Вышкомонтажники. Монтаж бурового оборудования
 Скачать 3.81 Mb.
|
|
Монтаж талевой системы буровой установки По окончании монтажа основных агрегатов буровой установки и систем управления ими производится пробная обкатка их. Одновременно с обкаткой рекомендуется проводить оснастку талевой системы буровой установки. В зависимости от величины возможной нагрузки при бурении, диаметра и конструкции талевого каната принимается решение о необходимом числе струн в системе полиспаста. Этим определяется характер оснастки 4 X 5; 5 X 6; 6 X 7 и т. п. Быстросоединительная гайка. По числу струн в оснастке и высоте вышки определяется длина каната для оснащения талевой системы: Для лучшей отработки каната рекомендуется принимать двойную длину его с тем, чтобы по мере износа можно было перемещать канат по роликам талевой системы. Бухту с канатом укладывают на стол ротора или на специальные козлы и начинают оснастку талевой системы. Конструкция оснастки зависит от числа струн в ней. На рисунках показаны схемы наиболее распространенных оснасток: 5 x 6 и 4 х 5. Схема оснастки талевой системы 5X0. Схема оснастки таловой системы 4X5. Оснащение систем оснастки 5x0 К пеньковому канату (легости), спущенному с ролика III на кронблоке, подвязывается конец талевого каната; после этого, сообщая столу ротора минимальное число оборотов или вручную на козлах, разматывают канат с бухты и одновременно подтягиванием «легости» поднимают конец каната. Перетянув канат через ролик ///, опускают его до пола буровой, пропускают через ролик 3 на талевом блоке, обогнув который, канат поднимается на 23 ролик V кронблока и спускается на ролик 5 талевого блока. Отсюда его заводят за ролик VI кронблока, затем спускают на ролик 4 талевого блока, с которого канат поднимается па ролик IV кронблока и спускается к ролику 2 на талевом блоке, с которого его затягивают на ролик II на кронблоке и спускают к ролику 1 талевого блока. Обогнув ролик 1, канат затягивается на ролике / на кронблоке, огибает его и спускается к рамному правому брусу или к металлическому основанию буровой установки. На рамном брусе или основании при помощи специального приспособления (см. рис.), позволяющего производить перепуск каната, закрепляется неподвижный конец. Затем отмеряют необходимую длину ходового конца и намечают место рубки каната. По обе стороны от места рубки каната концы завязываются пеньковой веревкой или мягкой проволокой. После этого при помощи секача канат разрубается, и ходовой конец заводится на барабан лебедки и надежно закрепляется. Приспособление для крепления неподвижного конца талевого каната. О с н а с т к а 4x5 Так же, как и в описанной выше оснастке, конец талевого каната при помощи легости заводится на ролик 77/ кронблока; обогнув его, канат заводится на ролик 2 талевого блока, затем на ролик / кронблока, откуда спускается на ролик 1 талевого блока, а отсюда на ролик IV кронблока, затем на ролик 3 талевого блока и ролик // кронблока. Обогнув его, канат спускается на ролик 4 талевого блока, поднимается к ролику V и с него к приспособлению для крепления неподвижного конца. Затем отрубается лишняя часть каната, и ходовой конец закрепляется на барабан лебедки. Если предполагается сохранить двойную длину каната, оснастку начинают не с ходового, а с неподвижного конца. После укладки каната в роликах кронблока и талевого блока последний при помощи буровой лебедки медленно поднимается, при этом проверяется плавность вращения роликов, отсутствие заеданий и заклинивания в подшипниках роликов и талевого каната между роликами и щеками талевого блока. По окончании монтажа и проверки на кронблоке и талевом блоке устанавливаются и надежно закрепляются предохранительные кожухи. Монтаж вспомогательных механизмов Наиболее трудными операциями, связанными с ведением буровых работ, являются спуск и подъем бурильных труб с наращиванием колонны, замена забойных двигателей и долота, приготовле-ние глинистого раствора, особенно при использовании комковых глин, и все разгрузо-погрузочные работы на мостках буровой. Для облегчения этих операций буровые установки должны укомплектовываться вспомогательными механизмами конструкции Гипронсфтемаша: краном КПЗ-12, пневматическими ключами и клиньями, встроенными в ротор, а также ленточными или шнековыми транспортерами для загрузки комковой глины в барабан глиномешалки. Упрощенные монтажные схемы В настоящее время для сокращения цикла строительства буровой применяются различные но-вые кинематические и монтажные схемы буровых установок, комплектуемые из отдельных агрегатов буровых установок Уралмашзавода. Кинематические и монтажные схемы упрощаются благодаря умень-шению числа агрегатов, двигателей и гидравлической мощности и установке более мощных двигателей. 24 На рисунках приведены новые кинематические и монтажные схемы для бурения нефтяных скважин глубиной до 2000 м долотом № 8, широко внедряемым в некоторых конторах бурения управления Башнефть. 