12 DE NOVEMBRO-P-160 7500 MISSÃO L FE Bomba de Lama

 

Estrutura e estabilidade do quadro

A extremidade de potência da bomba apresenta uma estrutura robusta de aço soldado. Este design oferece rigidez e integridade estrutural excepcionais, resistindo efetivamente ao torque intenso da entrada de potência de 1.600 HP e às vibrações contínuas causadas pelo movimento alternativo.

Sistema de transmissão - engrenagem e virabrequim

Conjunto de engrenagens: O sistema de transmissão emprega um design de engrenagem em espinha com uma relação de transmissão de 3,439:1. Em comparação com as engrenagens retas, a configuração em espinha proporciona uma transferência de potência mais suave e contínua, ao mesmo tempo que elimina o empuxo axial, reduzindo significativamente o ruído operacional e a vibração. Tanto a engrenagem principal quanto o pinhão são construídos em aço-liga sólido e temperado de alta-qualidade, garantindo excepcional resistência ao desgaste e ao impacto.

Virabrequim e eixo do pinhão: O virabrequim e o eixo do pinhão formam o núcleo da transmissão de potência, ambos construídos em liga de aço forjado monolítico 11. O eixo do pinhão apresenta um design de acionamento duplo-, permitindo a operação simultânea de um ou ambos os lados da bomba, proporcionando assim às plataformas de perfuração uma excepcional flexibilidade de layout.

Os rolamentos são configurados e projetados para longa vida útil

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Rolamento principal: 2 rolamentos de rolos cônicos de duas carreiras, usados ​​para suportar as enormes cargas radiais e axiais do virabrequim.

Rolamento de eixo de engrenagem pequeno: 2 rolamentos de rolos autocompensadores, que podem compensar a leve deflexão do eixo e garantir um engrenamento suave das engrenagens.

Rolamento da articulação-do virabrequim: 3 rolamentos de rolos cilíndricos, especialmente projetados para suportar a carga radial pura transmitida pela articulação.

Rolamento da cruzeta: 3 rolamentos de agulhas de duas carreiras, estrutura compacta para suportar a carga alternativa de alta frequência da cruzeta.

Esta combinação precisa de rolamentos garante suporte confiável à transferência de potência em todas as fases, minimizando o desgaste.

sistema de óleo lubrificante

A unidade de potência possui um sistema de lubrificação composto padrão que combina lubrificação por pressão e lubrificação por respingo. O sistema de pressão fornece óleo lubrificante limpo com precisão para pontos críticos de engrenamento de rolamentos e engrenagens por meio de uma bomba de óleo integrada, enquanto a lubrificação por respingo fornece proteção adequada da película de óleo para outras peças móveis. Para garantir desempenho ideal e vida útil máxima, recomenda-se usar óleo de engrenagem com grau de viscosidade ISO VG 460 durante o "período de amaciamento" inicial de 2.000-horas de operação do equipamento.

 

 

Visão geral-do projeto modular em forma de L

Ciência dos materiais e processos avançados de fabricação

Material do núcleo: O módulo final hidráulico é feito de aço-liga forjado de alta-resistência. Os padrões da indústria normalmente usam ligas de aço premium, como 35CrMo ou 40CrMnMo, que são cuidadosamente selecionados para fornecer a melhor combinação de resistência, tenacidade e resistência à corrosão.

Fabricação e Processamento: Para manter a integridade estrutural sob cargas cíclicas de 7.500 PSI, o processo de fabricação do módulo incorpora técnicas avançadas. O tratamento térmico otimiza a dureza e a resistência do material, enquanto métodos rigorosos de testes não{2}}destrutivos (END)-incluindo testes ultrassônicos e penetrantes-garantem que cada módulo esteja livre de defeitos internos antes de sair da fábrica.

Tecnologia Autofrettage: Uma marca registrada do módulo avançado de 7500 PSI é seu processo Autofrettage®. Essa técnica inovadora aplica pressão ultra-alta ao furo interno do módulo, induzindo deformação plástica. A tensão de compressão residual resultante na parede interna neutraliza eficazmente as tensões de tração durante a operação, prolongando drasticamente a vida útil do módulo e aumentando sua resistência à fissuração por corrosão sob tensão. Essa tecnologia inovadora constitui a base para garantir confiabilidade-de longo prazo sob condições de extrema pressão.

Especificação API 7K: O conjunto final hidráulico e todos os seus componentes são projetados, fabricados e testados em estrita conformidade com a API Spec 7K. Este padrão industrial oficial para equipamentos de perfuração e produção de petróleo garante segurança, qualidade e intercambialidade global do produto.

Peças de desgaste de alto-desempenho

Camisa de cilindro: Duas opções de camisa de cilindro premium estão disponíveis para atender às diversas condições operacionais e ciclos de manutenção.

