Назначение масляного насоса: масляный насос двигателя: строение, функции, принцип работы
масляный насос двигателя: строение, функции, принцип работы
Технический прогресс, давший свободу передвижения и возможность пользоваться автомобилем как универсальным транспортным средством, по-прежнему остается бессильным перед силами природы. И сколь бы ни были совершенны двигатели внутреннего сгорания, решение проблемы трения по прежнему отводится традиционному, проверенному методу – смазке трущихся поверхностей деталей моторным маслом. А сделать этот процесс наиболее эффективным позволяет система смазки двигателя, одну из ведущих ролей в которой играет масляный насос.
Содержание
Масляный насос основное назначение
Принцип работы масляного насоса двигателя внутреннего сгорания
Строение масляного насоса
Масляный насос основное назначение
Система смазки двигателя внутреннего сгорания, а здесь речь идет обо всех двигателях, относящихся к этому виду, смазка трущихся поверхностей деталей обеспечивается путем создания между ними тончайшей масляной пленки, толщиной несколько микрон.
Создать такую масляную пленку, особенно между плотно прилегающими друг к другу поверхностями технически можно двумя способами – при нахождении всех деталей в масляной ванне и при подаче в технологические отверстия в валах и вкладышах масла под давлением.
Масляный насос и решает эту проблему он обеспечивает подачу масла к узлам смазки при помощи повышения давления в канале маслопровода. В различных модификациях двигателей насос обеспечивает подачу масла при давлении в пределах от 2 до 15 бар, нижний предел отвечает модификации легкового автомобиля, в вот 15 бар соответствует давлению масла в двигателе карьерного самосвала.
Однако, повышение давления смазки это только одно из назначений масляного насоса, второе, не менее важное применение состоит в прокачке масла через масляный фильтр. Очистка масла, постоянно находящегося под воздействием высокой температуры и соприкасающегося с трущимися деталями в условиях работы двигателя не менее важная задача чем смазка. Проходя через бумажный масляный фильтр масло под давлением насоса проходит очистку оставляя загрязненные частицы внутри фильтра.
Таким образом, масляный насос обеспечивает:
- Подачу масла для смазки двигателя внутреннего сгорания;
- Нагнетает масло в масляный фильтр для очистки масла от загрязнения.
Принцип работы масляного насоса двигателя внутреннего сгорания
И для бензиновых двигателей и для дизельных, используемых в автомобильной технике основные узлы к которым подводится смазка, находятся в верхней части блока цилиндров. Это традиционное расположение цилиндров когда коленчатый вал находится внизу, а газораспределительный механизм вверху дает возможность получить наилучший эффект от работы масляного насоса.
Сам насос несколько отличается от привычного вида насосов используемых в быту – шестеренчатый насос двигателя имеет не один, а два рабочих органа, задействованных в перекачке масла. Шестерни, соприкасаясь друг с другом, в полостях между зубьями проталкивают вязкое масло и таки образом происходит перекачка.
Принципиально, шестеренчатые масляные насосы делятся на два вида
- Насосы с наружным зацеплением;
- Насосы с внутренним зацеплением.
Принцип действия насоса первого типа заключается в прокачивании масла между зубьями двух шестеренок, входящих в зацепление наружными зубьями. Шестерни находятся в зацеплении друг с другом, одна из них насажена на вращающийся вал, а вторая насажена на неподвижный вал. Насосы, основанные на принципе внутреннего зацепления, несколько отличаются от насосов наружного принципа действия. Дело в том, что в таких моделях, одна шестерня находится внутри другой, одна имеет наружные зубья, а вторая наружные. Такое техническое решение дает возможность обеспечить более компактные размеры насоса, при такой же эффективности, как и для насоса с внешним зацеплением.
Строение масляного насоса
Работа масляного насоса двигателя обеспечивается вращающимся валом. Непосредственно вал через зубчатую передачу может быть связан с одним из основных валов двигателя – коленчатым валом, распределительным валом газораспределительного механизма, или используемого в последнее время дополнительного приводного вала.
Во многом технические усовершенствования масляных насосов сегодня ограничиваются изменением формы и количества зубьев шестеренок, но принцип, заложенный в шестереночном насосе, практически не меняется. Такой подход в целом оправдан из-за своей дешевизны и простоты в производстве такого оборудования. Конвейерная сборка двигателей с использованием робототехники дает возможность продолжать использовать этот вариант конструкции насоса.
Несмотря на небольшие габариты, масляный насос все-таки является одни из главных потребителей энергии двигателя, подсчитано, что при работе во время заводки и первых минут прогрева двигателя он потребляет до 8% мощности двигателя, вот почему важно прогревать двигатель перед началом движения.
Расположенный в нижней части корпуса двигателя насос в большинстве моделей автомобиля не имеет отдельного корпуса. Приводной вал, вал на котором крепится ведомая шестерня, да и сами рабочие шестерни находятся в одной из камер, размещенных в самом корпуса блока цилиндров. Рациональность такого размещения обусловлена необходимостью максимального уменьшения размеров двигателя и возможностью работы насоса непосредственно в масляной ванне поддона двигателя.
Работа двигателя на высоких оборотах обеспечивает большее давление масла, подаваемого в систему, за счет увеличения оборотов шестерен. На холодном двигателе, пока масло не разогрелось до рабочей температуры процесс перекачивания масла несколько затруднен, именно поэтому мощность самого двигателя в первые моменты после запуска несколько ниже от показателей во время работы прогретого агрегата. На показателе работы насоса также сказывается и качество масла. На свежей после замены смазке показатели работы насоса выше, чем на масле, отработавшем даже половину срока эксплуатации.
В конструкции масляных насосов современных двигателей внутреннего сгорания для предотвращения преждевременного выхода из строя устанавливается дополнительный редукционный клапан. И хотя он не устанавливается непосредственно в камеру с шестернями, но при неконтролируемом увеличении давления в системе, срабатывает как предохранительный клапан, стравливая масло обратно в поддон.
Вместе с этими двумя шестеренчатыми насосами, в двигателях внутреннего сгорания применяются и другие модели оборудования для повышения давления масла:
- Модели роторного типа с ведущим и ведомым ротором;
- Насосы с маятниковыми золотниками;
- Пластинчатые виды насосов.
Вам также может понравиться
Что такое масляный насос. Предназначение, виды и преимущества маслонасосов.
Масляный насос предназначен для создания оптимального давления в системе смазки двигателя внутреннего сгорания, нуждающейся в постоянной циркуляции масла. Устройство приводит в движение распределительный или коленчатый вал с помощью вала привода.
Виды маслонасосов двигателей внутреннего сгорания
Большое разнообразие моделей автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, их рабочих параметров и типов моторов обуславливают отличия в конструкции масляных насосов. По типу управления все модификации разделяются на регулируемые и нерегулируемые.
- У регулируемых маслонасосов можно изменять производительность для получения оптимального давления масла в системе.
- При использовании нерегулируемых маслонасосов коррекция параметров осуществляется при помощи редукционных клапанов.
По типу конструкции масляные насосы двигателей внутреннего сгорания разделяются на шестеренные и роторные. Во втором случае транспортировка масла по системе и создание определенного давления осуществляется при помощи роторных лопастей, а в шестеренных конструкциях аналогичные функции выполняются шестеренками.
Шестеренные модели масляных насосов, в свою очередь, разделяются на конструкции с внешним и внутренним зацеплением.
- Шестеренные маслонасосы с внешним зацеплением имеет шестерни, расположенные рядом друг с другом.
- В моделях с внутренним зацеплением меньшая шестерня размещается внутри большей. Это позволяет уменьшить габариты конструкции без снижения эксплуатационных параметров.
Шестеренные масляные насосы и их конструктивные особенности
Отличием конструкции масляных насосов с шестернями является ее простота и минимальное количество деталей. Основными элементами являются:
- две шестерни (ведущая и ведомая),
- каналы нагнетания и всасывания масла,
- привод.
Шестерни располагаются в корпусе и передают смазку с канала всасывания на канал нагнетания, после чего смазка двигается дальше по системе. Производительность маслонасосов этого типа определяется характером работы коленвала (частотой).
При увеличении давления сверх допустимого значения выполняется автоматический сброс части смазки в картер. Для этих целей используется редукционный клапан. Регулировка параметров работы шестеренного маслонасоса вручную невозможна.
Масляные насосы роторного типа и их особенности
Основными элементами конструкции маслонасосов роторного типа являются:
- два ротора (внутренний и внешний),
- нагнетательная и всасывающая полости,
- вал привода.
Принцип работы масляных насосов роторного типа основан на взаимодействии роторов. Роторные лопасти при вращении передают масло в систему, образуя разрежение, которое засасывает новую порцию масла из нагнетательной полости. Если модель нерегулируемая, при образовании избыточного давления часть масла сбрасывается через открывающийся автоматически редукционный клапан.
Регулируемые роторные маслонасосы отличаются наличием подвижного статора с регулировочной пружиной. Изменяя степень ее сжатия можно корректировать объем камеры, в которой заключены роторы, изменяя тем самым общее давление масла в системе.
Использование такого статора дает возможность получить стабильность давления масла в системе, вне зависимости от частоты вращения коленвала. Дополнительные элементы регулируемых маслонасосов незначительно усложняют конструкцию, но позволяют достичь заметно большей эффективности.
