12 DE NOVIEMBRE-160 7500 Bomba de lodo MISSION L FE

 

Estructura y estabilidad del marco.

El extremo de potencia de la bomba cuenta con un robusto marco de acero soldado. Este diseño ofrece rigidez e integridad estructural excepcionales, resistiendo eficazmente el intenso par de entrada de potencia de 1600 HP y las vibraciones continuas causadas por el movimiento alternativo.

Sistema de transmisión - engranaje y cigüeñal

Conjunto de engranajes: El sistema de transmisión emplea un diseño de engranajes en espiga con una relación de transmisión de 3,439:1. En comparación con los engranajes rectos, la configuración en espiga ofrece una transferencia de potencia más suave y continua, al tiempo que elimina el empuje axial, lo que reduce significativamente el ruido y la vibración operativos. Tanto el engranaje principal como el piñón están fabricados con acero de aleación sólido y templado de alta-calidad, lo que garantiza una resistencia al desgaste y al impacto excepcionales.

Cigüeñal y eje de piñón: el cigüeñal y el eje de piñón forman el núcleo de la transmisión de potencia, ambos construidos con acero de aleación forjado monolítico 11. El eje de piñón presenta un diseño de doble-impulsión, lo que permite el funcionamiento simultáneo desde uno o ambos lados de la bomba, proporcionando así plataformas de perforación con una flexibilidad de diseño excepcional.

Los rodamientos están configurados y diseñados para una larga vida útil.

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Cojinete principal: 2 rodamientos de rodillos cónicos de doble hilera, utilizados para soportar las enormes cargas radiales y axiales del cigüeñal.

Cojinete del eje del engranaje pequeño: 2 rodamientos de rodillos auto-alineantes, que pueden compensar la ligera desviación del eje y garantizar un engrane suave del engranaje.

Cojinete del varillaje-cigüeñal: 3 rodamientos de rodillos cilíndricos, especialmente diseñados para soportar la carga radial pura transmitida por el varillaje.

Cojinete de cruceta: 3 rodamientos de agujas de doble hilera, estructura compacta para soportar la carga alternativa de alta frecuencia de la cruceta.

Esta combinación precisa de rodamientos garantiza un soporte confiable de la transferencia de potencia en cada etapa, minimizando el desgaste.

sistema de aceite lubricante

La unidad de potencia cuenta con un sistema de lubricación compuesto estándar que combina lubricación por presión y lubricación por salpicadura. El sistema de presión suministra aceite lubricante limpio con precisión a los puntos críticos de engrane de rodamientos y engranajes a través de una bomba de aceite integrada, mientras que la lubricación por salpicadura proporciona una protección adecuada de la película de aceite para otras piezas móviles. Para garantizar un rendimiento óptimo y una vida útil máxima, se recomienda utilizar aceite para engranajes con grado de viscosidad ISO VG 460 durante el "período de rodaje" inicial de 2000-horas de funcionamiento del equipo.

 

 

Descripción general del diseño modular en forma de L-

Ciencia de materiales y procesos de fabricación avanzados.

Material del núcleo: el módulo final hidráulico está hecho de acero de aleación forjado de alta-resistencia. Los estándares de la industria suelen utilizar aceros de aleación de primera calidad, como 35CrMo o 40CrMnMo, que se seleccionan cuidadosamente para proporcionar la mejor combinación de resistencia, tenacidad y resistencia a la corrosión.

Fabricación y procesamiento: para mantener la integridad estructural bajo cargas cíclicas de 7500 PSI, el proceso de fabricación del módulo incorpora técnicas avanzadas. El tratamiento térmico optimiza la dureza y resistencia del material, mientras que los rigurosos métodos de pruebas no-destructivas (NDT)-incluidas pruebas ultrasónicas y penetrantes-garantizan que cada módulo esté libre de defectos internos antes de salir de fábrica.

Tecnología Autofrettage: Un sello distintivo del módulo avanzado de 7500 PSI es su proceso Autofrettage®. Esta técnica innovadora aplica una presión ultra-alta al orificio interior del módulo, lo que induce la deformación plástica. La tensión de compresión residual resultante en la pared interior contrarresta eficazmente las tensiones de tracción durante la operación, extendiendo dramáticamente la vida útil del módulo y mejorando su resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Esta tecnología innovadora constituye la base para garantizar la confiabilidad-a largo plazo en condiciones de presión extrema.

Especificación API 7K: El conjunto del extremo hidráulico y todos sus componentes están diseñados, fabricados y probados en estricto cumplimiento de la especificación API 7K. Este estándar autorizado de la industria para equipos de producción y perforación petrolera garantiza la seguridad, la calidad y la intercambiabilidad global del producto.

Piezas de desgaste de alto-rendimiento

Camisas de cilindro: Hay dos opciones premium de camisas de cilindro disponibles para cumplir con diferentes condiciones operativas y ciclos de mantenimiento.

