Pompe à valve NOV JWS-340 P-4

Résumé : Cet article examine la NOV JWS-340, une pompe intermittente à trois cylindres-de 340-puissance en chevaux conçue pour une fiabilité maximale dans les opérations de cimentation, d'acidification et de maintenance des puits. Il fournit une analyse approfondie de son extrémité hydraulique en acier forgé, de son système de vannes P-4 et de ses composants haut de gamme résistants à l'usure, conçus pour réduire votre coût total de possession (TCO).

Le JWS-340 est conçu pour réduire votre coût total de possession (TCO). Grâce à des investissements continus dans la science des matériaux, la précision de fabrication et la durabilité des composants, il minimise les coûts opérationnels, réduit les temps d'arrêt imprévus et améliore la sécurité sur site.

Domaines d'application principaux :

Avec ses performances exceptionnelles et sa conception robuste, le JWS-340 excelle dans les opérations critiques suivantes d’entretien des puits de pétrole :

Opérations de cimentation

Opérations d'acidification

• Eh bien, tuer et contrôler
• Injection d'eau à haute-pression
• Circulation inversée
• Support de fracturation (fracturation du sable)

Choisir JWS-340, c'est choisir un partenaire de confiance dédié à assurer le succès de chaque projet grâce à une expertise en ingénierie exceptionnelle.

L'extrémité motrice, le cœur de la pompe, détermine sa durée de vie globale et sa stabilité opérationnelle grâce à une conception robuste. Chaque composant de l'extrémité d'alimentation du JWS-340 est méticuleusement conçu pour résister à des conditions de charge intermittentes extrêmes, offrant ainsi aux clients une durabilité inégalée.

Power Frame : excellentes performances de rigidité et de réduction des vibrations

Le châssis motorisé du JWS-340 est doté d'une structure intégrée soudée en plaque d'acier-à haute résistance avec traitement de soulagement des contraintes après-soudure. Ce choix de conception découle d'une compréhension approfondie des scénarios d'application pratiques des pompes de reconditionnement. Généralement conçus comme des unités montées sur patins-nécessitant des déplacements fréquents entre différents sites de puits, le rapport résistance-/-poids du cadre et sa résistance aux secousses du transport sont essentiels dans de telles conditions. Les structures en acier soudées démontrent une résistance à la traction et une ténacité supérieures à celles en fonte. Leur excellente soudabilité permet des réparations sur site en cas de dommages inattendus, réduisant ainsi considérablement les temps d'arrêt.

Système de transmission : combinaison parfaite de vilebrequin forgé et d’engrenage à chevrons

Chaque détail du système de transmission est conçu pour obtenir une transmission de puissance fluide et efficace et pour maximiser la durée de vie.

• Le composant principal du JWS-340 est un vilebrequin intégral en acier allié forgé à double-extrémité. Son tourillon fraisé avec précision et son maneton poli garantissent un ajustement optimal des roulements et une perte de friction minimale. Fabriquée à partir d'acier allié au chrome-molybdène 42CrMo de qualité supérieure, cette conception garantit une fiabilité à long terme, même dans des conditions de fonctionnement extrêmes.
• Bielle et traverse : la bielle est fabriquée en acier inoxydable à haute résistance-, alliant durabilité et résistance à la corrosion. Sa conception comprend des roulements de précision en alliage d'aluminium à l'extrémité la plus grande du vilebrequin et des bagues en bronze à l'extrémité la plus petite de la traverse, une combinaison optimisée adaptée aux différents modèles de charge et d'usure tout au long du cycle de fonctionnement du moteur. La traverse, en fonte avec un réservoir d'huile, glisse le long de plaques de guidage en bronze remplaçables, formant un ensemble alternatif durable, à faible friction et facile à entretenir.

Une lubrification fiable constitue la principale protection contre les pannes catastrophiques des systèmes électriques, qui entraînent souvent des temps d'arrêt prolongés et des coûts de maintenance importants. Le système de lubrification méticuleusement conçu du JWS-340 assure une lubrification continue et adéquate pour tous les composants mobiles.

• Système de lubrification : le système combine une lubrification sous pression interne avec une lubrification par barbotage. Un système de lubrification à basse vitesse spécialement conçu-, alimenté par une pompe à huile indépendante-entraînée par chaîne, garantit que tous les roulements et engrenages critiques reçoivent une protection adéquate par film d'huile pendant le démarrage de la pompe et le fonctionnement à basse vitesse-, empêchant ainsi l'usure prématurée causée par le frottement à sec.
• Configuration des roulements : l'extrémité motrice est équipée de roulements-robustes et résistants à l'usure-, comme détaillé ci-dessous :

Le roulement principal du vilebrequin est un roulement à rouleaux coniques à forte charge, qui peut supporter en même temps d'énormes charges radiales et axiales.

