шпоры. Готовые шпоры по тмс 2 семестр. 1. Содержание, задачи и основные этапы технологической подготовкой производства
 Скачать 1.87 Mb.
|
|
7. Конструктивные особенности и условия эксплуатации нефтегазового оборудования и машин Нефтегазовое оборудование и инструмент характеризуются большой номенклатурой выпускаемых изделий: от вентиля Ду 8 мм для газовых плит до шаровых кранов Ду 1440 мм для магистральных газопроводов; от замков к бурильным трубам, состоящих их двух деталей общей массой 12 кг, до буровых установок общей массой в несколько сот тонн. Условия работы бурового, эксплуатационного (нефтепромыслового) оборудования и инструмента определяются многими факторами: большими скоростями, высокими статистическими и динамическими нагрузками, присутствием абразива в промывочной жидкости под высоким давлением, наличием сероводорода и углекислоты в добываемой нефти и характером окружающей среды. В этих условиях детали оборудования и инструмента подвержены интенсивному изнашиванию, которое носит сложный характер. Из общего комплекса бурового оборудования и инструмента наиболее интенсивному абразивному изнашиванию подвержены буровые шарошечные долота, детали буровых насосов. Характер и интенсивность изнашивания буровых шарошечных долот зависят от свойств разбуриваемых пород, эксплуатационных характеристик, свойств материалов, влияющих в итоге на механическую скорость бурения. Интенсивному абразивному износу также подвергаются детали гидравлической части бурового насоса: штоки, поршни, цилиндры, детали клапанов. Многие детали и узлы скважинного оборудования работают в сложных условиях абразивного изнашивания и воздействия агрессивных сред, содержащиеся в добываемой продукции скважины. Например, особенностью эксплуатации штанговых скважинных насосов является необходимость обеспечения наибольшей износостойкости и герметичности клапанных узлов и плунжерных пар, коррозийной стойкости и коррозийно-усталостной прочности других деталей в условиях воздействия различных сред. Клапанные узлы в большей степени подвержены износу, чем плунжерные пары. Поэтому большая часть спуско-подъемных операций при эксплуатации скважин связана с заменой клапанов. Наземный привод штанговых насосов представлен станком-качалкой. Наиболее нагруженными узлами станков-качалок являются опорные подшипники тихоходного вала редуктора, балансира и траверсы. Учитывая условия работы валов редуктора, а именно большие крутящие моменты, циклические нагрузки и принимая во внимание известные недостатки подшипников качения такие, как большие радиальные размеры и масса, высокая стоимость, сложности установки и монтажа подшипниковых узлов (станки-качалки работают в полевых условиях). Обоснованным следует считать необходимость замены подшипников качения в этих узлах подшипниками скольжения, выполненных, например, из металлофторопластовой ленты. Неотъемлемой частью трубопроводов является промышленная арматура, которая в зависимости от назначения подразделяется на три группы: запорную, регулирующую и предохранительную. Анализ конструктивных особенностей и условий эксплуатации нефтегазового оборудования позволяет сделать выводы: буровое и эксплуатационное оборудование, а также трубопроводы работают в тяжелых условиях абразивного, усталостного и коррозионного изнашивания. Оборудование, машины и трубопроводная арматура должны обладать следующими основными свойствами: прочностью, герметичностью, коррозионной стойкостью, взрывобезопасностью и надежностью. 8. Особенности производства нефтегазового оборудования Рассмотренные условия эксплуатации и конструкции изделий нефтегазового машиностроения определяют характерные требования, предъявляемые к их производству. При изготовлении этих изделий следует обеспечить: - высокую эксплуатационную надежность; - работоспособность в течение всего цикла эксплуатации; - высокую ремонтопригодность и эффективность монтажа; - унификацию нормализованных рядов узлов и изделий одного назначения; - взаимозаменяемость быстроизнашивающихся узлов и деталей; - высокую точность обработки деталей. От технологии изготовления, в конечном итоге, зависит работоспособность и эксплуатационная надежность изделий. В связи с многообразием видов и типоразмеров изделий нефтегазового машиностроения унификация и стандартизация является эффективным средством уменьшения трудоемкости их изготовления, ремонта и повышения качества. На основании этого можно сформулировать следующие особенности изготовления бурового и эксплуатационного оборудования, инструмента и арматуры по отношению к изделиям общего машиностроения: - широкая номенклатура изделий с большим диапазоном объемов выпуска; - изготавливаемые детали имеют длину до нескольких метров и высокую точность диаметральных размеров; - высокое качество поверхностей деталей требует применения упрочняющей технологии; - защита трубопроводов и арматуры от коррозии; - высокая трудоемкость изготовления. Все эти особенности уточняются и учитываются при разработке технологических процессов сборки и изготовлении деталей нефтегазового оборудования. 