CN114658415A - 一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置 - Google Patents

一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114658415A
CN114658415A CN202210484814.1A CN202210484814A CN114658415A CN 114658415 A CN114658415 A CN 114658415A CN 202210484814 A CN202210484814 A CN 202210484814A CN 114658415 A CN114658415 A CN 114658415A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water level
electric pump
submersible
flow
submersible electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210484814.1A
Other languages
English (en)
Inventor
姚益轩
张翀
胡鹏飞
阙为民
王兴
杜志明
胥国龙
李光辉
王亚安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Original Assignee
Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC filed Critical Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Priority to CN202210484814.1A priority Critical patent/CN114658415A/zh
Publication of CN114658415A publication Critical patent/CN114658415A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/008—Monitoring of down-hole pump systems, e.g. for the detection of "pumped-off" conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0088—Testing machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，涉及设备性能检测技术领域，包括水位自动记录仪、提升管、地表排水管、压力表、调节阀门、电磁流量计和变频器；水位自动记录仪用于记录并存储水位数据；压力表用于显示地表排水管内地下水的压力；调节阀门用于调节地表排水管内地下水的流量；电磁流量计用于显示地表排水管内地下水的流量；变频器用于调节潜水电泵的运行频率和显示潜水电泵的运行数据；从小到大调节调节阀门的开度，使地下水的流量依次达到各预设流量值，当达到预设流量值时，记录当前时刻，并同步读取当前时刻压力表显示的压力、电磁流量计显示的流量和变频器显示的运行数据。本发明适合现场检测潜水电泵性能。

Description

一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置
技术领域
本发明涉及设备性能检测技术领域，特别是涉及一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置。
背景技术
潜水电泵是地浸采铀最常用的设备，由潜水三相异步电动机(简称“潜水电机”)和单吸多级立式离心泵(简称“潜水泵”)通过筒式联轴器连接而成，用于从抽液钻孔(地浸采铀钻孔)中将浸出液提升出地表，并输送至集控室中的浸出液汇流管。
根据抽液钻孔内安装井管(钻孔井管)的直径和浸出液腐蚀性强弱，通常选用4吋、304或316L材质不锈钢深井潜水电泵作为浸出液的提升设备。潜水电泵的额定电流、功率、流量、扬程等是潜水电泵选型时特别关注的几个重要的性能指标。
国家标准《潜水电泵试验方法》(GB/T12785-2014)规定了潜水电泵性能试验和验收(或评定)方法，适用于各类潜水电泵，包括各类潜水电动机和潜水泵的试验，是制造厂产品性能检验、供需合同验收试验、监督性抽查试验的强制性执行标准。标准要求，试验介质为清洁冷水或化学和物理性质与清洁冷水相同的液体，其特性应符合GB/T3216的规定；试验应在电泵淹没于水中的条件下进行。对高扬程的井用潜水电泵，可部分淹没泵头，淹没深度应保证电泵试验过程中不发生汽蚀；试验应在经过认证的制造厂试验台或第三方试验台上进行，试验设备包括试验装置、测量仪器和配电设备，测量仪器包括电压表、电流表、功率表、电量变送器、转矩测量仪、测力计、转速测量仪(频率表)、涡轮或电磁流量变送器、弹簧压力计、温度测量仪等；电动机负载试验应在额定电压、额定频率和规定温度下，测量电动机的输入功率、负载电流、效率、功率因数、转差率(或转速)和输出功率。泵性能试验应在额定电压、额定转速或额定频率下测量泵的总扬程(或全压力)、流量、轴功率和泵的效率。
