תכנון תיבות לסביבות טמפרטורה קיצוניות בתעשיית הנפט והגז דורש מומחיות הנדסית כי הולך הרבה מעבר לתכנון תיבת הילוכים תעשייתי סטנדרטית סטנדרטית.מערכות אלה חייבות לסבול תנאים מענישה - מהחום המתפתל של ראשי המדבר ועד לקור הקר של פעולות קידוחים של קוסמטיקה ארקטי - תוך שמירה על סודיות יעילה, רציפה של חיפויי חשמל בתיבת הילוכים אלה יכול לעצור את הייצור, ליצור סיכונים בטיחותיים, והפסדים פיננסיים עצום, לבחון את האתגרים האסטרטגיים החומריים, באופן טבעי, אסטרטגיות עיצוב קיצוני, קריירולוגי, קריקטורלי תיבות של ניהול חומרים, קריקטורלי תיבות של ניהול יעיל.

הבנת הטמפרטורה קיצונית בפעילות נפט וגז

סביבות הפקת נפט וגז משתנות באופן דרמטי על ידי גיאוגרפיה, עומק ותהליך. בצד של זמן רב, תיבות הילוכים עשויים להיחשף לטמפרטורות מגובה 60 מעלות צלזיוס (140 ° F) במתקני המדבר, בתוספת חום שנוצר פנימי ממכשירים ומנושא חיכוך.ביישומים עמוקים של משאבה עמוקה, ציוד למטה יכול לראות טמפרטורות עד 200 מעלות צלזיוס) בשל גיאוגרפיה מימי הביניים (C) עבור טמפרטורות נמוכות ביותר של טמפרטורות חום (C) כמו טמפרטורות נמוכות ביותר של חום (C) עד בינוניות) כמו טמפרטורות נמוכות יותר (C) טמפרטורות נמוכות ביותר של חום (C) טמפרטורות נמוכות יותר ממטרהמטרהמטרוליכותלכותלכותלכותלכות חום) כמטר (C) כמטר) כמטר) כמטר) כמטר (C) כמטרוליכותלכותלכותלכותלכותלכותלכותלכותלכותלכותלכות חום (C) באופן ישיר טמפרטורות גבוהות יותר ממטר) כמטר) כמטרה פיזית (C) כמטרה פיזית (C) כמטרה הקדמיות צלזיוס (מתאים פיזיים (C) כאמצעי לחץ פיזיות צלזיוס) כמטרה טמפרטורה נמוכה ביותר של חום (C) כמטרה הקדמיות צלזיוס

כמה טמפרטורה קיצונית משפיעה על ביצועי Gearbox

ההשפעות הירומליות מתבטאות בדרכים מרובות.טמפרטורות גבוהות מאיצות את חמצון סיכה ותנודתיזציה, גרימת אובדן ראייה והתמוטטות סרט. רכיבי מתכת להתרחב, שינוי מהירויות ולעתים קרובות גרימת אי-השמדה. במקרים קיצוניים, חום יכול לגרום לפגיעות חומריות, ירידה קשה, ואיטום. בטמפרטורות נמוכות, עלייה מולטי, מוביל לנפט גרוע, לחיכוך מוגבר, ללקות, לגרום להתפרצות של חומרים קריפטפטומטיים, במיוחד.

יסודות עיצוב קריטיים ל-Extre-Temperature Gearboxes

טיפול ב-Metas and Metallurgical Treatments

הבסיס של כל תיבת הילוכים גבוהה הוא החומרים המשמשים. עבור יישומים טמפרטורה קיצונית, מהנדסים חייבים לבחור ⁇ כי לשמור על יציבות ממדית, כוח, קשיחות על פני טווח תרמי הצפוי:0.10 פלדה ניטרילינג פלדה (FLT:1) הם אפשרויות נפוצות עבור הילוך ורפיים כי הם לשמור על פני השטח בטמפרטורות גבוהות יותר מאשר ציונים תרמיליים.

Gear Geometry and Tooth פרופיל עיצוב

ההתרחבות העוצמתית של פרופילי שיניים לא רצוניים. A הילוכים שנועדו ל-20 מעלות צלזיוס חנות ייהנו יעוררו תבניות מגע שונות ב- 40 מעלות צלזיוס או 150 מעלות צלזיוס, מהנדסים חייבים לבצע ניתוח תרמי כדי לייעל את הגיאומטריה של ציוד, לעתים קרובות באמצעות (FLT:0 פרופיל ושינויים מובילים ב- FLT:1 כדי לפצות על עיוותים צפויים.