9. Разработка ТП сборки машин. В разработке технологического процесса изготовления машины сборке принадлежит ведущая роль. Технологические процессы изготовления деталей оказываются подчиненными технологии сборки, поэтому разработку технологии начинают со сборочного процесса. Методика разработки технологического процесса сборки включает исходные материалы и основные этапы проектирования технологического процесса сборки. Для разработки технологического процесса сборки необходимо иметь следующие исходные материалы: - сборочные чертежи промышленного изделия и его сборочных единиц; - описание служебного назначения изделия, технические условия и нормы точности на его изготовление; - объем выпуска и количество изделий, намеченных к выпуску по неизменяемым чертежам; - спецификацию поступающих на сборку сборочных единиц и деталей; - сроки выполнения задания и другие. Основные этапы разработки технологического процесса сборки промышленного изделия: - анализ или описание служебного назначения, технических условий и технологичности изделия; - выбор метода достижения требуемой точности изделия; - разработка последовательности сборки (технологической схемы сборки, выбор типа производства и организационной формы, установление схем базирования, разработка маршрута и операций); - техническое нормирование сборочных операций; - определение числа рабочих-сборщиков; - построение циклограммы сборки; - выбор средств механизации и автоматизации сборки; - выбор и проектирование технологического оснащения сборочных цехов; - выбор методов и средств контроля качества изделия и его испытание; - определение технико-экономических показателей и установление оптимального технологического процесса сборки; - оформление документации в соответствии с ЕСТД. 10. Основные показатели, характеризующие служебное назначение нефтегазового оборудования. Буровой насос предназначен для нагнетания бурового раствора в бурильную колонну, для создания непрерывной циркуляции в скважине в процессе бурения, очистки забоя и выноса породы на поверхность, подвода энергии к гидравлическому забойному двигателю. Насос работает от приводного двигателя. Вращение от двигателя передается клиноременной передачей на трансмиссионный вал, а через зубчатую передачу и кривошипно-шатунный механизм преобразуется в возвратно-поступательное движение штока с поршнем. При движении поршня буровой раствор из всасывающего коллектора через всасывающий клапан поступает в напорную камеру. При обратном движении поршня буровой раствор выталкивается им из камеры через напорный клапан в напорный коллектор. Исполнительными поверхностями бурового насоса являются плоские и цилиндрические поверхности втулки и поршня. Параметры служебного назначения насоса – подача насоса, напорное давление, плотность перекачиваемого раствора. Станок – качалка (привод штангового насоса) предназначен для передачи возвратно-поступательного движения штангам скважинного насоса при эксплуатации нефтяной скважины. Он является балансирным приводом глубинно-насосной установки, который преобразует вращательное движение вала электродвигателя в вертикальное возвратно-поступательное движение точки подвеса штанг. Штанги скважинного насоса крепят к канату головки балансира с помощью соединительных элементов. Движение от электродвигателя передается через клиноременную передачу к редуктору, а от редуктора движение через два шатуна – на балансир. Равномерную нагрузку электродвигателя обеспечивают комбинированным уравновешиванием кривошипных и балансирных противовесов. Исполнительные поверхности станка-качалки - поверхности головки балансира в месте расположения каната. К параметрам служебного назначения относят максимальную нагрузку на головку балансира, длину хода головки балансира, максимальную скорость движения головки балансира (число двойных ходов в минуту). Центробежные