IT-новости

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) — это современная технология прокладки коммуникаций, которая позволяет создавать подземные трубопроводы с минимальным вмешательством в городской ландшафт и окружающую среду. Ключевым элементом любого комплекта оборудования для ГНБ является насос буровой для ГНБ. Именно он обеспечивает подачу бурового раствора в рабочую зону, создаёт необходимые условия для разрушения грунта, стабилизации стенок скважины и транспортировки выбуренного шлама на поверхность.

В данной статье мы подробно рассмотрим, что такое насос буровой для ГНБ, какие бывают типы насосов, как выбрать подходящий вариант, а также обсудим вопросы эксплуатации и обслуживания.

1. Роль бурового насоса в процессе ГНБ

В технологии ГНБ буровой насос выполняет несколько ключевых функций:

1. Подача бурового раствора
   Раствор (обычно на основе бентонита, иногда с добавлением полимеров) подаётся под давлением через буровую штангу к режущему инструменту. Он смазывает и охлаждает рабочие органы, уменьшает их износ.
2. Разрушение и разжижение грунта
   Напорная струя раствора способствует фрагментации твёрдого грунта, облегчая работу бурового наконечника.
3. Стабилизация стенок скважины
   Раствор образует на стенках скважины тонкую фильтрационную корку, предотвращая их осыпание.
4. Удаление грунта
   Смесь бурового раствора и выбуренного шлама транспортируется на поверхность для дальнейшей утилизации.

Без надёжного и правильно подобранного насоса эффективная работа установки ГНБ невозможна.

2. Основные типы буровых насосов для ГНБ

На рынке можно встретить несколько типов насосов, используемых в установках горизонтально-направленного бурения. Выбор зависит от условий работы, диаметра буровых штанг, длины прокола и характеристик грунта.

2.1. Плунжерные насосы

Плунжерный насос — это поршневой агрегат, где движение поршня (плунжера) создаёт давление в рабочей жидкости.
Преимущества:

• Высокое рабочее давление (до 200 бар и выше).
• Устойчивая подача жидкости даже при значительных перепадах нагрузки.
• Хорошая ремонтопригодность.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость.
• Чувствительность к загрязнениям в жидкости — требует качественной фильтрации.

2.2. Мембранные насосы

В мембранных насосах разделение жидкости и механизма нагнетания осуществляется эластичной мембраной.
Преимущества:

• Высокая стойкость к абразивным частицам.
• Простота конструкции.
• Возможность работы «в сухую» без повреждений.

Недостатки:

• Более низкое давление по сравнению с плунжерными моделями.
• Ограниченная производительность.

2.3. Центробежные насосы

Центробежные насосы перекачивают жидкость за счёт энергии вращающегося рабочего колеса.
Преимущества:

• Высокая производительность (объёмная подача).
• Хорошо подходят для перекачки больших объёмов раствора в промывочных системах.

Недостатки:

• Невысокое давление на выходе.
• Требовательность к вязкости раствора.

3. Критерии выбора бурового насоса для ГНБ

При подборе насоса следует учитывать целый комплекс параметров, чтобы оборудование соответствовало технологическим требованиям конкретного объекта.

3.1. Давление и производительность

Два ключевых параметра — максимальное рабочее давление и производительность по жидкости.

• Для средних и больших установок ГНБ давление должно составлять от 80 до 200 бар.
• Производительность варьируется в зависимости от диаметра скважины и длины проходки — от 50–100 л/мин для малых установок до 300–500 л/мин для мощных комплексов.

3.2. Тип бурового раствора

Густота и состав раствора влияют на работу насоса:

• Растворы на бентонитовой основе требуют хорошей стойкости к абразиву.
• Полимерные растворы — меньший износ, но иногда повышенная вязкость.

3.3. Условия эксплуатации

Насос должен выдерживать длительные циклы работы при разных температурных и погодных условиях. Для северных регионов важна защита от замерзания, а для жаркого климата — система охлаждения.

3.4. Совместимость с установкой

Физические и гидравлические параметры насоса должны соответствовать требованиям буровой установки. Это касается как размеров и типов соединений, так и электрической или гидравлической системы привода.

4. Особенности эксплуатации бурового насоса

Надёжность работы насоса напрямую зависит от правильной эксплуатации и регулярного обслуживания.

4.1. Запуск и остановка

Перед запуском насоса необходимо:

• Проверить уровень и качество рабочей жидкости.
• Убедиться в целостности уплотнений и соединений.
• Прокачать систему для удаления воздуха (если конструкция это предусматривает).

Остановка должна выполняться по инструкции производителя, с постепенным снижением давления, чтобы избежать гидроударов.

4.2. Техническое обслуживание

Регулярное ТО включает:

• Проверку состояния плунжеров, мембран или рабочего колеса.
• Очистку фильтров и сеток.
• Контроль состояния уплотнений.
• Проверку давления и производительности.

Периодичность обслуживания зависит от интенсивности эксплуатации — при ежедневной работе осмотр рекомендуется проводить хотя бы раз в неделю.

4.3. Предотвращение износа

Для продления срока службы насоса:

• Используйте качественный буровой раствор с минимальным содержанием крупных абразивных частиц.
• Устанавливайте эффективную систему фильтрации.
• Избегайте работы «в сухую», если это противопоказано конструкции.

5. Распространённые неисправности и методы их устранения

Даже при правильной эксплуатации насос может столкнуться с проблемами.

Падение давления:
Причины: износ уплотнений, повреждение плунжера или мембраны, засорение магистрали.
Устранение: замена изношенных деталей, прочистка системы.

Снижение производительности:
Причины: засорение фильтров, повреждение рабочего колеса (для центробежных насосов).
Устранение: чистка, ремонт или замена повреждённых узлов.

Протечки жидкости:
Причины: нарушение целостности уплотнений или корпуса.
Устранение: замена уплотнительных элементов, сварка или замена корпуса.

6. Современные тенденции в разработке насосов для ГНБ

Технологии бурения и бурового оборудования постоянно совершенствуются. На рынке появляются насосы с улучшенными характеристиками:

• Энергоэффективность: новые приводы позволяют снизить расход топлива или электроэнергии.
• Автоматизация: системы мониторинга давления, температуры и производительности с передачей данных оператору.
• Модульность: облегчённая замена основных узлов без полной разборки.
• Использование износостойких материалов: карбидные покрытия, высокопрочные сплавы, защищающие от абразивного износа.

Буровой насос для ГНБ — это сердце промывочной системы, от которого напрямую зависит успешность выполнения проходки. Грамотный выбор насоса с учётом давления, производительности, состава бурового раствора и условий эксплуатации позволяет обеспечить стабильную работу всего комплекса. Правильная эксплуатация и регулярное обслуживание продлевают срок службы оборудования и снижают затраты на ремонт.

Для компаний, работающих в сфере горизонтально-направленного бурения, инвестиции в качественный насос — это вложение в эффективность и надёжность каждого проекта. Учитывая современные тенденции и технологические возможности, можно подобрать решение, которое оптимально соответствует производственным задачам и обеспечивает высокий уровень безопасности и качества работ.