25 Из схемы, показанной на рисунке, видно, что, используя буровую лебедку, талевую систему, ротор, реверсивное устройство от установки Уралмаш-5Д, применяя узлы от агрегата СУ-700, удалось создать очень простую одномоторную буровую установку с одним буровым насосом У8-3. В приведенной выше схеме предусматривается аварийный привод от электродвигателя, необходимый лишь при аварийном подъеме бурильной колонны в случае, если имеющийся двигатель внутреннего сгорания М-601 неожиданно отказал. При этом питание электродвигателя осуществляется от передвижной электростанции типа К- 153, которой комплектуются все буровые установки Урал-машзавода. Упрощенная монтажная схема с двумя двигателями M-601 На следующем рисунке показана схема буровой установки для бурения скважин глубиной до 3000 м долотом № 8 или № 9. Здесь также применены двигатели М-601, что позволило упростить приводную часть буровой установки Уралмашзавода. Далее на рисунке приведена новая упрощенная кинематическая схема буровой установки с электроприводом. 26 Все эти упрощения позволяют при правильной организации работ по сооружению буровой довести срок ее строительства до 5—6 дней вместо 22—25. Кроме того, новые упрощенные монтажные схемы дают значительную 27 экономию дизельного топлива, эксплуатационных расходов (связанных с приобретением запасных частей), а также транспортных затрат, так как уменьшаются вес и число агрегатов, входящих в комплект буровой установки. Принципы монтажа агрегатов, входящих в упрощенные схемы, не изменяются. Изменяются лишь приводные устройства вследствие совместного использования реверсивного устройства Уралмашзавода и агрегата СУ-700. С этой целью несколько укорачивают раму агрегата СУ-700, затем его устанавливают между балками рамы реверсивного устройства. Выверяют соосность носка вала двигателя и вала понижающего редуктора на реверсивном агрегате, а также горизонтальность установки СУ-700. Затем соединяют валы при помощи эластичной муфты, а агрегат СУ-700 соединяют электросваркой с рамой реверсивного устройства. Цепное реверсивное устройство с агрегата снято, оставлено лишь цепное колесо z = 41, расположенное на его тихоходном валу. Реверсирование и аварийный подъем инструмента осуществляются вспомогательным механизмом, состоящим из коробки перемены передач от силового агрегата лебедки (САЛ-Ш) и электродвигателя мощностью 40—60 квт с числом оборотов в минуту 940. Этот механизм связан с тихоходным валом силового привода уста- новки цепной передачей. Для этого на выходной вал коробки перемены передач насажено цепное колесо с 17 зубьями, которое двухрядной цепью с шагом 44,45 мм связано с цепным колесом z — 41, сидящим на тихоходном валу силового привода. Как видно из приведенного краткого описания, при очень небольшом объеме работ, связанном с модернизацией отдельных агрегатов, удается значительно упростить монтажные схемы известных буровых установок при сохранении, а иногда и улучшении кинематических схем установок. Однако путь облегчения и упрощения этих схем далеко не исчерпан. С внедрением более мощных и легких двигателей при повышении прочности и снижении веса бурильного инструмента в ближайшее время будут созданы мощные легкие и транспортабельные буровые установки, способные бурить глубокие и сверхглубокие скважины. Г е о м е т р и ч е с к и е п о с т р о е н и я и и з м е р е н и я При монтаже буровой установки вертикальные оси буровой вышки, стола ротора и центра скважины должны совпадать и продолжать одна другую. Для этого определяется центр будущей скважины путем опускания с подкранблочной площадки шнура с отвесом, который должен совпадать с центром скважины. Отклонение от соосности допускается не более 3—5 мм. В горизонтальной плоскости, перпендикулярной установленной вертикальной оси, производится разметка расстояния от центра скважины вправо (если стоять на мостках лицом к буровой установке), равного расстоянию от центра стола ротора до цепного колеса на его быстроходном валу. Это расстояние переносится параллельно горизонтальной оси, симметрично делящей расстояние между опорами ног вышки, на передний и задний рамные брусы или балки металлических оснований. Допускается отклонение от параллельности 1 мм на 1 м длины. Ось ведущего вала приводного агрегата должна быть параллельна оси трансмиссионного вала лебедки. Допускаемое отклонение от параллельности 1 мм на 1 м длины. Такой же допуск дается на параллельность осей при монтаже нескольких силовых агрегатов. Расстояние от оси быстроходного вала ротора, проходящей через центр скважины, до ведущего цепного колеса на валу буровой лебедки, как и расстояние между осями ведущего вала привода лебедки и трансмиссионного вала ее должны удовлетворять условиям работы цепных передач и быть в пределах (30 : 60) t, где t — шаг приводной цепи в мм. При монтаже