Практические работы по буровому оборудованию. Практические работы 1. Тема Определение вертикальных нагрузок на буровую вышку. Выбор буровой установки Цель работы Научиться определять нагрузки на вышку и выбирать буровую установку в зависимости от конкретных условий бурения
 Скачать 4.21 Mb.
|
|
ТЕМА: Определение мощности привода ротора Цель работы: Научиться определять требуемую мощность привода ротора и делать выводы по полученным результатам. Для буровых станков предпочтителен электропривод с асинхронных короткозамкнутым электродвигателем и частотным управлением с преобразователем типа инвертора с широтно- импульсной модуляцией. Главные электроприводы буровой установки работают не одновременно: в основных рабочих режимах действуют буровые насосы и ротор (режим бурения) или буровая лебѐдка в режиме спускоподъѐмных операций. Мощность, потребляемая электроприводами, в большей мере зависит от текущей глубины бурения. С учѐтом этого мощность главных электроприводов следует выбирать так, чтобы максимальные мощности в режиме бурения и режиме спуско-подъѐмных операций были одного порядка и не превышали мощность источников энергии. Необходимая мощность привода бурового насоса при разных методах бурения различна. Поскольку каждая буровая установка должна обеспечивать возможность бурения любым из указанных методов, мощность выбирают исходя из условий турбинного бурения, поскольку для роторного бурения требуется меньшая мощность. Мощность бурового насоса составляет 600 кВт, максимальная частота вращения вала привода - 1500 об/мин. Буровые насосы представляют собой насосы поршневого типа. Мощность двигателя определяется для основного расчѐтного режима, соответствующему наибольшему давлению насоса. Буровой ротор предназначен для приведения во вращение колонны бурильных труб. При роторном бурении это необходимо для непосредственного вращения долота, при турбинном - для вспомогательных целей. Условия работы электропривода ротора буровой установки требуют использования взрывозащищѐнного электрооборудования [10]. Выбор вида привода и его характеристик выполняют с учѐтом следующих требований и технологических условий работы: 1. Привод ротора должен быть реверсивным. 2. В основных рабочих режимах ротор должен вращаться в одном (прямом) направлении, обратное направление необходимо только в некоторых вспомогательных режимах, поэтому допустим реверс с применением оперативных переключений с кратковременным перерывом питания. 3. Режим работы - длительный, момент нагрузки может быть постоянным или колебаться в некоторых пределах, вплоть до максимального. 4. При регулировании частоты вращения ниже номинальной привод должен привод должен обеспечивать возможность длительной работы при номинальном моменте нагрузки, при регулировании частоты выше номинальной - при постоянной номинальной мощности, однако привод ротора работает при меньших моменте и мощности, в связи с чем автоматическое обеспечение указанных условий не требуется. 5. Требуемый статизм механической характеристики в пределах номинальной нагрузки должен быть не более 5... 10 % номинальной частоты вращения; 6. Требования к плавности регулирования частоты вращения зависят от расчетной глубины бурения (плавное регулирование необходимо на установках глубокого бурения, а на прочих установках допустимо ступенчатое изменение частоты вращения); 7. Специфическим является требование ограничения момента инерции привода. Ротор приводит во вращение длинную упругую колонну труб. Для уменьшения динамических нагрузок в трубах при заклинивании долота привод должен иметь возможно меньший момент инерции. В зависимости от класса буровой установки для привода ротора рекомендуется применять: для установок глубокого и сверхглубокого бурения -- глубоко регулируемый электропривод ротора; для прочих буровых установок -- нерегулируемый электропривод со ступенчатым изменением частоты вращения ротора с помощью механической коробки передач; возможно также применение группового привода ротора от трансмиссии буровой лебедки. Буровая лебедка предназначена для подъема и спуска бурильной колонны, производимых периодически для замены породоразрушающего долота. Мощность на валу буровой лебѐдки составляет 690 кВт. Вид привода и его характеристики должны выбираться с учетом следующих требований и технологических особенностей работы лебедки в режиме подъема: Эксплуатация бурового оборудования Режим работы привода - повторно-кратковременный. При подъеме колонну делят на отдельные отрезки - свечи длиной 25 ... 