Ленточный тормоз буровой лебёдки БУ 2000/125 ЭП1

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.doc

Создание машин отвечающих потребностям народного хозяйства должно предусматривать их наибольший экономический эффект и высокие технико-экономические и эксплуатационные показатели.
Основные требования предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность надежность технологичность ремонтопригодность минимальные габариты и масса удобство эксплуатации экономичность техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.
Техническое задание на проект содержит общие сведения о назначении и разработке создаваемой конструкции предъявляемые к ней эксплуатационные требования режим работы ее основные характеристики (геометрические силовые кинематические и др.).
Для современного периода развития нефтяной промышленности Российской Федерации характерна неблагоприятная геолого-технологическая структура запасов нефти в которой доля традиционных (технологически освоенных) запасов составляет лишь 35 %. В то же время на долю трудноизвлекаемых запасов нефти (низкопроницаемые пласты остаточные запасы глубокопогруженные горизонты высоковязкие нефти подгазовые зоны) приходится 23 или 65 %.
Следует отметить что крупнейшие месторождения открытые в 60—70-х гг. XX века в результате интенсивной эксплуатации значительно истощились. Обводненность продукции этих месторождений достигла 80—90 % и более
Внедрение современных технологий привело к росту удельных затрат на бурение и требует глубокой модернизации существующего парка буровых установок нефтяной компании. Однако увеличение затрат очень быстро окупается значительно более высоким качеством бурения скважин. Скважины пробуренные с использованием современных технологий как правило имеют дебит в несколько раз превышающий дебит скважин пробуренных по традиционной технологии.
Рост цен на бурение стимулирует буровых подрядчиков к совершенствованию технологии бурения и обновлению бурового оборудования.
Машиностроительными заводами России специализирующимися на проектировании и изготовлении бурового оборудования было построено около 200 новых буровых установок в том числе и мобильные буровые установки. Агрегаты большой грузоподъемности от 100 и более тонн применяются в основном для бурения и поэтому называются мобильными буровыми установками.
Инжиниринговыми службами разработаны новые конструкции буровых установок приспособленных для проведения разведочного и эксплуатационного бурения в условиях российских месторождений нефти и газа.
В результате глубокой модернизации буровые установки оснащаются плавно регулируемым приводом современными системами контроля и управления системами автоматизации бурового процесса экологически чистыми циркуляционными системами новыми мощными буровыми насосами. Для персонала обеспечиваются безопасные и комфортные условия работы. Обновление оборудования позволяет практически в двое повысить производительность работ при бурении и в значительной мере снизить величину удельной аварийности и травматизма в нефтяной промышленности. Рост аварийности хотя и наблюдается но в значительной меньшей пропорции нежели рост объемов бурения в абсолютных показателях снижается смертность персонала вызванная аварийными ситуациями.
ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ.
Бурение скважин представляет собой совокупность взаимосвязанных последовательных процессов — спуск долота в скважину на бурильных трубах разрушение долотом горной породы на забое при одновременном подъеме ее на поверхность буровым раствором закачиваемым через бурильные трубы в скважину подъем долота после его сработки для замены новым.
Все операции в процессе бурения осуществляются с помощью буровых установок.
Буровая установка представляет собой комплекс наземного оборудования необходимый для выполнения операций по проводке скважины. В состав буровой установки входят:
- наземное оборудование непосредственно используемое при бурении;
- циркуляционная система бурового раствора;
- привышечные сооружения;
- оборудование для механизации спуско-подъемных операций.
Буровая вышка – это сооружение над скважиной для спуска и подъема бурового инструмента забойных двигателей бурильных и обсадных труб размещения бурильных свечей после подъема их из скважины и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков.
Наземное оборудование непосредственно используемое при бурении включает вертлюг буровые насосы напорный рукав и ротор.
Силовой привод обеспечивает функционирование всей буровой установки он снабжает энергией лебедку буровые насосы и ротор.
Привод буровой установки может быть дизельным электрическим дизель-электрическим и дизель-гидравлическим.
Циркуляционная система буровой установки служит для сбора и очистки отработанного бурового раствора приготовления новых его порций и закачки очищенного раствора в скважину.
К привышечным сооружениям относятся:
) помещение для размещения двигателей и передаточных механизмов лебедки;
) насосное помещение для размещения буровых насосов и их двигателей;
) запасные резервуары для хранения бурового раствора;
) площадка для установки трансформатора;
) стеллажи для размещения труб.
Спуско-подъемные комплексы (СПК) буровых установок предназначены для выполнения целого ряда функций среди которых наиболее важными являются:
- спуск подъем и наращивание бурильных труб в процессе бурения и проведения вспомогательных работ;
- СПО с аварийным и специальным инструментом;
- спуск обсадных труб.
Как правило для выполнения работ по спкску-подъему различных труб на буровой установке используются одни и те же механизмы. Наиболее часто конструктивный тип СПК определяет конструкция подъемного механизма. В установках глубокого бурения для этих целей применяется лебедка и талевая система. Конструкции других исполнительных механизмов более разнообразны особенно это относится к устройству ключей.
В качестве главного параметра в параметрической классификации СПК принято считать грузоподъемность. Большое значение для характеристики СПК имеют также главные параметры механизмов входящих в его состав. Одним из таких механизмов является буровая лебедка.
Буровая лебедка – важный узел буровой установки характеризующей ее основные параметры. Лебедка обеспечивает выполнение спуско-подъемных операций бурильной и обсадной колонн передает заданную нагрузку на долото передает вращение ротору выполняет вспомогательные операции по подтаскиванию на буровую инструмента оборудования и т.д.
Буровая установка укомплектована буровой лебедкой грузоподъемностью соответствующей классу установки.[10 стр. 78]
Основной функцией всех лебедок является - наматывание на барабан сматывание с барабана и стопорение ведущей струны талевого каната. Однако при этом существуют различные виды лебедок.
По назначению лебедки подразделяются на основные и вспомогательные а также на универсальные и специализированные. Основные лебедки как правило выполняют главную функцию – выполнение СПО с бурильными и обсадными трубами. Вспомогательные лебедки могут выполнять также функции подтаскивания грузов проведения монтажных работ и т.д. Универсальные лебедки выполняют как основные так и вспомогательные функции.
В основу функционально-конструктивной классификации лебедок положено конструктивное исполнение ее органов обеспечивающих выполнение основных технологических операций спуска-подъема бурового инструмента. Для более полного описания конструкции лебедки требуются дополнительные сведения о конструкции редуктора барабана лебедки подъемного вала устройства укладки каната на барабан.
В основу параметрической классификации лебедок положены следующие технические характеристики:
- расчетная мощность на входном валу;
- число скоростей вращения подъемного вала;
- размеры подъемного барабана.
На заводах разрабатываются и изготавливаются как традиционные буровые лебедки с цепными передачами так и лебедки серии «ЭТ» с зубчатой трансмиссией.
Рассмотрим некоторые разновидности Буровых лебедок.
Лебедка ЛБУ – 37-1100Д – 1.
ЛБУ – лебедка буровая Уралмашзавода;
– максимальное натяжение каната на барабане в тоннах;
00 – расчетная мощность развиваемая приводом в киловаттах;
Д – привод дизельный;
– модификация лебедки.
Лебедка предназначена для работы в составе буровой установки БУ5000320 ДГУ-1.
Все узлы лебедки (рис.1) установлены на раме 1. Лебедка включает коробку передач 7 с механизмом переключения скоростей 5. Справа и слева от коробки передач установлены ванны быстроходной 11 и тихоходной 14 передач. В корпусах подшипников тихоходной ванны размещен промежуточный вал 4 на который установлена ведущая звездочка тихоходной передачи. На раме установлен механизм включения зубчатой муфты 6. Регулятор подачи долота 2 подсоединяется к промежуточному валу посредством зубчатой муфты и механизма включения 3. Подъемный вал 12 установлен на подшипниках один из которых расположен в тихоходной ванне а другой на отдельной стойке. С левой стороны вала установлена звездочка «тихой» скорости и сдвоенная шинно-пневматическая муфта МШУ1070. С правой стороны установлены звездочка «быстрой» скорости звездочка трансмиссии ротора и муфты. Посредством зубчатой муфты и механизма включения 10 обеспечивается соединения тормоза электромагнитного 9 с подъемным валом 12.На раме лебедки в комплексе с подъемным валом установлены узлы ленточного тормоза 13. Для обеспечения необходимых блокировок при проведении СПО и регистрации подачи долота установлен командоаппарат с датчиком глубины 15. На раме лебедки произведена разводка воздухопровода 16 для пневматического управления лебедкой и смонтирован насосный агрегат 8 системы смазки.
Все вращающиеся и подвижные элементы лебедки закрыты ограждениями. Для осмотра и доступа к цепным передачах в ваннах в ограждении предусмотрены специальные люки. [6 стр. 53]
Лебедка ЛБУ 1100ЭТ-3.
Узлы лебедки смонтированы на раме-корпусе 11 (рис.2) которая крепится к раме модулю буровой лебедки при помощи болтовых соединений. Зубчатая трансмиссия включает валы: ведущий 1 промежуточный 12 и подъемный 19. Подъемный вал 19 предназначен для навивки определенного объема каната при подъеме и свивке каната при спуске. Особенность подъемного вала лебедок серии ЭТ заключается в том что ведомый вал зубчатой трансмиссии выполнен совместно с подъемным валом и составляет с ним единое целое. На обечайке барабана установлены накладки с нарезкой определенного профиля и направлении для укладки каната предназначенные для равномерной навивки каната. В левой части подъемного вала установлено зубчатое ведомое колесо. В корпусе зубчатой трансмиссии имеются смотровые люки 20. Зубчатая трансмиссия обеспечивает изменение крутящего момента на барабане и необходимого тягового усилия на крюке. Переключение передач «тихая» или «быстрая» в зубчатой трансмиссии осуществляется с помощью механизма переключения 3. Левая консоль вала ведущего посредством муфты соединена с дополнительным приводом лебедки. Правая консоль вала ведущего посредством зубчатой муфты 15 соединена с валом электродвигателя 4. В буровых лебедках применяют две тормозные системы – основную и вспомогательную. Основная служит для торможения барабана при выполнении спуска бурильной и обсадной колонны. Вспомогательная – для оперативного торможения для фиксации барабана в нужном положении а также для торможения барабана в следующих аварийных ситуациях:
- разгерметизация пневмосистемы;
- переподъем талевого блока;
- обесточивание электродвигателей.
Данная лебедка комплектуется с буровыми установками «Уралмаш 3Д-76». Лебедка имеет два вала – подъемный и катушечный.
Все механизмы лебедки (рис.3) смонтированы на сварной станине 6 состоящей из горизонтальной рамы и трех стоек 4. На стойках закреплены корпуса подшипников подъемного вала 9 а непосредственно на раме – редуктор 5 трансмиссия V скорости 10 и трансмиссия ротора 11.
В верхней части стоек укреплены корпуса подшипников катушечного вала 3 имеющего слева фрикционную катушку 1.
В передней части лебедки на верхней плоскости рамы смонтированы коленчатый вал с тормозным рычагом 14 балансир 12 и воздушный цилиндр 13 которые вместе с лентами охватывающими тормозные диски барабана составляют тормозную систему лебедки. С левой стороны установлены пульт управления 15 и гидравлический тормоз 7 с холодильником 8.
Для направления каната от фрикционной катушки установлен обводной ролик 2 лебедка защищена металлическим кожухом имеющим откидные стенки и съемные части в местах где необходим доступ к механизмам а также окна для выхода талевого каната и привода цепи ротора.
Мощность от коробки скоростей передается на лебедку двумя карданными валами. Крестовины напрессовываются на выходящие концы валов коробки скоростей и редуктора лебедки. На шлицевых концах полого вала посажены две крестовины. Смещение вала в осевом направлении ограничивается тремя стопорными винтами.
Редуктор рассчитан на передачу на барабан лебедки максимального момента 110 кН м а на ротор 14 кН м. Передаточное число на лебедку 344. а на ротор 163. Нормальный модуль зацепления 12. [6 стр. 56]
Данной лебедкой укомплектованы буровые установки класса БУ-125.
Мощность от дизельного или электрического привода передается через коробку перемены передач на трансмиссионный вал лебедки трехрядной втулочно-роликовой цепью с шагом 508 мм. На подъемный вал мощность передается двумя трехрядными цепными передачами.
Низкая скорость включается при помощи шинно-пневматической муфты ШПМ-1070 установленной на подъемном валу а высокая скорость – при помощи шинно-пневматических муфт 2 ШПМ-700.
Двухрядный гидравлический тормоз включается вручную с помощью рычагов кулачковой муфты.
К сварной металлической раме 5 (рис. 4) приварены ванны цепных передач 13 и 17 корпуса которые являются опорами для коренных подшипников трансмиссионного и подъемного валов а также одного из подшипников трансмиссии ротора 12. Вторую опору 10 трансмиссии ротора крепят непосредственно к раме лебедки. Перед барабаном лебедки 3 смонтирован коленчатый вал тормоза с рукояткой управления 16 и тормозным пневматическим цилиндром. Для уравновешивания тормозных лент 2 предусмотрен балансир 15. Положение рукоятки управления в заторможенном состоянии может быть зафиксировано стопорным тормозом 7.
Подключение регулятора подачи долота 14 осуществляется с помощью механизма установленного между ванной цепных передач 13 и барабаном лебедки. Гидравлический тормоз 9 с баком холодильником 6 установлен с правой стороны лебедки. Он включается кулачковой муфтой 11 вручную посредством рычажной системы 4. Цепные передачи смазываются от коллектора 8 имеющего штуцеры для подсоединения к смазочной станции буровой установки. Воздух к шинно-пневматическим муфтам пневматическим цилиндрам и регулятору подачи долота поступает по трубопроводам проложенным по раме лебедки.
Все вращающиеся и движущиеся части лебедки закрыты съемными металлическими ограждениями 1.[6 стр. 59]
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОЙ ТЕМЫ.
В настоящее время усовершенствование всех моделей мобильных установок направлено в основном на уменьшение их массы на увеличение запаса по грузоподъемности оснащение установок устройствами механизации и автоматизации. Все это способствует повышению производительности за счет снижения простоев и организационно-технических перерывов в работе (транспорт установка на месте работы маневрирование вспомогательного оборудования и пр.).
В данном дипломном проекте я совершенствую тормозную систему буровой лебедки которая является одной из важнейших ее составляющих. Тормозная система всегда должна находиться в исправном состоянии чтобы исключить возможность тяжелых аварий.
Основные тормоза используются для плавной подачи бурильной колонны при бурении для остановки движения бурильной колонны при посадке труб на роторные клинья а также для того чтобы талевый канат свивался с барабана при холостом вращении. Тормоза должны удерживать вес бурильной колонны. Основным тормозом лебедки являются механические тормоза фрикционного типа которые обеспечивают торможение за счет контакта между тормозной лентой и шкивом укрепленном на диске барабана лебедки. При трении на рабочей поверхности тормозных шкивов происходит повышение температуры что приводит к их растрескиванию и преждевременному износу тормозных колодок. Охлаждение шкивов воздушное и осуществляется специальными лопастями вентиляторов которые установлены на самих шкивах. Воздушная система охлаждения не позволяет повысить срок службы тормозных шкивов до капитального ремонта.
ОПИСАНИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ БУРОВОЙ ЛЕБЕДКИ БУ 2000125 ЭП 1.
Лебедка предназначена для обеспечения работы в составе буровых установок.
Лебедка предназначена для:
) подъема и спуска бурильного инструмента при СПО и ликвидации аварий осложнений;
) спуска обсадных колонн;
) подачи инструмента на забой при бурении.
2 Техническая характеристика буровой лебедки.
Приводная мощность кВт 560
Максимальное натяжение ходовой ветви каната кН(тс) 176
Диаметр талевого каната мм 25
Число скоростей вращения барабанного вала от главного
Характеристика лебедки (оснастка 4×5)
Допустимая нагрузка на крюке кН(тс)
Максимальная скорость подъема крюка мс
Скорость навивки ходовой ветви мс
Частота вращения барабанного вала (обмин)
Муфты: Шинопневматические
барабанного вала и вспомпривода МП-1070
включение гидротормоза МП-700
Тормоз Комбинированный:
Размер рабочей поверхности тормозных
Приводной электродвигатель
- род тока постоянный
- тип МПЭ- 500-500 УХЛЗ
- номинальная мощность кВт 560
Габаритные размеры лебедки мм
(без смазки) кг 18650
3 Устройство и работа лебедки и ее составных частей
Лебедка состоит из рамы на которую устанавливается редуктор без его закрепления затем устанавливается барабанный вал который крепится болтами с гайками выставляются торцы звездочек путем перемещения корпуса редуктора по пазам в раме (смещение и перекос торцов звездочек должен быть не более 08 мм). Крепится редуктор при помощи болтов и гаек с шайбами против смещения корпуса привариваются упоры.
