Paano ang fracturing hose address high-pressure pulsation at panginginig ng boses?

Sa mga operasyon ng bali, Fracturing hoses Kailangang makatiis ng mataas na presyon ng pulso (pagbabagu-bago ng presyon) at mekanikal na panginginig ng boses, na nagdudulot ng matinding hinihingi sa kanilang istruktura na disenyo at mga materyal na katangian. Nasa ibaba ang mga pangunahing mekanismo kung saan tinutugunan ng mga fracturing hoses ang mga hamong ito:

1. Disenyo ng Layer ng Pagpapatibay: Pagsipsip ng pagbabagu -bago ng presyon at enerhiya ng panginginig ng boses
   Mataas na lakas na bakal na wire braid layer
   Ang layer ng bakal na wire ng bakal ay nagsisilbi bilang pangunahing istraktura ng presyon ng hose, na gumagamit ng multi-layer cross-braiding (e.g., 4 o 6 na layer) upang makabuo ng isang "mesh skeleton" na pantay na namamahagi ng mataas na presyon sa buong pader ng medyas, na binabawasan ang mga naisalokal na konsentrasyon ng stress.
   Analogy: Katulad sa mga pampalakas na bar sa pinalakas na kongkreto, ang bakal na wire ng bakal ay kumikilos bilang rebar, habang ang goma layer ay gumagana bilang kongkreto, sama -samang paglaban sa presyon.
   Aramid Fiber Reinforcement Layer (Opsyonal)
   Nag-aalok ang mga fibers ng Aramid (hal.
   Bentahe: mas magaan kaysa sa kawad ng bakal, na angkop para sa mga application na sensitibo sa timbang.

2. Disenyo ng Coupling: Pagbabawas ng konsentrasyon ng stress at mga panganib sa pagtagas
Integral na pagkabit
Ang pagkabit ay hinuhubog sa katawan ng medyas sa pamamagitan ng bulkanisasyon, tinanggal ang mga isyu sa pag -loosening ng bolt na nauugnay sa tradisyonal na mga koneksyon na flanged.
Prinsipyo: Ang integral na istraktura na direktang naglilipat ng presyon sa layer ng bakal na wire ng bakal, na binabawasan ang konsentrasyon ng stress sa pagkabit.
Pagkabilang ng panginginig ng boses
Isinasama ang nababanat na buffer pad (hal., Goma o polyurethane) sa loob ng pagkabit upang sumipsip ng enerhiya ng panginginig ng boses at maiwasan ang pagkapagod ng metal.
Application: Karaniwang ginagamit sa mga koneksyon sa kagamitan sa pumping-intensive na boses.

3. Pagpili ng materyal na goma: pagbabalanse ng kakayahang umangkop at paglaban sa pagsusuot
Panloob na liner
Gumagamit ng hydrogenated nitrile goma (HNBR) o thermoplastic polyurethane (TPU), na nag-aalok ng mataas na nababanat na modulus at magsuot ng paglaban upang mapaglabanan ang pag-abrasion mula sa mga buhangin na fracturing fluid.
Pag -aaral ng Kaso: Ang mga panloob na liner ng TPU ay nagbabawas ng mga rate ng pagsusuot ng 50% kumpara sa tradisyonal na goma ng NBR sa ilalim ng alitan ng butil ng buhangin.
Panlabas na takip
Gumagamit ng chloroprene goma (CR) o nitrile goma (NBR), na nagbibigay ng paglaban sa panahon at mga katangian ng anti-pagtanda upang maiwasan ang pag-crack mula sa pagkakalantad ng UV at osono.

4. Dinamikong Pagsubok at Pag -validation: Tinitiyak ang kahabaan ng hose
Pagsubok sa pulsasyon ng presyon
Simulate ang pagbabagu-bago ng presyon ng real-world (hal.
Pamantayan: Ang mga pagtutukoy ng API 7K ay nangangailangan ng mga hose na pumasa ng hindi bababa sa 100,000 mga pagsubok sa siklo ng presyon.
Pagsubok sa Vibration
Ang pag -mount ng medyas sa isang talahanayan ng panginginig ng boses, na nag -aaplay ng mga vertical/pahalang na panginginig ng boses upang masuri ang pagganap ng pagbubuklod ng mga pagkabit at mga katawan ng medyas.
Metric: Saklaw ng dalas ng panginginig ng boses karaniwang 5-50 Hz, pagpabilis na hindi hihigit sa 10g.

5. Real-World Halimbawa: Application ng fracturing hose sa isang shale gas na rin
Mga Kondisyon ng Operating: Fracturing fluid flow rate ng 200 bbl/min, presyon ng 10,000 psi, at nilalaman ng buhangin na 10%.
Solusyon:
Nagpatibay ng isang 6-layer na bakal na wire braid aramid fiber composite pampalakas na layer.
Gumagamit ng TPU panloob na liner at CR panlabas na takip.
Nagtatampok ang pagkabit ng isang mahalagang disenyo na may isang pad ng buffer pad.
Kinalabasan: Ang hose ay nagpapatakbo ng patuloy na para sa 100 oras nang walang pagtagas, na may pagkabit na pag -aalis sa ilalim ng pagsubok sa panginginig ng boses na sumusukat ng mas mababa sa 0.5 mm.