Bomba de lama Honghua 3NB1300F

A Rígida Revolução da Tecnologia de Soldagem

• A estrutura do 3NB-1300F resume o auge da moderna tecnologia de soldagem. Optamos por uma estrutura soldada em chapa de aço em vez de uma carcaça totalmente fundida, uma escolha de projeto orientada por análises mecânicas rigorosas, em vez de considerações de redução de custos.
• Otimização da distribuição de tensão: a estrutura soldada permite que os engenheiros adicionem estrategicamente lajes nervuradas em áreas de-concentração de tensão (por exemplo, pontos de suporte do alojamento de rolamento principal), reduzindo ao mesmo tempo a redundância de material em zonas sem-carga-de suporte. Essa-estratégia de alocação de materiais sob demanda alcança alta rigidez no corpo da bomba e reduz significativamente seu peso-próprio, com o peso seco total controlado em aproximadamente 25.850 kg (56.990 lb).
• Dissipação de energia de vibração: Nas operações de perfuração, o corpo da bomba está sujeito a frequências duplas de vibração provenientes do feedback da formação e da reciprocidade mecânica. A geometria composta dentro da estrutura de placa de aço soldada interrompe efetivamente o caminho de propagação das ondas de vibração, servindo como amortecimento passivo para proteger o sistema de rolamento de precisão contra micro{1}}desgaste.
• Estabilidade de fabricação: a caixa do rolamento da transmissão em aço fundido e as caixas dos rolamentos superior/inferior do virabrequim são soldadas com precisão-na estrutura. Para eliminar tensões térmicas-de alta temperatura durante a soldagem, toda a estrutura passa por um rigoroso tratamento de recozimento pós{3}}soldagem. Este processo garante a estabilidade geométrica ao longo das dezenas de milhares de horas de operação do quadro, mantendo um alinhamento coaxial consistente entre o virabrequim e a cruzeta.

A vitória metalúrgica do sistema de virabrequim: liga de aço 42CrMo

O virabrequim, o componente mais carregado do trem de força, deve suportar 120 impactos por minuto sem falha estrutural. O Honghua 3NB-1300F emprega liga de aço 42CrMo como material principal.

• Análise de Ciência de Materiais: 42CrMo é um aço de super alta resistência que contém cromo (Cr) e molibdênio (Mo). O cromo aumenta a temperabilidade e a dureza do aço, enquanto o molibdênio elimina a fragilidade da têmpera e melhora a resistência a altas-temperaturas.
• Projeto de estrutura oca: Com base no catálogo de componentes OEM (número de peça GH3161-02.08.00), adotamos um projeto de virabrequim oco. Este design é altamente engenhoso:

1. Reduzindo a inércia rotacional: O design do eixo oco reduz significativamente a massa rotacional, melhorando a capacidade de resposta da bomba durante a partida e as mudanças de velocidade, ao mesmo tempo que reduz os surtos de corrente no motor de acionamento (normalmente um motor de frequência variável CC ou CA).
2. Melhorar as propriedades do material: No processo de forjamento e tratamento térmico, a estrutura oca permite que o meio de resfriamento entre em contato com as superfícies interna e externa do material de maneira mais uniforme, de modo que a estrutura metalográfica de toda a seção seja mais uniforme, e o comum problema de "amolecimento do núcleo" em eixos grandes e sólidos é evitado.

• Estrutura excêntrica: A bomba adota uma estrutura de roda excêntrica típica e o torque desequilibrado é minimizado pelo cálculo preciso do equilíbrio dinâmico.

Sistema de transmissão: o silencioso e suave da engrenagem em espinha

A transmissão de potência é obtida por meio de um par de engrenagens em formato de espinha de peixe de alta-precisão, com uma relação de velocidade precisa de 4,206:1. Esta relação reduz de forma ideal a velocidade típica do motor de perfuração de 1000-1200 RPM para os 120 cursos por minuto (SPM) nominais da bomba.