Преимущества масляных насосов с возможностью регулирования
Использование регулируемых маслонасосов более предпочтительно, поскольку такие модели дают ряд заметных преимуществ:
- снижение доли мощности, отбираемой у двигателя (примерно на 33%),
- снижение интенсивности отработки масла благодаря уменьшению количества оборотов, снижению частоты,
- снижение вспенивания масла.
Регулируемый масляный насос дает возможность получить равномерную циркуляцию масла в системе смазки и увеличить срок его службы (реже требуется замена), что дает заметную экономическую выгоду.
Неисправности маслонасосов и их признаки
Наличие нарушений в работе масляной системы можно заметить по миганию лампы индикации давления масла.
Основные причины нарушений:
- выход из строя приборов контроля,
- засорение фильтра системы,
- использование масла, несоответствующего установленного производителем маслонасоса требованиям,
- снижение уровня в картере,
- засорение самого маслонасоса.
Внешними признаками неисправности маслосистемы являются:
- увеличение расхода масла,
- падение давления в системе.
Эксплуатировать автомобиль с неисправной маслосистемой (в первую очередь – при сниженном давлении масла) недопустимо, такое транспортное средство необходимо экстренно отправить в сервис для полной диагностики, выяснения и устранения причин поломки.
Виды неисправностей
Основными поломками маслонасоса являются разгерметизация клапана и износ деталей.
Самые распространенные повреждения – это:
- износ шестерней или роторов (в зависимости от типа конструкции),
- выход из строя редукционного клапана,
- засорение фильтра,
- недостаточно качественная фиксация фильтра,
- износ прокладки.
Если условия эксплуатации оборудования не нарушаются, маслонасосы отличаются долгим сроком службы благодаря тому, что работают в комфортной среде.
К сокращению периода безаварийной эксплуатации узла могут привести:
- несвоевременная диагностика и предельный износ деталей
- низкое качество технического обслуживания или сервисного вмешательства.
Масляный насос можно без преувеличения отнести к наиболее выносливым узлам автомобиля, хотя пренебрежение установленными требованиями и рекомендациями может привести и к его износу, поломке, требующей серьезного и дорогостоящего ремонта.
При отсутствии заводских дефектов или повреждений, вызванных непрофессиональным вмешательством, вероятность нарушений работы системы смазки минимальна, если за двигателем осуществляется надлежащий и своевременный уход.
Масляный насос
Смазка трущихся деталей двигателя осуществляется маслом, которое циркулирует в системе смазки мотора. При этом часть узлов и деталей смазывается только маслом под давлением, например, так осуществляется смазка коренных и шатунных вкладышей коленчатого вала. Задачи: циркуляция масла и подача его под давлением, решаются установленным в двигателе масляным насосом. Для обеспечения достаточного смазывания и охлаждения масляный насос должен прокачивать через двигатель весь объем масла 4–6 раз в минуту. Кроме того, насос должен быть выполнен таким образом, чтобы в места смазывания после запуска холодного двигателя как можно быстрее подавалось моторное масло. И чтобы объёма подачи моторного масла было достаточно также при малой частоте вращения.
Привод масляного насоса осуществляется от коленчатого или распределительного вала.
При ремонте двигателя НАСТОЯТЕЛЬНО рекомендуется, масляные насосы менят. Ремонт масляного насоса не предусмотрен.
Масляные насосы имеют длительный срок службы. Однако срок службы масляного насоса может сократиться из-за допускаемых во время технического обслуживания ошибок, недостаточного качества моторного масла, разбавления масла и попадания грязи. В результате всего этого может потребоваться досрочная замена масляного насоса.
Типы и конструция масляных насосов:
Существует два типа масляных насосов, которые отличаются по устройству и принципу действия:
— Шестереночного типа
— Роторного типа
Шестеренный масляный насос — масляный насос шестеренного типа представляет собой две шестерни – ведущую и ведомую, размещенные в корпусе. Масло в насос поступает через всасывающий канал, захватывается шестернями и нагнетается в систему через нагнетательный канал. Производительность шестеренного насоса пропорциональна частоте вращения коленчатого вала. При превышении давления нагнетаемого масла определенной величины срабатывает редукционный клапан и перепускает часть масла во всасывающую полость или непосредственно в картер двигателя. Шестереночные насосы обычно создают постоянное давление (которое в разных двигателях колеблется от 2 до 16 атмосфер), а роторные насосы бывают как нерегулируемые, так и регулируемые — последние способны изменять подачу масла в зависимости от режимов работы двигателя.
Различают два вида конструкций шестеренных насосов:
-шестеренный насос с наружным зацеплением (шестерня около шестерни)
-шестеренный насос с внутренним зацеплением (шестерня в шестерне)
При равной производительности шестеренный насос с внутренним зацеплением имеет меньшие габаритные размеры. Масляные насосы шестеренного типа являются нерегулируемыми.
Роторный масляный насос — объединяет два ротора — внутренний (ведущий) и внешний (ведомый), которые помещены в корпус. Масло всасывается в насос, захватывается лопастями роторов и нагнетается в систему. Также как в шестерном насосе, при необходимости срабатывает редукционный клапан. Указанную конструкцию имеет нерегулируемый роторный насос.
Регулируемый роторный масляный насос — более совершенная конструкция роторного насоса, которая обеспечивает постоянное давление во всем диапазоне частоты вращения коленчатого вала. Для реализации функции регулирования давления в конструкцию роторного насоса добавлен подвижный статор с регулировочной пружиной. Регулирование производится путем изменения объема полости между ведущим и ведомым роторами за счет поворота статора. Применение регулируемого масляного насоса позволяет снизить величину отбираемой мощности от двигателя (в среднем на 30%), износ масла благодаря меньшей оборачиваемости, вспенивание масла.
Шиберный пластинчатый масляный насос — чтобы регулировать производительность насоса в зависимости от числа оборотов привода, была разработана конструкция пластинчатого (шиберного) масляного насоса. Имея в своем составе небольшое количество элементов, насос такой конструкции позволяет регулировать величину производительности за счет смещения наружного статора относительно центра вращения ротора. При максимальной частоте вращения коленчатого вала пластинчатый масляный насос нуждается лишь в половине приводной мощности по сравнению с шестеренчатыми насосами, что способствует снижению расхода топлива. Конструкция масляного насоса с маятниковыми золотниками позволяет изменять рабочий объем путем изменения эксцентриситета наружного ротора относительно центрального, и в связи с этим давление и производительность насоса. Эксцентриситет меняется при помощи специального регулирующего поршня, который в зависимости от давления масла изменяет положение наружного ротора. Такая конструкция насоса, по сравнению с обычными, позволила снизить механическую мощность привода до 2 кВт.
Масляные насосы. Устройство и принцип действия
Все серийные автомобильные двигатели оснащаются системой смазки под давлением. Давление масла в системе поддерживается масляным насосом.
В большинстве двигателей, оснащенных распределителем зажигания, ведомая шестерная привода распределителя находится в зацеплении с ведущей шестерней, установленной на распределительном валу, как показано на рисунке.
Рис. В большинстве двигателей привод масляного насоса осуществляется от шестерни привода распределителя зажигания через промежуточный вал
Масляный насос приводится в движение посредством промежуточного вала, зачастую шестигранной формы, соединенного с концом вала привода распределителя зажигания. В одних двигателях для привода распределителя зажигания и масляного насоса используется короткий вал, шестерня которого находится в зацеплении с шестерней распределительного вала. В этом случае масляный насос вращается со скоростью вдвое меньшей скорости вращения коленчатого вала. В других двигателях привод масляного насоса осуществляется непосредственно от коленчатого вала, через механизм, аналогичный механизму привода насоса автоматической трансмиссии — в этом случае скорость вращения масляного насоса совпадает со скоростью вращения коленчатого вала. Пример масляного насоса с приводом от коленчатого вала показан на рисунках ниже.
Рис. Масляный насос, монтируемый на передней крышке двигателя. Он приводится во вращение коленчатым валом
Рис. Масляный насос шестеренно-роторного типа с приводом от коленчатого вала
Рис. Разрез масляного насоса, установленного в восьмицилиндровом V образном двигателе автомобиля модели Northstar компании General Motors, болт крепления гасителя крутильных колебаний должен быть затянут с требуемым моментом затяжки, потому что именно за счет силы прижима, создаваемого этим болтом, обеспечивается работоспособность масляного насоса
Рис. Масляный насос роторного типа (трахоидной конструкции) (слева) и шестеренного типа (справа)
Шестеренные и роторные масляные насосы автомобилей
В автомобильных двигателях используются, как правило, насосы двух типов — шестеренные и роторные. Все масляные насосы являются насосами вытеснительного типа — при каждом обороте насос нагнетает одинаковый объем масла. Таким образом, все масло, поступившее в насос, вытесняется из него.
Шестеренный насос состоит из двух прямозубых цилиндрических зубчатых колес, вращающихся в плотно подогнанном к ним корпусе. Одно из зубчатых колес соединено с приводом, а другое свободно вращается. Зубья колес, выходя из зацепления, расходятся, захватывая масло, поступающее через впускной канал насоса. Масло гонится по внешнему кругу зубчатой передачи — в пространстве между стенками корпуса и зубьями колес, как показано на рисунке.
Рис. В масляном насосе шестеренного типа масло прокачивается по внешнему кругу зубчатой передачи. Это — пример насоса вытеснительного типа, все масло, поступающее в такой насос, вытесняется из него
Когда зубья снова входят в зацепление, захваченное ими масло выдавливается в выпускной канал насоса — таким образом создается давление в системе смазки.
