需要进行修改以使颗粒堆积时的流动变平滑，降低施加在颗粒上的离心力并通过平衡孔改善颗粒冲洗。

如图1所示，采出水输送泵G-204将在高压采油罐（HPPT）中分离出的采出水输送到水油分离罐（WOSEP）中。 

图1：输金沙娱城位置和功能的过程示意图

首次购买泵时，泵的数据表指示泵的介质属性不得包含总悬浮固体（TSS）。运行后，泵的平均故障间隔时间很短（MTBF），发现采出水的介质特性中含有超过100毫克/升的TSS。 

输金沙娱城是悬臂泵设计。200马力（hp）泵的总额定扬程为211英尺，流量为每分钟2100加仑（gpm）。图2显示了泵的横截面图和规格。 

图像2：泵的横截面图显示了吸入和排出的位置

技术讨论

泵的平均无故障时间短的根本原因是在泵的后护罩处沙粒积聚和湍流。图3显示了检修期间泵的后护罩状况。 

砂粒被离心力压到顶部后导流罩上，并磨损了砂粒积聚的环形区域。泵的横截面图（图3）显示了侵蚀和沙粒堆积的位置。

图像3：在横截面图上注明了侵蚀点

设计修改

泵经过了设计修改，以克服意外的介质变化。设计修改集中在三个主要方面。

1. 首先是使颗粒堆积区域的流动变平滑。
2. 第二是降低施加在颗粒上的离心力。
3. 第三是通过平衡孔改善颗粒冲洗。  

为了实现上述三个方面，设计升级包括以下七个设计更改。

1.降低磨损环介质通道

F ＝ mw ²。[R

其中：
F =力
m =质量
w =转速
r =半径
公式1

图片4：原始设计和升级之间的比较

泵磨损环相对于轴降低（图4）。降低耐磨环将减小所产生的半径，这是降低施加在沙粒上的离心力所必需的。 

2.增加叶轮背面的流量 

增加叶轮背面的流量将允许冲洗从叶轮背面积聚的沙粒。 

Q =ρ.Av

流量的增加是通过上述方程式实现的：增加间隙（A）将降低速度（v），因此，通过伯努利效应，介质的压力将增加，从而产生克服离心力的阻力施加在粒子上的力。

3.增加叶轮背面的曲率半径

叶轮后部的曲率半径增加，以确保平稳的层流并避免任何介质湍流的激发。图像5显示了曲率半径一旦增加。 

图像5：增加叶轮背面的曲率半径

4.平衡孔修改

对平衡孔的设计修改包括增加平衡孔的尺寸并向上增加其位置（图6）。这种修改使得易于进行累积的颗粒冲洗。这是在确认推力计算后完成的，推力计算显示出推力的提高和降低了5％。 

图片6：修改以平衡孔

5.磨损环间隙增加

磨损环的间隙增加了，以引导更多的流动来冲洗积聚的沙子颗粒。游隙的增加还对降低轴向推力5％有影响。图7显示了磨损环间隙增加的位置。 

图片7：磨损环间隙增加

6.带有止推衬套的L形外壳盖耐磨环

与较早的设计相比，L形的外壳盖耐磨环/推力衬套设计（图8）将减少在尖锐边缘区域产生湍流激励和颗粒堆积的机会。光滑，笔直的面对在该位置平滑流动具有很大的影响。 

图像8：L形表壳盖磨损环

7. HVOF涂料的应用

为了增加额外的防腐蚀层，在腐蚀点上添加了高速氧气燃料（HVOF）涂层。图9显示了HVOF涂层区域。一旦对一台泵进行了这些设计修改，就可以将其重新投入运行，并在大约24个月后运行，未发现任何过程或机械异常。还对泵的内部进行了检查，没有发现腐蚀点，也没有发现其处于健康状态。设计修改成功使泵与新的介质特性兼容。

图像9：HVOF涂层位置