ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 69
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ВВЕДЕНИЕ
Гидравлический ключ – специальный инструмент, предназначенный для механизации процессов свинчивания и развинчивания буровых, обсадных, насосно-компрессорных труб различного диаметра и бурового инструмента. Такие ключи находят применение в широчайшем спектре работ на земле и на море, при освоении, ремонте буровых скважин и т.д.
Благодаря своим компактным габаритам, данный инструмент идеально подходит для работы в местах с ограниченным пространством.
Использование гидравлических ключей позволяет существенно ускорить проводимые работы, а также повысить их качество благодаря строгому контролю крутящего момента. Механизированное свинчивание или развинчивание трубы с использованием современного инструмента осуществляется менее чем за 30 секунд.
Гидравлические ключи широко используются при бурении скважин разных видов для добычи нефти или газа. Они обеспечивают автоматизацию процесса наращивания обсадных колонн путем соединения и разъединения труб. Их разрабатывают по новейшим технологиям с учетом передовых норм и стандартов. Некоторые модели имеют собственное ПО, что позволяет их подключить к моментомеру с целью контроля за крутящимся моментом при производстве работ. Буровые гидравлические ключи, являющиеся обязательным элементом оборудования буровой установки, используются для:
- автоматизации процесса скручивания и раскручивания бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб, а также долот с ограничением крутящегося момента;
- наращивания бурильной или обсадной колонны посредством использования дополнительного шурфа;
- разборки на буровой установке забойных двигателей.
Их работу обеспечивают гидравлические насосные станции, которые тоже относятся к буровому нефтяному оборудованию, которое может работать во всех климатических поясах и на любых типах грунта.
Автоматические гидравлические ключи имеют простой принцип работы. Станция гидравлическая для гайковертов преобразует энергию электрического или бензинового привода в энергию давления рабочей жидкости, чем обеспечивает крутящий момент гидравлическим ключам. Преимущества использования этого оборудования для бурения нефтяных скважин очевидны:
- широкий диапазон труб;
- огромный диапазон крутящего момента;
- удобная конструкция подключения гидрошланга;
- возможность самостоятельного регулирования крутящего момента.
Темой моего курсового проекта является изучение и анализ конструкции и технических параметров ключа гидравлического ГКШ-4000М, рассмотрение принципа действия, правил выполнения монтажных и пуско-наладочных работ, особенностей эксплуатации и технического обслуживания.
-
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение и технические характеристики ключа гидравлического ГКШ-4000М
Гидравлический ключ ГКШ-4000М (далее изделие) предназначен для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания обсадных труб (далее ОТ) с наружными диаметрами от 102 мм (4") до 340 мм (13 3 /8"). Климатическое исполнение "У", категория размещения I ГОСТ 15150.
Таблица 1.1 - Технические характеристики гидравлического ключа ГКШ-4000М
| Параметр | Значение |
| Объёмная подача в гидроключ м3/с (л/мин) | |
| минимальная | 10,0x10-4 (60) |
| номинальная | 33,3x10-4 (200) |
| максимальная | 44,2x10-4 (265) |
| Давление нагнетания, МПа (кгс/см2 ) | |
| номинальное | 10 (100) |
| максимальное | 20 (200) |
| Давление в линии слива, МПа (кгс/см2 ) | не более 0,5 (5); |
| Частота вращения ротора при номинальной объемной подаче, с-1 (об/мин) | |
| на низкой передаче | 0,2 (12) |
| на высокой передаче | 1,17 (70) |
| Крутящий момент на роторе при номинальном давлении нагнетания, Нм (кгс·м) | |
| на низкой передаче | 19600 (2000) |
| на высокой передаче | 3300 (336) |
| Масса, кг | 520 max |
| Габаритные размеры, мм | 1435х968х900 |
Рисунок 1.1 – Общий вид ключа гидравлического ГКШ-4000М
1.2 Устройство и принцип действия гидравлического ключа
ГКШ-4000М
1 – редуктор зубчатый; 2 – шестеренный гидромотор; 3 – гидрораспределитель
4 – коробка передач; 5 –цилиндр подвески в сборе; 6 – подвеска; 7 – ротор в сборе с челюстями; 8 – дверца правая; 9 – дверца левая
Рисунок 1.2 - Общий вид ключа гидравлического ГКШ-4000М
В состав изделия входят следующие основные узлы (рисунок 1.2):
редуктор зубчатый (поз.1);
шестеренный гидромотор FM 40.109 (пр-во Италия) (поз.2);
гидрораспределитель SD-25/2 (поз.3);
коробка передач (поз.4)
цилиндр подвески в сборе (поз.5);
подвеска (поз.6);
ротор в сборе с челюстями 324 мм (12 3/4") (поз.7)
дверца правая (поз.8);
дверца левая (поз.9).
Изделие подвешивается на вышке или мачте на канате и подводится к обсадным трубам. Энергия потока рабочей жидкости, направленная через двухсекционный гидрораспределитель поз.3 (рисунок 1.2), преобразуется гидромотором поз.2 во вращательное движение вала. Вал гидромотора через зубчатый редуктор поз.1 и коробку передач поз.4 приводит в движение ротор в сборе с челюстями поз.7 и происходит автоматический захват ОТ.