Масляный насос роторного типа состоит из специального зубчатого колеса с зубьями лепестковой формы, которое находится в зацеплении с внутренней поверхностью ротора с выемками лепестковой формы. Центральное зубчатое колесо соединено с приводом, а охватывающий его ротор вращается свободно. Когда лепестки расходятся, пространство между ними заполняется маслом — точно так же как в шестеренном насосе.
При вращении насоса масло переносится по кругу между лепестками. Когда лепестки сближаются, масло вытесняется из пространства между ними под давлением, таким же образом, как в шестеренном насосе. Параметры насоса подбираются таким образом, чтобы он поддерживал в масляной магистрали прогретого двигателя, работающего на холостом ходу, давление не ниже 10 фунтов/кв. дюйм (70 кПа). При повышении скорости вращения двигателя давление будет возрастать примерно на 10 фунтов/кв. дюйм на каждую тысячу оборотов в минуту, поскольку скорость вращения насоса с приводом от двигателя также растет.
Устройство системы смазки двигателя | автомеханик.ру
Устройство и принцип работы системы смазки двигателя ни чем не отличается от принципа работы любой гидравлической системы. В экскаваторе или подъёмном кране работа масляной системы основана на одних и тех же законах. Неисправности также имеют общие причины.
Содержание статьи:
- Масляные каналы
- Масляный насос
- Давление масла в системе
- Магистраль высокого и низкого давления
- Фильтр тонкой очистки масла
- Причины низкого давления масла в двигателе
- Износ деталей.
- Какое давление масла должно быть в двигателе.
- Последствия низкого давления масла
- Износ масляного насоса
- Сетка маслозаборника.
- Механическое повреждение поддона двигателя.
- Трещина на трубке масло заборника.
- Уплотнения в магистрали высокого давления.
- Диагностика давления масла.
- Износ распредвала и гидрокомпенсаторов
Масляные каналы
Система смазки двигателя обеспечивает подачу масла под давлением во все трущиеся и вращающиеся элементы. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала вращаются во вкладышах. Вкладыши имеют масляную канавку. В которую подаётся масло из масляного канала. Давление с которым масло подаётся. Создаёт вокруг шеек масляное кольцо. Шейки коленвала вращаются в масляном кольце. Масло смягчает все удары от возникающих нагрузок. Это способствует тому что коленвал служит длительный срок. По масляным каналам коленвала от коренных шеек масло так же под давлением подаётся в шатунные шейки. Обеспечивает вращение шатунов. Шатунный палец и гильзы цилиндров смазываются разбрызгиванием масла. Для этого в шейках шатуна имеются калиброванные отверстия.
Масло к коленчатому валу подаётся из центрального канала. Канал имеет ответвления под каждую коренную шейку коленчатого вала.
Параллельно от центрального канала масло подаётся к шейкам распределительного вала. Вращение распределительного вала происходит по тому же принципу что и вращение коленчатого вала. Масло создаёт кольцо вокруг каждой шейки распределительного вала.
Если устройство системы смазки двигателя имеет конструкцию газораспределительного механизма с применение коромысел клапанов. Присутствует канал который подаёт масло в вал коромысел. По валу к втулкам коромысел. Через втулки и канал в коромыслах масло поступает в регулировочный винт. Через него смазываются штанги толкателей коромысел. При использовании других конструкций ГРМ. Существуют масляные каналы, через которые масло поступает к ним. Рокера, гидрокомпенсаторы, толкатели и другие элементы конструкции ГРМ.
То есть все механизмы двигателя связаны между собой масляными каналами. В которых создаётся давление масла.
Масляный насос
Давление масла создаёт масляный насос. Как правило шестеренный. Благодаря минимальным зазорам между вкладышами, шейками валов, калиброванными отве5рстиями. Предназначенными для разбрызгивания масло. В системе поддерживается необходимое рабочее давление масла.
Любая гидравлическая система имеет один и тот же принцип действия. Масляный насос не начнет создавать давление до тех пор пока масло не встретить сопротивление. Или в нашем случае пока есть сопротивление для масла во вкладышах и калиброванных отверстиях насос создает необходимое рабочее давление.
Давление масла в системе
Коренные и шатунные шейки коленчатого вала, шейки распределительного вала, вал коромысел имеют зазоры между втулками и вкладышами в среднем не превышающим 0,15 мм. Этого достаточно чтобы насос создавал в системе на рабочее давление от 0,2 до 6,5мм. Давление может создавать и большее. Насос будет давить до тех пор пока н разрушится. Разрушение насоса предохраняет редукционный клапан. Он устанавливается либо в самом насосе, либо в масляном канале. Давление при котором происходит сброс масла в обратку составляет 6,5 нм. Как только давление в системе становится меньше. Насос снова вступает в работу. Редукционный клапан представляет собой шарик и поршенек с пружиной. Пружина подбирается таким образом. Что сдерживает требуемое давление . При возникновении большего давления. Шарик или поршенек открывают магистраль где создаётся основное давление и по каналам масло начинает поступает на слив в картер двигателя, То есть в обратку. Давление падает шарик или поршенёк закрывают магистраль. В ней снова начинает поддерживаться рабочее давление.
Магистраль высокого и низкого давления
Устройство системы смазки двигателя имеет магистраль низкого и высокого давления. Высокое давление создаётся нагнетанием масла в систему. Низкая магистраль подает масло в насос. Элементами низкой магистрали являются масло заборник и трубка подводящая масло от масло забурника к насосу. Масло заборник представляет собой расширение на конце поводящей трубки. Закрытое сеткой. Сетка служит для предохранения от попадания в насос крупных элементов. Это может быть нагар, куски металла, стружка.
Фильтр тонкой очистки масла
В магистрали высокого давления установлен фильтр тонкой очистки масла. Параллельно с ним , или непосредственно в фильтре предусмотрен клапан. Он открывается в случае засорения фильтрующего элемента. Масло начинает проходить через клапан. Так как фильтр перестаёт пропускать требуемое для работы двигателя количество масла. Еще его называют байпасный клапан. Или проще сказать резервный, запасной путь для движения масла.
Причины низкого давления масла в двигателе
Причины низкого давления масла в двигателе могут возникать в различных узлах. Они связаны между собой как с общим износом двигателя, так и с выходом из строя отдельных механизмов двигателя. Влияющих на работу системы смазки в целом.
Износ деталей.
Износ шеек валов, вкладышей, приводит к увеличению зазора между ними. Маслу становится легче выходить из под рабочей поверхности. В результате снижается нагрузка на насос. Он начинает создавать меньшее давление. Соответственно снижается общее давление в магистралях высокого давления двигателя.
Какое давление масла должно быть в двигателе.
Давление масла должно создавать оптимально устойчивое масляное кольцо вокруг валов и шеек коленчатого и распределительного валов.
Последствия низкого давления масла
Если давление ниже нормы возникает усиленное трение между валом и вкладышем. Удары возникающие при работе вала о вкладыш становятся более сильными и действенными. И как результат вкладыши разбиваются. Двигатель клинит.
В среднем практически на всех двигателях допустимое низкое давление составляет 0,2 Нм
Нормальное давление на холостых оборотах двигателя от1,5 до2,5 Нм
При скорости движения 60 км/ч и оборотах 2000 об/мин нормальное давление составляет от3-4 Нм до 6. 5 Нм
Выше давление в масляной системе не создаётся благодаря редукционному клапану. Современные автомобили не оборудуются приборами указывающими давление масла. Для контроля давления достаточно контрольной лампочки давления масла. Она загорается если давление в системе становится ниже 0,2 Нм.
Когда на холостых оборотах лампочка начинает помаргивать. То это первый звонок того что двигатель подходит к критическому износу. Скоро потребуется ремонт. Если на скорости 60 км/ час лампочка не тухнет, давление масла в системе составляет 0,6 Нм . двигатель эксплуатировать еще можно.
Например двигатель ЗМЗ 511,его устанавливают на автомобиле Газ 53. Очень чувствителен к износу. Низкое давление масла для этих двигателей почти норма. Некоторые водители заклеивают контрольную лампочку, чтобы не светила в глаза и не отвлекала. Двигатель завелся на холодную и лампочка погасла на короткое время, до прогрева. Это нормально и лучшего желать не приходится. Но как бы ни было низкое давление губит мотор. И рассчитывать на его долгую работу не приходится.
Износ масляного насоса
Масляный насос как любой механизм подвергается износу. Стачиваются шестерни и плоскости их прилегания. Масло начинает перепускаться внутри насоса. Давление в системе падает. Насосы очень редко выходят из строя. Скорее двигатель станет не пригодным для ремонта. Ничто не вечно. Существуют специальные стенды для проверки работы насоса. И если возникли сомнения насос можно проверить.
Сетка маслозаборника.
Причины низкого давления масла в двигателе возникают в ситеме забора масла масляным насосом. Нагар стружка, грязь которая возникает в полости двигателя. Забивает сетку маслозаборника. Масло через неё начинает проходить с большим трудом. Насосу не достаточна масла для работы . как результат падение давления в системе двигателя. Прочистить сетку можно, только если снять поддон.
Механическое повреждение поддона двигателя.
Вмятина на поддоне может служить падению давления. Если поддон вмялся внутрь от удара он мог вплотную приблизиться к масло заборнику. Частично перекрыть его. Так же как и при засорении поступления масла будет недостаточно для создания нормального давления в системе.
Трещина на трубке масло заборника.
