Поршень вашего бурового насоса изнашивается слишком быстро? Проверьте это.

Поршень бурового насоса, который изнашивается слишком быстро, может увеличить эксплуатационные расходы и повлиять на производительность бурения. Уже через непродолжительный период эксплуатации на поршне могут появиться порезы, вздутия, трещины, неравномерный износ или шероховатая поверхность. Когда я вижу эту картину, я смотрю не только на поршень. Износ часто указывает на проблемы с гильзой, жидкостью, системой охлаждения, установкой или выравниванием насоса. Полезная проверка начинается с вышедшего из строя поршня и продолжается дальше. 1. Проверьте характер износа Форма повреждения может дать вам раннюю подсказку. - Равномерный износ по всей поверхности: Возможно, поршень достиг конца своего обычного срока службы, или жидкость может содержать абразивные твердые частицы. - Износ с одной стороны: Возможно, поршень выходит из строя внутри гильзы. - Глубокие канавки. Песок, высверленные твердые частицы и другие твердые частицы могут попасть между поршнем и гильзой. - Порезы или разрывы резины: Возможно, поршень задел острую кромку, повреждена гильза или плохо подогнано уплотнение. - Набухание или мягкая резина: Материал поршня может не соответствовать буровому раствору, маслу, температуре или химическим добавкам. - Твердая глянцевая поверхность: Перегрев или недостаточная смазка могут повлиять на поршень. Я рекомендую сделать четкие фотографии перед очисткой деталей. Рисунок износа может исчезнуть после стирки, соскабливания или обращения. 2. Осмотрите гильзу Часто винят изношенный поршень, хотя реальным источником проблемы является гильза. Проведите чистым пальцем по поверхности вкладыша только после того, как насос изолирован и его можно безопасно осмотреть. Ищите задиры, ямки, трещины, острые края и участки с разным цветом поверхности. Гильза может выглядеть приемлемо на расстоянии, но все же повредить новый поршень за короткий период эксплуатации. Измерьте вкладыш, а не полагайтесь только на визуальные проверки. Сравните результат с пределами эксплуатации, указанными производителем насоса. Из-за слишком большого размера или неровной гильзы поршень может перемещаться из стороны в сторону, вызывая односторонний износ. Если новый поршень изнашивается в той же зоне, что и предыдущий поршень, гильза и шток заслуживают пристального внимания. 3. Ищите абразивные твердые частицы в жидкости Песок и высверленные твердые частицы могут действовать как режущие частицы между поршнем и гильзой. Эта проблема может возникнуть после изменений в пласте, плохого контроля твердых частиц или повреждения фильтрующего компонента. Обычно я проверяю: - Содержание твердых частиц в резервуаре для бурового раствора - Состояние вибросита - Рабочие характеристики пескоотделителя и илоотделителя - Фильтры и фильтры для жидкости - Записи о весе и вязкости бурового раствора - Признаки песка на футеровке или в области поршня. Обычный полевой случай включает в себя поршень, который выходит из строя после короткого пробега с глубокими кольцевыми канавками. Экипаж заменяет поршень, но замена показывает те же повреждения. Позже проверка жидкости выявила повышение содержания абразивных твердых частиц после повреждения сетки вибраторного устройства. Замена поршня сама по себе не устраняет причину. 4. Убедитесь в совместимости жидкости и поршня. Материалы поршней по-разному реагируют на буровой раствор на водной и масляной основе, синтетические жидкости, рассол, моющие средства и химические добавки. Температура также может изменить поведение материала поршня. Проверьте данные совместимости поставщика поршней с фактической программой использования жидкостей. Обратите внимание на: - Базовую жидкость - Содержание хлоридов или солей - Воздействие масел и смазок - Контакт с растворителями - Химическую обработку - Рабочая температура - Чистящие средства, используемые во время технического обслуживания Набухающий поршень может создавать дополнительное трение. Поршень, который становится хрупким, может треснуть при изменении давления. Оба условия могут выглядеть как низкое качество продукции, когда основной проблемой является выбор материала. 