Текст книги "Организация эксплуатации и ремонта установок электроцентробежных насосов в нефтедобывающей отрасли. Том 1. Эксплуатация"

5.3. Погружные асинхронные электродвигатели

5.3.1. Общие сведения

Погружные двигатели серии ПЭД являются приводом ЭЦН, преобразующим электрическую энергию, которая подается по кабелю сверху в зону подвески установки, в механическую энергию вращения насосов. Двигатель выполнен, как правило, в виде трехфазных асинхронных двух-, четырех-, шестиполюсных электродвигателей с короткозамкнутым ротором и включает в свой состав гидрозащиту – устройство для передачи вращения от герметичного ПЭД к негерметичному насосу (табл. 5.8).

Крупными производителями в России являются: ООО "Борец", ООО "Лысьванефтемаш", ОАО "АЛНАС", ОАО "БЭНЗ", ЗАО "Новомет-Пермь".

5.3.2. Устройство ПЭД

ПЭД – погружной трехфазный асинхронный маслонаполненный с короткозамкнутым ротором, состоит из таких элементов, как:

– статор – представляет собой выполненный из специальной трубы корпус, в который запрессован магнитопровод, изготовленный из листов электротехнической стали. В пазы статора уложена трехфазная протяжная обмотка из специального обмоточного провода. Фазы обмотки соединены в звезду.

Рис. 5.26. Статор ПЭД с выводными концами фазных обмоток статора

– ротор – размещен внутри статора и представляет собой набор пакетов, последовательно надетых на вал и разделенных между собой промежуточными подшипниками скольжения. Для создания более благоприятных условий работы подшипников весь набор пакетов на валу разбит на группы, зафиксированные стопорными кольцами. При этом между группами обеспечивается гарантированный тепловой зазор 2–4 мм. Втулки подшипников выполнены методом порошковой металлургии из порошков меди, олова, графита и никеля. Корпуса подшипников выполнены из немагнитного чугуна «НИРЕЗИСТ» с запрессованными стальными втулками и имеют устройство, обеспечивающее механическое стопорение их от проворота в расточке статора. Вал ротора выполнен пустотелым для обеспечения циркуляции масла. Пакеты ротора набраны из листовой электротехнической стали. В пазы пакетов вставлены медные стержни, сваренные по торцам с медными кольцами;

– головка – сборочная единица, расположенная в верхней части двигателя, в которой помещен узел упорного подшипника, воспринимающего осевые нагрузки от веса ротора и состоящий из пяты и подпятника, крайних радиальных подшипников ротора, узлов токоввода и пробки, через которую производится закачка масла в двигатель при монтаже;

Рис. 5.27. Головка ПЭД

– узел токоввода является элементом электрического разъема для подсоединения кабеля и представляет собой изоляционную колодку, в которой расположены контактные гильзы, соединенные проводами с обмоткой статора. В головку ввернут обратный клапан для закачки через него масла.

– основание – в нижней части двигателя, в котором размещен фильтр для очистки масла, обратный клапан для закачки масла в двигатель, перепускной клапан и магниты для улавливания продуктов износа. В основании имеются каналы для сообщения с внутренней полостью компенсатора. Каналы перекрываются перепускным клапаном, который после монтажа двигателя на скважине нормально открыт, если гидрозащита с компенсатором во всех остальных случаях – закрыт. В основание ввернут обратный клапан для закачки масла (ДПМ не менее 30 кВ/мм);

Цель заполнения ПЭД маслом марки МДПМ:

– защита от попадания в полость двигателя окружающей пластовой жидкости;

– охлаждение обмоток;

– смазывание подшипников.

Рис. 5.28. Основание ПЭД

Исходя из существующих конструкций скважин с разными диаметрами эксплуатационных колонн, разработаны погружные электродвигатели габаритов 96; 103; 117; 124; 130 мм.

Двигатель одной и той же мощности в разных габаритах будет иметь разную длину, так как независимо от габарита сечение статорного железа должно быть равно сечению, рассчитанному для данной мощности.

Электродвигатели мощностью от 80 до 300 кВт выполнены двухсекционными (трехсекционными) и состоят из верхней и нижней секций, которые соединяются при монтаже на скважине. Каждая секция состоит из статора и ротора, устройство которых аналогично односекционному электродвигателю.