Возможный удар по поддону может согнуть трубку маслозаборника. В результате в нем появится трещина. Которая нарушит герметичность трубки. Она начнет вместе с маслом подавать воздух в масляный насос. Давление от этого так же упадет. Трубка соединяется с насосом через резиновое уплотнительное кольцо. Таких уплотнении может быть несколько. В зависимости от конструкции маслозаборника. Возможно, он состоит из нескольких трубок и переходов. В качестве уплотнений устанавливаются резиновые колечки. Со временем они теряют эластичность. Становятся твердыми. И малейшая нагрузка или смещение трубки. Может вызвать подсос воздуха в месте уплотнения. Это приведет к снижению давления масла в системе высокого давления. Поэтому при вскрытии поддона требуется убедиться что колечки в порядке. Лучше их заменить на новые.
Уплотнения в магистрали высокого давления.
В некоторых конструкциях масляной системы предусмотрены резиновые уплотнения и в магистрали высокого давления. Например, в двигателе Газ 53. Штуцер притягивает корпус редукционного клапана. Под ним предусмотрена для уплотнения плоское резиновое кольцо. Со временем оно теряет эластичность и становится хрупким. При замене масляного фильтра. Откручивается корпус фильтра. Он вкручен в этот штуцер. Фильтр откручивается. Штуцер как при откручивании фильтра так и при его затягивании. Обязательно прокручивается. При этом резиновое кольцо, которое должно быть эластичным лопается. Все давление масла уходит под это кольцо. Если об этом не знать давление в двигателе не появится. Поэтому если существует проблема с давлением масла. Необходимо тщательно изучить схему масляной системы.
Диагностика давления масла.
Самая дальняя точка от масляного насоса головка блока двигателя. Естественно на коромыслах или на распревалу если он расположен в головке блока. Образуется самое низкое давлене. Но для нормальной работы двигателя оно должно присутствовать. Поэтому если даже просто открыть заливную пробку в клапанной крышке. Детали головки тщательно смазываются. При работающем двигателе будут видны брызги масла. Если их нет значит масло поступает с низким давлением. И уже даже по этому факту можно судить о том что в масляной системе неисправность. И уже можно судить о том почему загорелась лампа давления масла.
Но может быть и такое что неисправен датчик давления масла. Лампочка загорается . а детали головки блока смазываются обильно. Можно просто попробовать заменить датчик. Но будет более правильно, если измерить давление при помощи механического манометра.
Необходимо найти где находится датчик давления масла. Открутить его. На его место установить механический манометр. Он точно покажет давление масла в масляной системе. Давление масла ниже 0,2 Нм на холостых оборотах. Означает наличие неисправности.
Любую неисправность в двигателе необходимо начинать со снятия поддона. В первую очередь, конечно необходимо убедиться в исправном состоянии маслоприёмника и мест соединения с насосом. Отсутствие трещин, грязи состояние уплотнений. Если все в порядке. Проверяются вкладыши коренных и шатунных шеек коленвала. Это можно сделать при помощи калиброванной пластиковой проволоки . Откручивается крышка коренных и шатунных подшипников ставится между шейкой коленвала и вкладышем пластиковая проволока. Крышка закручивается с усилием, предназначенным для данной модели двигателя. Крышка снова снимается. И по ширине полученного пятна можно судить о величине образовавшегося зазора. Он не должен превышать более 0,15 мм. Измерение это можно назвать условным. Потому что шейка коленвала изнашивается не равномерно. Износ образует овал. По поперечному сечению шейки вала. Поэтому данное измерение может дать приблизительное представление о износе. И условно исключить или подтвердить причину неисправности. Для того чтобы двигаться дальше в поиске неисправности.
Износ распредвала и гидрокомпенсаторов.
Устройство системы смазки двигателя предполагает размещение распредвала в головке блока. Величина износа также проверяется при помощи пластиковой проволоки . Он не должен превышать 0,1 мм.
Если устройство системы смазки двигателя предполагает размещение рапредвала в блоке двигателя. Можно попробовать просунуть щуп между шейкой распредвала и втулкой. Если щуп походит, то износ недопустимый для дальнейшей работы. При наличии шатунов сделать это будет трудно. Но как вариант.
О потере масла в валах коромысел можно судить по износу втулок . Коромысла не должны болтаться влево вправо на валу
Стук гидрокомпенсаторов говорит о утечки давления в них.
Конечно более точная картина будет видна при полной разборке двигателя. И все подобные измерения не могут дать точного ответа на вопрос о износе двигателя. Единственное почему можно провести эти измерения, только для того чтобы обнаружить причину не связанную с износом. Такую как нарушение уплотнений, трещины. Возможно масляный насос вышел из строя или заклинил редукционный клапан в одном положение. В результате чего масло с магистрали высокого давления сбрасывается в обратку.
Устройство системы смазки двигателя имеет различные конструкции. Правильно определить причину неисправности можно . Зная конструкцию и схему. Но если двигатель прошел более 150 тыс км дело скорее всего в износе.
Конструкция масляного насоса
Масляный насос предназначен для подачи масла под давлением к наиболее нагруженным поверхностям деталей и к приборам его очистки и охлаждения. Применяют насосы шестеренчатого типа с приводом, как правило, от распределительного вала.
Различают односекционные и двухсекционные насосы. Вторая секция подает масло в радиатор для охлаждения.
Конструкция масляного насоса: корпуса, в котором размещены зубчатые колеса (зазор между торцами зубьев зубчатых колес и стенками корпуса делается минимальным), вала привода, на котором крепится посредством шпонки ведущее зубчатое колесо, крышки; редукционного клапана; пробки. Ведомое зубчатое колесо свободно вращается на оси.
Масло транспортируется во впадинах между зубьями зубчатых колес и выдавливается в нагнетательный канал по мере того, как зубья входят в зацепление.
Конструкция масляного насоса с маслоприемником:
а — конструкция; б — схема работы; в — схема поступления масла при чисти сетке; г — схема поступления масла в случае засорения сетки; 1 — корпус нижней секции насоса; 2 — болт, соединяющий корпуса секций насоса; 3 — прокладки; 4 — ведомое зубчатое колесо верхней секции; 5 — вал насоса; 6 — корпус верхней секции; 7 — ведущее зубчатое колесо верхней секции; 8 — стопорное кольцо; 9 — крышка масляного насоса; 10 — штифт; 11 — ведущее зубчатое колесо нижней секции; 12 — ведомое зубчатое колесо нижней секции; 13 и 15 — редукционные клапаны; 14 — мест установки крана включения масляного радиатора; 16 — верхняя секция; 17 — нижняя секция; 18 — корпус маслоприемника; 19 — трубка; 20 — пружина; 21 — сетка.
Еще по теме:
Назначение и устройство системы смазки
1. Как отремонтировать масляный насос
2. Расход масла двигателя Ауди 90
3. Система смазки 2108
4. Вентиляция картера в двигателе
5. Маслоприемники
6. Строение масляного фильтра
7. Ремонт масляного насоса
Масляный барабан | Экономика нефти, часть I: кривые спроса и предложения
Возьмите последний отчет МЭА о нефтяном рынке:
Ожидается, что в 2008 г. мировой спрос на нефтепродукты вырастет на 2,5% до 88,2 млн баррелей в сутки … Предложение в странах, не входящих в ОПЕК, в 2008 г. прогнозируется на уровне 51,0 млн баррелей в сутки.
Но, конечно, как скажет вам любой экономист, не существует простого числа предложения и числа спроса: есть только кривая спроса и кривая предложения. И ключ ко всему этому — понять, что спрос никогда не может опережать предложение, никогда не существует «разрыва» предложения, есть только цена, по которой рынок очищается.
Спрос и предложение
Изучение спроса и предложения на рынке известно как микроэкономика. (Это отличается от макроэкономики, которая изучает инфляцию, безработицу и тому подобное.) Итак, давайте возьмем упрощенный рынок; кривая спроса выглядит так:
По оси X отложена цена, а по оси Y — спрос. Между ценой и объемом спроса существует обратная корреляция. Если мы представим, что это автомобильный рынок, то мы увидим, что при более низких ценах люди, которые раньше не могли позволить (или оправдать) автомобили, теперь могут их покупать, и что некоторые семьи, которые ранее владели одним автомобилем, потратят на второй .Спрос зависит от цены. То же самое и с предложением:
Если цена вырастет, то и поставка. Поначалу это может быть трудно оценить; наверняка предложение зависит от того, сколько заводов производят автомобили? Но предложение «эластично», оно растет с ценой. В краткосрочной перспективе более высокие цены на автомобили побуждают заводы работать в две или три смены и платить сверхурочно. В более долгосрочной перспективе более высокие цены будут влиять на решения фирм о капитальных расходах: будут закупаться новые машины.Более высокие цены означают больше предложения.
Экономисты сложили эти две кривые, спроса и предложения, чтобы понять рынок:
Рыночная цена — это точка, в которой спрос встречается с предложением. То есть существует уровень цен, при котором уровень спроса равен уровню предложения. Этот момент нельзя переоценить: рынок очистится. На любом нормальном рынке не может быть огромных запасов непроданной продукции или миллионов людей, готовых заплатить преобладающую рыночную цену… но неспособных сделать это.Избыток предложения или его недостаток — это просто еще один способ сказать, что клиринговая цена движется. И рынки очистятся.