5. Проверьте охлаждение и смазку Нагрев может сократить срок службы поршня. Избыточное трение может быть вызвано плохим охлаждением, ограниченным потоком, неправильной смазкой или слишком плотным поршнем для данного состояния гильзы. Во время работы проверяйте показания охлаждающего потока и температуры. Проверьте наличие заблокированных каналов, низкого уровня жидкости, проблем с насосом и утечек. Если в насосе используется система распыления или промывки, убедитесь, что поток достигает нужной области. Не добавляйте больше смазки, чем разрешено инструкцией к оборудованию. Слишком много смазки может притягивать твердые частицы или влиять на материал поршня. Правильное количество зависит от конструкции насоса и технических характеристик продукта. 6. Проверьте установку поршня Если торопиться с установкой, новый поршень может быть поврежден до запуска насоса. Я проверяю, выполнил ли персонал: - Очистил шток поршня и гильзу - Убрал заусенцы и острые кромки - Использовал правильные установочные инструменты - Применил рекомендованную смазку - Правильно расположил поршень - Затянул компоненты с заданным моментом - Подтвердил соосность штока и гильзы - Избегал перетаскивания поршня по грязным поверхностям Металлический инструмент может оставить небольшой порез, который увеличивается во время циклов давления. Повреждение может быть незаметным до тех пор, пока поршень не начнет протекать или не потеряет форму. 7. Проверьте соосность и механическое состояние Неравномерный износ может быть вызван не только гильзой. Осмотрите шток поршня, крейцкопф, удлинитель штока, набивку, зажимы и соответствующие точки соединения. Обращайте внимание на: - Изогнутые или изношенные поршневые штоки - Ослабленные соединения - Несоосные направляющие - Поврежденные уплотнения штока - Чрезмерную вибрацию - Необычный стук - Изменения в поведении поршня. Если на одном конце поршня наблюдается более быстрый износ поршня, чем на других, сравните его выравнивание, температуру, давление и расход жидкости с остальными концами жидкости. Такое сравнение часто помогает отделить локальную механическую проблему от общего состояния грязи. 8. Изучите условия эксплуатации Скачки давления, высокая частота хода, работа всухую и нестабильное всасывание могут увеличить нагрузку на поршень. Посмотрите записи насоса во время отказа. Сравните срок службы поршня с: - давлением насоса - ходами в минуту - давлением всасывания - давлением нагнетания - температурой жидкости - мероприятиями по техническому обслуживанию - изменениями свойств бурового раствора. Поршень, который хорошо работает при умеренной частоте хода, может изнашиваться быстрее, если насос работает с более высокой скоростью в течение длительного времени. Короткий период работы всухую также может привести к повреждению, которое увеличивается при нормальной эксплуатации. Я предпочитаю записывать состояние каждого снятого поршня. Простой журнал с фотографиями, часами работы, типом жидкости, давлением и местом износа может выявить закономерность после нескольких циклов технического обслуживания. Замена поршня – это только одна часть ремонта. Лучший подход — согласовать характер износа с состоянием гильзы, наличием твердых частиц, совместимостью материалов, охлаждением, качеством установки и центровкой насоса. Этот процесс занимает больше времени во время проверки, но может предотвратить повторение той же неисправности со следующим поршнем.

