KWALIFIKACJA GIW12 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 10.
Ile wynosi objętość tłoczonej płuczki przez jedną pompę płuczkową typu triplex przypadającą na jeden obrót wału korbowego przy skoku tłoka 0,2 m oraz jego powierzchni poprzecznej 0,05 m2?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Objętość na skok jednego tłoka to V1=A·s=0,05·0,2=0,01 m3. Pompa typu triplex ma trzy tłoki, więc na jeden obrót wału (po jednym skoku roboczym każdego tłoka) objętość teoretyczna wynosi 3·0,01=0,03 m3.
Prawidłowy wynik: 0,03 m3.

Pełne wyjaśnienie:

W pompach tłokowych objętość cieczy przemieszczana w jednym cyklu roboczym tłoka (w ujęciu teoretycznym, bez uwzględniania przecieków i ściśliwości) wynika bezpośrednio z geometrii cylindra. Jeśli znamy powierzchnię przekroju poprzecznego tłoka A oraz skok tłoka s, to objętość na jeden skok tłoka obliczamy ze wzoru:

V = A · s

Dane: A = 0,05 m2, s = 0,2 m. Zatem dla jednego tłoka:

V1 = 0,05 · 0,2 = 0,01 m3

Ponieważ pompa płuczkowa typu triplex ma trzy tłoki, to na jeden obrót wału korbowego (w typowym, uproszczonym ujęciu egzaminacyjnym: jeden skok tłoczący przypada na każdy tłok w ramach pełnego obrotu) całkowita objętość tłoczonej płuczki jest sumą objętości z trzech tłoków:

Vtriplex = 3 · V1 = 3 · 0,01 = 0,03 m3

Dlaczego pozostałe wartości są nieprawidłowe?

  • 0,01 m3 odpowiada obliczeniu dla jednego tłoka i pomija fakt, że triplex ma trzy tłoki.
  • 0,6 m3 sugeruje pomyłkę rzędu wielkości (np. błędne mnożenie przez 60 lub traktowanie danych jak na minutę zamiast na obrót) albo mylenie zależności geometrycznej z wydajnością czasową.
  • 1,8 m3 jest jeszcze większym przeszacowaniem, typowym przy niekontrolowanym mnożeniu przez dodatkowe współczynniki bez uzasadnienia (np. przez liczbę suwów, czas lub inne parametry niepodane w treści).

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze wykonaj kontrolę jednostek. Iloczyn m2 · m daje m3, więc wynik ma sens tylko jako objętość. Następnie sprawdź, czy w treści nie ma informacji o liczbie tłoków/cylindrów (triplex = 3), bo to najczęstsze źródło błędu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pompa płuczkowa typu triplex to pompa tłokowa z trzema tłokami pracującymi z przesunięciem fazowym. W wiertnictwie służy do tłoczenia płuczki w obiegu. W zadaniach obliczeniowych często przyjmuje się, że całkowita objętość na obrót to suma objętości z trzech tłoków.
Objętość geometryczna na jeden skok liczy się ze wzoru V = A · s, gdzie A to powierzchnia przekroju tłoka (m2), a s to skok (m). Wynik ma jednostkę m3. To obliczenie jest teoretyczne i nie uwzględnia strat.
W nazwie triplex kryje się informacja o trzech tłokach. Jeśli obliczysz objętość na skok dla jednego tłoka, to objętość całej pompy (na obrót w uproszczeniu egzaminacyjnym) jest sumą pracy trzech tłoków, więc mnożysz przez 3.
Nie. To jest wydajność/objętość teoretyczna (geometryczna) wynikająca z A i skoku. W praktyce wydajność rzeczywista jest mniejsza m.in. przez przecieki, zużycie zaworów, ściśliwość płuczki i straty w układzie. Na egzaminie zwykle liczy się wariant idealny, jeśli nie podano strat.
Najważniejsze jest, aby A było w m2, a skok w m. Wtedy iloczyn daje m3, czyli objętość. Częsty błąd to podstawienie skoku w cm lub pola w cm2 bez przeliczenia, co zmienia wynik o rzędy wielkości.
Najczęściej: (1) policzenie tylko jednego tłoka i brak mnożenia przez 3, (2) pomylenie objętości na obrót z objętością na minutę (dopisywanie ×60 bez danych), (3) brak kontroli jednostek, (4) wybór odpowiedzi "dużej", bo "pompa musi dużo tłoczyć".
Prędkość obrotowa jest potrzebna, gdy trzeba przejść z objętości na obrót do wydajności w czasie, np. m3/min. Wtedy mnożysz objętość na obrót przez liczbę obrotów na minutę. Jeśli w treści nie podano obrotów/min, nie da się policzyć wydajności czasowej.
Znajomość objętości i wydajności tłoczenia pomaga kontrolować obieg płuczki, parametry wiercenia i ciśnienie w układzie. Ułatwia też wykrywanie odchyleń (np. spadek wydajności) oraz planowanie operacji, gdzie bilans objętości jest kluczowy dla bezpieczeństwa i jakości wiercenia.
Zrób szybką estymację: 0,05 m2 to dość duże pole, a skok 0,2 m jest umiarkowany, więc dla jednego tłoka wychodzi około 0,01 m3 (10 litrów). Dla trzech tłoków około 0,03 m3 (30 litrów). Wyniki rzędu 0,6–1,8 m3 na obrót zwykle są podejrzane.
Opanuj stały schemat: (1) wypisz dane z jednostkami, (2) policz objętość na skok: A·s, (3) uwzględnij liczbę tłoków (triplex=3), (4) dopiero na końcu przechodź na wydajność czasową, jeśli podano obroty/min. Zawsze sprawdź jednostki i sens wyniku.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 58% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że objętość na skok jednego tłoka to V1=A·s=0,05·0,2=0,01 m3.

Źródła:

  • Wikipedia (EN): Reciprocating pump – opis zasady działania i zależności objętości od skoku i pola przekroju, https://en.wikipedia.org/wiki/Reciprocating_pump - dostęp 2026-03-02
  • Engineering ToolBox: Piston/Cylinder Volume (V = Area × Stroke) – zależność geometryczna, https://www.engineeringtoolbox.com/cylinder-volume-d_1834.html - dostęp 2026-03-02
  • SLB (Schlumberger) Oilfield Glossary: Triplex pump – definicja pompy triplex jako trójtłokowej, https://www.glossary.oilfield.slb.com/ - hasło "triplex pump", dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podstawy mechaniki płynów i hydrauliki – rozdziały o przepływie i objętości
  • Materiały szkoleniowe z technologii wiercenia: obieg płuczki i pompy płuczkowe
  • Notatki z konstrukcji maszyn: mechanizm korbowy i skok tłoka

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego