Одним из самых распространенных технологий откачки из скважин пластовой жидкости, содержащей нефть, воду, газ и механические примеси, является применение установок электроцентробежных насосов (УЭЦН).
Для предотвращения проникновения пластовой жидкости во внутреннюю полость маслонаполненных электродвигателей используются гидрозащиты УЭЦН.
Одними из самых нагруженных элементов оборудования являются подпятники.
Подпятник устанавливается под пяту вала электродвигателя и через нее воспринимает большие осевые нагрузки.
Конструкционно в подпятниках выделяется корпус и сегменты, на которые наносится специальное износостойкое покрытие. Оно предназначено для снижения трения в моменты пуска и останова, увеличения срока службы высоконагруженных элементов.
С целью подбора наиболее износостойкого покрытия для применения при производстве подпятников гидрозащит УЭЦН одна из ведущих нефтесервисных компаний провела испытания на аттестованном компьютеризированном стенде испытания гидрозащит.
В эксперименте участвовали покрытия от российской компании «Моденжи» – материалы на основе дисульфида молибдена и графита MODENGY 1006 и MODENGY 1066, а также экспериментальное покрытие MODENGY на основе PEEK (полиэфирэфиркетон).
Условия и этапы испытаний
Для определения работоспособности подпятников с различными антифрикционными покрытиями были проведены два этапа испытаний – при высокой температуре без изменения нагрузки и в режиме циклических нагрузок от 400 до 2000 кг.
В рамках первого этапа тестирования испытательная камера с подпятником заполнялась маслом и прогревалась до +150 °С. Стенд был запущен без начальной осевой нагрузки с частотой вращения 2910 об/мин. После была плавно подана нагрузка, равная 2000 кг. Время испытаний при постоянном нагреве и нагрузке составило 8 часов.
Внешний вид подпятника с MODENGY 1006 после 8 часов прикатки
После окончания первого этапа были зафиксированы данные потребляемой мощности, частоты вращения, осевого усилия, температуры в камере испытаний и температуры сегмента подпятника. Протоколирование параметров осуществлялось с шагом 5 минут. После чего осевая нагрузка была снята, стенд остановлен.
Подпятник с покрытием MODENGY на основе PEEK после 8 часов прикатки
Второй этап испытаний проводился при температуре +150 °С в режиме циклических нагрузок. Стенд был запущен при начальной осевой нагрузке, равной 400 кг. После этого плавно подавалась осевая нагрузка 2000 кг с совместным увеличением оборотов двигателя до 2910 об/мин.
Осевая нагрузка 2000кг при оборотах двигателя 2910 об/мин выдерживалась в течение 3 минут, после чего опускалась до значения 400кг. После этого стенд находился в простое от 0,5 до 1 минуты.
Подпятник с MODENGY 1006 и пята после 100 циклов
Описанная последовательность действий повторялась до достижения 100 циклов «старт-стоп».
Результаты стендовых испытаний подпятников гидрозащит с покрытиями MODENGY
Подпятники с покрытиями MODENGY 1006, MODENGY 1066 и экспериментальным покрытием MODENGY на основе PEEK успешно прошли стендовые испытания, не превышены допустимые значения торцевых биений подпятника и пяты. Экспериментально доказана пригодность материалов к использованию в условиях повышенной температуры (до +150 °С) и осевой нагрузки в 2000 кг. В таблице 1 представлены фактические результаты торцевого биения после испытаний.
Таблица 1
|
№ Испытательного объекта |
Название испытательного объекта |
Торцевое биение подпятника, мм |
Торцевое биение пяты, мм |
|---|---|---|---|
|
1 |
MODENGY 1006 (50-80 мкм) |
0,02 |
0,02 |
|
2 |
MODENGY на основе PEEK (25 мкм) |
0,02 |
0,02 |
|
3 |
MODENGY на основе PEEK (50-80 мкм) |
0,01 |
0,03 |
|
4 |
MODENGY 1066 (50-80 мкм) |
0,02 |
0,02 |
|
5 |
MODENGY 1006 (25 мкм) |
0,03 |
0,02 |
Покрытия MODENGY успешно используются в подшипниках скольжения узлов гидрозащит нефтяных насосов. Они обладают высокими несущей способностью, износостойкостью при динамических нагрузках, низким коэффициентом трения, длительным сроком службы.
Для получения подробной информации об испытаниях, консультации с техническими специалистами обращайтесь к нам, нажав кнопку.
Запросить информацию