Спрос и предложение на нефть
Рынок нефти необычен, потому что в краткосрочной перспективе спрос и предложение крайне неэластичны. Независимо от того, сколько стоит бензин, ваш автомобиль не может легко переключиться на другое топливо. Корабли и самолеты не могут перейти на дизельное топливо и керосин в качестве двигателей. Если очень холодно, и вам нужно отапливать дом, единственный выход — платить больше за мазут.Точно так же, если цена на бензин упадет вдвое, вы не сможете проехать вдвое больше или повернуть термостат с 22 до 44.
В результате кривая краткосрочного спроса выглядит так:
Другими словами, большое изменение цены оказывает небольшое влияние на спрос.
Поставка обычного масла также относительно неэластична, хотя и по другой причине. Фактическая стоимость прокачки маржинального барреля нефти относительно невысока после того, как будут реализованы капитальные затраты на разведку и строительство нефтяной вышки (и соответствующей инфраструктуры).Стоимость эксплуатации месторождения будет примерно одинаковой, независимо от того, работает оно на 50% или на полную мощность. Учитывая это, как только у вас появится нефтяное месторождение, производители будут стремиться закачивать с максимальной устойчивой скоростью. Конечно, всегда есть некоторая гибкость: старые скважины могут быть «открыты», плановое техническое обслуживание может быть отложено, а в скважину можно закачать большие концентрации газа. Но у них есть затраты, и владельцы месторождений не хотят этого делать, если цена на нефть не является достаточно высокой, чтобы это оправдать.
В результате этого на рынке нефти небольшие изменения кривой спроса или предложения вызывают большие изменения клиринговой цены.
Нефтяные шоки 1970-х годов
Эту модель можно применить к резким скачкам цен на нефть в 1973 году. После того, как США поддержали Израиль в войне Судного дня, недавно созданная ОПЕК объявила, что прекратит продавать нефть США и ограничит добычу нефти в целом. Поскольку ОПЕК поставляла так много мировой нефти, это привело к изменению формы кривой предложения.Другими словами, при любом заданном уровне цен было бы поставлено меньше нефти:
Как видно из приведенного выше графика, это ограничение предложения привело к смещению синей кривой предложения влево, и, поскольку рынок должен очиститься, цена взлетела. Отбросив от теории к практике, мы увидим, что именно это и произошло. Цена на саудовскую легкую нефть подскочила с менее 3 долларов за баррель в 1971 году до почти 40 долларов к 1980 году.
Прочие краткосрочные изменения кривых спроса и предложения
На цену на нефть влияют не только картели продавцов.Когда ураган «Катрина» остановил производство в Мексиканском заливе, он имел аналогичный эффект: кривая предложения сместилась влево, а цены выросли.
Рост развивающихся рынков также изменил динамику спроса и предложения. По мере того, как Китай, Индия и подобные им индустриализируются, а их формирующийся средний класс покупает автомобили, кривая спроса смещается вправо. Для любого заданного уровня цен требуется больше нефти. Как показано на графике ниже, это имеет такое же влияние на клиринговую цену нефти, как и сокращение предложения: цена движется и резко.
Долгосрочная динамика спроса и предложения
Но этот анализ упускает один ключевой момент. Спрос и предложение на нефть могут быть неэластичными в краткосрочной перспективе, но в долгосрочной перспективе они чрезвычайно эластичны. Ураган Катрина не вызывает долгосрочных изменений в поведении потребителей; но если долгосрочные ожидания цен на нефть повысятся, то кривые спроса и предложения сместятся.
Нигде это не проясняется яснее, чем при изучении результатов нефтяных потрясений 1970-х годов.В ответ правительство США ввело национальное ограничение скорости 56 миль в час и ввело новые строгие стандарты эффективности. В 1975 году средний американский новый автомобиль имел под капотом 136 лошадиных сил; к 1982 году это число упало до менее 100. Потребители переключились на более экономичные автомобили (благо для японских производителей и беда для Детройта), и кривая спроса сместилась влево. Точно так же производители электроэнергии предпочли строить атомные или угольные электростанции, а не мазутные. EDF, национальный производитель Франции, в настоящее время поставляет подавляющую часть электроэнергии на атомные электростанции.
В течение трех лет после первого нефтяного шока 1973 года потребление нефти продолжало расти, несмотря на стремительный рост цен. Однако с пика в 1976 году потребление начало падать, упав в конечном итоге на 15% от своего максимума. И снова потребление продолжало падать в течение трех лет, даже после того, как цены на нефть достигли пика в 1980 году и после того, как мировая экономика начала восстанавливаться. Движение к энергоэффективности и альтернативным источникам энергии нарастает медленно, но их влияние на кривую спроса невозможно переоценить.
Повышение цен имело еще один эффект в 1970-х годах, они стимулировали инвестиции в разведку и добычу в областях, которые ранее не были рентабельными. Строить буровые установки во враждебных водах Северного моря или в дебрях Аляски не имело смысла, в то время как саудовская нефть была доступна по цене 3 доллара за баррель. Но если саудовская нефть была ограничена, и цена взлетела выше 30 долларов, тогда многие новые сорта нефти внезапно стали конкурентоспособными. А поскольку основные расходы являются авансовыми — в первую очередь, строительство инфраструктуры — то, как только новая нефть будет введена в эксплуатацию, ее вряд ли удалят, независимо от цены на нефть.Кривая предложения нефти сместилась вправо.
Влияние кривой предложения, которая двигалась вправо (больше предложения при любой заданной цене), и кривой спроса, которая двигалась влево (меньше спроса при любой заданной цене), было коллапсом клиринговой цены рынка. К 1985 году цена на нефть упала до 10 долларов. С поправкой на инфляцию нефть была такой же дешевой, как и до нефтяного шока 1973 года.
Урок здесь прост: нет «избыточного» или «недостаточного» предложения, есть только цена, по которой рынок очищается.А в долгосрочной перспективе высокие цены на нефть будут, как правило, побуждать потребителей либо сокращать потребление энергии, либо переходить на другие виды энергии. Аналогичным образом, инвестиции либо в негостеприимные районы, либо в развитие технологий приведут к поступлению на рынок большего количества нефти или синтетической сырой нефти. Каждый бум цен на нефть сеет семена собственного разрушения.
Признаки неисправности или неисправности прокладки крышки масляного насоса
Масло — это источник жизненной силы двигателя вашего автомобиля, и закачка достаточного количества масла в двигатель — единственный способ, которым внутренние движущиеся части могут получить необходимую смазку.Масляный насос отвечает за то, чтобы в двигатель было залито достаточно масла. Без правильно работающего насоса давление масла в двигателе может быть низким или отсутствовать, и возникнут проблемы с его работой. Прокладка крышки масляного насоса установлена под этой деталью, чтобы гарантировать отсутствие утечек. Прокладки этих типов обычно изготавливаются из резины или бумаги.
Из-за большого количества тепла, выделяемого двигателем, со временем эти прокладки начнут разрушаться. Заметив признаки того, что прокладка крышки масляного насоса вышла из строя, вы можете сэкономить много хлопот.Обычно есть несколько признаков того, что эта часть вышла из строя, и вот некоторые из них.
1. Утечка масла возле крышки ГРМ
Когда вы начинаете замечать утечку масла возле крышки привода ГРМ вашего автомобиля, вероятно, пора заменить прокладку крышки масляного насоса. Попадание слишком большого количества масла в крышку привода ГРМ или вокруг нее может повредить важные детали, находящиеся внутри. Повреждение компонентов механизма газораспределения может быть очень вредным для двигателя и может быть предотвращено путем замены прокладки крышки масляного насоса.
2. Утечка масла возле впускного коллектора
Еще одно место, где можно заметить масло при протекании прокладки крышки масляного насоса, — это рядом с впускным коллектором. Впускной коллектор является важной частью системы подачи воздуха и топлива, а это означает, что его покрытие маслом из протекающей прокладки может быть очень проблематичным. Масло может вызвать отказ различных датчиков и попадание масла в воздушную систему. Замена прокладки, как только это будет замечено, может помочь вам уменьшить количество различных проблем с ремонтом в будущем.
3. Давление масла ниже нормального
Большинство автомобилей на рынке имеют либо датчик давления масла, либо индикатор низкого уровня масла, встроенный в комбинацию приборов. Если вы начнете испытывать более низкое, чем обычно, давление масла, вам придется выяснить, что его вызывает. Правильное давление масла имеет решающее значение для работы двигателя. Если прокладка крышки масляного насоса протекает, это приведет к выходу большого давления из двигателя. Если не принять меры, это может привести к необратимому повреждению.
YourMechanic упрощает ремонт прокладки крышки масляного насоса, приходя к вам домой или в офис для диагностики и устранения проблем. Вы можете заказать услугу онлайн 24/7.
Справочник по добыче нефти и газа: установки и процессы
Объекты и системы нефтегазовой промышленности определяются в широком смысле в соответствии с их использованием в производственном потоке нефтегазовой отрасли:
Разведка — Включает в себя поисковые, сейсмические и буровые работы, которые проводятся до окончательного решения о разработке месторождения.
Upstream — Обычно относится ко всем объектам добычи и стабилизации нефти и газа. Коллектор и бурильщики часто используют восходящий поток только для устья, скважины, заканчивания и коллектора, а ниже по потоку — для добычи или обработки. Разведка и разведка / добыча вместе именуются E&P.
Midstream — В широком смысле определяется как установки для подготовки газа, производства и регазификации СПГ, а также системы трубопроводов для нефти и газа.