Барабанный вал с одной стороны связан с гидродинамическим тормозом с муфтой МП-700.
Гидродинамический тормоз центрируется относительно барабанного вала при помощи прокладок и за счет зазоров в корпусе тормоза крепится болтами. С другой стороны барабанный вал своими лабиринтами входит в лабиринты редуктора по которым происходит уплотнение барабанного вала с редуктором. На этом же конце находятся муфты МП-1070 которые закрываются кожухом. Привод от ведущего вала редуктора на барабанный вал осуществляется цепью.
Ведущий вал редуктора через полумуфту резиновые пальцы которые стопорятся кольцом соединяется с электродвигателем. Полумуфта напрессована на конический вал электродвигателя крепится гайкой и стопорится отгибной шайбой полумуфта закрывается кожухом. Электродвигатель центрируется относительно ведущего вала при помощи прокладок болтов со стопорными гайками и крепится к раме.
Несоосность и непараллельность валов:
- гидродинамического тормоза и барабанного вала не более 03 мм;
- электродвигателя и ведущего вала редуктора не более 02 мм.
Тормоз лебедки взаимодействует своими двумя лентами с тормозными шкивами барабанного вала. Барабанный вал ленточный тормоз закрыты кожухом причем кожух лебедки имеет легко открывающиеся дверцы обеспечивающие легкий доступ к обслуживаемым узлам тормозной системы и барабанного вала.
Редуктор предназначен для передачи момента от главного привода на звездочку на барабанном валу и на барабан.
Редуктор оснащен системой смазки под давлением и электроподогревом масла .
Редуктор состоит из корпуса в расточках которого смонтирован ведущий вал; крышки ; системы смазки; щупа; сливного клапана. Ведущий вал к корпусу крепится при помощи болтов законтренных проволокой. Крышка к корпусу крепится болтами и штифтуется от смещения штифтами. На боковых поверхностях имеются два лючка с крышками которые уплотняются прокладкой и крепятся болтами и служат для соединения цепи. Крышки служат для пропускания цепи при замене а также для наблюдения за ее состоянием. Сливной клапан служит для слива масла из картера. Рядом находится установка для подогрева масла.
Маслосистема состоит из насосного агрегата который крепится болтами к бонкам приваренным к боковой стенке корпуса.
Всасывающая сторона насоса через трубопровод соединяется со всасывающим фильтром который крепится к штуцеру вваренному в корпус при помощи муфты и контрится гайкой. Нагнетательная линия насоса соединяется маслопроводом с фильтром который патрубком соединен с маслоуказателем через глазок которого производится контроль за потоком масла.
Маслоуказатель крепится к коллектору имеющему сверления для смазки цепи и маслопроводы для смазки подшипников.
Маслопроводы крепятся к крышкам ведущего вала и при снятии последнего надо обязательно их демонтировать. Контроль за уровнем масла в редукторе производится по щупу. Уровень масла должен находиться между двумя рисками на щупе при выкрученном его положении.
Барабанный вал состоит из барабана установленного на валу опорами которого являются два роликовых сферических подшипника установленных в корпусах закрытых крышками и закрепленных болтами. Смазка подшипников осуществляется консистентной смазкой через масленки.
На крышке установлено кольцо под лабиринтное уплотнение корпуса редуктора.
На одном конце вала установлен шкив для соединения с муфтой гидродинамического тормоза.
На другом конце вала установлен блок шкивов и звездочек поджимаемых болтами через крышку ступицу и втулки.
К ступице болтами крепится муфта предназначенная для включения основного или вспомогательного привода.
Четырехканальный вертлюжок крепится к крышке болтами через уплотняющую прокладку.
Бочка барабана имеет нарезку для правильной навивки каната. К дискам барабана через четыре шпонки болтами и гайками крепятся тормозные шкивы. Крепление тормозных шкивов при помощи радиальных шпонок позволяет шкивам при нагреве от торможения свободно расширяться передавая крутящий момент через шпонки не нагружая болты
В правом диске барабана выполнено отверстие и расположена бобышка с отверстием через которую пропускается канат навиваемый на барабан конец каната зажимается планками крепится болтами (момент затяжки 10 нм) которые контрятся проволокой попарно.
Тормоз ленточный состоит из двух лент с двадцатью закрепленными на каждой ленте колодками из фрикционного материала. Сбегающие концы лент через втулки оси соединяются через шпонки с тормозным валом. Тормозной вал опирается на два подшипника.
Подшипники закрытого типа - со смазкой дополнительная их смазка не требуется
На кулачке имеется рычаг с проушиной для подсоединения тормозной яги с усилителем.
Набегающие концы тормозных лент через палец с шайбами стяжку соединяются с балансиром. Стяжка имеет расточку под пружину которая вставляется в стакан вваренный в раму и при помощи стяжки путем ее вращения регулируется зазор между колодками лент и тормозными шкивами барабанного вала. Балансир при помощи оси связан шарнирно с опорой которая крепится при помощи болтов и гаек к раме лебедки. Стяжка с балансиром связана сферической поверхностью для выравнивания небольших перекосов относительно балансира. Балансирный узел служит для выравнивания усилий между лентами и обеспечивает торможение одной лентой при обрыве другой.
Для правильной работы тормозных лент необходимо при регулировке зазоров между лентами и тормозными шкивами добиваться равенства зазоров между стяжкой и стаканом под пружину 5 мм после регулировки тяга и стяжка должны быть законтрены гайкой.
Для регулировки зазора между колодками лент и тормозным шкивом в верхней части служит тяга которая одним концом соединяется с рым-болтом на ленте а другим через резьбовую втулку шайбу пружину тяги стакан шарнирно с кронштейном приваренным на кожухе лебедки. Вращая резьбовую втулку в ту или другую сторону добиваются равномерного зазора после чего контрят гайкой.
Пневматический цилиндр представляет собой два последовательно соединенных пневмоцилиндра разделенных диафрагмой. Нерабочие полости цилиндров сообщаются с атмосферой через дренажные отверстия.
Пневмоцилиндр рабочей системы торможения состоит из цилиндра в котором перемещается поршень уплотненный манжетой. К поршню болтами прикреплен шток скользящий во втулке запрессованной в цилиндре. Сжатый воздух от рабочей системы управления тормозом подводится через отверстие в полость перед поршнем.
Давление воздуха создает усилие которое сжимает возвратную пружину и перемещает поршень и связанный с ним шток вызывая затяжку тормозных лент. Тормозной момент а следовательно и усилие на штоке и поршне зависит от давления которое создается краном тормозной тяги.
Тормоз гидродинамический
Тормоз гидродинамический устанавливается непосредственно на раме агрегата и после центрирования его относительно барабанного вала закрепляется болтами и фиксируется упорами.
Гидротормоз соединяется двумя трубопроводами с баком установки охладителя установленной отдельно от лебедки. Бак имеет штуцеры подвода и отвода охлаждающей жидкости и ряд кранов на разной высоте бака с помощью которых регулируется уровень охлаждающей жидкости в баке и гидротормозе которому прямо пропорционален тормозной момент развиваемый гидротормозом.
Сам гидротормоз состоит из статора имеющего опорные лапы для крепления к раме подводящий и отводящий патрубок. К статору через прокладки закреплены болтами крышки статора и. В расточках крышек установлены стаканы и закреплены крышками подшипники являющиеся опорами вала. На вал в средней части на шпонке напрессован ротор а на консольной конусной части вала на шпонке установлена ступица и закреплена гайкой. К ступице болтами крепится обод с шинно-пневматической муфтой типа МП-700 с помощью которой гидротормоз соединяется с барабанным валом. Воздух к муфте подводится с помощью двух воздухопроводов соединенных с каналом в вале. К торцу вала крепится вертлюжок через который подается сжатый воздух к муфте.
Осевая фиксация ротора с валом обеспечивается двумя шайбами установленными между стаканами и ротором с небольшим зазором.
Для предотвращения утечек охлаждающей жидкости и защиты подшипников от вымывания смазки установлены манжеты. Для подачи смазки к уплотнениям служат каналы в стаканах и масленки.
Подшипники смазываются через масленки установленные в крышках . В крышках для уплотнения их относительно вала выполнены сальниковые канавки.
Перед включением гидротормоза необходимо его заполнить жидкостью причем уровень жидкости в тормозе и баке зависит от нагрузки на крюке и требуемой скорости спуска инструмента. Затем через вертлюжок канал в вале и воздухопроводы подается сжатый воздух в муфту. При этом под действием веса на крюке будет вращаться барабанный вал и вал гидротормоза с ротором. На роторе и крышках выполнены специальной формы лопатки обеспечивающие торможение ротора относительно крышек за счет жидкости заполняющей пространство между ними. При этом обеспечивается циркуляция жидкости из полости гидротормоза в бак и обратно.
Таким образом энергия выделяемая при спуске груза преобразуется в нагревание охлаждающей жидкости которая в свою очередь за счет большой поверхности бака рассеивает ее в окружающее пространство.
В случае интенсивных операций по спуску и сильного нагрева охлаждающей жидкости необходимо наладить циркуляцию через бак свежей жидкости и обеспечить слив нагретой.
При отрицательных температурах окружающей среды охлаждающую жидкость из гидротормоза необходимо слить используя сливную магистраль подведенную к баку. Для обеспечения полного опорожнения гидротормоза необходимо после окончания слива жидкости вывинтить из крышек два болта с прокладками.
АНАЛИЗ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ.
Основным тормозом буровой лебедки БУ 2000125 ЭП 1 является фрикционный ленточный тормоз который обеспечивает торможение за счет контакта между тормозной лентой и шкивом укрепленном на диске барабана лебедки. Такое торможение сопровождается выделением большого количества тепла. Это тепло должно быть быстро отведено чтобы предупредить разрушение шкивов и тормозных колодок.
Шкивы установленные на данной буровой имеют воздушное охлаждение. Недостатком является то что воздух не достаточно охлаждает тормозные шкивы. Это приводит к сокращению межремонтного периода.
Мною предложена установка шкивов с водяной рубашкой для охлаждения. Для подвода жидкости в валу лебедки просверливаются два отверстия диаметрами равными 12 мм. На конце вала устанавливается четырехканальный вертлюжок. Два канала вертлюжка для подачи воздуха в муфты МП-1070 и два канала для циркуляции охлаждающей жидкости.
Затраты на ремонт шкивов остаются такими же однако при водяном охлаждении наработка тормозных шкивов увеличивается почти в два раза.
МОНТАЖ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ
БУРОВОЙ ЛЕБЕДКИ БУ 2000125 ЭП -1
1. Основные требования к монтажу
Лебедка устанавливается на раму затем устанавливается барабанный вал который крепится болтами с гайками выставляются торцы звездочек путем перемещения корпуса редуктора по пазам в раме (смещение и перекос торцов звездочек должен быть не более 08 мм). Крепится редуктор также при помощи болтов и гаек с шайбами против смещения корпуса привариваются упоры.
Гидродинамический тормоз центрируется относительно барабанного вала при помощи прокладок и за счет зазоров в корпусе тормоза крепится болтами. С другой стороны барабанный вал своими лабиринтами входит в лабиринты редуктора по которым происходит уплотнение барабанного вала с редуктором. На этом же конце находятся муфты МП-1070 которые закрываются кожухом . Привод от ведущего вала редуктора на барабанный вал осуществляется цепью .
Ведущий вал редуктора через полумуфту резиновые пальцы которые стопорятся кольцом соединяется с электродвигателем . Полумуфта напрессована на конический вал электродвигателя крепится гайкой стопорится отгибной шайбой. Полумуфта закрывается кожухом. Электродвигатель центрируется относительно ведущего вала при помощи прокладок болтов со стопорными гайками и крепится к раме болта с гайками .
Не соосность и не параллельность валов:
- гидродинамического тормоза и барабанного вала не более 0 3 мм;
-электродвигателя и ведущего вала редуктора не более 0 2.
Тормоз лебедки взаимодействует своими двумя лентами с тормозными шкивами барабанного вала. Барабанный вал ленточный тормоз закрыты кожухом причем кожух лебедки имеет легко открывающиеся дверцы обеспечивающие легкий доступ к обслуживаемым узлам тормозной системы и барабанного вала. Подъем лебедки с редуктором осуществляется при помощи траверсы; без траверсы подъем лебедки запрещается!
2. Обслуживание буровой лебедки БУ 2000125 ЭП-1
Правильная эксплуатация лебедки и других систем и узлов лебедочного модуля повышает их долговечность и обеспечивает надежную и бесперебойную работу.
Постоянного наблюдения и периодической регулировки требует ленточный тормоз.
По мере износа колодок тормозных лент увеличивает ход штоков пневмоцилиндров и появление на их гильзах в заторможенном положении контрольных рисок говорит о необходимости подтянуть ленты и заново произвести регулировку тормоза.
Для этого надо растормозить тормоз чтобы ленты были свободными. Затем отпустить контргайки и вращая стяжки подтянуть ленты обеспечив равномерный круговой зазор между колодками и тормозными шкивами в пределах 3 -5 мм. Затем затормозить тормоз и проверить равенство зазоров между балансиром и стаканами пружин. В случае неравенства зазоров необходимо растормозить тормоз и подтянуть стяжку со стороны меньшего зазора опустив на столько же стяжку с противоположной стороны. Добившись равенства зазоров затянуть контргайки.
Кроме того необходимо восстановить необходимый зазор между роликом ограничителя отхода ленты и самой лентой равный 4±1 мм. Для этого необходимо ослабить контргайку и вращая винт ключом установить необходимый зазор. Затем затянуть контргайку.
Если зазор между колодками ленты и тормозным шкивом мал в верхней части шкива (лента лежит на шкиве) то необходимо дополнительно поджать пружину.
При длительных спуско-подъемных операциях раз в смену и по мере износа колодок необходимо контролировать одновременную работу двух лент по равенству зазоров. В случае их неравенства произвести их выравнивание как указано выше.
Замена тормозных лент производится при износе колодок до толщины 10 мм. Для этого снимают кожух отсоединив верхние оттяжные пружины лент. Отсоединяют ленты от тяг и рычагов тормозного вала расшплинтовав и выбив соединительные пальцы. Затем снимают ленты с тормозных шкивов на бочку барабана и извлекают их наружу. Заменив колодки тормозные производят монтаж лент в обратной последовательности после чего производят регулировку тормозной системы.
При замене тормозных колодок на лентах необходимо проверить геометрию ленты и соответствие ее размеров чертежу. При необходимости произвести правку ленты т.к. работа деформированными лентами может привести к неполадкам тормозной системы как правило затруднен спуск пустого крюка.
Техническое обслуживание барабанного вала сводится к замене тормозных шкивов при их износе свыше 10 мм на сторону. Для замены тормозных шкивов необходимо демонтировать кожух лебедки тормозные ленты и гидравлический тормоз кожухи муфт муфту. Снять крышку редуктора отсоединить цепи снять блок шкивов и звездочек отвернуть болты крепления корпусов к раме лебедки. Снять барабан с валом и демонтировать тормозные шкивы.
Сборку производят в обратной последовательности.
После сборки проверить радиальное биение шкивов оно должно быть не более 12 мм.
При замене тормозных шкивов запрещается подпиливать шпонки на которые устанавливаются шкивы. Это приводит к недопустимому биению шкивов и неправильной работе тормоза.
Операции по замене тормозных шкивов следует производить кранами соответствующей грузоподъемности при демонтированной крыше модуля или в мастерских.
В процессе эксплуатации техническое обслуживание редуктора сводится к периодическому контролю подачи масла к подшипникам по температуре маслопроводов и подшипниковых узлов к своевременному пополнению и замене масла периодической очистке масляных фильтров. Масляный фильтр-заборник очищается при каждой замене масла и по мере необходимости. Для этого отворачивают гайку извлекают фильтрующий элемент и сетку фильтрующего элемента тщательно промывают.
Фильтр тонкой очистки перед каждой сменой очищают поворотом его рукоятки. Кроме того раз в месяц выворачивают пробку из дна корпуса фильтра и прокачкой 15-2 литров масла включением насоса системы смазки удаляют отстой.
Кроме того периодически проверяют крепление редуктора состояние его шкивов и соединительных муфт.
Необходимо следить за состоянием шлангов и трубопроводов при наличии трещин такие шланги и трубопроводы заменяются.
Необходимо перед началом каждой смены производить визуальный осмотр других систем и оборудования лебедки и своевременно устранить замеченные недостатки.
При замене баллонов муфт МП-700 и МП-1070 необходимо убедиться в отсутствии повреждений (проколов порезов вмятин) в наличии шплинтов крепежных болтов а также в отсутствии внутри муфты влаги грязи или сора которые могли попасть в баллон через отверстие в ниппеле.
Ниппель муфты должен подсоединяться к воздухопроводу особенно тщательно. Течь воздуха из воздухопровода может повлечь за собой снижение давления в муфте. При этом будет происходить пробуксовка и как следствие опасный перегрев муфты и подгорание колодок.
Не следует доводить колодки до подлого из из антифрикционного материала что недопустимо и опасно т.к. это может привести к соприкосновению металла колодок со шкивом задирам шкива снижению коэффициента трения и резкому снижению крутящего момента передаваемого муфтой. Минимальная допустимая толщина изношенной накладки 25 мм.
Долговечность и работоспособность лебедки во многом зависят от своевременной и правильной смазки. Смазку следует производить согласно карте смазки.
Необходимо помнить что подшипниковым узлам вреден как недостаток так и избыток смазки.
Во избежание попадания загрязнений в подшипники перед смазкой масленки необходимо тщательно протереть.
