Сегодня в СНГ различные типы СШН изготавливают около 11 предприятий России, Азербайджана, Казахстана и Украины.

При изготовлении цилиндро­плунжерной пары наиболее сложным и дорогим является прецизионно­точный цилиндр (до 60% стоимости всего насоса).

Для обеспечения износо­коррозионных и антифрикционных свойств цилиндры подвергаются поверхностному упрочнению – азотированию (рис. 1), или гальваническому хромированию.

Хромированные цилиндры упрочняются по «грязной» и затратной технологии, и не рекомендуется использовать их для осложненных условий эксплуатации (абразив, СО2, H2S).

Поэтому наиболее широко используют азотированные цилиндры.

Для длинномерных цилиндров предъявляются очень жесткие требования по погонной прямолинейности (до 0.08­0.1 мм на п.м.). Обеспечение такой прямолинейности и других размерных параметров – сложная задача, решение которой крайне необходимо для достижения высоких технических характеристик и долговечности СШН.

Однако существующие технологии не обеспечивают бездеформационную обработку и не гарантируют высококачественное упрочнение цилиндров.

После упрочнения цилиндры с твердым покрытием (более 60 НRС) подвергаются недопустимой правке и хонингованию. После такого деформационного «стресса» частично или полностью внутри цилиндра нарушается упрочненный слой, что существенно снижает качество и износо­коррозионную стойкость рабочей поверхности.

По данным «ЛУКОЙЛ­Западная Сибирь», отклонение от прямолинейности до 0.12­0.15 мм снижает наработку на отказ СШН в 1.5­2 раза. А если учесть в целом недостаточное качество защитных покрытий, надежность и долговечность насосов часто не превышает 6­12 мес. безотказной эксплуатации на различных нефтепромыслах.

В связи с этим была разработана усовершенствованная технология бездеформационного упрочнения цилиндров, обеспечивающая их эксплуатационную долговечность.

 

Учитывая актуальность проблемы, на совместном совещании НК ОАО «ЛУКОЙЛ», ООО «ЛУКОЙЛ­Пермь» и ЗАО «ПКНМ» было принято решение по организации высокотехнологичного производства азотированных цилиндров (рис. 2).

ЗАО «ПКНМ» совместно с фирмой «ЕФТТОМ­ИОН» (Болгария) модернизировало оборудование для ионно­вакуумного азотирования (ИВА) в импульс­плазме азотосодержащего газа и приступило к выпуску насосов на основе прогрессивной технологии.

Конструкция двухкамерной установки и ноу­хау технологии бездеформационного азотирования обеспечивают высокое качество и свойства упрочненных цилиндров, экономичность и полную экологичность процессов.

При этом было достигнуто:

- 50% экономии энергоресурсов;

- увеличение производительности более чем в 2 раза;

- компьютеризация процесса упрочнения, в результате чего исключен человеческий фактор и обеспечен 100%­й контроль и архивирование хода процесса азотирования.

На основе передового научно­технического опыта разработана новая ИДЕОЛОГИЯ повышения качества и эксплуатационной надежности СШН, предусматривающая:  

- обоснованные принципы проектирования и регулирования высококлассных покрытий, обладающих в сравнении с другими покрытиями лучшим качеством и износо­коррозионной стойкостью;

- новые требования нормативно­технической документации к упрочнению цилиндро­плунжерной пары, регламентирующие преимущественные качества и свойства покрытий;

- усовершенствованную технологию ИВА с применением ноу­хау по бездеформационному упрочнению прецизионных цилиндров, обеспечивающую формирование высокотвердых покрытий HV1100­1200 (HRC 72­74), превышающих твердость абразивных частиц (гранит, кварц), и лучшее сочетание износо­коррозионных и антифрикционных свойств для трибосопрягаемых поверхностей цилиндр­плунжер;

- новую конструкцию упрочненных плунжеров, которая значительно увеличит работоспособность и КПД насосов.

Все это увеличивает гарантированный ресурс СШН в 1.5­2.0 раза.   

ЗАО «ПКНМ» – ведущая компания по производству СШН и другого нефтепромыслового оборудования.

 

Подконтрольные испытания упрочненных цилиндров по бесформационной технологии ИВА, предложенной ведущим экспертом Богдановым В.В., достигли 1500 суток безотказной наработки в осложненных условиях нефтедобычи в составе десяти насосов СШН­ HB1Б 32­30­15­1, и в настоящее время продолжается их успешная эксплуатация на нефтепромыслах ЦДНГ­5 «ЛУКОЙЛ­Пермь».

 

ЗАО «ПКНМ»:

614070, г. Пермь, ул. Техническая, 5,
тел.: (342) 265-06-70, 265-15-22, тел./факс (342) 263-11-52,
e-mail: mail@pknm.ru,
www.pknm.ru