В двухсекционных двигателях узел электрического соединения обмоток верхнего и нижнего электродвигателей состоит из выводных кабелей с наконечниками и изоляторов, закрепленных в головках и корпусах торцов секционирования.

5.3.3. Принцип действия асинхронного двигателя

Погружной электродвигатель трехфазный асинхронный с короткозамкнутым ротором маслонаполненный и герметичный предназначен для продолжительного режима работы от сети переменного тока частотой 50 Гц в качестве привода погружного центробежного насоса для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин. Напряжение питания промысловой сети, подводимое на скважину, может быть 380; 6000 и 10000 В в зависимости от наземного оборудования. При использовании регулятора частот допускается работа двигателя при частоте переменного тока от 40 до 70 Гц. Рабочее направление вращения вала – по часовой стрелке, если смотреть со стороны головки.

Асинхронный электродвигатель состоит из неподвижной части – статора. Во внутренней части статора расположена вращающаяся часть – ротор. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы статора и ротора набирают из тонких (0,5 мм) листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком. В пазы статора уложена обмотка статора (три катушки, сдвинутые на 1200). В пазах ротора – короткозамкнутая обмотка. При включении обмотки статора в трехфазную сеть возникает вращающееся магнитное поле статора, частота вращения которого η₁. Вращающееся поле статора наводит в обмотке ротора ЭДС. Наведенная ЭДС создает токи в обмотке ротора. Взаимодействие этих токов с полем статора создает вращающий момент, и ротор вращается в сторону вращения поля статора с частотой п₂. Вращение ротора посредством вала передается исполнительному механизму. Направление вращения магнитного поля статора, следовательно, и вращение ротора зависят от порядка чередования фаз напряжения, подводимого к обмотке статора. Частота вращения ротора п₂, называемая асинхронной, всегда меньше частоты вращения поля п₁ так как только в этом случае происходит наведение ЭДС в обмотке ротора асинхронного двигателя. Разность вращения п₁ и п₂ называется скольжением и обозначается буквой S,

S = (п₁ – п₂)/п₁ · 100%. (5.3)

Скольжение зависит от нагрузки двигателя. В момент пуска S = 1. С уменьшением нагрузки скольжение уменьшается. При п₁ = п₂ S = 0 вращающего момента не будет. У большинства электродвигателей S = до 6%.

Рис. 5.29. Электродвигатель односекционный: 1, 11, 18 — пробки; 2 — корпус; 3 — кольцо уплотнительное; 4 — кольцо; 5 – кабель с наконечником; 6 — колодка; 7 – крышка; 8 — головка; 9 — пята; 10 — подпятник; 12 — обмотка статора; 13 — втулка; 14 — ротор; 15 — статор; 16 — магнит; 17 — фильтр

Рис. 5.30. Вид сверху, подпятник и специальный винт для прикрытия отверстия

В процессе работы двигателя циркуляция масла обеспечивается либо специальной турбинкой, установленной в верхней части ротора, либо пятой, которая имеет радиальные отверстия. Масло поднимается снизу вверх по центральному каналу вала, через радиальные отверстия в валу поступает для смазки подшипников и разбрасывается турбинкой в верхней лобовой части статора. Затем по зазору между ротором и статором опускается в основание и через фильтр обратно в центральный канал вала. Для нормальной работы турбинки в верхний торец вала устанавливают специальный винт, перекрывающий внутренний канал вала.

5.3.4. Структура условного обозначения
5.3.5. Параметры погружных электродвигателей

Параметры, характеризующие погружные электродвигатели:

1) N — номинальная мощность, кВт, которую можно отбирать у двигателя при температуре пластовой жидкости, не более допустимой для данной группы исполнения, и при скорости охлаждающей жидкости – не менее для данного типа двигателя;

2) U_ном – номинальное напряжение, В, на которое рассчитана статорная обмотка двигателя;

3) I_ном – номинальный ток, А, с которым может продолжительно работать двигатель при температуре пластовой жидкости, не более допустимой для данной группы исполнения, и при скорости охлаждающей жидкости – не менее для данного типа двигателя;

4) КПД – коэффициент полезного действия;

5) cos φ – коэффициент мощности;

6) S_ном – номинальное скольжение при номинальной загрузке;

7) υ – скорость охлаждающей жидкости, м/с, минимально допустимая скорость при температуре пластовой жидкости – не более допустимой для данной группы исполнения, обеспечивающая продолжительную работу двигателя с номинальными параметрами;

8) физические параметры (габарит, длина).