目前市场上不锈钢深井潜水电泵品牌较多，既有国外原装进口、国内组装产品，也有套牌和自主品牌产品，质量参差不齐。在矿山使用实践中，潜水电泵运行故障多，更换维修费用高，与钻孔抽液量和扬程不匹配等现象较为突出。
《潜水电泵试验方法》是一种在实验室条件下，在制造厂或第三方试验台上进行产品性能检验的强制性执行标准。由于采购方/用户缺少标准中要求的试验介质、经过认证的试验平台、具有资质的试验人员，试验条件严苛且检测项目和仪器仪表繁多，不便于现场实施；地浸采铀技术领域对潜水电泵性能检测工作重视不够，缺少行业标准规范。因此，没有对所选型号潜水电泵性能进行检测验收，也不能对不同品牌潜水电泵性能进行比较和客观评价。
由于国标检测需要满足要求的试验介质、经过认证的试验平台，仪器仪表繁多，是在实验室条件下对出厂前潜水电机和水泵性能的强制性全面检测，不适合现场检测。因此，本领域亟需一种适合现场检测潜水电泵性能的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，适合现场检测潜水电泵性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，所述装置包括水位自动记录仪、提升管、地表排水管、压力表、调节阀门、电磁流量计和变频器；
所述水位自动记录仪设置于钻孔井管中潜水电泵的一侧；所述水位自动记录仪用于从初始时刻开始按设定时间间隔连续记录并存储水位数据；所述水位数据为所述水位自动记录仪所处位置到所述钻孔井管内水位的水柱高度值；
所述提升管设置于所述钻孔井管中；所述提升管与潜水电泵的出水口连接；所述提升管用于将潜水电泵抽出的地下水传输至地表；
所述地表排水管水平设置于地表；所述地表排水管与所述提升管连接；所述地表排水管用于排放传输至地表的所述潜水电泵抽出的地下水；
所述压力表、所述调节阀门和所述电磁流量计顺流向依次设置于所述地表排水管上；所述压力表用于显示任意时刻所述地表排水管内地下水的压力；所述调节阀门用于调节所述地表排水管内地下水的流量；所述电磁流量计用于显示任意时刻所述地表排水管内地下水的流量；
所述变频器与所述潜水电泵连接；所述变频器用于调节所述潜水电泵的运行频率以及显示任意时刻所述潜水电泵的运行数据；所述运行数据包括频率、转速、电流、转矩、输出电压和功率；
从小到大调节所述调节阀门的开度，使所述地表排水管内地下水的流量依次达到各预设流量值，当所述电磁流量计显示的流量达到所述预设流量值时，记录当前时刻，并同步读取当前时刻所述压力表显示的压力、所述电磁流量计显示的流量和所述变频器显示的运行数据；所述预设流量值为所述潜水电泵的最小流量至最大流量之间的一个流量值；各所述预设流量值中一所述预设流量值为所述潜水电泵的额定流量。
可选地，所述水位自动记录仪记录并存储的所述水位数据和所述压力表显示的所述压力用于计算所述潜水电泵的扬程，所述扬程和所述电磁流量计显示的所述流量用于绘制流量扬程曲线。
可选地，所述潜水电泵的扬程利用公式H＝Y×100+S-W计算；式中，H表示所述潜水电泵的扬程，Y表示所述压力表显示的所述压力，S表示所述水位自动记录仪所处位置到地表的高度，W表示所述水位自动记录仪记录并存储的所述水位数据。
可选地，所述装置还包括水位观测管；
所述水位观测管设置于钻孔井管与所述提升管之间；所述水位观测管的一端下入潜水电泵的一侧，所述水位观测管的另一端露出地表并固定；
所述水位自动记录仪设置于所述水位观测管下入潜水电泵一侧的一端内。
可选地，所述装置还包括水位自动记录仪吊绳；
所述水位自动记录仪吊绳的一端设置于所述水位观测管内，并固定于所述水位自动记录仪上，所述水位自动记录仪吊绳的另一端设置于所述水位观测管外，并固定于地表；所述水位自动记录仪吊绳用于将所述水位自动记录仪吊挂于所述水位观测管内。
可选地，所述变频器与潜水电泵通过潜水电缆连接。
可选地，所述变频器与380V供电线连接。
可选地，所述电磁流量计与220V供电线连接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开的在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，通过设置于钻孔井管中潜水电泵一侧的水位自动记录仪记录水位数据，通过设置于地表排水管上的压力表和电磁流量计分别读取地表排水管内地下水的压力和流量，通过变频器读取潜水电泵的频率、转速、电流、转矩、输出电压和功率，从而可通过对水位、压力、流量、频率、转速、电流、转矩、输出电压和功率数据进行处理(整理)，获取潜水电泵的性能参数，绘制实测的流量扬程曲线，实现在现场检测潜水电泵性能，评价制造厂性能参数和流量扬程曲线的可靠性以及与钻孔流量扬程的适配性，比较不同品牌潜水电泵性能优劣，为矿山优选和精准配置潜水电泵提供依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置实施例的结构图；
