چگونه دریچه های کنترل حفاری را برای دوام و ثبات انتخاب کنیم

چرا دوام و ثبات مهم تر از آن است که فکر می کنید

دریچه های کنترل حفاری هر روز در شرایط وحشیانه ای کار می کنند، با فشار مداوم مواجه می شوند، آلودگی های خیس کننده در روغن هیدرولیک، دمای شدید،و هزاران چرخه فعال سازیوقتی که یک شیر در میدان شکست می خورد، این فقط ماشین را متوقف نمی کند، بلکه کل عملیات را متوقف می کند، بودجه تعمیرات را می سوزاند و اپراتورها را در موقعیت های خطرناک قرار می دهد.

انتخاب یک دریچه کنترل تنها بر اساس ظرفیت جریان یا درجه فشار یک اشتباه رایج است. سوال اصلی باید این باشد که: این دریچه در شرایط کار واقعی چه مدت دوام می آورد؟و چقدر به طور مداوم در طول زمان انجام می شوددوام و پایداری یک فکر ثانویه نیستند. آنها پایه یک سیستم هیدرولیک قابل اعتماد هستند.

وقتی که دوام را نادیده می گیری چه اتفاقی می افتد؟

دریچه هایی که روی کاغذ کاملاً خوب به نظر می رسند، می توانند در حالت واقعی به سرعت از هم پاشیده شوند.نشت داخلی، حرکات تکان دهنده و در نهایت شکست کامل. اپراتورها تفاوت را بلافاصله متوجه می شوند - دستگاه شروع به احساس کندگی می کند، حرکات نادرست می شوند،و مصرف سوخت افزایش می یابد چون پمپ در حال جبران کاهش بهره وری است.

از طرف دیگر، یک شیر که برای دوام انتخاب شده است، ویژگی های عملکرد خود را برای هزاران ساعت حفظ می کند.و دستگاه در ساعت پنج هزار به همان روش در روز اول پاسخ می دهد.اين استبداد چيزيه که يه حفاري خوب رو از يه حفاري عالي متمایز ميکنه

انتخاب مواد برای دوام طولانی مدت

مواد بدن شیر

بدن دریچه ستون فقرات دریچه کنترل است. آن را به مکان گذرگاه های داخلی، پشتیبانی از اسپول، و تحمل نیروی کامل فشار سیستم است. آهن ریخته ارزان ممکن است در ابتدا کار می کند،اما تحت چرخه حرارتی ترک می کند و نمی تواند در برابر اثرات خوردنی روغن هیدرولیک آلوده به آب مقاومت کند.

آهن انعطاف پذیر یا آلیاژ های فولاد با کیفیت بسیار بهتر هستند. آهن انعطاف پذیر مقاومت بسیار خوبی در برابر خستگی دارد، که وقتی که دریچه دچار فشار مکرر می شود بسیار مهم است.آلیاژ فولاد، به ویژه آنهایی که حاوی نیکل یا کروم هستند، در برابر خوردگی مقاومت می کنند و ثبات ابعاد را حتی پس از قرار گرفتن در معرض دمای بالا حفظ می کنند.این ماده همچنین باید قابلیت ماشینکاری خوبی داشته باشد تا تحملات داخلی سوراخ را می توان به شدت حفظ کرد - و تحملات تنگ برای ثبات قابل مذاکره نیستند.

درمان های سطحی و پوشش

علاوه بر مواد پایه، درمان های سطحی تفاوت زیادی ایجاد می کنند. نیتراید کردن سطح بدن دریچه یک لایه سخت و مقاوم به لباس ایجاد می کند که از خشکی و خارش محافظت می کند.کروم پوشاندن روی سطوح اسپول، اصطکاک را کاهش می دهد و عمر مهر را افزایش می دهدبرخی از تولید کنندگان پوشش های تخصصی را به گذرگاه های داخلی اعمال می کنند که در برابر خوردگی محصولات تجزیه اسیدی در روغن هیدرولیک مقاومت می کنند.این درمان ها هزینه های اولیه را اضافه می کنند اما در طول عمر طولانی مدت خود را پرداخت می کنند.