нескольких силовых агрегатов, мощность которых может суммироваться цепными или клиноременными передачами, оси валов должны быть параллельны друг другу и находиться на расстояниях, удовлетворяющих условиям работы передачи. Для клиноременных передач расстояние между осями должно быть равным При расчете и выборе расстояний между осями агрегатов буровой установки следует руководствоваться условием, чтобы минимальные разрывы между агрегатами по их габаритам были не менее 1 м. Разрывы между агрегатами должны обеспечивать свободный подход к ним и обслуживание эксплуатационным персоналом. При монтаже нескольких агрегатов на одной фундаментной плите, как, например, в установке Уралмаш- 5Д, размеры на осевые расстояния должны иметь жесткий допуск, который колеблется в пределах от 30 до 50 мм. В ы в е р к а а г р е г а т о в п р и м о н т а ж е После размещения агрегатов на своих основаниях или на общей монтажной раме каждый из них выверяется па горизонтальность установки, соосность (центровка) сопрягаемых валов и совмещение в одной плоскости связанных: между собой передачами шкивов или цепных колес. 1. Выверка агрегатов на горизонтальность производится при помощи универсального уровнемера в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. На выверенном агрегате выбирается наиболее удобная с точки зрения 28 размещения уровня плоская ровная площадка, па которой устанавливают уровнемер. Затем по положению воздушного пузырька уровнемера по отношению к визирным отметкам определяют направление, в котором нарушена горизонтальная установка агрегата. Обнаруженная негоризонтальность устраняется подкладкой под основание агрегата прокладок необходимой толщины. Выверка ведется с точностью до 1—1,5° — допускаемой величины отклонения от горизонтальности установки. 2. Выверке на соосность или центровку подлежат валы, которые сопрягаются торцами при помощи различного рода соединительных муфт. При таком сопряжении возможны параллельное смещение или излом общей оси валов, а также смещение и перекос их осей. Схема возможных нарушений соосности показала на рисунке. Для выверки соосности на сопрягаемых торцах валов или полумуфтах, насаженных на эти валы, устанавливаются приспособления, которые в месте посадки плотно облегают поверхность вала или муфты и несут на себе стрелки, позволяющие измерять радиальный и торцовый зазоры. Установив приспособления и надежно затянув фундаментные болты, которыми закрепляются агрегаты, вручную прокручивают валы, останавливая их в положении 90, 180, 270 и 360°. В этих точках при помощи щупа определяют величины зазоров, по которым рассчитывается и определяется смещение осей сопряженных валов. Ниже приводится пример установления соосности двух валов с муфтами, иллюстрирующий методику процесса выверки соосности. Пример. Необходимо провести центровку носка двигателя В2-300А с трансмиссионным валом. На носок вала и трансмиссионный вал надеваются полумуфты, на которых закрепляются контрольные стрелки. Трансмиссионный вал и двигатель закрепляются на своих опорах. Затем валы проворачивают и при помощи щупа измеряют зазоры в положениях 0, 90, 180, 270 и 360°. Результаты измерений заносят на круговую диаграмму (см. рис.) и в таблицу измерения зазоров (см. табл.). Схема возможных нарушений соосности валов. а – параллельное смещение осей; б – излом осей; в – смещение и перекос осей. 1, 2 – опоры валов. Круговая диаграмма записей измерений. р – радиальные зазоры; о – осевые зазоры. Получив расчеты, сведенные в табл. 42, приступают к установлению соосности. Для этого раскрепляют анкерные болты рамы двигателя и трансмиссионного вала и начинают сдвигать один из сопрягаемых валов относительно другого, подкладывая под раму прокладки необходимой толщины и добиваясь выравнивания радиального зазора в горизонтальном и вертикальном направлениях, а также устранения перекоса осей. При этом следует иметь в виду, что для ликвидации смещения в радиальном направлении выверяемый вал смещается относительно другого в сторону минимального зазора. Величины радиального сдвига осей в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно равны величинам б 1 б 2 29 Примерные толщины прокладок, которые необходимо подкладывать под раму выверяемого агрегата, или величина опускания вала одного агрегата относительно другого определяется из зависимостей Основным условием выверки соосностей валов является получение равных зазоров во всех четырех их положениях. Для рассматриваемого случая эта величина должна быть не более 0,5 мм. Допуск на несоосность валов зависит от конструкции соединительной муфты и ее диаметра и колеблется в следующих пределах. 