Усилие предварительного поджатия главной подвижной челюсти определяется постоянным магнитом, установленным на эту челюсть.
Цилиндр подвески в сборе поз. 5 компенсирует вес ключа при свинчивании или развинчивании ОТ, тем самым снижая осевую нагрузку на ОТ и элементы изделия. При помощи болтов и балансового винта на подвеске поз.6 регулируется положение изделия относительно ОТ.
Штоки цилиндров подвески в сборе должны быть установлены параллельно друг другу и перемещаться без заедания вверх-вниз.
Гидрораспределитель управляется с помощью рычага управления поз.1 (рисунок 1.2) Рычаг управления коробкой передач поз. 2 позволяет выбирать повышенную или пониженную передачу. Таким образом, получаются два различных параметра частоты вращения ротора и крутящего момента гидроключа. Вторая секция гидрораспределителя управляет подачей рабочей жидкости в гидроцилиндр подъема-опускания гидроключа. Управление происходит с помощью рычага управления поз.3. В состав гидрораспределителя входит клапан давления поз.4, позволяющий регулировать давление в линии нагнетания и получать необходимые моменты свинчивания ОТ. Контроль давления нагнетания рабочей жидкости осуществляется по манометру поз.5.
Рисунок 1.3 – Рычаги управления гидроключа
Таблица 1.2 – Положение рычагов
| Передача | Положение рычагов | |
| коробки передач | четырехходового клапана | |
| 1-ая | Низкая передача | Низкая передача |
| 2-ая | Высокая передача | |
| 3-ая | Высокая передача | Низкая передача |
| 4-ая | Высокая передача | |
2 ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
-
Монтажные и пуско-наладочные работы
Монтаж изделия на вышке (рисунок 2.1) производится в несколько этапов:
При помощи каната произвести монтаж изделия таким образом, чтобы изделие находилось на высоте, достаточной для захвата ОТ. При этом точка подвески изделия должна находиться на максимально возможной высоте, так чтобы угол отклонения каната от вертикали при подводе изделия к ОТ был наименьшим, что одновременно позволит уменьшить усилие подвода изделия к ОТ.
Присоединить задерживающие канаты к изделию горизонтально, т.е. они не должны тянуть гидроключ вверх или вниз, при этом угол в плане между осью натянутого каната и осью симметрии корпуса гидроключа должен быть 90°±10°.
Присоединить гидравлические шланги и установить изделие в зону соединения ОТ.
При помощи болтов и винта балансового на подвеске отрегулировать положение гидроключа относительно ОТ.
Транспортные заглушки снять непосредственно перед монтажом.
Рисунок 2.1 – Рекомендуемая схема монтажа гидроключа
Запуск изделия.
Перед запуском изделия необходимо проверить:
- ход рычагов управления и убедиться в отсутствии заеданий и заклинивания при отклонении до рабочих положений и возврате в исходное положение при снятии силового воздействия;
- правильность стыковки гидрошлангов ГШ4, ГШ5 (рисунок 2.2);
- открытие и закрытие дверец должно происходить без заеданий и заклинивания;
- надежность затяжки накидных гаек трубопроводов и шлангов.
Рисунок 2.2 – Подсоединение гидрошлангов
C запущенной силовой установкой отклонить рычаги управления в одну и в другую сторону (не полностью) до возникновения давления в гидросистеме и убедиться в герметичности гидросистемы в целом.
2.2 Техническая эксплуатация гидравлического ключа
ГКШ-4000М
Эксплуатационные ограничения.
При монтаже и эксплуатации изделия должны соблюдаться правила техники безопасности, изложенные в технических условиях на изделие, настоящем руководстве по эксплуатации и правилах безопасности в нефтяной и газовой промышленности ПБ 08-624-03, утвержденных постановлением Госгортехнадзора России №56 от 05.06.03 г.
Не допускается работа изделия в режимах, превышающих значения.
Запрещается во время работы изделия подтягивать болты, гайки, пробки.
Требования к трубопроводам и шлангам.
Рекомендуется обеспечить скорость течения рабочей жидкости в нагнетающих трубопроводах (шлангах) не более 5 м/с, в сливных—не более 2 м/с.
Трубопроводы (шланги) должны обеспечивать чистоту рабочей жидкости не хуже 13 класса по ГОСТ17216.
При проведении гидромонтажных работ необходимо принять меры по предотвращению попадания в гидросистему изделия грязи и посторонних частиц.
Подготовка изделия к использованию.
Перед монтажом удалить консервационное покрытие с наружных поверхностей изделия.
Расконсервацию изделия производить не более чем за 12 часов до установки на объект.
Возможные неисправности и способы их устранения
Возможные неисправности и способы их устранения таблица 3.
Таблица 2.1- Наименование неисправностей
| Наименование неисправности, внешнее проявление и дополнительные признаки | Вероятная причина | Способ устранения |
| Изделие не вращается или не развивает максимальную частоту. | Неисправна силовая установка. | Заменить или отрегулировать неисправную силовую установку. |
| | Засорен клапан давления | Прочистить клапан или заменить его |
| | Заклинивание клапана давления | Заменить клапан давления |