Смазки и масла не рекомендуемые инструкцией по эксплуатации могут применяться только после официального разрешения завода-изготовителя.
Применение не разрешенных смазок и масел может привести к выходу из строя узлов и механизмов лебедочного модуля.[11 стр. 153]
3. Ремонт буровой лебедки БУ 2000125 ЭП-1
.Для успешного и быстрого проведения ремонта обслуживающий персонал должен хорошо изучить оборудование лебедки.
Системой планово-предупредительного ремонта предусматривается проведение технического обслуживания оборудования и проведение текущего и капитального ремонтов.
Периодическое техническое обслуживание и текущий ремонт осуществляется в процессе эксплуатации для обеспечения работоспособности оборудования.
При техническом обслуживании осуществляются такие работы как проверка затяжки болтовых соединений при необходимости замена шплинтов проверка и регулировка ленточного тормоза контроль пополнение и замена смазки состояние трубопроводов и защитных ограждений чистка оборудования и прочее.
При текущем ремонте производится частичная разборка оборудования и связанная с этим остановка.
При этом производится проверка центровок агрегатов замена изношенных колодок тормозных лент и муфт замена самих муфт при наличии износа и надрывов баллонов замена тормозных шкивов вертлюжков разрядников резинотехнических рукавов изношенных манжет прокладок регулировки тормозной системы проверка крепления всех болтовых соединений смазка узлов согласно карте смазки.
В случае необходимости центровки или проверки центровки используют приспособления которые поставляются с буровой установкой.
Вышедшие из строя вертлюжки разрядники другие приборы следует ремонтировать на ремонтных базах.
При износе колодок на пневматических муфтах нужно заменять все колодки одновременно. Так же комплектно следует заменять колодки на тормозных лентах причем рекомендуется производить эту операцию при поднятом из скважины инструменте т.к. последовательно возрастающая нагрузка на крюке при спуске инструмента на забой создает благоприятные условия для приработки новых колодок.
Капитальный ремонт - наиболее сложный и трудоемкий вид планового ремонта при котором производится полная разборка оборудования с последующим ремонтом или заменой всех изношенных деталей а также работы входящие в объем технического обслуживания и текущего ремонта.
Капитальный ремонт предназначен для полного восстановления работоспособности лебедки. Его следует производить на ремонтных базах или специализированных ремонтных заводах или заводе-изготовителе.
Во время капитального ремонта выполняются такие работы как ремонт валов шестерен и зубчатых колес или их замена замена подшипников. Тщательному контролю подвергаются металлоконструкции лебедки особенно рама лебедки.
Все детали устанавливаемые взамен вышедших из строя должны быть изготовлены по чертежам ВЗБТ.
Сведения о ремонтах проводимых на заводе или в ремонтной мастерской должны заносится в прилагаемый к каждому модулю паспорт в графу «Данные о ремонте».
Сведения о подшипниках резинотехнических и асбестотехнических изделиях приведены в рисунках.
При эксплуатации лебедки в зимнее время для обеспечения более надежного всасывания и подачи масла а также исключения его подтекания в лабиринтных уплотнениях допускается применять менее вязкое масло индустриальное ЗОА ГОСТ 20799-88.
При запуске буровой установки в зимнее время необходимо:
Прогреть помещение масло масляный насос и фильтры специальными и штатными средствами обогрева (переносным тепловентилятором ЭТВ-3-93 ЗОВ ТЭНом редуктора) до максимально возможной температуры.
Залить через верхний люк редуктора горячее предварительно разогретое масло по верхнюю отметку щупа.
Включить масляный насос редуктора для заполнения системы смазки смазки подшипников и зубчатых передач.
Проконтролировать подачу масла в подшипники зубчатые пары по
маслоуказателю через люки и отворачиванием штуцеров маслопроводов концевых трубопроводов.
Включить основной электродвигатель и на небольшой скорости обкатать его в обе стороны с плавным изменением скорости вращения.
1 Стихийные бедствия и правила поведения населения при них.
Под стихийными бедствиями понимаются разрушительные природные явления в результате которых может возникнуть или возникает угроза жизни и здоровью людей происходит разрушение или уничтожение материальных ценностей и элементов окружающей природной среды.
Стихийные бедствия могут быть геофизического или метеорологического происхождения. В некоторых случаях они возникают по вине человека в результате его производственной или иной деятельности без учета сложившегося экологического равновесия в природе.
К стихийным бедствиям обычно относятся землетрясения наводнения селевые потоки оползни снежные заносы извержения вулканов засухи. К таким бедствиям в ряде случаев могут быть отнесены также пожары особенно массовые лесные и торфяные.
Стихийные бедствия можно встретить по-разному. Растерянно как веками встречали люди различные бедствия или спокойно с верой в собственные силы. Уверенно же принять вызов бедствий могут только те кто вооруженный знаниями как действовать в той или иной обстановке примет единственно правильное решение: спасет себя окажет помощь другим предотвратит насколько сможет разрушающее действие стихийных сил.
Землетрясения - специфические явления происходящие в определенных участках земной коры. Они могут происходить как на суше так и под водой. Для человека очень важно знать где и когда будет землетрясение. Современная наука располагает сведениями о том где может быть такое стихийное бедствие той или иной силы но точно предсказать день и час пока еще не может.
Предвестниками землетрясений как это уже установлено может являться ряд косвенных признаков. В период предшествующий землетрясению например изменяются параметры физико-химического состава подземных вод что регистрируется специальными приборами геофизических станций. К предвестником возможных землетрясений следует отнести следующие признаки которые особенно должно знать население сейсмически опасных районов; это-появление запаха газа в районах где до этого воздух был чист и ранее подобное явление не отмечалось беспокойство птиц и домашних животных вспышки в виде рассеянного света зарниц искрения близко расположенных но не касающихся друг друга электрических проводов голубоватое свечение внутренней поверхности стен домов самопроизвольное загорание люминесцентных ламп незадолго до подземных толчков. Все эти признаки могут являться основанием для оповещения населения о возможном землетрясении.
Как же нужно действовать в случае оповещения об угрозе землетрясения или появлении его признаков? Прежде всего необходимо действовать быстро но спокойно уверенно и без паники.
При заблаговременном оповещении об угрозе землетрясения прежде чем покинуть квартиру (дом) необходимо выключить нагревательные приборы и газ если топилась печь затушить ее; затем нужно одеть детей стариков и одеться самим взять необходимые вещи небольшой запас продуктов питания документы и выйти на улицу. На улице следует как можно быстрее отойти от зданий и сооружений в направлении площадей незастроенных участков строго соблюдая установленный общественный порядок. Если землетрясение началось неожиданно когда собраться и выйти из квартиры (дома) не представилось возможным необходимо занять место (встать) в дверном или оконном проеме как только стихнут первые толчки землетрясения следует быстро выйти на улицу.
На предприятиях и учреждениях во время землетрясения все работы прекращаются производственное и технологическое оборудование останавливается принимаются меры к отключению тока снижению давления воздуха кислорода пара воды газа и т.п.; рабочие и служащие состоящие в формированиях гражданской обороны немедленно направляются в районы их сбора остальные рабочие и служащие занимают безопасные места. Если по условиям производства остановить агрегат печь технологическую линию турбину и т.п. в короткое время нельзя или невозможно то осуществляется перевод их на щадящий режим работы.
При нахождении во время землетрясения вне квартиры (дома) или места работы например в магазине театре или просто на улице не следует спешить домой надо спокойно выслушать указание соответствующих должностных лиц по действиям в создавшейся ситуации и поступать в соответствии с таким указанием. В случае нахождения в общественном транспорте нельзя покидать его на ходу нужно дождаться полной остановки транспорта и выходить из него спокойно пропуская вперед детей инвалидов престарелых. Учащиеся старших классов должны помочь дирекции и учителям в поддержании порядка среди школьников младших классов.
Землетрясение может длиться от нескольких мгновений до нескольких суток (периодически повторяющимися подземными толчками). Примерная периодичность толчков и время их возникновения возможно будут сообщаться по радио и другими доступными способами. Следует свои действия сообразовывать с этими сообщениями.
Тяжелыми стихийными бедствиями являются наводнения. Основными причинами большинства наводнений являются сильные ливни интенсивное таяние снегов речные паводки в результате приливной волны или изменения ветра в устье реки. Особую опасность представляют наводнения возникающие вследствие оползней и обвалов горных пород внезапного прорыва дамб или вод моренных озер; они как правило сопровождаются переносом не только воды но и практически всех обломочных и рыхлых материалов и поэтому часто принимают катастрофический характер.
Действия населения при наводнениях осуществляются с учетом времени упреждения наводнения а также опыта наблюдений прошлых лет за проявлениями этой стихии. Масштабы наводнений например вызываемых весенними летними или осенними паводками могут прогнозироваться за месяц и более нагонные наводнения - за несколько часов (до суток).
При значительном времени упреждения наводнения осуществляются мероприятия по возведению соответствующих гидротехнических сооружений на реках и в других местах предполагаемого наводнения по подготовке и проведению заблаговременной эвакуации населения и сельскохозяйственных животных по вывозу материальных ценностей из районов возможного затопления.
Об эвакуации на случай наводнения как правило объявляется специальным распоряжением комиссии по борьбе с наводнением. Население о начале и порядке эвакуации оповещается по местным радиотрансляционным сетям и местному телевидению; работающие кроме того оповещаются через администрацию предприятий учреждений и учебных заведений. Населению сообщаются места развертывания сборных эвакопунктов сроки явки на эти пункты маршруты следования при эвакуации пешим порядком а также другие сведения сообразующиеся с местной обстановкой ожидаемым масштабом бедствия и временем его упреждения.
При наличии достаточного времени население из угрожаемых районов эвакуируется вместе с имуществом.
Эвакуация производиться в ближайшие населенные пункты находящиеся вне зон затопления. Расселение населения осуществляется в общественных зданиях или на жилой площади местных жителей.
На предприятиях и в учреждениях при угрозе затопления изменяется режим работы а в некоторых случаях работа прекращается. Защита некоторой части материальных ценностей иногда предусматривается на месте для чего заделываются приямки входы и оконные проемы подвалов и нижних этажей зданий.
В зоне возможных затоплений временно прекращают работу школы и дошкольные учреждения; детей переводят в школы и учреждения которые находятся в безопасных местах.
В случае внезапных наводнений предупреждение населения производится всеми имеющимися техническими средствами оповещения в том числе и с помощью громкоговорящих подвижных установок.
Внезапность возникновения наводнения вызывает необходимость особых поведения и действий населения. Если люди проживают на первом этаже или других нижних этажах и на улице наблюдается подъем воды необходимо покинуть квартиры подняться на верхние этажи если дом одноэтажный- занять чердачные помещения.
Селевые потоки - это потоки с гор смеси воды песка глины щебня осколков камней и даже валунов. Оползни происходят в результате нарушения условий равновесия склонов чаще всего по берегам рек и водоёмов; основной причиной их возникновения является насыщение подземными водами глинистых пород до пластического и текучего состояний в результате чего и происходит сползание по склону огромных масс грунта со всеми постройками и сооружениями.
Большое значение на поведение и действия населения при селевых потоках и оползнях оказывает организация своевременного обнаружения и учёта признаков этих стихийных бедствий и организация оповещения (предупреждения) о бедствии.
В селеопасных районах признаками возможного возникновения селевых потоков являются чрезмерные (ливневые) атмосферные осадки (селевые потоки в результате ливневых осадков обычно формируются после засухи) быстрое таяние снегов и ледников в горах переполнение горных озёр и водоёмов нарушения в естественном стоке вод горных рек и ручьёв с изменением русел и образованием запруд. Косвенными признаками возможного селя являются повышенная эрозия почв уничтожения травяного покрова и лесонасаждений на склонах гор.
В большинстве случаев население об опасности селевого потока может быть предупреждено всего лишь за десятки минут и реже за один - два часа и более. Приближение такого потока можно слышать по характерному звуку перекатывающихся и соударяющихся друг с другом валунов и осколков камней напоминающих грохот приближающегося с большой скоростью поезда.
Наиболее эффективным способом борьбы с селевыми потоками является заблаговременное осуществление комплекса организационно-хозяйственных агротехнических лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий.
Население селеопасных районов обязано строго выполнять рекомендации по рубке лесонасаждений ведению земледелия по выпасу домашнего скота. При угрозе селя на пути его движения к населённым пунктам укрепляются плотины возводятся насыпи и временные подпорные стенки устраиваются селевые ловушки отводные канавы и т. д.
Оползни как и селевые потоки чаще всего вызываются сильными дождями и эрозией почвы. Они вызываются также недостаточно продуманной деятельностью людей в результате которой изменяются условия устойчивости грунта (уничтожение лесных массивов и выкорчевывание даже отдельных деревьев чрезмерное использование оросительных систем ведение горных и земляных работ там где геологическое строение земли изучено с недостаточной полнотой и др.).
Первоначальным признаком начавшихся оползневых подвижек является появление трещин на зданиях разрывов на дорогах береговых укреплениях и набережных выпучивание земли смещение основания различных высотных конструкций и деревьев в нижней части относительно верхней.
Противооползневыми мероприятиями в которых должно принимать участие население являются отвод поверхностных вод древонасаждение устройство различных поддерживающих инженерных сооружений отрывка траншей в целях осушения грунтов оползневого массива разгрузка и планировка оползневого склона. Кроме того население проживающее в оползнеопасных районах не должно допускать утечки воды из кранов поврежденных труб водопровода или водоразборных колонок; должно своевременно устраивать водоотводящие стоки при скоплении поверхностных вод (с образованием луж).
При угрозе селевого потока или оползня и при наличии времени население из опасных районов эвакуируется в безопасные зоны; эвакуация производится как пешим порядком так и с использованием транспорта. Вместе с людьми эвакуируются материальные ценности производится отгон сельскохозяйственных животных в случае оповещения населения о приближающемся селевом потоке или начавшемся оползне а также с проявлением первых признаков их появления нужно как можно быстрее покинуть помещение предупредить об опасности окружающих и выйти в безопасное место. Покидая помещение следует затушить печи перекрыть газовые краны выключить свет и электроприборы. Это поможет предотвратить возникновение пожаров.
Селевые потоки и оползни представляют серьезную опасность при их внезапном появлении. В этом случае страшнее всего паника.
В случае захвата кого-либо потоком селя нужно оказать пострадавшему помощь всеми имеющимися средствами. Такими средствами могут быть шесты или канаты подаваемые спасаемым. Выводить спасаемых из потока нужно по направлению потока с постепенным приближением к его краю.
Зимнее проявление стихийных сил природы нередко выражается снежными заносами в результате снегопадов и метелей.
Снегопады продолжительность которых может быть от 16 до 24 ч. сильно влияют на хозяйственную деятельность населения особенно в сельской местности. Отрицательное влияние этого явления усугубляется метелями (пургой снежными буранами) при которых резко ухудшается видимость прерывается транспортное сообщение как и междугороднее. Выпадение снега с дождем при пониженной температуре и ураганном ветре создает условие для обледенения линий электропередач связи контактных сетей электротранспорта кровли зданий различного вида опор и конструкций вызывая их разрушение.
С объявлением штормового предупреждения-предупреждения о возможных снежных заносах - необходимо ограничить передвижение особенно в сельской местности создать дома необходимый запас продуктов воды и топлива. В отдельных районах с наступлением зимнего периода по улицам между домами необходимо натянуть канаты помогающие в сильную пургу ориентироваться пешеходам и преодолевать сильный ветер.
