เหตุใดแรงดันขาออกของปั๊มโคลนจึงลดลงระหว่างการทำงานต่อเนื่อง

แรงดันด้านจ่ายของปั๊มโคลนที่ค่อย ๆ ลดลง ไม่ได้หมายความโดยอัตโนมัติว่าปั๊มเสีย ในปั๊มโคลนแบบลูกสูบ แรงดันสะท้อนถึงความต้านทานที่ของไหลที่จ่ายออกไปพบระหว่างการไหล ดังนั้น ค่าที่ลดลงอาจบ่งชี้ว่าปริมาณการจ่ายของปั๊มลดลง ความต้านทานไฮดรอลิกลดลง เกิดการรั่ว หรือสัญญาณแรงดันไม่แม่นยำ การแยกแยะที่มีประโยชน์ที่สุดคือดูว่าแรงดันลดลงในขณะที่ความเร็วจริงของปั๊มและอัตราการไหลที่จ่ายออกมายังคงที่หรือไม่

เมื่อพิจารณาว่าความขัดข้องที่พบบ่อยของปั๊มโคลนระหว่างการเดินเครื่องต่อเนื่องมีอะไรบ้าง ควรให้ความสำคัญกับการขาดแคลนของไหลด้านดูด วาล์วสึกหรอ การรั่วที่ลูกสูบ และความเสียหายของไลเนอร์ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงของน้ำยาเจาะ วาล์วบายพาสที่เปิดอยู่ หรือการชะล้างจนเกิดความเสียหายในระบบปลายทาง อาจทำให้เกิดอาการคล้ายกันได้ การเพิ่มความเร็วปั๊มก่อนหาสาเหตุอาจทำให้การเกิดคาวิเทชันรุนแรงขึ้น เร่งการสึกหรอ หรือบดบังการรั่วที่กำลังพัฒนา

ตรวจสอบว่าเกิดอะไรเปลี่ยนแปลงไปพร้อมกับแรงดัน

เปรียบเทียบสภาวะปัจจุบันกับช่วงการทำงานที่เสถียรครั้งล่าสุด ได้แก่ จำนวนสโตรกจริงต่อนาที แรงดันด้านจ่าย แรงดันด้านดูด อุณหภูมิโคลน ความหนาแน่น รีโอโลยี ระดับในถัง และตัวบ่งชี้การไหล บันทึกการเปลี่ยนแปลงของการจัดชุดปั๊ม ความลึกในการเจาะ การเคลื่อนที่ของท่อ การจัดวางหัวฉีด หรือตำแหน่งวาล์ว การเปรียบเทียบจะมีความหมายก็ต่อเมื่อสภาวะการทำงานใกล้เคียงกันมากพอ

จำนวนสโตรกเพียงอย่างเดียวไม่ได้ยืนยันว่าปั๊มจ่ายปริมาตรได้ตามที่ควร ปริมาณจ่ายตามทฤษฎีขึ้นอยู่กับปริมาตรแทนที่และความเร็ว ส่วนปริมาณจ่ายจริงยังขึ้นอยู่กับความสามารถในการเติมของเหลวเข้ากระบอกสูบได้เต็มเพียงใด และวาล์วกับซีลป้องกันการรั่วได้มีประสิทธิภาพเพียงใด ปั๊มอาจรักษาอัตราสโตรกไว้ได้ แต่จ่ายโคลนได้น้อยลง

หากมี ให้ใช้การแสดงค่าแรงดันจากแหล่งอิสระ จุดต่อวัดแรงดันที่อุดตันหรือทรานสดิวเซอร์ที่ขัดข้องอาจทำให้อาการคล้ายอุปกรณ์เสื่อมสภาพ ห้ามคลายข้อต่อเกจหรือเปิดจุดต่อวัดแรงดันให้โล่งขณะที่ระบบยังมีแรงดัน

ตรวจสอบว่าปั๊มได้รับของไหลเข้าทางด้านดูดไม่เพียงพอหรือไม่

ปัญหาด้านดูดอาจค่อย ๆ เกิดขึ้นระหว่างการเดินเครื่องที่ดูเหมือนปกติ ตะแกรงกรองอาจมีของแข็งสะสม ระดับในถังลดลง ตะกอนที่ตกค้างอุดกั้นทางออก หรือท่อดูดเสียรูป หากติดตั้งปั๊มป้อน การลดลงของแรงดันป้อนก็อาจจำกัดการเติมของเหลวในกระบอกสูบได้เช่นกัน

