Назначение, основные данные, требования и характеристика бурового насоса. Устройство и принцип действия установки, правила монтажа и эксплуатации. Расчет буровых насосов и их элементов. Определение запаса прочности гидравлической части установки.
Аннотация к работе
На буровых и нефтедобывающих предприятиях насосные установки являются одним из основных видов оборудования, надежная работа которого обеспечивает непрерывность технологического процесса. Насосное оборудование используют для перекачки жидкостей с разными физико-химическими свойствами (кислот, щелочей в широком диапазоне концентраций, органических продуктов, сжиженных газов и тому подобное) при различных температурах. Перекачиваемые жидкости характеризуются различной температурой и кристаллизацией, взрывоопасностью, токсичностью, склонностью к полимеризации и налипанию, содержанием растворимых газов и так далее.Буровые насосы предназначены для нагнетания в скважину промывочной жидкости с целью очистки забоя от выбуренной породы (шлака) и выноса ее на дневную поверхность; охлаждения и смазки долота; создания гидромониторного эффекта при бурении струйными долотами; приведения в действие забойных гидравлических двигателей. скорость промывочной жидкости на выходе из насоса должна быть равномерной для устранения инерционных нагрузок и пульсаций давления, вызывающих осложнения в бурении, дополнительные энергетические затраты и усталостные разрушения; насосы должны быть приспособлены для работы с абразивно-и маслосодержащими коррозионно-активными промывочными растворами различной плотности; На основе накопленного опыта, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также новейших достижений в насосостроении и смежных областях науки и техники буровые насосы непрерывно совершенствуются: повышаются их надежность и долговечность; снижается масса и сокращаются материальные и трудовые затраты на их изготовление, эксплуатацию и ремонт. Насос буровой двух поршневой УНБ-600, в дальнейшем насос, предназначен для подачи промывочной жидкости в скважину в процессе бурения скважин глубиной до 5000 метров.Клапан (рисунок 1) состоит из седла, тарели с направляющим штоком, уплотнения, элементов крепления и пружины. Однако практика эксплуатации показала, что клапан с уплотнением на седле менее долговечен, чем клапан с уплотнением на тарели. На рисунке 3, б изображен клапан с уплотняющим кольцом постоянной толщины и острой уплотняющей кромкой; этот клапан обладает небольшим ресурсом долговечности при высоких давлениях. Некоторые конструкции клапанов для работы при высоких давлениях показаны на рисунке 3, в и г: на рисунке 3, в - клапан с уплотняющим кольцом круглого сечения с двумя опорными поверхностями - на коническом пояске тарели и торцовой части нижней направляющей, а на рисунке 3, г - клапан с уплотняющим кольцом большой толщины; ромбовидная форма обеспечивает высокую долговечность. Рисунок 4-Клапаны с различными уплотнениями: а - с плоским диском, прижатым гайкой; б - свободно закрепленное уплотняющее кольцо с буртом; a - с кольцом круглого сечения; 1 - седло; 2 - тарель; 3 - уплотнениеВ соответствии с изложенным в предыдущей главе в буровом насосе можно выделить быстро изнашиваемые детали, такие как клапаны, поршни, штоки, цилиндровые втулки, которые уже при незначительном износе требуют замены на новую деталь. Остальные детали в той или иной степени подвергаются реставрации, требуют либо частичной замены, либо подвергаются ремонту или восстановлению. Это такие детали как валы, которые могут быть восстановлены путем наплавки, металлизации, напылением, хромированием, введением дополнительной детали, могут быть выправлены (валы, потерявшие прямолинейную форму) и так далее. Каждый выход из строя какой-либо детали требует к себе отдельного подхода, отдельного рассмотрения и только после этого вынесения решения о ее ремонтопригодности: о замене, ремонте или восстановлении данной детали. приспособления для на прессовки и рас прессовки поршней, предназначено для на прессовки поршней перед установкой поршня в насос с целью надежного крепления его на конусной части штока, а также для снятия изношенного уплотнений штока;На время перерыва монтажных - демонтажных работ запрещается оставлять в подвешенном состоянии узлы монтируемого оборудования. Запрещается применять грузоподъемные краны для подтаскивания тяжестей под стрелой, вытаскивать груз, зажатый между другими предметами, срывать примерзшие или углубленные в землю предметы. Манометр необходимо выбрать с такой шкалой, чтобы при наибольшем рабочем давлении стрелка его находилась в средней части шкалы. Контрольное срабатывание предохранительного клапана производится не реже, чем через 100 часов эксплуатации насоса (в это время входит время работы насоса и время простоя), а так же после каждой длительной остановки. На работающем насосе запрещается проводить какие - либо работы, за исключением работ, связанных с подтягиванием уплотнения штока, цилиндровой крышки, цилиндровой втулки и крышки клапана.Для обеспечения бесперебойной и безопасной работы буровых насосов в их обвязке должны быть предусмотрены следующие основные элементы: приемная линия для забора жидкости из приемных емкостей; компенсирующие устройства на приемной и нагнетательной линиях для сглаживания пульсации по