Поршень бурового насоса работает под постоянным давлением, теплом и трением. Когда он начинает изнашиваться, проблема может проявляться в небольшом изменении давления, утечке или необычном звуке. Если я оставлю эти знаки без внимания, поршень, гильза, уплотнение и жидкостная часть могут пострадать еще больше. Я использую пять полевых знаков, чтобы определить, требует ли поршень бурового насоса внимания. 1. Давление нагнетания становится нестабильным Исправный буровой насос должен поддерживать постоянное давление, когда скорость насоса и условия бурения остаются одинаковыми. Если давление поднимается и падает без явного изменения пласта или расхода, я осматриваю поршень и гильзу. Изношенный поршень может не плотно прилегать к гильзе. Буровой раствор может проходить вокруг поршня, а не через нагнетательную линию. Манометр может показывать перепады давления, а насос производит меньший полезный расход. Я проверяю: - Скорость насоса - Условия всасывания - Состояние выпускного клапана - Износ гильзы - Резину поршня и посадку резины на сердечнике. Нестабильность давления может иметь несколько причин, поэтому я не заменяю поршень только на основании показаний манометра. 2. Утечки бурового раствора в районе поршня Жидкость вблизи штока поршня, промывочного уплотнения или проставочной части является прямой причиной для проверки. Небольшое количество влаги может возникнуть в результате нормального поведения упаковки, но постоянная струя или видимые брызги требуют внимания. Я останавливаю и изолирую насос в соответствии с процедурой, установленной на объекте, прежде чем открывать блок подачи жидкости. Затем я проверяю: - Порезы или трещины в резине поршня - Ослабленную гайку поршня - Поврежденную резьбу штока - Изношенное уплотнение или уплотнительные кольца - Неправильную установку поршня - Скопление грязи на поверхности гильзы Если поршень установлен под углом, резина может изнашиваться с одной стороны. Это часто создает повторяющуюся картину утечек, которую становится легче увидеть после того, как насос проработает несколько циклов. 3. Поршень или гильза сильно нагреваются Поршень и гильза могут нагреваться во время работы, но внезапное повышение температуры указывает на чрезмерное трение или плохую смазку. Я сравниваю показания с обычными условиями эксплуатации, а не полагаюсь на одно число. К частым причинам относятся: - Недостаточная смазка - Сухая или поврежденная гильза - Неправильный размер поршня - Набухшая резина поршня - Твердые частицы, попавшие между поршнем и гильзой - Несоосность между штоком и гидравлической частью Нагревание может привести к затвердеванию или размягчению резины поршня, в зависимости от материала и условий эксплуатации. Как только резина потеряет свою форму, эффективность герметизации может ухудшиться. Также проверяю систему охлаждения и смазки. Поршень может оказаться причиной, когда реальной проблемой является засоренная линия, низкий уровень смазки или плохая циркуляция жидкости. 4. Насос издает больше вибрации или шума Изменение звука насоса может указывать на то, что поршень движется неравномерно. Изношенный поршень может издавать звук трения, стук или повторяющуюся вибрацию во время каждого хода. Я прислушиваюсь к изменениям вблизи конца жидкости и сравниваю их со скоростью насоса. Я также проверяю: - Соосность штока поршня - Состояние гильзы - Ослабленные хомуты или фиксаторы - Болты со стороны жидкости - Движение траверсы и удлинительного штока - Давление всасывания и поступление воздуха. Кавитация может напоминать проблему с поршнем. Низкое давление всасывания, заблокированная линия всасывания или поврежденный всасывающий клапан могут вызвать шум и вибрацию, даже если поршень находится в хорошем состоянии. Вот почему я проверяю всю насосную систему перед выбором запасной части. 