ตรวจสอบตัวบ่งชี้และสภาวะภายนอกที่เข้าถึงได้ ได้แก่ ระดับในถัง ตำแหน่งวาล์วดูด สภาพท่อ การทำงานของปั๊มป้อน และแนวโน้มแรงดันด้านดูด ระดับในถังที่ต่ำอาจทำให้เกิดวอร์เท็กซ์และดูดอากาศเข้าได้ แม้ทางเข้าจะยังไม่พ้นระดับของเหลว ข้อต่อด้านดูดที่รั่วอาจดูดอากาศเข้าโดยไม่มีโคลนรั่วออกมาให้เห็นชัดเจน

การเติมของเหลวไม่เต็มทำให้ปริมาตรที่จ่ายออกมาลดลง คาวิเทชันเกิดขึ้นเมื่อแรงดันเฉพาะจุดต่ำพอจนเกิดโพรงไอ ส่วนอากาศหรือก๊าซที่ปะปนอยู่ก็อาจทำให้การจ่ายไม่เสถียรในลักษณะคล้ายกัน แต่ไม่ใช่กลไกเดียวกัน ทั้งสองกรณีอาจทำให้แรงดันผันผวนและเกิดการสั่นสะเทือน ดังนั้น เสียงเพียงอย่างเดียวจึงไม่ใช่วิธีวินิจฉัยที่เชื่อถือได้

ข้อจำกัดอาจเห็นได้ชัดขึ้นเมื่อใช้อัตราสโตรกสูงขึ้น เพราะทางเข้าจ่ายของไหลได้ไม่ทันตามอัตราการไหลที่ต้องการ หากขั้นตอนการปฏิบัติงานอนุญาต การลดความเร็วลงอย่างควบคุมได้อาจช่วยตรวจสอบว่าความไม่เสถียรเกี่ยวข้องกับระบบดูดหรือไม่ แต่นี่ไม่ใช่การซ่อมแซม เพราะยังต้องแก้ไขสิ่งอุดกั้น แรงดันป้อนที่ไม่เพียงพอ หรือทางที่อากาศรั่วเข้า

สังเกตการรั่วที่ส่วนปลายของไหลซึ่งค่อย ๆ เพิ่มขึ้น

หากสภาวะด้านดูดและความเร็วจริงของปั๊มคงที่ ปริมาณจ่ายที่ลดลงจะชี้ไปที่ส่วนปลายของไหลมากขึ้น ของแข็งที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและภาระซ้ำ ๆ อาจทำให้พื้นผิวซีลของวาล์ว ลูกสูบ และไลเนอร์เสียหาย การรั่วจะทำให้ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรลดลง แม้ส่วนกำลังของปั๊มยังคงทำงานครบทุกสโตรก

วาล์วปิดผนึกได้ไม่สนิทอีกต่อไป

อินเสิร์ตวาล์วที่เสียหาย บ่าวาล์วที่สึกกร่อน สปริงหัก หรือเศษสิ่งสกปรกที่ติดค้าง อาจทำให้วาล์วปิดไม่สนิท การรั่วที่วาล์วด้านจ่ายทำให้โคลนที่มีแรงดันไหลย้อนกลับเข้าไปในกระบอกสูบ ส่วนการรั่วที่วาล์วด้านดูดอาจทำให้โคลนที่ถูกดันออกไหลย้อนกลับไปทางด้านดูด ทั้งสองกรณีลดปริมาณการจ่ายที่ใช้งานได้ และอาจทำให้รูปคลื่นแรงดันไม่สม่ำเสมอ

การเปลี่ยนแปลงของการเต้นเป็นจังหวะหรือเสียงเคาะช่วยสนับสนุนการวินิจฉัยนี้ แต่ไม่สามารถระบุวาล์วตัวใดตัวหนึ่งได้อย่างแน่ชัด ปัญหาของแดมเปอร์ลดการเต้นของแรงดันก็อาจเพิ่มความผันผวนของแรงดัน โดยไม่ทำให้ปริมาณจ่ายเฉลี่ยลดลงในลักษณะเดียวกัน การตรวจสอบวาล์วต้องหยุดเครื่อง แยกอุปกรณ์ออกจากระบบ และยืนยันว่าระบายแรงดันหมดแล้ว