Le roulement central du vilebrequin est un roulement à rouleaux.

Roulement de bielle (goupille de manivelle) : utilise un coussinet de roulement en alliage d'aluminium de précision, spécialement conçu pour une charge d'impact élevée.

Le roulement de l'axe de bielle (goupille transversale) est constitué d'une bague en bronze et convient aux conditions de frottement oscillant sous charge élevée.

La combinaison de cette sélection ciblée de roulements et d'un système de lubrification complet constitue la base de fiabilité inégalée de l'unité de puissance JWS-340, offrant une solide assurance pour l'investissement des clients et une production continue.

Extrémité hydraulique de forgeage intégrée : force et intégrité inhérentes

Le JWS-340 est doté d'une extrémité hydraulique robuste en acier allié forgé monobloc (Mono-block Fluid End) 6, un élément de conception signature conçu pour résister à des niveaux de pression extrêmes.

• Excellence dans la sélection des matériaux : l'extrémité hydraulique est forgée à partir d'un seul bloc d'acier allié à haute résistance. Nous utilisons des aciers alliés au chrome-molybdène de qualité supérieure-tels que l'AISI 4130, l'AISI 4135 ou le 35CrMo, réputés pour leur résistance à la traction, leur ténacité et leur soudabilité exceptionnelles lors des réparations sur site.
• Processus de fabrication rigoureux : notre production adhère strictement aux normes API 7K, la référence en matière de sécurité et de fiabilité dans les équipements de forage pétrolier et gazier et d'entretien des puits.

1. Processus de forgeage : grâce au forgeage à haute pression, un flux de grains métalliques dense et uniforme est formé, ce qui élimine fondamentalement les défauts de porosité et de trou de gaz dans la pièce moulée, et confère à l'extrémité hydraulique une extraordinaire capacité de fissuration anti-par fatigue.
2. Traitement thermique : le traitement thermique de trempe et de revenu en plusieurs étapes est adopté pour permettre au module d'obtenir l'équilibre idéal entre dureté (par exemple HB285-330) et ténacité pour faire face à l'impact des impulsions à haute pression.
3. Tests non-destructifs (CND) : chaque produit final hydraulique doit être soumis à des procédures CND rigoureuses, notamment des tests par ultrasons (UT) pour l'intégrité interne et une inspection par magnétoscopie (MPI) ou un ressuage (PT) pour les micro-fissures de surface, garantissant l'absence de défaut.

Système de vannes P-4 : le cœur du contrôle des fluides haute pression

La pompe JWS-340 est conçue avec un ensemble de vanne de spécification P-4, garantissant que les dimensions de la vanne et du siège sont conformes à la norme industrielle 47. Elle est dotée d'une vanne de type boue entièrement ouverte,-guidée par des ailes ou guidée au centre-, spécialement conçue pour la manipulation de fluides en phase solide.

Construction de la vanne et du siège de vanne :

Matériaux : Le corps de vanne et le siège de vanne sont forgés à partir d'acier allié à haute résistance (AISI 8620 ou 4130).

Traitement thermique : les composants sont traités avec un processus spécial de carburation et de trempe pour former une couche très dure -résistante à l'usure (dureté jusqu'à HRC 59-65) sur la surface pour résister à l'érosion du fluide de forage. Pendant ce temps, le noyau est conservé avec une ténacité élevée pour absorber l'énorme force d'impact lorsque la vanne est fermée.

Technologie du caoutchouc de valve :

Matériau : le caoutchouc de valve standard est constitué d'un composite de polyuréthane -haute performance. Par rapport au caoutchouc traditionnel, le polyuréthane présente un avantage considérable en termes de résistance à l'usure, de résistance à l'extrusion et de résistance à la corrosion des boues à base d'huile-à base d'huile/synthétique-.

Conception : le caoutchouc de la valve et le corps de la valve sont précisément adaptés pour garantir une étanchéité fiable sous haute pression. La conception avancée comprend une structure pré-serrée, sécurisée par une plaque de pression filetée avec une patte de frappe, permettant un remplacement sur site-exceptionnellement rapide du caoutchouc de la vanne et réduisant considérablement le temps de maintenance.

Température nominale : le caoutchouc de valve en polyuréthane standard a une température de fonctionnement nominale de 180 degrés F (82 degrés), avec des options de formulation spéciales disponibles pour les applications à température -plus élevée.

