Дәріс 10. Іргелі және ағынды жөндеу үшін арналған агрегаттар

Агрегаттардың қызметі және олардың қызметі

Ағынды жөндеуге арналған агрегаттар ұңғылық жабдықтарды ауыстыру, оның іліну тереңдігін өзгерту, ұңғыны құм тығындарынан, тұздардан және шәйірдан тазарту үшін арналған.

Іргелі жөндеуге арналған агрегаттар герметизацияны немесе ұңғы оқпаның қалпына келтіру, жаңа горизонтты қолдануға көшу, қиын ішкі ұңғымалық апаттарды жою үшін және ұңғының фильтрлік бөлігін жөндеу үшін арналған. Осы жұмыстар кезінде цементтік көпірлер қою керек, жаңа оқпаңды бұрғылау және оқпанның бұзылу түрін аңықтау керек. Іргелі жөндеуге арналған агрегаттар ұңғыны жөндеген жаңа қабатты меңгеруге де қолданады. Меңгеру ұңғыдағы сұйықты тығыздығы аздау сұйыққа ауыстыру арқылы немесе газлифт әдісі арқылы жүргізілу мүмкін. Іргелі жөндеуге арналған агрегаттардың қуаты және жүккөтергішті ағынды жөндеуге арналған агрегаттарға қарағанда көбірек болады.

Агрегаттарды жобалау үшін қажетті бастапқы мәліметтер

1.Штангасы және сұйығы бар құбырларды штангалы сорап арқылы көтеру кезінде ұңғыларды қолдану:

P =G G (10.1)

бұл жердеG ,G – құбырдың және штанганың ауырлық күші; G - құбырда орналасқан сұйық қысымынан болатын вертикальды күш; L ,L - құбырдың және штанга тізбегінің ұзындықтары; L - ұңғыдағы сұйық бағанасының биіктігі; D ,d - құбырдың ішкі диаметрі және штанганың ішкі диаметрі; q ,q - 1 м құбырдың және штанганың ауырлық күші; - сұйықтың тығыздығы.

2. Газлифтті пайдалану кезінде апат болып қалған жағдайда, ішінде сұйығы бар құбырдың бірден екі қатарын көтеру керектігін ескеру керек.

3.Ұңғыларда ЭОТС қолданған кезде сұйықпен толтырылған құбырлардың, кабельдің, сораптың, қозғалтқыштың және де құбырлармен бірге көтерілетін басқа да жабдықтардың ауырлық күшін ескеру керек.

Егер жобалаушыға ілмектегі жүктеме берілсе, онда ол агрегаттың қолдану аймағын әр түрлі пайдалану жағдайларындағы көтерілетін тізбектердің шекті ұзындығы бойынша аңықтай алады.

Егер оған ұңғы тереңдігі берілсе, онда ол ілмектегі максималды жүктемені пайдаланудың әр түрлі жағдайларын ескере отыр анықтайды. Табылған жүктеме бойынша МЕСТ бойынша берілген ең жақын үлкен жүктеме табылады, агрегатты жобалау осы жүктеме арқылы жүреді.

Конструктор аргегат жабдықтарына қажетті қуатты анықтайды. Бұл оған агрегат механизмінің жетектеушісіне транспортты базаның қозғалтқышын қолдану мүмкіндігін бағалауға мүмкіндік береді.

Лебедка жетектеушісі үшін қуат

N (10.2)

Бұл жерде – ілмектегі ең үлкен немесе ең кіші жүктеме; - сәйкесінше ілмектің ең үлкен немесе ең кіші көтерілу жылдамдығы; k - шарттан тыс жүктеудің коэффициенті, әдетте ол 1,25 деп алынады; - трансмиссияның, лебедканың және тәл жүйесінің жалпы п.ә.к.-і, алдын-ала 0,65-0,7 маңында алынады.

Сорап жетектеушісінің қуатын анықтауға арналған нұсқаулар 6 Бөлімде берілген.

Ротор жетектеушісінің қуаты берілген айналдырушы момент М_р және ротор столының айналу жиілігі n_p бойынша немесе бұрғылау режимінің көрсеткіштері бойынша анықталады.

Берілген М_р және n_p болған кезде

(10.3)

Бұрғылау режимі бойынша есептегенде бұрғылау тізбегінің бос жүрісіне жұмсалатын айналдырушы моменттерді, қашаудағы үйкелісті, қабаттың бұзылуын анықтайды.

Кей кездерде ротордың өз қозғалтқышы болады.

Агрегаттардың транспортты базасын таңдау

Транспортты базаны таңдау көтергіш қондырғыны жобалаудың түйіндік сұрақтарына жатады. Бұл сұрақ дұрыс шешілсе бір базада барлық жабдықтардың орналасу мүмкіндігі пайда болады, оған қызмет ету ыңғайлылығы үлкейді, қондырғының мобильдігіне қойылатын талаптар орындалады, оның экономикалық және эстетикалық көрсеткіштері жоғары болады.