• Auto-cancelamento de forças axiais: engrenagens cônicas simples geram impulso axial substancial durante a operação, exigindo rolamentos-de impulso pesados ​​para equilíbrio. Em contraste, as engrenagens cônicas helicoidais (engrenagens helicoidais duplas) utilizam ângulos de hélice opostos em suas metades esquerda e direita para cancelar componentes axiais internamente. Este projeto não apenas simplifica as configurações dos rolamentos, mas também elimina a folga axial, prolongando significativamente a vida útil do eixo do pinhão e do rolamento principal.
• Desempenho de engrenamento contínuo: a engrenagem V-apresenta uma taxa de sobreposição excepcionalmente alta, com vários dentes da engrenagem engatados simultaneamente em todos os momentos. Este engate contínuo garante uma transmissão de torque tão suave quanto a seda, reduzindo significativamente o ruído e a vibração, ao mesmo tempo que proporciona um ambiente de trabalho mais ergonômico para o pessoal da plataforma de perfuração. A superfície do dente é tratada com tecnologia de superfície de engrenagem média{3}}dura, equilibrando resistência ao desgaste com resistência ao impacto.

A cruzeta é a dobradiça pivotante que converte o movimento rotacional do virabrequim no movimento alternativo linear da haste do pistão. O modelo 3NB-1300F possui cruzeta fundida em peça única em ferro fundido nodular.

• Seleção de materiais: O ferro dúctil não só possui excelentes propriedades de-redução de atrito e absorção de óleo-do ferro fundido, mas também possui resistência e tenacidade comparáveis ​​ao aço. Em momentos de extrema-deficiência de lubrificação, as bolas de grafite dentro da matriz de ferro dúctil podem se auto-lubrificar, evitando marcas no cilindro.
• Design de placa guia ajustável: A cruzeta se move entre as placas guia superior e inferior. A inovação da Macro Design está no sistema Top and Bottom Guidance, que permite o ajuste da coaxialidade adicionando juntas à placa guia inferior.

Análise técnica: Com o tempo, a placa guia e as sapatas da cruzeta inevitavelmente se desgastam, fazendo com que o centro afunde. Sem o ajuste adequado, a haste do pistão operará em um ângulo em relação ao tirante intermediário, levando à falha rápida da vedação da gaxeta. O design ajustável da Honghua permite que o equipamento seja auto-reparado geometricamente, ampliando significativamente o ciclo de manutenção.

• Haste Intermediária e Conexão: A cruzeta é conectada à haste do pistão da extremidade hidráulica através de uma haste de extensão (Pony Rod). Oferecemos várias especificações de haste estendida, incluindo 19-5/8 "(GH3161-26.08) e 24" (GH3161-26.11), apresentando um alojamento à prova de poeira com vedação dupla que evita completamente o refluxo do fluido de perfuração para o reservatório de óleo da extremidade motorizada.

Módulo de cilindro líquido: uma defesa sólida de liga de aço forjado 35CrMo

O 3NB-1300F apresenta um projeto de módulo de cilindro hidráulico em formato de "L" independente-padrão da indústria.

• A necessidade absoluta do processo de forjamento: todos os módulos de cilindros hidráulicos são feitos de aço forjado de liga 35CrMo ou 40CrMnMo de alta-qualidade. Proibimos estritamente o uso de peças fundidas ou soldadas como substitutos.

Vantagem microestrutural: o processo de forjamento aplica pressão mecânica intensa para compactar a porosidade do estado-fundido dentro do lingote de aço e realinhar o fluxo de grãos ao longo do contorno da peça. Esta estrutura fibrosa densa confere ao módulo uma resistência excepcional à fissuração por fadiga quando sujeito a pressões internas pulsantes de até 34,5 MPa.

Compromisso de defeito zero: cada peça bruta deve passar por inspeção padrão de forjamento de três{0}}níveis antes do processamento, com testes não destrutivos ultrassônicos (UT) e de partículas magnéticas (MT)-para garantir a completa ausência de camadas intermediárias, rachaduras, impurezas ou defeitos de queima excessiva.