图2为本发明实施例1中G潜水电泵厂家和钻孔实测性能曲线示意图；
图3为本发明实施例2中S潜水电泵厂家和钻孔实测性能曲线示意图；
图4为本发明实施例3中N潜水电泵厂家和钻孔实测性能曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，适合现场检测潜水电泵性能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置实施例的结构图。参见图1，该在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置包括水位自动记录仪3、提升管6、地表排水管10、压力表13、调节阀门14、电磁流量计15和变频器16。
水位自动记录仪3设置于钻孔井管1中潜水电泵(由于潜水电泵由潜水电机2和潜水泵4组成，因此图1中潜水电泵以潜水电机2和潜水泵4示出)的一侧；水位自动记录仪3用于从初始时刻开始按设定时间间隔连续记录并存储水位数据；水位数据为水位自动记录仪3所处位置到钻孔井管1内水位的水柱高度值。其中，水位自动记录仪3设置于潜水电泵的一侧，即水位自动记录仪3设置于潜水电泵的附近。
提升管6设置于钻孔井管1中；提升管6与潜水电泵的出水口连接；提升管6用于将潜水电泵抽出的地下水传输至地表。
地表排水管10水平设置于地表；地表排水管10与提升管6连接；地表排水管10用于排放传输至地表的潜水电泵抽出的地下水。
压力表13、调节阀门14和电磁流量计15顺流向依次设置于地表排水管10上；压力表13用于显示任意时刻地表排水管内地下水的压力；调节阀门14用于调节地表排水管10内地下水的流量；电磁流量计15用于显示任意时刻地表排水管10内地下水的流量。其中，电磁流量计15与220V供电线12连接。
变频器16与潜水电泵连接；变频器16用于调节潜水电泵的运行频率以及显示任意时刻潜水电泵的运行数据；运行数据包括频率、转速、电流、转矩、输出电压和功率。其中，变频器16与潜水电泵通过潜水电缆8连接。变频器16与380V供电线11连接。
从小到大调节调节阀门14的开度，使地表排水管10内地下水的流量依次达到各预设流量值，当电磁流量计15显示的流量达到预设流量值时，记录当前时刻，并同步读取当前时刻压力表13显示的压力、电磁流量计15显示的流量和变频器16显示的运行数据；其中，预设流量值为潜水电泵的最小流量至最大流量之间的一个流量值；各预设流量值中一预设流量值为潜水电泵的额定流量。
水位自动记录仪3记录并存储的水位数据和压力表13显示的压力用于计算潜水电泵的扬程，扬程和电磁流量计15显示的流量用于绘制流量扬程曲线。
潜水电泵的扬程利用公式H＝Y×100+S-W计算；式中，H表示潜水电泵的扬程，Y表示压力表13显示的压力，S表示水位自动记录仪3所处位置到地表的高度，W表示水位自动记录仪3记录并存储的水位数据。
该在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置还包括水位观测管5。水位观测管5设置于钻孔井管1与提升管6之间；水位观测管5的一端下入潜水电泵的一侧，水位观测管5的另一端露出地表并固定。水位自动记录仪3设置于水位观测管5下入潜水电泵一侧的一端内。其中，水位观测管5的一端下入潜水电泵的一侧，即水位观测管5的一端下入潜水电泵的位置附近，可上可下。水位自动记录仪3设置于水位观测管5下入潜水电泵一侧的一端内，即水位自动记录仪3设置于水位观测管5下入潜水电泵位置附近的一端内。
该在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置还包括水位自动记录仪吊绳9。水位自动记录仪吊绳9的一端设置于水位观测管5内，并固定于水位自动记录仪3上，水位自动记录仪吊绳9的另一端设置于水位观测管5外，并固定于地表；水位自动记录仪吊绳9用于将水位自动记录仪3吊挂于水位观测管5内。
本发明提供了一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，其中，潜水泵4出水口连接提升管6，提升管6连接地表排水管10，地表排水管10上顺流向依次安装有压力表13、调节阀门14、电磁流量计15，电磁流量计15连接220V供电线12，潜水电机2的接线口连接潜水电缆8，潜水电缆8出地表后连接变频器16，变频器16再连接380V供电线11，所有地表仪器仪表平地摆放。水位自动记录仪(地下水水位自动记录仪)3可以捆绑在潜水电泵之上的适当位置，或从孔口下入水位观测管5至潜水电泵附近，水位观测管5内下入水位自动记录仪3至不超过底端位置，由水位自动记录仪吊绳9吊挂在水位观测管5内。潜水电泵用于按预设的流量抽水，抽水时钻孔井管1内的水位会从静水位7下降到某一个动水位，抽出的水量越大，动水位就越深。水位自动记录仪3按设置的记录间隔(设定时间间隔)自动记录并存储水位自动记录仪3所处位置到钻孔井管1内水位的水柱高度值。压力表13显示压力表13所处位置地表排水管道(地表排水管)10内地下水的压力值。调节阀门14用于手动调节地下水经过电磁流量计15的流量。变频器16用于调节潜水电泵的运行频率，显示潜水电机2的运行数据。
