شیر ایمنی پمپ گل: تجزیه و تحلیل خرابی

I. شیر ایمنی پمپ گل - دستگاه ایمنی کلیدی در عملیات حفاری

شیر اطمینان پمپ گل (شیر فشار شکن) یک وسیله حفاظت ایمنی حیاتی در عملیات حفاری است. وظیفه اصلی آن جلوگیری از آسیب به بدنه پمپ و خطوط فشار بالا ناشی از نوسانات فشار غیرعادی است و در نتیجه از بروز حوادث جلوگیری می کند. توابع خاص عبارتند از:

1. حفاظت از فشار بیش از حد (عملکرد اصلی)

در حین کار پمپ گل، اگر اتفاقاتی مانند فروریختن سوراخ، گیرکردن لوله، انسداد خط، بسته شدن ناخواسته شیر یا تغییرات بار ناگهانی رخ دهد، ممکن است فشار تخلیه پمپ به شدت افزایش یابد (بیش از فشار کاری نامی). در چنین مواردی، دریچه ایمنی به طور خودکار برای کاهش فشار باز می شود (انحراف-گل فشار بالا به یک حفره بافر یا یک ناحیه ایمن کم-). این کار از پارگی یا انفجار بدنه پمپ، پیستون ها، آسترها،{4}خطوط فشار بالا یا اتصالات به دلیل فشار بیش از حد جلوگیری می کند، بنابراین از پاشش گل، تخریب تجهیزات و آسیب احتمالی شخصی جلوگیری می کند.

2. محدود کردن حداکثر فشار کاری

با تنظیم فشار ترک (تنظیم) شیر اطمینان - معمولاً کمی بالاتر از فشار کاری نامی پمپ گل (مثلاً برای فشار نامی 35 مگاپاسکال، شیر ممکن است روی 38 تا 40 مگاپاسکال تنظیم شود) - حداکثر فشار سیستم به شدت محدود می شود. این تضمین می کند که تجهیزات در محدوده فشار طراحی خود عمل می کند و عمر مفید پمپ و منیفولد را افزایش می دهد.

3. هشدار خطا و حفاظت اضطراری

باز شدن مکرر دریچه ایمنی نشان دهنده ناهنجاری های سیستم است (به عنوان مثال، انسداد خط، شرایط دشوار چاله)، که نیاز به خاموش شدن برای بازرسی دارد. اگر در هنگام فشار بیش از حد، شیر باز نشود، ممکن است حوادث شدیدی مانند شستشو/نشتی یا ترکیدگی لوله‌ها ایجاد شود. بنابراین، شیر اطمینان به عنوان مانع ایمنی نهایی عمل می کند.

نوع رایج:دریچه ایمنی با فنر- (هنگامی که فشار بر نیروی فنر غلبه کند، دیسک سوپاپ برای تخلیه گل بلند می‌شود و با عادی شدن فشار به طور خودکار بسته می‌شود). کالیبراسیون منظم فشار تنظیم شده برای جلوگیری از تشنج یا شکست ناشی از خوردگی مورد نیاز است.

به طور خلاصه، عملکرد اصلی شیر اطمینان پمپ گل "تسکین فشار بیش از حد"، حفاظت از تجهیزات، سوراخ چاه و پرسنل است.

II. موقعیت هایی که شیر ایمنی پمپ گل مستقیماً باعث افت فشار پمپ می شود

شرایط زیر مربوط به شیر اطمینان می تواند منجر به افت مستقیم فشار پمپ شود:

کاهش فشار بیش از حد معمولی (بلند کردن):هنگامی که فشار تخلیه پمپ گل از فشار ترک از پیش تعیین شده تجاوز می کند (مثلاً به دلیل مسدود شدن خطوط، گیرکردن لوله یا بسته شدن ناخواسته دریچه)، دیسک سوپاپ بلند می شود و گل با فشار بالا از طریق بای پس منحرف می شود. فشار داخل پمپ به سرعت کاهش می یابد و در نتیجه فشار پمپ افت قابل توجهی دارد.

آب بندی نشتی (نشت داخلی):ساییدگی، فرسایش، تجمع رسوب، یا زباله های محبوس شده بین نشیمنگاه سوپاپ و دیسک مانع از بسته شدن محکم می شود. در طول فشار پمپ، گل به طور مداوم از طریق دریچه نشت می کند - یا به سمت مکش یا بای پس تخلیه - که ایجاد فشار نامی را غیرممکن می کند. علائم شامل عدم رسیدن به فشار مورد انتظار یا فشار پایین مداوم است.

خرابی فنر یا تنظیم نادرست:خستگی فنری، نرم شدن، شکستگی یا شل بودن/نظم مهره تنظیم نادرست باعث می شود که فشار ترک خوردگی کمتر از فشار کاری پمپ باشد. تا زمانی که پمپ کار می کند، شیر اطمینان پیش از موعد باز می شود، به طور مداوم فشار خون ریزی می شود، بنابراین فشار پمپ هرگز به مقدار تنظیم شده خود نمی رسد.

میل سوپاپ در حالت باز گیر کرده است:خوردگی، رسوبات ماسه/گل، یا مشکلات مونتاژ مانع از بازگشت ساقه سوپاپ به محل خود می شود. شیر اطمینان به طور کامل یا تا حدی باز می ماند و باعث تخلیه مداوم گل و افت قابل توجهی در فشار پمپ می شود - احتمالاً به صفر نزدیک می شود.

شیر بای پس در خط تخلیه که به طور ناخواسته باز مانده است:اگر شیر تخلیه در خط خروجی شیر اطمینان (منتهی به گودال زباله یا گودال گل) محکم بسته نشده باشد یا به اشتباه باز شود، به عنوان یک مسیر تخلیه فشار مداوم عمل می کند و از ایجاد فشار پمپ جلوگیری می کند.

هنگامی که یک افت فشار غیرعادی پمپ رخ می دهد، شیر اطمینان باید اولین مظنون باشد - بررسی کنید که آیا بلند شده و دوباره قرار نمی گیرد یا سطوح آب بندی فرسوده یا آسیب دیده است. فقط پس از رد کردن مسائل مربوط به شیر اطمینان، باید سایر علل خط سطحی یا چاله را بررسی کرد.