37,5 м каждая, которые поднимают последовательно одну за другой с перерывами, необходимыми для выполнения вспомогательных операций. Относительная продолжительность включения составляет в среднем 30...40%, длительность одного цикла 1,5... 3 мин. Перегрузка двигателя по току в рабочем периоде принимается обычно равной 1,2... 1,3 номинального тока; Реверс двигателя в основных рабочих режимах не требуется, он необходим только в редких вспомогательных режимах и может осуществляться путем оперативных переключений. Если двигатель используется также в качестве тормозной машины при спуске колонны, то привод должен быть реверсивным (изменение знака скорости), однако статический момент нагрузки определяется «протягивающим грузом» и не меняет знака, т. е. привод работает в I и IV квадрантах. Желательно более полное использование мощности привода при изменении момента нагрузки в широких пределах (до 20 раз), поэтому характеристика привода должна быть близкой к кривой постоянной мощности. Требуемый диапазон регулирования скорости до 10:1; привод должен иметь такие пусковые характеристики, чтобы обеспечивался плавный, но достаточно интенсивный разгон лебедки. Значение максимального момента двигателя должно быть 1,8...2,2 номинального момента; Жесткость механической характеристики должна быть такой, чтобы статизм не превышал 5... 8 % номинальной частоты вращения. При регулируемом приводе формируется обычно экскаваторная механическая характеристика; Привод лебедки должен обеспечивать остановку крюка талевой системы с точностью ±(30...40) мм, что соответствует 0,05...0,15 оборота вала двигателя (в зависимости от передаточного отношения между барабаном лебедки и валом двигателя); На установках глубокого бурения привод лебедки должен быть двухдвигательным по соображениям резервирования, причем максимальное расчетное усилие на крюке должно обеспечиваться при работе одного двигателя. В зависимости от класса буровой установки для привода лебедки рекомендуется применять: для установок глубокого и сверхглубокого бурения -- глубоко регулируемый редукторный или безредукторный электропривод с аварийной механической передачей в зависимости от ряда дополнительных требований; для прочих буровых установок -- регулируемый электропривод с диапазоном регулирования до 10:1. Система торможения буровой лебедки должна воспринимать энергию, развиваемую бурильной колонной при спуске в скважину, и обеспечивать регулирование скорости спуска в заданных пределах. Для этой цели используются электрические машины различных типов, в первую очередь специально создаваемые для этого электромагнитные тормоза индукционного или порошкового типа. Рационально использовать в качестве тормозных машин приводные двигатели лебедки. Мощность тормозной машины на установках разных классов составляет от 200 до 1500 кВт. Действующие стандарты регламентируют скорости спуска колонны номинальной массы и незагруженного талевого блока, остальные параметры выбираются при проектировании. Тормозные режимы реализуются с учетом следующих требований и технологических особенностей работы лебедки при спуске колонны: 1. режим торможения - повторно-кратковременный, приблизительно такой же, как для привода лебедки в режиме подъема; 2. основное направление вращения соответствует спуску колонны, однако возможно вращение в обратном направлении. Приводной двигатель при спуске работает в IV квадранте в режиме динамического или рекуперативного торможения. Последнее допускается на установках, получающих питание от электрической сети; 3. диапазон регулирования скорости спуска выше номинальной достигает 2:1. Желательно получение малых скоростей