本发明基于在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，还提供了一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的方法，包括以下步骤：
(1)设置地下水水位自动记录仪3开始记录的时间点(初始时刻)和记录间隔。水位自动记录仪3最大量程应大于钻孔井管1内水位自动记录仪3所处位置到静水位7的高度，一般每间隔1分钟记录存储1次水位数据。
(2)潜水泵4的出水口连接提升管6，潜水电机2的电机电缆连接潜水电缆8，一并下入钻孔井管1内潜水电泵最大流量抽水时，地下水可能下降到的水位以下。水位自动记录仪3下入上述水位(潜水电泵最大流量抽水时，地下水可能下降到的水位)以下。
其中，步骤(2)水位自动记录仪3下入方式有两种：
方式一：水位自动记录仪3捆绑在潜水电泵之上的适当位置，随潜水电泵一起下入。
方式二：从提升管6与钻孔井管1之间下入水位观测管5至潜水电泵附近，水位观测管5内下入水位自动记录仪3至不超过底端位置。
(3)提升管6与顺流向依次安装有压力表13、调节阀门14、电磁流量计15的地表排水管道10连接。地表排水管10平地摆放，抽出的地下水妥善处置，压力表13和电磁流量计15的量程应满足检测要求。
其中，步骤(3)压力表13的最大量程应大于等于潜水电泵最大扬程减去潜水泵4所处位置至地表的水柱高度后对应的压力值，电磁流量计15的量程应涵盖潜水电泵流量范围。
(4)潜水电缆8连接变频器16再连接380V供电线11，电磁流量计15连接220V供电线12。向电器供电，全开阀门(调节阀门)14，开启变频器16，在40Hz左右频率启动潜水电泵试抽水，在确定设备仪表正常、系统无泄漏的情况下开始检测试验，否则应重新连接或安装。
(5)提高潜水电泵运行频率至50Hz，调节阀门14开度，从小流量(厂家性能曲线上的小流量)开始依次提高流量(依次提高的量没有固定值)，即手动调节阀门14开度至地下水经过电磁流量计15的流量达到预设流量值(预设的流量点)。每一个预设的流量点(预设流量点)待电磁流量计15和压力表13数据基本稳定后同步读取流量、压力和潜水电泵运行数据。
其中，步骤(5)将潜水电泵最小、最大流量区间分成N(N≥1)个预设的流量点，其中一个流量点为潜水电泵额定流量。N没有固定值，也不一定将潜水电泵最小、最大流量区间等分。例如，某潜水电泵的流量范围为2-18m3/h，额定流量为14m3/h，最少做额定流量即N＝1的点，也可以分成2、6、10、14、18m3/h即N＝5的点，或2、7、14、18m3/h即N＝4个点，一般应分多个点。
步骤(5)调节阀门14至流量基本达到某一个预设的流量值(预设的流量点)以后，可以多次同步读取流量、压力和潜水泵运行数据(潜水电泵的运行数据)，间隔时间5分钟以上。
步骤(5)潜水电泵的运行数据全部从变频器16读取，包括频率、转速、电流、转矩、输出电压、功率等。
(6)提出钻孔井管1内全部检测设施，下载水位自动记录仪3记录的水位数据，整理流量扬程数据，在厂家流量扬程曲线上叠加实测的流量扬程曲线。实验结束，水位自动记录仪3提出地表后，需要在安装有专用软件(专门APP)的计算机上下载水位自动记录仪自动记录并存储的水位数据，按公式列表(H＝Y×100+S-W)计算扬程。
其中，步骤(6)水位自动记录仪3记录的水位数据是水位自动记录仪3所处位置到钻孔井管1内水位的水柱高度。
潜水电泵的扬程的计算公式如下：
H＝Y×100+S-W
式中，H表示潜水电泵的扬程，单位为m；Y表示压力表13的读数，单位为MPa；S表示水位自动记录仪3所处位置到地表的高度，单位为m；W表示水位自动记录仪3记录的水位数据，单位为m。
步骤(6)同一个预设流量点一般只任意选取1组流量扬程数据叠加在厂家流量扬程曲线上。
地下水水位自动记录仪3连续自动记录并存储水位自动记录仪3之上的水柱高度值，经换算可得水位(水位自动记录仪3所处位置到钻孔井管1内水位的水柱高度值)，进一步计算潜水泵4的有效扬程(潜水电泵的扬程)。其中，水位自动记录仪3记录的水位数据W是直接通过水位自动记录仪3读取到的。
变频器集成了调节频率和检测电机负载多种仪器仪表的功能。