• Estratégia de compatibilidade: O módulo de cilindro hidráulico do Honghua 3NB-1300F é totalmente intercambiável com a série Bomco/Emsco F-1300. Esta decisão estratégica reduz significativamente os riscos de inventário para os utilizadores, permitindo-lhes aproveitar os recursos da cadeia de abastecimento da série F distribuídos globalmente em emergências. Também sublinha o papel fundamental de Honghua na padronização global.
• Conexão de pinos-duplas: o módulo é conectado ao rack usando pinos-duplas-de alta resistência (Studs). Conforme especificado na lista de acessórios, eles incluem pinos de descarga-para{5}}módulo de sucção (Pinhão, Módulo de Descarga para Sucção, 4019-44) e pinos de extremidade-de alimentação (Pinhão, Power End, 4019-46). Os pinos são especialmente tratados termicamente para evitar fraturas por fluência sob alta tensão.

Conjunto de caixa de válvula e sede de válvula: sistema de verificação de precisão

A caixa da válvula foi projetada para atender às dimensões padrão API 7#. Como uma válvula de retenção-unidirecional, ela deve atingir 120 ciclos de abertura-fechamento por minuto, mantendo a vedação absoluta no momento do fechamento. Qualquer pequeno vazamento evoluirá instantaneamente para um “washout” (um termo que descreve um vazamento rápido e excessivo).

Análise do material: o corpo e a sede da válvula normalmente são fabricados com ligas de aço-de alta qualidade, como 20CrMnTi ou 40CrNiMo.

• Forjamento e cementação integrados: O processo de fabricação combina forjamento integral com cementação profunda. A camada carburizada atinge uma dureza superficial excepcional (HRC maior ou igual a 60) enquanto mantém a tenacidade do núcleo. Essa estrutura exclusiva "dura por fora, resistente por dentro" permite que a sede da válvula resista ao desgaste abrasivo de lama em alta{3}}velocidade e às intensas forças de impacto durante a sede do corpo da válvula sem fraturar.
• Travamento geométrico: O furo da sede da válvula no cilindro hidráulico apresenta uma conicidade de 1:6 (conicidade). Essa superfície cônica de precisão cria uma força poderosa de-travamento automático sob pressão hidráulica, evitando o afrouxamento da sede da válvula durante o bombeamento. O extrator de válvula hidráulica-dedicado da Honghua (GH3161-26.12.00) 1 foi projetado especificamente para superar esse atrito significativo, garantindo nenhum dano ao diâmetro do cilindro durante a manutenção.
• Soluções diversificadas de borracha de vedação: Fornecemos materiais de borracha para válvulas em vários tipos para atender a diferentes sistemas de fluidos de perfuração.

Borracha nitrílica (NBR): adequada para pastas-à base de água padrão, oferecendo excelente resistência ao óleo e alto custo-efetivo.

O poliuretano (PU) foi projetado para aplicações de alta-pressão e alta{1}}abrasão, apresentando excepcional resistência a rasgos e vida útil 2 a 3 vezes maior que a borracha convencional.

Borracha nitrílica hidrogenada (HNBR): projetada para ambientes de alta-temperatura (até 150 graus) e lama-à base de óleo (OBM), ela oferece resistência excepcional ao envelhecimento químico.

O jogo da vida do bimetálico e da cerâmica no sistema de camisa de cilindro

A camisa do cilindro é o componente que se desgasta mais rapidamente nas bombas de lama. O 3NB-1300F suporta uma gama completa de camisas de cilindro de 7 a 5 polegadas, oferecendo aos engenheiros de perfuração amplas opções de deslocamento e pressão.

• Revestimentos bi-metálicos: esta é a configuração padrão.

A carcaça é feita de aço carbono 45#, que fornece resistência circunferencial suficiente para resistir à pressão de explosão.

Luva interna: fabricada em liga de ferro com alto teor de-cromo (26-28% de teor de cromo), esse componente é fundido com precisão na carcaça usando tecnologia de fundição centrífuga, alcançando uma dureza HRC 62-69. Sua microestrutura apresenta partículas dispersas de carboneto de cromo que funcionam como escudos microscópicos, resistindo efetivamente a fragmentos abrasivos de rocha em lama. A luva oferece uma vida útil padrão superior a 800 horas.

