yra priversta naudoti per didelę srovę, kad būtų išvengta mechaninės trinties, o ne pačios srutos skysčio pasipriešinimo. Dėl šio iškraipymo sistema įveda netinkamą šlyties energiją per kritinį trisdešimt-sekundžių paruošimo langą, o tai sugadina tolesnio tirštėjimo laiko pakartojamumą, skysčių praradimą ir gelio stiprumo bandymus. Šiame išsamiame techniniame vadove pateikiama praktikoje{6}}patikrinta diagnostikos sistema, leidžianti nustatyti pagrindines terminio įtempio ir pavaros surišimo priežastis, pašalinti komponentų susidėvėjimą ir išlaikyti didžiausią veikimo efektyvumą naudojant pažangiaspastovaus greičio maišytuvas.
Šiluminio įtempio ir mechaninio atsparumo fizika maišant didelį{0}} sukimo momentą
Kad įgyvendintų veiksmingą prevencinės priežiūros programą, laboratorijos technikai turi išanalizuoti mechaninius ir elektrinius veiksnius, sukeliančius šiluminę sankaupą ir sukibimą didelės spartos{0}}maišymo sistemose. Dirbant 12 000 aps./min. apdorojant didelio-tankio, mažo-vandens- santykio suspensijas, sukuriamas ypatingas atsparumas, kuris išbando sunkių{7}} pavarų sistemų ribas.
1. Variklio perkaitimas ir varinės apvijos terminis skilimas
Maišant didelio-tankio srutas, variklis turi įveikti didžiulį skysčio pasipriešinimą, kad išlaikytų tikslinį greitį. Dėl šios didelės apkrovos iš karto padidėja srovės srautas per variklio vario statoriaus apvijas. Remiantis pagrindiniais elektros principais, ši padidėjusi srovė sukuria varžinę šilumą apvijose. Įprastomis darbo sąlygomis integruoti aušinimo ventiliatoriai saugiai išsklaido šią šiluminę energiją. Tačiau, jei laboratorija iš eilės atlieka didelės-apkrovos bandymus be tinkamų aušinimo intervalų arba jei cemento dulkės užblokuoja ventiliacijos angas, vidinė temperatūra gali viršyti apvijų izoliacijos vertę. Šis lėtinis perkaitimas sukelia vietinius trumpuosius jungimus, visam laikui pablogindamas variklio sukimo momento pajėgumą ir sukeldamas nenuspėjamus greičio kritimus svarbiose maišymo stadijose.
2. Varančiojo veleno trinties ir guolio matricos surišimas
Sukamasis surišimas paprastai atsiranda didelio greičio{0}}guolio mazguose arba išilgai pirminio varančiojo veleno išlygiavimo kelio. Maišymo veleną palaiko tikslūs rutuliniai guoliai, sukurti taip, kad atlaikytų dideles radialines ir ašines jėgas. Laikui bėgant mikro-smulkios abrazyvinės cemento dulkės gali prasiskverbti į senus tarpiklius ir užteršti vidinius guolių tepalus. Šis abrazyvinis užterštumas įvertina guolių lenktynes ir padidina pasipriešinimą riedėjimui, todėl variklis dirba sunkiau. Be to, jei maišymo taurelės fiksavimo mechanizmas pasislenka net milimetro dalimi, tai sukelia didelį veleno ekscentriškumą. Dėl šio nesutapimo apkrova pasiskirsto netolygiai, pagreitėja guolio gedimas ir visiškas mechaninis surišimas atliekant dideles šlyties operacijas.
Mechaninio pasipriešinimo trikčių šalinimas: senieji mazgai ir integruotas valdymas uždaras{1}}kilpas
Norint išspręsti pavaros mechanizmo problemas ir išlaikyti tikslius šlyties profilius, reikia, kad laboratorijos būtų pašalintos nuo nereguliuojamų senų maišymo sistemų ir pritaikytų pažangias maišymo platformas, sukurtas su pažangiu sukimo momento stebėjimu ir tvirtomis šiluminės apsaugos sistemomis.
