Cách kéo dài tuổi thọ vòng bi bạc đạn cho động cơ khoan

Thiết bị khoan phải xử lý các thành tạo địa chất khác nhau bao gồm đá cứng và cát, do đó tải trọng trục và sốc cao đáng kể và có nhiều sự cố thể xảy ra, bao gồm ăn mòn nặng và vòng bị nứt. 

Vòng bi cho động cơ được sử dụng để khoan dầu khí phải hoạt động đáng tin cậy trong môi trường đòi hỏi đặc biệt này. Nhưng những thách thức không kết thúc ở đó. Cũng như đối phó với tải trọng nặng, vòng bi cho các ứng dụng khoan dầu khí phải được ‘bôi trơn’ bằng bùn có độ mài mòn cao chứa hàm lượng chất rắn> 10% như cát. Điều này chắc chắn làm tăng mài mòn trên các vòng và bóng. Trên hết, vòng bi động cơ bùn phải đấu tranh với các chất phụ gia hóa học khắc nghiệt như clorua. 

Bôi trơn vòng bi động cơ bùn tương đối đơn giản – bùn được điều áp đến khoảng 10.000 psi (690 bar) và được bơm qua chuỗi khoan lỗ. Nó đi qua động cơ, bôi trơn các ổ trục, sau đó đi qua mũi khoan và đẩy ra ngoài chuỗi khoan, lấy các mảnh vụn khoan với nó trở lại bề mặt. Bùn và mảnh vụn sau đó được sàng lọc và lọc trên giàn khoan trước khi được bơm trở lại lỗ trong một hoạt động vòng kín. 

Trong nhiều năm, mũi khoan là “liên kết yếu” trong chuỗi mũi khoan về năng suất nên công việc phát triển đã tập trung vào lĩnh vực này. Do kết quả của những cải tiến về hiệu suất của mũi khoan và phần công suất động cơ, ‘liên kết yếu’ đã di chuyển lên ổ trục. Điều này đã thúc đẩy SKF áp dụng các khả năng mở rộng của mình trong phân tích lỗi, kỹ thuật vật liệu và thử nghiệm và thiết kế để tiên phong cho vòng bi động cơ bùn mới cho phép tăng đáng kể thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc.

Vòng Bi - Bạc đạn là gì ? Mua Vòng - Bạc đạn chính hãng tại đâu | Kỷ Nguyên  Máy

Những thách thức đối với chúng tôi với tư cách là nhà sản xuất bao gồm sử dụng các vật liệu đặc biệt như thép chịu mài mòn. Và, mặc dù nó đang bắt đầu phục hồi chậm, giá dầu thô đã giảm đáng kể trong những năm gần đây. Đây là thời điểm mà chi phí khoan và khai thác, dầu vẫn còn cao nên các tay chơi lớn đang tìm cách tối ưu hóa mọi thiết bị – bao gồm cả vòng bi động cơ bùn – để tối đa hóa hiệu quả và giảm thiểu chi phí vận hành. 

Một động cơ bùn SKF điển hình chứa từ tám đến 12 hàng vòng bi bạc đạn. Khi ổ trục còn mới, phần lớn tải được lấy bởi một vài hàng đầu tiên. Khi mỗi hàng bắt đầu mòn, tải được chuyển sang hàng tiếp theo và hàng tiếp theo cho đến khi tất cả các hàng được mặc như nhau. Sau đó, tải được chuyển trở lại hàng đầu tiên và quá trình được lặp lại. 

Bởi vì mọi tình huống đều khác nhau, SKF mang đến một bộ công cụ cụ thể để tùy chỉnh vòng bi bùn cho từng dự án tùy thuộc vào giới hạn không gian, nhu cầu dao động trong hoạt động khoan, độ sâu và hướng khoan và điều kiện địa chất. Những công cụ này bao gồm thử nghiệm nội bộ, một số thử nghiệm hiện trường, và xem xét quá trình và các thông số vận hành; Hộp giải thích thêm về điều này. 

Với sự gia tăng dự đoán trong hoạt động khoan trên toàn thế giới trong những năm tới, độ tin cậy tăng sẽ chuyển sang thời gian trung bình kéo dài trước khi thất bại và hiệu suất được cải thiện bởi các công ty như SKF cung cấp một lợi thế quan trọng cho các nhà sản xuất dầu muốn giành lợi thế trong thị trường cạnh tranh khốc liệt này. 

Vòng bi Bạc đạn là gì? | Kỷ Nguyên Máy

Để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của ổ trục trong các ứng dụng thăm dò dầu khí, các kỹ sư SKF đã sử dụng các công cụ mô phỏng và thiết kế độc quyền của công ty để: 
• Xác định chính xác hành vi của ngăn xếp ổ trục. 
• Thiết kế lại ổ trục để giảm thiểu ứng suất và tối ưu hóa khả năng chịu tải. 
• Thử nghiệm thiết kế và vật liệu mới. 

Không thể phân tích tải trọng chính xác trong môi trường làm việc ‘sống’ vì đầu khoan không thể truy cập được trong quá trình vận hành. Tuy nhiên, SKF đã xây dựng một thiết bị thử nghiệm mô phỏng các điều kiện hoạt động cơ bản của các bộ phận mang bùn để nghiên cứu các cách để giải quyết vấn đề hỏng hóc sớm. Sử dụng các giàn khoan này, công ty đã có thể tái tạo các kiểu hao mòn và nứt trong các vòng theo cách phù hợp với các chế độ thất bại điển hình. 

Phương pháp SKF, tuy nhiên, vượt ra ngoài phân tích ổ trục, bao gồm một đánh giá về toàn bộ ứng dụng và môi trường hoạt động. Một năng lực SKF độc đáo là kiến ​​thức chuyên sâu về phát triển vật liệu, đặc biệt là thép. 

Một phân tích lỗi nguyên nhân gốc ban đầu được thực hiện bởi các kỹ sư SKF cho thấy thép cơ sở cũng như các quy trình hậu sản xuất sẽ có tác động đáng kể đến tuổi thọ của ổ trục. 

SKF đã sản xuất một số vòng bi  SKF giới hạn của thiết kế mới cho thiết bị thử nghiệm. Cũng như thép đặc biệt để cải thiện khả năng chống mài mòn, vòng bi có bổ sung đầy đủ các quả bóng để tăng khả năng chịu tải, vòng có thể thay thế để phân phối tải tối ưu và hình học bên trong độc đáo để hỗ trợ tải trọng trục nặng và chống ô nhiễm. 

Sau khi có kết quả dương tính trên các giàn thử SKF, vòng bi đã được đưa vào hoạt động trong công việc của khách hàng. Vòng bi được đánh giá trong các khoảng thời gian phục vụ tiêu chuẩn của động cơ khoan và được phát hiện trong tình trạng có thể sử dụng được và được gửi trở lại để chạy bổ sung. Thông qua thay đổi thiết kế ổ trục và quy trình đại tu động cơ được tối ưu hóa, giờ chạy đã được cải thiện trong trường hợp cụ thể này khoảng 100%. 

Nguồn: vongbibacdan.com.vn

Thiết bị khoan phải xử lý các thành tạo địa chất khác nhau bao gồm đá cứng và cát, do đó tải trọng trục và sốc cao đáng kể và có nhiều sự cố thể xảy ra, bao gồm ăn mòn nặng và vòng bị nứt.  Vòng bi cho động cơ được sử dụng để khoan… Xem bài viết