спуска вплоть до нулевой, однако допустимо принимать минимальную скорость примерно 0,3 номинальной. Желательно наиболее полно использовать мощность системы торможения, поэтому зависимость скорости спуска от момента нагрузки при скорости больше номинальной должна быть близкой к кривой постоянной мощности; Эксплуатация бурового оборудования 4. система торможения должна обладать запасом тормозного момента примерно 1,5 номинального значения для обеспечения достаточно интенсивного замедления; 5. требования к точности остановки те же, что и для привода лебедки в режиме подъема. В зависимости от класса буровой установки рекомендуется применять системы торможения: для установок глубокого и сверхглубокого бурения -- с использованием приводных двигателей лебедки в качестве тормозных машин; для установок бурения на средние глубины -- с электромагнитными индукционными тормозами; для установок бурения на небольшие глубины -- с электромагнитными ферропорошковыми тормозами, которые могут дополнительно, выполнять функции регуляторов подачи долота при бурении. Для привода буровых насосов выбираем частотно-регулируемый асинхронный электропривод поскольку, по сравнению с другими видами электропривода, он обладает рядом преимуществ: 1. обеспечивает широкий диапазон регулирования частоты вращения; 2. обладает высокой эксплуатационной надѐжностью; 3. позволяет эффективно решить задачу синхронизации двух буровых насосов при одновременной работе. Для привода ротора выбираем частотно-регулируемый асинхронный электропривод, параметры редуктора и необходимость в использовании двухскоростного редуктора будет уточнена в ходе расчѐтов. В рамках рассматриваемой задачи данный вид привода обладает рядом дополнительных преимуществ: механическая характеристика привода близка к кривой постоянной мощности, что позволяет достигать высокого момента при малой частоте вращения и номинальной мощности при высокой частоте; 1. обеспечивает плавный пуск и плавное регулирование скорости вращения; 2. обладает низким моментом инерции. Для привода буровой лебѐдки выбираем двухдвигательный частотно-регулируемый асинхронный электропривод в связи с необходимостью обеспечения отказоустойчивости, точного регулирования положения вала двигателя. В целях реализации последнего требования привод следует оборудовать датчиком угла поворота вала. Рассмотрим вариант системы электропривода, выполненной на номинальное напряжение 6 кВ, поскольку двигатели требуемой мощности на более низкие уровни напряжения не производятся серийно, а выпуcкаются на заказ. Кроме того, пусковые токи двигателей, токи нормальных и аварийных режимов системы электроснабжения при выполнении еѐ на номинальное напряжение 0,4 кВ будут достигать нескольких килоампер, что потребует установки мощной коммутационной аппаратуры. Исходные данные: Кинематическая схема буровой установки. Тип БУ взять из таблицы 8 согласно своего варианта. Порядок выполнения. 1. Сделать анализ кинематической схемы при котором: - Определить расположение главного привода ротора - Определить, через которые кинематические цепи (передачи) возможна передача вращения с главного привода на стол ротора - Определить общее количество скоростей вращения стола ротора 2. Определить частоты вращения стола ротора на всех передаваемых скоростях в порядке возрастания. 3. Построить график скоростей в произвольно выбранном масштабе на миллиметровой бумаге. Указание: Пример расчета рассмотрен для ротора Р-560 буровой установки «Уралмаш –3000 ЭУК». Пример: Выполнить кинематический расчет ротора Р-560 БУ «Уралмаш 3000 ЭУК». Эксплуатация бурового оборудования Мощность на стол ротора передается с трансмиссионного вала буровой лебедки через цепные передачи ; ; ; через зубчатую передачу в роторе Мощность на трансмиссионный вал лебедки передается с главного привода электродвигателя АКБ-13-62-8 N = 500 кВт, n = 740 об/мин через КПЦ-700 посредством цепной передачи . В коробке имеется три пары цепных передач, посредством которых можно получить три скорости вращения ведомого вала. 1-я скорость – передача 2-я скорость – передача 