Нефтепереработка — Когда нефть и конденсаты перерабатываются в товарные продукты с определенными характеристиками, такие как бензин, дизельное топливо или сырье для нефтехимической промышленности. Внешние объекты нефтеперерабатывающих заводов, такие как резервуары для хранения и распределительные терминалы, включены в этот сегмент или могут быть частью отдельной системы распределения.
Нефтехимия — Эти продукты представляют собой химические продукты, основным сырьем для которых являются углеводороды. Примерами являются пластмассы, удобрения и широкий спектр промышленных химикатов.
В прошлом особенности поверхности, такие как просачивание смолы или газовые оспы, давали первые подсказки о местонахождении неглубоких залежей углеводородов. Сегодня серия съемок, начиная с обширного геологического картирования с использованием все более совершенных методов, таких как пассивная сейсмика, отражающая сейсмическая, магнитная и гравиметрическая съемка, предоставляет данные для сложных аналитических инструментов, которые идентифицируют потенциально углеводородсодержащие породы как «перспективные». Карта: Норвежское нефтяное управление (Баренцево море)
Морская скважина обычно стоит 30 миллионов долларов, большая часть из которых находится в диапазоне от 10 до 100 миллионов долларов.Аренда буровой установки обычно составляет от 200 000 до 700 000 долларов в день. Средняя береговая скважина в США стоит около 4 миллионов долларов, так как многие из них имеют гораздо более низкую производственную мощность. Небольшие компании, исследующие маргинальные месторождения на суше, могут пробурить неглубокую скважину всего за 100 000 долларов.
Это означает, что нефтяные компании тратят много времени на модели анализа хороших данных разведки и будут бурить только тогда, когда модели дают хорошее представление о материнской породе и вероятности обнаружения нефти или газа. Первые скважины в регионе называются «лесными кошками», потому что мало что может быть известно о потенциальных опасностях, таких как давление в скважине, которое может возникнуть, и поэтому они требуют особого внимания и внимания к оборудованию безопасности.В случае обнаружения (вскрытие, проникновение) требуется дополнительная характеристика коллектора, такая как эксплуатационные испытания, оценочные скважины и т. Д., Чтобы определить размер и производственную мощность коллектора, чтобы обосновать решение о разработке.
На этой иллюстрации представлен обзор типичных объектов добычи нефти и газа:
Рисунок 1. Объекты добычи нефти и газа |
Несмотря на то, что существует широкий диапазон размеров и компоновок, большинство производственных предприятий имеют многие из тех же систем обработки, показанных в этом упрощенном обзоре:
Рисунок 2.Обзор добычи нефти и газа |
Сегодня нефть и газ добываются почти во всех частях мира, от небольших частных скважин со 100 баррелями в день до скважин с большим стволом 4 000 баррелей в день; в неглубоких водоемах глубиной 20 метров до скважин глубиной 3000 метров на глубине более 2000 метров; в береговых скважинах стоимостью 100 000 долларов и морских разработках на 10 миллиардов долларов. Несмотря на такой диапазон, многие части процесса в принципе очень похожи.
Слева находим устья.Они подаются в производственные и испытательные коллекторы. В распределенном производстве это называется системой сбора. Остальная часть диаграммы представляет собой реальный процесс, часто называемый установкой разделения газойля (GOSP). Хотя существуют установки, работающие только на нефти или газе, чаще всего поток скважины будет состоять из полного диапазона углеводородов от газа (метан, бутан, пропан и т. Д.), Конденсатов (углеводороды средней плотности) до сырой нефти. С этим потоком из скважины мы также получаем множество нежелательных компонентов, таких как вода, двуокись углерода, соли, сера и песок.Цель GOSP — переработка скважинного потока на чистые, товарные продукты: нефть, природный газ или конденсаты. Также включен ряд инженерных систем, которые не являются частью фактического процесса, но обеспечивают установку энергией, водой, воздухом или другими полезными объектами.
Береговая добыча экономически выгодна при добыче от нескольких десятков баррелей нефти в день и выше. Нефть и газ добываются из нескольких миллионов скважин по всему миру. В частности, газосборная сеть может стать очень большой, с добычей из тысяч скважин, расположенных на расстоянии нескольких сотен километров / миль друг от друга, которые через газосборную сеть поступают на перерабатывающий завод.На этом рисунке показана скважина, оснащенная штанговым насосом (насос-осел), который часто используется для добычи нефти на суше. Однако, как мы увидим позже, существует множество других способов добычи нефти из скважины с непроизводительным потоком. Для самых маленьких резервуаров масло просто собирается в сборный резервуар и через определенные промежутки времени забирается автоцистерной или железнодорожным вагоном для переработки на нефтеперерабатывающий завод.
Береговые скважины в богатых нефтью районах также представляют собой скважины с высокой производительностью, производящие тысячи баррелей в день, подключенные к GOSP в 1 000 000 баррелей или более в день.Товар отправляется с завода по трубопроводу или танкерами. Добыча может поступать от разных владельцев лицензий, поэтому учет отдельных потоков скважин в сети сбора является важной задачей.
Нетрадиционные месторождения нацелены на очень тяжелую нефть и битуминозные пески, которые стали экономически выгодными благодаря более высоким ценам и новым технологиям. Тяжелая нефть может потребовать нагревания и экстрагирования разбавителей. Битуминозные пески утратили свои летучие соединения и их можно добывать методом открытой добычи или извлекать с помощью пара.Его необходимо дополнительно обработать, чтобы отделить битум от песка. Примерно с 2007 года технологии бурения и гидроразрыва пласта позволили добывать сланцевый газ и жидкости в увеличивающихся объемах. Это позволяет, в частности, снизить зависимость США от импорта углеводородов. Канада, Китай, Аргентина, Россия, Мексика и Австралия также входят в число ведущих нетрадиционных игр. Эти нетрадиционные запасы могут содержать в 2-3 раза больше углеводородов, чем в обычных коллекторах. На этих фотографиях показан завод Syncrude Mildred в Атабаске, Канада. Фото: GDFL Jamitzky / Wikimedia и месторождение Marcellus Shale в Пенсильвании.Фотография: GDFL Ruhrfisch / Wikimedia
В море используется целый ряд различных конструкций, в зависимости от размера и глубины воды. В последние несколько лет мы видели установки на чистом морском дне с многофазными трубопроводами к берегу и без каких-либо морских верхних строений. При замене удаленных устьевых опор скважинное бурение используется для достижения различных частей пласта из нескольких мест расположения кустов устья скважины. Вот некоторые из распространенных оффшорных структур:
Мелководный комплекс, , который характеризуется несколькими независимыми платформами с различными частями технологического и инженерного оборудования, связанными с мостовыми переходами.Отдельные платформы включают в себя устьевой стояк, технологические, жилые и энергетические платформы. (На этом снимке показан комплекс BP Valhall.) Обычно встречается на глубине воды до 100 метров.
Гравитационная база состоит из огромных бетонных неподвижных конструкций, размещенных на дне, обычно с нефтехранилищами в «юбке», которая опирается на морское дно. В большую колоду входят все части процесса и утилиты в больших модулях. Большие поля на глубине от 100 до 500 метров были типичны для 1980-х и 1990-х годов.Бетон был залит на берегу, чтобы в камерах хранения было достаточно воздуха, чтобы конструкция оставалась плавучей до тех пор, пока ее не отбуксировали и не опустили на морское дно. На снимке показана крупнейшая в мире платформа ОГТ Troll A во время строительства. Фото Statoil
Последовательные башни очень похожи на фиксированные платформы. Они состоят из узкой башни, прикрепленной к фундаменту на морском дне и доходящей до платформы. Эта башня гибкая, в отличие от относительно жестких ножек фиксированной платформы.Гибкость позволяет ему работать на гораздо более глубокой воде, поскольку он может поглощать большую часть давления, оказываемого ветром и морем. Соответствующие вышки используются на глубине от 500 до 1000 метров. Плавучая добыча, когда все системы верхнего строения размещены на плавучей конструкции с сухими или подводными скважинами. Некоторые поплавки:
FPSO : Плавучая добыча, хранение и разгрузка. Их главное преимущество состоит в том, что они представляют собой автономную структуру, не нуждающуюся во внешней инфраструктуре, такой как конвейеры или хранилище.Сырая нефть выгружается на танкер-челнок через регулярные промежутки времени, от дней до недель, в зависимости от объемов добычи и хранения. В настоящее время предприятия FPSO производят от 10 000 до 200 000 баррелей в день.
FPSO обычно представляет собой корпус или баржу танкерного типа, часто переоборудованные из существующего танкера для сырой нефти (VLCC или ULCC). Из-за увеличения глубины моря для новых месторождений они доминируют при разработке новых морских месторождений на глубине более 100 метров.
Устьевые или подводные стояки от морского дна расположены на центральной или носовой башне, так что судно может свободно вращаться, указывая на ветер, волны или течение.Револьвер имеет трос и цепь для соединения с несколькими якорями (позиционирование швартовки — POSMOOR), или ее можно динамически позиционировать с помощью подруливающих устройств (динамическое позиционирование — DYNPOS). В большинстве установок используются подводные скважины. Основной технологический процесс размещается на палубе, а корпус используется для хранения и выгрузки на танкер-челнок. Также может использоваться для транспортировки трубопроводов.
Планируются предприятия FPSO с дополнительной обработкой и системами, такими как бурение и добыча, а также производство СПГ из сброшенного газа.