насосы предназначены для перекачивания обводненной газонасыщенной и товарной нефти, а также для закачки воды в нефтеносные пласты с целью поддержания давления пластов при добыче нефти. Исполнительные поверхности центробежных насосов – фасонные и цилиндрические поверхности рабочих колес и направляющих аппаратов. Компрессоры используются для сжатия газов и перемещения их к потребителям по трубопроводным системам. Компрессоры в основном применяют для подачи воздуха в пневматические системы буровых установок, различных грузоподъемных, транспортных и других машин, приборов, инструментов и приспособлений, применяемых при нефте- и газодобыче; для закачки газа в нефтяные пласты для поддержания пластового давления; подъема нефти на поверхность при компрессорном способе добычи нефти; сбора газа при эксплуатации нефтяных и газовых месторождений и подачи его на главную компрессорную станцию; транспортирования газа по магистральным трубопроводам и т.п. Исполнительными поверхностями поршневого компрессора являются цилиндрические, плоские и фасонные поверхности гильзы, поршня и клапана. Параметры служебного назначения компрессора – объемная подача, начальное и конечное давление газа, начальная и конечная температура газа. 11. Содержание и разделы ТУ на изготовление изделий. 12. Методика разработки технических требований и норм точности на изделие. ТУ – это результат преобразования качественных и количественных эксплуатационных показателей изделия в показатели замыкающих звеньев, кинематических и РЦ изделия. В свою очередь показатели замык-их звеньев кинем-х и РЦ изделия яв-ся исходными данными для разработки ТУ на детали изделия. Технические условия и нормы точности должны содержать все требования к продукции, ее изготовлению, контролю, приемке и поставке. Они включают вводную часть и разделы: технические требования, правила приемки, методы контроля, транспортирование и хранение, указания по эксплуатации, гарантии поставщика (ГОСТ 2.114-95). В разделе "Технические требования" устанавливают требования, определяющие показатели качества и эксплуатационные характеристики промышленного изделия. При этом раздел может быть разделен на подразделы: характеристики (свойства), основные параметры, комплектность, маркировка, упаковка. Каждое изделие выполняет свое служебное назначение при помощи исполнительных поверхностей. Исходя из этого, назначение технических условий и норм точности изготовления – выделить из всех требований к производству изделия наиболее важные, а именно, требования к точности выполнения главных параметров связей его исполнительных поверхностей. Структура технических условий и норм точности изготовления изделия представляет собой систему текстовых технических условий и количественных показателей – норм точности, выраженных в виде номиналов и допустимых отклонений. При этом каждое требование технических условий должно отражать требование служебного назначения изделия к его исполнительным поверхностям и быть сформулировано исчерпывающе однозначно в явной положительной форме. Они определяют основные точностные показатели технологических процессов сборки изделия и изготовления входящих в него деталей. На основе технических условий и норм точности изделия определяют методы достижения заданной точности в процессе его сборки. Технические условия и нормы точности изготовления промышленного изделия представляют собой один из основных технических документов, составляемых конструктором, для обоснованной разработки: - технологического процесса сборки, испытания и контроля изделия; - технических условий и норм точности изготовления сборочных единиц и деталей, входящих в состав изделия; - технологических процессов изготовления деталей; - проектирования технологической оснастки. Технолог, приступая к разработке технологического процесса изготовления изделия, должен быть уверен, что технические условия и нормы точности разработаны правильно и полностью соответствуют служебному назначению изделия. Исходными данными для разработки технических условий, определения норм точности промышленного изделия служат требования и количественные показатели (параметры) его служебного назначения. Первоочередное внимание должно быть обращено на соответствие норм точности изгот-ия изделия его служ-му назначению. Для перехода от требований служебного назначения к параметрам размерной точности (нормам точности) изделия следует: - выявить исполнительные поверхности