• Revestimentos cerâmicos de zircônia: projetados para usuários-de alto nível que buscam máxima durabilidade.

Propriedades do material: A cerâmica de zircônia possui alta resistência à fratura e inércia química. Sua superfície interna possui alta suavidade (4-8 RMS) e baixo coeficiente de atrito.

Vantagem de vida útil: A vida operacional da camisa de cilindro de cerâmica pode atingir de 4.000 a 10.000 horas, o que é 5 a 10 vezes maior que a da camisa de cilindro de metal. Mais importante ainda, prolonga enormemente a vida útil do pistão associado, reduz a frequência de substituição e é especialmente adequado para plataformas offshore e outras ocasiões com custos de tempo de inatividade extremamente elevados.

Livre de sulcos de ID: ao contrário das camisas de cilindro metálicas, as camisas de cerâmica não desenvolvem sulcos de desgaste no diâmetro interno (sulcos de DI), evitando assim danos ao pistão no final do curso.

Pistão e haste do pistão: a arte da vedação dinâmica

O pistão é o principal componente que impulsiona o fluido para realizar o trabalho. O núcleo do pistão do Honghua 3NB-1300F é feito de liga de aço forjado 42CrMo, tratado termicamente para suportar tensões de flexão extremas.

• Tipo de vedação:

Pistões de Borracha Substituíveis: Econômicos e práticos, necessitando apenas da troca do anel de borracha quando desgastado, enquanto o núcleo metálico pode ser reaproveitado.

Pistões de uretano colados: projetados para perfuração por injeção de alta-pressão. O material de poliuretano é vulcanizado diretamente no núcleo de metal, eliminando lacunas de vedação e evitando o “bloqueio do pistão”. Esses pistões são resistentes à água-, ao óleo-e ao calor-até 200 graus F.

• Lubrificação de resfriamento: deve ser usada com o sistema de bomba de spray para resfriar-forçosamente a parte traseira do pistão, para remover o calor gerado pelo atrito e evitar falha térmica da borracha.

Mapa de desempenho de-pressão-deslocamento da camisa do cilindro (com base em 120 SPM)

Análise profunda:

• Vantagem no comprimento do curso: o 3NB-1300F possui um curso de 12-polegadas (305 mm). Em comparação com bombas de curso curto, este curso mais longo reduz a frequência de movimento alternativo do pistão no mesmo deslocamento. Isto reduz diretamente as taxas de desgaste em componentes propensos ao desgaste (pistão, camisa de cilindro, sede de válvula), melhora a eficiência de sucção e minimiza os riscos de cavitação.
• A bomba opera em uma ampla faixa de pressão de 19,2 MPa a 34,5 MPa, cobrindo a maioria das operações de perfuração e completação sem exigir substituições frequentes da bomba.

Para garantir a capacidade de serviço de longo prazo do 3NB-1300F em locais de poços remotos, a Honghua não se concentrou apenas na fabricação do equipamento, mas também desenvolveu um conjunto completo de ferramentas de manutenção especializadas e soluções de sistemas de vedação. O uso de ferramentas genéricas muitas vezes dificulta a desmontagem e pode até danificar componentes caros.

Ecossistema de Ferramentas Especiais

Cada bomba é equipada com as seguintes ferramentas especializadas essenciais, em que o número da peça garante a correspondência de precisão no nível do OEM-.

1. Ferramenta de desmontagem da extremidade hidráulica:

Extrator de válvula hidráulica-(GH3161-26.12.00): um burro de carga de manutenção. Com a sede da válvula e o cilindro hidráulico firmemente ajustados a uma relação de conicidade de 1:6, a tração mecânica é muitas vezes ineficaz e perigosa. Esta ferramenta hidráulica fornece dezenas de toneladas de força de tração vertical, removendo com segurança e 2. suavidade a sede da válvula.

Ferramenta de elevação da camisa (GH3161-26.02.00): Evita que a camisa pesada escorregue durante a instalação, o que pode ferir os operadores ou danificar as roscas.

