книги / Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи
..pdfКаждую вахту контрольным манометром необходимо прове рять предварительное давление азота (воздуха) в пневмокомпен саторе. Состояние предохранительных диафрагм в предохрани тельном клапане проверяют также при принятии вахты буровой бригадой. Смазку узлов насоса производят в соответствии с ин струкцией по эксплуатации.
Наличие абразивных частиц в перекачиваемом буровом рас творе при высоких скоростях движения жидкости приводит к интенсивному износу гидравлической части насоса. Приводная механическая часть бурового насоса изнашивается из-за высоких статических и динамических нагрузок.
При текущем ремонте бурового насоса выполняют следующие работы. Проверяют и подтягивают все болтовые соединения. Производят замену быстроизнашивающихся деталей, т.е. цилин дровых втулок, поршней, штоков, клапанов, седел и клапанных пружин. Для замены этих деталей снимают крышки гидравличе ской коробки, вытаскивают клапаны и вывинчивают шток с поршнем, выпрессовывают специальным приспособлением втул ку. Седла клапанов выпрессовывают с помощью съемников. Производят замену уплотнительных манжет цилиндровых кры шек, крышек клапанов, уплотнений штоков, уплотнений цилинд ровых втулок и надставок штоков. Проверяют состояние на правляющих и накладок крейцкопфа и выполняют их регулиров ку. Проверяют состояние надставок штока и их крепления со штоком. Проверяют состояние приводного шкива и производят регулировку натяжения ремней. Заменяют баллоны и промывают фильтры воздушных колпаков. Проверяют щупом уровень смаз ки в картере и доливают масло. Замену масла производят не ре же одного раза в 3 мес, а также после окончания бурения сква жины. Смазку всех подшипников производят не реже одного раза в неделю.
При замене сменных деталей гидравлической части не
обходимо строго соблюдать условия правильной |
их уста |
|
новки. Незначительные отклонения |
от правил могут |
привести |
к снижению КПД насоса, а также |
к дефектам отдельных де |
|
талей. |
|
должны |
Сопрягаемые металлические поверхности деталей |
||
быть чистыми, сухими и не иметь дефектов. |
|
|
Рис. 15.1. Насос двухпоршневой двустороннего действия:
1 ~ рама-салазки; 2 - коллектор всасывающий; 3 ~ гидравлическая часть; 4 -
камера передняя; 5 - поршень; 6 - клапан нагнетательный; 7 - коллектор нагне тательный; 8 - пневмокомпенсатор; 9 - станина; 10 - шатун; 11 - трансмиссион ный вал; 12 - коренной вал
Уплотнения и уплотняемые поверхности должны быть чис тыми и смазанными.
При замене клапанов и седел необходимо обращать особое внимание на состояние уплотнений и уплотняемых поверхно стей. Прилегание клапана к седлу должно быть плотным, обеспе чивающим герметичность. Конус седла и гнездо в клапанной ко робке должны быть чистыми, сухими, без дефектов. Незначи тельные дефекты или наличие грязи нарушают герметичность сопряжения седла с коробкой и могут быть причиной разруше ния гнезда коробки струей промывочной жидкости.
При замене цилиндровых втулок проверяют внутреннюю по верхность гидрокоробки, которая должна быть чистой, без следов коррозии. Особое внимание при этом необходимо уделять пра вильности сборки уплотнения втулки.
Перед посадкой поршня на шток конусные поверхности што ка и поршня тщательно очищают и вытирают насухо, после чего поршень плотно затягивают гайкой на конус штока. Малейшее ослабление посадки поршня может привести к разрушению со прягаемых поверхностей штока и поршня струей промывочной жидкости.
В дополнение к перечисленным работам проверяют и регули руют подшипники кривошипного и трансмиссионного валов, за меняют изношенные корпуса сальников, пальцы, втулки, направ ляющие и накладки крейцкопфа, а также надставки штока.
