5.3 Клапаны

Клапаны скважинных насосов в большинстве случаев выполнены в виде шариковых клапанов.

В зависимости от откачиваемой среды применяются клапаны из различных комбинаций материалов, различных классов твердости и различных конструкций.

5.3.1 Корпуса клапанов

По виду исполнения различают „открытые” (рисунок 10, a; 10, в) и „закрытые” корпуса (рисунок 10, б).

„Открытый” корпус обозначает, что жидкость всасывается в открытый сбоку корпус и затем вытекает через эти же отверстия, в то время как при „закрытом” корпусе жидкость выходит из корпуса не сбоку, а сверху. Корпуса клапанов стандартного исполнения изготовляются цельнометаллическими; для абразивных условий эксплуатации имеются резиновые направляющие шарика или коррозионностойкие вставки.

Все детали изготовлены из коррозионностойкой легированной стали. Сменная вставка подвергается специальной термической обработке, благодаря чему ее срок службы удлиняется.

5.3.2 Седла клапанов и шарики

На рисунке 11 представлены основные виды исполнения седла клапана. Применяемые ранее седла с ребрами теперь заменены седлами АНИ с гладкими кольцами.

Седла еще различают по диаметру шарика:

• седла с нормальным диаметром шарика;

• седла с уменьшенным диаметром шарика.

Седла с гладкими кольцами и уменьшенным диаметром шарика применяются преимущественно во вставных корпусах клапанов; в некоторых случаях такие седла применяются также в клапанах традицион­ного исполнения для повышения пропускной способности клапана. Седла с ребрами могут быть поставлены также со вставками из карбида вольфрама с обеих сторон.

Практика показала, что различные материалы седел и шариков, а также их комбинации обеспечивают оптимальный срок службы в любых условиях эксплуатации.

Материал, применяемый для изготовления седел клапанов, выбирается на основе долголетнего опыта в области разработки и производства коррозионностойких специальных сплавов со специальной термо­обработкой и твердых металлов „BOHLERIT” (вольфрам-карбидных сплавов). Каждое отдельное седло перед поставкой подвергается заключительным гидравлическим испытаниям и испытаниям в вакууме.

5.4 Крепление штанговых скважинных насосов

Смонтированный на насосных штангах вставной насос вводится в НКТ и устанавливается в предусмо­тренной для этой цели гильзе колонны насосно-компрессорных труб.

Применяются крепления следующих типов, состоящие из посадочного элемента (на корпусе насоса) и гильз, относящихся к колонне НКТ – так называемого башмака:

1. крепление манжетами;

2. крепление механического типа;

3. комбинированное крепление фрикционным кольцом и манжетами;

4. комбинированное крепление фрикционным кольцом и механическим замком;

5. комбинированное крепление манжетного и механического типа.

5.4.1 Крепление извлекаемых всасывающих клапанов в трубных насосах

Посадка и извлечение всасывающих клапанов трубных насосов осуществляется при помощи насосных штанг и байонетного соединения на плунжере (рисунок 12).

П о виду крепления всасывающего клапана трубных насосов различают:

• механическое крепление

Механический замок передает удерживаю­щие силы насоса за счет силового и гео­метрического замыкания.

Всасывающий клапан, оснащенный многосекционной или односекционной оправкой, сидит в конической расточке в верхней части якорного башмака, причем пружинящие пальцы нижней части оправки, заскакиваю­щие в расточку нижней части якорного башмака, удерживают всасывающий клапан в нужном положении.

Конструкция и принцип действия механического замка трубного насоса соответствуют конструкции и принципу действия нижнего механического замка вставного насоса.

• манжетное крепление

Две манжеты, смонтированные на якорной оправке, фиксируют всасывающий клапан в якорном башмаке. Для извлечения всасы­вающего клапана в комплекте с замком через цилиндр насоса (или втулки) на­ружный диаметр манжет меньше номиналь­ного диаметра плунжера.