Pé de cabra do cabeçote do cilindro (GH3161-26.01.00): Um ângulo de alavanca especialmente projetado para facilitar a remoção dos cabeçotes do cilindro com mecanismos de travamento de alto torque.

Removedor de placa (extrator Flashboard, GH3161-26.17.00): Ferramenta projetada para remoção rápida de placas guia.

2. Ferramentas de torque de precisão:

Série de chaves de soquete: Disponível em vários tamanhos, incluindo 2-3/8 "(GH3161-26.03), 2" (GH3161-26.04) e 3-5/8" (GH3161-26.05), projetadas para acomodar dimensões de porcas especializadas em componentes da bomba.

As hastes de extensão (por exemplo, 19-5/8 "(GH3161-26.08) e 24" (GH3161-26.11)) são projetadas para operações de ajuste hermético em espaços confinados dentro de carcaças de bombas.

3. Equipamento acessório:

Bomba de óleo manual (SYB-2): Pressão nominal 0-63 MPa, projetada para alimentar ferramentas hidráulicas sem eletricidade ou servir como fonte de lubrificação de emergência.

O bloco de corrente (JB/T7334-94, SH1/2) é um dispositivo de elevação projetado para auxiliar no içamento de componentes pesados.

Sistema de integridade de vedação

O vazamento é a principal preocupação das bombas de lama. As vedações da Honghua utilizam materiais elastômeros especialmente formulados para suportar lama-à base de óleo e altas temperaturas.

• Principais retentores de óleo:

Vedação de óleo de lábio duplo (Vedação de óleo de lábio duplo, GH3161-04.07): Dimensões 5 "x6,25" x0,625", projetada para vedação intermediária de tirante. Seu design de lábio duplo evita vazamento interno de lubrificante e entrada externa de lama.

Selo de óleo de esqueleto grande (GH3161-03.11) com dimensões de 9,125" x 10,375" x 0,625", projetado para vedação de alto diâmetro na extremidade de extensão do virabrequim.

• anel de vedação estático:

Anel de vedação do cabeçote (GH3161-05.08): A linha final de defesa contra pressão pulsante de 5.000 PSI.

Anel de vedação para tampa do pote de válvula (GH3161-05.12).

Série O-ring: como 190x3,55,125x7,0,200x7,0 (GB/T3452.1-2005), que são amplamente distribuídos em várias superfícies de conexão de flange.

A instalação adequada é o pré-requisito para a operação-de longo prazo do equipamento. O 3NB-1300F possui requisitos de engenharia específicos para condições de sucção e temperatura ambiente.

Requisitos do sistema de inalação: chave para prevenir a cavitação

O desempenho da bomba de polpa depende da eficiência do seu sistema de sucção.

• Diâmetro do tubo de entrada: Deve corresponder à interface do flange de 12 polegadas (304,8 mm) da bomba. A redução do diâmetro é estritamente proibida, caso contrário aumentará a resistência ao fluxo.
• Bomba de carregamento: Na maioria das operações de perfuração, é altamente recomendável instalar uma bomba de carregamento (bomba centrífuga) na extremidade de sucção da bomba de lama para aumentar a pressão. Isso melhora significativamente a eficiência volumétrica, elimina vibrações-induzidas por cavitação durante o bombeamento em alta-velocidade e prolonga a vida útil da válvula e da sede.
• Amortecedor de Sucção: A configuração padrão inclui um amortecedor de sucção e sua célula de borracha (GH3161-05.33.01). Este dispositivo utiliza a compressibilidade do gás para absorver as pulsações do fluxo na tubulação, estabilizando o fluxo do líquido de sucção.

Gestão de Lubrificação: Ciência da Temperatura e Viscosidade

O sistema de lubrificação é a força vital da unidade de potência. 3O NB-1300F adota uma combinação de lubrificação por respingo e lubrificação forçada.

• Temperatura ambiental e seleção de óleo:

Ambiente normal (+4 grau a +68 grau / +30 grau F a +155 grau F): Use óleo para engrenagens de extrema pressão AGMA 250.04EP (6EP) ou ISO VG320. Este óleo de alta viscosidade forma uma forte película de óleo na superfície de engrenamento da engrenagem.