本发明在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的方法，是一种钻孔检测方法，采用本发明在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，解决孔内水位测量、有效扬程计算等检测方法问题，目的是用现场最常用的设备材料、最简单的方法获取最重要的性能指标。钻孔检测节省了介质容器，介质就是潜水电泵运行的实际介质，性能指标就是实际工矿条件下的实测值。钻孔检测与国标检测应用场景和条件不同，目的不同，国标检测是出厂前检测产品质量是否达标的强制性标准，在实验室和相应条件下进行；而钻孔检测侧重对所购产品性能的验收，验收性能指标和曲线的真实性和优劣，在现场的钻孔中、在实际工矿条件下进行，无法按照国标要求进行。
本发明提供的钻孔检测方法可以利用已有工艺钻孔，在实际工况条件下，通过试验获取潜水电泵的性能参数，绘制流量扬程曲线，评价制造厂性能参数和流量扬程曲线的可靠性、与钻孔流量扬程的适配性，比较不同品牌潜水电泵性能优劣，为矿山优选和精准配置潜水电泵提供依据。本发明钻孔检测方法最终得到的检测结果(通过试验获取的潜水电泵的性能参数)即计算出的扬程、电磁流量计15采集的流量、压力表13采集的压力以及变频器16采集的潜水电泵的运行数据(频率、转速、电流、转矩、输出电压和功率)。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明利用矿山常用的设备材料，集成现代先进的检测手段，通过在地浸采铀钻孔中进行的潜水电泵性能检测试验，在实际工况条件下，获取潜水电泵的性能参数，绘制流量扬程曲线，评价潜水电泵性能，评价厂家性能指标和流量扬程曲线的可靠性、与钻孔流量扬程的适配性，比较不同品牌潜水电泵的性能优劣，为矿山优选和精准配置潜水电泵提供依据。
2、本发明适合现场检测潜水电泵性能，检测系统(装置)采用矿山常用的设备材料安装连接，无需加工专用装置，简单易行，快捷高效，成本低。
下面以3个具体实施例说明本发明的技术方案：
实施例1：
某地浸铀矿山开拓采区钻孔内地下水静水位距地表19m左右，设计生产时平均单孔抽液量10m3/h，预测动水位距地表不超过25m，拟采购G品牌3.0kW某型号潜水电泵提升浸出液。
采用本发明在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的方法，步骤如下：
(1)地下水水位自动记录仪3的最大量程为50m，设置开始记录的时间点为20:30，每间隔1分钟记录存储1次水位数据。
(2)潜水泵4的出水口连接提升管6，水位自动记录仪3捆绑在潜水泵4与提升管6的连接件上，潜水电机2的电机电缆连接潜水电缆8，一并下入钻孔井管1内距地表40.10m，水位自动记录仪3距地表38.23m。
(3)提升管6与顺流向依次安装有压力表13、调节阀门14、电磁流量计15的地表排水管道10连接。地表排水管10平地摆放，抽出的地下水排放至低洼处，压力表13的最大量程为0.6MPa，电磁流量计15的最大量程为20m3/h。
(4)潜水电缆8连接变频器16再连接380V供电线11，电磁流量计15连接220V供电线12。向电器供电，全开阀门14，开启变频器16，在35Hz频率启动潜水电泵试抽水，经检查设备仪表正常、系统无泄漏，开始检测试验。
(5)提高潜水电泵运行频率至50Hz，调节阀门14开度，从小流量开始依次提高流量，每一个预设的流量点(预设流量)待电磁流量计15、压力表13数据基本稳定后同步读取流量、压力和潜水泵运行数据，如表1.1所示。
表1.1G潜水电泵试验观测数据
Figure BDA0003628799540000111
(6)提出钻孔井管1内全部检测设施，下载水位仪读数(水位自动记录仪3记录的水位数据)，整理流量扬程数据，如表1.2所示，在厂家流量扬程曲线上叠加实测的流量扬程曲线，如图2所示。
表1.2整理的G潜水电泵流量扬程数据
Figure BDA0003628799540000112
由图2可知，在检测的流量范围内，该型号潜水电泵实测的性能曲线与厂家提供的性能曲线基本平行，厂家性能曲线可信。在实际工况和额定流量条件下，除额定扬程存在系统误差外，其他性能指标均优于厂家的指标值，如表1.3所示。该型号潜水电泵满足采区钻孔设计的流量扬程要求。
表1.3G潜水电泵厂家和钻孔实测主要性能指标
Figure BDA0003628799540000113
Figure BDA0003628799540000121
实施例2：
某地浸铀矿山生产采区钻孔内地下水静水位距地表20m左右，抽液钻孔平均抽液量为11m3/h左右，动水位距地表不超过30m，采用S品牌3.7kW某型号潜水电泵提升浸出液。
使用该型号新潜水电泵，采用本发明在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的方法，步骤如下：
(1)地下水水位自动记录仪3的最大量程为50m，设置开始记录的时间点为15:00，每间隔1分钟记录存储1次水位数据。
