НГПО. Ремонт и мотаж НПО. А. А. Раабен п. Е. Шевалдин н. Х. Максутов ремонт и монтаж

• Название: А. А. Раабен п. Е. Шевалдин н. Х. Максутов ремонт и монтаж
• Дата: 06.07.2022
• Размер: 2.04 Mb.
• Имя файла: Ремонт и мотаж НПО.docx
• Тип: Учебник; #625545
• страница: 12 из 34

Унификация присоединительных размеров шпиндельных турбобуров

Унификация присоединительных размеров — это приведение присоединительных размеров всех секций одного диаметра к заранее выбранным эталонным размерам в целях их взаимо­заменяемости при сборке.







Унификацию присоединительных размеров турбобуров про­водят в турбинном цехе бурового предприятия на базе имею­щегося оборудования и инструмента с использованием системы размеров, приведенных на рис. 28:







где А — расстояние от торцов соединительных межсекционных переводников 1 и 3 турбобура до торца верхней полумуфты 2 соединяемых секций; В — расстояние от торцов соединенных межсекционных переводников 1 и 3 турбобура до торца высту­пающей части нижней полумуфты 4 соединяемых секций; С — длина выступающей части нижней полумуфты 4\ Dн— длина верхней полумуфты 2.

Размеры А я В определяют с использованием калибров.

Изготовление калибров. Подбирают пару серийно выпускае­мого конусно-шлицевого соединения. Нижнюю полумуфту 4 со­единяют с верхней полумуфтой 2 и замеряют размер С (см. рис. 28). Для удобства в работе нижнюю полумуфту макси­мально облегчают, к ней приваривают ручку и принимают в качестве конуса-калибра (рис. 29).

Определяют длину D_B верхней полумуфты 2 (см. рис. 28), которую принимают произвольной, но таким образом, чтобы после ее соединения с конусами собранных шпиндельных







секций верхняя полумуфта выступала из корпуса на расстояние, удобное для замеров. Длина верхней полумуфты может быть увеличена за счет приваренной втулки. Верхнюю полумуфту также максимально облегчают, к ней приваривают ручку и принимают в качестве муфты-калибра (рис. 30).

Калибры необходимо содержать в чистоте и ежедневно пе­ред началом смены выполнять их проверку, т. е. соединять их и замерять общую длину, которая должна быть постоянной и равной (Л + В) ±0,5 мм.

Унификация присоединительных размеров шпиндельных секций. Шпиндельная секция — наиболее нагруженный и бы­строизнашиваемый узел турбобура, поэтому ее сборку и регу­лировку необходимо производить особенно тщательно.

Перед началом унификации присоединительных размеров шпиндельных секций необходимо выбрать эталонный размер Ш (рис. 31), который принимают с таким расчетом, чтобы практически не менять сложившуюся в турбинном цехе си­стему присоединительных размеров шпиндельной и первой тур­бинной секций. С этой целью муфту-калибр поочередно соеди­няют с конусами собранных шпиндельных секций и замеряют размер Ш. В качестве эталонного размера принимают среднее значение полученных результатов замеров, округленное до це­лой величины. Приведение присоединительного размера Ш к эталонному достигается перестановкой регулировочных колен в корпусе шпинделя.

Контроль присоединительного размера Ш производится после полной сборки шпинделя; для этого на конус шпинделя устанавливают до упора муфту-калибр 2 (см. рис. 31). После проверки плотно­сти соединения ее с конусом замеряют размер Ш, значение которого должно быть равно эталонному с отклонением ±0,5 мм.



Порядок сборки, разборки и ремонта шпиндельных секций с унифицирован­ными присоединительными размерами идентичен неунифицированным.

Унификация присоединительных раз­меров турбинной секции. Используя ра­нее полученные размеры С и Ш, опреде­ляют присоединительные размеры А и В при крайнем нижнем положении вала турбинной секции, которые принимаются в качестве эталонных.

А = Ш—Ь,

где А — эталонный присоединительный размер, определяющий расстояние от торца верхнего соединительного перевод­ника турбинной секции до торца муфты- калибра (рис. 32); Ш — эталонный при­соединительный размер шпинделя, опре­деляющий расстояние от торца верхнего соединительного переводника шпинделя до торца муфты-калибра (см. рис. 31);

Ь — величина подъема вала турбинной секции от его крайнего нижнего положения, принятая для кон кретного района бурения.







где В — эталонный присоединительный размер, определяющий расстояние от торца нижнего соединительного переводника тур­бинной секции до торца выступающей части конуса-калибра; D_u — длина муфты-калибра; С — длина выступающей части ко­нуса-калибра при соединении его с муфтой-калибром.

Разница длин корпуса секции с переводниками и вала с контрольными полумуфтами (см. рис. 32) для секций с уни­фицированными присоединительными размерами постоянна и составляет А + В.

До разборки прибывающей на ремонт турбинной секции тщательно зачищают рабочие поверхности конусно-шлицевых

полумуфт, устанавливает на них до упора калибры и опреде­ляют размеры Л и В.

Сумму полученных размеров А я В сравнивают с эталон­ной и вычисляют величину, на которую необходимо изменить длину корпуса или вала турбинной секции.

Исходя из имеющихся возможностей выбирают один из следующих способов приведения разности длин корпуса и вала турбинной секции к стандартной:

подбор одного или двух соединительных переводников соот­ветствующей длины;

изготовление переводника соответствующей длины;

уменьшение длины вала или корпуса турбинной секции.

Разбирают турбинную секцию, производят необходимый ремонт (замену ступеней турбин, радиальных опор и т. п.), за­тем секцию собирают, используя подобранные или изготовлен­ные переводники, вал и корпус с откорректированными дли­нами.

Работы по разборке, ремонту и сборке (за исключением ре­гулировки) секций с унифицированными присоединительными размерами не отличаются от работ для секций с неунифициро­ванными размерами.

После сборки секции осуществляют контроль присоедини­тельных размеров при нижнем положении вала (см. рис. 32). На нижнем конце секции в верхнюю полумуфту 1 вставляют плотно до упора контрольный конус 2 и замеряют размер В, который для всех унифицированных секций независимо от ти­поразмера должен составлять S±0,5 мм. На верхний конец вала секции надевают контрольную полумуфту 1 и замеряют расстояние А (см. рис. 32) при нижнем положении вала. Подъем вала (на гидравлическую нагрузку) при этом состав­ляет Ь±0,5 мм.

Без ущерба взаимозаменяемости секций можно изменить размер В в большую или меньшую сторону, сохраняя постоян­ным размер А+В и обеспечивая таким образом другое пере­распределение осевого люфта секции. Например, если при стан­дартном размере В обеспечивается подъем вала на b мм, то этот подъем можно увеличить на величину т, установив при регулировке секции размер В + т. Это не изменит распределе­ние зазоров в ступенях турбин на последующих при сборке турбобура секциях.

Разрезная конусная вставка к шпиндельным турбобурам

Разрезная конусная вставка (РКВ) предназначена для опе­ративного восстановления первоначальных регулировочных размеров в целях увеличения межремонтного периода работы







шпиндельной и турбинных секций турбобура (рис. 33). Буро­вой бригаде поставляется комплект РКВ для каждого диа­метра шпиндельного турбобура. РКВ используется многократно в шпиндельных турбобурах как с шаровым, так и резинометал­лическим подшипниками.

Каждый комплект РКВ, соответствующий определенному диаметру турбобура, включает вставки с различной толщиной стенки, определяющей высоту подъема роторной системы сек­ций турбобура.

Состав комплекта РКВ уточняется в процессе эксплуатации последних. Комплекты РКВ изготавливаются для шпиндель­ных турбобуров типа ТСШ и АШ диаметрами 172, 195 и 240 мм. Состав комплекта РКВ по толщинам стенок обусловлен необ­ходимостью оперативного восстановления первоначальных ре­гулировочных размеров шпиндельной секции в целях решения последующих технологических задач.

На рис. 34 показана установленная РКВ 1 между шпин­дельной 2 и турбинной 3 секциями.

Ремонт бурильных труб

В практике бурения скважин обычно применяют бурильные трубы наружным диаметром 60; 73; 89; 114; 127; 141 и 168 мм. В процессе бурения трубы соединяют между собой замками. Замок состоит из двух частей — ниппеля и муфты, имеющих резьбу с конусностью 1 :4 или I : 6 и шагом 5—6 мм, благодаря чему при свинчивании или развинчивании требуется всего пять- семь оборотов, что сокращает вреущ спуско-подъемных опера­

ций. При износе резьбы количество оборотов уменьшается до двух-трех, однако прочностные качества соединения остаются удовлетворительными. Ниппели и муфты соединяют с трубой на мелкой трубной резьбе (шаг 2,5—3,5 мм) с небольшой ко­нусностью (1:16 или 1:32). Кроме того, выпускают буриль­ные трубы с приваренными встык замками. В процессе экс­плуатации бурильные трубы изнашиваются по наружному и внутреннему диаметрам. Многократные свинчивания и развин­чивания приводят к износу замковых резьб. Бурильные трубы подвержены также усталости и коррозионной усталости ме­талла; большим растягивающим напряжениям при резком тор­можении или посадке с ударом колонны на ротор; большим скручивающим напряжениям при роторном бурении.

В процессе бурения забойными двигателями в колонне воз­никают меньшие усталостные напряжения, чем при роторном бурении. Однако во время турбинного бурения вследствие ра­боты при более высоких давлениях промывочной жидкости не­достаточное крепление резьбовых соединений колонны может привести к промыву замков. Поэтому после проводки скважины комплекты бурильных труб подлежат проверке и ремонту.

Обычно эти работы проводят на специализированном ре­монтном предприятии — трубной базе, состоящей из провероч­ной площадки, отделения для опрессовки труб и механической мастерской, выполняющей правильные, сварочные и трубона­резные работы.