Рис. 5.31. Схема замещения асинхронного электродвигателя

Механическая характеристика асинхронного электродвигателя

Из схемы замещения, согласно закону Ома,

Момент вращения определим из выражения потерь:

откуда:

подставив выражение тока I¹₂ из формулы (5.4), получим:

Приравняв dM/ds = 0, определим s_кр.

Подставив s_кр в выражение (5.5), получим:

где R₁ – активное сопротивление обмотки статора; X₁ – индуктивное сопротивление обмотки статора; X¹₂ – приведенное индуктивное сопротивление ротора; 0 – синхронная скорость вращения магнитного поля.

Согласно формуле, момент на валу асинхронного электродвигателя прямо пропорционален квадрату напряжения.

5.3.6. Испытание погружных электродвигателей

Механические характеристики асинхронного двигателя при изменении напряжения.

Новые U_исп = 2U_ном + 1000 В.

Ремонтное (U_ИСП = 5000 В.

Сопротивление "звезды" Y, Ом.

Разница между замерами не более 2%.

Уровень вибрации < 4 мм/с.

Испытание на герметичность двигателя.

Давление опрессовки: р_опр = 1 МПа в течение 5 мин.

По результатам испытаний составляется протокол.

Рис. 5.32. Наступление критического значения скольжения от момента вращения асинхронного двигателя

Рис. 5.33. Механические характеристики асинхронного двигателя при изменении напряжения

Рис. 5.34. U-образная характеристика погружного электродвигателя

5.3.7. Вентильные электродвигатели

Вентильные электродвигатели не являются изобретением последних лет, тем не менее их широкое использование стало возможным только на базе последних достижений в области микроэлектроники, силовой электроники и программных средств управления.

В нефтедобывающем оборудовании приводы на основе вентильного электродвигателя до последнего времени не использовались.

В результате работы специалистов ООО "Борец", ОАО "Новомет" создан и поставлен на производство новый тип привода погружных центробежных насосов, который обладает лучшими, по сравнению с серийными асинхронными электродвигателями, функциональными, ресурсными и энергетическими характеристиками.

Привод состоит из погружного электродвигателя типа ВД и специальной станции управления. Диапазон регулирования частоты вращения электродвигателя – 500-3500 об/мин.

Вентильный погружной электродвигатель типа ВД представляет собой синхронную электрическую машину, у которой ротор выполнен с применением постоянных магнитов, а питание обмотки статора осуществляется по определенному алгоритму от находящейся на поверхности специальной станции управления типа "Борец-ВД".

Электродвигатель ВД имеет высокую степень унификации с электродвигателем типа ПЭД. В нем применены материалы, комплектующие изделия и отработанные технические решения, которые используются в асинхронных электродвигателях ПЭД.

Возможности созданного вентильного привода могут быть реализованы при эксплуатации УЭЦН, подобранных с учетом характеристик насоса при номинальной частоте вращения 2910 об/мин; с выбранной частотой вращения.

Номинальная частота вращения насоса 2910 об/мин в серийной УЭЦН определена частотой вращения работающего в составе установки погружного асинхронного 2-полюсного электродвигателя типа ПЭД. Однако эта частота вращения не для всех условий эксплуатации является оптимальной. Для некоторых скважин более близкие значения к оптимальным рабочим показателям подачи, напора, мощности, наработки на отказ, КПД и др. можно достичь при работе установки с частотой вращения, отличающейся от номинальной частоты 2910 об/мин.

В табл. 5.10 указаны преимущества приводов на основе вентильных электродвигателей и их параметры, за счет которых обеспечиваются эти преимущества.

Таблица 5.10. Преимущества приводов на основе вентильных электродвигателей

Регулируемый вентильный привод позволяет также изначально выбрать частоту вращения насоса для обеспечения более эффективной работы ЭЦН в скважинах с низким пластовым давлением, высоким газовым фактором, высокой вязкостью продукции, большим содержанием механических примесей и другими осложняющими факторами. Новая частота вращения может снизить вероятность возникновения резонансных явлений в установке, являющихся одной из причин самопроизвольного их расчленения в процессе работы. Вентильные погружные электродвигатели ВЭД подробно рассмотрим в гл. 6.

