Аббревиатуры в нефтегазе

Эта схема типична для старых нефтедобывающих районов, каждая скважина которых обустроена стационарной вышкой. При этом к скважине прибывает самоходная лебёдка, смонтированная на тракторе (подъёмник), а стационарная вышка оснащается устройством для проведения ремонта – талевой системой: кронблок, талевой блок, оттяжной ролик, канат.

В новых нефтяных районах стационарные вышки не монтируются, а ремонт производят передвижными ремонтными агрегатами, смонтированными на автомобильной или гусеничной базе.

1-тракторный подъемник; 2-канат; 3-оттяжной ролик; 4-труба; 5-элеватор; 6-штропа; 7-крюк; 8-талевый блок; 9-вышка; 10-кронблок; 11-мостки; 12-упор для трактора

Рисунок 84-Схема расположения оборудования при ПРС и КРС

Основными узлами агрегата являются (см. рисунок 85) : вышка 1, укреплённая оттяжками 2,3, талевый крюкоблок 4, кронблок 5, лебёдка 6, гидравлический домкрат 7 для установки вышки, винтовой домкрат 8 для снятия усилий с колёс, кабина для управления лебёдкой 9.

1-вышка; 2, 3-оттяжки; 4-талевый кронблок; 5-кронблок; 6-лебедка; 7-гидравлический домкрат; 8-винтовой домкрат; 9-лебедка

Рисунок 85-Самоходный ремонтный агрегат

Применение агрегатов в настоящее время получило преимущественное развитие.

ВЫШКИ И МАЧТЫ

Вышки являются грузоподъёмным сооружением скважины и предназначены для подъёма глубинного оборудования и устройств из скважины. Подразделяются на стационарные и передвижные.

Рисунок 86-Схема вышки

Изготовляются из сортового проката и труб. Наиболее часто применяют вышки высотой 24 и 22 м и грузоподъёмностью 750 и 500 кн.

Таблица 28 -Характеристика эксплуатационных вышек

Следует иметь ввиду, что стационарные вышки используются всего лишь 2-3% времени в году (от всего календарного). Поэтому в последние годы для подземного ремонта широко используются передвижные агрегаты, оснащённые своими вышками.

Рисунок 87-Схема мачты

Конструктивные требования к вышкам и мачтам: а) удобство сборки и разборки основных элементов; б) транспортабельность; в) исключение самоотвинчивания деталей; г) антикоррозионное покрытие ответственных узлов; д) унификация деталей; е) наличие ограждений механизмов на высоте; ж) наличие маршевых лестниц; з) крепление от ветровых нагрузок; и) наличие ворот со всех сторон.

РАСЧЁТ ВЫШКИ

При проведении спуско – подъёмных операций на вышку действуют усилия, отличающиеся по величине, направлению и точкам приложения. Нагрузки можно разделить на две группы: а) вертикальные и б) горизонтальные.

Вертикальные нагрузки образуются от действия следующих сил: а) масса наибольшего груза на крюке Q₁ (масса труб, штанг и жидкости в насосных трубах в случае заклинивания плунжера глубинного насоса); б) нагрузка от возможного прихвата труб – Q₂ ; в) нагрузка от натяжения ходового Р_х и мёртвого Р_м концов каната; г) масса подвижного наземного оборудования Q_п, которая слагается из массы талевого блока , крюка, штропов, элеватора и висящей на кранблоке части талевого каната; д) масса неподвижного наземного оборудования – кронблока Q_н.

Таким образом, общая расчётная вертикальная нагрузка составляет

Q = Q₁ Q₂ Р_х Р₁ Q_n Q_н , (69)

Масса наибольшего груза на крюке Q₁ , равна:

Q₁ = q×L , (70)

где q — масса 1 погонного метра труб, штанг и жидкости в кг;

L – длина колонны, м.

Q₂ = к× Q₁, (71)

где к – коэффициент, учитывающий увеличение нагрузки от прихвата (принимается к = 0,25).

Р_х = Р_м = (Q_к Q_п) / n , (72)

где Q_к = Q₁ Q₂ – нагрузка на крюке;

n – число струн подвижных роликов блока.

Если мёртвый конец крепится к талевому блоку, то

Р_х = (Q_к Q_п) / n 1 , (73)

Рисунок 88-Схема талевой системы

Масса талевого блока, крюка, штропов и т.д. определяется по паспортным данным, массу самой вышки считают условно приложенной к её вершине.

Горизонтальные нагрузки, действующие на вышку складываются из: а) ветровой нагрузки; б) горизонтальной составляющей от массы труб, если трубы устанавливаются за палец; в) горизонтальной составляющей от натяжения ходового конца каната.

Ветровая нагрузка определяется по формуле:

Р_в = q×F×b×K, (74)

где q – удельное давление ветра, н/м², то есть давление силы ветра на единицу вертикальной площади, нормальной к направлению ветра;

F — площадь грани вышки, м²;

b — коэффициент парусности стержней одной грани вышки к её общей площади (b = 0,15 для трубчатых вышек, для вышек из профильного проката – 0,4);

К – коэффициент, учитывающий давление ветра на 1 или 2 грани одновременно (если вышка обшита полностью, то К = 1, если нет, К = 0,8).

F = (В в)/2×Н

где В и в — соответственно длины нижнего и верхнего оснований, м;

Н – высота вышки, м.

Рисунок 89-Схема оснований вышки

Удельное давление или скоростной напор ветра (q) принимают равным 8,4 МПа (ураганный ветер), когда не производят спуско – подъёма, и равным 2,5 МПав нормальном состоянии (при ветре 8 – 9 баллов работать нельзя).

Горизонтальная составляющая от массы труб (трубы устанавливаются под углом µ = 80 – 90 ° к горизонту) определяется из условия равенства моментов от массы труб и реакции верхней опоры В относительно точки А, то есть

Q₁×х = Q_r×h

Q_r = Q₁×(х/2)

Если l – длина свечи, то

Х = ½ l×cosµ, h =l×sinµ

Q_r = Q₁(l/2×cosµ)/(l×sinµ) = ½Q₁×ctgµ

Рисунок 90-Схема к расчету горизонтальной составляющей от массы труб

Горизонтальная составляющая от натяжения ходового каната определяется по формуле:

Р_r = P_x×cosµ

где µ — угол между ходовым концом и горизонтом.

Рисунок 91-Схема к расчету каната

Расчёт вышки на вертикальную нагрузку.

Нагрузка через кронблок, в общем случае, направлена к вертикали под углом. Тогда вертикальная составляющая:

Q_в = Q×cosµ

Вертикальные реакции от силы Q_в в каждой ноге вышки равны (рисунок 92):

Р = (Q×cosµ)/4 (75)

Рисунок 93-Схемы к расчету вышки

В диагональных плоскостях пирамиды нагрузки по каждой ноге распределяется так:

Р_н^¢ Р/sing = Q×cosµ/4sing, (131) g

где g — угол между ногой и горизонтальной плоскостью.

В плоскости верхней рамы по диагонали ВС будет действовать сила

Р₂ = Р× ctgg = (Q× cosµ)/4× ctgg

По каждому из стержней ВВ, В С, ВС будет действовать сила

Р_с = Р₂× cos45°

Собственная масса вышки – Q_в, распределяется равномерно на 4 ноги и наибольшую нагрузку будут испытывать ноги в нижней части.

Усилие в каждой ноге от собственной массы составит:

Р_н^²= Q_в/4×sing

Полная нагрузка на ногу вышки в нижней части:

Р_н = Р_н^¢ Р_н^² = Q× cosµ/4×sing Q_в/4×sing = Q× cosµ Q_в / 4×sing

Составляющая силы Р_н по вертикали

Р¢ = Р_н× sing = ¼( Q× cosµ Q_в)

Горизонтальная Р₂^¢ силы Р_н , действующая по диагонали к плоскости нижней рамы, равна:

Р₂^¢ = Р_н× cosg = ¼( Q× cosµ Q_в) ctgg

Расчёт ног вышки ведётся в следующей последовательности.

Ноги вышки испытывают следующие деформации: а) сжатие – от собственной массы и вертикальных нагрузок; б) изгиб – от ветровых и горизонтальных нагрузок; в) динамические нагрузки от вибраций, ударов и т.д.

Приближённо ноги рассчитывают на продольный изгиб, предполагая, что они обладают малой гибкостью.

Критическая сила определяется по формуле Эйлера:

Р_кр = p2×Е×J/m×l²,

где Е – модуль упругости материала, МПа (сталь 0,2×10⁶);

m – коэффициент запаса прочности (для стали m = 4 ¸ 5);

l – длина участка ноги между поясами, м;

J — наименьший экваториальный момент инерции, м⁴. для круглого сечения

J = pd⁴/64 » 0.05 d⁴

Расчёт вышки на горизонтальную нагрузку производится известным способом, путём построения диаграммы Кремоны.

Расчёт оттяжек.

Оттяжки ставят для предотвращения опрокидывания вышки при сильных ветрах. Для устойчивости вышки необходимо условие:

Q_в×в/2 > Rh

где Rh – опрокидывающий момент;

В – длина основания по одной грани, м;

Q_в – масса вышки, кг;

R – результирующая сила осевого давления на грань вышки, которую можно принять равной F×q (F – площадь грани (В в)/2×Н , q – удельное давление ветра, МПа), н;

h – расстояние от точки приложения силы R, которая будет находиться от нижнего основания на расстоянии, равном 1/3 Н (В 2в)/(В в) , то есть в центре тяжести грани;

где Н – высота вышки, м;

В – длина нижнего основания, м;

в – длина верхней рамы, м.

Рисунок 93-Схема сил в оттяжках

Обозначим: Т – усилия в двух оттяжных канатах, н;

h = 1,5 ¸ 2 — коэффициент устойчивости;

µ — угол наклона оттяжек к горизонту, градус;

l – расстояние от ребра до оттяжки, м;

l₁ – плечо силы, м;

g — угол наклона оттяжных канатов к горизонту в плоскости оттяжек, градус.