3-я скорость – передача Следовательно, стол ротора будет иметь три различные скорости вращения при работе на одной из трех сменных звездочек, установленных на валу ротора: а = 21, в = 25, с = 45. Всего стол ротора будет иметь девять скоростей вращения. Определяем скорости вращения стола ротора , об/мин Указание: При расчете принять одну из сменных звездочек; n дв = 740 об/мин. Порядок выполнения: Мощность, передаваемая на ротор N p = ( N x + N д ) /ήр, где N x и N д – мощность, затрачиваемая соответственно на холостое вращение труб и разрушение породы, кВт; ήр = 0,8 – 0,95 – к. п. д. ротора. Мощность на холостое вращение бурильной колонны N x = cρd² Ln10 где р – плотность бурового раствора, р=1,5 г/см³; d – наружный диаметр бурильных труб, d=0,127 м; L - длина бурильных труб, L=3500 м; n – частота вращения бурильной колонны, n = 150 ÷ 200 об/мин; с – коэффициент, учитывающий угол искривления скважины (с = 25) : Угол искривления, градус………. 6 6 – 9 10 – 25 26 - 35 Коэффициент с …………………... 19 – 29 30 – 34 35 – 46 47 – 52 Мощность на холостое вращение бурильной колонны N х =25∙1,5∙0,127 2 ∙3500∙150 1 ∙10 = 105 кВт Мощность, затрачиваемая на разрушение породы N д = k∙Pд∙Dд∙n /3∙9,55=3,5∙k∙Pд∙Dд∙n∙10 -2 , где k = 0,2 – 0,3 – для изношенного шарошечного долота, k = 0,1÷ 0,2 – для нового долота при бурении в твердых породах; Р д – нагрузка на долото, Р д = 100 – 150 кН; D д – диаметр долота, D д = 0,394 м; Мощность на вращение долота N д = 3,5∙0,3∙150∙0,394∙150∙10 -2 = 93 кВт Мощность, необходимая для привода ротора N р = (105 + 93) / 0,8 = 247 кВт. Эксплуатация бурового оборудования Практическая работа № 9 ТЕМА: Определение неполадок в работе буровых насосов и анализ причин износа деталей Цель работы: Научиться определять допустимую геометрическую высоту всасывания насоса и выбирать оптимальный режим работы, строить рабочую характеристику, определять основные параметры насосов. Механические неисправности Дефекты изготовления или сборки определяются во время предпусковой подготовки и во время пробного пуска. Часть заводских дефектов проявляется лишь через некоторое время работы. В процессе работы происходит износ подшипников, рабочих колес или роторов, уплотнений, резиновых деталей муфт. У химических насосов кроме этого-- коррозия проточной части. Износ подшипников приводит к повышенной вибрации агрегата. При длительной работе на изношенных подшипниках возможен перекос ротора. Последствия--рост потребляемой мощности, повышенный нагрев подшипников и стойки, задевание за корпус рабочего колеса, перекос и задевание за корпус сальникового уплотнения. Износ рабочих колес приводит к падению подачи и напора при практически неизменной потребляемой мощности. При сильном износе колеса и щелевого уплотнения на входе нарушается балансировка: возникает неуравновешенная осевая сила. Последствия--нагрузка на подшипники и их износ, смещение рабочего колеса в полости насоса, трение его о корпус (всасывающий патрубок) и износ колеса и корпуса. Износ торцовых уплотнений особенно опасен для погружных насосов (ГНОМ, НПК, ЦМК...), так как вода попадает в полость электродвигателя и вызывает повреждение обмотки. Основные неисправности и их причины приведены в таблице: Проявления неисправностей Причины неисправностей Дефекты изготовления, сборки Износ оборудования, нарушение правил эксплуатации Насос не выдает заявленных подачи и напора Не выдержаны размеры рабочего колеса или допуски при его установке Износ рабочего колеса, смещение рабочего колеса Объемный насос не выдает заявленных подачи и напора Засорение клапанов Износ уплотнений и клапанов Повышенная потребляемая мощность Нарушение центровки агрегата Перетяжка сальника, износ рабочего колеса Перегрев подшипников Нарушение центровки агрегата, неправильная установка подшипников Неправильная смазка подшипников, износ подшипников Течь по валу насоса Не выдержаны допуски изготовления сальникового уплотнения Низкое качество манжет Износ сальникового уплотнения,износ торцового уплотнения Повышенная вибрация Нарушение центровки агрегата, недостаточная жесткость рамы или фундамента Неотбалансированный ротор или муфта Износ подшипников кавитация, нарушение затяжки резьбовых соединений крепления насоса или двигателя Заклинивание ротора Не обеспечен требуемый «разбег» ротора в многоступенчатых насосах Превышение допустимой температуры перекачиваемой жидкости Попадание твердых частиц Работа в недопустимых режимах Для всех насосов недопустима работа «всухую» (без заполнения полости насоса жидкостью). Эксплуатация бурового оборудования Это особенно опасно для погружных насосов (ЭЦВ, ГНОМ, НПК и др.), т.