5.4. Гидрозащита ПЭД

5.4.1. Общие сведения

Устройство, служащее для защиты от попадания пластовой жидкости в полость электродвигателя, для компенсации температурного расширения объема масла, для передачи вращающего момента валу центробежного насоса, называется гидрозащитой.

Нижний конец вала соединяется с валом электродвигателя, верхний конец – с валом насоса при монтаже на скважине.

Гидрозащита выполняет следующие функции:

– уравнивает давление во внутренней полости двигателя с давлением пластовой жидкости в скважине (за счет разделения среды пластовой жидкости скважины и полости ПЭД гибкой диафрагмой из РТИ, поршня или за счет разности плотности в лабиринтной камере, также имеются попытки использования магнитопроводящих жидкостей и металлических сильфонов – диафрагм);

– компенсирует тепловое изменение объема масла во внутренней полости двигателя (излишки масла через клапаны выбрасываются в затрубное пространство скважины. Также компенсация объема расширения происходит за счет изменения объема диафрагмы из РТИ, поршня, сильфона или за счет изменения соотношений объемов жидкости с различными плотностями в лабиринтной камере или камере с магнитопроводящей жидкостью);

– защищает внутреннюю полость двигателя от попадания пластовой жидкости и утечки масла (роль сальника) за счет использования торцевых уплотнений различной конструкции;

– для стравливания газа, накапливающегося в период работы в полости ГЗ + ПЭД в затрубье, за счет перепускных клапанов;

– передает вращающий момент валу центробежного насоса.

Разработаны два варианта конструкций гидрозащит для двигателей унифицированной серии:

– открытого типа – П92; ПК92; П114; ПК114;

– закрытого типа – П92Д; ПК92Д; (с диафрагмой) П114Д; ПК114Д.

Гидрозащиту выпускают обычного и коррозионностойкого (буква К – в обозначении) исполнений.

Гидрозащита открытого типа является основным типом для комплектации ПЭД. Она требует применения специальной барьерной жидкости плотностью до 2 г/см³, обладающей физико-химическими свойствами, которые исключают ее перемешивание с пластовой жидкостью скважины и маслом в полости электродвигателя.

В обычном исполнении гидрозащита покрыта грунтовкой ФЛ-ОЗ-К (ГОСТ 9109-81). В коррозионностойком исполнении гидрозащита имеет вал из К-монеля и покрыта эмалью ЭП-525, IV, 7/2 110°C.

5.4.2. Устройство и принцип действия гидрозащиты

Конструкция гидрозащиты представлена на рис. 5.35, а, б.

Рис. 5.35. Гидрозащита открытого (а) и закрытого (б) типов: А — верхняя камера; Б — нижняя камера; 1 — головка; 2 — торцевое уплотнение; 3 — верхний ниппель; 4 — корпус; 5 — средний ниппель; б — вал; 7 – диафрагма; 8 — нижний ниппель; 9 — основание; 10 — соединительная трубка

Верхняя камера заполнена барьерной жидкостью, нижняя – диэлектрическим маслом. Камеры сообщены трубкой. Изменения объемов жидкого диэлектрика в двигателе компенсируются за счет перетока барьерной жидкости в гидрозащите из одной камеры в другую.

Внутренняя полость диафрагмы сообщается с внутренней полостью электродвигателя и заполняется маслом при монтаже двигателя. Это масло служит запасом для компенсации его естественного расхода через нижнее торцевое уплотнение, герметизирующее вращающийся вал.

Протектор состоит из корпуса, внутри которого размещается диафрагма, закрепленная на опоре, двух ниппелей, узла пяты, верхней и нижней головки и вала с двумя торцевыми уплотнениями. Вал вращается в подшипниках, установленных в ниппелях и в нижней головке. Полость за диафрагмой сообщается с полостью узла пяты и тоже заполняется маслом для компенсации его расхода через верхнее торцевое уплотнение.

Верхнее торцевое уплотнение предназначено для герметизации внутреннего пространства электродвигателя.

В протекторе расположен узел пяты, который воспринимает осевые нагрузки, действующие на вал при работе насоса. Он расположен в нижней части протектора, что исключает работу без масла и его перегрев.

