книги из ГПНТБ / Бабаев С.Г. Надежность и долговечность бурового оборудования

раметра s по' известным Тл, Тп и ѵ. Номограмма имеет три пря­ молинейные функциональные шкалы Тл, Тп, ѵ, одну прямолиней­ ную «немую» шкалу и бинарное поле (ѵ, s). По параметру ѵ номограмма имеет двойной вход.

При построении номограммы использована известная функ­

folk)

Для определения оптимального периода профилактического обслуживания toi в рассматриваемом случае по найденному зна­ чению s используется ранее введенное обозначение

которое с учетом того, что для усеченного нормального распре­ деления справедливо соотношение

Фо (к)

До = а "і" °о F0 (ft)

можно записать так:

Уравнение (64) разрешается номограммой из выравненных точек (рис. 64). Номограмма имеет две прямолинейные функ­ циональные шкалы to и s 'и бинарное поле (ѵ, Тй).

Для второй стратегии проведения профилактического обслу­ живания при усеченном нормальном распределении уравнение (60) запишется в виде:

170

При принятых ранее обозначениях уравнение (65) после элементарных преобразований можно представить в виде:

С учетом (63) уравнение (66) разрешается номограммой из выравненных точек (рис. 65). Номограмма имеет три прямоли­

нейные функциональные шкалы Ти, Та и ѵ, одну прямолинейную немую шкалу и бинарное поле (ѵ, s). По параметру ѵ номо­ грамма имеет двойной вход.

Значение оптимального периода профилактического обслужи­ вания для второй стратегии в рассматриваемом случае опреде­ ляется по номограмме (см. рис. 64), как это было описано выше.

172

кретном оборудовании мало. В этом случае аварийный ремонт оборудования фактически полностью или в значительной мере заменяет профилактическое обслуживание. Эту стратегию целе­ сообразно применять при профилактическом обслуживании ро­ торов и вертлюгов.

Вторая стратегия эффективна в случаях, когда число объ­ ектов обслуживания значительно. Именно в связи с этим про­ филактическое обслуживание производится через фиксированное

Рис, 66. Сравнение стратегий профилактического обслу­ живания (нормальный закон).

/ — первая стратегия; 2 — вторая стратегия.

время t0 2 независимо от количества отказов за период между профилактиками. Эта стратегия применима при профилактиче­ ском обслуживании буровых лебедок.

При достаточно больших значениях величины Тп/Та и малых значениях ѵ целесообразно проводить профилактическое обслу­

живание по первой стратегии, так как в этом случае при прочих

f __'р

равных условиях значение величины -2— 2-, а следовательно и Оо

t0 будет большим при первой стратегии проведения профилакти­ ческого обслуживания.

174

ОПТИМИЗАЦИЯ НАДЕЖНОСТИ БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Все возникающие при работе буровых установок отказы и неисправности по последствиям можно разделить на пять групп:

1) угрожающие безопасности обслуживающего персонала;

2)приводящие к прихватам и авариям при бурении и значи­ тельному ущербу;

3)приводящие к длительным простоям и досрочной замене (до выработки установленного ресурса) оборудования непосред­

ственно в период бурения;

4) связанные со сменой быстроизнашивающихся деталей и узлов;

5) легко устраняемые в условиях эксплуатации.

Анализ статистических данных показывает, что отказы, угро­ жающие безопасности обслуживающего персонала, и, как пра­ вило, приводящие к аварии при бурении, наблюдаются редко. Случаев обрыва талевого каната или усталостных разрушений несущих элементов талевой системы и вертлюга не наблюдалось. Однако в нескольких случаях был отмечен аварийный выход из строя тормозных устройств буровых лебедок.

Большее число отказов относится ко второй и третьей группам, т. е. приводит к авариям и прихватам при бурении и, как следствие, к смене оборудования в условиях бурения. К этим группам относятся внезапные отказы ротора, вертлюга, буровых насосов, привода, тормозного устройства буровой лебедки и т. д. Устранение отказов, отнесенных к четвертой и пятой груп­ пам, в большинстве случаев не требует длительных простоев и :зпачительных затрат.

Исходя из возможных последствий отказов к уровню надеж­ ности деталей и узлов бурового оборудования предъявляются различные требования.

При установлении значений безотказности оборудования ос­ новным критерием оптимальности является экономическая эф­ фективность. Исключение составляет оборудование, отказы кото­ рого относятся к первой и частично ко второй группам.

С учетом приведенной классификации отказов по их послед­ ствиям разработаны классы надежности для бурового оборудо­ вания и установлены оптимальные значения вероятности безот­ казной работы (табл. 35).

Для первых трех классов надежности, последствиями отка­ зов для которых могут быть человеческие жертвы, а также зна­ чительный материальный ущерб и длительные простои, опти­ мальные значения вероятности безотказной работы установлены на период бурения скважины определенной глубины. Для чет­ вертого и пятого классов надежности, для которых характерны непродолжительные простои и незначительный материальный

175

176

с. 17. (Труды Московского ин-та нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина).

тормозных шкивов буровых лебедок и пути повышения их долговечности. М., ВНИИОЭНГ, 1968. 69 с.

испытаний клапанов буровых насосов, изготовленных из сталей, упрочненных цементацией. «Азерб. нефт. хозяйство», 1971, № 7.

8. Б л а ж е в и ч А. А., Л а т ы п о в М. 3., Т и щ е н к о В. Е. О нор­ мировании расхода запасных частей при бурении скважин. М., ВНИИОЭНГ. НТС «Машины II нефтяное оборудование», 1968, № 3.

Износ и антифрикционные свойства материалов. В сб.: «Трение и износ в ма­ шинах», вып. XX. М., «Наука», 1968. 11 с.

шивания металлов в воздушно-абразивном потоке. В сб.: «Бурение и буровое-

ко М. Д. Использование машин с точечным контактом тел трения для оцен­ ки износа металлов, протпвоизносных и антифрикционных свойств смазочных материалов. В сб.: «Методы испытания на изнашивание». М., изд. АН СССР,

1962. 12 с.

178

21.Г р о з и н Б. Д. и др. Повышение эксплуатационной надежности де­ талей машин. М., Машгиз, 1960. 293 с.

22.■ Д р у ж и н и н Г. В. Надежность систем автоматики. М., «Энергия», 1967. 521 с.

24.З а м о р у е в Г. М. О теории изнашивания металлов. М., Металлургиздат, 1946. 24 с.

25.И в а ш е н к о Н. И. Статистмческо-микрометрпческий метод исследо­ вания износа деталей машин. Киев, изд. Киевского автомобильно-дорожного

риалы для нефтяных турбомашни высокого давления. В сб.: «Конструкцион­

179