Вариантом FPSO является дизайн Sevan Marine. Здесь используется круглый корпус, который показывает один и тот же профиль для ветра, волн и течения, независимо от направления. Он обладает многими характеристиками FPSO в форме корабля, такими как большая вместимость и нагрузка на палубу, но не вращается и, следовательно, не требует вращающейся башни. Фотография: Sevan Marine
Платформа с натяжными опорами (TLP — левая сторона на рисунке) состоит из конструкции, удерживаемой на месте вертикальными связками, соединенными с морским дном с помощью шаблонов, закрепленных сваями.Конструкция удерживается в фиксированном положении с помощью натянутых тросов, которые позволяют использовать TLP в широком диапазоне глубин воды до примерно 2000 м. Арматура выполнена в виде полых стальных труб с высокой прочностью на разрыв, которые несут запас плавучести конструкции и обеспечивают ограниченное вертикальное движение.
Полупогружные платформы (на фото спереди) имеют аналогичную конструкцию, но без тугой швартовки. Это обеспечивает большее горизонтальное и вертикальное движение и обычно используется с гибкими стояками и подводными скважинами.Точно так же платформы Seastar представляют собой миниатюрные плавающие платформы с натяжными опорами, похожие на полупогружные, с натянутыми сухожилиями.
SPAR состоит из одного высокого плавающего цилиндрического корпуса, поддерживающего неподвижную палубу. Однако цилиндр не доходит до морского дна. Скорее, он привязан к дну серией кабелей и линий. Большой цилиндр служит для стабилизации платформы в воде и позволяет ей поглощать силу потенциальных ураганов.SPAR могут быть довольно большими и использоваться на глубинах от 300 до 3000 метров. SPAR не является аббревиатурой и назван из-за сходства с лонжероном корабля. SPAR могут использоваться в скважинах с сухим заканчиванием, но чаще используются с подводными скважинами.
Подводные системы добычи — это скважины, расположенные на морском дне, а не на поверхности. Как и в плавучей системе добычи, нефть добывается на морском дне, а затем «привязана» к уже существующей производственной платформе или даже к береговому объекту, ограниченному горизонтальным расстоянием или «смещением».«Скважина пробурена передвижной буровой установкой, а добытые нефть и природный газ транспортируются по подводному трубопроводу и стояку на перерабатывающий завод. Это позволяет одной стратегически размещенной добывающей платформе обслуживать множество скважин более
.достаточно большая площадь. Подводные системы обычно используются на глубинах 500 метров и более и не имеют возможности бурения, только для извлечения и транспортировки. Бурение и заканчивание производятся с буровой установки. В настоящее время возможны горизонтальные смещения до 250 км / 150 миль.Целью отрасли является создание полностью автономных подводных производственных объектов с несколькими кустовыми площадками, обработкой и прямой привязкой к берегу. Фотография: Statoil
. 2.3 Участки процесса разведки и добычиМы подробно рассмотрим каждый раздел в следующих главах. Краткое содержание ниже представляет собой вводный синопсис каждого раздела. Работы вплоть до устья добывающей скважины (бурение, обсадная колонна, заканчивание, устье скважины) часто называют «предварительным заканчиванием», а производственный объект — «пост-заканчиванием».«Для обычных месторождений они, как правило, примерно одинаковы по начальным капитальным затратам.
Устье скважины находится на вершине реальной нефтяной или газовой скважины, ведущей вниз к пласту. Устье скважины также может быть нагнетательной скважиной, используемой для закачки воды или газа обратно в пласт для поддержания давления и уровней для максимизации добычи.
После того, как бурение скважины на природный газ или нефть будет пробурено и будет подтверждено, что коммерчески жизнеспособные количества природного газа присутствуют для добычи, скважина должна быть «завершена», чтобы позволить нефти или природному газу вытекать из пласта на поверхность. .Этот процесс включает укрепление ствола скважины обсадной колонной, оценку давления и температуры пласта и установку надлежащего оборудования для обеспечения эффективного потока природного газа из скважины. Расход скважины контролируется штуцером.
Мы проводим различие между сухим заканчиванием (на суше или на палубе морской конструкции) и подводным заканчиванием под поверхностью. Конструкция устья скважины, которую часто называют рождественской елкой, должна предусматривать ряд операций, связанных с добычей и ремонтом скважин.Под капитальным ремонтом скважин понимаются различные технологии обслуживания скважины и повышения ее производительности.
2.3.2 Коллекторы и сборкаБереговая линия , отдельные потоки скважин подводятся к основным производственным объектам по сети сборных трубопроводов и коллекторных систем. Назначение этих трубопроводов состоит в том, чтобы позволить настроить добывающие «комплекты скважин» таким образом, чтобы для данного уровня добычи был состав потока скважин с наилучшим использованием пласта (газ, нефть, вода) и т. Д., можно выбрать из имеющихся лунок.
Для систем сбора газа принято измерять отдельные линии сбора газа в коллекторе, как показано на этом рисунке. Для многофазных потоков (комбинация газа, нефти и воды) высокая стоимость многофазных расходомеров часто приводит к использованию программных средств оценки расхода, которые используют данные испытаний скважин для расчета фактического расхода.
Offshore , скважины с сухим заканчиванием в основном центре месторождения подаются непосредственно в производственные манифольды, в то время как удаленные устьевые башни и подводные установки питаются по многофазным трубопроводам обратно к эксплуатационным стоякам.Райзеры — это система, которая позволяет трубопроводу «подниматься» к верхнему строению. Для плавучих конструкций это включает в себя способ воспринимать вес и движение. Для тяжелой нефти и в арктических районах могут потребоваться разбавители и нагревание для снижения вязкости и обеспечения текучести.
На некоторых скважинах добывается чистый газ, который можно использовать непосредственно для обработки и / или сжатия газа. Чаще всего из скважины образуется смесь газа, нефти и воды с различными загрязнителями, которые необходимо отделить и обработать.Производственные сепараторы бывают разных форм и конструкций, классическим вариантом является гравитационный сепаратор. Фото: JL Bryan Oilfield Equipment
При гравитационной сепарации скважинный поток подается в горизонтальную емкость. Период удерживания обычно составляет пять минут, позволяя газу выходить пузырями, воде оседать на дне и маслу выводиться в середине. Давление часто снижают в несколько этапов (сепаратор высокого давления, сепаратор низкого давления и т. Д.), Чтобы обеспечить контролируемое разделение летучих компонентов.Внезапное снижение давления может привести к мгновенному испарению, что приведет к нестабильности и угрозе безопасности.
2.3.4 Учет, хранение и экспортБольшинство заводов не позволяют хранить газ на месте, но нефть часто хранится перед загрузкой на судно, например, танкер-челнок, доставляющий нефть на более крупный танкерный терминал или прямо на нефтеналивной танкер. Морские производственные объекты без прямого подключения к трубопроводу обычно зависят от хранилища сырой нефти в основании или корпусе, что позволяет танкеру-челноку выгружаться примерно раз в неделю.Более крупный производственный комплекс, как правило, имеет связанный терминал резервуарного парка, позволяющий хранить различные сорта сырой нефти с учетом изменений спроса, задержек в транспортировке и т. Д.
Измерительные станции позволяют операторам контролировать и управлять природным газом и нефтью, экспортируемыми с производственной установки. В них используются специальные счетчики для измерения расхода природного газа или нефти по трубопроводу, не препятствуя его движению.
Этот измеренный объем представляет собой передачу права собственности от производителя к покупателю (или другому подразделению в компании) и называется коммерческим счетом.Он формирует основу для выставления счетов за проданный продукт, а также для уплаты налогов на производство и распределения доходов между партнерами. Требования к точности часто устанавливаются государственными органами.
Обычно измерительная установка состоит из ряда участков счетчика, так что одному счетчику не придется обрабатывать весь диапазон производительности, и связанных контуров проверки, чтобы точность счетчика можно было проверять и калибровать через равные промежутки времени.
Коммунальные системы — это системы, которые не обрабатывают технологический поток углеводородов, но предоставляют некоторые услуги для безопасности основного процесса или жителей.В зависимости от места установки многие такие функции могут быть доступны из близлежащей инфраструктуры, например, электричества. Многие удаленные установки полностью автономны и должны вырабатывать собственную электроэнергию, воду и т. Д.
Промежуточная часть производственно-сбытовой цепочки часто определяется как газовые заводы, производство и регазификация СПГ, а также системы транспортировки нефти и газа по трубопроводам.
Рис. 3. Промежуточные предприятия |
Обработка газа заключается в отделении различных углеводородов и флюидов от чистого природного газа с получением так называемого сухого природного газа «трубопроводного качества».Крупные транспортные трубопроводы обычно накладывают ограничения на подпитку природного газа, который разрешается вводить в трубопровод. Прежде чем можно будет транспортировать природный газ, его необходимо очистить.
Каким бы ни был источник природного газа, после отделения от сырой нефти (если он присутствует) он обычно существует в смесях с другими углеводородами, в основном с этаном, пропаном, бутаном и пентанами. Кроме того, неочищенный природный газ содержит водяной пар, сероводород (h3S), диоксид углерода, гелий, азот и другие соединения.
Попутные углеводороды, известные как «сжиженный природный газ» (ШФЛУ), используются в качестве сырья для нефтеперерабатывающих или нефтехимических заводов и в качестве источников энергии.