При работе электродвигателя, в процессе его включения и выключения масло, его заполняющее, периодически нагревается и охлаждается, изменяясь соответственно в объеме. Изменения объема масла компенсируются за счет деформации эластичной диафрагмы компенсатора.

Диафрагмы протектора предназначены для уравнивания давления среды до и после торцевых уплотнений. Последовательное дублирование эластичных диафрагм и торцевых уплотнений в протекторе повышает надежность защиты электродвигателя от попадания в него пластовой жидкости.

Гидрозащита изготавливалась в двух– и однокорпусном исполнениях.

В настоящее время заводы перешли на однокорпусное исполнение.

Гидрозащита предназначена для работы в среде пластовой жидкости (смесь нефти и попутной воды в любой пропорции) с температурой до 120°C, содержащей: механические примеси с относительной твердостью частиц не более 5 баллов по шкале Мооса – не более 0,5 г/л, сероводород – не более 0,01 г/л, объемная доля свободного газа – не более 55%.

5.4.3. Обозначения и различия исполнения гидрозащиты, принятые на заводах-изготовителях

Типы, модели гидрозащит, выпускаемых различными заводами-изготовителями.

Гидрозащита производства ООО «Алмаз»

Для комплектации электродвигателей ООО «Алмаз» предлагает различные типы протекторов.

Исходя из необходимой передаваемой мощности, а также из условий работы предлагаются протекторы в габаритах 92; 103; 114 мм, с различным сочетанием диафрагм и лабиринтов, с возможностью работы с насосами без осевой опоры, различной теплостойкости (до 160°C) и коррозионностойкости.

Рис. 5.36. Различные варианты протекторов

В протекторах, предназначенных для работы с насосами без осевой опоры (У), используется специальный самоустанавливающийся сегментный подшипник, рассчитанный на повышенную осевую нагрузку. В протекторах особо теплостойкого исполнения (160°C) используются РТИ с теплостойкостью 220°C и синтетическое масло.

Имеются следующие модификации протекторов:

без буквы – выход дыхательного клапана в затрубное пространство; диаметр фланца – 65 мм.

М – выход дыхательного клапана в затрубное пространство, D фланца – 74 мм.

Ml – выход дыхательного клапана в головку протектора, D фланца – 65 мм.

М2 – выход дыхательного клапана в головку протектора, D фланца – 74 мм.

Так же, по специальному заказу, изготавливаются протекторы для комплектации с насосами импортного производства.

Гидрозащита производства завода «Алнас»

Гидрозащиты модификации Г57

Принята следующая структура условного обозначения гидрозащит:

Пример записи условного обозначения гидрозащиты при температуре пластовой жидкости до 150°C, в габарите 5, с одной диафрагмой, разработки № 7 с керамическим торцевым уплотнением при ее заказе и в документации другого изделия 1ГТ.57К ТУ 3381-055-00219454-2003:

– все типы гидрозащит выполнены в моноблочном исполнении (отсутствует компенсатор);

– гидрозащита для погружных электродвигателей (других производителей) с вращением по часовой стрелке;

– гидрозащита может быть изготовлена совместно с входным модулем и приемной сеткой;

Таблица 5.11. 1ГТ.57К ТУ 3381-055-00219454-2003

Таблица 5.12. Технические показатели различных типов гидрозащит завода «Алмаз»

– любая из модификаций гидрозащит может быть выполнена в высокотермостойком исполнении. Такие гидрозащиты работоспособны при температурах пластовой жидкости до 150°C;

– гидрозащита с различными торцевыми уплотнениями, в том числе и зарубежных фирм. Пары трения в торцевых уплотнениях, по требованиям потребителя, могут быть выполнены как из релита, так и с применением особых керамик повышенной износостойкости;

– в гидрозащитах производства ОАО "АЛНАС" предусмотрены сдвоенные газоотводные клапаны, сбрасывание газа, образующегося при работе двигателя, в затрубное пространство. Такая конструкция гидрозащиты позволяет повысить надежность узла, а также обеспечивает простоту монтажа и оптимальную среду для работы электродвигателя в осложненных условиях работы;

– наличие пластичных диафрагм (с компенсирующим объемом масла), изготовленных из различных типов резиновых смесей, способствует компенсации тепловых изменений объема масла, а присутствие лабиринтных камер гидрозащиты надежно препятствует проникновению пластовой жидкости в полость электродвигателя;

– в конструкции гидрозащит применен специальный фильтр-холодильник, предназначение которого – тонкая фильтрация масла от механических частиц естественного износа, а также для охлаждения масла в каждом типе гидрозащит присутствует усиленный узел пяты, воспринимающий осевую нагрузку (до 2000 кг), передаваемую валам насоса. Это позволяет применять гидрозащиту в составе УЭЦН, насос которой не имеет осевой опоры вала.

