книги / Оборудование для добычи нефти и газа

Рис. 10.27. Конструкция телескопической мачты:

I — нижняя секция, 2 — верхняя секция, 3 — оттяжки, 4 — основа­ ние кронблока, 5 — опора мачты

Расстояние, обеспечива­ ющее остановку талевого блока до удара его о подкронблочную балку, за­ висит от маховых масс дви­ жущихся частей после от­ ключения привода лебедки. Практически установлено, что # fc3 = 1,5—2 м в зависи­ мости от грузоподъемности установки.

Угол наклона мачты к вертикали. Наклон в само­ ходных подъемных установ­ ках (в отличие от буровых установок) продиктован не­ обходимостью увеличения

размеров рабочей площадки на устье скважин, которая при вер­ тикальном положении мачты ограничивается пространством между ее ногами. Кроме того, наклон обеспечивает свободный путь следования талевого блока по вертикали. Угол наклона устанавливается в зависимости от принятой высоты мачты и составляет 4—7°

При эксплуатации мачт необходимо контролировать действу­ ющие на нее нагрузки.

1. Подъем мачты. В этом случае на горизонтально располо­ женную мачту действуют силы тяжести собственно мачты, час­ тей талевой системы и усилие гидроцилиндра в шарнире подсо­ единения его к мачте. Ферма мачты в этом случае подвергается изгибу.

2. Проведение спуско-подъемных работ, когда на мачту или вышку действует полная нагрузка на крюке и предельная ветро­

Рис. 10.28. Вышка В-40

ты. Определяют реакцию в шарнире мачты и в точке подсоединения гидроцилин­ дра. Для этого составляют уравнения равновесия сил, направленных по оси мачты перпендикулярно к ней, а также уравнение моментов, действующих на мачту. Пос­ ле определения сил, действу­ ющих на мачту, она рассчи­ тывается подобно мачте, на которую действует ветровая нагрузка.

Расчетная ветровая на­ грузка Р на ферму мачты без учета ее наклона определя­ ется из выражения [13]:

Pt = pS,

где р — нагрузка на единицу площади; S — расчетная пло­ щадь фермы мачты, вычис­ ленная по контуру ее эле­ ментов (т.е. по площади эле­ ментов стержней в ферме мачты). Нагрузка р опреде­ ляется по формуле

Здесь <70 — нормативное значение статистической составляю­ щей ветровой нагрузки; к — коэффициент, учитывающий высоту расположения от земли рассчитываемого участка мачты; спр — аэро­ динамический коэффициент; Р — коэффициент, учитывающий

динамичность (пульсацию) ветрового напора и возможные соб­ ственные колебания мачты.

Нормативные значения статической составляющей ветровой нагрузки qo определены ГОСТом и строительными нормами проектирования.

Территория РФ по значению нормативной статической со­ ставляющей ветровой нагрузки (Н/м2) разделена на семь райо­

Конструкции надо рассчитывать на наибольшие ветровые нагрузки для соответствующих районов. При нагрузках более 450 Па спуско-подъемные работы не проводятся.

При расчете мачты, в которой трубы установлены вертикаль­ но, расчет ведется на полный комплект труб, у которых сила веса приложена по середине трубы, а усилие на мачту передает­ ся через высоту на которой расположен упор для труб. Угол на­ клона труб принимается около 4—7° от вертикали.

10.6.2. ТАЛЕВЫЕ СИСТЕМЫ

Натяжение на подвижной ветви каната, наматываемого на барабан подъемника или агрегата при подземном ремонте сква­ жин, уменьшается при помощи талевой системы, состоящей из системы неподвижных шкивов — кронблока, подвижных шки­ вов — талевого блока, крюка и талевого каната.

Кронблок устанавливается на верхней площадке вышки или мачты, талевый блок подвешивается на талевом канате, один конец которого после оснастки прикреплен к барабану подъем­ ной лебедки, а другой к раме вышки или к талевому блоку. Крюк подвешивается к нижней серьге талевого блока или изготавли­ вается совместно с талевым блоком и называется крюкоблок. Количество шкивов талевого и кронблока определяют оснастку талевой системы и обозначаются, например 2x3, где 2 _ число шкивов талевого блока и 3 — число шкивов кронблока, соединен­ ных с талевым блоком (т.е. исключая дополнительные шкивы).