Camisa de cilindro bimetálica com alto cromo: composta por carcaça de aço forjado e luva interna de ferro fundido com alto teor de cromo fundido centrífugo, com excelente resistência ao desgaste, vida útil de mais de 800 horas em condições normais de trabalho.

Revestimento cerâmico de zircônia: Este componente combina um invólucro de aço forjado com um revestimento cerâmico de zircônia. Apresentando tenacidade, dureza e resistência ao desgaste excepcionais, o revestimento cerâmico de zircônia oferece uma vida útil de 4.000 a 10.000 horas, ao mesmo tempo que reduz significativamente o desgaste do pistão. É a solução definitiva para maximizar o tempo de atividade da bomba e minimizar a frequência de manutenção.

Conjunto de válvula: o conjunto está em conformidade com os padrões API MOD. 7. O corpo e a sede da válvula são fabricados em liga de aço 20CrMnTi de alto grau- por meio de tratamento de cementação, alcançando uma dureza superficial superior a $HRC60$ para suportar abrasão e impacto de fluidos de alta-pressão. A borracha de vedação normalmente é feita de material de poliuretano de alto-desempenho, garantindo vedação confiável e durabilidade-de longo prazo sob condições de alta-pressão.

Pistão e haste do pistão: o projeto da haste do pistão de duas-peças permite a substituição do pistão sem remover a camisa do cilindro, simplificando a manutenção e reduzindo o tempo de inatividade. Ele também oferece vários cabeçotes de pistão de alto-desempenho para acomodar diferentes sistemas de fluidos de perfuração e condições operacionais.

Design fácil de manter

Além de ser robusta e durável, a extremidade hidráulica de 7.500 PSI foi projetada levando em consideração a-conveniência da manutenção no local, com o objetivo de minimizar o tempo de inatividade para cada manutenção:

Tampa da válvula Fast Change™: a tampa da válvula de troca rápida com rosca padrão permite montagem e desmontagem excepcionalmente rápidas e simples do conjunto da válvula.

Espaço aberto para manutenção: A área do pistão e da camisa do cilindro é totalmente aberta para inspeção, limpeza e substituição de peças.

Conexões flexíveis de tubulação: Os coletores de sucção e descarga podem ser conectados de qualquer lado da bomba, proporcionando conveniência para instalação integrada em diferentes plataformas de perfuração.

Tabela 1: Dados de desempenho do NATIONAL 12-P-160 na velocidade da bomba de 120 SPM

Tamanho da camisa do cilindro (polegadas)	Pressão máxima de exaustão (PSI)	deslocamento (GPM)	deslocamento (LPM)	Deslocamento do curso (gal)
4.0	5000	235	889.6	1.96
4.5	5000	298	1128.0	2.48
5.0	5000	367	1389.2	3.06
5.25	5000	404	1529.3	3.37
5.5	5000	444	1680.7	3.70
5.75	5000	486	1839.6	4.05
6.0	4670	529	2002.5	4.41
6.25	4305	574	2172.8	4.78
6.5	3980	620	2346.9	5.17
6.75	3690	670	2536.3	5.58
7.0	3430	720	2725.5	6.00
7.25	3200	772	2922.3	6.43
7.5	2990	826	3126.7	6.88

Observação: GPM=galões por minuto; LPM=litros por minuto.

Principais especificações técnicas

A tabela abaixo resume os principais parâmetros técnicos da bomba de lama NATIONAL 12-P-160, que pode ser usada como um guia de referência rápida.

Tabela 2: Principais especificações técnicas

aula	parâmetro	especificações
Potência nominal	Potência de entrada nominal	1600 CV (1193 kW)
	Tipo de bomba	Bomba de pistão alternativo de três cilindros e simples ação
fator operacional	Velocidade nominal da bomba	120 SPM (corridas/min)
	comprimento do curso	12 polegadas (304,8 mm)
Fim de potência	Tipo de engrenagem	spurgear helicoidal dupla
	relação de transmissão	$3.439:1$
Extremidade hidráulica	Diâmetro máximo da camisa do cilindro	7,25 polegadas (184,2 mm)
	Pressão nominal final hidráulica	7.500 PSI (requer módulo de alta-pressão correspondente)
	Número API da câmara da válvula	MOD. 7
Tamanho físico	comprimento total	Aproximadamente 209 polegadas (5309 mm)
	Largura total (incluindo eixo do pinhão)	Aproximadamente 113,75 polegadas (2.889 mm)
	altura total	Aproximadamente 75 polegadas (1905 mm)
	Peso total (excluindo polia)	Aproximadamente 54.700 libras (24.810 kg)
ligação	Flange da mangueira de entrada	Flange RJ de 10" ASA-150 lb
	Flange do tubo de escape (versão de alta pressão)	Flange RJ API-10.000 psi de 6"

 

 

 