Em ambientes frios (-18 graus a +27 graus / 0 graus F a +80 graus F), ISO VG220 ou óleos equivalentes de baixa-viscosidade devem ser usados ​​para garantir fluidez em baixa temperatura e evitar a cavitação da bomba.

• Para pares de fricção críticos (por exemplo, placa guia da cruzeta e pino de pulso) onde a lubrificação por salpico é ineficaz, a bomba de óleo de engrenagem fornece óleo lubrificante diretamente através da tubulação. Antes da operação diária, verifique sempre o medidor de pressão do óleo para confirmar o fluxo adequado do fluido.

Sistema de alívio de pressão de segurança: Válvula de segurança com pino de cisalhamento JA-3

Como um vaso de alta-pressão, o coletor de descarga 3NB-1300F deve ser equipado com uma válvula de alívio de segurança com pino de cisalhamento tipo JA-3.

• Princípio de funcionamento: Esta válvula utiliza a resistência física ao cisalhamento do pino de cisalhamento para limitar a pressão máxima. Ao contrário das válvulas-de segurança com mola, ela elimina o risco de travamento de peças móveis e fornece uma resposta mais rápida e direta.
• Contra-indicações:

Substitutos proibidos: é estritamente proibido usar fios de ferro, varetas de solda ou pregos de aço comuns como substitutos dos pinos de cisalhamento-calibrados de fábrica. Esses materiais têm resistência ao cisalhamento imprevisível, o que pode causar acidentes catastróficos, como explosões de sobrepressão em bombas ou rupturas de tubulações.

Inserção única: Apenas um pino de cisalhamento pode ser inserido em um único orifício da área de transferência.

Configuração de pressão: Selecione o pino de cisalhamento com a pressão correspondente com base no tamanho atual da camisa do cilindro. Por exemplo, ao substituir por uma camisa de cilindro de 5", um pino de cisalhamento de alta-pressão deve ser usado.

No atual mercado OEM acirrado, a principal vantagem competitiva do Honghua 3NB-1300F reside em sua ampla intercambialidade.

Compatibilidade-entre marcas

Com base em amplo feedback do mercado e em catálogos{0}}de componentes de terceiros, as peças de desgaste hidráulico (camisas de cilindro, pistões, sedes de corpo de válvula e vedações) da 3NB-1300F apresentam alta intercambialidade com os seguintes modelos de bombas internacionais convencionais:

• Bomco/Emsco: F-1300, F-1600, FB-1300
• Gardner Denver: Série PZ (algumas peças)
• Nacional: Série P (via adaptador ou módulo específico)
• LS-AGORA: Série 3NB

Importância estratégica: esse projeto-de arquitetura aberta aumenta significativamente a resiliência ao risco dos empreiteiros de perfuração. Durante operações remotas ou interrupções na cadeia de fornecimento, os usuários podem gerenciar facilmente o inventário híbrido para manter as plataformas de perfuração em funcionamento.

O valor único das peças OEM

Apesar da compatibilidade universal, recomendamos fortemente o uso de peças OEM originais da Honghua devido ao seu controle de tolerância superior. Componentes-de terceiros normalmente usam tolerâncias genéricas, enquanto a Honghua, como fabricante do equipamento original (OEM), mantém as 'tolerâncias de ajuste' proprietárias não especificadas nos projetos.

• Por exemplo, nosso cone de sede de válvula especialmente retificado apresenta uma proporção de área de contato mais alta com o furo do cilindro hidráulico, evitando efetivamente o micro-desgaste sob condições prolongadas de alta-pressão.
• Nossos forjados de módulo 35CrMo, que passaram por tratamento térmico de refinamento de grão direcionado, apresentam resistência ao impacto superior em comparação com forjados comerciais padrão.

Para a conveniência do departamento técnico revisar e do departamento de compras fazer pedidos, a tabela de comparação de materiais e especificações técnicas dos componentes principais está anexada.

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