Газ из устья скважины с чистым природным газом может иметь достаточное давление для подачи непосредственно в трубопроводную транспортную систему. Газ из сепараторов обычно потерял настолько большое давление, что его необходимо повторно сжимать для транспортировки. Компрессоры с турбинным приводом получают энергию за счет использования небольшой доли природного газа, который они сжимают.Сама турбина служит для работы центробежного компрессора, который содержит тип вентилятора, который сжимает и перекачивает природный газ по трубопроводу. Некоторые компрессорные станции управляются с помощью электродвигателя, вращающего центробежный компрессор. Этот тип сжатия не требует использования природного газа из трубы; однако для этого требуется наличие поблизости надежного источника электроэнергии. Компрессия включает в себя большую часть сопутствующего оборудования, такого как скрубберы (для удаления капель жидкости) и теплообменники, очистку смазочного масла и т. Д.
Трубопроводы могут иметь диаметр от 6 до 48 дюймов (15–120 см). Чтобы гарантировать их эффективную и безопасную работу, операторы регулярно проверяют свои трубопроводы на предмет коррозии и дефектов. Для этого используется сложное оборудование, известное как «свиньи». Свиньи — это интеллектуальные роботизированные устройства, которые перемещаются по трубопроводу для оценки внутренней части трубы. Свиньи могут проверять толщину трубы, округлость, проверять наличие признаков коррозии, обнаруживать мельчайшие утечки и любые другие дефекты внутри трубопровода, которые могут либо ограничить поток газа, либо создать потенциальную угрозу безопасности для эксплуатации трубопровода.Отправка скребка по трубопроводу уместно называется «скребком». На экспортном объекте должно быть оборудование для безопасной установки и извлечения скребков из трубопровода, а также для разгерметизации, называемое пусковыми установками и приемниками скребков.
Погрузка на танкеры включает в себя системы погрузки, начиная от причалов для танкеров и заканчивая сложными одноточечными системами швартовки и погрузки, которые позволяют танкеру стыковаться и загружать продукт даже в плохую погоду.
2.4.4 Установки для сжижения и регазификации СПГПриродный газ, состоящий в основном из метана, не может быть сжат до жидкого состояния при нормальной температуре окружающей среды.За исключением специальных применений, таких как сжатый природный газ (КПГ), единственное практическое решение для транспортировки газа на большие расстояния, когда трубопровод недоступен или экономически выгодно, — это производство СПГ при -162 ° C. Для этого требуется одна или несколько стадий охлаждения. На охлаждение уходит 6-10% транспортируемой энергии. Для транспортировки требуются специальные изотермические танкеры для перевозки СПГ, а на принимающей стороне терминал регазификации нагревает СПГ до испарения для распределения по трубопроводу. Фото: Терминал LNG Regas
в Cove PointПереработка направлена на предоставление определенного ассортимента продукции в соответствии с согласованными спецификациями.Простые нефтеперерабатывающие заводы используют дистилляционную колонну для разделения сырой нефти на фракции, и относительные количества напрямую зависят от используемой нефти. Следовательно, необходимо получить ряд сортов сырой нефти, которые можно смешивать с подходящим сырьем для получения конечных продуктов необходимого количества и качества. Фото: Statoil Mongstad Refinery
Экономический успех современного нефтеперерабатывающего завода зависит от его способности принимать практически любую доступную нефть. Благодаря разнообразию процессов, таких как крекинг, риформинг, добавление и смешивание, он может обеспечивать количество и качество продукта, отвечающего рыночному спросу, по премиальным ценам.
Операции нефтеперерабатывающего завода часто включают терминалы распределения продуктов для раздачи продуктов оптовым потребителям, таким как аэропорты, автозаправочные станции, порты и предприятия.
Химические вещества, полученные из нефти или природного газа — нефтехимия — являются важной частью современной химической промышленности. Нефтехимические предприятия производят тысячи химических соединений. Основное сырье — природный газ, конденсат (ШФЛУ) и другие побочные продукты нефтепереработки, такие как нафта, газойль и бензол.Нефтехимические предприятия делятся на три основные группы первичной продукции в зависимости от их сырья и первичного нефтехимического продукта:
Олефины включают этилен, пропилен и бутадиен. Это основные источники пластмасс (полиэтилен, полиэстер, ПВХ), промышленных химикатов и синтетического каучука.
Ароматические углеводороды включают бензол, толуол и ксилолы, которые также являются источником пластмасс (полиуретан, полистирол, акрилаты, нейлон), а также синтетических моющих средств и красителей.
Синтез-газ (синтез-газ) образуется в результате парового риформинга между метаном и водяным паром с образованием смеси моноксида углерода и водорода. Он используется для производства аммиака, например, мочевины для удобрений, и метанола в качестве растворителя и химического посредника. Синтез-газ также является сырьем для других процессов, таких как процесс Фишера-Тропша, который производит синтетическое дизельное топливо.
Фото: DOW, Terneusen, Нидерланды |
| DESMI
- Сегменты
- Морской и оффшорный
- Продукты
- Приложения
- Балластные насосы
- Насосы / эжекторы для зачистки балласта
- Насосы базового масла
- Трюмные насосы
- Питательные насосы котлов
- Насосы для рассола
- Насосы буровой воды
- Аварийные пожарные насосы
- Насосы для охлаждения пресной воды
- Насосы для охлаждения инертного газа / скруббера
- Смазочный масляный насос
- Насосы предварительного подогрева главного двигателя
- Насосы для охлаждения морской воды
- Канализационные насосы
- Насосы для шлама / грязного масла
- Насосы машинного отделения
- Управление балластными водами
- Скрубберные насосы
- FineFog ™ — пожаротушение
- OptiSave ™
- Автоматизация
- Промышленность
- Продукты
- Приложения
- Шоколад
- Асфальт и битум
- Аквакультура (рыбоводство)
- Опреснение
- Изоцианат
- Смешивание масел
- Спринклерные системы
- Краски и чернила
- Целлюлозно-бумажная промышленность
- Мыло и моющие средства
- Сахар и патока
- Список жидкостей
- Шестеренные насосы ROTAN®
- Центробежные насосы
- Аквакультура
- Автоматизация
- EnviRo-Clean
- Продукты
- Приложения
- Решения для разливов нефти — на море
- Решения для разливов нефти — прибрежные и прибрежные районы
- Решения для разливов нефти — пляж и береговые линии
- Решения для ликвидации разливов нефти — порты, гавани и терминалы
- Решения для разливов нефти — быстрая вода, реки и озера
- Решения для разливов нефти — заборы и сбросы морской воды
- Решения для разливов нефти — Арктика
- Решения по ликвидации разливов нефти — промышленные
- Реагирование на разливы нефти
- EnviRo-Care Чистые водные пути
- Морские водоросли — решения для обработки саргасса
- Курсы обучения ИМО
- Оборона и топливо
- Продукты
- Приложения
- Насосы с ударной нагрузкой
- Системы заправки вертолетов
- OptiSave ™
- Автоматизация
- Утилита
- Продукты
- Приложения
- Районное отопление
- Централизованное охлаждение
- Выработка энергии
- Индустрия досуга
- HVAC
- Сточные Воды
- Районное отопление
- Централизованное охлаждение
- Центробежные насосы
- Автоматизация
- Морской и оффшорный
- Служба поддержки
- Руководства
- Центробежные насосы
- Насосы ROTAN®
- Спринклерные насосы
- Запчасти
- Сточные Воды
- Различный
- Программы отбора
- Скачать программу выбора ROTAN®
- Загрузить программу выбора центробежных насосов (WinPSP)
- Дистрибьюторам
- Разрешения и сертификаты
- Сертификат ISO на DESMI Pumping Technology A / S
- Все
- Различный
- Брошюры
- Морской и оффшорный
- Промышленность
- EnviRo-Clean
- Оборона и топливо
- Утилита
- Видео
- Управление балластными водами
- Реагирование на разливы нефти
- Насосы
- Саргассум / водоросли
- Ежегодные отчеты
- Общие положения и условия
- Политика закупок
- Директива по экодизайну для водяных насосов
- Брошюры
- Руководства
- Продукты и решения
- Все продукты
- Насосы и насосные решения
- Центробежные насосы
- Шестеренные насосы ROTAN®
- Насосы с ударной нагрузкой
- Спринклерные системы
- Экологические решения
- Реагирование на разливы нефти
- Обработка морских водорослей
- Сбор отходов
- Различные продукты и решения
- Автоматизация
- Системы управления балластными водами
- Системы заправки вертолетов
- Системы пожаротушения
- Комплекты запасных частей
- Послепродажное обслуживание
- DESMI 48 — быстрый ход
- Оригинальные запасные части и послепродажное обслуживание
- Заказ запасных частей
- Сервис по всему миру
- Зубчатый насос Serviceeftersyn
- Booster Serviceeftersyn
- Введение в эксплуатацию
- Связаться с нами
- О DESMI
- История
- Укороченная версия
- Подробная версия
- Выставки
- ЦУР ООН
- Новостная рассылка
- Организация
- Дания
- Канада
- Китай
- Эквадор
- Франция
- Германия
- Греция
- Индия
- Индонезия
- Корея
- Нидерланды
- Норвегия
- Польша
- Сингапур
- Швеция
- Объединенные Арабские Эмираты
- Соединенное Королевство
- Соединенные Штаты
- Танзания
- Члены
- История
- Карьера
- Сервисный инженер для DESMI Pomp Technologie (на голландском языке)
- Опытный инженер-технолог по решениям по очистке окружающей среды, DESMI LLP, Индия (Дели)
- Старшие инженеры проекта для BWMS — Индия
- Инженеры по продажам — Америка для систем управления балластными водами (BWMS)
- Незапрошенные приложения
- Истории клиентов