جفت گیری مواد اسپول و آستین

رابط اسپول تا آستین جایی است که بیشترین فرسایش رخ می دهد.اسپیل های فولادی سخت شده که در برابر آستین برنزی می چرخند ترکیبی کلاسیک هستند که به خوبی کار می کنند. برنز باعث می شود که سطح بخشنده ای که ذرات آلاینده کوچک را به جای نشان دادن اسپول قرار می دهد.اسپول های فولادی با سطح خاص می توانند با نتایج عالی در برابر آستین های فولادی اجرا شوند، مخصوصا وقتی با روغن هیدرولیک با کیفیت بالا و فیلتر کردن مناسب همراه باشد.

کلید این است که از فلزات متفاوت که باعث خوردگی گالوانیکی می شوند، اجتناب کنید. به عنوان مثال، اسپول های آلومینیومی در بدن فولاد می توانند در حضور رطوبت به سرعت خورد شوند.همیشه بررسی کنید که ترکیبی از مواد برای خدمات هیدرولیکی اثبات شده است..

ویژگی های طراحی که ثبات را تقویت می کند

معماری جبران فشار

یک شیر کنترل پایدار بدون توجه به تغییرات بار جریان ثابت را حفظ می کند.این امر از طریق جبران فشار - یک ویژگی طراحی که در آن شیر فشار پایین جریان را حس می کند و موقعیت اسپول را تنظیم می کند تا جریان ثابت باشد. دریچه ها با جبران فشار قوی کنترل جریان دقیق را حتی زمانی که بار محرک به شدت نوسان می کند، مانند زمانی که یک سطل در هنگام حفاری به یک سنگ برخورد می کند.

تعویض طراحی شده ضعیف منجر به افزایش جریان می شود. محرک به طور غیر منتظره سرعت می گیرد، سپس کند می شود، ایجاد این احساس تکان دهنده و غیر قابل پیش بینی که اپراتورها از آن متنفرند.به دنبال دریچه هایی باشید که مکانیسم جبران کار از یک طراحی پیستون متعادل به جای یک عروسک ساده پرتاب شده به صورت بهار استفاده می کندپیستون های متعادل سریعتر واکنش نشان می دهند و ثبات را در محدوده فشاری گسترده تر حفظ می کنند.

سازگاری حسگر بار

اگر حفاری از یک سیستم هیدرولیک حسگر بار استفاده کند، شیر کنترل باید با آن معماری سازگار باشد. شیرهای حسگر بار از طریق یک خط بازخورد با پمپ ارتباط برقرار می کنند.به آن می گوید دقیقا چقدر جریان و فشار مورد نیاز استیک شیر که به درستی با سیستم حسگر بار مطابقت نداشته باشد باعث نوسانات فشار می شود، کارایی را کاهش می دهد و سایش هر دو شیر و پمپ را تسریع می کند.اطمینان حاصل کنید که فشار و جریان سیگنال سنجش بار دریچه با تنظیمات جبران کننده پمپ مطابقت دارد.

طراحی و نگهداری مهر

مهر و موم ها شایع ترین نقطه شکست در شیرهای کنترل هستند و به طور مستقیم هم دوام و هم ثبات را تحت تاثیر قرار می دهند. یک مهر و موم نشت کننده به معنای کاهش فشار، واکنش آهسته محرک،و تولید گرما - که همه آنها عملکرد را در طول زمان کاهش می دهند.

دریچه های با کارایی بالا از مهر چند لب با عناصر انرژی بخش استفاده می کنند که حتی در هنگام لباس پوشیدن مهر، نیروی تماس را حفظ می کنند. طراحی شکاف مهر به اندازه مهر خود مهم است.خروجی که خیلی کم عمق هستند باعث می شوند که مهر تحت فشار خارج شودخروجی که بیش از حد عمیق است، منطقه تماس را کاهش می دهد و خطر نشت را افزایش می دهد. خروجی های دقیق با سطح مناسب اطمینان حاصل می کند که مهر به درستی قرار می گیرد و تا حد ممکن طول می کشد.

استراتژی های مهر پشتیبان

در برخی از مدل های شیرآلات، مهر و موم های پشتیبان پشت عناصر اصلی مهر و موم وجود دارد. اگر مهر و موم اصلی از بین برود یا شکست بخورد، مهر و موم پشتیبان به طور موقت نشت را می گیرد و از شکست فاجعه بار جلوگیری می کند.این به ویژه در ایمنی مهم است - عملکردهای حیاتی مانند نگه داشتن بوم یا ترمز سوئیچ، جایی که کاهش ناگهانی فشار می تواند خطرناک باشد.

روش های آزمایش برای تأیید دوام قبل از خرید

آزمایش زندگی سریع