Основными признаками, ограничивающими дальнейшее при­менение труб и замков, являются следующие:

1. 
   износ стенки трубы или замка по диаметру превысил допустимые пределы;
   
2. 
   суммарное количество оборотов, совершенных трубой, достигло установленной нормы (1 • 10⁷—2- 10⁷);
   
3. 
   количество оборотов, необходимое для свинчивания из­ношенного замка, составляет 0,25—0,30 от первоначального у нового замка;
   
4. 
   на трубах имеются трещины, вмятины, промытые отвер­стия, глубокие риски и другие дефекты;
   
5. 
   отмечается кривизна, исправление которой нарушит прочность трубы;
   
6. 
   в результате аварии или использования в ловильных ра­ботах трубы подверглись нагрузкам, при которых возникли на­пряжения выше предела текучести.
   

Проверочная площадка трубной базы служит для установ­ления степени износа труб. Перед этим трубы проходят про­мывку и очистку. Критерием определения износа служат сум­марное количество оборотов, совершенное трубами, и износ по диаметру. В процессе бурения учитывается работа отдельных комплектов и труб. Порядок начисления условного износа ре-

ГламентироваН соответствующими инструкциями. В зависимо­сти от степени условного износа трубы разделяют на три класса: I — от 0 до 50%; И — от 51 до 85% (предельная глу­бина бурения 0,65—0,75 от глубин, допускаемых для I класса); III класс — от 86 до 100% (предельная глубина бурения 0,70— 0,75 от глубин, допускаемых для II класса). Состояние труб контролируется визуально, обмерами и с применением различ­ных дефектоскопов, которые позволяют обнаружить невидимые трещины, каверны на внутренней поверхности, а также опре­делить минимальную толщину стенки трубы. Общую прямоли­нейность труб проверяют по стальной натянутой проволоке, а кривизну отдельных участков определяют с помощью линейки длиной 2—3 м. Линейку прикладывают к образующей трубы и замеряют просвет между ребром линейки и поверхностью трубы, при этом трубу медленно вращают на опорах вокруг оси. Труба считается годной, если величина просвета не превы­шает 1 мм на 1 м длины. Фактический натяг и конусность резьбы замеряют гладкими и резьбовыми кольцами, калиб­рами и щупами. Перед проверкой резьба должна быть тща­тельно промыта керосином и протерта. Резьбы проверяют в со­ответствии с правилами контроля, установленными ГОСТами или техническими условиями. Трубы, имеющие несколько пере­гибов в разных плоскостях, большую стрелу прогиба в одной плоскости и скрученные в спираль, а также трубы с трещи­нами, вмятинами и другими дефектами, должны быть забра­кованы.

Трубы правят прессами с усилием на штоке до 0,5 МП; для этого их укладывают на передвижные роликовые опоры ста­нины пресса.

Замковую резьбу ремонтируют проточкой конической части, подрезкой торцов и нарезкой новой резьбы. Износ наружных поверхностей замков и переводников восстанавливают наплав­кой ручным, полуавтоматическим и автоматическим способами.

В случае неисправимых дефектов ниппель и муфту заме­няют новыми. Для развинчивания деталей замка от трубы при­меняют буровую лебедку, муфтонаверточный станок и цепные ключи. Для облегчения развинчивания можно использовать предварительный подогрев деталей замка, надрезание этих де­талей газовой резкой с диаметрально противоположных сторон вдоль образующих, при этом необходимо строго следить за тем, чтобы не была повреждена резьба трубы. Годные замко­вые детали свинчивают с забракованных труб. Чтобы облегчить развинчивание, трубу отрезают газовой резкой, а часть трубы, оставшуюся в замковой детали, вытачивают «в стружку» на металлорежущем станке. При замене изношенных замковых деталей новыми эти детали подбирают к трубе по натягу та­ким образом, чтобы он был близок к номинальному. Подбор может быть осуществлен как на основе измерения резьб ка­либрами, так и непосредственным свинчиванием вручную без смазки трубы с замком. Трубы и замки необходимо свинчивать в горячем состоянии. Температура нагрева для замков труб диаметром 73—89 мм составляет 400—430 °С, а для труб диа­метром 114 мм и выше 380—400 °С. Признанные годными и восстановленные бурильные трубы на опрессовочной площадке подвергают гидравлическому испытанию. Предварительно трубы укладывают на стеллажи так, чтобы ниппельные концы были обращены к опрессовочной установке и располагались выше муфтовых. Очередную трубу заглушают со стороны муфты специальной резьбовой пробкой, заполняют из линии низкого давления водой вплоть до перелива. Затем на ниппель надевают опрессовочную головку, снабженную клапаном для спуска воздуха, и окончательно заполняют трубу водой до пол­ного удаления воздуха. Закрыв клапан, поднимают давление до заданной величины. Труба считается выдержавшей испыта­ние при отсутствии пропуска жидкости или потения. Если стенки трубы оказываются негерметичными, она бракуется. В случае негерметичности в резьбовом соединении с замком трубу ремонтируют.