Сумма моментов относительно точки АА₁ равна:

Q_в×В/2 Тlsinµ= Rhh (так как l₁ = l×sinµ (76)

Откуда

Т = (Rhh — Q_в×В/2) / l×sinµ (77)

Если оттяжек две, то в каждой из них усилие равно:

Т₁ = Т / 2×sinµ (78)

РАСЧЁТ МАЧТ

Рисунок 94-Схема к расчету мачт

Расчёт мачты сводится к определению натяжения оттяжек и проверке прочности самой мачты на продольный изгиб.

Если Q_к – масса груза на крюке, кг;

Р_х – натяжение ходового конца каната, н;

Т – натяжение оттяжки, н;

ОО₁ – нога мачты;

К₁и К₂ — оттяжки (К₂ при спуско – подъёме не работает, а ставится для предохранения системы от расшатывания и не рассчитывается);

µ и b — углы наклона мачты и оттяжки, град., то усилия, действующие на мачту, можно определить как равнодействующую G , направленную под углом g к горизонту.

Сжимающее усилие в ноге мачты определится вектором Р_н, а усилие в оттяжке – Т.

Для двуногой мачты усилия в ногах:

Р_м^¢ = Р_м / 2sinµ₁ (79)

где Р_м^¢ — усилие, приходящее на каждую ногу, н;

µ₁— угол наклона ног мачты к горизонту в плоскости фермы мачт, град.

Усилия в оттяжках (если их две):

Т₁ = Т / 2×sinb₁ , (80)

где b₁ – угол наклона оттяжек к горизонту в плоскости оттяжек.

Изгибающий момент от ветрового усилия в мачте определится при рассмотрении мачты как балки на двух опорах.

М = q×h/8 (81)

где q – ветровая нагрузка на 1 м² вертикальной проекции мачты, н;

h – вертикальная проекция мачты, м.

Величина натяжения в ногах мачты:

s = Р_м^¢/ F_м×j М/W £ [s], (82)

где Р_м – усилие в ноге мачты, н;

F_м – площадь поперечного сечения, м²;

j — коэффициент продольного изгиба (вводится в формулу при расчётах гибких стержней для некоторого запаса);

W – момент сопротивления сечения ноги (для кольца W = 0,1 (Д⁴ – d⁴)/Д), м⁴

Величина напряжения в оттяжных канатах.

Канаты рассчитывают на растяжение по величине силы, приходящейся на одну оттяжку.

s = 4Т₁/pd²Z , (83)

где d — диаметр проволоки каната, см;

Z — число проволок в канате.

Вышки и мачты, рассмотренные ранее, являются грузоподъёмными сооружениями. Вторым, не менее важным компонентом в технологической цепочке оборудования для подземного ремонта, является лебёдка, монтируемая на шасси трактора или автомобиля отдельно или совместно с грузоподъёмным сооружением.

Наиболее широкое распространение на промыслах получили лебёдки ЛПР-60, ЛПТ-8, ЛПР-110Э.

Рисунок 95 -Кинематическая схема ЛПР-60

ЛПР-60 предназначена для проведения СПО с трубами и штангами в процессе ремонта и освоения нефтяных скважин глубиной до 1500 м. Включают в себя: нижняя рама (основание), верхняя рама (поворотная), лебедка, коробка передач, цепной редуктор, дизельный двигатель привода лебедки, компрессор с автономным электродвигателем и кабина с управлением.

ЛПТ-8 предназначена для проведения СПО, чистки песчаных пробок желонкой, свабирования и привода ротора в процессе ремонта и освоения скважин глубиной до 2400 м. Включает в себя: шасси-трактор Т-130М, коробка передач, однобарабанная лебедка, основание под оборудование, узел привода ротора (цепная передача), упорные домкраты и безопасная катушка.

Рисунок 96-Кинематическая схема ЛПР-8

ЛПР-110Э предназначена для проведения СПО и привода ротора в процессе ремонта и освоения нефтяных и газовых скважин глубиной до 5000м. Лебедка смонтирована на раме и состоит из следующих узлов: барабанный вал, электропривод, трансмиссия (двухскоростная коробка передач, двухскоростная цепная передача и цепная передача на ротор), ограничитель подъема кронблока, гидродинамический тормоз, гидрораскрепитель бурильных труб, гидроприводная катушка для вспомогательных работ. В качестве сцепных муфт используются: шинно-пневматические, пневматические дисковые и кулачковые.

Рисунок 97-Кинематическая схема ЛПТ-110Э

Техническая характеристика ЛПР-60, ЛПТ-8, ЛПР-110Э смотреть в таблице 29.

Таблица 29-Техническая характеристика подъёмников

Для безвышечной эксплуатации скважин применяются самоходные агрегаты А-50У, «Бакинец 3М», «АзИНМАШ 43А», «АзИНМАШ 37А».

Агрегат Азинмаш-37А предназначена (см. рисунок 98 ) подземного ремонта скважин, выполнен на шасси автомобиля КрАЗ-257 и включает в себя: четырехскоростную (1 скорость обратная), лебедку 1, телескопическую вышку с лебедкой её выдвижения 2, коробку отбора мощности 3, коробку скоростей 4, гидроцилиндры подъема вышки, заднюю и переднюю опоры, кабину оператора, талевую систему с оснасткой 2х3 (кронблок, талевый канат, крюкоблок) и автомат АПР-2ВБ для свинчивания и развинчивания труб и штанг 5.

1-лебедка; 2-телескопическая вышка; 3-коробка отбора мощности; 4-коробка скоростей; 5-автомат АПР-2ВБ; 6-редуктор; 7-карданный вал; 8-тормозная лента

Рисунок 98-Кинематическая схема агрегата Азинмаш-37А

УПТ-32 смонтирован на шасси трактора Т-130 и состоит из следующих основных узлов: однобарабанная лебедка, установленная на специальном основании, коробка передач, вышка с талевой системой, гидродомкраты подъема вышки, передняя и задняя опоры вышки, автомат АПР (с гидроприводом) для свинчивания и развинчивания труб, компрессор, противозатаскиватель (кинематическая схема аналогична подъемнику ЛПС-8).

А-50У предназначен для СПО с НКТ и бурильными трубами, для разбуривания цементной пробки с промывкой скважин, установки фонтанной арматуры, ликвидации аварий в скважинах и для буровых работ. Установка смонтирована на шасси автомобиля КрАЗ и имеет следующие основные узлы: лебедка, вышка, талевая система, трансмиссия, передняя промежуточная опоры вышки, гидроцилиндр подъема вышки, ограничитель подъема, пульт управления, промежуточный вал, опорные домкраты, компрессор, ротор, насос 9 МГр и ключ КМУ. Насос располагается на прицепе.

Привод ротора, гидроприводов, компрессора и насоса осуществляется от тягового двигателя автомобиля через коробку скоростей, включенную на прямую и раздаточную коробку. Техническая характеристика самоходных агрегатов представлена в таблице .

Кинематическая схема агрегата должна обеспечивать проведение следующих операций: а) спуск и подъём труб и штанг; б) подъём и спуск инструмента при очистке скважин; в) подъём и спуск инструмента при разбуривании песчаных и цементных пробок; г) приведение в действие ротора при бурении; д) спуск и подъём желонки; е) проведение ловильных работ; ж) перемещение тяжестей и проведение вспомогательных операций при помощи шпилевых катушек.

В соответствии с этим предъявляются следующие общие конструктивные требования к ним:

а) конструкции лебёдок и мачт должны обеспечивать возможность их размещения на автомашине или тракторе;

б) скорости подъёма груза должны регулироваться в широком диапазоне;

Таблица 30-Техническая характеристика подъёмных установок

в) основные узлы должны быть монтажеспособными и ремонтоспособными;

г) лебёдки должны иметь надёжную тормозную систему механического и гидравлического действия;

д) барабаны лебёдок должны быть оборудованы храповым устройством, включаемым вручную;

е) лебёдки от привода должны включаться при помощи фрикционов;

ж) ёмкость и конструкция барабана должна обеспечивать наматывание каната до 2000 м различных диаметров и его крепления;

з) все точки трения легко и быстро смазываться;

и) вал барабана должен иметь шпилевые катушки;

к) управление подъёмником должно осуществляться с общего пульта при безупречном обзоре места работ;

л) коробки скоростей должны иметь устройства против самовключения;

м) все вращающиеся механизмы должны ограждаться;

н) вышка должна выдвигаться и подниматься автоматически;

о) расположение центра подъёмника должно обеспечивать его устойчивость при перемещении по дороге с углом подъёма не более 20°;

п) детали и узлы должны быть максимально унифицированы;

р) транспортируемое оборудование и инструмент должны размещаться на подъёмнике;

с) мачта не должна ухудшать проходимость и маневренность подъёмника;

т) конструкция подъёмника должна обеспечивать его быстрый монтаж и демонтаж на рабочем месте.

Выполнена трёхвальной. На ведущем валу 9 укреплены подвижно две шестерни, на среднем – 10 – три шестерни неподвижно, на выводном 11 – две шестерни подвижно. На конце выводного вала посажена шестерня 12, приводящая в движение барабан лебёдки. Все валы и шестерни помещают в картер.

Лебёдка

Монтируется на жёсткой сварной раме. Барабан свободно посажен на вал на роликоподшипниках. Ведущая шестерня 14 жёстко посажена на вал совместно с наружным конусом фрикционной муфты. На консольном конце вала посажены шпилевые катушки. Барабан изготовлен из стального литья вместе с тормозным шкивом диаметром 915 мм, шириной 200 мм. Бочка барабана делится перегородкой на рабочую часть и часть для излишка каната. Под ободом тормозной шайбы смонтирована фрикционная многодисковая муфта. На вал насаживается цепное колесо для привода ротора.