การสึกหรอของลูกสูบและไลเนอร์

ซีลลูกสูบที่สึกหรอหรือพื้นผิวไลเนอร์ที่เสียหายทำให้โคลนไหลผ่านลูกสูบได้ การรั่วอาจเด่นชัดขึ้นเมื่อชิ้นส่วนร้อนขึ้น ขณะที่การระบายความร้อนหรือล้างลูกสูบไม่เพียงพอ—หากมีติดตั้ง—อาจเร่งความเสียหายได้ ตรวจสอบระบบระบายความร้อนหรือล้างตามข้อกำหนดว่ามีอัตราการไหลและสภาพถูกต้อง

การรั่วที่ผิดปกติอาจมองเห็นได้ที่จุดระบายที่กำหนดไว้หรือบริเวณไลเนอร์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบปั๊ม ให้สังเกตจากตำแหน่งที่ปลอดภัยและติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไว้ ห้ามเข้าใกล้จุดที่สงสัยว่ามีการรั่วแรงดันสูงเพื่อใช้มือคลำหา หากจำเป็นต้องถอดชิ้นส่วน ให้ตรวจสอบลูกสูบและไลเนอร์ร่วมกัน การเปลี่ยนซีลโดยไม่แก้ไขปัญหาไลเนอร์ที่เป็นรอยหรือสึกหรอเกินกำหนด อาจทำให้สาเหตุที่แท้จริงยังคงอยู่

แยกผลจากการเปลี่ยนแปลงของโคลนออกจากการเสื่อมสภาพของปั๊ม

อุณหภูมิและรีโอโลยีของโคลนมีผลต่อแรงดันหมุนเวียน หากการอุ่นขึ้นหรือการปรับสภาพทำให้ความหนืดหรือความเค้นครากลดลง แรงดันก็อาจลดลงได้แม้อัตราการไหลที่จ่ายออกมาคงเดิม การเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นก็มีผลต่อระบบเช่นกัน แต่ค่าแรงดันที่อ่านได้จากผิวดินเพียงอย่างเดียวไม่สามารถระบุได้ว่าคุณสมบัติของของไหลเปลี่ยนแปลงไปในด้านใด

เปรียบเทียบค่าที่วัดได้จากตัวอย่างโคลนกับแนวโน้มแรงดัน แทนที่จะสันนิษฐานว่าการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปทุกกรณีเกิดจากการสึกหรอทางกล ควรแยกแรงดันขณะหมุนเวียนออกจากแรงดันไฮโดรสแตติกให้ชัดเจน ค่าแรงดันด้านจ่ายที่ลดลงเพียงอย่างเดียวไม่ได้บ่งชี้ว่าความหนาแน่นของโคลนลดลง

การเปลี่ยนแปลงของของไหลอาจทำให้การเติมของเหลวในปั๊มด้อยลงด้วย ความหนืดที่สูงขึ้นจะเพิ่มการสูญเสียแรงดันด้านทางเข้า ขณะที่โคลนที่ปนเปื้อนก๊าซทำให้การจ่ายไม่สม่ำเสมอมากขึ้น ดังนั้น แรงดันที่ลดลงจากสาเหตุเกี่ยวกับโคลนอาจหมายถึงความต้านทานด้านปลายทางลดลง หรือปริมาณจ่ายของปั๊มลดลงก็ได้ ข้อมูลการไหลและสภาวะด้านดูดช่วยแยกกลไกทั้งสองออกจากกัน