Гидрозащита производства завода «Лысьванефтемаш»

Структура условного обозначения однокорпусной гидрозащиты на металлофторопластовых подшипниках

Структура условного обозначения однокорпусной гидрозащиты на бронзовых подшипниках

Структура условного обозначения двухкорпусной гидрозащиты

Пример:

Условное обозначение:

П – протектор;

X – исполнение по стойкости к коррозионной среде (К – коррозионностойкое, отсутствие буквы – нормальное);

92 – диаметр корпуса, мм;

М – шифр модернизации (М; Ml; М2 и т. д.);

Н – особенности конструкции лабиринта;

В* – климатическое исполнение.

Рис. 5.37. Однокорпусный бескомпенсаторный протектор П92МНВ

В верхней камере установлена диафрагма ГН.836.06.03 из резиновой смеси РС-26Ч с рабочим диапазоном температур от минус 45 до плюс 170°C, в нижней камере – лабиринт, выполненный в виде блока из трубок, соединенных последовательно по определенной схеме. Выравнивание давления внутренней полости диафрагмы осуществляется клапаном, установленным в верхнем ниппеле.

Гидрозащиты изготавливают:

– обычного и коррозионностойкого исполнения;

– по теплостойкости для работы в среде – обычного исполнения с температурой до 90°C, теплостойкого исполнения для работы в среде с температурой до 120°C;

– с присоединительным диаметром "двигатель-протектор" Ш65h6 или Ш74h7;

– крепеж ресурсный из ЗОХГСА класса прочности 10,9;

– с головкой верхней обычной или совмещенной с приемным устройством насоса с шести– или восьмишпилечным соединением на торце верхней головки;

– с узлом усиленного подпятника, выдерживающего осевую нагрузку 680 кг, или обычным подпятником;

– с полиэтиленовой пробкой и обычным клапаном в перепускном канале компенсатора.

Таблица 5.13. Типы гидрозащит производства завода «Лысьванефтемаш»

Гидрозащита производства ОАО «Новомет»

Принятые обозначения для гидрозащиты

Пример:

Условное обозначение:

ГЗН – гидрозащита "НОВОМЕТ";

92 – диаметр корпуса, мм;

3 – термостойкая модификация в коррозионностойком исполнении;

00 – устанавливается в комплекте с насосом 5 (или 5А) габарита – ПЭД 103 (117).

Рис. 5.38. Гидрозащита закрытого типа без компенсатора Γ3Η-92/3-00

Гидрозащита закрытого типа без компенсатора имеет три торцевых уплотнения, диафрагменную и две гидрозатворные (лабиринтные) секции. Наружная полость за диафрагмой соединена каналом в верхнем ниппеле с затрубным пространством. Сброс излишков масла при его расширении происходит через два обратных клапана, установленных последовательно. Гидрозащиты ГЗН всех модификаций конструктивно идентичны и отличаются только применяемыми материалами, габаритами, количеством диафрагм и лабиринтных отсеков.

Таблица 5.14. Типы и характеристики гидрозащит (производство ОАО «Новомет»)

^{*При пределе текучести материала вала 1390 МПа.}

^{Примечание. Мощность, приведенная в скобках, при заполнении гидрозащиты синтетическим маслом.}

Таблица 5.15. Структура обозначения гидрозащиты, произведенной в ОАО «Новомет»

Гидрозащита (производство завода «Борец»)

СК "Борец" выпускает гидрозащиты однокорпусного исполнения (протекторы) типа ПБ92; ПБ103; ПБ114; ПБ130 (ТУ 3665-010-00217780-01).

