Расчет вертлюга

Большие нагрузки на вертлюг при высоких числах оборотов его ствола вызывают сокращение ремонтных циклов для вертлюгов по сравнению с другими машинами буровой установки.

Текущий мелкий ремонт должен проводиться с каждой вахтой буровой бригады на бурильной  в процессе эксплуатации вертлюга,  при этом  

в объем ремонта входит;

а) внимательный наружный осмотр корпуса самого штропа и его пальцев;

б) затяжка гаек сальников вертлюга;

в) замена отдельных  крепежных деталей;

г) проверка состояния  качества смазки, ее уровня;

д) ствол вертлюга следует проверить на повреждения.

Текущий средний  ремонт вертлюга необходимо проводить по графику профилактического ремонта и выполнять в условиях ремонтных мастерских буровых трестов или контор бурения.

В объем среднего ремонта входит частичная разборка вертлюга на отделенные узлы, разобранный вертлюг и его детали должны быть тщательно промыты от грязи. Все выше заданное из строя крепежных деталей должны быть заменены новыми.

При среднем  ремонте обязательно поменять уплотнение верхних и нижних сальников, гайки, регулирующие осевой люфт ствола вертлюга, отдельные стволы в упорном и опорном подшипниками при их подборе по диаметру останутся в работе. В зависимости от состояния упорного, опорного и направляющих подшипников, а также грязевой трубы, они могут быть заменены позже.

В объем капитального ремонт входит полная замена всех деталей вращения ствола вертлюга, все подшипники и бронзовые направляющие втулки, сальниковое уплотнение вертлюга и нижних сальников, гайки регулировки осевого люфта ствола. При ремонте должны быть заменена грязевая труба.

Все крепежные  детали должны быть заменены новыми, после сборки вертлюга он должен быть обкатан.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные неисправности, причины и способы их устранения

 

 

 

Рис 4. Крышка нижняя

материал  — чугун марки СЧ-32-52

 

-Износ или срыв более трех ниток внутренней резьбы 2М130 X ЗК (левая)

-Ремонтировать перенарезкой резьбы на ремонтный размер 2М130 X ЗК (левая)

 

-Деформация конической резьбы при свинчивании с переводником

-Ремонтировать при каждом отвинчивании переводника перенарезкой с подрезкой торца

 

-Укорочение ствола от перенарезки конической резьбы. Номинальный размер 1650 мм; предельный размер 1350 мм

-Браковать при размере менее 1350 мм

 

-Износ поверхности  по диаметру. Номинальный размер 126А₃^+0,080 мм; предельный размер 128,0 мм

- Браковать при размере более 128,0 мм

 

 

Рис. 5 Корпус 

материал  — сталь марки 35Л

 

-Обломы и трещины любого характера и расположения

-Браковать

 

-Износ поверхности по диаметру. Номинальный размер 310А^+0,05 мм; предельный размер без ремонта 310,05мм

-Ремонтировать при размере более 310,05 мм металлизацией с последующей обработкой до номинального размера

 

-Износ отверстий по диаметру. Номинальный размер 110А^+0,07 мм; предельный размер без ремонта 110,1 мм

-Ремонтировать при размере более 110,1 мм гильзованием с последующей обработкой до номинального размера

 

 

 

Рис 6. Крышка верхняя

материал  — сталь 35Л

 

-Обломы и трещины любого характера и расположения

-Браковать

 

-Забитость, резьбы 2М32С X 3

-Ремонтировать зачисткой резьбы

 

-Износ или срыв более трех ниток резьбы. Номинальный размер 2М320 X 3

-Ремонтировать  нарезкой резьбы ремонтного размера

 

 

 

Рис 7. Штроп

материал  — сталь марки 20

 

-Износ отверстий по диаметру. Номинальный размер 110.5А₅^+0,46 мм; предельный размер без ремонта 111.5 мм

-Ремонтировать   при   размере    более 111,5 мм гильзованием

 