(2)潜水泵4的出水口连接提升管6，潜水电机2的电机电缆连接潜水电缆8，一并下入钻孔井管1内距地表45.28m。再从提升管6与钻孔井管1之间下入DN32mm水位观测管5至距地表43.16m，水位观测管5内下入水位自动记录仪3至距地表40.58m。
(3)提升管6与顺流向依次安装有压力表13、调节阀门14、电磁流量计15的地表排水管道10连接。地表排水管10平地摆放，抽出的浸出液排入槽罐内，压力表13的最大量程为0.6MPa，电磁流量计15的最大量程为20m3/h。
(4)潜水电缆8连接变频器16再连接380V供电线11，电磁流量计15连接220V供电线12。向电器供电，全开阀门14，开启变频器16，在35Hz频率启动潜水电泵试抽水，经检查设备仪表正常、系统无泄漏，开始检测试验。
(5)提高潜水电泵运行频率至50Hz，调节阀门14开度，从小流量开始依次提高流量，每一个预设的流量点待电磁流量计15、压力表13数据基本稳定后同步读取流量、压力和潜水泵运行数据，如表2.1所示。
表2.1S潜水电泵试验观测数据
Figure BDA0003628799540000122
Figure BDA0003628799540000131
(6)提出钻孔井管1内全部检测设施，下载水位自动记录仪3记录的水位数据，整理流量扬程数据，如表2.2所示，在厂家流量扬程曲线上叠加实测的流量扬程曲线，如图3所示。
表2.2整理的S潜水电泵流量扬程数据
Figure BDA0003628799540000132
由图3可知，在检测的流量范围内，该型号潜水电泵实测的性能曲线与厂家提供的性能曲线大角度交叉，随流量增大，扬程大幅降低，最大流量达不到预期值，厂家性能曲线不可信。在实际工况和额定流量条件下，电流和功率指标接近厂家的指标值，电机转矩较大，比较耗电，如表2.3所示。
表2.3S潜水电泵厂家和钻孔实测主要性能指标
Figure BDA0003628799540000133
该型号潜水电泵虽然满足生产采区多数钻孔的流量扬程要求，但不能用于抽液量13m3/h以上的钻孔，且潜水电泵质量差，生产过程中故障多，更换维修成本高。通过比较可知，实施例1中的潜水电泵也可以满足该采区生产钻孔要求，且产品质量好，电耗低。
实施例3：
某地浸铀矿山生产采区钻孔内地下水静水位距地表13m左右，生产钻孔平均单孔抽液量为12m3/h左右，动水位距地表不超过26m，采用N品牌5.5kW某型号潜水电泵提升浸出液。
使用该型号新潜水电泵，采用本发明在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的方法，步骤如下：
(1)地下水水位自动记录仪3的最大量程为50m，设置开始记录的时间点为14:00，每间隔1分钟记录存储1次水位数据。
(2)潜水泵4的出水口连接提升管6，潜水电机2的电机电缆连接潜水电缆8，一并下入钻孔井管1内距地表45.78m。再从提升管6与钻孔井管1之间下入DN32mm水位观测管5至距地表43.14m，水位观测管5内下入水位自动记录仪3至距地表42.86m。
(3)提升管6与顺流向依次安装有压力表13、调节阀门14、电磁流量计15的地表排水管道10连接。地表排水管10平地摆放，抽出的浸出液排入槽罐内，压力表13的最大量程为1.0MPa，电磁流量计15的最大量程为24m3/h。
(4)潜水电缆8连接变频器16再连接380V供电线11，电磁流量计15连接220V供电线12。向电器供电，全开阀门14，开启变频器16，在40Hz频率启动潜水电泵试抽水，经检查设备仪表正常、系统无泄漏，开始检测试验。
(5)提高潜水电泵运行频率至50Hz，调节阀门14开度，从小流量开始依次提高流量，每一个预设的流量点待电磁流量计15、压力表13数据基本稳定后同步读取流量、压力和潜水泵运行数据，如表3.1所示。
表3.1N潜水电泵试验观测数据
Figure BDA0003628799540000141
Figure BDA0003628799540000151
(6)提出钻孔井管1内全部检测设施，下载水位自动记录仪3记录的水位数据，整理流量扬程数据，如表3.2所示，在厂家流量扬程曲线上叠加实测的流量扬程曲线，如图4所示。图4、图3、图2中横坐标均表示流量，纵坐标均表示扬程。
表3.2整理的N潜水电泵流量扬程数据
Figure BDA0003628799540000152
由图4可知，在检测的流量范围内，该型号潜水电泵实测的性能曲线与厂家提供的性能曲线小角度交叉，随流量增大，扬程小幅低于甚至高于厂家曲线值，最大流量高于预期值，厂家性能曲线基本可信。在实际工况和额定流量条件下，额定扬程接近厂家的指标值，电流和功率指标优于厂家的指标值，比较省电，如表3.3所示。
表3.3N潜水电泵厂家和钻孔实测主要性能指标
Figure BDA0003628799540000161
该型号潜水电泵虽然满足采区生产钻孔的流量扬程要求，但选型不合理，功率和扬程偏大，采购和使用成本高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，其特征在于，所述装置包括水位自动记录仪、提升管、地表排水管、压力表、调节阀门、电磁流量计和变频器；