Toliau pateiktoje lyginamojoje vertinimo lentelėje pabrėžiami diagnostiniai ir struktūriniai skirtumai tarp senų tiesioginės pavaros maišytuvų-ir pažangių, automatizuotų laboratorinių maišymo sistemų, veikiančių esant didelei srutų apkrovai:
| Priežiūra ir našumo vektorius | Pasenusi /{0}}nesuderinama maišymo įranga | API-Suderinamas automatinės sistemos standartas |
|---|---|---|
| Šilumos stebėjimas ir apsauga | Trūksta vidinių šilumos jutiklių; veikia tol, kol variklis perkaista, perdegs apvijos arba išjungiami pagrindiniai išjungikliai. | Išplėstinėpastovaus greičio maišytuvassu įtaisytomis šiluminėmis ribomis{0}}ir aktyviomis aušinimo sistemomis. |
| Sukimo momento diagnostika ir greičio korekcija | Nėra sukimo momento duomenų matomumo; negali atskirti skysčio pasipriešinimo ir vidinės guolio trinties, todėl greičio dreifą sukelia. | Sukimo momento stebėjimas realiuoju laiku su automatiniu grįžtamojo ryšio koregavimu, kad būtų palaikomas tikslus tikslinis greitis. |
| Varančiojo veleno išlygiavimas ir sandarinimas | Naudoja pagrindinius guminius sandariklius, kurie linkę nusidėvėti; vidinius guolius veikia abrazyvinės cemento dulkės ir drėgmė. | Didelės-apkrovos, dulkių-sandari guolių rinkiniai, suporuoti su tiksliai-sulygiuotais pavaros velenais, kad būtų išvengta surišimo. |
| Vartotojo sąsaja ir įspėjimai apie gedimus | Nėra skaitmeninių klaidų pranešimų; reikalauja, kad technikai rankiniu būdu nustatytų mechaninį gedimą, klausydamiesi, ar nėra neįprasto triukšmo ar vibracijos. | Centralizuotasjutiklinio ekrano HMIekranas su momentiniais gedimų kodais ir{0}}procesų sekimu realiuoju laiku. |
| API specifikacijos 10A atitiktis | Greitis lengvai svyruoja, kai padidėja vidinė trintis, todėl nepavyksta pateikti pakartojamų šlyties profilių, kad būtų galima atlikti reikalavimus. | Išlaiko tikslius 4 000 aps./min. ir 12 000 aps./min. tikslus visuose skysčių tankiuose, naudodamas uždaros{4} kilpos greičio reguliavimą. |
Pagrindinis naujovinimo į didelio našumo{0}}privalumaspastovaus greičio maišytuvasyra integruotas diagnostinis intelektas. Kai pavaros agregato viduje pradeda susidėvėti vidinių komponentų arba sandariklių trintis, senas maišytuvas negali aptikti pokyčio, todėl sumažėja nekalibruotas greitis. Tačiau šiuolaikinėse sistemose naudojamas centrinisPLC išmanusis valdymassistema, kuri nuolat skaičiuoja-realiu laiku sukimo momentą ir elektros srovės suvartojimą. Jei sistema aptinka nenormalų variklio srovės padidėjimą dirbant standartiniu mažu-apkrovos kalibravimo greičiu, ji iš karto nustato vidinį mechaninį surišimą. Tada jis ekrane pažymi konkretų techninės priežiūros įspėjimą, kol gali atsirasti negrįžtama šiluminė žala, leidžianti technikai aptarnauti pavaros komponentus ir apsaugoti prietaisą nuo katastrofiško gedimo.
Pasekmės pasroviui: kaip pavaros mazgo surišimo griuvėsiai patikrina vientisumą
Didelės šlyties laboratoriniam maišytuvui{0} leidžiant veikti su susidėvėjusiais guoliais arba perkaitusiu varikliu, bandymo eigoje padaroma didelių klaidų ir iškraipomi svarbūs duomenys visoje paskesnėje vertinimo įrangoje.
Pirma, mechaninis surišimas tiesiogiai pakeičia visą šlyties energiją, naudojamą ruošiant mėginį. Kai pavaros velenas susijungia, dalis variklio galios išeikvojama įveikiant vidinę trintį, o ne kirpant cemento skystį. Net jei kodavimo įrenginys rodo, kad ašmenys sukasi 12 000 aps./min., tikroji mechaninė energija, tiekiama į skysčio matricą, yra žymiai mažesnė nei reikalaujama. Ši nepakankama maišymo energija neleidžia cheminiams priedams visiškai išsisklaidyti, todėl skysčių netekimo polimerai gali sulipti ir dėl to dirbtinai padidėja filtravimo greitis vėlesniuose procesuose.HPHT skysčių netekimo ląstelėstestavimas. Dėl šių klaidingų duomenų inžinieriai gali per daug-kurti formulių paketus ir taip padidinti veiklos išlaidas.
Antra, nenuoseklūs maišymo profiliai labai iškraipo tirštėjimo laiko analizę, atliekamą specializuotiemsPLC išmanusis valdymaskonsistometrai. Cemento dalelės, kurios nėra tinkamai atskirtos per pradinę didelio{1}}šlyties fazę, vėliau lėtai suskaidys slėginio konsometro kameroje. Šis uždelstas drėkinimas sukelia staigius, nenuspėjamus klampumo šuolius, kurie imituoja priešlaikinį želėją arba stačiojo kampo nustatymą. Jei planuojamos operacijos lauke, remiantis šiais klaidingais bandymų profiliais, operatoriai gali įtaiso vietoje įdiegti pernelyg didelius lėtiklius, uždelsdami ankstyvą stiprumo vystymąsi ir priversdami brangiai atidėti laukiant, kol cementas sustings. Atnaujinimas į patikimą, automatizuotą maišymo sistemą užtikrina, kad kiekvienas mėginys būtų paruoštas naudojant vienodą energiją, todėl inžinieriai gauna tikslius duomenis, reikalingus saugiam naudojimui lauke.