Барабан снабжён двумя тормозными шкивами, охватываемыми двумя лентами с фрикционными прокладками

АГРЕГАТ А-50У

Рисунок 100- Кинематическая схема агрегата А-50У

Предназначен для спуско – подъёмных работ при текущем и капитальном ремонте скважин глубиной до 3500 м с укладкой труб на мостки, для разбуривания цементных пробок, промывки и тартальных работ. Агрегат состоит из трансмиссии, двухбарабанной лебёдки (барабан подъёмный и тартальный), телескопической вышки с талевой системой, ротора с гидроприводом, компрессора, гидродомкратов подъёма вышки, и системы управления. Привод навесного оборудования и промывочного насоса осуществляется от ходового двигателя автомобиля КрАЗ-257 при работе передач на 4(прямой) передаче. Отбор мощности на механизмы агрегата от раздаточной коробки автомобиля I. От вала 1 мощность карданным валом 2 передаётся первичному валу 3 конического редуктора II От первичного вала 3 вращение передаётся масляному насосу III, питающему гидромотор ротора 4 и домкраты подъёма мачты. Компрессор IV получает вращение клиновыми ремнями от шкива, посаженного на шлицах вала 3. От вторичного вала редуктора 5, связанного с первичным валом коническими шестернями, карданной передачи 6 вращение передаётся валу 7; на котором посажена цепная звёздочка 8 привода лебёдки IV. На консульной части вала 7 установлен фланец, к которому крепится карданный вал 9 привода промывочного насоса V. От вала 7 вращение цепью передаётся валу 10 тартального барабана II и валу 12 подъёмного барабана 13. Лебёдка имеет три пневматические муфты 14, 15 и 16 для включения тартального барабана и 15, 16 – подъёмного. Максимальное давление в гидросистеме привода ротора – 12 МПа, рабочее – 8 МПа. Промывочный насос 9МГр смонтирован на автоприцепе 2ПН-2 и имеет следующую характеристику:

давление, МПа – 16, при производительности 6,1 л/с;

максимальная производительность, л/с – 9,95 при давлении 6 МПа.

Агрегат оснащён ограничителем подъёма крюка.

По мере подъёма оборудования из скважины масса его постепенно уменьшается. Графически этот процесс будет выглядеть так, как показано на рисунке 178. В этом случае полезная мощность двигателя падает от полной N до 0 в конце подъёма. Полная работа двигателя А равна:

А = ò^t₀Ndt (107)

где N – мощность;

t – время.

Средняя степень загрузки двигателя будет характеризоваться отношением:

К = ò^t₀Ndt / NT (108)

При одной скорости подъёма – К = 0,5. При двух скоростях включение скорости V₂

произойдет после снижения массы груза до .

При двух скоростях:

(109)

Рисунок 103-Диаграмма изменения нагрузок

При трех скоростях:

(110)

Максимальная нагрузка на крюке определяется так:

(111)

где q – масса 1м колонны, кг/м;

— масса талевой системы, м;

L – длина колонны труб, м.

Подбор оснастки (число струн) ведут по формуле:

(112)

где – максимальное натяжение ходового конца, Н;

— КПД таловой системы (для роликов на шариковых подшипниках , на подшипниках скольжения )

Длина колонны, поднимаемой на каждой скорости:

, (113)

где

, (114)

Величина определяется из технической характеристики ( и — соответственно 1 и 2 скорости подъема).

При проведении спуско-подъемных операций главной задачей является уменьшение времени. Машинное время зависит в первую очередь от мощности двигателя подъемника. Необходимая мощность определяется по формуле:

, (115)

где Q – масса груза, кг;

— максимальная скорость подъема крюка, м/с;

— КПД подъемника.

Так как

(116)

то (117)

— скорость подъема для любой длины колонны.

Выражение , тогда

(118)

Методика подбора оптимальных скоростей подъема была разработана Вирновским А.С. В соответствии с ней идеальное машинное время

(119)

Вирновским было показано, что коэффициент использования мощности зависит от числа скоростей подъемника и определяется так:

, (120)

где n- скорость подьема.

При этом:

Отсюда видно, что увеличение скоростей больше 4-5 неоправдано.

Следовательно, при проведении спуско-подъемных операций надо использовать все имеющиеся скорости подъема, для чего оснастку талевой системы подбирать так, чтобы начинать подъем на низшей скорости. Это позволит уменьшить машинное время.

НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТАЛЕВОЙ СИСТЕМЫ

Талевая система обеспечивает проведение спуско-подъемных операций.

Талевая система призвана уменьшить силу натяжения ходового конца каната за счет уменьшения скорости подъема груза на крюке.

В талевую систему входят: а) кронблок с группой канатных шкивов, устанавли-ваемый на верху вышки; б) талевый блок, образующий группу подвижных шкивов; в) крюк, подвешиваемый к талевому блоку; г) канат, пропускаемый через шкивы кронблока и талевого блока: первый (мертвый конец) прикрепляется к талевому блоку или к рамному брусу вышки, второй (ходовой конец) крепится к лебедке подъемника ; д) оттяжкой ролик, устанавливаемый на рамный брус вышки.

Рассмотрим отдельные элементы талевой системы (см. рисунок 104).

1-кронблок; 2-канат; 3-вышка; 4-талевый блок; 5-крюк; 6-ходовой конец ка-ната; 7-оттяжной ролик; 8-мертвый конец

Рисунок 104-Схема талевой системы

КРОНБЛОК

Выпускается с 3-5 шкивами, расположенными на одном валу на подшипниках качения. Шкивы устанавливают на раме и ограждают.

Типы выпускаемых кронблоков приведены в таблице 31.

Расчет кронблока ведут в такой последовательности:

а) определяют нагрузку на крюке; б) находят силу натяжения струн талевой ос-настки; в) рассчитывают ось; г) рассчитывают подшипники; д) рассчитывают раму.

Максимальная нагрузка на крюке:

, (121)

где q – масса 1м колонны, кг/м;

— масса подвижной части талевой системы, кг;

L – длина колонны труб, м.

Силу натяжения в струнах определяется так.

В неподвижном состоянии нагрузка распределяется на струны равномерно.

, (122)

где n – число струн.

При подъеме груза натяжение в струнах каната будет различно в следствии потерь на трение. При этом максимальная нагрузка будет в струне, наматываемой на барабан — , минимальная – в мертвом — .

Таблица 31 – Техническая характеристика унифицированных кронблоков

Тогда усилия в каждой струне талевого каната составят:

(123)

(124)

(125)

………………………..

(126)

где n – число струн;

η – КПД шкива.

Усилие в ходовом конце каната для случая крепления мертвого конца за рамный брус вышки

, (127)

где — КПД талевой системы, зависящее от числа шкивов (таблица 32)

При креплении мертвого конца к талевому блоку:

(128)

Таблица 32 – КПД талевой системы

При применении оттяжного ролика

, (129)

где – КПД оттяжного ролика.

Общий КПД талевой системы при этом

(130)

При спуске труб в скважину усилия в струнах перераспределяются.

Для выбора оснастки, исходя из прочности каната — , число струн определяется:

(131)

Величина разрывного усилия определяется по формуле (наибольшее усилие передает ходовая часть каната):

(132)

где – разрывное усилие каната, Н;

— запас прочности (по правилам котлонадзора = 4-5).

Расчет подшипника ведется, исходя из эквивалентной нагрузки, приведенной к числу оборотов канатных шкивов, при переменных нагрузках и переменном числе оборотов.

, (133)

где — коэффициенты, составляющие долю времени работы подшипника

на данном режиме от общего времени;

… — коэффициенты, равные отношению:

где -частота вращение на данном режиме;

— частота вращения при преобладающем режиме;

— нагрузка на крюке, соответствующая данному режиму.

Число оборотов канатных шкивов определяется по формуле:

(134)

(135)

где Д – диаметр шкива, мм;

– линейная скорость крюка при преобладающем режиме, м/с;

n – число струн каната.

(136)

где v – скорость ходового конца ( в технической характеристике подъёмника ука-

зывается), м/с;

n – число струн.

Нагрузка на шкив определяется для каждого шкива:

(137)

где – усилие на ходовом конце каната, кг;

— нагрузка на первой струне ( ), кг.

Коэффициент работоспособности подшипника определяют по формуле:

(138)

где С – коэффициент работоспособности;

– эквивалентная нагрузка, кг;

— коэффициент, учитывающий характер нагрузки на подшипник;

— коэффициент, учитывающий какое кольцо подшипника вращается;

— расчетная частота вращения шкива в мин.;

h – долговечность в часах.

12.3. КРЮКИ

Крюки являются одной из ответственных частей талевой системы и служат для подвешивания элеватора при спуско-подъеных операциях. Крюк первым воспринимает нагрузку, что указывает на его особое место в талевой системе (рисунок 105).

1-серьга; 2-корпус; 3-ствол; 4-подшипник; 5-пружина; 6-палец; 7-рог

Рисунок 105-Схема крюка

Применяются крюки типов КН – 15, КН-25, КН-50, КН-75. Состоят из серьги 1, подствола 3, опирающегося на подшипник 4 и пружину 5, пальца 6, служащего для подвески рога 7. При конструировании крюков исходный диаметр является диа-метр зева, который должен быть достаточным для размещения штропов элева-тора. Техническая характеристика крюков в таблице 33.

Таблица 33- Техническая характеристика крюков

Рог выполняется цельнокованым. Наличие шарикоподшипников обеспечивает свободное вращение рога при работах по свинчиванию и развинчиванию. Пружинный амортизатор обеспечивает плавный подъем трубы до полного выхода ниппеля их муфты при отвинчивании.

Расчет крюка сводится к определению прочности рога крюка, пальца серьги, пружины, упорного подшипника.

Рисунок 106-Расчетная схема рога крюка

Суммарное напряжение от действия изгибающего момента и нормальной силы на крюк равно:

(139)

где Р – нормальна сила, Н;

F – площадь поперечного сечения, см²;

— радиус нейтрального слоя, см;

— расстояние нейтрального слоя до рассматриваемых волокон, см;

, (140)

где — радиус центра тяжести, см.