• Amortecedor de pulsação de exaustão: este é um componente crítico em sistemas de lama de alta-pressão. O movimento alternativo da bomba de lama causa inerentemente flutuações de pressão durante a descarga. O amortecedor absorve esses picos de pressão através de sua bolsa de ar interna, garantindo um fluxo de fluido mais suave na linha de descarga. Isso não apenas reduz significativamente as vibrações em tubulações de alta-pressão, protegendo risers a jusante, mangueiras de água e ferramentas de medição de fundo de poço, mas também fornece uma pressão de poço mais estável, um fator crucial para operações de perfuração com pressão de precisão-controladas.
• Estabilizador de sucção (bolsa de sucção): instalado na extremidade de sucção da bomba, esse estabilizador garante uma entrada completa e{0}}livre de turbulência do fluido de perfuração durante cada curso. Ele elimina efetivamente as flutuações de pressão e a cavitação na linha de sucção, evita o enchimento incompleto da camisa do cilindro, aumentando assim a eficiência volumétrica da bomba e reduzindo os danos por impacto na válvula de sucção e na camisa do cilindro.

 

 

• Dispositivo de travamento da luva do cilindro hidráulico: como uma grande atualização das tradicionais porcas de travamento da luva manual, o dispositivo de travamento da luva do cilindro hidráulico (HLR) 6576-22A patenteado da Southwest Company emprega um conjunto de molas de prato de alta resistência para fixar a luva. Durante a substituição da bucha, a aplicação de pressão por meio de uma bomba hidráulica compacta comprime as molas sem esforço, permitindo a remoção segura e rápida da bucha antiga. Este design inovador não apenas reduz drasticamente o tempo de substituição da luva, mas também aumenta significativamente a segurança operacional.
• Sistema de pulverização/lavagem do pistão da camisa do cilindro: Este sistema independente de resfriamento e lubrificação pulveriza continuamente o líquido refrigerante nas superfícies de contato entre os pistões e as camisas do cilindro, dissipando efetivamente o calor de fricção gerado pelo movimento alternativo enquanto elimina as partículas abrasivas. O sistema estende significativamente a vida útil desses dois componentes críticos-propensos ao desgaste, demonstrando eficácia notável sob alta velocidade da bomba e condições de fluido de perfuração abrasivo.

 

 

• O coletor do filtro de descarga é um componente integrado-funcional instalado na extremidade de descarga da bomba. Ele apresenta um filtro-integrado para capturar partículas grandes ou objetos estranhos que podem danificar equipamentos a jusante, ao mesmo tempo que fornece interfaces de flange padronizadas para conectar o buffer de pulsação de descarga e a tubulação principal de alta-pressão. O modelo de alta-pressão deste coletor de filtro de descarga pode suportar até 7.500 PSI, garantindo a integridade de todo o sistema de descarga.
• Sistema de acionamento: A bomba foi projetada com excepcional adaptabilidade de acionamento. Ele pode ser conectado diretamente a um motor CA de frequência variável dedicado para controle preciso de velocidade ou acionado através de um sistema de transmissão por correia ou corrente pelo sistema de energia central da plataforma de perfuração, atendendo aos requisitos de layout de energia de diferentes plataformas de perfuração.

Ambiente operacional alvo

Perfuração de poços profundos e de alta-pressão: esta bomba é amplamente reconhecida como a escolha ideal para operações de perfuração de poços profundos. Em tais operações, a profundidade extrema do poço e as condições complexas de fundo de poço exigem que a bomba de lama forneça simultaneamente alta pressão para superar perdas significativas de pressão de circulação, mantendo ao mesmo tempo deslocamento suficiente para uma limpeza eficaz do poço. Seja para poços de grande deslocamento (ERD), poços horizontais de gás de xisto ou poços de gás de alta-pressão, o 12-P-160 oferece suporte hidráulico confiável.

Operações intensivas de perfuração offshore: A fiabilidade do equipamento é fundamental nas plataformas de perfuração marítima, uma vez que qualquer paragem não planeada pode resultar em perdas financeiras substanciais. O 12-P-160 se tornou a configuração padrão para plataformas offshore (incluindo plataformas elevatórias, plataformas semissubmersíveis e navios-sonda) por meio de seu design robusto e desempenho estável. Este equipamento resiste à corrosão marítima e aos desafios operacionais contínuos, garantindo um bom progresso em projetos de perfuração em águas profundas.

Outras aplicações industriais

Embora tenha sido projetado principalmente para a indústria de petróleo e gás, o 12-P-160 demonstra recursos excepcionais de manuseio de fluidos resistentes à alta-pressão e à corrosão-, tornando-o igualmente adequado para outras aplicações industriais exigentes. Por exemplo, na perfuração geotérmica, ela circula efetivamente água geotérmica altamente mineralizada e de alta-temperatura; nas operações de mineração, permite o transporte de lamas minerais em longas distâncias e com alto volume de carga.

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