к. нарушается охлаждение двигателя и далее происходит разрушение изоляции. Работа «всухую» приводит к перегреву и разрушению уплотнений. В сальниковом уплотнении истирается набивка, а затем повреждается защитная втулка. В торцовом уплотнении разрушаются кольца. У ряда насосов (ЭЦВ, UPS, ХЦМ) разрушаются подшипники скольжения, которые в нормальных условиях смазываются и охлаждаются перекачиваемой жидкостью. Для защиты от работы «всухую» необходима установка датчика сухого хода или датчика давления на входе, установка защиты по току (от работы с током, меньшим номинального). В ряде случаев при вероятности работы «всухую» возможно использование центробежных насосов с двойными уплотнениями (с подводом затворной жидкости). Для динамических насосов недопустимым режимом является также выход за пределы рабочей зоны (подача меньше Qmin или больше Q max),т.к. при этом возрастает вероятность возникновения кавитации. Работа с подачей, большей максимальной, приводит также к перегрузке электродвигателя. Неисправности системы электропитания Здесь различают две группы неисправностей: отклонения параметров сети от номинальных и неисправности, связанные с соединительными проводами. При пониженном напряжении в сети электродвигатель не развивает паспортной мощности, и при запуске насоса возможен срыв параметров. Колебания и броски напряжения, перекос фаз (неравенство напряжений в различных фазах) приводят к колебаниям скорости вращения, повышенным вибрациям электродвигателя и в худшем случае к пробою изоляции обмотки. Основными неисправностями, связанными с соединительными проводами, являются неправильный подбор кабеля (повышенное сопротивление), обрыв фазы, неправильное чередование фаз (реверс электродвигателя). При повышенном сопротивлении кабеля может наблюдаться картина, как при пониженном напряжении питания. Как правило, при этом кабель сильно греется, что может привести к повреждению изоляции и короткому замыканию. При обрыве фазы двигатель продолжает работать, но при этом резко возрастают токи обмоток электродвигателя. Если в этом случае не срабатывает защита, результат--перегрев и разрушение изоляции обмоток. Направление вращения трехфазного электродвигателя определяется чередованием фаз. При противоположном направлении вращения наблюдаются значительное снижение параметров центробежных насосов и сильный нагрев. У вихревых насосов (ВКС, СВН), шестеренных насосов изменяется направление потока жидкости--из напорного патрубка во всасывающий. Для стационарных насосов направление вращения электродвигателя определяется при монтаже и может измениться только при проведении работ в электросети. Направление вращения переносных насосов (ГНОМ, НПК. АНС…. ) необходимо проверять при каждом подключении. Технологическая карта технического обслуживания насоса Техническое обслуживание (ТО) - комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использованию по назначению, при ожидании, хранении и транспортировании. Техническое обслуживание гидравлического блока требует особого внимания и высокой квалификации персонала, а так как дополнительно и высоким рабочим давлениями и нагрузкам насос работает в абразивной и коррозийной среде. При значительном повреждении цилиндровой втулки: царапин, износ по внутреннему диаметру более 1 мм, необходимо ее заменить. Промыть, тщательно протереть и смазать консистентной смазкой посадочные места гидравлической коробки перед установкой цилиндрической втулки. Очистить цилиндрическую втулку от песка, грязи и консервирующей смазки, осмотреть