По теории кривых стержней наибольшее напряжение испытывает сечение, перпендикулярное линии действия внешней нагрузки. В нем действует изгиба-ющий момент:

(141)

(142)

Радиус кривизны нейтральной линии определяется по формуле:

(143)

Радиус кривизны центра тяжести сечения равен:

(144)

Расстояние нейтральной линии от центра тяжести сечения:

(145)

Расстояние от нейтральной линии до наиболее удаленных растянутых во-локон:

(146)

Расстояние от нейтральной линии до наиболее удаленных сжатых волокон:

(147)

Изгибающий момент:

(148)

Напряжение в растянутых волокнах от действия изгибающего момента:

(149)

Напряжение в растянутых волокнах от действия растягивающей силы:

(150)

Суммарное напряжение от действия растягивающей силы

(160)

Напряжение в сжатых волокнах

(161)

Суммарное напряжение в сжатых волокнах

(162)

Материал рога крюка – 12хН2.

Рисунок 107-Расчетная схема пальца рога крюка

Палец рога крюка рассчитывают как балку на двух опорах со сплошной нагрузкой на пролете «в».

(163)

(164)

, (для круга)(165)

где — максимальной изгибающий момент, Н см;

W – момент сопротивления, см³;

Р – сила действующая в пролете «в», Н;

— длина пролета, см;

q – рассмотренная нагрузка, Н;

d – диаметр пальца, см.

Напряжение смятия:

(166)

где f – площадь сечения пальца, см².

Ствол крюка рассчитывают по сечениям проушины:

(167)

Корпус рассчитывают на растяжение силой Р:

(168)

где F – кольцевая площадь сечения корпуса, см².

Расчет серьги ведут как балки с защемленными концами и приложенной к середине сосредоточенной нагрузкой

(169)

где – изгибающий момент, Н см;

— момент сопротивления сечения «в», см³.

Рисунок 108- Сечение корпуса крюка

(170)

где Р – сила, действующая в сечении «в», Н;

— расстояние между проушинами, см.

, (171)

где b – ширина серьги в сечении, см;

h – высота сечения, см.

Напряжение в сечении проволоки при нагрузке :

(172)

где — средний диаметр пружины, см;

n – число витков пружины;

d – диаметр проволоки, см.

Прогиб одного витка при нагрузке Q равен:

, (173)

где G – модуль сдвига ()

Рисунок 109- Серьга

Рисунок 110-Пружина

Прогиб всей пружины:

(174)

ТАЛЕВЫЕ БЛОКИ

Предназначены для подъема груза и вместе с кронблоком является единой полиспасной системой.

Состоит из шкивов 1 (см. рисунок 111), посаженных на вал 2 с помощью подшипников качения (роликовых) 3, обеспечивающих надежность и долговечность работы.

Смазка к подшипниками подводится через продольные сверления в вале. Шкивы собираются на одном валу и укрепляются крышками.

При конструировании талевых блоков следует руководствоваться следую-щими требованиями: а)талевый блок должен иметь обтекаемую форму во избе-жания задевания о выступающие части вышки; б) центр тяжести талевого блока должен располагаться ниже канатных шкивов для обеспечения устойчивости в процессе работы; в) в верхней части должно быть устройство для крепления мер-твого конца каната; г) канат должен быть предохранен от соскакивания; д) детали и узлы должны быть унифицированы и взаимозаменяемыми; е) боковые повер-хности желоба должны быть разведены под углом 45 для свободного перемеще-ния каната (при изгибе канат расширяется); ж) подшипники шкивов должны быс-тро и надежно смазываться.

Техническая характеристика талевых блоков приведена в таблице 34.

Оснастка талевой системы прямо влияет на её грузоподъемность и произ-водится в зависимости от рода выполняемых работ (рисунок 112).

1-шкив; 2-вал; 3-подшипник

Рисунок 111-Шкив талевого блока

1-одностороннее; 2-двустороннее; 3-трехстороннее; 4-четырехстороннее; 5-шестистороннее

Рисунок 112-Виды оснастки талевой системы

Таблица 34– Техническая характеристика талевых блоков

ТАЛЕВЫЕ КАНАТЫ

Применяют стальные канаты из проволоки мм с расчетным пределом прочности двойной свивки.

Диаметр канатов 11; 12,5; 14; 15,5; 18,5; 21,5; 25 мм.

Исходным условием при расчете канатов следует выбирать усилие в ходовом канате — , т.к. оно является максимальным при подъеме груза.

Разрывное усилие:

(175)

где n – запас прочности каната (n=4 5).

Диаметр шкива принимается равным 20 диаметрам каната.

Выбранный по разрывному усилию канат проверяется на суммарное напря-жение от растягивающего и изгибающего усилий по формуле Рело-Баха:

, (176)

где — число проволочек в канате;

— диаметр проволоки в канате, см.

,

где Е — модуль упругости (сталь Е=2,1 );

Д – диаметр шкива по дну канавки, см.

ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Элеватор ЭГ

Предназначен для работ при механизированном свинчи­вании и развинчивании труб, а также при работе с клино­вым захватом — слайдером. Элеватор (см. рисунок 113) состоит из литого корпуса, изготавливаемого из стали марки 40 ХНЛ, 15 ХНЗЛ или 20 ХНЗЛ, внутри которого имеется опорный бурт под муфту трубы, защелки, створки и за­щелки, закрепленных на осях, фиксатора с пружиной, шарнирного пальца и серьги.

Конструкция элеватора имеет тройную запорную систе­му. Пружина на оси створки при незагруженном элеваторе удерживает ее в верхнем положении. При этом выступ в нижней части створки выходит из паза корпуса элеватора.

1-корпус; 2,3-защелка; 4-серьга; 5-палец; 6-пружина; 7-фиксатор; 8-створка

Рисунок113 -Элеватор ЭГ

На внутренней поверхности створки имеется бурт, анало­гичный бурту на корпусе, а на боковой поверхности имеется шип под защелку. Защелка насажена на ось с пружиной для автоматического закрытия при введенной створке. Когда на элеваторе подвешена труба, ее муфта нажимает на бурт створки. Створка, опускаясь, ложится на опорные выступы корпуса элеватора. При этом шип створки захо­дит в паз опорного выступа, что исключает ее открытие под нагрузкой. Кроме этого, предусмотрены еще два вида запора, предохраняющие элеватор от открывания, — за щелка с пружиной, укрепленной на оси, и фиксатор. Освобождение защелки возможно в случае отвода рукоят­ки фиксатора.

Элеваторы рассчитаны на работу с насосно-компрессорными трубами с гладкими и высаженными наружу конца­ми, их техническая характеристика приводится в таблице 35.

Таблица 35 -Техническая характеристика элеваторов ЭГ

13.1.2. Элеваторы ЭХ5 и «Красное Сормово»

Двухштропные элеваторы состоят из корпуса с расточ­кой под трубу и боковыми проушинами под штропы. В верхней части корпуса имеется кольцевая выточка для затвора, представляющая собой разрезное кольцо под диа­метр трубы. Затвор свободно перемещается в кольцевой выточке (см. рисунок 114 и 115). На корпусе имеется горизон­тальная прорезь, через которую пропущена рукоятка для управления затвором. Для предотвращения открытия эле­ватор снабжен предохранителем, состоящим из стакана, штока с рукояткой и пружины, помещенной в стакан. Верх штока скошен под углом для автоматического запи­рания при закрытии затвора. Для предотвращения выпа­дения штропов отверстия в проушинах запираются шпиль­ками. Техническая характеристика элеваторов представ­лена в таблице 36.

Таблица 36 — Техническая характеристика элеваторов ЭХ5

1-корпус; 2-затвор; 3-винт М8; 4-предохранительный палец

Рисунок 114–Элеватор Халятяна ЭХ5

1-затвор; 2-палец; 3-корпус; 4-предохранительный палец; 5-ось; 6-пружина; 7-крючок; 8-замок; 9-рукоятка

Рисунок 115 -Элеватор «Красное Сормово»

Предназначен для захвата подвешивания насосных штанг при спуско-подъемных операциях в процессе ремонта не­фтяных и газовых скважин, расположенных в умеренных макроклиматических районах. Состоит (см. рис. 11) из корпуса, втулки и штропа. В корпусе и втулке имеется вырез для ввода штанги, который перекрывается поворо­том втулки. Для исключения возможности произвольного поворота втулки во время работы предусмотрена шарнир­ная рукоятка, которая в закрытом положении спускается в зев корпуса. На опорный выступ элеватора крепится сменный вкладыш, предохраняющий корпус элеватора от износа.

Конструкция элеватора предусматривает использование двух пар вкладышей: одну — для штанг диаметром 16; 19; 22 мм; вторую — для штанг диаметром 25 мм. Корпус элеватора имеет два шипа, на которые надеваются штроп, свободно поворачивающийся на них. Выпускается элева­тор двух типоразмеров с одинаковыми втулками, вклады­шами и крепежными винтами. Техническая характерис­тика элеваторов приведена в таблице 37.

Таблица 37-Техническая характеристика элеваторов ЭШН

ЛОВИЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Фрезер ФТК

Фрезер скважинный ФТК предназначен для ликвидации фрезерованием поврежденных участков (смятий, сло­мов) обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах. Данный фрезер — торцово-конический (комбинация тор­цовой и цилиндрической истирающе-режущих поверхнос­тей с конической режущей). Торцовая поверхность фрезе армирована композиционным твердосплавным матери­алом, цилиндрическая поверхность — твердым сплавом «релит», а коническая поверхность оснащена режущими зубьями, представляющими собой твердосплавные пластины, которые установлены в пазах (см. рисунок 116).

Рисунок 116–Фрезер ФТК

Для присоединения фрезера к колонне бурильных труб в верхней его части предусмотрена замковая резьба. Боко­вые промывочные отверстия расположены под углом к оси инструмента. Фрезеры изготавливаются с правыми или левыми присоединительными резьбами. Нормальный ре­жим работы фрезера определяется осевой нагрузкой не более 40—60 кН при частоте вращения 1 — 2 с-1. Техни­ческая характеристика фрезеров ФТК приведена в таблице 38.

Таблица 38-Техническая характеристика фрезеров

Фрезер ФК

Режуще-истирающий кольцевой фрезер ФК предназна­чен для фрезерования прихваченных бурильных и насосно-компрессорных труб по телу, а также насосных штанг в обсаженных скважинах.

