Повышение надежности 2ЭЦН5-200-800 модульного исполнения путем усовершенствования входного модуля для понижения вибраций-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Повышение надежности 2ЭЦН5-200-800 модульного исполнения путем усовершенствования входного модуля для понижения вибраций-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете легко его перевести на русский язык через Яндекс Переводчик ссылка на него https://translate.yandex.ru/?lang=uk-ru или с помощью любой другой программы для перевода-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
4 ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Техническое предложение относится к погруженным центробежным электронасосным агрегатам, предназначенным для добычи нефти из скважин.
Основными составляющими УЕВН является насосный агрегат, который содержит электродвигатель с гидрозащитой, насосные секции, модуль-головку и входной модуль, жестко соединенные между собой с помощью шлицевых муфт.
Модулями насоса являются сборочные единицы, которые обеспечивают повышение монтажоспособности и взаимозаменяемости секций насосного агрегата.
Недостатком насосного агрегата является низкая надежность из-за повышенной вибрации, которая приводит к усталостному разрушению фланцевых соединений, расчленения секций и падения агрегата и его частей на дно скважины (полет).
Наиболее близким к изобретению по технической сути погружен центробежный насосный агрегат модульного выполнения, которое содержит электродвигатель с гидрозащитой, насосные секции, модуль-головку и входной модуль.
Конструкция входного модуля имеет корпус с радиальными отверстиями, с защитной сеткой для прохода жидкости. Верхняя часть корпуса входного модуля с помощью фланцевого болтового соединения крепится к нижней части нижней насосной секции, а нижняя часть корпуса с фланцем - к протектору гидрозащиты электродвигателя. Внутри корпуса входного модуля на радиальных втулках (подшипниках скольжения) размещается вал, который имеет на концах шлицевые соединения. На верхней части вала, ниже шлицевого соединения, с помощью стопорного кольца и шпонки закреплено седло, которое опирается нижним торцом на торец подшипниковой втулки, размещенной внутри корпуса модуля. Ниже седла на валу размещены защитные втулки вала, разделенные втулкой распора и зафиксированы в нижней части вала опорной шайбой со стопорным кольцом.
Указанная конструкция входного модуля является основным источником повышенной вибрации, которая приводит к усталостному разрушению узлов насосного агрегата.
Причиной возникновения осевой вибрации во входном модуле следующее:
- во-первых, верхняя шлицевая муфта имеет свободу осевого перемещения вдоль вала модуля, а вал имеет свободный осевой ход относительно корпуса модуля. При руссе потока жидкости из скважины через приемную сетку и радиальные каналы на прием рабочих колес насосной секции создается пульсация потока, который приводит к возвратно-поступательному движению муфты и вала модуля относительно корпуса, который вызывает осевую вибрацию;
- во-вторых при вращении вала модуля нижний торец седла, которое имеет низкое качество поверхности, опираясь на верхний торец верхней подшипниковой втулки, которая имеет также низкое качество поверхности, создаются дополнительные составляющие осевой вибрации.
Осевая вибрация, которая возникает таким образом, в модуле передается всем узлам насосного агрегата и колонне подъемных труб.
Следовательно нашей задачей является повышение надежности погруженных насосных агрегатов модульного выполнения. Поставленное задание решается за счет достижения технического результата, который заключается в снижении вибрации.
Указанный технический результат достигается тем, что в насосном агрегате, который содержит входной модуль с устройством, что гасит вибрацию, особенностью является то, что вал входного модуля в верхней части выполнен в виде цилиндровой полой головки с шлицами на внутренней цилиндровой поверхности и глухим дном, где размещен упругий элемент, нижний внешний торец головки отшлифован и опирается на полируемый цилиндровый диск, который через упругий элемент размещен в цилиндровой внутренней проточке в верхней части корпуса входного модуля и зафиксирован от проворота стопором.
На чертеже изображен общий вид входного модуля погружного центробежного агрегата модернизированной конструкции.
Устройство состоит из корпуса входного модуля 1, что имеет в верхней части фланцевое соединение с помощью булавок 2, рощица 3, насоса, который сообщается с корпусом, 4, а в нижней части - фланцевое соединение с корпусом протектора 5. Снаружи корпуса 1 выполнена цилиндровая проточка, которая имеет радиальные каналы А, закрыты защитной сеткой 6.

Рисунок 4.1 - Общий вид входного модуля насоса модернизированной конструкции
В верхней части полого корпуса 1 выполнены две цилиндровых проточки: в верхней на амортизаторе 7 установленный диск опорный 8, фиксируется от поворота стопором 9, а ниже запрессованная втулка 10. В нижней части корпуса в цилиндровой проточке запрессованная втулка 11.
Внутри втулок 10 и 11, образовывающих радиальный подшипник модуля, размещенный вал 12, выполненный в согласии с головкой 13. Внутри головки 13 с глухим дном с помощью шлицевого соединения размещенный вал 14 насоса, который опирается на амортизатор 15. Нижний внешний торец головки 13 имеет полируемую поверхность, которая опирается на диск опорный 8, образовывая осевой подшипник модуля. Ниже головки 13 на валу последовательно установлены защитные втулки, верхняя 16, распор 17, нижняя 18, что фиксируются от проворачивания на валу шпонкой 19, а от осевого перемещения - шайбой опорной 20 со стопорным кольцом 21.
Нижний конец вала 12 с шлицами входит в зацепление с шлицевой муфтой 22 протектора, что имеет ограничительную шайбу 23, что опирается на торец вала протектора 24.
Работает устройство таким образом. Насосная установка спускается в скважину и выводится на рабочий режим. Момент, который крутит, от вала 24 протектора с помощью муфты 22 передает момент, который крутит, от погружного электродвигателя вала входного модуля 12 и дальше с помощью шлицевого соединения головки 13 вала 14 насоса.
Вал насоса 14 через амортизатор 15 предотвращает осевое перемещение вала модуля 12, прижимая его нижней внешней торцевой поверхностью головки к диску 8, что опирается на амортизатор 7 корпусов модуля 1. Полируемая поверхность торца и диска обеспечивает снижение осевой составляющей от неравенств поверхностей, чем обеспечивается снижение к минимуму осевой вибрации вала.
Радиальные усилия вала модуля воспринимаются через защитные втулки 16, 18 на втулки 10, 11 корпусов модуля 1.