3. Наиболее часто при монтаже бурового оборудования приходится вести выверку двух или нескольких трансмиссий на параллельность осей их валов и совпадение в одной плоскости связанных между собой передачами шкивов или цепных колес. Параллельность осей двух агрегатов, связанных передачей, проверяется при помощи стальной рулетки или натянутого шнура. Измерения проводятся по обе стороны валов. Разница измерения не должна превышать 1 мм на 1 м длины. Выверка совпадения в одной плоскости шкивов или цепных колес двух агрегатов, связанных между собой ременной или цепной пере-дачей, производится при помощи натянутого шнура. Выверка шкивов на совпадение их в одной плоскости. Шнур прикладывается к одному из шкивов или цепных колес первого агрегата так, чтобы две диаметрально противоположные точки на нем касались шнура, тогда второй агрегат сдвигается в сторону натянутого шнура до тех пор, пока его шкив или колесо не коснется шнура также двумя диаметрально противоположными точками (см. рис.). Отклонение на несовпадение плоскостей допускается 1 —2 мм. При перемещении агрегата к шпуру не должны нарушаться параллельность осей валов и горизонтальность агрегатов. После расстановки и выверки все агрегаты надежно прикрепляются к основаниям. Между агрегатами, связанными клиноременными или цепными передачами (между силовыми агрегатами, ротором и лебедкой и т. п.), устанавливаются винтовые распорки, воспринимающие усилия от натяжения ремней и цепей. Распорки закрепляются после установки ремней или цепей и натяжки их. Клиновые ремни, идущие на сборку передачи, должны быть подобраны в комплект по профилю и длине. Допускается отклонение по длине ремней, входящих в комплект, не более 25—30 мм. Подобранные ремни укладываются на шкивы еще до начала выверки положения агрегатов, а по окончании выверки производится их натяжка, при которой необходимо добиться равномерного натяжения всех ремней. Контроль натяжения ведется по стреле прогиба ведущей ветви ремней, нагруженных грузом. Уралмашзавод рекомендует осущест-влять натяжение нового комплекта ремней привода насоса до тех пор, пока стрела прогиба под грузом 10 кг не станет равной 130-140 мм, а для приводов между силовыми агрегатами — 65-75 мм (см. рис.). После натяжения ремней распорки между агрегатами надежно закрепляются. При сборке цепных передач цепь, идущая на сборку, должна быть проверена по длине, которая выбирается расчетным путем. Если используется цепь, бывшая в работе, то перед сборкой на цепном колесе ее следует проверить на удлинение, которое могло быть при предыдущей Схема контроля за натяжением клиновых ремней передачи. 30 работе. Максимально допускаемое удлинение не должно превышать 3,0—3,5% от первоначальной расчетной длины цепи. Проверка на удлинение заключается в том, что один конец цепи закрепляется, а к другому подвешивается груз, зависящий от шага цепи. Так, для цепей с шагом t = 50 м величина нагрузки 0,08 t 2 , и прикладывается она на длине 50 звеньев цепи. У растянутой цепи измеряется длина по крайним шарнирным пальцам, при этом среднее удлинение шага должно быть Подобранная цепь укладывается на зубья цепных колес, затем при помощи специальной винтовой стяжки ее стягивают, концы смыкают соединительным звеном. После этого так же, как и при ременных передачах, агрегаты фиксируются распорками. При сочленениях отдельных агрегатов при помощи карданных валов требование к выверке соосности их валов несколько снижается, однако собранная передача не должна вызывать сильного биения карданных сочленений. Максимально допускаемые радиальные и осевые биения карданных сочленений должны быть в преде- лах 2,0—2,5 мм. По окончании монтажа везде, где необходимо, надо произвести смазку оборудования, а ванны редукторов и коробок скоростей заполнить свежей смазкой. Сорт смазок должен соответствовать требованиям паспортной характеристики и инструкции по эксплуатации. Параллельно со смазкой необходимо провести работы по монтажу и установке предохранительных механизмов, устройств и приборов. Следует смонтировать устройство, предупреждающее затаскивание талевого блока под кронблок. Это устройство при помощи тросика, перекинутого на блоках на заранее заданной высоте вышки, преграждает путь движущемуся вверх талевому блоку. Под действием поднимающегося талевого блока тросик натягивается и разрывает цепь питания электродвигателей, или выключает концевой выключатель пневматической системы управления. Следует отрегулировать и установить предохранительные клапаны на воздухосборнике и двигательном трубопроводе у буровых насосов. Клапан на насосах должен быть отрегулирован в соответствии с диаметром установленных сменных цилиндровых втулок. На воздухосборнике, пульте бурильщика и стояке устанавливаются проверенные манометры; шкалы их должны соответствовать давлениям, которые могут возникнуть при работе. Для контроля за состоянием нагрузки на талевой системе обязательна установка индикатора веса, связанного с талевым канатом. По окончании всех монтажных работ необходимо установить и закрепить защитные кожухи на передачах, вращающихся или перемещающихся выступающих частях агрегатов. |