наружные и внутренние поверхности, вмятины и забоины на втулках не допускаются. Произвести зачистку забоин слесарным путем. Запустить насос после замены втулки и по сигнальному отверстию, и проверить надежность затяжки комплекта уплотнений цилиндровой втулки. Эксплуатация бурового оборудования Во время работы насоса цилиндровая втулка должна находиться в расточке гидрокоробки без движения. Категорически запрещается работа насоса при перемещении цилиндровой втулки в гидрокоробке, так как это приведет к повреждению опорных поверхностей. Долговечность цилиндровой втулки в первую очередь зависит от своевременной замены изношенных или поврежденных поршней, даже незначительно пропускающих перекачиваемую жидкость. Перекачиваемая жидкость, проходя между цилиндровой втулкой и поршнем под высоким давлением, вызывает размыв цилиндровой втулки и поршня за несколько ходов. При замене поршней особое внимание уделять состоянию уплотняющих кромок и чистоте конусных поверхностей контакта поршня и штока. Прилегание конической поверхности штока с сопрягающимся конусом поршня должно быть сплошным по кольцу не менее 60% поверхности конуса. Очистить от грязи и обезжирить конусные поверхности поршня и штока; установить поршень на шток и запрессовать на конус при помощи приспособления для напрессовки поршней. Шток и поршень установить в цилиндровую втулку, предварительно обильно смазав консистентной смазкой. Рекомендуется в новые цилиндровые втулки устанавливать новые поршни, так как пара втулка-поршень обладает способностью прирабатываться. Смазать обильно смазкой комплект уплотнений штока и установить его в корпус, самоуплотняющиеся кромки манжет должны быть всегда обращены в сторону давления промывочной жидкости. При протаскивании штока через уплотнения на резьбовой конец рекомендуется надевать монтажный колпачок, предохраняющий уплотнительные кромки манжет от повреждений. Затягивать уплотнение штока через втулку осторожно до устранения просачивания жидкости по штоку во время его движения. Перетяжка вызывает повышенное давление на шток со стороны уплотнения, в результате чего будет нарушаться смазка, наступит перегрев и быстрый износ штока и уплотнений. Слабая затяжка дает возможность уплотнению перемещаться в корпусе при перемене хода поршня, а это вызывает повышенный износ отверстия корпуса и преждевременные промывы по наружному диаметру уплотнений штока. Кроме этого, будет повышенный расход масла в системе смазки и охлаждения штоков. Работоспособность клапанного узла нарушается в тот момент, когда уплотнение на седле теряет способность герметизировать зазор между тарелкой клапана и седлом. После этого тарелка и седло могут быть быстро разрушены. Изношенные седла извлекаются при помощи приспособления. Удалить перед установкой нового седла с конических поверхностей гидравлической коробки и седла грязь и смазку, протерев их насухо чистым полотном, проверить правильность изготовления конусных поверхностей. Запрессовать новое седло приспособлением для запрессовки только при наличии чистых, обезжиренных конических поверхностей. Следит постоянно за неподвижностью гидравлических коробок, а при обнаружении перемещений при остановки насоса производить подтяжку гаек, крепящих гидрокоробки к станине. Прогреть в зимнее время при минусовых температурах все резиновые и капролитовые детали перед установкой в насос до температуры плюс 10-150С, для чего детали поместить в горячую воду или в промывочную жидкость на 30-40 минут. Допускается подогрев деталей паром в течение 10- 15 минут. Регулярно проверять в пневмокомпенсаторе давление начального сжатия газа, которое должно строго соответствовать определенному в зависимости от рабочего давления, так как правильно установленное давление газа определяет рабочее положение диафрагмы и тем самым еѐ долговечность, а также допустимую степень неравномерности подачи и давления, т.