5. Поверхность поршня имеет неравномерный или быстрый износ. Когда я снимаю поршень, я смотрю на рисунок износа, а не проверяю только внешний вид. Поршень с плавным и равномерным износом, возможно, достиг конца своего цикла службы. Глубокие канавки, порванная резина, оголенное усиление или односторонний износ указывают на другую проблему. Неравномерный износ может быть вызван: - Повреждением вкладыша - Несоосностью - Неправильной установкой - Абразивным буровым раствором - Чрезмерной рабочей температурой - Поршень, который не соответствует размеру вкладыша Я измеряю вкладыш и подтверждаю размеры поршня, указанные производителем насоса. Поршень, который выглядит похожим, может иметь неправильный диаметр, резиновую смесь или конструкцию крепления. Пример из практики помогает объяснить риск. Во время планового осмотра на буровой площадке бригада технического обслуживания обнаружила, что один поршень имел гладкую внешнюю поверхность с одной стороны и глубокие насечки с другой. Сначала команда заменила только поршень. Более поздний осмотр гильзы показал наличие внутренних задиров, поэтому новый поршень, скорее всего, изнашивался по той же схеме. Замена поврежденного вкладыша и проверка соосности устранили источник износа. Как я проверяю поршень бурового насоса Я следую простому процессу проверки: 1. Остановите насос и примените процедуру изоляции на месте. 2. Сбросьте давление со стороны подачи жидкости. 3. Очистите зону проверки, чтобы грязь не скрыла трещины и протечки. 4. Проверьте резину поршня, гайку поршня, шток, вкладыш и уплотнения. 5. Сравните детали с пределами эксплуатации, указанными производителем насоса. 6. Прежде чем устанавливать новый поршень, определите причину износа. 7. Установите запасную деталь, используя правильную смазку и момент затяжки. 8. Запустите насос с контролируемой скоростью и проверьте давление, утечку, шум и температуру. Я никогда не рассматриваю замену поршней как самостоятельный ремонт. Поврежденная гильза, плохое состояние всасывания или неправильный метод установки могут сократить срок службы нового поршня. Основными признаками являются нестабильное давление нагнетания, утечка жидкости, необычный нагрев, новая вибрация или шум, а также неравномерный износ поршня. Когда я наблюдаю одно из этих состояний, я проверяю поршень вместе с гильзой, штоком, уплотнениями, системой смазки и линией всасывания. Такой подход помогает отделить износ поршня от других проблем бурового насоса и принять более безопасное решение по техническому обслуживанию.

Быстрый износ поршней может превратить небольшую проблему с двигателем в дорогостоящий ремонт. Многие владельцы замечают расход масла, синий дым, затрудненный запуск или резкий постукивающий звук и продолжают движение. Двигатель все еще может работать, но поршень, кольца, стенка цилиндра или штифт уже могут быть изношены за пределами безопасного диапазона. Я предпочитаю простые проверки перед снятием головки блока цилиндров. Несколько измерений могут показать, связана ли проблема с поршневыми кольцами, уплотнениями клапанов, плохой смазкой, перегревом или повреждением цилиндра. ## Начните с симптомов. Я начинаю с вопроса, когда возникает проблема. - Синий дым при ускорении может указывать на изношенные поршневые кольца или износ цилиндров. - Синий дым после длительной работы на холостом ходу может быть связан с сальниками клапанов. - Синий дым при торможении двигателем может появиться, когда изношенные кольца пропускают масло в камеру сгорания. - Низкая компрессия может быть вызвана изношенными кольцами, поврежденным поршнем, негерметичным клапаном или проблемой с прокладкой головки блока цилиндров. - Звук щелчка поршня часто появляется при холодном запуске и может стать тише по мере прогрева двигателя. - Глубокий стук, меняющийся в зависимости от нагрузки двигателя, требует внимательного внимания. Продолжение движения может привести к еще большему повреждению. - Увеличение расхода масла без внешних утечек требует проверки цилиндров и колец. Звук, дым, уровень масла и температура двигателя служат полезной отправной точкой. Один только симптом редко идентифицирует точную часть. ## Проверьте моторное масло. Я проверяю масло перед проверкой компрессии. Обращайте внимание на: - Низкий уровень масла - Топливо смешалось с маслом - Следы охлаждающей жидкости - Металлические хлопья на сливной пробке - Густой осадок - Сильный запах горелого Масло, разбавленное топливом, может уменьшить прочность пленки и увеличить износ поршней и цилиндров. Низкий уровень масла может привести к тому, что юбка поршня и кольца останутся без достаточной смазки. Охлаждающая жидкость в масле может указывать на проблему с прокладкой, головкой или блоком. Небольшое