На наружной поверхности цилиндрического корпуса фрезера равномерно расположены противозаклинивающие каналы. Нижний конец корпуса армирован композицион­ным твердосплавным материалом (см. рисунок 117). Фрезер соединяется с колонной бурильных труб при помощи при­емной трубы, изготовленной из соответствующей буриль­ной трубы с таким расчетом, чтобы ее внутренний диаметр был не меньше внутреннего диаметра фрезера.

1-корпус; 2-противозаклинивающие каналы3-композиционная твердосплавная насадка

Рисунок 117-Фрезер ФК

Нормальный режим работы фрезера определяется осе­вой нагрузкой не более 10 — 35 кН при частоте вращения ротора 0,83 — 1,5 с-1. По требованию заказчика фрезеры изготовляют с правыми и левыми присоединительными резьбами. Техническая характеристика фрезеров ФК при­ведена в таблице 39.

Таблица 39- Техническая характеристика фрезеров

13.2.3. Метчики универсальный МЭУ и специ­альный МЭС

Представляет собой ловильный инструмент врезного неосвобождающего типа и предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны труб, оканчивающейся вверху муфтой или высаженной частью трубы.

Захват происходит ввинчиванием во внутреннюю по­верхность тела аварийной трубы или муфты, при этом метчик универсальный МЭУ (см. рис. 118) врезают ввинчи­ванием в тело трубы, а метчик специальный МЭС (см. рис. 119) — ввинчиванием в резьбу муфты.

Корпус метчика выполнен в виде усеченного конца, верхний конец которого имеет внутреннюю замковую резьбу для свинчивания с ловильной колонной, а нижний — ловильную. Вдоль всего корпуса ловильной резьбы предус­мотрены канавки для выхода стружки при врезании в аварийный объект. Для улучшения условий врезания пе­редние грани продольных канавок метчика на режущей части выполнены под углом 3°. Резьба метчика подвергает­ся цементации с последующей закалкой и отпуском. Мет­чики изготавливаются с правыми и левыми резьбами. Техническая характеристика метчиков представлены в табл. 40 и табл. 41.

Таблица 40 -Техническая характеристика метчиков МЭУ

1 — присоединительная резьба; 2 — ловильная резьба.

Рисунок 118 –Метчик универсальный МЭУ

1-присоединительная резьба; 2-ловильная головка

Рисунок 119 -Метчика специальный МЭС

Таблица 41- Техническая характеристика метчиков МЭС

Труболовка ТВ

Труболовка ТВ — внутренняя неосвобождающаяся. Яв­ляется ловильным инструментом плашечного типа. Пред­назначена для захвата за внутреннюю поверхность насосно-компрессорных труб и извлечения их целиком или по частям из эксплуатационной колонны. Конструкция труболовок (см. рисунок 120)позволяет на устье скважины освобож­даться от захваченной трубы без проведения сварочных работ. Техническая характеристика приведена в таблица 42.

Таблица42—Техническая характеристикатруволовкиТВ

Труболовка ТНОС

Труболовка — наружная освобождающаяся со спираль­ным захватным устройством. Предназначена для захвата за наружную поверхность насосно-компрессорных и бу­рильных труб, извлечения их целиком или по частям из эксплуатационных скважин при аварийных ловильных работах.

Изготовляют труболовки с резьбами правого и левого направлений. Они могут извлекать колонны труб как це­ликом, так и отвинчивать их по частям. Механизм захва­та, расположенный в средней части корпуса труболовки (см. рис. 120), состоит из захватывающей спирали или цан­ги, штока и винта. Спираль или цанга плавно перемещает­ся по спиральной канавке конического сечения, которая выполнена на внутренней поверхности корпуса с помощью Т-образного штока и винта, служащего для перезарядки труболовки и подготовки ее для последующей ловли ава­рийного объекта.

Освобождение труболовки от захваченных труб приво­дится вращением колонны бурильных труб вместе с труболовкой. Для соединения с колонной бурильных труб к верхней части корпуса прикреплен переводник, а к ни­жней — воронка. Техническая характеристика труболовки приведена в табл. 43.

1 — стержень; 2. — плашкодержатель; 3 плашка; 4- наконечник.

Рисунок 120 -Труболовка ТВ

1-переводник; 2 — винт; 3 — корпус; 4 — шток; 5 — цанга; 6 — воронка.

Рисунок 121- ТруболовкаТНОС

Таблица 43 -Техническая характеристика труболовки ТНОС

Штанголовитель ШК

Предназначен для извлечения оставшейся в скважине колонны насосных штанг и устьевых штоков. Выпускают­ся штанголовители для захвата за тело, муфту, или голов­ку насосной штанги (исполнение 1) и для захвата за муфту или головку насосной штанги (исполнение П). Изготовля­ются они с резьбами правого направления, применяются с центрирующими приспособлениями (воронкой).

Штанголовитель (см. рисунок 122) состоит из переводника; нижнего и верхнего корпусов, соединенных резьбой; ни­жней и верхней пружин; направляющего винта; цанги; вилки; плашки и воронки. Плашки перемещаются внутри корпуса на перьях вилки. В стенке нижнего корпуса име­ются три сквозных паза для выхода перьев цанги и байонетный паз для перемещения направляющего винта.

1-переводник; 2-верхний корпус; 3-верхняя пружина; 4-вилка; 5-плашка; 6-нижний корпус; 7-нижнияя пружина; 8-цанга; 9-воронка

Рисунок 122– Штанголовитель ШК

. С внутренней стороны перьев цанги предусмотрены выступы для обхвата штанги за головку или муфту. Штанголови­тель спускается в лифтовые насосно-компрессорные трубы на колонне насосных штанг. Техническая характеристика штанголовителя приведена в таблице 44.

Таблица 44 -Техническая характеристика штанголовителя ШК

АГРЕГАТ ДЛЯ НАЗЕМНОГО РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ

Предназначен для аварийного и профилактического ремонта наземного нефтепромыслового оборудования, технологических установок и трубопроводов, а также для транспортирования отдельных узлов оборудования и арматуры.

Агрегат на шасси автомобиля КрАЗ-260-АНР-1М укомплектован грузоподъемным краном, отапливаемым кузовом со всеми удобствами для перевозки бригады из 7-8 человек. Имеет автономную энергетическую установку, электросварочный преобразователь, трансформатор, комплект баллонов, аппараты и инструмент для газопламенной обработки, комплекты специального и универсального инструмента для такелажных, монтажных, сборочно-разборочных и слесарных работ.

Для проведения монтажных , демонтажных и ремонтных работ агрегат снабжен универсальными съёмниками с диапазоном захвата 165-430мм, гидравлическим домкратом с приводом от насоса, ручным электрическим ударным гайковертом, электрическим молотком, электросверлильной машиной для сверления отверстий диаметром до 23 мм, опрессовочной установкой.

Гидравлическое испытание машин, механизмов и трубопроводов осуществляется опрессовкой установкой, состоящей из насоса ГН-500 и обвязки с предохранительным клапаном (Рmax= 50МПа, Q=0,24 л/с).

Основными потребителями электроэнергии установки является сварочный преобразователь, эл. двигатель привода насоса, ручной электроинструмент. Общая установочная мощность установки 20кВт, а сварочного преобразователя – 17 кВт.

Электропитание установки осуществляется от внешнего источника электрической энергии переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380/220 В или от генератора, установленного под кузовом, который приводится во вращение от вала отбора мощности автомобиля.

Техническая характеристика представлена в таблице 45.

Таблица 45-Техническая характеристика узлов агрегата АНД-1М

2АРОК предназначен для технического обслуживания и ремонта станков-качалок на нефтяных промыслах в процессе их эксплуатации и смонтирован на шасси автомобиля КамАЗ или Урал. С помощь агрегата проводится механизированная смазка всех узлов станка-качалки, помывка редуктора и смена масла, а также замена отдельных узлов и деталей, погрузка из на грузовую платформу и транспортировка на ремонтные базы. Кроме того, выполняются электро-, газосварочные, слесарные работы и покраска промысловых сооружений высотой до 7 м от поверхности земли.

Установленный на шасси автомобиля специальный кузов в передней части имеет трехместную кабину для ремонтной бригады, в средней- оборудование для сварки, резки и грузовую площадку. В задней чести находится гидрокран (грузоподъёмность 500 кг, высота подъема крюка 6,5м, вылет стрелы 3,6 м) и гидроподъемник люлечный (грузоподъемностью 250 кг, высота подъема пола люльки до 6 м, максимальный вылет стрелы 3,5 м).

Пульт управления подъемными механизмами смонтирован у заднего борта грузовой платформы.

В качестве источника эл. энергии на агрегате используется генератор трехфазного переменного тока (мощность 15 кВа, напряжение 400 В, который питается сварочный трансформатор, электродвигатели насосов маслосистемы и закреплен под полом грузовой платформы на основании кузова. Подача масла в цилиндры гидрокрана, гидроподъемника, выносных опор, съемника шкивов осуществляется шестеренчатым насосом при давлении 7,5 МПа.

Для механизированной смазки имеются емкости свежего и отработанного масла по 250 дм³ и промывочной жидкости – 60 дм³, которые заполняются свободным наливом или электроприводным шестеренчатым насосом Ш2-25 (напор – 2м, подача – 1,4 м³/ч, мощность – 1,5 кВт).

1-двигатель и коробка отбора мощности автомобиля; 2-карданный вал автомобиля; 3-редуктор; 4-коробка отбора мощности; 5-короткий карданный вал; 6-масляный насос; 7-генератор

Рисунок 123 -Кинематика привода генератора и насоса

Длина выносных шлангов для забора и выдачи свежего масла и промывочной жидкости – по 6 м, а жидкости подогреваются электронагревателями. Консистентная смазка находится в бункере вместимостью 14 кг и подается ручным шприцем с давлением на выходе до 22 МПа.

Оборудование для газовой резки и сварки включает кислородный и пропановый баллоны вместимостью по 40 и 50 л, а также горелки, резаки и шланги длиной по 10 м.

