Как переделать насос НБ32 или НБ50 на шаровые клапаны

     Тарельчатые клапаны НБ50 часто изнашиваются и требуют регулярной замены всего набора: клапан, тарель, уплотнение, седло. Низкая долговечность заложена в самой конструкции.

     Более надёжным и простым решением являются шаровые клапаны. Их использование не снижает характеристики насоса, но увеличивает наработку и снижает затраты почти в 2 раза.

Зачем менять тарельчатые клапаны?

     Тарельчатый клапан бурового насоса НБ50 (НБ32) является одним из самых нагруженных элементов. Быстрый его износ определяется постоянным воздействием абразивных частиц, содержащихся в буровом растворе. Части клапана двигаются относительно друг друга под постоянным давлением и в присутствии большого количества абразива. Их открывание и закрывание сопровождается резким разгоном и торможением в рабочей среде, поэтому быстрый износ в данном случае — нормальное явление.
     Износу подвергаются уплотнения клапана НБ32.02.105, теряют упругость пружины 11Г-3-17А, стираются потоком и трением сами тарели клапанов К2А.01.00.000 и сёдла К2А.00.00.001. Конструкция постепенно теряет герметичность, что сказывается на характеристиках насоса, а при отказе клапана повышается вероятность аварии в скважине.

     Постоянные затраты на то, чтобы купить комплект тарельчатых клапанов и частая их замена сильно снижают эффективность буровых работ. 

Более рациональной и простой альтернативой являются шаровые клапаны.

Чем отличается конструкция шарового клапана от тарельчатого?

     Шаровый клапан состоит из седла и шара.

     Седло клапана Седло клапана под шар представляет собой усеченный конус с воронкообразной выемкой под шар в широкой его части. Посадочные размеры и конусность в точности совпадают с размерами седла тарельчатого клапана К2А.00.00.001. В центральной части седла выполнено отверстие для прохождения бурового раствора.

     В качестве клапана используется шар диаметром 50 мм. Вес шара и его диаметр идеально выполняют функцию открытия и закрытия клапана. Шар перекрывает отверстие собственным весом и не даёт возможности перетоку бурового раствора между полостями с высоким и низким давлением. Вес шара позволяет «продавить» частицы шлама, которые могут оставаться в месте сопряжения с седлом в процессе открытия или закрытия клапана.

     Увеличенная наработка до замены седла, по сравнению с тарельчатыми клапанами, обусловлена дополнительным явлением: в процессе эксплуатации шар постепенно набивает себе «гнездо» в седле, что не снижает со временем характеристики насоса, а наоборот, сохраняет. "Гнездо" образовывается при длительной эксплуатации за счет различной механической прочности материалов:

• Шар изготовлен из стали ШХ-15 (высокая твёрдость, устойчивость к истиранию, стойкость к высоким ударным нагрузкам)
• Материал седла – сталь 40Х (легированная, с объемной термообработкой до высокой твёрдости, позволяющей максимально снизить абразивный износ)

     У шаров диаметром 50 мм есть один незначительный недостаток: из-за небольшого содержания в химическом составе такого важного элемента, как хром, он подвержен коррозии при воздействии влаги, однако этот процесс происходит не очень быстро благодаря другим легирующим компонентам. В зависимости от интенсивности буровых работ, одного шара может хватить на несколько сезонов.

Что нужно для переделки насоса НБ50 под шаровые клапаны?

     Для переделки клапанов под шар требуется выполнить всего одну простую доработку крышки клапана НБ32.02.002.

Шаровый клапан бурового насоса НБ50 в сборе

      Очевидно, что шар необходимо ограничить в перемещении в полости гидравлического блока таким образом, чтобы при транспортировке и при работе он не смещался с пространства над седлом.

     Для этого используют несколько вариантов решений:

1. К крышке клапана НБ32.02.002 приваривается подходящий по диаметру отрезок трубы, в котором выполняются «окна» для прохождения бурового раствора. Чем окна больше – тем лучше. Толщина трубы – в пределах 3-5 мм, какая есть в наличии. Диаметр отверстий – от 30-35 мм, на усмотрение, в зависимости от диаметра и высоты отрезка трубы. Можно просверлить отверстия разных диаметров. Главное требование - минимизировать сопротивление потоку бурового раствора и ограничить шар 50 мм в рабочей зоне. Если нет сверла большого диаметра, «окна» можно изготовить с помощью «болгарки» (УШМ), которая имеется у каждой буровой бригады. Форма отверстий – круглые, квадратные, прямоугольные – значения не имеет. 
2. В качестве ограничителя шара можно использовать старое, изношенное седло шарового клапана, которое приваривается обратной стороной к крышке клапана НБ32.02.002
3. Демонтированное седло тарельчатого клапана также можно использовать для ограничения подвижности шара, приварив его к крышке клапана, но в этом случае необходимо убедиться, что его высоты будет достаточно.
4. Пружина большого диаметра (до 90 мм), изготовленная из умеренно толстой проволоки, которая помещается между седлом и крышкой клапана, также может быть использована в качестве ограничителя шара. В этом случае не придётся даже применять сварочный аппарат. Однако, этот метод не получил большого распространения из-за того, что подобные пружины встречаются очень редко.

     Из-за простоты и дешевизны переделки, мы не держим на складе готовых крышек с приваренными ограничителями шара. Многолетний опыт показал, что переделку насоса под шаровые клапаны буровые мастера бурут«на себя и для себя» в 99% случаев.

Переделка крышки шарового клапана бурового насоса НБ50

      Таким образом, замена «заводского» тарельчатого клапана на шаровый клапан образуют простую, дешёвую и надежную конструкцию нагнетательного клапана буровых насосов НБ-32 (НБ-50).

     В отличие от клапана К2А.01.00.000 с седлом К2А.00.00.001 здесь нет быстроизнашиваемых резиновых уплотнений, а срок службы износившегося седла под шар можно продлить обычной проточкой.

     Использование седла в паре с шаром обеспечивает подачу промывочной жидкости даже при попадании твердых инородных тел.
Переделка бурового насоса НБ50 под шаровые клапаны занимает минимум времени, доступна любому буровику, для этого не требуется специализированной мастерской.

     Запчасти к буровым насосам НБ32 и НБ50 можно купить в разделе "Запчасти к НБ32 и НБ50" с доставкой по России. Можно сразу оформить заказ в интеренет-магазине. В этом случае наш сотрудник созвонится с Вами в течение часа или в первый рабочий день после выходных, если заказ оформлен в нерабочие дни.