Условия эксплуатации:

Повышение теплостойкости и надежности работы гидрозащит достигается за счет следующих конструктивных особенностей:

– комплектация торцевыми уплотнениями фирмы "Джон Крейн" или "FLOWSERVE";

– оснащение перепускными обратными клапанами, обеспечивающими стравливание избыточного внутреннего давления и удаления свободной газовой фазы из масляной полости погружного электродвигателя в процессе работы УЭЦН в скважине;

– комплектация диафрагмами из резины с теплостойкостью до 150–170°C (или из резины типа AFLAS с теплостойкостью до 200°C);

– выполнение валов гидрозащит из нержавеющей стали для повышения коррозионностойкости.

Рис. 5.39. Гидрозащита закрытого типа без компенсатора (ПБ 92): 1 — обратный клапан; 2 — торцевые уплотнения; 3 — диафрагма

Пример:

Условное обозначение X ПБ92:

X – номер модификации (1, 2, 3, 4);

П – протектор;

Б – завод-изготовитель ООО "Борец";

92 – диаметр корпуса, мм.

Конструктивные особенности однокорпусных гидрозащит (протекторов)

ПБ92

Протектор закрытого типа. Имеет два торцевых уплотнения, диафрагменную и гидрозатворную (лабиринтную) секции. Диафрагма протектора изготавливается из теплостойкой резины (до 150°C). Сброс излишков масла при его расширении происходит через два обратных клапана, установленных последовательно. Такая конструкция позволяет эксплуатировать протектор ПБ92 в скважинах с повышенным газосодержанием. Газ, попадающий внутрь диафрагмы, сбрасывается через обратные клапаны, что предотвращает разрыв диафрагмы.

ПБ92Т

Протектор закрытого типа. По конструкции аналогичен протектору ПБ92. Отличается тем, что комплектуется резинотехническими изделиями из резины типа AFLAS с теплостойкостью до 200°C.

1ПБ92

Протектор закрытого типа. По конструкции аналогичен протектору 2ПБ92. Отличается наличием осевого подшипника, способного воспринимать осевые нагрузки насоса до 5000 Н. Применяется в комплектации с насосами, в которых отсутствует узел осевой пяты.

1ПБ92А

Протектор закрытого типа. По конструкции аналогичен протектору 1ПБ92. Отличается наличием гидродинамического осевого подшипника повышенной несущей способности, воспринимающего осевые нагрузки насоса до 7500 Н. Применяется в комплектации с насосами, в которых отсутствует узел осевой пяты.

2ПБ92

Протектор закрытого типа. Имеет две диафрагменные секции и три торцевых уплотнения. Это обеспечивает более надежную защиту двигателя от попадания пластовой жидкости. Диафрагмы протектора изготавливаются из теплостойкой резины (до 150°C). Сброс излишков масла происходит через три обратных клапана, установленных последовательно. Рекомендуется для применения в скважинах с повышенным газосодержанием.

ЗПБ92

Протектор закрытого типа. По конструкции аналогичен протектору ПБ92, имеет повышенную компенсационную способность. Предназначен для секционных электродвигателей мощностью от 140 до 300 кВт.

ЗПБ92Т

Аналогичен ЗПБ92, комплектуется резинотехническими изделиями из резины типа AFLAS с теплостойкостью до 200°C.

ПБ103

Протектор закрытого типа. По конструкции аналогичен протектору ЗПБ92. Отличается наличием гидродинамического осевого подшипника увеличенного габарита, способного воспринимать осевые нагрузки насоса до 2000 Н. Применяется в комплектации с насосами, в которых отсутствует узел осевой пяты.

ПБ114

По конструкции аналогичен протектору ЗПБ92, отличается геометрическими размерами и предназначен для двигателей большей мощности и габаритов в комплектации с насосами, каждая секция которых имеет свою осевую опору.

ПБ114А

По конструкции аналогичен протектору ПБ114, отличается наличием гидродинамического осевого подшипника повышенной несущей способности, воспринимающего осевые нагрузки насоса до 5000 Н. Применяется в комплектации с насосами, в которых отсутствует узел осевой пяты.

Таблица 5.16. Технические характеристики протекторов

ПБ130

Протектор закрытого типа. По конструкции аналогичен протектору ПБ114. Отличается наличием гидродинамического осевого подшипника увеличенного габарита и повышенной несущей способностью, воспринимающей осевые нагрузки насоса до 20000 Н. Применяется в комплектации с насосами, в которых отсутствует узел осевой пяты.