Жобаланатын қондырғының сүлбесін өңдеу және оның кинематикалық есебі

Жабдықтарды жетектеу үшін агрегатта автомашинаның тартушы қозғалтқышы қолданады. Агрегатта трансмиссия 2, екі барабанды лебедка 5, тәл жүйесі бар телескопиялық мұнара 4, компрессор 1, мұнара көтерудің гидроцилиндрлері 3, мұнара 6, басқару жүйесі 7 , гидрожүйе (суретте көрсетілмеген) бар. Одан басқа агрегат құрамында ротор 8 және жуушы сорап (суретте көрсетілмеген) болады.

С урет 10.1. Агрегат А-50У:

а- агрегаттың жалпы түрі: 1- компрессор; 2-трансмисся; 3-мачта көтерудің гидроцилиндрлері; 4-тәл жабдықтауы; 5-екі барабанды лебедка; 6-телескопиялық мұнара; 7-басқару жүйесі; 8- гидрожетектеулі ротор; б –агрегаттың кинематикалық сүлбесі: I-қуатты алу қорабының білігі; II, IV,VI- карданды білік; III-конустық редуктордың білігі; V- жұлдызшасы бар білік; VII – лебедканың трансмиссионды білігі;VIII- барабанды білік; IX- ротордың механикалық жетектеушісіне беріліс білігі; 1- қуатты алу қорабы; 2, 3 – қуатты алу қорабының тісті дөңгелектері; 4,5 – конустық редуктордың тісті дөңгелектері; 6- жуушы сорап; 7-лебедканың көтеруші барабаны; 8-лебедка; 9-ротор; 10-конустық редуктор; 11-компрессор; 12-автомашинаның таратушы қорабы; 13,14 –таратушы қораптың тісті дөңгелектері.

Бұл агрегат ілемегінің жылдамдығы 0,181-ден 1,2 м/с-қа дейін өзгереді. Төрт жылдамдық таңдалған. Ілмектің жылдамдығы v_іл арқанның барабанға оралу жылдамдығына тәуелді.

v (10.4)

бұл жерде z – тәл жүйесінің жұмысшы тиектерінің саны.

Арқанның оралу жылдамдығы келтірілген шекті өлшемдер арқылы тексеріледі.

Барабан бочкасының айналу жиілігі

(10.5)

бұл жердеD – барабан бочкасына оралу қатарларының орташа саны кезінде барабан диаметрі,

(10.6)

Трансмиссия түіндерінің беріліс сандарын бочка лебедкасынан таратушы қорапқа қарай белгілейміз: і_VII, і_IV, і_III (сурет 10.1).

Қуатты алу жылдамдық қорабында I және II жылдамдықты қосқанда болады. Таратушы қораптан қуатты алу қорапқа берілістің берілуі дәл осылай екі жылдамдық арқылы іске асады. Сонымен білік II-де (n_II) төрт жылдамдық болады, осыны біліп біз бүкіл трансимиссияның беріліс саның анықтай аламыз:

(10.7)

Лебедканы жобалау және есептеу

Таңдалған көтергіш қондырғының қайсыбір түйінін жобалау алдында өңделген кинематикалық сүлбеге сәйкес таңдалған аналогтардың конструкцияларының және сүлбелерінің анализі жүргізілуі керек. Анализдің басты мақсаты технологиялық және пайдалану көрсеткіштерін бағалау, олар қарастырылып отырған түйіннің конструкциясына критерий болып табылады.

Технологиялық көрсеткіштерге, мысалығі түйіндегі бөлшектердің жалпы саны жатады.

Барабан бочкасының диаметрін 16-20 мм шамасында алған жөн. Одан кіші диаметрлер арқанның жұмыс істеу уақытын қысқартады, ал одан көп диаметрлер лебедка массасының көбеюіне және транспорттық базаның шамадан тыс жүктелуіне әкеледі. Бочкада оралған арқаны бар барабанның диаметрі (10.6) формуласы бойынша аңықталады. Барабан бочкасының ұзындығы конструктивті беріледі.

l₀ және d_K анықталған соң оралу қатарындағы айналулар (виток) санын анықтауға болады.

(10.8)

бұл жерде – арқанның дұрыс оралмауынан z₁-ден азайту айналулар саны.

Осыдан кейін борттар биіктігі бойынша арқанның барабанға оралу қабаттарының саны және барабанның канат шығынды L_б анықталады.

Барабанға оралатын арқанның нақты ұзындығы:

L (10.9)

бұл жерде – ілмектің көтерілу биіктігі, м:

h (10.10)

-көтерілетін құбырдың ұзындығы; - тәл жүйесі жабдықталудағы жұмысшы тиектерінің саны; -ілмектің төменгі жағдайында барабаннан оралмайтын арқан ұзындығы.