ניהול בחירה ו Clearance Management

(ב) דובים חייבים לשמור על ניחומים פנימיים מתאימים על פני תנודות טמפרטורה. Cylindrical roller נושאות הם לעתים קרובות העדיפו על פני כדור נושאים בתיבת הילוכים גבוהה יותר בשל יכולתם להתמודד עם אי-השונות וצמיחה תרמית axial. (FLT:0Heated Piring FLT:1 הוא נפוץ כדי להשיג התאמה יעילה בטמפרטורות הפעלה גבוהות.

מערכות חסימת לשרוד את מעגל ה-Ralmal Cycle Fatigue

(החלים) הפנים אולי העבודה הקשה ביותר - הם חייבים להכיל סיכה תוך כדי למעט contaminants, כל עוד דיור ומשטחים מתרחבים וחוזה. סטנדרטי elastomeric Seals degrade במהירות מעל 100°C. עבור מחסנים עתירי זמן גבוהים, מהנדסים פונים ל-FLT:0peroelastomers (FFKM)LTFertirerd או PT-Firet-Fericials, לעתים קרובות, 000, 000, 000, 000, 000-Fericial, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 סיליקון נמוך יותר, או סיליקון, 000.

אסטרטגיות לטמפרטורות קיצוניות

לובריציה היא הדם של כל תיבת הילוכים, וטמפרטורות קיצוניות לדחוף lubricants לגבולות שלהם.הבחירה הקלאסית של תצפיות הפנים חייב לשקול לא רק התנהגות שמן בסיס, אלא גם יציבות החבילה.

בסיס סינתטי

(הופנה מהדף מינרלים) סובלים מהתמוטטות מהירה וניתוק טמפרטורות גבוהות, והופכים למול יתר בטמפרטורות נמוכות (FLT:0Polyalphaolefins (PAO)FLT:1 , אם כי הם בעלי טווח תפעול רחב יותר (Douicial) הם בעליל גבוה יותר (pligicer) של 2, לעומת זאת, לעומת זאת, הם יכולים לספק רמה גבוהה יותר של 4.

חבילות תוספת עבור Thermal Stability

(AW) ותוספים קיצוניים (EP) חייבים להישאר פעילים בטווח הטמפרטורה. Zinc kyldithio פוספט (ZDDP) מדגמי מעל 150 מעלות צלזיוס; כימאים חלופיים כגון dithiocarbamatesulf או tricresyl pted. Antioxidants ו-corrosionors הם מאוזניים מאוד - הרבה יותר מדי יכול להיות מדבקים בטמפרטורות חסומות כגון:

מערכות מזג הנפט

כדי לשמור על טמפרטורת שמן אופטימלית, תיבות הילוכים רבות משלבות לולאות מיזוג חיצוניות.0. [thermostatly מבוקר שמנים שמנים תנורי שמן 1] preheat the lubricant לפני ההפעלה בסביבות קר, להבטיח מחזור מיידי.חלק עיצובים משתמשים בכבדות ⁇ ישירות בסומטר, בעוד אחרים עוברים שמן באמצעות חימום עתיר, עבור הגנה עתירי גבוה, שמנים קרירים - או נוזל אווירי שמן נוזלי - גם כן, או נוזל ניקוי מהיר יותר - גם כן, חום בזמן אמת.

שמן ערפל לעומת Splash לעומת forced Circulation

שיטת ההשבחה עצמה עשויה להשתנות עם קיצוניות טמפרטורה. Splash lubrication הופך פחות יעיל כאשר מהירויות שמן עולה באופן דרסטי בטמפרטורות נמוכות - השמן עשוי לא להגיע לנשאות העליונות.FLT:0Oil ערפל מערכות מוטציות (FLT:1) הם לעתים קרובות מועדים לקור קיצוני כי הם מספקים אוויר טוב ישירות לשאת ולמשטחי חשמל, ללא קשר לטמפרטורות גבוהות, מערכות עם משאבות קשות, מונעות חום ומניעה חיצונית.