Camisa de cilindro bimetálica con alto contenido de cromo: compuesta por una carcasa de acero forjado y un manguito interior de hierro fundido con alto contenido de cromo, con excelente resistencia al desgaste y vida útil de más de 800 horas en condiciones normales de trabajo.

Revestimiento cerámico de circonio: este componente combina una carcasa de acero forjado con un revestimiento cerámico de circonio. Con tenacidad, dureza y resistencia al desgaste excepcionales, el revestimiento cerámico de circonio ofrece una vida útil de 4000 a 10 000 horas al tiempo que reduce significativamente el desgaste del pistón. Es la solución definitiva para maximizar el tiempo de funcionamiento de la bomba y minimizar la frecuencia de mantenimiento.

Conjunto de válvula: El conjunto cumple con los estándares API MOD. 7. El cuerpo y el asiento de la válvula están fabricados con acero de aleación 20CrMnTi de alto-grado mediante un tratamiento de carburación, lo que logra una dureza superficial superior a $HRC60$ para soportar la abrasión e impactos de fluidos a alta-presión. El caucho sellador generalmente está hecho de material de poliuretano de alto-rendimiento, lo que garantiza un sellado confiable y una durabilidad-a largo plazo en condiciones de alta-presión.

Pistón y vástago del pistón: el diseño del vástago del pistón de dos-piezas permite reemplazar el pistón sin quitar la camisa del cilindro, lo que simplifica el mantenimiento y reduce el tiempo de inactividad. También ofrece varios cabezales de pistón de alto-rendimiento para adaptarse a diferentes sistemas de fluidos de perforación y condiciones operativas.

Diseño fácil de mantener

Además de ser resistente y duradero, el extremo hidráulico de 7500 PSI está diseñado teniendo plenamente en cuenta la comodidad del mantenimiento-en el sitio, con el objetivo de minimizar el tiempo de inactividad para cada mantenimiento:

Tapa de válvula Fast Change™: la tapa de válvula de cambio rápido-con rosca estándar permite un montaje y desmontaje excepcionalmente rápido y sencillo del conjunto de válvula.

Espacio abierto de mantenimiento: El área de pistón y camisa de cilindro está completamente abierta para inspección, limpieza y reemplazo de piezas.

Conexiones de tuberías flexibles: Tanto el colector de succión como el de descarga se pueden conectar desde cualquier lado de la bomba, lo que brinda comodidad para la instalación integrada en diferentes plataformas de perforación.

Tabla 1: Datos de rendimiento de NATIONAL 12-P-160 a una velocidad de bomba de 120 SPM

Tamaño de la camisa del cilindro (pulgadas)	Presión máxima de escape (PSI)	desplazamiento (GPM)	desplazamiento (LPM)	Desplazamiento de carrera (gal)
4.0	5000	235	889.6	1.96
4.5	5000	298	1128.0	2.48
5.0	5000	367	1389.2	3.06
5.25	5000	404	1529.3	3.37
5.5	5000	444	1680.7	3.70
5.75	5000	486	1839.6	4.05
6.0	4670	529	2002.5	4.41
6.25	4305	574	2172.8	4.78
6.5	3980	620	2346.9	5.17
6.75	3690	670	2536.3	5.58
7.0	3430	720	2725.5	6.00
7.25	3200	772	2922.3	6.43
7.5	2990	826	3126.7	6.88

Nota: GPM=galones por minuto; LPM=litros por minuto.

Especificaciones técnicas clave

La siguiente tabla resume los parámetros técnicos clave de la bomba de lodo NATIONAL 12-P-160, que se puede utilizar como guía de referencia rápida.

Tabla 2: Especificaciones técnicas clave

clase	parámetro	presupuesto
Potencia nominal	Potencia nominal de entrada	1600 caballos de fuerza (1193 kilovatios)
	Tipo de bomba	Bomba de pistón alternativo de tres cilindros y simple efecto
factor operativo	Velocidad nominal de la bomba	120 SPM (carreras/min)
	longitud del trazo	12 pulgadas (304,8 mm)
extremo del poder	Tipo de engranaje	spurgear de doble hélice
	relación de transmisión	$3.439:1$
Extremo hidráulico	Diámetro máximo de la camisa del cilindro	7,25 pulgadas (184,2 mm)
	Presión nominal final hidráulica	7500 PSI (requiere el correspondiente módulo de alta-presión)
	Número API de la cámara de válvulas	MOD. 7
Tamaño físico	longitud total	Aproximadamente 209 pulgadas (5309 mm)
	Ancho total (incluido el eje del piñón)	Aproximadamente 113,75 pulgadas (2889 mm)
	altura total	Aproximadamente 75 pulgadas (1905 mm)
	Peso total (excluyendo polea)	Aproximadamente 54.700 libras (24.810 kg)
enlace	Brida de manguera de entrada	Brida RJ de 10" ASA-150 lb
	Brida del tubo de escape (versión de alta presión)	Brida RJ de 6" API-10,000 psi

 

 

 