количество мелкого серого материала на магнитной сливной пробке может образоваться в результате естественного износа. Более крупные хлопья или блестящие кусочки требуют более тщательного осмотра. Я не полагаюсь только на цвет масла, потому что свежее масло может быстро потемнеть в работающем двигателе. ## Проверка внешних утечек. Потеря масла не всегда означает износ поршня. Я очищаю область двигателя и осматриваю его после небольшого пробега. К частым местам утечек относятся: - Прокладка клапанной крышки - Прокладка масляного поддона - Переднее или заднее уплотнение коленчатого вала - Уплотнение масляного фильтра - Крышка ГРМ - Система вентиляции картера Негерметичный сапун может поднять давление в картере и вытолкнуть масло через уплотнения. Заблокированный сапун также может привести к попаданию масляного тумана во впускное отверстие. Устранение этой неисправности может сократить расход масла без открытия двигателя. ## Проверка компрессии в каждом цилиндре Проверка компрессии дает полезное сравнение между цилиндрами. Я прогреваю двигатель, отключаю подачу топлива и зажигание, вынимаю свечи зажигания и использую правильный манометр. Во время проворачивания дроссельная заслонка должна оставаться открытой, чтобы цилиндры могли всасывать достаточно воздуха. Точное показание зависит от конструкции двигателя. Разница между цилиндрами часто имеет значение больше, чем одно число. Низкие показания на одном цилиндре могут указывать на: - Изношенные поршневые кольца - Поврежденный поршень - Негерметичный клапан - Течь прокладки головки блока цилиндров. Низкие показания на всех цилиндрах могут быть связаны с методом проверки, синхронизацией кулачков, низкой частотой вращения аккумулятора или общим износом двигателя. Я записываю каждый результат, а не полагаюсь на память. Это облегчит сравнение следующего теста. ## Добавьте испытание на влажную компрессию. Для низкого цилиндра я заливаю в цилиндр небольшое количество чистого моторного масла и повторяю испытание. Масло создает кратковременное уплотнение вокруг поршневых колец. - Явное увеличение компрессии указывает на износ колец или цилиндра. - Незначительные изменения скорее указывают на утечку клапана, проблему с прокладкой головки блока цилиндров или проблему с синхронизацией кулачков. Данная проверка не является ремонтом. Слишком большое количество масла может повысить показания и сделать результат ненадежным. Я использую только то количество, которое рекомендовано для данного метода испытаний и типа двигателя. ## Если результат неясен, используйте тест на утечку. При тесте на утечку сжатый воздух подается в поршень, удерживаемый вблизи верхней мертвой точки. Я прислушиваюсь, откуда уходит воздух. - Воздух из маслозаливной горловины или картера указывает на негерметичность кольца или поршня. - Воздух из точек впуска во впускной клапан. - Воздух из точек выхлопа поступает в выпускной клапан. - Пузырьки в системе охлаждения могут указывать на проблему с прокладкой головки блока цилиндров или головкой блока цилиндров. Этот тест помогает отличить износ поршня от неисправности клапана. Я держу двигатель заблокированным, потому что сжатый воздух может с силой вращать коленчатый вал. ## Осмотрите свечи зажигания Свечи зажигания часто показывают состояние внутри каждого цилиндра. Пробка с маслянистыми отложениями может указывать на попадание масла в камеру сгорания. Запах влажного топлива может свидетельствовать о плохом зажигании или избытке топлива. Очень чистая свеча рядом с более темными свечами может указывать на попадание охлаждающей жидкости в этот цилиндр, хотя возможны и другие причины. Я сравниваю свечи по цилиндрам и отмечаю расположение свечей. Смешение их вместе удаляет полезные доказательства. Свеча с расплавленным материалом, тяжелой золой или поврежденным электродом может указывать на перегрев, детонацию, неправильную топливную смесь или неправильный тип свечи. Эти условия могут повредить поршень, даже если кольца все еще в хорошей форме. ## Проверьте давление в картере. Чрезмерное давление в картере может быть вызвано прорывом картера, закупоркой сапуна или обоими причинами. При работающем двигателе проверяю маслозаливное отверстие по методике испытаний завода-изготовителя. Легкая пульсация может быть