Масса установки 2АРОК 13420кг

3АРОК 13220 кг

Смонтирован на автомобиле КамАЗ и выполняет работы по заправке и смазке станков-качалок и их редукторов, а также другой техники. Он включается в себя: цистерны для чистого, отработанного масла и промывочной жидкости; систему сбора отработанного масла; систему для подогрева чистого масла; системы для выдачи и подогрева солидола; кабину управления спецоборудованием; электрооборудование и контрольно-измерительные приборы; комплект инструментов и принадлежностей.

Оборудование агрегата позволяет: заправлять свои емкости маслом, дизельным топливом из посторонних емкостей; транспортировать масло, дизельное топливо к объектам заправки; заправлять редукторы станков-качалок маслом; добавлять в зимнее время в редукторы дизельное топливо; забирать отработанное масло из редукторов в свои емкости; промывать картеры редукторов; перекачивать масло, дизельное топливо из одной емкости в другую, минуя свои емкости; нагревать масло в цистерне выхлопными газами автомобиля; перемешивать масло в цистерне; сохранять температуру нагретого масла; сливать чистое масло, дизельное топливо из цистерны с помощью своего насоса. Техническая характеристика агрегата представлена в таблице 46.

Таблица 46-Техническая характеристика маслозаправщика

Цистерна, разделенная на три секции, в нижней части имеет отверстия выдачи или слива находящейся в ней жидкости. Масло в цистерне нагревается выхлопными газами автомобиля, проходящими внутри цистерны по трубчатому подогревателю.

Система выдачи масла и промывочной жидкости состоит из шестеренчатого насоса, трубопроводов, кранов, магнитного фильтра, приемно-раздаточных рукавов и предназначена для наполнения цистерны чистым маслом или дизельным топливом и их выдачи. Для этой цели используются поворотный трубопровод с углом поворота на 360 , у которого для отклонения вверх от горизонтали на угол 17 имеются пневмацилиндр.

Система сбора отработанного масла состоит из ротационного компрессор-вакуум-насоса, воздушно-вакуумного бака, трубопроводов, кранов и предназначена для сбора отработанного масла из картера редуктора СК.

Шестеренчатый насос и компрессор приводятся в действие от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности, карданный вал и ременную передачу.Система выдачи и подогрева солидола состоит из пневматического солидолонагнетателя, к бункеру которого приварена стальная рубашка цилиндрической формы, установленная в кабине управления спецоборудованием, а также трубопроводов и кранов. Кабина управления монтируется за цистерной и содержит: воздушно-вакуумный бак, солидолонагнетатель, моновакууметр, краны, трубопроводы, огнетушитель. Техническая характеристик узлов маслозаправщика представлена в таблице 47.

Таблица 47 -Техническая характеристика насоса и компрессора

Агрегат предназначен для аварийного и планово-предупредительного ремонта нефтепромысловых водоводов систем поддержания пластового давления и технического водоснабжения в полевых условиях.

Агрегат (см. рисунок 125) представляется собой закрытый кузов-фургон, смонтированный на шасси автомобиля ГАЗ-66. Кузов-фургон цельнометаллический разделен перегородкой на два отсека: утепленный для обслуживающей бригады из трех человек и грузовой. В переднем утепленном отсеке установлен сварочный генератор ГСО-300-5 с регулятором оборотов, закры­тый верстаком с откидными дверками. На верхнем месте вер­стака установлены слесарные тиски и ящик с набором слесар­ного инструмента модели 2446. В кабине водителя размещен блок автоматики, а на головке блока двигателя — исполнительный механизм регулятора оборотов. Регулятор оборотов автоматически поддерживает номинальную частоту вращения двигателя автомобиля (1500 мин-¹) при изменении нагрузки на сварочный генератор.

1-шасси автомобиля ГАЗ-66; 2-переднее грузопдъемное устройство; 3-сварочный генератор; 4-насосный агрегат; 5-заднее грузоподъемное устройство

Рисунок 125 -Агрегат для ремонта водоводов 2АРВ

В грузовом заднем отсеке кузова расположена насосная установка НЦС-4 со шлангами (общая длина напорных рука­вов 20 м), а также подставка для баллонов газовой резки (ки­слородный и пропанобутановый).

Привод центробежного самовсасывающего насоса НЦС-4 осуществляется от двигателя внутреннего сгорания УД-25, установленного на общей раме с насосом. Для предотвращения кавитации при перекачке вязких жидкостей и срывов насоса при подсосе воздуха на нагнетательной линни установлена задвижка, регулирующая расход откачивающей жидкости. Вы­хлопные газы от двигателя выбрасываются через люк с левой стороны кузов.. Наибольшая подача насоса составляет 60 м3/ч, давление — 0,28 МПа, высота всасывания — 7 м. Агрегат оснащен грузоподъемным устройством в виде стрелы, закрепляе­мой в транспортном положении с левой стороны кузова. В ра­бочем состоянии стрелу устанавливают на переднем буфере автомобиля. Подъем и опускание стрелы проводят рычажной лебедкой ЛР-1,5. На конке стрелы устанавливают ручную шестеренчатую таль грузоподъемностью 500 кг. Максимальный вылет стрелы равен 5 м и высота подъема груза составляет 3,7 м.

Лебедку ЛС-1,5 размещают в средней части грузового от­сека, который закрывается откидным металлическим бортом и специальным брезентовым тентом.

Сварочный генератор получает привод от цепного редуктора посредством упругой муфты, Цепной редуктор приводится в действие от коробки отбора мощности, установленной на раздаточной коробке автомобиля, через зубчатую пару. Управление коробкой отбора мощности осуществляется рычагомуправления с места водителя.

Аварийное отключение двигателя автомобиля выполняется блоком автоматики, установленный в кабине автомобиля. Дляпроведения ремонтных работ в ночное время агрегат оборудован переносной фарой, позволяющей выполнять работы в ра­диусе 20 м от машины.

Габаритные размеры агрегата 5770х2500х3200 мм. Масса агрегата равна 5850 кг.

Процессы промывки скважин распространенная операция, связанная с ремонтом скважины по очистке отложившегося на её стенках парафина, смол, солей железа, гипса, по извлечению из скважин механических взвесей песка, цемента и т.д.

Промывка заключается в подаче в скважину агентов – воды, нефти, кислот, растворителей и выполняются специальными промывочными агрегаты.

На базе трактора: УН1Т-100х200, УН1Т-100х250.

Оборудование установок, монтируемое на тракторе Т-130, состоит из насоса, коробки отбора мощности, коробки передач, ценного редуктора, манифольда, вспомогательного трубопровода, системы управления, обогрева и продувки.

Насос – трехплунжерный горизонтальный одинарного действия. Привод насоса от тягового двигателя через коробку отбора мощности, карданный вал, четырехскоростную коробку передач и цепной редуктор.

Манифольд включает приемный и нагнетательный трубопроводы. Приемный рукав выполняют из прорезиненной ткани и он оборудуется фильтром и пробковый краном. Нагнетательный комплектуется пробковым краном высокого давления, предохранительным клапаном многократного действия, разделителем и манометром.

Обогрев и продувка гидравлической части насоса и нагнетательного манифольда – выхлопными газами тягового двигателя трактора. Техническая характеристика агрегатов представлена в таблице 48.

Таблица 48-Техническая характеристика агрегатов представлена в таблице

На базе автомобиля ЗИЛ: УН1-100х200А и Б ( с баком 3м³) (Азинмаш -35).

Установка состоит из насоса, коробки отбора мощности, карданного вала, манифольда и вспомогательного трубопровода.

Насос трехплунжерный горизонтальный одностороннего действия, привод – от тягового двигателя автомобиля через односкоростную коробку отбора мощности и карданный вал.

Приемная линия манифольда представляет собой рукав с фильтром на конце, а на негнетательной линии манифольда предусмотрены пробковые краны высокого давления, предохранительный клапан и манометр. Техническая характеристика агрегатов представлена в таблице 49.

Таблица 49-Техническая характеристика агрегатов УН1-100х200

Насосы 9МГр и Гр предназначены для нагнетания промывочной жидкости при освоении и ремонте скважин. По конструкции – поршневые двухцилиндровые двойного действия.

Таблица 50-Техническая характеристика насосов

Штанговоз АПШ предназначен механизировать процесс перевозки штанг при сохранении их качества. Он состоит из трехосного тягача ЗИЛ-131, гидравлического крана и специального полуприцепа (см. рисунок 126).

1-тягач; 2-гидравлический кран; 3-полуприцеп; 4-пульт управления

Рисунок 126–Схема агрегата 3АПШ

Полуприцеп (одноосный, безбортовой) состоит из платформы с четырьмя шинами, стояночного тормоза, пневмо- и электрооборудования. Платформы (сварная) имеет раму, предохранительный щит, пол и стойки.

Полуприцеп имеет опорные устройства, которые служат его передней опорой в момент отсоединения от тягача, выполненные в виде двух винтовых домкратов. Подъем опор в транспортное положение проводится с помощью ручной лебедки.

Тормозная система полуприцепа работает от пневмосистемы тягача и имеет стояночный тормоз.

Гидрокран монтируется в передней части полуприцепа, а маслобак и распределители – на предохранительном щите.

В транспортном положении стрела крана устанавливается вдоль полуприцепа. Насос гидросистемы приводится в действие от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности. Гидроприводы маслосистемы крана на участке от предохранительного щита до крана проложены под полом полуприцепа.

Таблица 51 -Характеристика перевозимых штанг с муфтами

Таблица 52 -Техническая характеристика агрегата АПШ

Агрегат АТЭ-6 (см. рисунок 127) предназначен для механизированной погрузки, разгрузки и перевозки оборудования УЭЦН. Смонтирован на шасси автомобиля КрАЗ и включает в себя: платформу для укладки и крепления оборудования, пульт управления, лебедку и гидравлический кран.

1-гидравлический кран; 2-платформа; 3-пуль управления; 4-лебедка

Рисунок 127-Схема агрегата АТЭ-6

Гидрокран предназначен для погрузки и разгрузки погружного агрегата УЭЦН. Лебедка, расположенная сзади кабины, предназначена для погрузки барабана с кабелем путем накатывания его по откидным трапам на качающуюся раму.