Le couvercle de soupape à filetage trapézoïdal en acier forgé peut non seulement fournir une étanchéité plus fiable, mais également être plus pratique et plus rapide à démonter et à assembler que le couvercle de soupape à bride à boulon, ce qui améliore encore l'efficacité de la maintenance.

Chemise de cylindre : la première ligne de défense contre l’usure

Revêtements bi-métalliques à haute teneur en-chrome :

La structure : La coque est en acier forgé (acier 45) pour offrir une forte résistance à la traction afin de résister aux contraintes circonférentielles provoquées par la pression de pompage. Le revêtement est fabriqué en alliage de fonte à haute teneur en chrome (teneur en chrome supérieure à 26 %) par procédé de coulée centrifuge.

Performance : le revêtement subit un traitement thermique pour atteindre une dureté de HRC 62-67, offrant une résistance exceptionnelle à l'usure et à la corrosion pour les conditions standard des fluides de forage. Il atteint généralement une durée de vie stable supérieure à 800 heures.

Applicable au fonctionnement général, aux boues-à base d'eau et aux performances à coût élevé dans des conditions d'abrasion non-extrêmes.

Revêtements en céramique de zircone :

La structure : une coque en acier est incrustée d'un solide revêtement en céramique de zircone pure (ZrO3).

Performance: Zirconia ceramics boast exceptional hardness (>HRC 90), une résistance supérieure à la corrosion et un coefficient de frottement de surface inférieur à celui des alliages à haute teneur en chrome-. Ces caractéristiques prolongent considérablement la durée de vie (généralement supérieure à 2 000 à 4 000 heures), tout en réduisant considérablement l'usure des pistons et en diminuant le besoin de systèmes de refroidissement et de lubrification.

Convient pour : les fluides de forage à haute-abrasion (par exemple, une teneur élevée en sable{{3}), les environnements hautement corrosifs (par exemple, une salinité élevée ou des fluides contenant du H2S-) et toutes les opérations exigeantes où maximiser le temps de disponibilité et minimiser les temps d'arrêt pour maintenance sont les principaux objectifs.

Piston et piston : le cœur de l'action de pompage

La JWS-340 peut être configurée de manière flexible comme une pompe à piston (pour le traitement de la boue de forage) ou une pompe à piston (pour pomper des fluides propres comme l'eau ou le coulis de ciment) en fonction des exigences de l'application.

Pistons :

Structure : le noyau du piston est en acier forgé à haute résistance et vulcanisé avec un élastomère -résistant à l'usure.

Options matérielles :

Le piston en polyuréthane lié convient au forage à haute pression et aux boues à base d'huile-et synthétiques-, et constitue le meilleur choix.

Piston en caoutchouc nitrile lié : convient aux boues standards à base d'eau-, constitue un choix fiable et économique.

Piston:

La structure : un revêtement spécial-résistant à l'usure est appliqué sur la surface de la matrice métallique solide.

Options matérielles :

Piston à revêtement céramique : le choix idéal pour les fluides abrasifs.

Piston recouvert de carbure de tungstène : offre une résistance extrême à l'usure dans les applications à ultra-haute pression. Lorsqu'il est combiné avec une matrice en acier inoxydable, il équilibre efficacement la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion.

Tige de piston : un maillon de transmission de puissance fiable

• Matériaux : Forgé à partir d'aciers alliés de haute-qualité tels que 42CrMo ou 35CrMo, garantissant une excellente résistance et ténacité.
• Processus de fabrication : la tige de piston subit un traitement thermique intégral pour améliorer la résistance du noyau et la résistance à la fatigue. Par la suite, la surface de la tige est-usinée avec précision et chromée dur-plaquée, formant un revêtement ultra-dur, lisse et résistant à la corrosion-résistant. Cette couche de chrome résiste non seulement à l'usure, mais prolonge également considérablement la durée de vie du joint d'étanchéité, réduisant ainsi les risques de fuite. Le tirant intermédiaire relié à l'extrémité motrice est en acier inoxydable pour éviter la rouille dans les sections exposées.

La fiche technique suivante fournit des paramètres de performances détaillés pour la pompe JWS-340, permettant une sélection précise du modèle et une planification opérationnelle.

Tableau 1 : Principales spécifications techniques du JWS-340

Tableau 2 : Données de performances du JWS-340 (débit par rapport à la pression)

Le tableau est basé sur une efficacité volumétrique de 100 % et une efficacité mécanique de 90 %.

Tableau 3 : Guide de sélection des parties vulnérables

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