Особенную опасность снежные заносы представляют для людей застигнутых в пути далеко от человеческого жилья. Занесенные снегом дороги потеря видимости вызывают полное дезориентирование на местности. При следовании автомобильным транспортом не следует пытаться преодолеть снежные заносы необходимо остановиться полностью закрыть жалюзи машины укрыть двигатель со стороны радиатора. Если есть возможность автомобиль нужно устанавливать двигателем в наветренную сторону. Периодически нужно выходить из автомобиля разгребать снег чтобы не оказаться погребенным под ним. Кроме того не занесенный снегом автомобиль - хороший ориентир для поисковой группы. Двигатель автомобиля необходимо периодически прогревать во избежание его "размерзания". При прогревании автомобиля важно не допустить затекания в кабину (кузов салон) выхлопных газов с этой целью важно следить чтобы выхлопная труба не заваливалась снегом. Если в пути вместе окажется несколько человек (на нескольких автомобилях) целесообразно собраться всем вместе и использовать один автомобиль в качестве укрытия; из двигателей остальных автомобилей необходимо слить воду. Ни в коем случае нельзя покидать укрытие-автомобиль: в сильный снегопад (пургу) ориентиры с первого взгляда казалось бы надежные через несколько десятков метров могут быть потеряны.
В сельской местности с получением штормового предупреждения нужно заготовить в необходимом количестве корм и воду для животных содержащихся на фермах. Скот содержащийся на отгонных пастбищах в срочном порядке перегоняется в ближайшие укрытия заранее оборудованные в складках местности или на стационарные стойбища.
С образованием гололеда масштабы бедствия увеличиваются. Гололедные образования на дорогах затрудняют а на сильно пересеченной местности и совсем останавливают работу автомобильного транспорта. Передвижения пешеходов затрудняются а обрушения различных конструкций и предметов под нагрузкой становиться реальной опасностью. В этих условиях необходимо избегать нахождения в ветхих строениях под линиями электропередач и связи и вблизи их опор под деревьями.
В горных районах после сильных снегопадах возрастает опасность схода снежных лавин. Об этой опасности население извещается различными предупредительными сигналами устанавливаемыми в местах возможного схода снежных лавин и возможных снежных обвалов. Не следует пренебрегать этими предупреждениями надо строго выполнять их рекомендации. [12 стр. 47]
2 Действия населения по ликвидации последствия от стихийных бедствий.
Мероприятия по ликвидации чрезвычайной ситуации – это совокупность организованных действий направленных на решение какой-либо из задач по ее ликвидации выполняемых органами управления силами и средствами РСЧС различных уровней и подсистем.
После землетрясения или даже в процессе его будут вестись работы по оказанию помощи пострадавшим по ликвидации последствий землетрясения. В первую очередь такие работы будут проводить лица состоящие в формировании гражданской обороны. Но и остальное население по призыву органов местной власти и органов управления ГО должно принимать участие в первоочередных спасательных и аварийно-восстановительных работах в районах разрушений. При проведении таких работ прежде всего извлекают из под завалов из полуразрушенных и горящих зданий людей которым оказывают первую медицинскую помощь; устраивают в завалах проезды; локализуют и устраняют аварии на инженерных сетях которые угрожают жизни людей или препятствуют проведению спасательных работ; обрушивают или укрепляют конструкции зданий и сооружений находящихся в аварийном состоянии; оборудуют пункты сбора пострадавших и медицинские пункты; организуют водоснабжение. Последовательность и сроки выполнения работ устанавливает начальник гражданской обороны объекта оказавшегося в зоне землетрясения.
Большая помощь со стороны населения может быть оказана медицинским учреждениям и медицинской службе гражданской обороны в поддержании нормальных санитарно-бытовых условий жизни в местах временного расселения (в палаточных городах антисейсмических зданиях) пострадавшего в результате землетрясения населения. Надо способствовать предупреждению вспышек в таких местах инфекционных заболеваний являющихся как правило спутниками стихийных бедствий. В целях предупреждения возникновения и распространения эпидемий следует строго выполнять все противоэпидемические мероприятия не уклоняться от прививок и принятия лекарств предупреждающих заболевания. Необходимо тщательно соблюдать правила личной гигиены и следить за тем чтобы их выполняли все члены семьи; нужно напоминать об этом соседям товарищам по работе.
При наводнении на затопленной территории немедленно организуется и осуществляется поиск людей для этого привлекаются экипажи плавающих средств формирований гражданской обороны и все другие имеющиеся силы и средства.
При спасательных работах спасаемым необходимо проявлять выдержку и самообладание строго выполнять требования спасателей. Нельзя переполнять спасательные средства (катера лодки плоты и т.п.) поскольку это угрожает безопасности и спасенных и спасателей. Попав в воду следует сбросить с себя тяжёлую одежду и обувь отыскать поблизости плавающие или возвышающие над водой предметы и воспользоваться ими до получения помощи.
Обстановка в районе наводнения может резко осложниться в результате разрушения гидротехнических сооружений. Работы в этом случае проводятся с целью повышения защитных свойств существующих дамб плотин и насыпей; предупреждения или ликвидации подмыва водой земляных сооружений и наращивания их высоты.
Борьбу с наводнением в период ледохода ведут путём устранения заторов и зажоров образующихся на реках.
При оползнях возможно заваливание людей грунтом нанесение им ударов и травм падающими предметами обрушающимися строительными конструкциями деревьями. В этих случая надо быстро оказывать помощь пострадавшим при необходимости делать и искусственное дыхание.
Последствия оползня ликвидируют формирования инженерной службы при участии населения. После остановки оползня формирования дорожных и мостостроительных организаций приступают к работам по восстановлению дорог мостов линий и средств связи сооружению водоотводных канав очистке дорог и улиц от заносов и завалов.
Для борьбы со снежными заносами и обледенением привлекаются формирования и службы гражданской обороны а также все трудоспособное население данного района а при необходимости и соседних районов.
Снегоочистительные работы в городах в первую очередь проводятся на основных транспортных магистралях восстанавливается работа жизнеобеспечивающих объектов энерго- тепло- и водоснабжения. Снег с дорожного полотна удаляют в подветренную сторону. Широко используют инженерную технику находящуюся на оснащении формирований а также снегоочистительную технику объектов. Для проведения работ привлекается весь наличный транспорт погрузочная техника и население.
Стихийные бедствия являются трагедией для всего государства и особенно для тех районов страны где они возникают. В результате стихийных бедствий страдает экономика страны так как при этом разрушаются производственные предприятия уничтожаются народные богатства и самое главное возникают потери среди людей гибнет их жилье и имущество.
Правильное поведение населения при стихийных бедствиях опирающееся на знание основ гражданской обороны является основой снижения людских потерь и материального ущерба.
Особую важность приобретает участие населения в работах по ликвидации последствий стихийных бедствий как предпосылка скорейшего восстановления нормальной жизни населения на территории охваченной стихийным бедствием.
Необходимо отметить что действия населения при стихийных бедствиях и при ликвидации их последствий должны проводить в строгом соответствии с указаниями органов гражданской обороны. [12 стр. 52]
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
1. Требования по технике безопасности при эксплуатации буровой лебедки.
В процессе эксплуатации лебедки необходимо выполнять следующие требования:
- следить за совпадением плоскости цепного колеса лебедки передающего вращение ротору со средней плоскостью зубьев роторного цепного колеса;
- передняя и задняя лапки лебедки должны быть надежно закреплены;
- все наружные движущиеся и вращающиеся части лебедок (цепные передачи концы валов и др.) должны быть ограждены прочными металлическими щитами работа без защитных кожухов над цепными передачами муфтами и тормозными лентами запрещается;
- защитные кожухи следует надежно закреплять болтами или шпильками; не допускается эксплуатация лебедки на которой защитные кожухи скреплены гвоздями или связаны проволокой так как такое крепление не исключает разрушения защитных кожухов разорвавшейся цепью а следовательно возможно травмирование рабочих отлетевшими элементами цепи дверцы кожухов должны быть всегда закрыты и предохранены от выбивания при разрывах цепей.
Каждый раз перед сменой и приемом вахты необходимо опробовать и осмотреть лебедку проверить и подтянуть ослабевшие гайки сменить ненадежные звенья в цепях и др. В процессе эксплуатации цепи вследствие испытываемых ими ударов или толчков подвергаются добавочным напряжениям уменьшающим их прочность что может привести к разрыву цепи и травмированию рабочих отлетевшими ее частями. Чтобы исключить это необходимо правильно натягивать цепи лебедки. При увеличенном числе звеньев (слабее натяжение) получаются резкие толчки и удары приводящие к обрыву цепей.
Необходимо тщательно следить за состоянием зубьев цепных колес. При сильном их износе возникают толчки и удары в передаче что приводит к разрыву цепей. Предохранительные щиты надо устанавливать так чтобы цепь не задевала за них. Хорошая смазка цепи а также непрерывный контроль за ее состоянием (смена шплинтов и т.д.) улучшают условия ее эксплуатации.
При натяжении цепей их концы надо стягивать так чтобы валиковое звено входило в роликовые звенья от легких ударов молотка. Валики должны быть смазаны. После установки пластины нужно поставить шплинт и аккуратно его загнуть. Предварительное стягивание цепей следует выполнять пеньковым тросом окончательное — приспособлением для стягивания. Для загибания шпилек надо применять торцовый ключ. Нагружать лебедку следует в соответствии с характеристикой указанной в таблице грузоподъемности для всех скоростей. Перегрузка ее недопустима так как вызывает быстрый износ деталей и их разрыв.
Тормозная система — один из основных узлов буровой лебедки. Чтобы исключить возможность тяжелых аварий необходимо тщательно следить за исправностью тормозного устройства за ограждением зубчатого передающего механизма тормоза. В противном случае возможно попадание в него посторонних предметов что будет препятствовать перемещению тормозной рукоятки в результате чего может произойти или затаскивание талевого блока под кронблок или удар талевого блока о роторный стол. При этом не исключена возможность возникновения несчастных случаев.
При работе пневматическим тормозом необходимо следить за давлением в цилиндре тормоза; оно должно быть в пределах 02—03 МПа. Торможение должно быть плавным. Для этого надо плавно поворачивать рукоятку на тормозном рычаге. Резкий поворот приводит к быстрому повышению давления в цилиндре и резкому торможению барабана в результате чего может произойти рывок крюка с возможным срывом подвешенного инструмента и падением его на рабочую площадку.
При пневматическом управлении лебедок необходимо систематически следить за исправностью пневмосистемы. Неисправности в ней сказываются на работе лебедки и могут быть причиной несчастного случая. Следует также обратить внимание на работу компрессоров герметичность воздухопроводов исправность крана Казанцева.
При ремонте или замене узлов пневмосистемы необходимо:
- отключить компрессорную станцию. При этом на пульте бурильщика и на автомате включения станции (на щите управления) вывесить плакаты «Не включать. Работают люди»;
- предупредить персонал вахты о предстоящих работах;
- открытием пробно-спускных кранов на воздухосборниках выпустить воздух из системы. Для ускорения удаления воздуха допускается включение в работу на «холостой ход» автоматического ключа АКБ-3М2.
Только после проведения вышеперечисленных мероприятий разрешается производство ремонтных работ по замене и ремонту узлов пневмоуправления.
После окончания ремонтных работ необходимо проверить герметичность системы пневмоуправления. При соединении воздухопроводов с резинотканевым рукавом для облегчения их надевания наконечники трубопроводов рекомендуется покрыть сухим тальком.
При эксплуатации шинно-пневматических муфт необходимо соблюдать следующие правила.
- следить за давлением воздуха при включении муфт. При недостаточном давлении воздуха происходят пробуксовка муфт нагрев и усиленный износ колодок. Если обнаружен нагрев муфт на 30—40 °С выше температуры окружающего воздуха то нужно найти и устранить причину нагрева (утечки воздуха загрязнение или полный износ тормозных колодок и др.).
- тщательно оберегать камеру муфты и тормозные колодки от попадания на них дизельного топлива смазочных масел керосина и прочих веществ растворяющих резину а также от механических повреждений. Загрязненные маслом места надо обмыть теплой водой с мылом.
- шинно-пневматические муфты следует включать резким движением ручки крана при сниженных частотах вращения двигателя.
При использовании буровых лебедок не имеющих фиксатора положения для укрепления тормозной рукоятки необходимо применять устройства в виде цепи прочно прикрепленной к полу или мягкого троса пропущенного через пол с привязанным к нему грузом.
Чтобы исключить аварии при работе лебедки необходимо периодически проверять состояние ленточного тормоза. Один раз в течение каждой вахты при длительных спуско-подъемных операциях и несколько раз по мере износа колодок надо регулировать натяжение тормозных лент. Ленты тормозов должны быть натянуты равномерно и плотно охватывать оба шкива. При проскальзывании тормоза следует отрегулировать ленты и коромысло. При полном торможении лебедки рукоятка тормозного рычага должна отстоять от пола буровой на расстоянии 80—90 см. В этом положении тормозной рычаг должен надежно фиксироваться.
Если ход рукоятки при торможении составляет не менее 60° (от верхнего положения) это означает что колодки износились и требуется подтянуть ленты.
С целью снижения температуры на рабочей поверхности тормозных шкивов растрескивания и разрывов необходимо:
- время спуска колонны на длину свечи 24 метра не сокращать менее 20 секунд;
- время остановки колонны не должно быть меньше 5-6 секунд.
- при сокращении времени торможения на поверхности шкивов возникают высокие температуры вызывающие появление трещин на рабочей поверхности шкива и способствующие преждевременному износу тормозных колодок.
- износ тормозных шкивов не должен превышать 15 мм на сторону. Замер износа производится во время смены тормозных колодок и осуществляется при помощи стальной линейки установленной на реборде тормозного шкива.
- комплект тормозных колодок с крепежной планкой считается изношенным и подлежит замене в том случае когда толщина первой колодки считая от набегающего конца ленты становится равной 8 мм. При достижении указанного износа все колодки установленные на ленте подлежат замене.
Запрещается частичная замена колодок на тормозной ленте.
- при наличии трещин на рабочей поверхности шкива длинной более 80 мм и шириной порядка 02 – 05 мм шкивы подлежат немедленной замене. Запрещается производить заварку трещины на тормозных шкивах и работать с подъемным валом имеющим заваренные трещины на тормозных шкивах.
- крепление тормозного шкива к барабану подъемного вала лебедки должно осуществляться при помощи специальных болтов. Применение других болтов не допускается.
- разрешение на эксплуатацию вала барабана лебедки после проверки всех параметров возлагается на механика участка и заместителя начальника БПО.
Для облегчения работы бурильщика а также увеличения срока службы (особенно тормозных колодок и шкивов) лебедки комплектуются вспомогательным гидравлическим тормозом который требуется подключать в работу в соответствии с инструкцией по монтажу и эксплуатации лебедки. Необходимо следить чтобы гидротормоз в процессе работы был заполнен жидкостью до необходимого уровня. В противном случае уменьшается эффективность его действия и затрудняется процесс притормаживания. Количество воды нужно регулировать при помощи контрольных кранов.
Температура воды в гидротормозе не должна превышать 75-80 °С. При повышении температуры следует заполнять его водой из холодильника или из водяной линии. В летнее время холодильник необходимо защищать от нагрева солнечными лучами; зимой его следует прогревать паром до температуры 30-40 °С. Температуру воды надо периодически проверять. По окончании работы или при длительной остановке воду из гидродинамического тормоза следует слить при вращающемся вале во избежание оставления ее в кранах и лопатках. В районах с холодным климатом вместо воды следует применять незамерзающую жидкость.
2. Производственная санитария
Каждый рабочий должен уметь оказать первую помощь себе и товарищу при несчастном случае. На местах производства работ должно быть медицинские аптечки укомплектованные по согласованию с цеховым врачом.
Первая помощь при ранении
Перед оказанием первой помощи необходимо тщательно вымыть руки с мылом. Если это невозможно то можно смазать пальцы рук йодистой настойкой. Однако при этом к ране руками прикасаться нельзя.
При оказании первой помощи запрещается:
- промывать рану водой или каким-либо лекарственным веществом засыпать порошком покрывать мазями – это препятствует заживлению раны заносить грязь с поверхности кожи в рану вызывает нагноение;
- удалять сгустки крови (можно вызвать сильное кровотечение);
- накладывать на рану изоляционную ленту или паутину так как можно занести микробы столбняка.
Для перевозки надо вскрыть индивидуальный пакет наложить имеющийся в нем стерильный материал на рану перевязать ее бинтом. При этом нельзя касаться руками той части повязки которая накладывается на рану.
Если нет индивидуального пакета то можно использовать чистый носовой платок лоскут материи на то место марли или лоскута которое ляжет на рану предварительно накапать несколько капель йодистой настойки чтобы поучить пятно больше раны.
Чтобы остановить кровотечение необходимо раненую конечность поднять вверх кровоточащую рану закрыть перевязочным материалом из пакета сложенным в комочек и придавить сверху не касаясь раны пальцем и держать в таком положении 4-5 минут. Если кровотечение остановится то не снимать перевязочного материала поверх него наложить еще одну подушку из другого пакетика или же кусочек ваты и забинтовать.