Откидные трапы приводятся в действие наклоном гидроцилиндров двойного действия, которые используются в качестве выносных опор гидрокрана. Масло в гидросистеме поступает от шестеренчатого насоса НШ-32, сблокированного с коробкой отбора мощности, установленной на фланце коробки перемены передач автомобиля.

Управление гидрокраном проводится с узла, установленного у основании крана, посредством рукояток трехзолотникового гидрораскренителя.

Управление гидроцилиндрами осуществляется рукояткой двухзолотникового гидрораскренителя из кабины водителя.

Таблица 53 -Техническая характеристика агрегата АТЭ-6

При сборе высокопарафинистых, вязких нефтей, а также нефтей, имеющих высокую температуру застывания с целью обеспечения текучести нефти, необходимо подогревать продукцию скважин от устья скважины до центрального пункта сбора и подготовки нефти и газа. Для подогрева продукции скважин в выкидных линиях применяют устьевые, путевые и трубопроводные нагреватели.

Печь блочная с водяным теплоносителем ПП-1,6 предназначена для подогрева высоковязких нефтей и нефтяных эмульсий с целью снижения давления в нефтесборных трубопроводах, а также при деэмульсации нефти. Кроме того, допускается применение печей для подогрева нефтяных эмульсий, содержащих сероводород и высокоминерализованную пластовую воду.

Печь представляет собой цилиндрический горизонтальный сосуд с плоскими днищами, смонтированный на рамном основании сварной конструкции.

1-патрубок подвода нефти; 2-патрубок отвода нефти; 3-её транспортное положении; 4-расширительный бачок; 5-лестница; 6-рама; 7-змеевик; 8-дымовая труба; 9-горизонтальный сосуд; 10-продувочная свеча; 11-указатель уровня; 12-газовая инжекционная горелка; 13-П-образная жаровая труба; 14, 15- патрубок подвода и отвода воды; 16-газовый коллектор; 17-ртутный термометр

Рисунок 128 -Блочная автоматизированная печь ПП-1,6

Змеевик и топочное устройство погружены в теплоноситель, в качестве которого используется вода или водный раствор диэтиленгликоля. Газовоздушная смесь, сгорая в жаровой трубе, выделяет теплоту, которая через стенку передается теплоносителю.

Печь оснащается приборами контроля и автоматического регулирования: технические термометры, электроконтактными термометрами и манометрами, указателем уровня, регуляторами температуры и давления, системой автоматики (сигнализатор погасания пламени и блок автоматики безопасности), электроимпульсный запальник, отключающий клапан.

Комплекс приборов обеспечивает:

-автоматическое регулирование температуры теплоносителя в сосуде, давления топливного газа перед горелкой и запальником;

-технологический контроль за температурой, давлением, уровнем;

-сигнализацию в операторный пункт о недопустимом повышении температуры в сосуде подогревателя.

Кроме того, позволяет автоматически прекращать подвод газа к горелкам при погасании пламени запальника и горелки, повышении и понижении давлении газа, повышении давления в змеевике, увеличении температуры теплоносителя.

Все приборы размещаются непосредственно на печи, исполнение – взрывозащищенное, а блока автоматики безопасности – нормальное (монтируется в операторном помещении). Приборы на газовом коллекторе защищены кожухом.

Таблица 54 -Техническая характеристика ПП-1,6

№ п/п	Параметры	Значение
	Тепловая производительность, МДж/ч
	Пропускная способность по нефти (при t=25 и обводненности сырья до 30%), м/сут
	Максимальное рабочее давление жидкости в змеевике, МПа	до 6,4
	Рабочее давлении газа, МПа	0,07…0,18
	Расход топливного газа (при теп.сгор. 50,24 МДж/м3), м3/ч
	Вместимость емкости, м3
	Число горелок
	Температура уходящих дымовых газов,
	КПД топки, %
	Масса, кг

Предназначена для воздействия на призабойную зону скважины при значительной толщине пласта и низких пластовых давлениях. Сущность этого вида обработок заключается в том, что в качестве рабочего агента используется воздушно-кислотный раствор с добавлением ПАВ в виде пены.

Пенокислотные обработки имеют следующие преимущества перед обычной обработкой:

-кислотная пена значительно медленнее растворяет карбонатный материал, чем обычная кислота; это способствует более глубокому проникновению активной кислоты в пласт, что приводит к увеличению проницаемости удаленных от скважин зон пласта и их приобщению к дренированию;

— кислотная пена обладает меньшей плотностью (400…800 кг/м³) и повышенной вязкостью, чем обычная кислота; это позволяет увеличить охват воздействия всей продуктивной толщины пласта;

— содержание в пене ПАВ снижает поверхностное натяжение кислоты на границе с нефтью, а сжатый воздух, находящийся в пене, расширяется во много раз при понижении давления после обработки.

Технологическая схема метода предполагает применение следующего оборудования:

1-устье обрабатываемой скважины; 2-аэратор; 3-кислотовоз; 4-обратный клапан; 5-компрессор

Рисунок 129 -Технологическая схема размещения оборудования при обработке скважины аэрированной кислотой

1-гайка; 2-переводник; 3-корпус; 4-перфорированная труба; 5-центраторы; 6-фланец с прокладкой; 7-трубы для кислотного раствора

Рисунок 130–Схема аэратора

Чтобы получить пену, к раствору кислоты добавляют 0,1…0,5% ПАВ от объема раствора при средней степени аэрации, т.е. объема воздуха 15…25м³ на 1 м³ кислотного раствора. В качестве ПАВ применяют сульфанол, катапин, дисолван и т.д. Среднее давление закачки смеси 8 МПа.

Агрегат АДПМ для депарафинизации скважин горячей нефтью предназначен для нагрева и нагнетания нефти в скважину с целью удаления со стенок труб отложений парафина. Агрегат можно использовать также для депарафинизации трапов, мерников, манифольдов и др. (см. рисунок 132).

1-нагнетательный насос; 2-система КИП и А; 3-силовая передача; 4-нагреватель; 5-воздховод; 6-шасси автомобиля КрАЗ-255Б1А; 7-технологические трубопроводы; 8-топливная система; 9-вспомогательные трубопроводы

Рисунок132 – Агрегат для деперафинизации скважин 1АДП-4-150

Агрегат смонтирован на шасси автомобиля высокой проходимости КрАЗ-255Б1А. Привод всхе механизмов агрегата осуществляется от тягового двигателя автомобиля. Агрегатом управляют из кабины водителя. В качестве нагреваемой среды используют сырую нефть. Ресурс работы агрегата по запасу нефти равен 4ч. Агрегат обслуживают два человека.

Весть агрегат состоит из нескольких узлов и систем: нагревателя змеевикого типа, нагнетательного насоса, силовой передачи, вспомогательного оборудования, трубопроводов, контрольно-измерительных приборов и системы автоматики.

Нагреватель представляет собой змеевик высокого давления, состоящий из конвекционной и радиационной частей и заключенный в двухстенный кожух. В нижней части нагревателя выложена топка, в которую через специальный люк введена форсунка. Здесь же смонтировано запальное устройство и сделан ввод для подачи инертного газа.

Принцип работы агрегата заключается в следующем. Нефть из емкости всасывается насосом и прокачивается через змеевики нагревателя. При своем движении по змеевикам нефть нагревается до определенной температуры и далее через напорный трубопровод нагнетается в скважину.

Перед вводом в эксплуатацию агрегата необходимо проверить комплектность и сохранность контрольно-измерительных приборов и регулирующей аппаратуры, провести расконсервацию оборудования агрегата, провести обкатку двигателя в соответствии с инструкцией по эксплуатации автомобиля.

Во время работы агрегата оператор должен поддерживать оптимальный режим его работы на данной передаче, контролируя нормальное функционирование систем агрегата по приборам и внешним осмотрам. Температура нагрева нефти на должна превышать 150 давление, развиваемое агрегатом, — максимальное значение для данного режима работы.

Таблица 55– Техническая характеристика агрегатов

№ п/п	Параметр	Агрегат
	Тип	1АДП-4-150	АДПМ-12-150У1	2АДПМ-12/150-У1
	Нагреваемая среда	Нефть сырая
	Подача по нефти, м3/г	8,2; 14,5
	Температура подогрева нефти, безводной обводненной до 30%	110-150
	Максимальное давление, развиваемое в рабочем режиме, МПа
	Топливо, используемое при работе агрегата	Дизельное автотракторное ГОСТ 305-82
	Наибольшая вместимость бака для топлива, м3	0,3	0,6	0,6
	Наибольшая расход топлива, кг/ч
	Время выхода агрегата на режим, мин
	Монтажная база	КрАЗ-2551А
	Привод всех механизмов агрегата	От тягового двигателя автомобиля
	Передача коробки скоростей автомобиля	II	IV	III
Комплектующие оборудование
	Нагнетательный трехплунжерный насос	2НП-160	ПТ-2-4/250-Д2	НП-100
	Топливный насос	ШФ0,4-25Б	ШФ0,4-25Б	ШФ0,4-25Б
	Вентилятор	Ц-10-28-№ 4
	Габаритные размеры агрегата, мм, не более длина ширина высота
	Масса, кг

КАБЕЛЕНАМАТЫВАТЕЛЬ

Предназначен (рис. 133) для намотки и размотки кабеля при спуско-подъемных операциях скважин ЭЦН и транспортировки кабеля. Кабелянаматыватель включает в себя сани 1, электродвигатель 2, с редуктором 3, приводной шкив барабана 4, кабелеукладчик 5 с приводной цепной передачей 6, станция управления 7, съёмный кабельный барабан 8, направляющие 9.

Барабан с кабелем доставляются на скважину на агрегате АТЭ-6. Здесь он выгружается и наматывается на сани 1 по направляющим 9. Приводной шкив 4 соединяют с валом барабана и одевают на него шкив. Конец кабеля пропускают через отверстие водила, а на звёздочку водила 5 одевают цепь 6.