изделия; - определить виды связей исполнительных поверхностей, посредством которых изделие должно осуществлять заданные функции; - осуществить переход от параметров служебного назначения к параметрам связей исполнительных поверхностей изделия; - преобразовать параметры различного вида связей исполнительных поверхностей в размерные связи и установить нормы точности (формы, размеры относ-го положения и направления движения ИП изделия) параметров размерных связей. Выявление исполнительных поверхностей производят по рабочим чертежам изделия в соответствии с его служебным назначением. При этом чем четче сформулировано служебное назначение изделия, тем легче выявить исполнительные поверхности или заменяющие их сочетания поверхностей. Определение видов связей исполнительных поверхностей, посредством которых изделие должно осуществлять заданные функции, позволяет выявить основные виды связей – размерные, кинематические и временные. Выполнению этого этапа способствуют теоретические исследования физической сущности процесса выполнения изделием его функций и сопутствующих этому явлений, проведение экспериментальных и стендовых испытаний, анализ и обобщение опыта использования изделий, аналогичных рассматриваемому. Осуществление перехода от параметров служебного назначения к параметрам связей исполнительных поверхностей изделия и преобразование этих связей в размерные проводят, используя аналитические зависимости между различными физическими, химическими и другими явлениями, имеющими место при функционировании изделия. Эти зависимости представляют в виде исходного уравнения связи [1,3]: у = f(x1, x2, … , xn). В этом уравнении функция у является параметром служебного назначения изделия, а аргументы х1, х2, … хn – параметры одного из видов связей исполнительных поверхностей изделия, от которых зависит значение у. Решение исходного уравнения сводится к установлению значений аргументов х1, х2, … хn, удовлетворяющих значению у, т.е. решение прямой задачи [1]. 13. Разработка служебного назначения на нефтегазовую арматуру. Служебным назначением данного клапана яв-ся предотвращение обратного потока среды в трубопроводе Ду80 и обеспечения минимального гидравлического сопротивления прохождения среды в заданном направлении. Клапан предназначен для установки на трубопроводах нефти, воды и пара транспортируемых при давлении Ру=1,6 -0,06 МПа, при температуре Q=200±250C (для пара), скорость движения среды 2+1м/с, время срабатывания клапана 1±0,3 с. При монтаже клапана устанавливают на гориз-ом участке трубопровода крышкой вверх, подачу среды производят под золотник. Исполнительными поверхностями яв-ся торцовые поверхности уплотнительных колец, корпуса и золотника. Выявим требования к геометрической точности клапана. Исходя из служебного назначения клапана, предъявляют следующие технические (эксплуатационные) требования: Обеспечение герметичности затвора в рабочем состоянии. Обеспечение в открытом состоянии минимального гидравлического сопротивления прохождения среды. Недопущение демпфирования среды при открывании клапана. 14. Установление технических требований на арматуру. "Технические требования" устанавливают требования, определяющие показатели качества и эксплуатационные характеристики промышленного изделия. При этом раздел может быть разделен на подразделы: характеристики (свойства), основные параметры, комплектность, маркировка, упаковка. Первоочередное внимание должно быть обращено на соответствие норм точности изгот-ия изделия его служ-му назначению. Для перехода от требований служебного назначения к параметрам размерной точности (нормам точности) изделия следует: - выявить исполнительные поверхности изделия; - определить виды связей исполнительных поверхностей, посредством которых изделие должно осуществлять заданные функции; - осуществить переход от параметров служебного назначения к параметрам связей исполнительных поверхностей изделия; - преобразовать параметры различного вида связей исполнительных поверхностей в размерные связи и установить нормы точности (формы, размеры относ-го положения и направления движения ИП изделия) параметров размерных связей. Исходя из служебного назначения клапана, предъявляют следующие технические (эксплуатационные) требования: Обеспечение герметичности затвора в рабочем состоянии. Обеспечение в открытом состоянии минимального гидравлического сопротивления прохождения среды. Недопущение демпфирования среды при открывании клапана. |