ТЕМА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
23.03.04.01 Повышение надежности ЭЦН модульного исполниния путем усовершенствования входного модуля для понижения вибраций

СОДЕРЖАНИЕ
ВСТУПЛЕНИЕ

1 ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР
1.1 Насосные способы эксплуатации
1.2 Обзор насосных способов эксплуатации
1.2.1 Штанговые скважинные насосные установки
1.2.2 Гидропоршневые насосные установки
1.2.3 Глубинные винтовые электронасосные установки
1.3 Состав и комплектность УЕВН
1.3.1 Глубинные секционные центробежные насосы
1.3.2 Описание ПЕД
1.3.3 Гидрозащита электродвигателя
1.3.4 Основные технические данные кабеля
1.3.5 Описание конструкции, принципа действия и особенности работы газосепараторов, диспергаторов, пакеров-отсекателей
1.3.5 Диспергатор

2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Подбор основного технологического оборудования
2.1.1 Выходные даны для расчета по скважине
2.1.2 Выбор комплекса оборудования
2.1.3 Выбор диаметра НКТ
2.1.4 Определения необходимого напора насоса
2.1.5 Предварительный выбор типорозмера УЕВН
2.1.6 Определение мощности повода насоса
2.1.7 Проверка параметров кабеля
2.1.8 Необходимая мощность двигателя
2.1.9 Проверка параметров трансформатора
2.2 Описание подобранного оборудования
2.2.1 Описание насосного модуля
2.2.2 Заглибні электродвигатели и их гидрозащита
2.2.3 Система струмоподвода установки ЕВН
2.2.4 Оборудование устья скважины и вспомогательное оборудование

3 ТЕХНиКО ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

4 ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ

5 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
5.1 Расчет корпуса входного модуля на прочность
5.2 Расчет вала входного модуля на статичную прочность

6 РЕМОНТ
6.1 Система планово предупредительных ремонтов
6.2 Перечень и последовательность работ при ТО и текущем ремонте
6.3 Типичные виды и причины спрацювання и отказов элементов оборудования
6.4 Поверхностное укрепление деталей
6.4.1 Термические и химико-термические методы укрепления деталей
6.4.2 Укрепление деталей методом механического наклепа
6.4.3 Укрепление деталей методом гальванического покрытия
6.5 Назначения центробежного насосу УЕВН
6.6 Конструкция насоса
6.7 Описание ремонта УЕВН
6.8 Описание работ по ремонту насоса
6.9 Основные технические неисправности и способы их устранения

7 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ
7.1 Организация работ по монтажу погруженных электроцентробежных насосов
7.2 Организация монтажных работ

8 ОХРАНА ТРУДА
8.1 Анализ потенциальных опасностей и вредных факторов производственной среды при эксплуатации монтажи-демонтажи установки электроцентробежного насоса(УЕВН)
8.2 Технические мероприятия по технике безопасности, предусмотренные проектом
8.3 Инженерные расчеты
8.3.1 Расчет заземления установки заглибного электроцентробежного насоса(УЕВН)
8.4 Обеспечение безопасности монтажа и эксплуатации установки заглибного электроцентробежного насоса

9 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
9.1 Оценка влияния на окружающую среду
9.2 Охрана недр в процессе разработки месторождения
9.3 Охрана земельных ресурсов
9.4 Охрана водных ресурсов
9.5 Мероприятия по охране атмосферного воздуха

10 ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ

11 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

ВЫВОД
ЛИТЕРАТУРА
ДОПОЛНЕНИЯ

ЧЕРТЕЖ:
1 Технологическая установка для добычи нефти с помощью ЭЦН (А1)
2 Компоновка глубинного оборудования для добычи нефти с помощью ЭЦН(А1)
3 Насосный модуль МН5-200. Сборочный чертеж (А1)
4 Гидрозащита (А1)
5 Газосепаратор 2 ГН-5. Сборочный чертеж (А1)
6.1 Клапан обратной КОГ-73С. Сборочный чертеж (А2)
6.2 Колесо напорное (А2)
7.1 Модуль входной МВ5-32/11. Сборочный чертеж (А2)
7.2 Модуль входной модернизирован. Сборочный чертеж (А1)
8 Стенд розборки ротора ПЕД. Вид общий (А1)
9 Технологический процесс изготовления вала (А1)
10.1 Вал(А3)
10.2 Втулка(А4)
10.3 Втулка(А4)
10.4 Втулка(А4)
10.5 Втулка(А4)
10.6 Протектор(А4)
10.7 Шайба(А4)

ПРИМЕЧАНИЯ:
 В наличии также спецификации, маршрутная карта, ведомость проекта