Барабан бочкасының ішкі және сыртқы ( ) бөлігіндегі арқанмен тартылу нәтижесінде пайда болатын айналу жүктемелері

(10.11)

(10.12)

бұл жердегі R ,R – барабанның ішкі және сыртқы бөлігінің радиустары; - арқанның басты тиегінің созылуынан болатын барабанға әсер етуші меншікті жүктеме.

p=P (10.13)

бұл жерде Р_қ– арқанның басты тиегінің созылуы; λ - оралудың санына байланысты арқандағы қысымның азаюын ескеретін коэффициент; t - оралу жүрісі.

(10.14)

бұл жерде – арқан және барабан бочкасы материалының серпімділк модулі; -арқан сымының және барабан бочкасының қима ауданы.

Арқанның серпімділік модулі .

Барабанның ішкі бетінде радиальды жүктемелер нөлге тең.

Созылудың остік жүктемелері арқанның ребордтарға әсер етуінен пайда болады.

(10.15)

бұл жерде f – майланған арқан үшін үйкеліс коэффициенті, ол шамамен 0,1-ге тең; z₂- арқанның оралған қатарларының саны.

Эквивалентті жүктемені және мәндерін ескере отырып беріктіктің энергетикалық теориясы бойыша анықтаймыз.

Барабан бочкасының иілу жүктемесін арқан тиегінің ең қолайсыз жағдайы кезінде аңықтайды.

Бочкаға берілетін бұрушы момент М

Энергетикалық теория бойынша сығылу, созылу, иілу және бұрушы жүктемелерінің әсері кезіндегі нәтижелік жүктеме:

(10.16)

бұл жерде ; W ;

W

Ағу шегі бойынша беріктік қоры коэффициенті келесі жағдайға сәйкес келу керек

(10.17)

Егер бочка конструкциясы ішкі қатаңдық қабырғаларсыз орындалса, онда оны келесі формула бойынша тұрақтылыққа тексеру керек

n (10.18)

бұл жерде – бочка өз тұрақтылығын жоғалтатын сыртқы критикалық қысым.

(10.19)

бұл жерде μ– Пуассон коэффиенті.

Айта кететіні кейбір агрегаттар конструкциясында лебедка трансмиссионды білігнен барабан білігіне берілісті беру үшін цилиндрлі тісті беріліс қолданады. Беріліс лебедка жақтыуына (станина) монтаждалады және май ваннасына батырылады.

Тісті беріліс шынжырлы беріліске қарағанда сенімді болады.

Тісті жұптың дөңгелегі болаттың келесі маркаларынан жасалынады: болат 40Л-1, болат 35Л-1. Шестерня 40Х маркалы болаттан жасалады және де НВ=200-230 қаттылығына дейін термоөңделеді.

Тістердің мүмкін ең аз саны 20-25. Беріліс саны 6-дан аспауы керек, өйткені дөңгелек өлшемдері тым үлкен болып кетеді.

М уфта металл шығындылығы аз болған соң оны консольды орналастыруға мүмкіндік туады. Ал бұл оған қызмет етуді оңайлатады.

Муфтада фрикционды материал ретінде ретенаксты колодкалар қолданады.

Қысқыш муфтаны есептеген кезде үйкеліс беттерінің өлшемдерін аңықтайды және компрессордың жұмысшы қысымы кезіндегі қажетті сығылу жүктемені аңықтау керек.

Максималды момент беріліс кезінде фрикционды вкладыштардағы меншікті қысым келесі формула бойынша анықталады:

q= (10.20)

бұл жерде – қысылып қалу коэффициенті, ол 1,1-1,2 тең; - муфтамен берілетін максимальды бұрушы момент; - ретинаксты колодкалары үшін үйкеліс коэффициенті, =0,3-0,35; - үйкеліс сақинасының орташа радиусы; R - фрикционды вкладыштың орташа ауданы; - фрикционды вкладыштардың саны; - муфтаны үйкеліс беттерінің саны.

Ретинакстың шекті меншікті қысымы q_мен=5 МПа.

Ауа камерасымен жасалынатын ауаның керекті қысымы, келесі формула бойынша анықталады

р (10.21)

р (10.22)

Негізі әдебиет

1 [14 Бөлім 253-287 бет]

Қосымша әдебиет

2 [391-406 бет]

Бақылау сұрақтары.

1.Іргелі және ағынды жөндеуге арналған агрегаттардың структуралық сүлбелерімен байланысын түсіндіріңіз.

2.Агрегаттарды жобалау үшін қажетті бастапқы мәліметтер?

3.Агрегаттың транспортты базасының көрсеткіштерін ненің негізінде таңдалады?

4.А-50У агрегатының кинематикалық сүлбесін сипаттап беріңіз.

5.Сізге лебедкалардың қандай сүлбелері белгілі?

6.Барабан бочкасының өлшемдерін және оның борт биіктіктерін қалай анықтайды?

Модуль 4. “Мұнай өндіруді интенсификациялауға арналған жабдықтар”