• Amortiguador de pulsaciones de escape: este es un componente crítico en los sistemas de lodo de alta-presión. El movimiento alternativo de la bomba de lodo provoca inherentemente fluctuaciones de presión durante la descarga. El amortiguador absorbe estos picos de presión a través de su cámara de aire interna, lo que garantiza un flujo de fluido más suave en la línea de descarga. Esto no solo reduce significativamente las vibraciones en tuberías de alta-presión, protegiendo los elevadores aguas abajo, las mangueras de agua y las herramientas de medición de fondo de pozo, sino que también proporciona una presión de pozo más estable, un factor crucial para las operaciones de perforación controladas con presión de precisión-.
• Estabilizador de succión (bolsa de succión): instalado en el extremo de succión de la bomba, este estabilizador garantiza una entrada completa y libre de turbulencias-de fluido de perforación durante cada carrera. Elimina eficazmente las fluctuaciones de presión y la cavitación en la línea de succión, previene el llenado incompleto de la camisa del cilindro, mejorando así la eficiencia volumétrica de la bomba y reduciendo el daño por impacto a la válvula de succión y la camisa del cilindro.

 

 

• Dispositivo de bloqueo de la manga del cilindro hidráulico: como una mejora importante a las tuercas de bloqueo de la manga del cilindro hidráulico tradicional, el dispositivo de bloqueo de la manga del cilindro hidráulico (HLR) patentado 6576-22A de Southwest Company emplea un conjunto de resortes de disco de alta resistencia para asegurar la manga. Durante el reemplazo del manguito, la aplicación de presión a través de una bomba hidráulica compacta comprime sin esfuerzo los resortes, lo que permite retirar el manguito viejo de manera segura y rápida. Este diseño innovador no sólo reduce drásticamente el tiempo de reemplazo de las mangas sino que también mejora significativamente la seguridad operativa.
• Sistema de lavado/rociado de pistones de camisas de cilindros: este sistema independiente de enfriamiento y lubricación rocía refrigerante continuamente sobre las superficies de contacto entre los pistones y las camisas de cilindros, disipando efectivamente el calor de fricción generado por el movimiento alternativo mientras elimina las partículas abrasivas. El sistema extiende significativamente la vida útil de estos dos componentes críticos-propensos al desgaste, lo que demuestra una eficacia notable en condiciones de alta velocidad de la bomba y condiciones de fluido de perforación abrasivo.

 

 

• El colector del filtro de descarga es un componente integrado multifuncional-instalado en el extremo de descarga de la bomba. Cuenta con un filtro-incorporado para capturar partículas grandes u objetos extraños que podrían dañar el equipo aguas abajo, al mismo tiempo que proporciona interfaces de brida estandarizadas para conectar el amortiguador de pulsaciones de descarga y la tubería principal de alta-presión. El modelo de alta-presión de este colector de filtro de descarga puede soportar hasta 7500 PSI, lo que garantiza la integridad de todo el sistema de descarga.
• Sistema de accionamiento: La bomba está diseñada con una adaptabilidad de accionamiento excepcional. Puede conectarse directamente a un motor de frecuencia variable de CA dedicado para un control preciso de la velocidad, o ser impulsado a través de un sistema de transmisión por correa o cadena mediante el sistema de energía central de la plataforma de perforación, cumpliendo con los requisitos de distribución de energía de diferentes plataformas de perforación.

Entorno operativo objetivo

Pozos profundos y perforación de alta-presión: esta bomba es ampliamente reconocida como la opción ideal para operaciones de perforación de pozos profundos. En tales operaciones, la profundidad extrema del pozo y las complejas condiciones del fondo del pozo requieren que la bomba de lodo entregue simultáneamente alta presión para superar pérdidas significativas de presión de circulación y al mismo tiempo mantener un desplazamiento suficiente para una limpieza efectiva del pozo. Ya sea para pozos de gran desplazamiento (ERD), pozos horizontales de gas de esquisto o pozos de gas de alta-presión, el 12-P-160 ofrece soporte hidráulico confiable.

Operaciones intensivas de perforación marina: la confiabilidad de los equipos es primordial en las plataformas de perforación marinas, ya que cualquier tiempo de inactividad no planificado podría resultar en pérdidas financieras sustanciales. El 12-P-160 se ha convertido en la configuración estándar para plataformas marinas (incluidas plataformas autoelevables, plataformas semisumergibles y buques de perforación) gracias a su diseño robusto y rendimiento estable. Este equipo resiste la corrosión marina y los continuos desafíos operativos, lo que garantiza un progreso fluido en los proyectos de perforación en aguas profundas.

Otras aplicaciones industriales

Aunque está diseñado principalmente para la industria del petróleo y el gas, el 12-P-160 demuestra capacidades excepcionales de manipulación de fluidos resistentes a la alta-presión y a la corrosión-, lo que lo hace igualmente adecuado para otras aplicaciones industriales exigentes. Por ejemplo, en la perforación geotérmica, hace circular efectivamente agua geotérmica altamente mineralizada y de alta-temperatura; en operaciones mineras, permite el transporte de lodos minerales a larga distancia y a gran altura.

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