Bei der Erschließung von Ölfeldern sind Pumpen als Schlüsselausrüstung für die Förderung von Medien mit hohem {{0}Druck, hoher -Viskosität, Sand- und korrosiven Medien für ihre Herstellungsqualität stark auf den wissenschaftlichen und präzisen Formprozess angewiesen. Der Formprozess bestimmt nicht nur die Maßgenauigkeit des Pumpenkörpers und der Strömungskomponenten sowie die Glätte der internen Strömungskanäle, sondern beeinflusst auch direkt dessen mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer und spielt daher eine entscheidende Rolle bei Design und Produktion.
Das Formen von Ölfeldpumpen umfasst typischerweise die Rohlingsvorbereitung, Bearbeitung, Schweißmontage und Oberflächenbehandlung. Die Rohlingsvorbereitung kann je nach Material und Gefüge durch Gießen, Schmieden oder Pulvermetallurgie erfolgen. Für Komponenten mit komplexen Formen und großen Produktionsserien, wie etwa Pumpengehäuse und Laufräder, wird häufig Sandguss oder Präzisionsguss verwendet. Beschichteter Sandguss kann die Maßgenauigkeit deutlich verbessern und die Nachbearbeitung reduzieren. Hochfeste, verschleißfeste Teile wie Laufräder werden häufig geschmiedet, um eine feine Kornstruktur und eine hervorragende mechanische Festigkeit zu erzielen. In den letzten Jahren wurden Feinguss und Metallformguss nach und nach vorangetrieben, um die Anforderungen an die endkonturnahe Form komplexer Strömungskanäle zu erfüllen und die Bearbeitungszugaben zu reduzieren und gleichzeitig die Festigkeit sicherzustellen.
Die maschinelle Bearbeitung ist ein zentraler Schritt zur Gewährleistung der Präzision und Oberflächenqualität von Pumpenteilen. Drehen, Fräsen, Bohren und der Einsatz von CNC-Bearbeitungszentren stellen sicher, dass das Laufradprofil, die Kontur des Pumpenhohlraums und die Dichtfläche den Designanforderungen entsprechen. Bei hochpräzisen Strömungskanälen reduziert die 5-{3}Achsenbearbeitung Fehler bei der Mehrfachaufspannung und verbessert die Konsistenz der hydraulischen Leistung. Eine strikte Kontrolle der Maßtoleranzen und der Oberflächenrauheit ist während der Bearbeitung von entscheidender Bedeutung, um Wirbelströme und lokalen Verschleiß durch mikroskopische Unebenheiten zu verhindern.
Besonders kritisch sind Schweißprozesse bei großen Pumpenkörpern oder geteilten Strukturen. Die Verwendung von Schweißstäben mit niedrigem-Wasserstoffgehalt oder gas-geschütztem Schweißen verringert die Neigung zu Schweißrissen, und eine Wärmebehandlung nach dem-Schweißen beseitigt Restspannungen und verbessert die Zähigkeit. Bei korrosionsbeständigen Pumpenkörpern muss beim Schweißen unterschiedlicher Metalle auf eine mögliche Anpassung geachtet werden, um galvanische Korrosion zu verhindern.
Die Oberflächenbehandlung ist ein wichtiger Prozess zur Verbesserung der Korrosions- und Verschleißfestigkeit von Ölfeldpumpen. Zu den gängigen Methoden gehören das Aufsprühen von Korrosionsschutzbeschichtungen, die stromlose Vernickelung, das Auftragschweißen von Hartlegierungen und Keramikbeschichtungen. Durch Sprühen kann auf komplexen Oberflächen eine gleichmäßige Barriere gebildet werden, während Auftragsschweißen hohe Härte und Bindungsfestigkeit kombiniert und sich daher für stark abrasive Bedingungen eignet. Das Auftragen einer Beschichtung erfordert eine strenge Kontrolle der Dicke und Haftung, und ihre Integrität muss durch zerstörungsfreie Prüfungen überprüft werden.
Jede Phase des Formprozesses erfordert eine strenge Qualitätsprüfung, einschließlich Maßprüfung, zerstörungsfreier Prüfung, hydrostatischer Prüfung und hydraulischer Strömungskanalprüfung, um sicherzustellen, dass das fertige Produkt die strengen Betriebsanforderungen des Ölfelds erfüllt. Durch die optimierte synergetische Anwendung von Rohlingsformung, Präzisionsbearbeitung und Oberflächenverstärkungstechnologien können Ölfeldpumpen einen langfristig stabilen Betrieb in komplexen Umgebungen aufrechterhalten und so eine robuste Ausrüstungsunterstützung für die Öl- und Gasförderung bieten.