гидравлический ключ ГКШ-4000М. Курсовой (разделы) образец РМ-20. Оборудования буровой установки
 Скачать 3.57 Mb.
|
 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
 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
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
Продолжение таблицы 3
Порядок работы изделия. Открывание и закрывание дверец: - открывание дверец должно происходить только при совмещенных метках на роторе и защелке (Рисунок 2.3); - закрывать следует сначала правую поз.8, а затем левую дверцу поз.9 (Рисунок 1.1).  Рисунок 2.3 - Положение ротора при открывании дверец  Рисунок 2.4 - Положение флажка реверсирования Свинчивание ОТ: - установить флажок реверсирования в положение на свинчивание (Рисунок 6); - открыв дверцы, завести изделие на ОТ и закрыть правую поз.8, затем левую дверцу поз.9 (Рисунок 1.1); - отклонить рычаг управления гидромотором поз.1 (Рисунок 1.2) на свинчивание ОТ, при этом ротор в сборе с челюстями начинает вращаться и происходит захват ОТ; - установить давление в линии нагнетании клапаном давления поз. 4, которое определяется по графику (рисунок 2.5), в зависимости от момента свинчивания для данной ОТ.  Рисунок 2.5 - График зависимости момента свинчивания от давления нагнетания Развинчивание ОТ: - установить флажок реверсирования в положение на развинчивание (Рисунок 6); - открыв дверцы, завести изделие на ОТ и закрыть правую поз.8, затем левую дверцу поз.9 (рисунок 1.1); - закрыть клапан давления поз.4 (рисунок 1.2). - отклонить рычаг управления гидромотором поз.1 на развинчивание ОТ, при этом ротор в сборе с челюстями начинает вращаться и происходит захват ОТ. Смена челюстей: - смену челюстей производить только при отключенной гидросистеме; - открыть дверцы гидроключа; - выкрутить пальцы поз. 1 (рисунок 2.6) и снять неподвижные челюсти поз. 2; - извлечь флажок поз. 3 и снять главную челюсть поз. 4 вместе с магнитом тормозным поз. 5, придерживая его от падения; - снять магнит тормозной с главной челюсти и установить его на челюсть необходимого типоразмера поверхностью, обратной плоскости контакта (на плоскости контакта имеются 16 магнитов, на обратной поверхности – 2 магнита); - установку челюстей необходимого типоразмера произвести в обратном порядке; - при установке главной челюсти убедиться, что магнит тормозной отошёл от главной челюсти и плоскостью контакта лег на накладку.  Рисунок 2.6 - Смена челюстей Применение быстроразъемного соединения. Быстроразъемное соединение служит для быстрого подсоединения шлангов высокого давления к изделию, предотвращая потерю рабочей жидкости и попадание грязи в гидросистему. При навинчивании гайки поз. 3 ниппеля поз. 1 на муфту поз. 2 происходит открытие запирающих клапанов, что приводит к свободному перетеканию рабочей жидкости (рисунок 2.7). Для получения наименьшего сопротивления в быстроразъемном соединении необходимо соблюдать направление потока рабочей жидкости согласно стрелке и наворачивать гайку до контрольной риски.  Рисунок 2.7 - Быстроразъемное соединение Требования к рабочей жидкости Нормальная работа изделия гарантируется при использовании рекомендуемых марок масел и эксплуатационных температур. Рабочая жидкость заменяется периодически: - первый раз через 500 часов наработки изделия; - последующая периодичность замены рабочей жидкости через 2500 часов работы, но не реже 1 раза в два года. Слив производят после предварительного прогрева рабочей жидкости на рабочих режимах до установившейся температуры. Рекомендованные заменители основных марок масел не содержат присадки, и сроки их замены уменьшаются в два раза. Чистота рабочей жидкости, предназначенной для заправки гидросистемы, должна быть не хуже 13 класса по ГОСТ17216. 2.3 Техническое обслуживание гидравлического ключа ГКШ-4000М Для обеспечения нормальной работы изделия и его долговечности: - после каждой спускоподъемной операцией, но не реже чем через каждые 36 часов, необходимо проводить шприцовку смазкой ЛИТОЛ трущихся поверхностей и подшипниковых полостей через специально предусмотренные масленки. Общий объем необходимой смазки должен быть не менее 0,7 л. На гидроключе имеется 22 точки для смазки (рисунок 2.1). Двенадцать точек (поз. 1) для смазки осей под ролики, по одной точке для смазки осей дверцы (поз.2) и защелки (поз. 3). Три точки (поз. 4) для смазки осей шестерен. Четыре точки (поз. 5) для смазки узлов вращения левой и правой дверец. Одна точка (поз. 6) для смазки подшипника коробки передач; - один раз в месяц проверять уровень масла (тип масла SAE 75W-140) в коробке передач и проводить доливку до верхней поверхности угольника при необходимости (рисунок 2.2); - один раз в месяц проверять плунжер ротора, ролики ротора на предмет износа и затяжку крепежных деталей.   Рисунок 2.8 - Схема смазки гидроключа  Рисунок 2.9 - Уровень масла в коробке передач 2.4 Расчеты оборудования Исходные данные для расчета: ……………………………. ……………………………. ……………………………. ……………………………. ……………………………. ……………………………. ……………………………. 