อย่ามองข้ามบายพาสและการชะล้างจนเกิดความเสียหายในระบบปลายทาง

วาล์วบายพาส อุปกรณ์ระบายแรงดัน หรือจุดต่อในแมนิโฟลด์อาจเบี่ยงการไหลออกจากเส้นทางหมุนเวียนที่กำหนด ตรวจสอบตำแหน่งวาล์วและตัวบ่งชี้เส้นทางไหลกลับที่มีอยู่ โดยเทียบกับการจัดชุดระบบที่ได้รับอนุมัติ หากอุปกรณ์ระบายแรงดันรั่วที่แรงดันต่ำกว่าค่าทำงานที่กำหนด ต้องตรวจสอบหาสาเหตุ ไม่ใช่ปรับอุปกรณ์เพียงเพื่อให้ค่าบนเกจกลับมา

หากความเร็วปั๊มและปริมาณจ่ายยังคงที่ แต่แรงดันลดลงอย่างไม่คาดคิด ให้ตรวจสอบความสมบูรณ์ของระบบปลายทาง การรั่วของท่อบนผิวดิน การชะล้างจนเกิดความเสียหายในก้านสว่าน หรือการเปลี่ยนแปลงของสภาพหัวฉีด อาจทำให้ความต้านทานลดลง ในการปฏิบัติงานเจาะ ความสำคัญของอาการขึ้นอยู่กับแนวโน้มแรงดัน อัตราการไหลกลับ ปริมาตรในบ่อพัก และกิจกรรมที่กำลังดำเนินอยู่

แรงดันที่ลดลงโดยไม่ทราบสาเหตุร่วมกับการไหลกลับหรือการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรในบ่อพักที่ผิดปกติ ต้องดำเนินการตามขั้นตอนการเจาะและควบคุมหลุมของสถานที่นั้น ห้ามแก้ปัญหาปั๊มต่อไปโดยแยกจากระบบ หรือเพิ่มความเร็วเพียงเพื่อให้แรงดันกลับไปอยู่ที่ค่าเดิม การชะล้างจนเกิดความเสียหายที่กำลังพัฒนาอาจขยายใหญ่ขึ้นขณะที่อุปกรณ์ยังทำงานอยู่

ยืนยันผลการซ่อมภายใต้สภาวะควบคุม

ให้หยุดเครื่องหรือยกระดับการแจ้งเหตุโดยเร็ว เมื่อแรงดันสูญเสียร่วมกับการรั่วแรงดันสูงที่มองเห็นได้ เสียงเคาะรุนแรง ความร้อนสูงเกินไป การสั่นสะเทือนที่แย่ลง หรือตัวบ่งชี้หลุมผิดปกติ ก่อนเปิดส่วนปลายของไหลหรือระบบดูด ให้แยกอุปกรณ์ออกจากระบบ ใช้ขั้นตอนล็อกเอาต์/แท็กเอาต์ และยืนยันว่าปลดปล่อยแรงดันที่ตกค้างแล้ว แดมเปอร์ลดการเต้นของแรงดันและอุปกรณ์กักเก็บพลังงานอื่น ๆ ต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังเฉพาะที่ผู้ผลิตกำหนด

หลังแก้ไขสาเหตุที่ระบุแล้ว ให้เริ่มเดินเครื่องใหม่ตามขั้นตอนที่ได้รับอนุมัติและเพิ่มความเร็วทีละน้อย เปรียบเทียบแรงดัน ความเร็วจริง สภาวะด้านดูด และอัตราการไหลที่จ่ายออกมา ณ จุดทำงานที่ทำซ้ำได้ ยืนยันว่าการรั่ว การสั่นสะเทือน และการทำงานของระบบระบายความร้อนอยู่ในเกณฑ์ยอมรับได้

การที่แรงดันกลับคืนมาเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะยืนยันว่าซ่อมสำเร็จ เพราะแรงดันอาจสูงขึ้นจากความต้านทานที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ปริมาณจ่ายยังไม่เพียงพอ หลักฐานยืนยันที่ชัดเจนกว่าคืออัตราการไหลกลับคืนมาเมื่อคุณสมบัติของโคลนและสภาวะของวงจรใกล้เคียงเดิม โดยมีสภาวะด้านดูดที่เสถียรและไม่มีอาการทางกลที่ผิดปกติ การบันทึกสภาวะเหล่านี้จะเป็นข้อมูลพื้นฐานที่มีประโยชน์ ช่วยตรวจพบการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปครั้งถัดไปก่อนที่จะกลายเป็นการหยุดชะงักครั้งใหญ่