-Износ шейки штропа: номинальный размер 130_-1⁺¹⁰ мм; предельный размер 120,0 мм

-Браковать при размере менее 120,0 мм

 

-Погнутость

-Браковать

 

 

Рис. 8 Ствол

материал  — сталь марки 45A

 

-Износ поверхности  по диаметру. Номинальный размер 185Ш_4-0,9^-0,6 мм предельный допустимый размер без ремонта 183,5 мм

-Ремонтировать при размере менее 183,5 мм металлизацией с последующей обработкой до номинального размера

 

-Износ поверхности  по диаметру. Номинальный размер 200Т_+0,015^+0,045 мм; предельный размер без ремонта 200,0 мм

-Ремонтировать при размере менее 2000,00 мм металлизацией с последующей обработкой номинального размера

 

-Износ  поверхности   по  диаметру.

Номинальный размер 210Т_+0,015^+0,045 мм; предельный размер без ремонта 210,00 мм

-Ремонтировать при размере менее 210,00 мм металлизацией с последующей обработкой до номинального размера

 

-Износ поверхности  по диаметру. Номинальный размер 200C_-0,03 мм; предельный размер без ремонта 199,95 мм

-Ремонтировать при размере менее 199,95 мм металлизацией с последующей обработкой до номинального размера

 

-Износ поверхности  по диаметру. Номинальный размер 197С_3-0,09 мм; допустимый размер без ремонта 196,0 мм

-Ремонтировать при размере менее 196,0 мм металлизацией с последующей обработкой до номинального размера

 

-Износ или  срыв более трех ниток резьбы 2М175 X 3 (левая)

-Ремонтировать перенарезкой резьбы на ремонтный размер 2Л1170 X 3 (левая)

 

-Износ или  срыв замковой резьбы ЗН6⁵/₈"Л

-Ремонтировать перенарезкой с подрезкой торца

 

-Износ или срыв более трех нитей резьбы. Номинальный размер ЗМ200 X 2

-Браковать

-Укорочение  ствола от перенарезки замковой резьбы: номинальный размер 1500 мм, предельный размер 1400 мм

-Браковать при размере менее 1400 мм

 

 

Рис. 9 Палец штропа

материал  — сталь марки 40

 

-Износ поверхности по диаметру. Номинальный размер 115X_-00,75^-0,40 мм; допустимый размер без ремонта 114,5 мм; предельный размер 114,0 мм

-Браковать при размере менее 114,0 мм. Ремонтировать при размере менее 114,5 мм металлизацией с последующей обработкой до номинального размера

 

 

Рис. 10 Корпус нижнего масляного сальника

материал  — сталь марка 35Л

 

-Обломы и  сквозные трещины любого характера и расположения

-Браковать

 

-Несквозные  трещины, доступные для заварки

-Ремонтировать заваркой с последующей зачисткой

 

-Износ поверхности  по диаметру. Номинальный размер 237А₃^+0,09 мм; предельный размер без ремонта 237,1 мм

-Ремонтировать  при размере более 237,1 их металлизацией  или наплавкой с последующей обработкой до номинального размера.

 

 

Экология

 

Проблема загрязнения окружающей среды вредными веществами в результате хозяйственной деятельности стала крупной проблемой социально-экономического развития общества.

Один из потенциально основных загрязнителей окружающей среды – нефтяная промышленность. В стремлении завладеть большой нефтью, хороши далеко не все способы.

Экологические проблемы стоят сейчас крайне остро. Они возникли с появлением первых буровых вышек. Ведь именно тогда  кое-кто высказывал, что открытие нефти и газа не только величайшее благо, но и в определенной степени зло, и что если сразу не потребовать от нефтяников всех требований по охране окружающей среды, то очень скоро из рек и озер исчезнет рыба, загниет в неволе тайга, начнется эрозия почвы.