е. не более 12%. При заполнении пневмокомпенсатора нейтральным газом или воздухом примите меры, исключающие возможность попадания в газовую полость масел и других горючих веществ. Перед разборкой пневмокомпенсатора из него полностью выпустить заполняющий его газ, понизить давление до атмосферного. Производить проверку давления газа в пневмокомпенсаторе при остановленном насосе. Не допускается работа насоса на давлениях жидкости, равных или близких к начальному давлению газа в пневмокомпенсаторе, так как это приводит к очень быстрому износу резиновых диафрагм. Эксплуатация бурового оборудования Понизить давление газа в пневмокомпенсаторе до 0 в целях сохранения работоспособности резиновой диафрагмы при длительных остановках, т.е. более 8 часов. Выпустить газ через вентиль. Проверить при выходе из строя резиновой диафрагмы через вентиль и по манометру отсутствия сжатого газа в корпусе и только после этого начинать разборку. В случаи затруднения при извлечении изношенной диафрагмы разрезать ее и извлечь по частям. Осмотреть диафрагму перед установкой на отсутствие дефектов, например, таких как трещины и зарезы. Не допускать применение диафрагм с дефектами. Свернуть диафрагму перед установкой в корпус так, чтобы ее горловина была ввернута внутрь диафрагмы, а затем сложите пополам и завести в отверстие корпуса. Расправить и установить внутри корпуса диафрагму. Пересыпать внутреннюю полость диафрагмы молотым тальком. Установить крышку. Прогреть диафрагму в зимнее время до температуры плюс 15-200С, прежде чем начать ее сворачивать, так как при минусовых температурах резина становиться хрупкой и может треснуть во время сворачивания и установки. Обслуживание приводной части насоса требует постоянного ухода и регулярной смены масла. При кратковременных остановках насоса проверить: внешний осмотр состояния рамы, чугунного корпуса станины, проверку уровня масла и его загрязненность в ваннах, баке и затяжку крепежа. Проверить при длительных остановках проверку износа бронзовой втулки, накладок и направляющих ползунов, а также уплотнения и подтяжку болтов, крепящих конусный палец, зубчатого зацепления. Износ накладок и направляющих приводят к преждевременному выходу из строя поршней, уплотнений штоков. Допустимый износ определяется по зазору между верхней направляющей и верхней накладкой, который должен быть не более 1 мм. Производить регулировку положения ползуна за счет установки дополнительных регулировочных прокладок под: нижние накладки или направляющие. Зазор после регулировки должен быть в пределах 0,2 - 0,5 мм. Чрезмерный износ бронзовой втулки приводит к появлению ударных нагрузок. Износ бронзовой втулки допустим до образования зазора не более 0,3 мм между втулкой и пальцем ползуна. Проверить температуру нагрева подшипников, пальца, ползуна и накладок. Температура нагрева допускается не более плюс 700С. Остановить насос, выяснить и установить причину нагрева подшипников более плюс 700С. На заводе все подшипники, состоящие из спаренных конических роликоподшипников, тщательно отрегулированы. Нормальный осевой зазор должен составлять для спаренных конических роликоподшипников 0,1 -, 02 мм. При нарушении нормальных зазоров в подшипниковых узлах появляется глухой стук и дребезжание сепараторов. Произвести регулировку за счет уменьшения толщины регулировочных прокладок. Производить регулировку подшипников шатунно-кривошипного механизма: под наблюдением инженерно-технического персонала. Для обеспечения бесперебойной работы системы охлаждения и смазки штоков необходимо следить за чистотой бака. Производить периодическую очистку бака через специальные съемные крышки, так как в процессе работы насоса через уплотнения штока происходят незначительные утечки перекачиваемой жидкости. Система смазки насоса комбинированная. Система смазки зубчатой пары и подшипников больших головок шатунов осуществляется жидким маслом и путѐм окунания зубьев колеса и подшипников в масляную ванну. Детали ползуна смазываются маслом, забрасываемым зубчатым колесом из ванны в верхнюю камеру. Из верхней камеры масло самотеком поступает к направляющим и к бронзовой втулке. Роликоподшипники смазывать консистентной смазкой через тавотницы. Штоки поршня охлаждаются и смазываются жидким маслом из бака при помощи электронасоса. Эксплуатация бурового оборудования Ремонт (ПР) - комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий или их составных частей. Системой ТО и ПР предусмотрено: техническое обслуживание оборудование (ТО); текущий ремонт (ТР); капитальный ремонт (КР) 1. Основами ПР являются структура ремонтных циклов и план - график ремонта оборудования. 