Pavaros agregatų diagnostikos ir priežiūros techninis projektas
Naudokite šį išsamų techninės priežiūros planą ir inžinerijos kontrolinį sąrašą, kad patikrintumėte savo laboratorijos maišymo aparatinę įrangą, išspręstumėte variklio perkaitimo problemas ir užtikrintumėte visišką atitiktį tarptautinėms bandymų sistemoms.
✔ 1 veiksmas: kasdien atlikite sukimosi pasipriešinimo ir išlyginimo auditą
• Atjunkite maišymo puodelį ir rankiniu būdu pasukite pirminį pavaros veleną, kad patikrintumėte, ar nėra vietinės trinties, šlifavimo triukšmo ar sukimosi sukibimo.
• Patikrinkite kaušelio -fiksavimo mechanizmo vertikalią išlygiavimą naudodami kalibruotą ciferblato indikatorių, kad pašalintumėte veleno ekscentriškumą ir išvengtumėte guolių susidėvėjimo.
• Nuvalykite visas susikaupusias sausas cemento dulkes nuo išorinių variklio ventiliacijos gaubtų ir aušinimo ventiliatoriaus menčių, kad maksimaliai išsklaidytumėte šilumą.
✔ 2 veiksmas: sukalibruokite srovės suvartojimo ir sukimo momento profilius
• Paleiskitepastovaus greičio maišytuvasbe skysčio apkrovos ir stebėkite bazinį srovės suvartojimą per integruotą diagnostikos meniu.
• Jei bazinis srovės suvartojimas viršija gamintojo nurodytas ribas daugiau nei 15 %, patikrinkite, ar pavaros mechanizme nesusidėvėję guoliai arba ar nėra blogo vidinio tepimo.
• Užtikrinkite, kad visi automatizuoti greičio profiliai būtų valdomi centralizuotoPLC išmanusis valdymaskilpa, užtikrinanti tikslų greičio reguliavimą esant didelėms apkrovoms.
✔ 3 veiksmas: įgyvendinkite griežtus komponentų ir eksploatacinių medžiagų keitimo grafikus
• Kas mėnesį apžiūrėkite vidinius pavaros sandariklius, ar jie fiziškai nesugedo, pakeiskite visus komponentus, kuriuose matosi srutų ar dulkių įsiskverbimo požymiai.
• Patikrinkite sukietėjusių maišymo mentelių būklę, naudodami tikslius suportus, pakeisdami susidėvėjusias dalis, kad išlaikytumėte standartinį skysčio judėjimą puodelio viduje.
• Centrinėje laboratorijos duomenų bazėje tvarkykite visų techninės priežiūros darbų, komponentų eksploatavimo trukmės ir jutiklių kalibravimo žurnalą.
✔ 4 veiksmas: bendradarbiaukite su akredituotu prietaisų gamintoju
• Visas pirmines maišymo sistemas ir atsargines dalis gaukite iš specializuoto gamintojo, veikiančio pagal sertifikuotas ISO9001 ir HSE kokybės valdymo sistemas.
• Įsitikinkite, kad jūsų įrangos tiekėjas turi patikimų autentiškų atsarginių dalių, aukštos{0}} temperatūros sandariklių ir pakaitinių variklių atsargų, kad išvengtumėte ilgesnės laboratorijos prastovos.
• Koordinuokite reguliarius kalibravimo auditus su sertifikuotais lauko inžinieriais, kad patvirtintumėte, jog jūsų testavimo infrastruktūra atitinka tarptautinius norminių reikalavimų atitikties standartus.
Išvada
Laboratorinių maišymo sistemų mechaninio vientisumo palaikymas yra būtinas norint gauti patikimus, pakartojamus naftos gręžinių cemento bandymų duomenis. Variklio perkaitimas ir pavaros agregato surišimas, kurį sukelia sunkių, didelio tankio mišinių apdorojimas, labai nukrypsta ruošiant mėginį, o tai kenkia visų tolesnių tyrimų galiojimui. Atsisakoma senų rankinių maišytuvų ir taikomi pažangūspastovaus greičio maišytuvaiĮrengtas išmanusis sukimo momento sekimas ir šiluminė apsauga leidžia bandymų įrenginiuose pašalinti mechanines klaidas. Atliekant griežtus diagnostinius patikrinimus, išlaikant tikslų išlygiavimą ir naudojant automatinį uždaro{1} kilpos greičio kontrolę, laboratorijų komandos gauna vienodą šlyties energiją, reikalingą sudėtingoms cemento formulėms patvirtinti, gręžinių gręžimo turtui apsaugoti ir ilgalaikiam-gręžinio stabilumui užtikrinti.