所述水位自动记录仪设置于钻孔井管中潜水电泵的一侧；所述水位自动记录仪用于从初始时刻开始按设定时间间隔连续记录并存储水位数据；所述水位数据为所述水位自动记录仪所处位置到所述钻孔井管内水位的水柱高度值；
所述提升管设置于所述钻孔井管中；所述提升管与潜水电泵的出水口连接；所述提升管用于将潜水电泵抽出的地下水传输至地表；
所述地表排水管水平设置于地表；所述地表排水管与所述提升管连接；所述地表排水管用于排放传输至地表的所述潜水电泵抽出的地下水；
所述压力表、所述调节阀门和所述电磁流量计顺流向依次设置于所述地表排水管上；所述压力表用于显示任意时刻所述地表排水管内地下水的压力；所述调节阀门用于调节所述地表排水管内地下水的流量；所述电磁流量计用于显示任意时刻所述地表排水管内地下水的流量；
所述变频器与所述潜水电泵连接；所述变频器用于调节所述潜水电泵的运行频率以及显示任意时刻所述潜水电泵的运行数据；所述运行数据包括频率、转速、电流、转矩、输出电压和功率；
从小到大调节所述调节阀门的开度，使所述地表排水管内地下水的流量依次达到各预设流量值，当所述电磁流量计显示的流量达到所述预设流量值时，记录当前时刻，并同步读取当前时刻所述压力表显示的压力、所述电磁流量计显示的流量和所述变频器显示的运行数据；所述预设流量值为所述潜水电泵的最小流量至最大流量之间的一个流量值；各所述预设流量值中一所述预设流量值为所述潜水电泵的额定流量。
2.根据权利要求1所述的在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，其特征在于，所述水位自动记录仪记录并存储的所述水位数据和所述压力表显示的所述压力用于计算所述潜水电泵的扬程，所述扬程和所述电磁流量计显示的所述流量用于绘制流量扬程曲线。
3.根据权利要求2所述的在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，其特征在于，所述潜水电泵的扬程利用公式H＝Y×100+S-W计算；式中，H表示所述潜水电泵的扬程，Y表示所述压力表显示的所述压力，S表示所述水位自动记录仪所处位置到地表的高度，W表示所述水位自动记录仪记录并存储的所述水位数据。
4.根据权利要求1所述的在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，其特征在于，所述装置还包括水位观测管；
所述水位观测管设置于钻孔井管与所述提升管之间；所述水位观测管的一端下入潜水电泵的一侧，所述水位观测管的另一端露出地表并固定；
所述水位自动记录仪设置于所述水位观测管下入潜水电泵一侧的一端内。
5.根据权利要求4所述的在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，其特征在于，所述装置还包括水位自动记录仪吊绳；
所述水位自动记录仪吊绳的一端设置于所述水位观测管内，并固定于所述水位自动记录仪上，所述水位自动记录仪吊绳的另一端设置于所述水位观测管外，并固定于地表；所述水位自动记录仪吊绳用于将所述水位自动记录仪吊挂于所述水位观测管内。
6.根据权利要求1所述的在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，其特征在于，所述变频器与潜水电泵通过潜水电缆连接。
7.根据权利要求1所述的在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，其特征在于，所述变频器与380V供电线连接。
8.根据权利要求1所述的在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置，其特征在于，所述电磁流量计与220V供电线连接。
CN202210484814.1A 2022-05-06 2022-05-06 一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置 Pending CN114658415A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210484814.1A CN114658415A (zh) 2022-05-06 2022-05-06 一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210484814.1A CN114658415A (zh) 2022-05-06 2022-05-06 一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114658415A true CN114658415A (zh) 2022-06-24

Family