1-сани; 2-электродвигатль; 3-редуктор; 4-приводной шкив; 5-кабелеукладчик; 6-цепная передача; 7-станция управления; 8-кабельный барабан; 9-направляющие

Рисунок 133-Кабелянаматыватель типа «УНРКТ-1м»

Управление работой установки с устья скважины производится оператором или автоматом в зависимости от натяжения кабеля. Техническая характеристика кабелянаматывателя представлена в таблице 56.

Таблица 56 -Техническая характеристика кабелянаматывателя

Коррозия – это самопроизвольное окисление металлов, уменьшающие прочность изделия. Различают химическую и электрохимическую коррозии.

Химическая – реакция металла с окружающей средой- окисление металла кислородом или другим газом.

Электрохимическая – окисление металла в электропроводных средах.

Коррозия, наблюдаемая в нефтепромысловом оборудовании обычно разделяется на 4 основных типа.

1. Электрохимическая;

2. Коррозия под действием кислорода в пленке влаги – возникает на поверхности металла.

3. Сернистая коррозия – наблюдается в скважинах, продукция которых содержит небольшое количество сероводорода.

4. Бессернистая коррозия – возникает в результате присутствия двуокиси углерода и жирных кислот, причем кислород или сероводород отсутствует.

Для общего представления рассмотрим механизм коррозии железа. На образцах, которые находились во влажном воздухе лишь непродолжительное время, образуется поверхностная пленка окисла толщиной около 0,46 см. Обычно пленка окисла в определенных местах имеет трещины или поры, через которые проникает кислород, захватывающий электроны. Эти участки играют роль катодов. Следует отметить, что практически во всех случаях в присутствии воды наблюдается электрохимический механизм коррозии (см. рисунок 134).

1-неизолированный металл с обильным притоком кислорода; 2-пленка влаги; 3-пленка окислы; 4-металл

Рисунок 134-Электрохимический механизм коррозии

Коррозия появляется на тех участках поверхности металла, где больше всего ограничен доступ кислорода. Эти участки являются анодами. При встрече движущихся на встречу ионов и происходит выпадание осадка, состоящего из смеси гидроокислов заокислого и окислого железа. Затем эти гидроокислы под воздействием двуокиси углерода атмосферы превращаются в гидрокарбонаты. Эта смесь представляет собой новый очаг коррозии, которая проникает все глубже и глубже.

Условием, предотвращающем коррозию, является создание надежной изоляции металла от воздействия агента или кислорода. Для этих целей существуют следующие способы: 1. окрашивание поверхности; 2. гуммирование; 3.футерование; 4. применение ингибиторов коррозии.

Условием, предотвращающим коррозию, является создание надёжной изоляции металла от воздействия агента или кислорода, предотвращающей его разрушение.

Для этих целей существует ряд способов. Наибольшее распространение получили: а) окрашивание поверхности; б) гуммирование; в) футерование.

Окрашивание заключается в нанесении различных устойчивых к воздействию среды материалов на защищаемый металл.

Процесс включает в себя следующие операции: а) подготовка поверхности металла для нанесения покрытия; б) подготовка материала; в) нанесение покрытия.

Подготовка поверхности заключается в удалении ржавчины, масляных пятен, следов старой краски. Это обеспечит лучшую адгезию (сцепление) краски с металлом.

Производится пескоструиванием, очисткой поверхности наждаком, растворителями.

Пескоструйный способ (см. рисунок 135) очистки поверхности состоит в создании песчано–воздушной смеси и подаче её на очищаемую поверхность под давлением. Обладая абразивным воздействием, песок хорошо и быстро очищает поверхность.

Установка для пескоструйной очистки (см. рисунок 135) включает в себя резервуар с песком 1, где в смесителе 6 образуется песчано – воздушная смесь. Последняя по резиновым шлангам через распределительное сопло 6 подаётся на очищаемую поверхность.

1-резервуар; 2-маслоотделитель; 3-шланги; 4-сопло; 5-компрессор; 6-расылительное сопло

Рисунок 135-Схема пескоструйной установки

Песчаная пыль, образуемая при этом, вредна для здоровья, поэтому необходимо обеспечить надёжную вентиляцию или применять гидропескоструйную обработку. При этом вместе с воздухом по шлангу подаётся вода.

На трубопроводы перед нанесением наружной изоляции наносится грунтовка – праймер, изготовляемые из битума, растворённого в бензине в соотношении 1 : 2 по массе (битум БНИ-1У, бензин Б-70).

Металлические резервуары перед нанесением покрытия очищают металлическими щётками или наносят преобразователь ржавчины.

Внутреннюю поверхность трубопроводов промывают водой, затем прогоняют металлические ерши и щётки (см. рисунок 136). Перемещение последних производится сжатым воздухом. Если возникает необходимость, прогоняют моющий раствор (при покрытии трубопроводов, бывших в эксплуатации).

Рисунок 136-Устройство, применяемые при покрытии трубопроводов

Нанесение защитных красок производится кистями или краскопультами (пистолеты – распылители серии 045).

По устройству они просты (см. рисунок 137) и включают в себя головку 1, к которой подводится воздух 2 и краска 3, красконагнетательный бачок 4, где разводится краска и подаётся воздух.

1-головка; 2-воздух; 3-краска; 4-бачок

Рисунок 137-Оборудование для окраски

Воздух может подаваться из общей системы или от индивидуального компрессора И-22 или 0-39А на рабочее давление 0,30 – 0,35 МПа.

Воздух должен подаваться через маслоотделитель, представляющий собой камеру, заполненную влагопоглотителем (коксом) и подводящего или отводящего трубопровода.

Краскопультами можно наносить жидкие краски и лаки и в местах доступных для его доставки.

Наружное покрытие трубопроводов выполняют мастиками на основе нефтяных битумов с последующим нанесением обёрточных материалов – крафт – бумаги, нетканого стеклохолста. Битумные покрытия могут выполняться непосредственно на трассе строящегося трубопровода, но в условиях индивидуальных методов ведения работ, трубы заготавливаются в виде изолированных плетей на базе предприятия и доставляются для сварки. Покрытие производят специальные машины.

Нанесение покрытия на внутреннюю поверхность трубопроводов, уложенных в землю, производится по технологии БашНИПИнефти пробковым методом. После очистки трубопровода от окалины, ржавчины и его продувки, в заправочную камеру вставляют пробки, пространство между которыми заполняют эпоксидным компаундом. Создавая давление компрессором (до 0,6 МПа), добиваются перемещения пробок по трубам, в процессе которого компаунд размазывается по поверхности труб, оставляя на них плёнку. После нанесения плёнки в один слой, покрытие сушат, подавая в трубы воздух. Затем может быть нанесён второй слой покрытия.

Недостатками такого вида покрытия является отсутствие визуального способа контроля за качеством и то, что покрытие можно производить только при плюсовой температуре.

Покрытие резервуаров производят с помощью эпоксидных компаундов.

Сварное соединение является источником возникновения электрического потенциала вследствие разнородности металла тела трубы и электрода. Кроме того, часто по причинам организационным и технологическим шов оказывается недостаточно прочным. В настоящее время известны несколько способов укрепления швов.

Наложение на шов бандажа из эпоксидного компаунда (100 весовых частей эпоксидной смолы, 15 весовых частей полиэтиленполиамина). Бандаж накладывается в 5-6 слоёв и армируется технической марлей после каждого слоя. После полимеризации (5 – 6 часов) бандаж выдерживает давление до 20,0 МПа. Бандаж защищает шов снаружи и предотвращает утечку жидкости при образовании каверны в шве изнутри. Ширина бандажа по 250 – 300 мм от оси шва в обе стороны. Трубу перед наложением бандажа ведут с предварительным подогревом путём наложения на трубу и затем на бандаж специальных подогревателей (паровых).

Рисунок140-Схема наружного укрепления шва

Рисунок 141-Схема внутреннего укрепления шва

Применение центрирующих колец, вставляемых внутрь свариваемых труб, способствуют созданию соосности свариваемых труб, что положительно влияет на прочность шва и равномерность его наложения. Однако, кольца уменьшают сечение трубы. Ширина колец – 100 мм, толщина до 4 -5 мм. В целях возможности установки в трубу с отклонением по внутреннему диаметру кольца делают разрезными.

КАТОДНАЯ ЗАЩИТА

Основана на искусственном образовании электрической цепи «разрушаемый металл – электролит – защищаемый металл», в которой разрушаемый металл выбран как менее устойчивый к разрушению.

На защищаемом металле создают отрицательный потенциал с помощью источника тока 1 (см. рисунок 142) защищаемой коммуникации заглубляют аноды – заземлители направленные к защищаемому металлу. В этом случае наведённый искусственно электрический потенциал заставляет двигаться ионы металла в заданном направлении и избежать разрушения металла.

Рисунок 142-Схема катодной защиты трубопровода

Недостатком этого вида защиты является необходимость заземлителей на больших расстояниях и подвода напряжения (глубина залегания анодов 1400 мм, Æ40-50 мм, расстояние от трубопровода – 300 – 400 мм) и невозможность защиты внутренней поверхности трубопровода.

Протекторная защита – это катодная, но без источника тока (см. рисунок 143). Электрический потенциал создаётся между заземлителем – анодом и защищаемым металлом самопроизвольно вследствие применения в качестве анода легко разрушаемых металлов. Для повышения эффективности анод погружается в активатор – смесь солей.

Рисунок 143-Протекторная защита резервуара

Катодная защита обсадных колонн скважин заключается в установке анодных заземлителей 1 (см. рисунок 144) в специально пробуриваемой скважине глубиной 20 м и обсаживаемой колонной диаметром 100 – 200 мм (электроды – ферросилидовые) и соединение их кабелем 3 со станцией 2 и обсадными колоннами эксплуатационных скважин 4. Электроды поставляются длиной 1,4 м и диаметром 60 мм. Для расчётной глубины (до 50 м) их собирают в виде гирлянды. Мощность станции катодной защиты 840 Вт. Сопротивление заземлителя 0,9 Ом, удаление анода от обсадной колонны до 82 м.

1-анодный заземлитель; 2-станция; 3-кабель; 4-обсадные колонны

Рисунок 144-Схема катодной защиты обсадных колонн