При сильном кровотечении если оно не останавливается повязкой нужно сдавить кровеносные сосуды путем сгибания конечности в суставах а также прижатием пальцами жгутом или закруткой. Во всех случаях кровотечения нужно обратиться к врачу.
Наложенный жгут нельзя держать более 15-2 часов (в зимнее время не более 30 минут) иначе может произойти омертвление обескровленной конечности. Перед тем как снять жгут необходимо прижать пальцами артерию по которой идет кровь к ране и дать пострадавшему отдохнуть от боли а при этом конечности получает некоторый приток крови. Затем опять наложить жгут. Распускать жгут следует постепенно.
Первая помощь при переломах вывихах ушибах и растяжениях связок
При переломах и вывихах основная задача оказывающего первую помощь - создать больной конечности удобное положение конечность должна быть в полной неподвижности.
При попадании на голову или ударе по шее что вызвало бессознательное состояние кровотечение из ушей и рта – возможен перелом черепа. Первая помощь – наложить на голову холодный компресс. Рана на голове перевязывается.
При переломе позвоночника ощущается резкая боль в пояснице – нельзя сгибать спину и поворачиваться. При оказании первой помощи осторожно подсунуть под пострадавшего доску и не поднимая его с земли повернуть на живот (лицом вниз) и строго следить чтобы при поднимании туловища не прогибалось повреждение спинного мозга.
При переломах и вывихах верхних и нижних конечностей необходимо укрепить больную конечность шиной фанерой палкой или доской так чтобы был обеспечен полный покой всей конечности и доставить больного в больницу.
Первая помощь при обмороке отравлении окисью углерода при обмораживании и ожогах
Необходимо знать как нужно вести себя в случае если человек потерял сознание отравился окисью углерода получил обморожение или ожог так как от этого может зависеть его жизнь.
При обмороках нужно уложить пострадавшего на спину опустить голову и приподнять ногу. Усилить доступ свежего воздуха давать нюхать нашатырный спирт.
При появлении резких симптомов недомогания (при слабой деятельности сердца частом пульсе бессознательном состоянии поверхностном слабом стонущем дыхании судорогах) от солнечного и теплового удара пострадавшего нужно немедленно перевести в прохладное место уложить разуть и охлаждать тело (обмахивать тело смачивать голову и грудь обрызгивать холодной водой). При остановке дыхания или резком его расстройстве – применять искусственное дыхание.
При отравлении окисью углерода немедленно вынести пострадавшего из помещения на свежий воздух. Если есть возможность – подавать ему кислород. При появлении рвоты положить угоревшего на бок или повернуть в сторону его голову. Если дыхание судорожное или совсем отсутствует то необходимо до прибытия врача делать искусственное дыхание.
При обмораживании следует растирать пораженные части тела сухой теплой перчаткой или суконкой. Не следует растирать обмороженную часть снегом так как в снегу попадают льдинки которые могут расцарапать обмороженную кожу и вызвать нагноение. В отапливаемом помещении можно опустить обмороженную конечность в воду обычной комнатной температуры. Постепенно воду следует заменять более теплой водой доводя ее температуру до +37ºС. После того как обмороженное место покраснеет его следует смазать жиром (маслом салом борной мазью) и завязать теплой повязкой.
При ожогах необходимо на поверхности кожи создать защитный покров. С этой целью обожженные места покрывают тканью а еще лучше стерильными бинтами которые пропитывают 10% раствором марганцовокислого калия повторяя это до тех пор пока не прекратятся боли и обожженная кожа не примет густой коричневой окраски. Обожженные места не следует смазывать жирами так как это не способствует заживлению ожога. При ожогах лица и глаз нужно накладывать холодные примочки на борной кислоте. Если загорелась одежда пострадавшему надо погрузиться в воду или лечь на землю чтобы сбить пламя или быстро снять горящую одежду.
Первая помощь при поражении электрическим током
При поражении электрическим током необходимо знать основные правила безопасности.
Прикосновение к проводникам тока находящимся под напряжением вызывает в большинстве случаев непроизвольное судорожное сокращение мышц (если пострадавший держит провод в руках то пальцы сильно сжимаются и освободить провод из рук становится не возможным).
Если пострадавший находится в соприкосновении с проводником тока то необходимо быстро освободить его от действия тока. При этом помнить что прикосновение к человеку находящемуся под током без принятия надлежащих мер предосторожности - опасно для жизни спасающего.
Освободить пострадавшего от действия электрического тока можно следующим образом:
- быстро выключить ток с той части проводника которого касается пострадавшего. Если пострадавший находится на высоте то необходимо принять меры обеспечивающие безопасность его падения;
- если к рубильнику нельзя подойти или он находится далеко то перерубить токоведущие провода (каждый в отдельности) острым предметом с ручкой из изолирующего материала (резины сухого дерева пластмассы и др.) надев диэлектрические перчатки и калоши;
- оторвав пострадавшего от провода захватив его одежду необходимо одеть диэлектрические перчатки и калоши встать на резиновый коврик или сухие деревянные доски и обмотать обе руки шарфом или накинуть на пострадавшего сухую материю;
- замкнуть провода накоротко набросив на них проволоку или мокрую тряпку – тогда должны перегореть предохранители и проводник тоже будет обесточен.
После освобождения пострадавшего от действия тока ему должна быть оказана следующая помощь:
- если он в бессознательном положении но при сохранившемся дыхании его нужно уложить удобно создать приток свежего воздуха срочно вызвать врача;
- при отсутствии у пострадавшего признаков жизни (дыхания сердцебиения пульса) нельзя считать его мертвым смерть часто бывает лишь кажущаяся и при применении искусственного дыхания пострадавший может быть спасен ни в коем случае не зарывать его в землю так как это бесполезно и вредно. В этом случае надо делать искусственное дыхание или массаж сердца.
При оживлении мнимоумершего дорога каждая секунда поэтому помощь нужно оказывать немедленно и непрерывно тут же на месте. Переносить пострадавшего в другое место только тогда когда опасность продолжает угрожать пострадавшему или для оказывающему помощь имеются большие неудобства.
Искусственное дыхание и массаж сердца необходимо производить до положительного результата или до появления явных признаков действительной смерти. Смерть имеет право констатировать только врач.
Когда пострадавший начнет дышать самостоятельно продолжать искусственное дыхание вредно но если дыхание вновь начнет ослабляться или прекращаться то немедленно следует возобновлять искусственное дыхание.
1. Анализ ранее внедренных мероприятий по АУБР
В АУБР были проведены следующие мероприятия:
Применение комплексных технологий при креплении скважин что дало экономический эффект 8375 тыс. руб.;
Использование праестола при промывках скважин в обсадной колонне экономический эффект 9665 тыс. руб.;
Применение ЦА-320 для исследования скважин через ГМП экономический эффект 15914 тыс. руб.
Сокращение затрат при бурении скважин в режиме депрессии и на равновесии экономический эффект 4941 тыс. руб.;
Внедренные мероприятия в АУБР Таблица 2
Внедренные мероприятия
экономический эф-т тыс. руб.
применение комплексных технологий при креплении скважин
использование праестола при промывках скважин в обсадной колонне
применение ЦА-320 для исследования скважин через ГМП
сокращение затрат при бурении скважин в режиме депрессии и на равновесии
обеспечение прохождения геофизических приборов и тех. колонн при строительстве скважин под город
конструкция оснастки эксплуатационной колонны при ступенчатом цементировании осложненной скважины
бурение горизонтальных скважин на глинистом растворе с использованием технологических емкостей
Обеспечение прохождения геофизических приборов и тех. колонн при строительстве скважин под город экономический эффект 4718 тыс. руб.
Конструкция оснастки эксплуатационной колонны при ступенчатом цементировании скважины экономический эффект 26486 тыс. руб.
Бурение горизонтальных скважин на глинистом растворе с использованием технологических емкостей экономический эффект 9964 тыс. руб.
По таблице 2. можно сделать вывод что динамика роста экономического эффекта от внедренных мероприятий в АУБР за 2007 год в отличие от 2006 года составила 2984 тыс. рублей.
Рисунок 5 - Динамика экономического эффекта от внедренных мероприятий
в АУБР за 2006-07 г.г.
1 Расчет ленточного тормоза буровой лебедки
Условия: Определить усилия натяжения набегающего и сбегающего концов тормозной ленты и проверить давление колодок на барабан лебедки.
Максимальная нагрузка на крюке -125МН
Расчетный диаметр барабана - 055м
Оснастка талевой системы – 4 х 5
Диаметр тормозных шайб - 118м
Ширина тормозных лент - 024м
Допустимая удельная нагрузка
Натяжение набегающего на барабан лебедки каната при торможении sмак=08 а sмин=05 МПа.
где Рх - натяжение каната в кН.
Q- нагрузка на крюке в кН.
Qт.с – вес подвижной части талевой системы ( =100кН) или 01МН
К- число рабочих струн талевой системы (при оснастке 4х5 К=8)
hт.с – КПД талевой системы (hт.с =084)
n- коэффициент динамичности (n=11)
При нагрузке на крюке 125 МН.
Момент на барабане при этом
где Дбр =0668м – расчетный диаметр барабана с навитым канатом по третьему слою при котором момент на барабане будет наибольшим.
Натяжение (в кН) набегающих концов лент
Где К = 12 – коэффициент запаса
FT – окружное тормозное усилие кН
Мб – момент на барабане
Дт = 118м – диаметр тормозного шкива
m- коэффициент трения колодок примем m=035;
a- угол охвата тормозных шайб (шкива) лентой (радианах)
Натяжение сбегающих концов лент
Sн – натяжение набегающих концов ленты
m- коэффициент трения колодок
a- угол охвата тормозных шайб (шкива) лентой
Максимальное давление тормозных колодок на тормозной шкив
В - ширина тормозных лент
Дт – диаметр тормозного шкива
Полученное давление допустимо так как sмин Рмах sмах
Минимальное давление колодок на тормозной шкив
Среднее давление колодок на шкив
Рмах - максимальное давление тормозных колодок на тормозной шкив
Рмин - минимальное давление колодок на тормозной шкив
Средняя удельная нагрузка
sмак - максимальное натяжение набегающего на барабан лебедки каната при торможении
sмин – минимальное натяжение набегающего на барабан лебедки каната при торможении
Следовательно Рср sср. что допустимо.[7 стр. 83]
2 Определить усилия необходимое для полного торможения спускаемого груза.
Динамическое усилие торможения зависит от скорости торможения т.е. силы прикладываемой к тормозной рукоятке (см. Рис) Оно может быть учтено с помощью коэффициента запаса торможения “KT” который установлен в пределах 15- 20 по отношению к статической тормозной силе при наибольшем весе груза на крюке.
При этом должно соблюдаться условие чтобы наибольшая тормозная сила вызывала усилие в ведущей ветви талевого каната не превышало его разрывную прочность: “Rg”
где РТ.q –динамическое усилие торможения
РТ.ст –статическое тормазная сила
КТ –коэффициент запаса торможения
ДШ –диаметр тормозного шкива
Дмах –наибольший диаметр навивки каната на барабан лебедки
Rq –разрывная прочность каната.
Для определения усилия которое необходимо приложить к тормозной рукоятке
необходимо определить момент на коленчатом валу тормоза.
где t – натяжение сбегающего конца тормозных лент кН.
r= 003м – радиус рычажка коленчатого вала тормоза
необходимое для торможения усилие на тормозной рукоятке
где h - КПД равный 08 учитывающий трения в опорах амортизаторе и прочее
МТ – крутящий момент на тормозном валу =12кНм
Q – 50кг(500Н) –вес тормозной рукоятки
L =035м – расстояние от центра тяжести тормозной рукоятки до оси вала (см. Рис) (проекция на горизонтальной плоскости)
l – 1.6м – длина рукоятки тормоза (проекция в зависимости от j)
h - КПД =08 учитывающий трение в опорах амортизаторе и др.
При угле наклона тормозной рукоятки относительно пола буровой j =30° a =08м усилие торможения.
При угле наклона рукоятки тормоза j =60° a=14м усилие торможения
Рациональный угол наклона рукоятки тормоза - 60°
Так как усилие рабочего (бурильщика) не должно быть более 025кН то для создания необходимой силы торможения используется пневматический цилиндр.
3 Расчет тормозной ленты на прочность
Наиболее опасным сечением ленты является сечение ослабленное отверстиями под заклепки в местах её соединения с ушками при помощи которых лента крепится к балансиру. В этом сечении лента рассчитывается на прочность при растяжении.
Исходные данные для расчета:
d - толщина ленты d =5 мм. ;
z- число заклепок в ряду z = 4;
d –диаметр заклепки d =20мм;.
материал ленты –сталь СТ-5 предел прочности которой sв=50 МПа;
натяжение набегающего на тормозной шкив конца ленты Тн= 185кН;
напряжение растяжения в сечении в ленте.
где в – ширина ленты в = 0.240мм;
Коэффициент запаса прочности при растяжение
где sср = 05sв =0.5 х 50 =25 МПа
что больше допустимого[к] ³ 2 ;
Заклепки проверяем на прочность при напряжении среза:
где i –количество плоскостей среза i=2
Тн - натяжение набегающего на тормозной шкив конца ленты
Коэффициент запаса прочности на срез
tо.ср=075sср = 075×25 =185 кгмм2 тогда
что явно достаточно.[7 стр. 87]
4 Расчет барабана лебедки на прочность
При намотке каната барабан испытывать сложные напряжения от изгиба кручения и сжатия. Задачей предусмотрен расчет барабана лебедки при СПО максимально-допустимого груза если:
-натяжение ходового конца каната Рх= 176 кН;
-диаметр бочки барабана Dб=055 м;
-диаметр талевого каната dк = 0025 м;
-материал для изготовления барабана сталь 35Л;
-у которого sв = 50 кгмм2 (500 МПа);
-расстояние между ступицами барабана –
где W – момент сопротивления изгибу тела барабанов в мм3
Dб - диаметр лебедки барабана лебедки
D1 - внутренний диаметр барабана лебедки
где б – толщина стенки барабана;
б = (003 007) Dб + (610) мм
тогда б = 005 × Dб+10 = 005×550 + 10 =375 мм
и D1= Dб – 2б =550-75 =475 мм
отсюда напряжение изгиба на барабане лебедки
Расчет прочности на кручение
Мкр – крутящий момент
Wкр – момент сопротивления кручению тела барабана
D5 - диаметр пятого ряда навивки каната на барабан лебедки (считаем что на барабан навивается пять рядов каната)
Px - натяжение ходового конца каната
а=093 – коэффициент неравномерности укладки каната на барабане.
d – диаметр талевого каната
Dб – диаметр барабана лебедки
Тогда D5 = 550+25+093×8×25 = 783см
Момент сопротивления кручению тела барабана
Dб - диаметр бочки барабана
D1 - внутренний диаметр барабана
Расчет прочности на сжатие барабана лебедки
где Рх –усилие в ходовой ветви оснастки =176000 Н;
dк – диаметр каната =25 мм;
d - толщина стенки барабана = 375 мм.
5. Определение частоты вращения подъемного вала
редуктора лебедки БУ 2000125 ЭП-1
Найти частоты вращения подъемного вала БУ 2000125 ЭП-1 если редуктор получает мощность от двигателя на ведущий вал с помощью четырехрадной цепной передачи.
Если принять частоту вращения ведущего вала равной 350 обмин то для определения частоты вращения подъемного вала буровой лебедки надо сделать следующие вычисления.
nв.в. - частота вращения ведущего вала обмин.
nб. - частота вращения барабана лебедки обмин.
Из приведенного вычисления видно что частота вращения барабана лебедки на шестой скорости почти в 10 раз выше первой. Такое высокое соотношение позволяет более эффективно использовать установленную мощность при подъемных операциях. Низкая же частота вращения дает возможность ликвидировать аварии в случае прихвата бурильной или обсадной колонны. [7 стр. 86]
6. Определить скорость подъема крюка бурового
В зависимости от скорости спуска или подъема крюка и числа струн в талевой оснастке канат на барабан лебедки навивается и свивается с различными скоростями. Скорость движения крюка при подъеме колонн большого веса во время технологических операций (расхаживание ликвидация осложнений и аварий в скважине) составляет 015 – 025 мсек. а иногда и меньше.
Эти скорости называются технологическими а скорости подъема бурильных колонн и ненагруженного элеватора при спуско-подъемных операциях изменяются от 05 до 18 мсек. называются техническими. Более высокие скорости бурового крюка ухудшают условия намотки каната на барабан и не дают существенного выигрыша во времени.
Исходные данные для расчета.
Частота вращения подъемного вала n = 182 обмин;
Расчётный диаметр барабана лебёдки Др – 084;
Число рабочих струн таль системы при оснастке 4×5 к=8.
Скорость подъёма бурового крюка
где 60 - для перевода частоты вращения вала с 1 мин в частоту вращения в 1с.
Скорость подъёма бурового крюка в мс.
7. Определение нагрузки на крюке при
Вес подвижной части таль системы
Оснастка талевой системы - 4×5.
Мощность на подъёмном валу лебёдки.
где -максимальная мощность привода лебёдки(по технической характеристике)
- КПД передачи от силового двигателя до лебёдки = 08.
Подъёмная сила (в кН) на крюке при различных скоростях его подъёма
где - КПД талевой системы при оснастке 4×5=084
где к - число рабочих струн таль системы.
При оснастке 4×5 к = 8 (т.е. к=4+5-1=8).
- скорость подъёма крюка (099 мс).
Тогда вес колонны (в кН) который может быть поднят:
8. Проверочный расчет оснастки талевой системы для производства буровых работ мобильной буровой установкой БУ 2000125-ЭБМ
(Расчет произведен в соответствии с литературой [19]).
Исходя из максимальной нагрузки на крюке от веса обсадной колонны которая составляет 1125 кН (по техническим данным мобильной буровой установки БУ 2000125-ЭБМ) определяем статическую нагрузку действующую на крюк с учетом облегчения веса обсадных труб в буровом растворе
Ркр=К·Gк·(1-ρбрρм)=125·1125(1-12607850)=118053 кН
где К - коэффициент учитывающий затяжки и прихват колонны (К=125÷130) принимаем К=125;
Gк - вес наиболее тяжелой колонны кН; Gк=1125 кН;
ρбр - плотность бурового раствора кгм3; ρбр=1260 кгм3;
ρм - плотность материала труб кгм3; ρм=7850 кгм3.