ID=82036878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210484814.1A Pending CN114658415A (zh) 2022-05-06 2022-05-06 一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114658415A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115828591A (zh) * 2022-12-02 2023-03-21 核工业北京化工冶金研究院 地浸采铀/铜抽液井动水位计算方法、系统、设备及介质
CN116428150A (zh) * 2023-03-18 2023-07-14 锦州重型水泵有限公司 一种无汽蚀恒流量喂水泵泵组及运行方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115828591A (zh) * 2022-12-02 2023-03-21 核工业北京化工冶金研究院 地浸采铀/铜抽液井动水位计算方法、系统、设备及介质
CN116428150A (zh) * 2023-03-18 2023-07-14 锦州重型水泵有限公司 一种无汽蚀恒流量喂水泵泵组及运行方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114658415A (zh) 一种在地浸采铀钻孔中检测潜水电泵性能的装置
CN106761681B (zh) 基于时序数据分析的电泵井故障实时诊断系统及方法
RU2513812C2 (ru) Система, способ и считываемый компьютером носитель для вычисления расходов скважин, создаваемых электропогружными насосами
CN103498647B (zh) 一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法及系统
CN102459912B (zh) 确定设备中电机驱动的离心泵机组的特征值、特别是参数的方法
CN203594415U (zh) 基于井下多参数实时监测的电潜泵采油控制系统
CN104213904A (zh) 一种有杆抽油系统效率实时监测方法
RU111190U1 (ru) Нефтедобывающая скважина с искусственным интеллектом
CN107358012A (zh) 一种抽油机系统的效率评价及优化控制方法
CN112329357B (zh) 一种清水离心泵振动故障的简易诊断方法及诊断系统
CN107067867A (zh) 一种煤层气排采职业考核模拟系统及方法
WO2002090716A1 (fr) Procede pour determiner les caracteristiques d'un puits, de la zone de fond de puits et d'une formation et dispositif pour mettre en oeuvre ce procede
CN111810120A (zh) 一种多参数油井状态监测方法及系统
CN204781021U (zh) 自动控制检测灌注桩的可视化设备
CN206945497U (zh) 一种自动钻孔注水试验仪
CN114753995A (zh) 在地浸采铀现场地表检测潜水电泵性能的装置及方法
CN207149115U (zh) 一种煤层气排采职业考核模拟系统
CN207198252U (zh) 组合式系统效率测试仪
CN110596204A (zh) 一种核电站管道内衬胶层破损情况检测方法和系统
CN216477309U (zh) 一种模拟钻井液流动测温控制装置
CN104405364A (zh) 一种油井生产特性评价方法及装置
Luc et al. Performance indicators of irrigation pumping stations: application to drill holes of minor irrigated areas in the Kairouan plains (Tunisia) and impact of malfunction on the price of water
McCoy et al. How to maintain high producing efficiency in sucker rod lift operations
CN201354633Y (zh) 有杆泵井动液面在线测量装置
CN109682738B (zh) 一种矿产资源渗透率的勘测装置及勘测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination