книги / Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи
..pdfРис. 12.6. Схема перемещения груза при затаскивании на платформу:
а - при затаскивании; 6 - при перемещении; 1 - направляющая; 2 - палец
груза следует использовать пальцы 2, а если их применения не достаточно, то и направляющие 1 (рис. 12.6). После погрузки груз крепится на платформе с помощью механизмов крепления. Погрузку грузов, не оборудованных специальной рамой, можно проводить с применением обычных погрузочных средств.
При стаскивании необходимо снять приспособление для кре пления груза, затем установить чалочное приспособление 6 с по лиспастом 7 на передние цапфы (см. рис. 12.5). Чалка для стас кивания должна выбираться с учетом того, что усилие переме щения по платформе груза максимальной массы достигает 160 кН.
Стаскивать груз можно с помощью якоря, а также других транспортных средств.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ вышки
В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ ПОЛОЖЕНИИ
Устройство для транспортирования вышки (УТВ) предназначено для снятия, транспортирования в горизонтальном положении и установки вышки. В связи с электрофикацией неф тяных месторождений возникла необходимость перетаскивать вышечно-лебедочный блок без поднятой вышки для прохожде ния под электролиниями. Опускание, разборка, перевозка, сборка и подъем вышки при любой ныне существующей конструкции отнимает в общем цикле значительное время.
Для исключения циклов разборки и сборки вышки использу ется устройство для транспортирования вышки в горизонтальном положении (рис. 12.7). Оно состоит из центральной рамы 6, со единенной с двумя поперечными балками — передней 4 и зад ней 7, которые устанавливаются на три тяжеловоза. Передний тяжеловоз соединяется с передней балкой через поворотный кронштейн 5, что позволяет маневрировать во время перевозки вышки. К поперечным балкам крепятся пальцевыми шарнирами откидные балки. При перевозке вышки в горизонтальном поло жении откидные балки горизонтальны. При транспортировке порожнего УТВ по дорогам общего пользования на трейлерах или тяжеловозах на пневмоходу с целью уменьшения габарита откидные балки могут быть уложены на центральную раму или откинуты в сторону. На откидных балках имеются площадки с овальными отверстиями для крепления к ним вышки с помощью хомутов.
На кронштейнах задней балки имеются специальные гнезда для установки бухты с талевым канатом и барабана 3, с помо-
432
Рис. 12.7. Устройство для транспортирования вышки:
1 - площадка специальная; 2 - ось; 3 ~ барабан; 4, 7 - балки поперечные перед няя и задняя; 5, 8 - кронштейн передний и задний; 6 - рама центральная
щью которого талевый канат сматывается с барабана буровой лебедки перед транспортированием вышки. Для вращения бара бана для сматывания каната к задней балке крепится специаль ная площадка 1. Устройство для транспортирования вышки со бирается на месторождении из отдельных комплектующих изде лий, поступивших с завода.
Собранное таким образом устройство устанавливают на три тележки. Существуют устройства, которые позволяют транспор тировать вышку с балконом верхового рабочего и без него. Ис ходя из этого меняется и технология установки вышки.
Продольная ось УТВ перед спуском вышки должна ориенти ровочно совпадать с осью вышки. Вышку опускают на монтаж ную стойку, при необходимости снимают балкон верхового рабо чего или же подтягивают УТВ к местам опоры на него ног выш ки. Устройство позволяет транспортировать вышку без разборки талевой системы.
ГУСЕНИЧНЫЙ ТЯЖЕЛОВОЗ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ КРУПНЫХ БЛОКОВ
Тяжеловоз гусеничный ТГ-60 (рис. 12.8) предназна чен для снятия с фундамента, транспортирования и установки на фундамент блоков буровых установок, оборудованных специаль ными кронштейнами.
Рис. 12.8. Гусеничный тяжеловоз:
7, 5 - траверса задняя и передняя; 2 - захват; 3 - поршень гидродомкрата; 4 - рама; 6 - гусеница; 7 - устройство удерживающее; 8 - дышло; 9 - крюк
Техническая характеристика тяжеловоза ТГ-60 |
|
Нагрузка, кН............................................................................................................ |
600 |
Скорость передвижения, км/ч, не более........................................................... |
6 |
Удельное нагрузка на грунт, МПа...................................................................... |
0,24 |
Ход поршня гидродомкрата, мм......................................................................... |
650 |
Габариты, мм: |
|
длина................................................................................................................... |
5685 |
ширина................................................................................................................ |
1878 |
высота.................................................................................................................. |
1497 |
Масса, кг................................................................................................................. |
И 700 |
Тяжеловоз гусеничный ТГ-60 представляет двухосную при цепную тележку на гусеничном ходу и состоит из рамы 4, перед ней и задней траверс 5 и 1, гусеничных ходов б, дышла 8 с удерживающим устройством 7, гидродомкрата 3, захватов 2 и крюка 9. Нижние концы рамы заканчиваются цилиндрическими цапфами, а в верхней части приварены опоры. К задней цапфе приварен буксирный крюк, который используется только при холостой буксировке. Крюки, расположенные в верхней части рамы, служат для погрузки и выгрузки тяжеловоза. На боковой поверхности рамы имеются скобы, в которые устанавливаются захваты при подводе тяжеловоза под транспортируемый блок.
Тяжеловоз подводят под опорный кронштейн блока. Подсое диняют гидродомкрат к гидросистеме трактора, после чего про водят (если это необходимо) поперечную ориентацию рамы вин тами. Включают гидросистему и поднимают блок на высоту, обеспечивающую зазор между блоком и опорными фермами. Убирают опорные фермы, и блок опускают на опоры тяжеловоза.
Модификацией тяжеловоза ТГ-60 считается тяжеловоз ТГП70 (тяжеловоз гусеничный поворотный семидесятитонный). От личия в основном в раме тяжеловоза.
При работе с тяжеловозом необходимо соблюдать технику
безопасности. Запрещается превышать грузоподъемность, ско рость транспортирования, а также давление в гидросистеме. При транспортировке блоков боковое качание гусеничных ходов от носительно рамы, а также направление тягового усилия от про дольной оси тяжеловоза на поворотах не должно превышать 15°. Максимальное тяговое усилие не должно превышать 180 кН.
ТЯЖЕЛОВОЗ НА ПНЕВМОКОЛЕСНОМ ХОДУ
Тяжеловоз Т-60 предназначен для снятия, установки блоков буровых установок и перевозки их по подготовленной трассе.
Техническая характеристика тяжеловоза Т-60 |
|
Нагрузка (в кН, не более) при скорости транспортирования, км/ч: |
|
до 4 .......................................................................................................................... |
588 |
свыше 4-8.............................................................................................................. |
402 |
Ход поршня гидродомкрата, мм, не менее........................................................... |
700 |
Рабочее давление в гидросистеме, МПа, не более.............................................. |
4,9 |
Углы наклона (в градусах) тяжеловоза при транспортировании блока: |
|
продольные............................................................................................................. |
10 |
поперечные............................................................................................................ |
10 |
Габариты, мм, не более: |
|
длина....................................................................................................................... |
5170 |
ширина................................................................................................................... |
1820 |
высота..................................................................................................................... |
1715 |
Масса, кг, не более................................................................................................... |
6680 |
Тяжеловоз Т-60 (рис. 12.9) представляет собой двухосную подкатную платформу 9 на пневмоколесном ходу, оснащенную тормозными цилиндрами 21, гидравлической системой и свето вой сигнализацией. К задней цапфе платформы приварена серьга, которая служит для сцепления платформы с транспортным сред ством при маневрировании и удержании нагруженного тяжело воза. Гидравлическая система тяжеловоза служит для поднятия и опускания блоков буровых установок и включает в себя два гид родомкрата 3> четыре крана 5, две емкости, шланги и трубопро воды. Работать на тяжеловозе можно только при упорах, подло женных под колеса. На стоянках даже с незначительным укло ном подкладываются под колеса упоры.
Блоки устанавливают на фундамент в следующем порядке:
1)присоединяют гидросистему тяжеловоза к гидросистеме трактора;
2)отсоединяют балку от крестовины;
3)открывают входной и выходной краны тяжеловоза (пере пускные краны должны быть закрыты);
4)включают гидросистему трактора и поднимают блок на не
обходимую высоту;
Рис. 12.9. Тяжеловоз на пневматическом ходу Т-60: |
|
|||
1 - |
дышло; 2 - баллоны; 3 - гидродомкраты; 4 - захваты; 5 - выходной кран; |
|||
6 - |
соединительная головка; 7 - воздухораспределитель; 8 - пружина; 9 - |
плат |
||
форма; 10 - |
крышка; 11 - поршень гидродомкрата; 12 - задний балансир; |
13 - |
||
вилка; 14 - |
фиксатор; 15 ~ кран; 16 - |
винты; 17 - передний балансир; 18 - |
сто |
|
пор; 19 - балка; 20 - крестовина; 21 - |
тормозные цилиндры |
|
||
5)закрывают входной кран;
6)устанавливают опоры под блок;
7)поворачивают крестовину на 90° и фиксируют ее пальцами (при перевозке блоков с низкорасположенными кронштейнами
операция не выполняется);
8)открывают перепускные краны и устанавливают блок на опоры;
9)закрывают краны, отсоединяют гидросистему тяжеловоза от гидросистемы трактора;
10)снимают крышки с гнезд поршней;
11)отводят на буксире тяжеловоз из-под блоков.
РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ЧИСЛА ТРАКТОРОВ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВЫШКИ И КРУПНЫХ БЛОКОВ БУРОВЫХ УСТАНОВОК
Для расчета требуемого числа тракторов необходимо знать величину и характер действия всех сил, действующих при транспортировании вышек и крупных блоков буровых установок. В технической литературе подробно описаны и классифицирова ны нагрузки, действующие при транспортировании вышек и крупных блоков буровых установок. Однако в эти классифика ции не вошло влияние угла наклона трассы для тракторов и со ответственно силы сопротивления подъему и передвижению тракторов, а также силы воздушного сопротивления всего буро вого гусеничного поезда. Эти силы по величине не постоянны и для наиболее сложных сочетаний нагрузок (рис. 12.10, а) совпа дают по направлению с силами сопротивления подъему и пере-
движению вышек и крупных блоков буровых установок. Для трактора силу сопротивления подъему определяют по формуле
Fr = gmTsin а , |
( 12.1) |
где тщ - масса трактора, кг; а - угол подъема трассы передвиже ния, градус.
При передвижении на подъеме эта сила действует против на правления движения и поэтому ее необходимо преодолевать. Ко гда трактор движется под уклон, эта сила действует в направле нии движения и ускоряет движение. В формуле (12.1) это можно учитывать изменением знака перед величиной угла. Силу сопро тивления от ветрового напора движению определяют по формуле
Ft = qaHcos а с2,
где q - скоростной напор ветра; аН - площадь действия ветро вой нагрузки; с2 - коэффициент сопротивления движению, кото рый зависит от качества грунта и конструктивных особенностей ходовой части трактора.
В результате экспериментов, проведенных с разными типами тракторов, были получены опытные средние значения коэффи циента сопротивления движению тракторов для различных до рожных условий. Сила сопротивления воздуха, выведенная для автомобиля;
где с0 - коэффициент обтекаемости (аэродинамический коэффи циент), зависящий от формы обтекаемого тела; k - коэффициент скоростного напора; 5Тплощадь поперечного сечения трактора, м2; V - скорость движения, км/ч.
По конструктивному внешнему оформлению тракторы больше всего соответствуют грузовым автомобилям, для которых с„ *= = 0,06-5-0,07. Поэтому в расчетах обычно принимают с„ = 0,065 (если скорость выражена в метрах в секунду) или с0 = 0,005 (ес ли скорость выражена в километрах в час). Площадь поперечно го сечения трактора
ST= (Ят - h)B, |
( 12.2) |
|
где Ят - |
высота трактора; h - |
просвет между трактором и грун |
том; В - |
ширина трактора. |
|
Для гусеничного тяжеловоза силу сопротивления воздуха также можно определить по формуле, выведенной для автомоби ля. По внешнему конструктивному оформлению гусеничные тя желовозы для транспортирования вышек и крупных блоков обо
рудования буровых установок также ближе к тракторам и грузо вым автомобилям. Поэтому в расчетах значения коэффициента обтекаемости тяжеловозов с0 следует принимать аналогично зна чениям для грузовых автомобилей. Площадь поперечного сече ния также можно определить по формуле (12.2), выведенной для трактора.