Ртс=qкб+qкр.б=1520+2400=392 кН
где qкб- вес кронблока кН; qкб=1520 кН;
qкр.б- вес крюкоблока кН; qкр.б=2400 кН.
Число рабочих струн оснастки талевой системы
n=Ркр РI кр·тс=118053173·082=832
где РI кр - наибольшее тяговое усилие на набегающем конце талевого каната на первой скорости для подъемника кН; РI кр=173 кН;
тс - коэффициент полезного действия талевой системы тс=082.
Согласно расчету принимаем оснастку 4×5 с креплением неподвижного конца талевого каната к рамному брусу вышки через приспособление для крепления неподвижного конца талевого каната.
9. Выбор диаметра и типа каната для оснастки талевой системы
Из выбранного оборудования для талевой системы видно что оно рассчитано на канат диаметром 250 мм. Значит для производства работ в данной скважине выбираем талевый канат диаметром 250 мм.
Натяжение ходового конца талевого каната
Рхк= Ркр+ Ртс·n·(-1) (n-1)=(118053+392)·1018·(101-1)( 1018-1)=10161 кН
где - коэффициент зависящий от жесткости каната и силы трения в опорах канатных шкивов =101÷102; принимаем =101;
n- кратность полиспаста n=8.
Необходимое разрывное усилие талевого каната
Рр=К·Рхк=5·10161=50805 кН
где К - коэффициент запаса прочности К=3÷5; принимаем К=5.
Исходя из полученного значения разрывного усилия которое равно 50805 кН по табл. выбираем талевый канат диаметром 25 мм с органическим сердечником линейного касания (ЛК-РО 6×1+6+(6×6)+12=186) который при пределе прочности р=1960 МПа имеет расчетное разрывное усилие Рр=517 кН.
10. Определение допустимой глубины бурения при оснастке 4×5
Допустимая глубина бурения при оснастке 4×5
Lдоп=Рхк·(n-1)q·n(-1)-(lуqу+qт)q=10161·(1018-1)033·1018·(101-1)-(100·188+1962)033=2600 м.
где Рхк - натяжение ходового конца талевого каната кН; Рхк=10161 кН;
- коэффициент сопротивления подвижного ролика кронблока; =101;
n- кратность полиспаста или число рабочих струн оснастки талевого каната; n=8;
q - вес одного метра бурильных труб кН; q=033 кН;
qу - вес одного метра утяжеленных бурильных труб кН; qу=188 кН;
qт - вес турбобура Н; qт=1962 кН.
11. Проверочный расчет талевого каната на прочность
Проверочный расчет каната на прочность производится по формуле
где сум - суммарные напряжения которые возникают в канате МПа;
р - напряжение при растяжении МПа;
изг - напряжение при изгибе МПа.
Напряжения при растяжении
р=РхкF=1016103006·10-6=338020 МПа
где F- площадь поперечного сечения всех проволок в канате F=3006 мм2.
Напряжения при изгибе
изг=3Екd8Dш=3·125·105·00168·0420=178571 МПа
где Ек - модуль упругости материала каната МПа; Ек=125·105 МПа;
d - диаметр проволок в канате м; d=0016 м;
D - диаметр канатного шкива м; D=0660 м.
Подставляем полученные цифровые значения и получаем
сум=338020+178571=516591 МПа.
Определим коэффициент запаса прочности
К=рсум=1960516591=38.
Определенный коэффициент запаса прочности имеет величину 38 что значительно больше необходимой величины коэффициента который должен быть не менее 30. Следовательно выбранный ранее талевый канат диаметром 25 мм с органическим сердечником линейного касания (ЛК-РО 6×1+6+(6×6)+12=186) который при пределе прочности р=1960 МПа имеет расчетное разрывное усилие Рр=517 кН удовлетворяет условиям прочности предъявляемым для канатов талевых систем буровых установок.
12. Определение потребной длины талевого каната
Задаемся основными размерами барабана лебедки: диаметр обечайки барабана Dб=0420 м; рабочая длина барабана между ребордами lб=0800 м.
Определяем средние диаметры рядов навивки каната на барабан лебедки.
Средний диаметр первого ряда
D1=Dб+dк=0420+0025=0445 м
где Dб - диаметр барабана м; Dб=0420 м;
dк - диаметр каната м; dк=0025 м.
Средний диаметр любого другого ряда
D1=Dб+dк+α·(2·z-2)·dк м
где α - коэффициент учитывающий расстояние между рядами навивки каната (обычно α=090÷093); принимаем α=093;
z - число рядов каната на барабане.
Диаметр второго ряда
D11=Dб+dк+α·2·dк=0420+0025+093·2·0025=0492 м.
Диаметр третьего ряда
D111=Dб+dк+α·4·dк=0420+0025+093·4·0025=0538 м.
Для определения числа рядов каната находим число витков в ряду длину каната навиваемого на барабан и длину каната которая навивается на каждый ряд.
Число витков каната в одном слое с учетом не плотности прилегания друг к другу
m=lб·103t=0800·09228=263
где - коэффициент неравномерности навивки каната на барабан лебедки подъемника (обычно =092÷095); принимаем =092;
t - шаг навивки каната; для лебедки подъемного агрегата t=28.
Принимаем число витков каната в одном слое m=26 витков.
Длина каната в первом слое навивки
l1=mD1=314·26·0445=3633 м
Длина каната во втором слое навивки
l2=mD11=314·26·0492=40167 м.
Длина каната в третьем слое навивки
l2=mD111=314·26·0538=43922 м.
Потребная длина каната для оснастки талевой системы
Zз=Н+n·(Hмах+Dшк2)+l'+l0=31+8·(29+314·06602)+34+3633=34162 м
где Н - высота вышки м; Н=310 м.
n - количество несущих ветвей талевой системы; n=8;
Hмах - наибольшее расстояние от оси талевого блока при нижнем положении м; Hмах=29 м;
Dшк - диаметр шкивов кронблока и талевого блока м; Dшк=0660 м;
принимаем l0=l1=3633 м.
При перемещении крюкоблока из нижнего положения в верхнее на барабан должна навиваться рабочая длина талевого каната
Lраб= n·(Hмах+Dшк2)= 8·(29+314·06602)=24029 м.
Поскольку число слоев навивки не должно превышать трех то следует первый слой оставлять навитым не полностью оставив 6÷7 витков.
Рабочая длина барабана лимитируется допустимыми габаритами лебедки по ширине транспортной базы. А диаметр барабана из условия что на барабан не должно навиваться более трех слоев.
Таким образом из выше приведенного расчета видно что потребная длина каната для оснастки талевой системы составляет 34162 м.
13. Определение горизонтальной составляющей нагрузки от массы свечей
Когда бурение проводится с помощью бурильных труб диаметром 0127 м то поднимаемые трубы при извлечении бурильного инструмента из скважины устанавливают за палец. В этих случаях вышка будет испытывать дополнительную горизонтальную нагрузку от массы бурильных труб.
Вес бурильных труб установленных за пальцем
Gбт=g·n·(mбт·L+mм·Ll)=85·(30·21+9·216)=552 кН.
где g - ускорение свободного падения мс2; g=981 мс2.
N - число свечей шт; n=85 шт.;
mбт - масса бурильных труб кг; mбт=30 кг;
L - возможная длина свечи м; L=21 м;
mм - масса муфты кг; mм=9 кг;
Горизонтальная составляющая нагрузки от веса бурильных труб установленных за палец
Gг=05·Gбт·cosα=05·552·cos 860=19265 кН
где α - угол составленный установленными за пальцем свечами с горизонталью град.; α=860.
14. Определение мощности двигателя для привода лебедки
Вес поднимаемой колонны:
Qк=К·g·(L·m+lу·mу+mт)·(1-γгл.рγм)=125·981·(2000·334+100·192+2000)·(1-00013785)=89565 Н=896 кН
где К - коэффициент учитывающий затяжки и прихваты колонны; принимаем К=125;
g - ускорение свободного падения мс2; g=981 мс2;
L - длина бурильной колонны м; L=2000 м;
m - масса одного метра бурильных труб кг; m=334 кг;
mу - масса одного метра утяжеленных бурильных труб кг; mу=192 кг;
mт - масса турбобура кг; mт=2000 кг;
γгл.р - удельный вес глинистого раствора Нм3; γгл.р=00013 Нм3;
γм - удельный вес материала труб Нм3; γм=785 Нм3.
Коэффициент Полезного Действия (КПД) подъемной установки от вала двигателя до крюка
=т·ц·р·вх·в=082·096·098·095·095=070
где т - КПД талевой системы т=082;
ц - КПД цепных передач ц=096;
р- КПД понизительного редуктора р=098;
вх - КПД учитывающий потери при выхлопе вх=095;
в- КПД учитывающий потери в вентиляторе в=095.
Мощность двигателя для привода лебедки
Nпр.л=Qк·vкр102·=89565·03102·07=376 кВт
где vкр- минимальная скорость подъема крюка мс; vкр=03 мс.
15. Определение мощности двигателя для привода ротора
Мощность затрачиваемая на разрушение породы долотом
Nд=342·10-4·K·G·Dд·nр=342·10-4·01·150·0295·150=227 кВт
где K - коэффициент для изношенного шарошечного долота К=02÷03 для нового К=01÷02; принимаем К=01;
G - осевая нагрузка на долото кН; 150 кН;
Dд - диаметр долота м; Dд=0295;
nр- скорость вращения долота обмин; nр=150 обмин.
Мощность затрачиваемая на холостое вращение бурильной колонны
Nх.в=C·γгл.р·D2·nр 17=188·105·00013·01402·15017=23972 кВт
где С - коэффициент зависящий от угла искривления скважины принимаем С=188·105;
D – наружный диаметр бурильных труб м; D=0140;
nр- скорость вращения долота обмин; nр=500 обмин.
Мощность затрачиваемая на преодоление сопротивлений в передаточных механизмах от двигателя до ротора
Nп=А1·nр+ А2·n р 2=117·10-1·150+012·10-3·1502=1755 кВт
где А1 и А2 - опытные коэффициенты; принимаем А1=117·10-1 и А2=012·10-3;
Мощность двигателей для привода ротора
N=Nд+Nх.в+Nп=227+23972+1755=27997 кВт.
16. Расчет ветровых оттяжек
Ветровые оттяжки расположены по одну сторону мачты для расчета принимаем одну условную оттяжку.
Горизонтальная реакция в точке крепления оттяжки
Rк=Рветр2=8462=423 кН
где Рветр - ветровая нагрузка на вышку кН; Рветр=846 кН.
Усилие вдоль оттяжки
Тот= Rксоs=423соs45о=5983 кН
где Rк - горизонтальная реакция в точке крепления оттяжки.
- угол наклона оттяжки град; = 45о.
Исходя из расчетного усилия в оттяжке Тот = 5983 кН выбираем канат диаметром 125 мм у которого разрывное усилие равно Рразр = 68 кН и предел прочности проволоки каната Тпр = 1400 Па.
Коэффициент запаса прочности канатной проволоки
k=РразрТот=685983=113>3
Коэффициент запаса прочности канатной проволоки k=113 и значительно больше 3 что удовлетворяет требованиям прочности канатной проволоки.
17. Расчет освещения при бурении скважин
Расчет прожекторного освещения производится следующим образом:
где Ен - нормируемая освещенность Лк
К3 - коэффициент запаса К3= 12;
А - площадь освещаемого рабочего места м2;
n - количество осветительных приборов шт.;
- КПД прожектора = 04;
- коэффициент использования светового потока = 05;
z - коэффициент неравномерности распределения освещенности ЕминЕср
Площадь рабочих мест А составляет:
- Устье скважины 16м2
- Приемные мостки 50 м2
Фл=Ен·К3·Аn···z=26·12·161·04·05·03=8320 Лм.
Фл=Ен·К3·Аn···z=15·12·41·04·05·03=1200 Лм.
Фл=Ен·К3·Аn···z=15·12·502·04·05·03=15000 Лм.
Для освещения выбираем лампы накаливания:
Для освещения устья скважины - лампа ЛД-65;
- световой поток 3570 Лм;
- средняя продолжительность горения - 12000 ч.;
- тип прожектора ПЗС-35;
- ширина освещаемой площади до 150 м.
Для освещения лебедки лампа ЛДЦ-40
- световой поток 2100 Лм;
- тип прожектора ПЗС;
- ширина освещаемой площади до 150 м.
Для освещения приемных мостков выбираем 2 лампы ДРП-125
- световой поток 5400 Лм;
- средняя продолжительность горения - 8000 ч.;
- тип прожектора ПЗМ;
- ширина освещаемой площади до 250 м.
18. Расчет колонны бурильных труб на прочность при бурения
Данные для расчета: бурильные трубы с выраженными внутрь концами и навинченными замками диаметром D = 127 мм с толщиной стенки = 9 мм; осевая нагрузка на долото G = 150 кН (если не известна точная осевая нагрузка на долото то условно для расчета можно взять максимально допустимую осевую нагрузку на долото данного размера); бурение ведется долотом Dд =243 мм; скорость вращения вертлюга nр = 118 обмин (для расчета необходимо принимать максимальное число оборотов вертлюга при наивысшей скорости); удельный вес буровой жидкости γгл. р = 00013 Нм3; удельный вес материала труб γм = 000785 Нм3. Скважина вертикальная. Бурение ведется в не осложненных условиях запас прочности относительно статической нагрузки для вертлюжного способа бурения принимается К = 14 предела текучести (коэффициент запаса прочности указан без учета потерь веса труб в жидкости).
Расчет колонны бурильных труб на прочность при вертлюжном способе бурения сводится к определению коэффициента запаса прочности на устье скважины и определению коэффициента запаса прочности в нижней части колонны.
Расчет верхней части колонны бурильных труб на прочность при вертлюжном способе бурения.
на устье скважины определяется по формуле
где т - предел текучести материала труб МПа;
в - приведенные напряжения возникающие в верхней части колонны бурильных труб при вертлюжном способе бурения МПа;
Здесь т - растягивающее напряжение определяемое по формуле
т=[(l-lу)qпр+lу·qу]·(1- γгл. рγм)
Пользуясь данными табл. 10 приложения принимаем диаметр УБТ 178 мм тогда
lу=КGqу·(1-γгл. рγм)
где G - осевая нагрузка на долото МПа;
К - коэффициент учитывающий превышение веса утяжеленных труб над нагрузкой на долото К=125;
qy - вес 1 м труб УБТ.
Согласно данным табл. 10 приложения qy=156 кг. Принимая К=125 получаем
lу=125·8000156·(1-120785)=74 м.
Берем qпр - приведенный вес 1 м бурильной трубы диаметром 127 мм с толщиной стенки 9 мм. Согласно данным табл. 9 приложения qпр = 293 кг.
Примечание. Вес 1 м бурильной трубы с учетом веса замка и высаженных концов можно определить по формуле
где F - площадь поперечного сечения тела гладкой части бурильной трубы м2.
Согласно данным табл. 9 приложения F = 334·10-4 м2.
Принимая член (1-γгл.рγм)=1 т. е. без учета потерь веса колонны в жидкости и подставляя все значения в формулу для определения р получаем
р=[(3500-75)·293+75·156]·1334=3360 МПа.
Касательные напряжения на устье скважины
где N - мощность затрачиваемая на вращение колонны кВт.
Nх в - мощность затрачиваемая на холостое вращение колонны бурильных труб кВт.
Мощность затрачиваемая на холостое вращение колонны бурильных труб
где D - наружный диаметр бурильной колонны м;
L - длина бурильной колонны в м;
nр - скорость вращения стола ротора обмин;
С - коэффициент зависящий от искривления скважины.
В нашем случае скважина вертикальная тогда С = 188·10-5.
Подставляя данные в формулу для определения Nх в получаем
Nх в=188·10-5·12·01272·3500·11817=424 кВт
Nд - мощность затрачиваемая на преодоление сопротивлений при работе долота кВт.
С достаточной точностью для практических расчетов NД можно определить по формуле
Nх в=464·10-4·К·G·Dд·nр17=464·10-4·03·150·0243·11817=319 л.с.=2346 кВт
где К - коэффициент. Для изношенного шарошечного долота К = 02 ÷ 03; для нового долота К = 01 ÷ 02;
G - осевая нагрузка на долото кН; G=150 кН
Dд - диаметр долота м; D=0243 м;
nр - скорость вращения стола ротора обмин; nр=118 обмин.
N=424 +2346 =6586 кВт
Wкр - полярный момент сопротивления гладкой части бурильных труб см3
Wкр=·(D4-d4)16·D=314·(1274-1094)16·127=184 см3
где D и d - соответственно наружный и внутренний диаметры бурильных труб см;
Кд - коэффициент динамичности Кд=15-2.
Подставляя значения в формулу определяем касательные напряжения
=71620·892·2118·184=589 МПа
Найдем приведенные напряжения возникающие в верхней части колонны бурильных труб
Принимая трубы из стали группы прочности - Д (т=380 МПа) определяем коэффициент запаса прочности на устье
что недостаточно поэтому поставим на устье трубы из стали группы прочности К (т = 5000 кгссм2) и определим коэффициент запаса прочности
Учитывая что в нижней части бурильной колонны статические напряжения (р и ) уменьшаются можно использовать в нижней части трубы из стали с меньшим пределом текучести. Поэтому нижнюю часть колонны длиной 2000 м (ориентировочно для расчета можно принимать большую половину колонны) составим из труб диаметром 127 мм с толщиной стенки 9 мм стали группы прочности Д и определяем коэффициент запаса прочности для нижней секции по формуле
К=т[(l1-lу)· qпр+lу·qу]·(1-γгл.рγм)F2+4·2≥14
Величину касательных напряжений определим из приведенной выше формулы для колонны длиной 2000 м.
Nх в=188·10-5·120·01272·2000·11817=261 кВт
N=Nх в+Nх=261+2346=4956 кВт.
=71620·673·2118·184=444 МПа
Подставляя численные значения компонентов в формулу для определения коэффициента запаса прочности колонны длиной 2000 м находим
К=3800[(2000-75)·293+75·156]·13342+4·4442=165
На основании приведенных выше расчетов предполагаемая колонна бурильных труб будет составлена: верхняя часть длиной 1500 м из труб диаметром 127 мм стали группы прочности К с толщиной стенки 9 мм; нижняя - длиной 2000 м из труб диаметром 127 мм стали группы прочности Д с толщиной стенки 9 мм.
Общий вес колонны равен
Qб.к=(l-lу)·qпр+lу·qу=(3500-75)·293+75·156=111700 Н=1117 кН.
Расчет низа бурильной колонны на прочность при вертлюжном способе бурения.
Определяем коэффициент запаса прочности в нижней части колонны
н - приведенные напряжения возникающие в нижней части колонны труб МПа.
сж - нормальное напряжение сжатия в нижней части колонны бурильных труб равное
где G - осевая нагрузка на долото; F - площадь поперечного сечения тела гладкой части бурильной трубы см2.
В связи с наличием в нижней части колонны УБТ напряжение сжатия в бурильных трубах равно нулю т. е. сж = 0 тогда
из - изгибающее напряжение в резьбовом соединении нижней части колонны равное
где f - возможная стрела прогиба бурильного замка м
f=(11·Dд-Dз)2=(11·243-155)2=56 мм=56·10-3м
где Dд - диаметр долота мм; Dд = 243 мм;
Dз - диаметр замка бурильных труб мм; Dз = 155 мм
I - экваториальный момент инерции площади поперечного сечения тела трубы см4; I = 583 см4 (см. табл. 9 приложения);
l - длина полуволны возникающей в нижней части колонны бурильных труб от совместного действия центробежных сил и нагрузки на долото равная
l=10·(05·Z+(025·Z2+02·I· 2q)12)12
где Z - длина нижней сжатой части колонны м;
G - осевая нагрузка на долото кгс;
qпр - вес 1 м бурильной трубы нижней секции кг.
В связи с наличием в нижней части труб УБТ Z = 0 тогда формула принимает следующий вид:
где - угловая скорость вращения колонны c-1;
=2··nр60=2·314·11860=112 c-1;
q - вес 1 см бурильной трубы кг;
q=qпр100=293100=0293 кг.
l=10·(02·583·11220293)14112=132 м
W - осевой момент сопротивления высаженного конца бурильной трубы в основной плоскости резьбы см3; W= 1333 см3 (см. табл. 9 приложения).
Подставляя значения компонентов в приведенную выше формулу получаем
из=2000·56·5831322·1333=282 МПа
Величину касательных напряжений в нижней части бурильных труб определяем по формуле
Здесь l == 75 м так как касательные напряжения определяем в бурильных трубах расположенных над УБТ. Значения остальных компонентов приведены выше.
Nх в=188·10-5·130·01272·75·11817=95 кВт.
NД = 319 - была определена выше.
=71620·447·2118·184=295 МПа.
Подставляя из и в формулу для определения н находим
н=(2822+4·2952)12=652 МПа.
Коэффициент запаса прочности в нижней части колонны равен

