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1. 制作背景

小瓦油田の超重質油の場合、使用されるポンプユニットは採掘用です。上昇インパルスの場合、ヘッド懸架点がオイルロッドを持ち上げる必要があります。吸引機がカラムを下降するとき、ポンプがポンプ運転中は液柱が上昇しないため、ドンキーヘッドの状態が変わります。下降ストロークでは、機関車は自重の作用で役割を果たし、作業プロセスで役割を果たし、その役割を果たし、その役割を果たし、その役割を果たし、タンカーの自重の作用で役割を果たし、作業プロセスで役割を果たし、タンカーでは役割を果たさず、バランスが取れません。ポンププロセスでの手動作業では、ポンプユニットのアンバランスを区別しません。

2. ポンプユニットの不均衡による危険性

その時ホイールウェイトバランスが崩れると、次のような危険が生じます。
(1)モーターの効率と寿命を低下させる。負荷が不均一なため、電動機は上昇行程で大きな負荷を負担し、ポンプユニットは下降行程で電動機と一緒に作動するため、電力の無駄が生じ、電動機の効率と寿命が低下します。
(2)ポンプユニットの寿命を縮める。負荷が不均一なため、クランクの1回転中に負荷が急激に大きくなったり小さくなったりし、ポンプユニットが激しく振動してポンプユニットの寿命が短くなる。
(3)ポンプユニットとポンプの正常な動作に影響を与える。負荷が不均一なため、クランクの回転速度の均一性が損なわれ、ロバの頭が均等に上下に振れなくなり、ポンプユニットとポンプの正常な動作に影響を与える。
このため、ポンプユニットのアンバランスによって引き起こされる問題から、ポンプユニットの調整とバランス調整は、石油生産操業区域の日常的な生産作業において、より頻繁に行われる作業となっています。各油井は、年に1回または2回、調整とバランス調整を行う必要があります。統計によると、2015年には、操業区域における1か月あたりの平均バランス調整回数は、15~20回に達しました。現在のバランス調整の状況では、長時間の停止時間が必要となり、重質油井に大きな影響を与え、液滴の落下や流出、油井の固着などを引き起こしやすくなっています。したがって、ポンプユニットのバランス調整時間を短縮できる装置の開発が急務となっています。

3. 解決策

現在、ポンプユニットのバランスウェイトの調整は、ブレーキを使用してクランクを水平位置に調整し、工具を使用してバランスウェイトを所定の位置に移動させることで行っています(図1)。クランクを水平位置にする理由は、バランスウェイトの垂直方向はバランスウェイトの重量とクランクによるバランスウェイトへの支持力のみに影響され、水平方向には力が加わらず、静止状態となるためです。このとき、外部の力を用いてバランスブロックを所定の位置まで押し込むことで、最も省力化を実現しています。
ポンプユニットのクランクの位置を考慮すると、バランスウェイトの操作位置を調整するために選択できるのは水平位置と横位置のみです。比較分析(表2)の結果、操作装置は水平位置を採用することが決定されました。固定位置をクランク平面と決定した後、固定方法を分析します。市販の固定方法とクランクの実際の状況を理解することで、移動装置の固定方法としてはねじ接続とクランプ接続しか選択できないことがわかっています。調査と議論の後、固定方法の長所と短所を比較分析しました(表4)。案の比較分析が完了した後、最終的な固定方法としてねじ接続を選択しました。移動装置の操作位置を水平位置に、固定位置をクランク平面に選択した後、移動装置とバランスウェイトの接触面を選択する必要があります。バランスブロック自体の特性により、バランスブロックの側面が接触面となり、移動装置は点接触と面接触のみが可能です。

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4. コンポーネントの統合

モバイルデバイスの構成要素とその統合効果を以下の図に示す。

粘着式重り繰り返し上下運動が伝動ギアの反時計回り回転に変換され、主歯と補助歯のロックピンが制限されて歯付きベルトが伸び、「拡張と締め付け」の目的が達成される(図3)。2016年9月、和芝ステーションの2115C井と2419井でバランス調整操作実験が行われた。これら2つの井戸でバランスブロックの位置を調整する設置テストには、それぞれ2分と2.5分かかった(表9)。
2つの井戸の設置効果(図4)から、この装置が現場の生産要件を完全に満たし、調整とバランス調整の操作が柔軟かつ迅速で、時間と労力を節約できることがわかります。生産管理における作業エリアの要件:重油井の生産パラメータが大きく変化するため、負荷と電流の変化に応じてポンプユニットを適時に調整およびバランス調整する必要があります。この装置の設置は、従業員の操作を容易にし、労働強度を軽減します。ポータブルオイルポンプユニットバランスウェイトモバイル装置は、安全で信頼性が高く、操作が簡単で、サイズが小さく、重量が軽く、持ち運びが便利で、用途が広く、製造コストが低いです。
試験が成功した後、チームは第8油田生産チームで普及・適用活動を行った。2016年9月から10月にかけて、5つの油井でバランス調整作業が実施され、平均21.5分で完了し、期待通りの理想的な効果を達成した。

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5.結論

(1)この装置は従業員の労働強度を軽減し、坑口作業の安全性を向上させる。
(2)ポンプユニットのメンテナンスを強化し、潜在的な危険を発見し、異常要因を適時に排除して、ポンプユニットが最適な作業条件下で稼働できるようにする。
(3)この装置は、合理的な設計、簡単な製造、信頼性の高い動作、便利な現場操作、低投資、高い安全性といった利点を有しており、継続的な普及と応用に値する。


投稿日時:2022年10月13日
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