2. Структура ремонтного цикла - последовательность проведения установленных видов ремонта в ремонтном цикле. 3. Периодичность ПР характеризуется показателями «ремонтный цикл», «межремонтный период». Структура и длительность ремонтных циклов и межремонтных периодов. 4. Ремонтным циклом называются наименьшие повторяющиеся интервалы времени или наработка изделия, в течение которых выполняются в определенной последовательности в соответствии с требованиями нормативно-технической документации все установленные виды ремонта. 5. Межремонтным периодом называется время между последовательно проведенными ремонтами изделия. 6. Продолжительность ремонтных циклов и межремонтных периодов оборудования зависит от его конструкции, условий работы узлов и деталей, от характера воспринимаемой нагрузки и т.д. 7. За ремонтный цикл проводится несколько ТР. Их количество зависит от конструкции и условия работы оборудования. 8. Учет работы оборудования осуществляется в часах отработанного времени. Длительность ремонтного цикла бурового насоса УНБ-600 - 6000 часов. Длительность межремонтного периода - 600 часов. Исходные данные: Определить максимально-допустимую высоту всасывания бурового насоса, если он смонтирован на высоте над уровнем моря (Н ур ), температура бурового раствора (Т 0 ), плотность его , технические данные насоса такие: диаметр поршня (D п ), диаметр всасывающей трубы (D вс ), ее длина (L вс ), диаметр тарелки клапана (d кл ), вес клапана (G), сила прижатия пружины (R), радиус кривошипа (r), отношение радиуса кривошипа к длине шатуна , число оборотов кривошипа (n об/мин). Порядок выполнения: Высота всасывания определяется из следующего уравнения где Р 0 - атмосферное давление (берется в зависимости от высоты над уровнем моря), отнесенное к плотности перекачиваемой жидкости, м Высота над уровнем моря 0 300 500 1000 1500 Р 0 , гПа 1033 990 970 920 860 - упругость паров перекачиваемой жидкости (берется в зависимости от температуры), отнесенная к плотности перекачиваемой жидкости, м Эксплуатация бурового оборудования Пары Упругость паров P t , гПа при температуре, 0 С 10 20 30 50 80 100 Воды 12 24 43 127 497 1033 Бурового раствора 18 32 55 90 140 - 1. Напор, расходуемый на открытие клапана , м где G – вес клапана, Н R –сила прижатия пружины, Н f = 0,785∙d кл 2 – площадь тарелки клапана, м 2 - плотность перекачиваемой жидкости, Н/м 3 , для воды = 1∙10 4 Н/м 3 2. Потери напора на преодоление сил инерции, ( ) , м где r – радиус кривошипа, м n – обороты, об/мин g = 9,81 м/с 2 – ускорение свободного падения = 0,2 - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна , где L вс - условная длина всасывающей линии, м Задание 1. Построить рабочую характеристику центробежного насоса по данным испытаний. 2. Для каждого значения Q подсчитать значение N П и 3. Построить для найденных значений графические зависимости. 4. Данные для решения задачи возьмите из таблицы. Порядок выполнения работы Рабочая характеристика центробежного насоса представляет собой графическую зависимость Q - H , которая строится по данным, полученным при испытании насоса (данные испытаний даны в задании по вариантам). На оси абсцисс наносят в произвольно принятом масштабе значения подач, а на оси ординат – значения напора. Для каждой точки определяют полезную мощность по формуле N П = ∙g∙H∙Q Причем, для четных вариантов принять плотность жидкости = 1000 кг/м 3 , а для нечетных = 850 кг/м 3 Затем в каждой точке подсчитывают к.п.д. по формуле , где N = 90 кВт – потребляемая насосом мощность Все рассчитанные параметры N П и к.п.д. наносятся на график в соответствующем масштабе и строятся зависимости N П – Q и - Q. Показать на графике рабочую зону и сделать вывод по полученным результатам. |