Содержание и титульник.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РТ
Кафедра нефтегазового оборудования
На тему: Ленточный тормоз буровой лебёдки БУ 2000125 ЭП1
По курсу: «Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин»
Краткий обзор и анализ существующего оборудования 6
Назначение техническая характеристика конструкция и принцип действия ленточного тормоза буровой лебёдки БУ 2000125ЭП 8
2. Техническая характеристика ленточного тормоза 8
3. Конструкция и принцип действия ленточного тормоза 8
Монтаж обслуживание и ремонт ленточного тормоза буровой лебедки 12
2. Обслуживание ленточного тормоза буровой лебедки БУ 2000125 ЭП1 12
3. Ремонт ленточного тормоза буровой лебедки БУ 2000125 ЭП1 14
Безопасность жизнедеятельности 16
1 Расчет ленточного тормоза буровой лебедки ..20
2 Определить усилия необходимое для полного торможения спускаемого груза 23
3 Расчет тормозной ленты на прочность ..25
4 Расчет барабана лебедки на прочность 26
Список использованной литературы 30

тормоз.cdw

специф 2 тяга торм.с усил.cdw

Тяга тормозная с усил..cdw

Лебедка.cdw

Техническая характеристика
Максимальное натяжение ходовой ветви каната
Диаметр талевого каната
Число скоростей вращения барабанного вала 1
Допустимая нагрузка на крюке
Максимальная скорость подъема крюка
Скрость навивки ходовой ветви

тормозной вал.cdw

Управление тормозом.cdw

* Размеры и обозначения для справок
Тормозная система изображена в заторможенном состоянии
Перед сваркой все трущиеся поверхности смазать смазкой.
Литол 24 ГОСТ 21150-87
Сборку производить при монтаже в следующей последовательности:
при необходимости отрегулировать вертикальное
в заторможенном состоянии;
-установить и закрепить опору поз.1;
-установить тормозную рукоятку в заторможенном положении
и зафиксировать это положение фиксатором рукоятки;
-установит тормозную тягу поз.3 обеспечив вертикальное положение
изменением ее длинны вращением тяги Л
Ж должно быть перекрыто резьбой частью тяги Л. Законтрить тягу гайкой;
-усиановить тягу поз.2 регулируя ее длину вращением тяги Г
отверстие Д должно быть перекрыто резьбой частью тяги Г. Законтрить
-перевести рукоятку в положение "Расторможено"
регулировочные размеры усилителя тяги поз.3 и
При эксплуатации по мере износа тормозных колодок ленточного
размер Б регулировать только стяжками тормозных лент.
При монтаже и в процессе эксплуатации контролировать надежность
затяжки и стопорение соединений.

специф Тормоз лент.cdw

специф Лебедка.cdw

Тормоз гидродинамический
МПЭ-500-500 УХЛЗ исполнение 3
Вертлюжок - разрядник
Цилиндр пневматический
Цепь 4ПРТ-44?45-800-1
ТУ 3-2161-90 L=120 зв.
Болт 3 М10-6g х 25.58.-6