Особое внимание стоит уделить нефтепромысловым сточным водам, выходящих из пластов попутно с нефтью, объем которых в 2-3 раз больше чем объем добытой нефти. Нефтепромысловые сточные воды содержат значительное количество солей, обладают большой химической и биохимической потребностью в кислороде при сбросе в открытые водоемы, а при попадании в почву, вызывают сильную ее эрозию. Такие сточные воды можно сбрасывать только после специальной обработки. К процессам и аппаратам по глубокой очистке сточных вод предъявляется ряд требований.

 

1. Аппараты должны быть экономичными по потреблению энергии, надежными в эксплоотации, малогабаритными.

2. В процессе  подготовки воды для повторного  использования не должны изменятся  ее фильтрационные и нефтевытесняющие характеристики.

3. Вода не  должна быть коррозионно-активной и бактерицидно зараженной.

4. Смолы, образующиеся  в процессе очистки должны  легко утилизироваться. 

При эксплоотации  практически любого нефтедобывающего оборудования, из него или от него происходят утечки нефти, газа или утечки промывочной жидкости, которые в свою очередь наносят вред окружающей среде.

Выбросы при  работе с нефтью можно классифицировать на две группы:

 

1. Постоянные – не произвольные утечки.

 

Выбросы представляют собой в основном не значительные утечки, из-за по следующим причинам:

 

a) Выработка уплотнителей и всевозможных прокладок

 

б) ослабление крепежных  соединений от вибрации устройства

 

в) сколы, трещины  картеров или корпусов в недоступных  или не видимых участков оборудования.

 

Такие утечки стараются  ликвидировать при наружном осмотре оборудования либо заменой изношенных элементов, либо попыткой сильнее затянуть закрепляемый элемент или, в крайнем случае, если течь не под давлением то применить герметики.

 

2. Аварийные  выбросы.

 

Это вид утечек наиболее опасен по количеству выбросов в окружающую среду нефти, газа или промывочной жидкости, которая содержит присадки гораздо более опасные для флоры и фауны.

 

Что касается аварийных  ситуаций эксплуатации вертлюга:

 

а) Износ либо прорыв масляного сальника. При этой аварии все масло, предназначенное для смазки деталей и охлаждения подшипников, выливается из корпуса. Тем самым, нанося вред окружающей среде. Такие аварии в основном бывают, редко, так как существует документация для каждого оборудования, в которой дан график проведения профилактических работ и текущих ремонтов для замены быстро изнашиваемых деталей оборудования.

 

б) Срыв патрубка с грязевой или промывочной трубы. При этой аварии загрязняется относительно большая площадь, вокруг буровой, опасными присадками для  промывочного раствора содержащие также в себе нефтяные включения. В результате этой аварии на территорию буровой до того как остановят компрессор, выливается 0,5 - 2 м³ промывочной жидкости. Примерно половину из этого объема впитается в грунт. На месте этой аварии необходимо произвести срочную уборку территории со снятием и удалением поверхностного слоя почвы. К тому же есть и так называемые косвенные последствия срыва патрубка, при срыве нарушается циркуляция промывочной жидкости, что может привести к прихвату бурового инструмента. И кто знает, кокой ущерб получит природа уже при ликвидации этой серьезной аварии…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. Наумкин В.Н.  «Горное и буровое оборудование».  М.Недра, 1983г.,448с.

2. Палашкин Е.Н.  «Справочник механика по глубокому  бурению». М.Недра, 1974г.,544с.

3. Северянчик  Н.А. «Машины и оборудование  для бурения скважин». М.,Недра, 1986г.,368с.

4. Абдрахманов  Г.С. «Бурение нефтяных и газовых  скважин». М.,Недра,1969г.,386с.

5. Аваков В.А.  «Расчеты бурового оборудования».  М.,Недра,1984г.400с.

6. Ильский А.Л., Миронов  Ю.В., Чернобыльский А.Г. «Расчет  и конструирование бурового оборудования».  М.Недра,1985г.,452с.