нормой. Сильное давление, выталкивающее масляный туман, заслуживает более тщательной проверки. Правильный манометр дает лучший результат, чем проверка вручную. Я сравниваю показания с сервисными данными для этого двигателя, поскольку допустимое давление зависит от конструкции. ## Измерьте цилиндр перед покупкой деталей. Если тесты указывают на износ поршня или колец, я не заказываю детали только по диаметру поршня. После разборки я измеряю: - Диаметр отверстия цилиндра - Конусность сверху вниз - Некруглость - Диаметр юбки поршня - Зазор в конце кольца - Зазор кольцевой канавки - Зазор между поршнем и стенкой Отверстие может выглядеть гладким, но при этом быть изношенным. В верхней части часто образуется гребень, где останавливается верхнее кольцо. Свежее кольцо, установленное в коническое отверстие, может оказаться недостаточно герметичным. В механическом цехе можно измерить диаметр отверстия с помощью подходящих инструментов и посоветовать, требуется ли цилиндру хонингование, расточка или замена. Размеры поршня и колец должны соответствовать готовому отверстию, а не только оригинальной спецификации двигателя. ## Проверьте причины, а не только поврежденные детали. Новые кольца могут быстро изнашиваться, если первоначальная причина остается. Я проверяю: - Марку масла и интервалы замены - Состояние воздушного фильтра - Работу системы охлаждения - Топливную смесь - Момент зажигания - Форму распыла форсунок - Состояние уплотнений турбокомпрессора, если они установлены - История обкатки двигателя - Поток сапуна Пыль, попадающая через поврежденный воздушный фильтр, может действовать как шлифовальная паста. Повторный перегрев может уменьшить натяжение колец и повредить головку поршня. Детонация может разорвать кольцевые площадки. Некачественное или неподходящее масло может оставить отложения в кольцевых канавках. Один из примеров мастерской касался небольшого бензинового двигателя с увеличивающимся расходом масла и синим дымом при ускорении. Владелец ожидал ремонта сальника клапана. Испытание на компрессию показало слабость одного цилиндра, а испытание на влажную жидкость повысило показания. После разборки кольцевые канавки были набиты нагаром, а цилиндр имел видимый износ. Ремонт потребовал ремонта цилиндров и новых поршневых колец, а не просто замены уплотнений. Проверка предотвратила частичный ремонт, который, скорее всего, снова не удался бы. ## Используйте простой протокол осмотра. Я записываю уровень масла, образование дыма, показания компрессии, обнаружение утечек, состояние свечей и видимый износ. Фотографии помогают, когда на нескольких цилиндрах видны разные метки. Эта запись экономит время, когда двигатель возвращается для последующих работ. Он может показать, улучшается ли расход масла после ремонта и имеет ли новый шум отдельную причину. Прекратите проверку, если в двигателе наблюдается сильная детонация, очень низкое давление масла, потеря охлаждающей жидкости из-за перегрева или наличие металла в масле. Короткая диагностическая проверка обходится дешевле, чем эксплуатация двигателя до тех пор, пока поршень, шток и цилиндр не потребуют замены. Самая полезная привычка — тестировать перед заменой деталей. Проверки компрессии и утечки могут сузить место неисправности. Проверки масла и свечей добавляют контекст. Измерения диаметра отверстия и зазора подтверждают ремонтный размер. Когда я проверяю причину, а также изношенные детали поршня, я уменьшаю количество повторных работ и даю двигателю больше шансов прослужить при нормальном обслуживании. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше, Ло Яньминь: 1037690544@qq.com/WhatsApp +8615853438863.

Американский институт нефти, 2014 г. Рекомендуемая практика для оборудования для буровых растворов, Международная организация по стандартизации, 2017 г. Нефтяная и газовая промышленность, Оборудование для бурения и обслуживания скважин. Роберт Ф. Митчелл, 2011 г. Справочник по нефтяному машиностроению, том II. Технология бурения. Джон Б. Хейвуд. Основы двигателей внутреннего сгорания, 2018 г. Ричард Ван Бассхейсен и Фред Шефер. 2016 г. Справочник по двигателям внутреннего сгорания. Общество инженеров автомобильной промышленности. Руководство по испытаниям и оценке производительности двигателей 2020 г.