Модернизация компенсатора МК-54 (обратного клапана) узла гидрозащиты для повышения надежности погружного электроцентробежного насоса УЭЦН производства АО «АЛНАС-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Модернизация компенсатора МК-54 (обратного клапана) узла гидрозащиты для повышения надежности погружного электроцентробежного насоса УЭЦН производства АО «АЛНАС-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа В данном дипломном проекте разрабатывается задача повышения надежности погружного электроцентробежного насоса. Для уменьшения числа аварий погружных электроцентробежных насосов связанных с "полетами" узла гидрозащиты, а именно, компенсатора предлагается его модернизация. Также представлена новая конструкция обратного клапана, улучшающая эксплуатационные показатели насоса.

В 2000-2001 году на ПК «АНЗ» АО «АЛНАС» проводились работы по исследованию динамических характеристик УЭЦН производства АО «АЛНАС». Цель этих исследований - выявление наиболее значимых конструктивных факторов, определяющих прочность и ресурс установок. В 2000 году была разработана математическая модель, позволяющая расчетным путем определить динамические характеристики УЭЦН. Настоящая работа являлась составной частью этих исследований и была посвящена применению разработанных методик к анализу вибраций в процессе заводских испытаний.
Расчетом определено распределение возмущающей силы приводящей к самому высокому среднеквадратичному значению виброскорости 19,5 мм/с. Точка наибольшей виброактивности располагается в самом низу установки - на фланце компенсатора. Относительно высок уровень виброперемещений и в колонне НКТ. Наименее активен сам электродвигатель, хотя именно он является источником возмущения. Максимум напряжений располагается в точке стыка тонкой трубы компенсатора с его фланцем (в этом месте располагается сварной шов). Он равен 2,4 МПа. В остальных элементах, напряжения по уровню практически одинаковы и равны 1,2 МПа.
Из анализа работы УЭЦН «полеты» по корпусу фланца компенсатора составляют 14% и проведенному расчетно-экспериментальному анализу вибраций электродвигателя можно сделать вывод о недостатке конструкции компенсатора МК-54, а именно соединение корпуса с хвостовиком компенсатора. В заводском исполнении корпус-труба соединяется с хвостовиком компенсатора при помощи сварного соединения. Предлагаемая мной конструкция исключает сварное
соединение, взамен предлагается резьбовое соединение М103 аналогичной соединения головки компенсатора и корпуса в верхней части.
Для модернизации конструкции необходимо: увеличить длину толстостенной трубы диаметром114мм корпуса компенсатора и нарезать резьбу в нижней части. Хвостовик компенсатора(Рисунок 3.4) претерпевает незначительных изменении: нарезание резьбы и сверление отверстий для монтажа.


Рисунок 3.4 - Хвостовик компенсатора

Компенсатор МК-54 предназначен для выравнивания давления в двигателе и пополнения его маслом.
Изменение объема масла в погружном электродвигателе происходит с помощью резиновой диафрагмы расположенной в корпусе компенсатора. Для устранения перепада давления между внешней и внутренней средой в корпусе компенсатора имеются отверстия показанные на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 - Корпус компенсатора

Компенсатор МК-54 представлен на рисунке 3.6.
В состав компенсатора МК-54 входит: каркас с диафрагмой 1, корпус 2, пробка упаковочная 3, пробка 4, пробка упаковочная 5, крышка 6, пробка 8,

Рисунок 3.6 – Компенсатор МК-54
втулка защитная 7, клапан 9, шайбы 10, 11, 15, шпильки ресурсные 12, пробка 13, гайки 14, кольца 16, 17, 18, 19, 20.