14.Методы повышения надежности бурового оборудования

Методы и возможности по повышению надежности машин весьма разнообразны и связаны со всеми этапами проектирования, изготовления и эксплуатации машин. Проводимые в этой области мероприятия разделяются на несколько генеральных направлений. 1. Повышение сопротивляемости машин внешним воздействиям: - создание прочных жестких, износостойких узлов за счет их рациональной конструкции; - применение материалов с высокой прочностью, износостойкостью, антикоррозионностью, теплостойкостью; - уменьшение нагрузок, действующих на механизм; - применение упрочняющей технологии; - исключение влияния технологической наследственности и др. 2. Изоляция машин от вредных воздействий. - установка машины на фундамент, - защита поверхностей от запыления и загрязнения,  - создание для машин специальных условий по температуре и влажности,  - применение антикоррозийных покрытий и т. д. 3. Создание оптимальной конструкции машины: с позиций надежности оптимальной будет такая конструкция машины и ее элементов, когда с наименьшими затратами средств достигается требуемая продолжительность работы отдельных узлов, механизмов и машины в целом при заданной безотказности и регламентированных затратах на ремонт и техническое обслуживание. 4. Применение автоматики для повышения надежности машин. Проблема надежности машин возникла в первую очередь в связи с развитием автоматизации, с необходимостью обеспечить бесперебойную работу и взаимодействие механических, электрических, гидравлических и других устройств. Создание самонастраивающихся и саморегулируемых машин позволяет машине не только обладать способностью выполнять заданную работу, но и осуществлять свои функции длительное время, не опасаясь как внешних воздействий, так и процессов, происходящих в самой машине.  5. Создание машин с регламентированными показателями надежности. Под регламентацией показателей надежности понимается, знание законов распределения сроков службы (наработки), законов распределения скоростей изнашивания (или других процессов старения), характеристик начального состояния машины и всех тех данных, которые определяют область работоспособности машины и вероятность нахождения машины в заданном состоянии.

15. Структурный анализ схем бурового оборудования

Буровая установка в зависимости от назначения и конструктивного исполнения представляет собой достаточно сложную техническую систему. Для описания таких систем чаще всего применяют комплекс средств, позволяющих описать их во всех взаимосвязях на различном уровне детализации. К таким средствам относятся: структурная, конструктивная, кинематическая (гидравлическая, электрическая) схемы, схема компоновки оборудования, сборочные чертежи узлов и их описание. Эти схемы и их описания позволяют получить представление о конструкции, как отдельных узлов и механизмов, так и буровой установки в целом, но они чаще всего не дают достаточно полного представления о процессах взаимодействия этих органов при выполнении операций технологического процесса (функций). На рис. 3.1. приведен общий вид установки глубокого бурения.

Наиболее ясное представление о конструкции может дать морфологический анализ конструкции установки. Этот анализ может производиться как при изучении конструкции машины с целью выбора (это описание функций и способов их выполнения, которые могут быть реализованы с помощью этой машины, узла и т.д.), так и при проектировании новой машины.

Наиболее общее описание конструкции буровой установки может быть сделано с помощью органоструктуры. В органоструктуре, исходя из принципа иерархии, должны описываться группы органов и органы, а также их взаимодействие и взаимосвязь с технологическим процессом. Органоструктура буровой установки приведена на рис. 3.2.

К органам относят группы механизмов, выполняющих ту или иную основную или вспомогательную функцию. Например, спуско-подъемный комплекс (СПК), система очистки забоя (СОЗ) и т.д. Орган, как правило, сам представляет собой достаточно сложную техническую систему, состоящую из механизмов. В буровых комплексах некоторые механизмы, например, вращатели, могут быть составной частью сразу нескольких органов (силовой орган, система очистки забоя, спуско-подъемный комплекс). В системе практически любой машины, в том числе и бурового комплекса, могут быть выделены следующие группы органов: исполнительные органы, вспомогательные органы, энергетические (привод), органы управления и связи.

Описание конструкции конкретной буровой установки может быть дано с помощью таблицы, где достаточно наглядно должны быть представлены функции основных групп органов, органов и механизмов буровой установки. Возможный вариант такого анализа для установки глубокого бурения приведен в таблице.

Обозначения:

СО–силовые органы;

СПК – спуско-подъемный комплекс;

СОЗ – система очистки забоя;

БС – буровые сооружения;

ОМД – органы монтажа и демонтажа;

ОМВО – органы для механизации вспомогательных операций;

ТБ – транспортная база;

СЖ – система жизнеобеспечения;

Д – двигатель;

Тр – трансмиссия;

КРМ – контроль работы механизмов;

КПБ – контроль процесса бурения.