3 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Общие требования безопасности К работе с ключами ГКШ допускаются помощник бурильщика, операторы ПРС, КРС после обучения безопасным методам и приемам выполнения работ, стажировки на рабочем месте, проверки знаний и практических навыков, проведения инструктажа по безопасности труда на рабочем месте и при наличии удостоверения, дающего право допуска к указанной работе. Гидравлический ключ для НКТ предназначен для точного, быстрого и безопасного развинчивания и свинчивания НКТ. До начала работы с гидравлическим ключом оператор ПРС и КРС должен убедиться в исправности и работоспособности всех узлов и систем ключа. Необходимо убедиться в наличии смазки во всех узлах ключа. Оператор перед каждой сменой должен проверить все соединения, наличие и исправность ограждения. Освещенность рабочего места должна соответствовать требованиям санитарных норм и правил. Требования безопасности перед началом работы При подготовке ключа к работе (замена плашек, челюстей ключа, регулировка, смазка) необходимо отключить силовую установку и отсоединить гидравлические, пневматические шланги. В случае применения гибкой линии поддержания рычага (цепью или канатом) она должна быть натянута под углом 90° к оси ключа. Необходимо убедиться в наличии и исправном состоянии передней ограждающей двери. Перед подсоединением гидравлических, пневматических шлангов к силовой установке необходимо очистить все соединения. При подсоединении шлангов к силовой установке необходимо убедиться в отсутствии давления в системе. Для предотвращения нарастания давления в системе сначала нужно подсоединить возвратный рукав, затем напорный. При отсоединении последовательность обратная. Ключ для насосных штанг подвешивается на мачту подъемного агрегата стальным канатом диаметром не менее 12 мм. Диаметр стального каната подвешивания ключа должен быть не менее 12 мм. Верхний и нижний концы каната закрепить тремя специальными зажимами. Расстояние между зажимами должно быть не менее 6 диаметров каната. Для предотвращения движения ключа от реактивной силы в горизонтальном направлении, ключ крепится страховочным канатом к мачте подъемника под углом 90° к оси ключа. Концы страховочного каната необходимо закрепить тремя специальными зажимами на расстоянии не мене 6 диаметров каната. Во время приема-передачи смен помощник бурильщика и операторы ПРС и КРС совместно осматривают состояние ключей, в случае обнаружения неисправностей принимают меры по устранению неисправностей с записью в вахтовом журнале. Требования безопасности во время работы Особое внимание обратить на состояние передней ограждающей двери и рычага переключения скоростей. Вовремя спуско-подъемных операций запрещается нахождение посторонних лиц на рабочей площадке. Во время работы с гидравлическим ключом запрещается нахождение на рабочей площадке лишнего оборудования и инструмента. Во время работы гидравлический ключ, элементы управления и шланги необходимо содержать в чистоте. Управлять ключом только со стороны ограждающей двери. Не разрешается менять челюсти или класть руки на ключ при присоединенных гидравлических шлангах. Не разрешается превышение давления выше 150 кгс/см. Линия спуска под давлением должна быть надежно подсоединена к задней части ключа и к якорному приспособлению. Перед каждой сменой старший оператор (бурильщик) обязан провести технический осмотр ключа, проверить смазку всех узлов и деталей. После окончания работы ключом необходимо: - снизить давление в системе до атмосферного; - отсоединить, почистить и убрать все шланги; - отсоединить страховочный канат; - опустить гидравлический ключ на пол рабочей площадки, очистить от грязи и нефти; - отсоединить от главного каната ключ, убрать с рабочей площадки с применением монтажных стропов. Требования безопасности в аварийных ситуациях В случае возникновения аварийной ситуации (повышено рабочее давление, отсутствуют предохранительные заслонки, износ щечек сухарей, утечка в шлангах и др.), которая может повлечь за собой травмирование или аварию, немедленно прекратить работу, уведомить руководителя работ и действовать согласно полученным указаниям. В случае возникновения пожара необходимо: - прекратить все технологические операции; - сообщить о пожаре; - отключить электроэнергию; - принять меры к удалению людей из опасной зоны; - умело и быстро выполнить обязанности, изложенные в плане ликвидации аварий; - изолировать очаг пожара от окружающего воздуха; - горящие объемы заполнить негорючими газами или паром; - принять меры по искусственному снижению температуры горящего вещества. В большинстве случаев горение ликвидируется одновременным применением нескольких методов. При несчастном случае необходимо немедленно освободить пострадавшего от воздействия травмирующего фактора, оказать ему первую доврачебную помощь и сообщить непосредственному руководителю о несчастном случае. При необходимости вызвать скорую помощь или отправить пострадавшего в учреждение здравоохранения. По возможности сохранить обстановку на месте несчастного случая до начала расследования, за исключением случаев, когда необходимо вести работы по ликвидации аварии и сохранению жизни и здоровья людей. Требования безопасности по окончанию работы Отключить электроэнергию. Перекрыть подачу воды. Произвести очистку оборудования. Привести в порядок рабочее место, приспособления, инструмент убрать и уложить в отведенное для них место. Ознакомить принимающего смену со всеми изменениями и неисправностями в работе оборудования, которые происходили в течение смены. Снять защитные средства, спецодежду и спецобувь, привести их в порядок и уложить в места хранения (бригадную сушилку). Вымыть руки и лицо теплой водой с мылом или принять душ. Для трудноудаляемых загрязнений применять специальные очищающие средства. После работы с моющими растворами сначала вымыть руки под струей теплой воды до устранения "скользкости". Смазать руки питающим и регенерирующим кожу кремом. ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данном курсовом проекте я рассмотрел …, предназначенный для … В общей части… В технико-технологической части… В разделе «Охрана труда и техника безопасности»… ……………………………. ……………………………. ……………………………. …………………………….  Это примерный порядок составления заключения. Вы должны расписать подробнее, в соответствии с содержанием курсового проекта: что рассмотрено, что рассчитано и т.д. Объем примерно 1 страница СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ http://upc-rb.ru/sveden/2020-2/Курсы%20безопасная%20эксплуатация%20гидравлических%20трубных%20ключей.pdf……………………………. ……………………………. ……………………………. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||