Для прицепа, представляющего крупный блок буровой уста новки (приводной, насосный и др.). силу сопротивления воздуха можно определить по формуле, выведенной для автомобиля. Для прицепа, представляющего собой вышечный блок с вышкой в вертикальном положении, сила сопротивления воздуха
*6. - Со*1k2k3qSt,
где с0 - коэффициент обтекаемости (для вышек из труб с0 = 1, для угловых вышек с0 = 1,4); ki - коэффициент парусности за полнения решеток, равный отношению поверхности элементов граней к общей площади (для обшитой части вышки k\ = 1, для открытой kt = 0,2); k2 - поправочный коэффициент, учитываю щий увеличение скоростного напора ветра с ростом высоты со оружения:
Высота сооружения, м......................... |
£10 |
10-20 |
20-40 40-100 |
|
kt................................................................ |
1 |
1,35 |
1,8 |
2,2 |
*з - динамический коэффициент, учитывающий колебания гиб ких элементов вышки от пульсирования воздушного потока и зависящий от периода собственных колебаний вышки (при пе риоде собственных колебаний вышки <0,5 с коэффициент k3 не учитывается, а при большом значении периода k3 - 2); 5, - про екция площади грани вышки с крупноблочным основанием и лестниц с площадками на вертикальную плоскость (площадь ре шеток вместе с пустотами).
Для подсчета силы сопротивления ветра при транспортирова нии удобнее пользоваться скоростью движения, а не скоростным напором. Выразим скоростной напор через скорость движения
q = 0 ,tv l |
(12.3) |
где vB- скорость ветра. |
|
С учетом формулы (12.3) |
можно написать зависимость для |
определения силы сопротивления воздуха при транспортирова нии вышечного блока с вышкой в вертикальном положении:
F69 0tlcokik2k3qSB.
Эту силу необходимо учитывать при определении числа трак торов для транспортирования вышек и крупных блоков оборудо-
вания буровых установок, так как они увеличивают нагрузки, действующие на элементы тракторов (двигатель, гусеницы и т.д.)- Число тракторов гусеничного поезда можно определить, используя уравнение равномерного движения тракторов:
п <sln ai + /i cosai)KGs + n,Grr) ± (Fh * n,fTr)K |
, |
, |
102jVr|0 - [(sin а, + / 2 cos а 2)GT+ FT]oT |
4 |
5’ |
где ai, аг - углы подъема трассы передвижения соответственно крупного блока буровой установки и трактора, градус (рис. 12.10, б)>f u h ~ коэффициент сопротивления движению соответственно крупного блока буровой установки и трактора, зависящий от способа транспортирования вышек в крупных блоках буровой установки; при транспортировании на санях в расчет принимает ся коэффициент трения скольжения, который колеблется в пре делах 0,3—0,5, а при транспортировании на гусеничных тяжело возах —коэффициент трения качения; Gr, G^, G(, - сила тяжести соответственно трактора, тяжеловоза гусеничного и крупного блока буровой установки, кН (при транспортировании вышек и крупных блоков оборудования на санях масса гусеничного тяже ловоза в расчет не принимается); п - число тракторов; FT, F^, Feв - воздушные сопротивления соответственно трактора, тяжело воза гусеничного и крупного вышечного блока с вышкой; vT - скорость движения трактора; щ - число гусеничных тяжеловозов (при транспортировании вышек и крупных блоков оборудования на санях щ в расчет не принимается); N - мощность трактора, кВт; т|0 - общий КПД трактора, в механизмах трансмиссии и ходовой части, включая и гусеничный движитель (г|0 = 0,7*0,8); ki - поправочный коэффициент учитывает дополнительное со противление движению в случае врезания саней в грунт и зави сит от плотности грунта и его состояния (kt = 1,8*1,4); ks - коэффициент неравномерности движения тракторов (ks =
-1,2*1,3).
Врезультате исследований установлено, что силы воздушного сопротивления учитываются при высоких скоростях движения (40 км/ч и выше). Для упрощения расчетов при движении срав нительно тихоходных и тяжелых машин принято не учитывать силы воздушного сопротивления. При малых скоростях движе ния число тракторов бурового гусеничного поезда для осуществ ления равномерного движения можно определить по следующей формуле:
( s i n a , + / i c o s a 2 ) ( G 6 + n,GTr)or ^ ,
(12.4)
1 0 2 iV rjo - ( s i n a , + / 2 c o s a 2)G Ti»T 4