Кронблоки Кронблоки эксплуатационные (рис. 10.29) являются непод­

вижной частью талевой системы.

Рис. 10.29. Кронблоки:

а — и сп о л н ен и е I; б — исполн ен и е II; / — ограж дение; 2 — шкив; 3 —

оп ор а; 4 — ось ш кивов; 5 — кожух; 6 — подкронблочная рама

Кронблоки КБН предназначены для работы в районах с уме­ ренным климатом, типа КБ — в умеренном и холодном клима­ те [59].

Последние изготавливаются двух видов (табл. 10.13):

—исполнение I — для передвижных подъемных установок — и стационарных эксплуатационных мачт;

—исполнение II — с подкронблочной рамой для стационар­ ных эксплуатационных вышек.

По аналогии с кронблоками канатные шкивы талевого блока имеют боковые крышки, предохраняющие от попадания грязи и вытекания смазки. К нижней части щек подвешена серьга для соединения с крюком. Верхние и нижние части щек соединены траверсами, образуя корпус талевого блока. Канатные шкивы зак­ рыты откидными, съемными кожухами с прорезями и имеют ог­ раничители, предохраняющие от соскакивания талевого каната.

В настоящее время используются конструкции совмещающие талевые блоки и крюки, называемые крюкоблоками. В этом слу­ чае серьга отсутствует, талевого удлиняются и соединяются не­ посредственно с подвеской крюка. Конечная конструкция полу­ чается проще и меньше в высотном габарите.

Таблица 10.14

Технические характеристики талевых блоков

Талевые блоки обозначаются следующим образом. Первые две буквы ТБ — сокращение слов талевый блок, затем идет цифра обозначающая количество шкивов в талевом блоке, затем его грузоподъемность в тоннах.

Подъемные крюки Крюки подъемные эксплуатационные относятся к подвиж­

ной части талевой системы, предназначены для подвешивания на них штропов, трубных или штанговых элеваторов, вертлюгов и других приспособлений при монтаже, демонтаже наземного оборудования. Крюк подъемный (рис. 10.31) — подвижная часть талевой системы — предназначен для подвешивания стропов, элеваторов, вертлюгов и других приспособлений. Крюк типа КР

висполнении I (однорогий) имеет грузоподъемность 12,5 и 20 т,

висполнении II (трехрогий) — от 32 до 125 т. Крюк состоит из рога, подвески и серьги [59]. Подвеска имеет упорный подшип­ ник и пружину, чтообеспечивает вращение рога как под нагруз­ кой, так и без нее. С помощью серьги крюк подвешивается к талевой системе.

Крюки КН предназначены для работы в районах с умерен­ ным климатом, а КР — для умеренного и холодного климата.

Крюки изготавливаются двух типов: однорогие (исполнение I) грузоподъемностью до 20 т и трехрогие (исполнение II) грузо­ подъемностью 32 т и более.

Крюк (рис. 10.31) состоит из рога, подвески и серьги.

Рог кованый включает сменное седло с защелкой для фикси­ рования седла при спуско-подъемных операциях. Вогнутая ци­ линдрическая поверхность седла соответствует размеру сопряга­ емого с ним штропа элеватора или серьги вертлюга.

Подвеска, соединяющая рог крюка с серьгой, состоит из ли­ того стального корпуса, пружины, ствола, установленного на упорном подшипнике. Конструкция подвески допускает свобод­ ное вращение рога крюка со стволом как под нагрузкой, так и без нагрузки. Пружина обеспечивает перемещение отвинчивае­ мой или свинчиваемой трубы (свечи). Т.к. обеспечит такие ма­ лые перемещения в процессе свинчивания и отвинчивания с помощью лебедки невозможно, а без пружины будет происхо­ дить слом резьбы. Ход пружины подбирается таким образом, чтобы после отвинчивания резьба полностью выходила из за­ цепления. Пружина и упорный подшипник помещены внутри корпуса и закрыты крышкой для предохранения их от атмос­ ферных осадков и загрязнения.

С помощью серьги крюк (табл. 10.15) подвешивается к тале­ вой системе.

Рис. 10.31. Подъемные крюки:

а — исполнение I; б — исполнение II;

1 — серьга; 2 — корпус крюка; 3 — пружина; 4 — ствол Крюка; 5 р0г крюка; 6 — седло; 7 — дополнительный рог со скобой