ניהול תרמי ופירוק חום

(הופנה מהדף סוללת הקטור בתוך חלון טמפרטורה לטמפרטורת היעד הוא מעשה איזון.בטמפרטורות גבוהות, דור חום פנימי מהפסדים הילוכים חייב להיות נדחה לסביבה.מעצבים להגדיל את שטח השטח של הדיור עם סנפירים, להשתמש בדיאטורים מונעים אוויריים יעילים, או להשתמש במעיל נוזלי המשולב לתוך דיור.

פיקוח על שירותים ותחזוקה חיזוי

בהתחשב בעלות גבוהה של כישלון, תיבות הילוכים מודרניים קיצוניות הם כלי רב מאוד. Thermocouplesssph 1 או FLT:2RTDsFLT 3: 3 טבילה בדיור, סכומים שמן, ונושא pedestals לספק נתונים טמפרטורה רציפה.

מחקרים ב-Extre-Environment Gearbox Design

High טמפרהture Desert Pump Gearbox

בתחום הנפט המזרח התיכון, משאבות הבוץ נהיגה בבוץ נכשלו כל שישה חודשים בשל הפללה סיכה ודליפה חותם.העיצוב מחדש החליף שמן מינרלים עם שמן סינתטי גבוה של PAG, החותם משודרגים ל FFKM עם פעמוני מתכת, והוסיף דיור מאויש ומקרר אווירי מאולץ.

ארכיון תגיות: metro Moving Gearbox

עבור riging נייד פועל בצפון קנדה, תיבת הילוכים צריך לתפקד ב -4.45 מעלות צלזיוס במהלך החורף.העיצוב השתמש 9% ניקל פלדה עבור דיור, ניטריד ציוד עם מזג Cryogenic, ואת שמן preheated שמן מטעה שמן ערפל שמן ערפל מערכת שימור. Bearings היו prescribed עם C4 ניקוי (מגדול) כדי למנוע מחייב להתחיל חום קר.

תכנון ובדיקה

אין כמות של סימולציה להחליף בדיקות פיזיות.Prototype הילוכים לסביבות קיצוניות לעבור (FLT:0thermal ואקום בדיקה FLT:1 (עבור תנאים דמויי חלל) או FLT:2environmental בדיקות תאים (ראה FLT 3: 3 ששוכפל את טווח הטמפרטורה המלא.

  • (FLT:0)Cold Start TestveFLT:1: Gearboxספוגה בטמפרטורה מינימלית מדורג, ולאחר מכן התחיל תחת עומס בעת ניטור של ספייק טורק וטמפרטורות נושאות.
  • (ב) ,0) מבחן עייפות מחזורית הרחם: חזור על רמפות מהירות בין טמפרטורה נמוכה וגבוהה כדי לדמות מחזורים חמורים של תיק.
  • (ב) ,0) ,Overload TestofFLT:1: 110–120% מהעומס מדורג בטמפרטורות הגבוהות והנמוכות ביותר כדי לאמת את שולי המבניים.
  • מבחן סיבולת:0 (Seal סיבולת מבחן 1FLT) : רכיבה על אופניים בלחץ בטמפרטורות קיצוניות כדי למדוד את שיעורי הדליפה.

תוצאות ממבחנים אלה משמשות לחדד את המודלים הסופיים של האלמנטים וליצור תחזיות אמינות.חברות השואפים לאמינות מוסמכת לעתים קרובות לעקוב אחר סטנדרטים כמו FLT:0API 61303FLT:1 (יחידות מיוחדות להילוך) או FLT:2AGMA 601403FLT 3 עבור דירוג ציוד בטמפרטורות גבוהות.

מגמות עתידיות ומדע החומרים מתקדמים

פילוסופיות ללא רחמים ואקלים קשים יותר מניעות חדשנות.חוקרים מפתחים (FLT:0ceramic-hybrid נושאות מולות עמוק יותר ואקלים קשים יותר) הדורשים תנודות מינימליות ומטפלים בטמפרטורות גבוהות יותר.

מסקנה

עיצוב תיבות הילוכים לסביבות טמפרטורה קיצוניות בתעשיית הנפט והגז דורש גישה שיטתית המשלבת מדע חומרי, כימיה סיכה, ניהול תרמי וניתוח מבני.אתגרים מרכזיים - השפלה בלתי מוגבלת, אי התאמה חומרית, שינויים ברורים וכישלון - יכול להתגבר על ידי בחירה זהירה של סגסוגת, ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