специф 1 тяга торм.с усил.cdw

Курсовая (Тормоз ленточный БУ 2000125 ЭП1).doc

Создание машин отвечающих потребностям народного хозяйства должно предусматривать их наибольший экономический эффект и высокие технико-экономические и эксплуатационные показатели.
Основные требования предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность надежность технологичность ремонтопригодность минимальные габариты и масса удобство эксплуатации экономичность техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.
Техническое задание на проект содержит общие сведения о назначении и разработке создаваемой конструкции предъявляемые к ней эксплуатационные требования режим работы ее основные характеристики (геометрические силовые кинематические и др.).
Для современного периода развития нефтяной промышленности Российской Федерации характерна неблагоприятная геолого-технологическая структура запасов нефти в которой доля традиционных (технологически освоенных) запасов составляет лишь 35 %. В то же время на долю трудноизвлекаемых запасов нефти (низкопроницаемые пласты остаточные запасы глубокопогруженные горизонты высоковязкие нефти подгазовые зоны) приходится 23 или 65 %.
Следует отметить что крупнейшие месторождения открытые в
—70-х гг. XX века в результате интенсивной эксплуатации значительно истощились. Обводненность продукции этих месторождений достигла
Внедрение современных технологий привело к росту удельных затрат на бурение и требует глубокой модернизации существующего парка буровых установок нефтяной компании. Однако увеличение затрат очень быстро окупается значительно более высоким качеством бурения скважин.
Скважины пробуренные с использованием современных технологий как правило имеют дебит в несколько раз превышающий дебит скважин пробуренных по традиционной технологии.
Рост цен на бурение стимулирует буровых подрядчиков к совершенствованию технологии бурения и обновлению бурового оборудования.
Машиностроительными заводами России специализирующимися на проектировании и изготовлении бурового оборудования было построено около 200 новых буровых установок в том числе и мобильные буровые установки. Агрегаты большой грузоподъемности от 100 и более тонн применяются в основном для бурения и поэтому называются мобильными буровыми установками.
Инжиниринговыми службами разработаны новые конструкции буровых установок приспособленных для проведения разведочного и эксплуатационного бурения в условиях российских месторождений нефти и газа.
В результате глубокой модернизации буровые установки оснащаются плавно регулируемым приводом современными системами контроля и управления системами автоматизации бурового процесса экологически чистыми циркуляционными системами новыми мощными буровыми насосами. Для персонала обеспечиваются безопасные и комфортные условия работы. Обновление оборудования позволяет практически в двое повысить производительность работ при бурении и в значительной мере снизить величину удельной аварийности и травматизма в нефтяной промышленности.
Рост аварийности хотя и наблюдается но в значительной меньшей пропорции нежели рост объемов бурения в абсолютных показателях снижается смертность персонала вызванная аварийными ситуациями.
Краткий обзор и анализ существующего оборудования
Буровые лебедки серии ЭТ – оригинальная разработка представляющая собой размерный ряд лебедок грузоподъемностью от 125 до 500т обес-печивающих эффективную работу по проведению спуско-подъемных операций и бурению.
Лебедки серии ЭТ имеют единую кинематическую схему и конструкцию оснащены электроприводом постоянного тока работающим по схеме "тиристорный преобразователь-двигатель".
Лебедки просты по устройству компактны и их масса меньше лебедок с цепной трансмиссией.
Уникальная конструкция лебедок серии ЭТ позволяет отказаться от традиционных конструктивных элементов: цепной передачи шинно-пневматических муфт электромагнитного или гидродинамического тормоза ленточного тормоза и рукоятки управления тормозом.
Конструктивные особенности и преимущества:
- зубчатая трансмиссия позволяет получить на подъемном валу "тихую" и "быструю" скорости. "Быстрая" скорость - для подъема и спуска бу-рильной колонны и порожнего элеватора "тихая" скорость предназначена для работы с обсадной колонной и ликвидации аварий.
- многофункциональный привод: электродвигатель привода лебедки обеспечивает не только подъем но и регулируемый спуск бурильных и обсадных колонн и порожнего элева-тора до полной остановки и удержания в неподвижном состоянии; регулируемая подача долота на забой в режиме регулятора подачи долота; при отказах в сети основного электроснабжения двигатель способен произвести подъем бурильных труб работая от дизельной электростанции мощностью 200 кВт.
- дисковой тормоз включает в себя 2 диска 2 системы привода - рабочую и аварийную. Тормоз с приводом от рабочего цилиндра используется для фиксации в неподвижном состоянии. Износ колодок и дисков практически исключен.
- барабан: на барабане выполнена нарезка и предусмотрена защита реборд кольцевыми накладками из износостойкой стали.
- бесконтактные уплотнения: особая конструкция уплотнена не только исключает протекание масла наружу но и проникновение пыли и влаги внутрь корпуса трансмиссии; в уплотнении отсутствуют изнашиваемые детали типа манжет.
- дистанционное управление создает комфортные условия труда. Все управление практически сводится к управлению рукояткой командоаппарата системы управления двигателем. Бурильщик может работать в положении "сидя".
Буровые лебедки с цепной трансмиссией – основная функция лебедки - наматывание на барабан сматывание с барабана и стопорение ведущей струны талевого каната при выполнении следующих операций технологического процесса строительства скважин:
- спуск и подъем буровых труб;
- спуск обсадных труб;
- подача инструмента на забой;
- передача вращения ротору при отсутствии индивидуального привода ротора;
- аварийный подъем инструмента.
- укомплектованы регулятором подачи долота на забой который обеспечивает подъем и опускание вышки при монтаже и демонтаже буровой установки;
- конструкция лебедки позволяет осуществлять подъем бурильного инструмента с одновременным вращением ротора;
- переключение скоростей в коробке передач включение и отключение вспомогательного тормоза регулятора подачи долота производится посредством механизмов переключения;
Назначение техническая характеристика конструкция и
принцип действия ленточного тормоза буровой лебёдки БУ
Ленточный тормоз участвует в большом объеме спуско-подъемных операций выполняемых буровой лебедкой в процессе проводки нефтяных и газовых скважин. Он состоит из тормозного рычага расположенного на коленчатом валу тормозных лент с фрикционными колодками и тормозного пневмоцилиндра. Пневмоцилиндр включается в работу когда максимальное усилие бурильщика на тормозном рычаге составляет 250Н и более.
2 Техническая характеристика ленточного тормоза
Максимальная нагрузка на крюке -125МН
Расчетный диаметр барабана - 055м
Оснастка талевой системы – 4 х 5
Диаметр тормозных шайб - 118м
Ширина тормозных лент - 024м
Допустимая удельная нагрузка
Натяжение набегающего на барабан лебедки каната при торможении sмак=08 а sмин=05 МПа.
3 Конструкция и принцип действия ленточного тормоза
Тормоз ленточный состоит из двух лент с двадцатью закрепленными на каждой ленте колодками из фрикционного материала. Сбегающие концы лент через втулки оси соединяются через шпонки с тормозным валом. Тормозной вал опирается на два подшипника.
Подшипники закрытого типа - со смазкой дополнительная их смазка не требуется.
На кулачке имеется рычаг с проушиной для подсоединения тормозной яги с усилителем.
Рис. 1. Ленточный тормоз буровой лебёдки БУ 2000125 ЭП
- балансир; 2- опора; 3- цилиндр пневматический; 4- лента тормозная;
- опора; 6- ограничитель передний; 7- планка; 8- шайба с упором;
- палец; 10- держатель; 11- пружина; 12- тяга; 13- вал тормозной;
Набегающие концы тормозных лент через палец с шайбами стяжку соединяются с балансиром. Стяжка имеет расточку под пружину которая вставляется в стакан вваренный в раму и при помощи стяжки путем ее вращения регулируется зазор между колодками лент и тормозными шкивами барабанного вала. Балансир при помощи оси связан шарнирно с опорой которая крепится при помощи болтов и гаек к раме лебедки.
Стяжка с балансиром связана сферической поверхностью для выравнивания небольших перекосов относительно балансира. Балансирный узел служит для выравнивания усилий между лентами и обеспечивает торможение одной лентой при обрыве другой.
Для правильной работы тормозных лент необходимо при регулировке зазоров между лентами и тормозными шкивами добиваться равенства зазоров между стяжкой и стаканом под пружину 5 мм после регулировки тяга и стяжка должны быть законтрены гайкой.
Для регулировки зазора между колодками лент и тормозным шкивом в верхней части служит тяга которая одним концом соединяется с рым-болтом на ленте а другим через резьбовую втулку шайбу пружину тяги стакан шарнирно с кронштейном приваренным на кожухе лебедки. Вращая резьбовую втулку в ту или другую сторону добиваются равномерного зазора после чего контрят гайкой.
Пневматический цилиндр представляет собой два последовательно соединенных пневмоцилиндра разделенных диафрагмой. Нерабочие полости цилиндров сообщаются с атмосферой через дренажные отверстия.
Пневмоцилиндр рабочей системы торможения состоит из цилиндра в котором перемещается поршень уплотненный манжетой. К поршню болтами прикреплен шток скользящий во втулке запрессованной в цилиндре. Сжатый воздух от рабочей системы управления тормозом подводится через отверстие в полость перед поршнем.
Давление воздуха создает усилие которое сжимает возвратную пружину и перемещает поршень и связанный с ним шток вызывая затяжку тормозных лент. Тормозной момент а следовательно и усилие на штоке и поршне зависит от давления которое создается краном тормозной тяги.
В ленточных тормозах к шкиву прижимается стальная лента которую для увеличения силы трения и предотвращения износа покрывают асбестовой обкладкой. Принцип действия ленточного тормоза основан на законе трения гибкой нити.
Ленточные тормоза бывают простого дифференциального и суммирующего типа.
В простом ленточном тормозе
один конец ленты прикреплен к станине другой — к рычагу; замыкают тормоз грузом размыкают - при помощи электромагнита.
При расчете ленточного тормоза исходной величиной является тормозной момент Tт зная величину которого и приняв диаметр тормозного шкива можно определить необходимое окружное усилие на шкиве создаваемое силами трения между лентой и шкивом.
Для определения рабочего усилия К рассмотрим равновесие тормозного рычага и составим уравнение моментов сил действующих на рычаг относительно его точки закрепления.
Когда тормозной шкив вращается в обратном направлении силы натяжения So и Sт меняются местами и необходимое для создания тормозного момента Тт усилие К на рычаге увеличивается.
Это делает нецелесообразным применение простого ленточного тормоза для механизмов поворота и передвижения когда требуется торможение в двух направлениях движения.
При определении давления на шкив тормоза необходимо иметь в виду что натяжение ленты в разных точках дуги обхвата различно.
Ленточные тормоза на нагрев и износ проверяют так же как и колодочные по условной величине pv (v — окружная скорость на шкиве мс) а среднее давление р равно р = (Sт+S0)DB.
Допускаемые значения pv для ленточных тормозов принимают меньше чем для колодочных вследствие худших условий охлаждения. Для стопорных ленточных тормозов pv ≤ 25 МПамс для спускных pv ≤ 15 МПа·мс.
Монтаж обслуживание и ремонт ленточного тормоза буровой лебёдки БУ 2000125 ЭП -1
Лебедка устанавливается на раму затем устанавливается барабанный вал который крепится болтами с гайками выставляются торцы звездочек путем перемещения корпуса редуктора по пазам в раме (смещение и перекос торцов звездочек должен быть не более 08 мм).
Барабанный вал с одной стороны связан с ленточным тормозом.
Ленточный тормоз центрируется относительно барабанного вала при помощи прокладок и за счет зазоров в корпусе тормоза крепится болтами.
С другой стороны барабанный вал своими лабиринтами входит в лабиринты редуктора по которым происходит уплотнение барабанного вала с редуктором. На этом же конце находятся которые закрываются кожухом.
Тормоз лебедки взаимодействует своими двумя лентами с тормозными шкивами барабанного вала. Барабанный вал ленточный тормоз закрыты кожухом причем кожух лебедки имеет легко открывающиеся дверцы обеспечивающие легкий доступ к обслуживаемым узлам тормозной системы и барабанного вала.
2. Обслуживание ленточного тормоза буровой лебедки БУ2000125ЭП-1
Правильная эксплуатация лебедки и других систем и узлов лебедочного модуля повышает их долговечность и обеспечивает надежную и бесперебойную работу.
Постоянного наблюдения и периодической регулировки требует ленточный тормоз.
По мере износа колодок тормозных лент увеличивает ход штоков пневмоцилиндров и появление на их гильзах в заторможенном положении контрольных рисок говорит о необходимости подтянуть ленты и заново произвести регулировку тормоза.
Для этого надо растормозить тормоз чтобы ленты были свободными. Затем отпустить контргайки и вращая стяжки подтянуть ленты обеспечив равномерный круговой зазор между колодками и тормозными шкивами в пределах 3 -5 мм. Затем затормозить тормоз и проверить равенство зазоров между балансиром и стаканами пружин. В случае неравенства зазоров необходимо растормозить тормоз и подтянуть стяжку со стороны меньшего зазора опустив на столько же стяжку с противоположной стороны. Добившись равенства зазоров затянуть контргайки.
Кроме того необходимо восстановить необходимый зазор между роликом ограничителя отхода ленты и самой лентой равный 4±1 мм. Для этого необходимо ослабить контргайку и вращая винт ключом установить необходимый зазор. Затем затянуть контргайку.
Если зазор между колодками ленты и тормозным шкивом мал в верхней части шкива (лента лежит на шкиве) то необходимо дополнительно поджать пружину.
При длительных спуско-подъемных операциях раз в смену и по мере износа колодок необходимо контролировать одновременную работу двух лент по равенству зазоров. В случае их неравенства произвести их выравнивание как указано выше.
Замена тормозных лент производится при износе колодок до толщины 10 мм. Для этого снимают кожух отсоединив верхние оттяжные пружины лент. Отсоединяют ленты от тяг и рычагов тормозного вала расшплинтовав и выбив соединительные пальцы. Затем снимают ленты с тормозных шкивов на бочку барабана и извлекают их наружу. Заменив колодки тормозные производят монтаж лент в обратной последовательности после чего производят регулировку тормозной системы.
При замене тормозных колодок на лентах необходимо проверить геометрию ленты и соответствие ее размеров чертежу. При необходимости произвести правку ленты т.к. работа деформированными лентами может привести к неполадкам тормозной системы как правило затруднен спуск пустого крюка.
Техническое обслуживание барабанного вала сводится к замене тормозных шкивов при их износе свыше 10 мм на сторону. Для замены тормозных шкивов необходимо демонтировать кожух лебедки тормозные ленты и гидравлический тормоз кожухи муфт муфту.
Снять крышку редуктора отсоединить цепи снять блок шкивов и звездочек отвернуть болты крепления корпусов к раме лебедки. Снять барабан с валом и демонтировать тормозные шкивы.
Сборку производят в обратной последовательности.
После сборки проверить радиальное биение шкивов оно должно быть не более 12 мм.
При замене тормозных шкивов запрещается подпиливать шпонки на которые устанавливаются шкивы. Это приводит к недопустимому биению шкивов и неправильной работе тормоза.
Операции по замене тормозных шкивов следует производить кранами соответствующей грузоподъемности при демонтированной крыше модуля или в мастерских.
3. Ремонт ленточного тормоза буровой лебедки БУ 2000125 ЭП-1
Для успешного и быстрого проведения ремонта обслуживающий персонал должен хорошо изучить оборудование лебедки.
Системой планово-предупредительного ремонта предусматривается проведение технического обслуживания оборудования и проведение текущего и капитального ремонтов.
Периодическое техническое обслуживание и текущий ремонт осуществляется в процессе эксплуатации для обеспечения работоспособности оборудования.
При техническом обслуживании осуществляются такие работы как проверка затяжки болтовых соединений при необходимости замена шплинтов проверка и регулировка ленточного тормоза контроль.
При текущем ремонте производится частичная разборка оборудования и связанная с этим остановка.
При этом производится проверка центровок агрегатов замена изношенных колодок тормозных лент замена тормозных шкивов прокладок регулировки тормозной системы проверка крепления всех болтовых соединений смазка узлов согласно карте смазки.
При износе колодок нужно заменять все колодки одновременно. Так же комплектно следует заменять колодки на тормозных лентах причем рекомендуется производить эту операцию при поднятом из скважины инструменте т.к. последовательно возрастающая нагрузка на крюке при спуске инструмента на забой создает благоприятные условия для приработки новых колодок.
Капитальный ремонт - наиболее сложный и трудоемкий вид планового ремонта при котором производится полная разборка оборудования с последующим ремонтом или заменой всех изношенных деталей а также работы входящие в объем технического обслуживания и текущего ремонта.
Капитальный ремонт предназначен для полного восстановления работоспособности ленточного тормоза.
Безопасность жизнедеятельности
В процессе эксплуатации лебедки необходимо выполнять следующие требования:
- все наружные движущиеся и вращающиеся части тормоза должны быть ограждены прочными металлическими щитами работа без защитных кожухов над и тормозными лентами запрещается;
Тормозная система — один из основных узлов буровой лебедки. Чтобы исключить возможность тяжелых аварий необходимо тщательно следить за исправностью тормозного устройства за ограждением зубчатого передающего механизма тормоза. В противном случае возможно попадание в него посторонних предметов что будет препятствовать перемещению тормозной рукоятки в результате чего может произойти или затаскивание талевого блока под кронблок или удар талевого блока о роторный стол. При этом не исключена возможность возникновения несчастных случаев.
При работе пневматическим тормозом необходимо следить за давлением в цилиндре тормоза; оно должно быть в пределах 02—03 МПа. Торможение должно быть плавным. Для этого надо плавно поворачивать рукоятку на тормозном рычаге. Резкий поворот приводит к быстрому повышению давления в цилиндре и резкому торможению барабана в результате чего может произойти рывок крюка с возможным срывом подвешенного инструмента и падением его на рабочую площадку.
При пневматическом управлении лебедок необходимо систематически следить за исправностью пневмосистемы. Неисправности в ней сказываются на работе лебедки и могут быть причиной несчастного случая. Следует также обратить внимание на работу компрессоров герметичность воздухопроводов исправность крана Казанцева.
При ремонте или замене узлов пневмосистемы необходимо:
- отключить компрессорную станцию. При этом на пульте бурильщика и на автомате включения станции (на щите управления) вывесить плакаты «Не включать. Работают люди»;
- предупредить персонал вахты о предстоящих работах;
- открытием пробно-спускных кранов на воздухосборниках выпустить воздух из системы. Для ускорения удаления воздуха допускается включение в работу на «холостой ход» автоматического ключа АКБ-3М2.
Только после проведения вышеперечисленных мероприятий разрешается производство ремонтных работ по замене и ремонту узлов пневмоуправления.
После окончания ремонтных работ необходимо проверить герметичность системы пневмоуправления. При соединении воздухопроводов с резинотканевым рукавом для облегчения их надевания наконечники трубопроводов рекомендуется покрыть сухим тальком.
При эксплуатации шинно-пневматических муфт необходимо соблюдать следующие правила.
- следить за давлением воздуха при включении муфт. При недостаточном давлении воздуха происходят пробуксовка муфт нагрев и усиленный износ колодок.
- тщательно оберегать тормозные колодки от попадания на них дизельного топлива смазочных масел керосина и прочих веществ растворяющих резину а также от механических повреждений. Загрязненные маслом места надо обмыть теплой водой с мылом.
При использовании буровых лебедок не имеющих фиксатора положения для укрепления тормозной рукоятки необходимо применять устройства в виде цепи прочно прикрепленной к полу или мягкого троса пропущенного через пол с привязанным к нему грузом.
Чтобы исключить аварии при работе лебедки необходимо периодически проверять состояние ленточного тормоза. Один раз в течение каждой вахты при длительных спуско-подъемных операциях и несколько раз по мере износа колодок надо регулировать натяжение тормозных лент. Ленты тормозов должны быть натянуты равномерно и плотно охватывать оба шкива. При проскальзывании тормоза следует отрегулировать ленты и коромысло.
При полном торможении лебедки рукоятка тормозного рычага должна отстоять от пола буровой на расстоянии 80—90 см. В этом положении тормозной рычаг должен надежно фиксироваться.
Если ход рукоятки при торможении составляет не менее 60° (от верхнего положения) это означает что колодки износились и требуется подтянуть ленты.
С целью снижения температуры на рабочей поверхности тормозных шкивов растрескивания и разрывов необходимо:
- время спуска колонны на длину свечи 24 метра не сокращать менее 20 секунд;
- время остановки колонны не должно быть меньше 5-6 секунд.
- при сокращении времени торможения на поверхности шкивов возникают высокие температуры вызывающие появление трещин на рабочей поверхности шкива и способствующие преждевременному износу тормозных колодок.
- износ тормозных шкивов не должен превышать 15 мм на сторону. Замер износа производится во время смены тормозных колодок и осуществляется при помощи стальной линейки установленной на реборде тормозного шкива.
- комплект тормозных колодок с крепежной планкой считается изношенным и подлежит замене в том случае когда толщина первой колодки считая от набегающего конца ленты становится равной 8 мм. При достижении указанного износа все колодки установленные на ленте подлежат замене.
Запрещается частичная замена колодок на тормозной ленте.
- при наличии трещин на рабочей поверхности шкива длинной более 80 мм и шириной порядка 02 – 05 мм шкивы подлежат немедленной замене. Запрещается производить заварку трещины на тормозных шкивах и работать с подъемным валом имеющим заваренные трещины на тормозных шкивах.
- крепление тормозного шкива к барабану подъемного вала лебедки должно осуществляться при помощи специальных болтов. Применение других болтов не допускается.
- разрешение на эксплуатацию вала барабана лебедки после проверки всех параметров возлагается на механика участка и заместителя начальника БПО.
Для облегчения работы бурильщика а также увеличения срока службы (особенно тормозных колодок и шкивов) лебедки комплектуются вспомогательным гидравлическим тормозом который требуется подключать в работу в соответствии с инструкцией по монтажу и эксплуатации лебедки. Необходимо следить чтобы гидротормоз в процессе работы был заполнен жидкостью до необходимого уровня. В противном случае уменьшается эффективность его действия и затрудняется процесс притормаживания. Количество воды нужно регулировать при помощи контрольных кранов.
1 Расчет ленточного тормоза буровой лебедки
Условия: Определить усилия натяжения набегающего и сбегающего концов тормозной ленты и проверить давление колодок на барабан лебедки.
где Рх - натяжение каната в кН.
Q- нагрузка на крюке в кН.
Qт.с – вес подвижной части талевой системы ( =100кН) или 01МН
К- число рабочих струн талевой системы (при оснастке 4х5 К=8)
hт.с – КПД талевой системы (hт.с =084)
n- коэффициент динамичности (n=11)
При нагрузке на крюке 125 МН.
Момент на барабане при этом
где Дбр =0668м – расчетный диаметр барабана с навитым канатом по третьему слою при котором момент на барабане будет наибольшим.
Натяжение (в кН) набегающих концов лент
Где К = 12 – коэффициент запаса
FT – окружное тормозное усилие кН
Мб – момент на барабане
Дт = 118м – диаметр тормозного шкива
m- коэффициент трения колодок примем m=035;
a- угол охвата тормозных шайб (шкива) лентой (радианах)
Натяжение сбегающих концов лент
Sн – натяжение набегающих концов ленты
m- коэффициент трения колодок
a- угол охвата тормозных шайб (шкива) лентой
Максимальное давление тормозных колодок на тормозной шкив
В - ширина тормозных лент
Дт – диаметр тормозного шкива
Полученное давление допустимо так как sмин Рмах sмах
Минимальное давление колодок на тормозной шкив
Среднее давление колодок на шкив
Рмах - максимальное давление тормозных колодок на тормозной шкив
Рмин - минимальное давление колодок на тормозной шкив
Средняя удельная нагрузка
sмак - максимальное натяжение набегающего на барабан лебедки каната при торможении
sмин – минимальное натяжение набегающего на барабан лебедки каната при торможении
Следовательно Рср sср. что допустимо
2 Определить усилия необходимое для полного торможения спускаемого груза
Динамическое усилие торможения зависит от скорости торможения т.е. силы прикладываемой к тормозной рукоятке. Оно может быть учтено с помощью коэффициента запаса торможения “KT” который установлен в пределах 15- 20 по отношению к статической тормозной силе при наибольшем весе груза на крюке.
При этом должно соблюдаться условие чтобы наибольшая тормозная сила вызывала усилие в ведущей ветви талевого каната не превышало его разрывную прочность: “Rg”
где РТ.q –динамическое усилие торможения
РТ.ст –статическое тормазная сила
КТ –коэффициент запаса торможения
ДШ –диаметр тормозного шкива
Дмах –наибольший диаметр навивки каната на барабан лебедки
Rq –разрывная прочность каната.
Для определения усилия которое необходимо приложить к тормозной рукоятке
необходимо определить момент на коленчатом валу тормоза.
где t – натяжение сбегающего конца тормозных лент кН.
r= 003м – радиус рычажка коленчатого вала тормоза
необходимое для торможения усилие на тормозной рукоятке
где h - КПД равный 08 учитывающий трения в опорах амортизаторе и прочее
МТ – крутящий момент на тормозном валу =12кНм
Q – 50кг(500Н) –вес тормозной рукоятки
L =035м – расстояние от центра тяжести тормозной рукоятки до оси вала (см. Рис) (проекция на горизонтальной плоскости)
l – 1.6м – длина рукоятки тормоза (проекция в зависимости от j)
h - КПД =08 учитывающий трение в опорах амортизаторе и др.
При угле наклона тормозной рукоятки относительно пола буровой j =30° a =08м усилие торможения.
При угле наклона рукоятки тормоза j =60° a=14м усилие торможения
Рациональный угол наклона рукоятки тормоза - 60°
Так как усилие рабочего (бурильщика) не должно быть более 025кН то для создания необходимой силы торможения используется пневматический цилиндр.
3 Расчет тормозной ленты на прочность
Наиболее опасным сечением ленты является сечение ослабленное отверстиями под заклепки в местах её соединения с ушками при помощи которых лента крепится к балансиру. В этом сечении лента рассчитывается на прочность при растяжении.
Исходные данные для расчета:
d - толщина ленты d =5 мм. ;
z- число заклепок в ряду z = 4;
d –диаметр заклепки d =20мм;.
материал ленты –сталь СТ-5 предел прочности которой sв=50 МПа;
натяжение набегающего на тормозной шкив конца ленты Тн= 185кН;
напряжение растяжения в сечении в ленте.
где в – ширина ленты в = 0.240мм;
Коэффициент запаса прочности при растяжение
где sср = 05sв =0.5 х 50 =25 МПа
тогда [ЛИТ.9-Стр.181]
что больше допустимого[к] ³ 2 ;
Заклепки проверяем на прочность при напряжении среза:
где i –количество плоскостей среза i=2
Тн - натяжение набегающего на тормозной шкив конца ленты
тогда [ЛИТ.9-Стр.182]
Коэффициент запаса прочности на срез
tо.ср=075sср = 075×25 =185 кгмм2 тогда
что явно достаточно.
4 Расчет барабана лебедки на прочность
При намотке каната барабан испытывать сложные напряжения от изгиба кручения и сжатия. Задачей предусмотрен расчет барабана лебедки при СПО максимально-допустимого груза если:
-натяжение ходового конца каната Рх= 176 кН;
-диаметр бочки барабана Dб=055 м;
-диаметр талевого каната dк = 0025 м;
-материал для изготовления барабана сталь 35Л;
-у которого sв = 50 кгмм2 (500 МПа);
-расстояние между ступицами барабана –
где W – момент сопротивления изгибу тела барабанов в мм3
Dб - диаметр лебедки барабана лебедки
D1 - внутренний диаметр барабана лебедки
D1=Dб-2б [ЛИТ.6 - Стр. 141 ]
где б – толщина стенки барабана;
б = (003 007) Dб + (610) мм
тогда б = 005 × Dб+10 = 005×550 + 10 =375 мм
и D1= Dб – 2б =550-75 =475 мм
отсюда напряжение изгиба на барабане лебедки
Расчет прочности на кручение
Мкр – крутящий момент
Wкр – момент сопротивления кручению тела барабана
где [ЛИТ.6 - Стр. 142]
D5 - диаметр пятого ряда навивки каната на барабан лебедки (считаем что на барабан навивается пять рядов каната)
Px - натяжение ходового конца каната
D5=Dб+dк+0.8dк [ЛИТ.6 - Стр. 142]
а=093 – коэффициент неравномерности укладки каната на барабане.
d – диаметр талевого каната
Dб – диаметр барабана лебедки
Тогда D5 = 550+25+093×8×25 = 783см
Момент сопротивления кручению тела барабана
Dб - диаметр бочки барабана
D1 - внутренний диаметр барабана
Расчет прочности на сжатие барабана лебедки
где Рх –усилие в ходовой ветви оснастки =176000 Н;
dк – диаметр каната =25 мм;
d - толщина стенки барабана = 375 мм.
В данном курсовом проекте я провёл краткий обзор и анализ существующего оборудования. Детально описал конструкцию ленточного тормоза буровой лебёдки БУ 2000125 ЭП1 и принцип его действия. Описал как производится монтаж и ремонт тормоза. Методы решения основных неполадок которые можно решить на месте и те которые производятся на предприятий в связи с этим ремонт происходит более тщательный т.е. капитальный. Провёл полный расчёт ленточного тормоза буровой лебёдки. Также определил усилия необходимые для полного торможения спускаемого груза расчёт тормозной ленты на прочность во всех расчётах проверил какие допустимы нагрузки они соответствовали допустимым.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Архипов К.И. Попов В.И. Справочник инженера-механика по ремонту нефтяного оборудования. - Альметьевск: ТатАСУнефть1996. - 188с.
Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы: Учебник для вузов. - М.: Недра 1988. - 501 с.
Буяновский Н.И. Лесецкий В.А. Буровые машины и механизмы – М.: Недра 1967. – 405 с.
Ильский А.Л. Шмидт А.П. Буровые машины и механизмы: Учебник для техникумов. - М.: Недра 1989. - 396 с.
Лесецкий В.А. Ильский А.Л. Буровые машины и механизмы: Учебник для техникумов. - М.: Недра 1980. - 391 с.
Лобкин А.Н. Обслуживание и ремонт буровых установок. - М.: Недра 1985. - 320 с.
Раабен А.А. Шевалдин П.Е. Максутов Н.Х. «Монтаж и ремонт бурового и нефтепромыслового оборудования»: М. Недра 1980. - 385 с.
Руденко Н.Ф. Александров М.П. Лысяков А.Г. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. – М.: Машиностроение 1971.-464с.
Технический паспорт «Буровая установка БУ 2000125 ЭП - 1». - «ВЗБТ» 2000.