Разборку насоса при капитальном ремонте начинают с гид равлической части и проводят в следующем порядке. Отвинчи вают гайки и снимают крышки цилиндров, вынимают нажимные коронки цилиндровых втулок, вывинчивают коронки крышек клапанов, вынимают крышки клапанов, пружины клапанов и клапаны, затем ослабляют сальники штоков, отсоединяют штоки от надставок, вынимают штоки с поршнями из цилиндров, сни мают грундбуксы, вынимают уплотнения сальников штоков и специальным съемником извлекают цилиндровые втулки из кла панных коробок. Далее отвинчивают гайки и снимают нагнета тельный коллектор в сборе с воздушными компенсаторами, отсо единяют гидравлическую коробку от приемного тройника и кор пуса насоса и снимают ее. Затем из гидравлической коробки при помощи съемников выпрессовывают седла клапанов.
После этого приступают к разборке воздушных компенсато ров. Перед разборкой компенсаторов спускают воздух из колпа ков, для чего вначале открывают игольчатые вентили, а затем вывинчивают контрольные пробки. До этого разбирать компенса торы запрещается, так как сжатый воздух может сбросить колпак и травмировать рабочих. Затем отвинчивают гайки крепления
502
фланцев колпаков к тройнику и снимают колпаки, резиновые баллоны и перфорированные трубы.
После окончания разборки гидравлической части присту пают к разборке приводной части насоса. Вначале снимают шкив клиноременной передачи, затем крышки картера и подшип ников. Вынимают трансмиссионный вал с подшипниками и шестерней. Затем вывинчивают надставки штока из крейцкоп фов; снимают стопорные планки пальцев крейцкопфа; выпрессовывают специальным съемником пальцы крейцкопфов; снима ют сначала крышки коренных подшипников кривошипного вала, а затем вал в сборе с шатунами. Далее вынимают крейцкопфы, снимают направляющие крейцкопфов и уплотнения надставок штока.
После этого приступают к разборке узлов приводной части насоса. Кривошипный вал разбирают в следующей последова тельности. Снимают крышки шатунных подшипников и шатуны, спрессовывают с помощью винтовых съемников роликовые под шипники с шатунных шеек вала. Затем вал устанавливают на гидравлический пресс; снимают крышки коренных подшипников, торцовые крышки и корпуса подшипников; спрессовывают при помощи пресса коренные подшипники и зубчатое колесо. Затем из малой головки шатунов выпрессовывают с помощью специ ального съемника или выколоток бронзовые втулки.
С трансмиссионного вала спрессовывают с помощью винтово го съемника роликовые подшипники. С крейцкопфа снимают накладки. После промывки узлов и деталей их разбраковывают и составляют дефектовочную ведомость.
Замене подлежат все подшипники и стаканы, шестерни и зуб чатое колесо редуктора, а также все уплотнения. Гидравлическую коробку либо заменяют, либо ремонтируют. Основными де фектами гидравлических коробок являются: разрушение поверх ностей, сопрягаемых с уплотнением цилиндровых втулок и сед лами клапанов; трещины в корпусе цилиндра, излом шпилек для крепления крышек. Поломанные шпильки извлекают известными слесарно-механическими методами. Промытые буровым раство ром конические поверхности гнезд клапанов в стальных гидрав лических коробках восстанавливают наплавкой с последующей механической обработкой для получения требуемой формы и размеров. Разрушенные поверхности гнезд клапанов в чугунных и стальных гидравлических коробках могут быть восстановлены расточкой и запрессовкой втулок с внутренней конической по верхностью для посадки седел клапанов. Промытые посадочные поверхности под цилиндровые втулки восстанавливают также расточкой и запрессовкой втулки, которая затем растачивается
для получения первоначальных размеров посадочной поверхно сти в гидравлической коробке.
Восстановление изношенной поверхности отверстия под палец в корпусе крейцкопфа осуществляют наплавкой с последующей механической обработкой на токарном станке до первоначально го размера.
Иногда отверстие под палец растачивают, а затем устанавли вают втулку, у которой внутренний диаметр расточен под номи нальный размер пальца. При срыве в корпусе крейцкопфа резьбы под надставку штока производят расточку резьбового отверстия на токарном станке на больший диаметр под втулку, которая имеет внутреннюю резьбу под надставку штока. На наружной поверхности втулка должна иметь бурт для упора в тело крейц копфа. После установки втулку приваривают к корпусу крейц копфа со стороны, противоположной бурту.
Сборку насоса выполняют в последовательности обратной разборке. Вначале производят сборку узлов. Изношенные под шипники заменяют новыми. Важной операцией является регули ровка осевого люфта в конических роликовых подшипниках трансмиссионного вала. Для этого затягивают равномерно болта ми крышку установочного стакана до полного выбора люфта, что вызывает затрудненное вращение вала. Затем измеряют зазор между торцом корпуса стакана и фланцем крышки. Под крышку устанавливают набор прокладок, толщина которых на 0,2-0,3 мм больше измеренного зазора. Собранный трансмиссионный вал должен легко проворачиваться за шкив. Причиной перегрева и износа подшипников может быть непараллельность между вала ми или несоосность подшипников, что устраняют прокладками под установочные стаканы.
Регулировку подшипников коренного вала выполняют в сле дующей последовательности. До посадки подшипников измеряют диаметр наружной и внутренней поверхности стаканов и поса дочных шеек кривошипного вала. При этом зазор между внут ренней поверхностью стакана и наружной поверхностью колец подшипников должен быть 0,05-0,1 мм. После этого на вал наде вают до упора в колесо распорные втулки, а затем устанавливают стаканы, в дно которых предварительно вставляют до упора на ружное кольцо внутреннего подшипника. На кривошипный вал насаживают до упора в распорную втулку предварительно нагре тые в масле до 80-90 °С внутренние кольца. Далее устанавлива ют в стакан наружное кольцо наружного подшипника и надева ют торцовую крышку стакана. После установки стакана регули руют подшипники.
При регулировке подшипников гайки болтовых соединений
504
наружных крышек затягивают и подшипники зажимают в стака нах до полного устранения аксиальных зазоров. Гайки затягива ют усилием одного рабочего гаечным ключом с рукояткой дли ной не более 210 мм. При этом одновременно постукивают мо лотком по дну крышки стакана, чтобы более надежно устранить зазор.
После этого гайки частично отвинчивают и устанавливают между крышкой и корпусом три свинцовых кубика, располагая их по окружности под углом 120°. Затем гайки затягивают до защемления подшипников. При этом следят, чтобы разница в зазоре между крышкой и торцом корпуса по окружности была не более 0,05 мм. Далее болтовые соединения разбирают, измеряют толщину свинцовых кубиков и подбирают пакеты прокладок с общей толщиной, на 0,3-0,4 мм превышающей толщину кубиков. Устанавливают пакет прокладок между крышкой и корпусом подшипника и затягивают болтовые соединения. После затяжки стакан должен проворачиваться усилием одного рабочего на ры чаг длиной 1 м. Перед регулировкой подшипники смазывают низковязким машинным маслом. Окончательно отрегулирован ные подшипники заправляют густой смазкой. Марки низковязко го масла и смазки указаны в инструкции по эксплуатации.
Осевой люфт подшипников на пальце кривошипа регулируют набором прокладок между торцом пальца и упорной шайбой. При этом толщина набора прокладок подбирается на 0,15- 0,25 мм больше замеренного зазора при отсутствии осевого люф та у подшипников. Увеличенный зазор между крейцкопфом и направляющими устраняют установкой прокладок между корпу сом крейцкопфа и накладками, либо заменяют накладки. Соб ранный крейцкопф должен свободно перемещаться в направ ляющих без заеданий и ударов. Изношенные бронзовые втулки шатунов выпрессовывают и устанавливают новые, которые должны быть пришабрены по пальцу крейцкопфа.
При сборке гидравлической части насоса обращают особое внимание на чистоту сопрягаемых поверхностей и плотность их прилегания. Совершенно недопустимы местные зазоры любой величины, через которые может проникнуть буровой раствор. Они являются основной причиной гидроабразивного промыва деталей.
Прилегание конической поверхности седла клапана к сопряга емой поверхности гнезда клапанной коробки проверяется на кра ску и должно представлять сплошное кольцо шириной не менее 15 мм. Прилегание конических поверхностей штока и поршня должно быть сплошным по кольцу и занимать не менее 60 % поверхности конуса.
После сборки насос прокручивают вручную за шкив на один ход поршня для того чтобы убедиться, что кривошипно шатунный механизм свободно вращается, без заеданий и скре жета.
Обкатку бурового насоса производят на воде на испытатель ном стенде, при этом в насосе должны быть установлены цилин дровые втулки наименьшего диаметра. Сначала в течение 2030 мин насос работает без давления, затем 20-30 мин при давле нии, равном половине от номинального для данной втулки, после чего при номинальном давлении в течение 1 ч.
При испытании измеряют число двойных ходов, действитель ную подачу насоса, давление всасывания и нагнетания, подво димую мощность, а также снимают индикаторную диаграмму. По полученным данным подсчитывают полезный напор насоса, гид равлическую и индикаторную мощности. Все это позволяет оп ределить коэффициент подачи, механический и индикаторный КПД насоса, а по ним судить о качестве проведенного ремонта.
15.2.ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ИРЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА
Приготовление бурового раствора производится с помощью глиномешалок, гидромешалок, гидравлических смеси телей и фрезерно-струйных мельниц (рис. 15.2-15.4).
После монтажа и перед началом работы глиномешалки про веряют надежность крепления ее лопастей, центровку ременной передачи, состояние ограждений ременной и зубчатой передач, состояние и надежность крепления решетки на загрузочном лю ке. Проверяют также состояние сальниковых уплотнений валов и наличие смазки в подшипниках. Перед началом работы гидро мешалки и гидравлического смесителя особое внимание уделяют состоянию всех трубопроводов (особенно трубопроводов высоко го давления), а также гидромониторов и гидроциклонной уста новки. Испытывают их на полуторократное максимальное дав ление.
В процессе эксплуатации ежедневно наблюдают за состоянием трущихся поверхностей, сальниковых устройств и ограждений. Систематически следят за наличием смазки в подшипниках. Смазку производят не реже одного раза в неделю.
Во время обследования гидромониторов очищают сетку от
506
Рис. 15.2. Глиномешалка: |
рама; 4 - отвод; 5 - зубчатое колесо; 6 - кронштейн; |
|
1 - |
барабан; 2 - люк; 3 - |
|
7 - |
вал; 8 - шкив; 9 - шестерня |
|
твердых включений, щепок и других посторонних предметов, контролируют состояние штуцеров с проверкой износа отвер стия. При значительном износе диаметр отверстия увеличивает ся, что приводит к снижению давления нагнетания бурового рас твора, а следовательно, и к снижению производительности гид ромешалки и гидравлического смесителя.
Рис. 15.3. Смеситель гидравлический:
1 - бункер; 2 - камера смесительная; 3 - люк; 4 - резервуар; 5 - рама; 6 - от бойник; 7 - штуцер; 8 - патрубок
Перед началом приготовления бурового раствора в гидроме шалке или в гидравлическом смесителе на насосах, которые ис пользуются для приготовления раствора, устанавливают предо хранительные диафрагмы на давление, соответствующее макси мальному рабочему давлению гидромешалки или смесителя. По сле окончания приготовления бурового раствора гидромешалку или гидравлический смеситель тщательно промывают чистой водой.
После монтажа и перед пуском в работу фрезерно-струйной мельницы проверяют плотность прилегания крышки к корпусу мельницы, положение предохранительной плиты, состояние ре зиновых прокладок, натяжение ремней привода и чистоту бунке ра (наличие комьев глины и других предметов недопустимо). Затем ротор проворачивают вручную, чтобы убедиться в пра вильности сборки мельницы.
Систематически следят за наличием смазки в подшипниках и состоянием сальниковых уплотнений.
Рис. 15.4. Мельница фрезерно-струйная:
1 - нижняя часть корпуса; 2 - плита рифленая; 3 ~ ротор; 4 - крепежная по лость; 5 ~ лоток сливной; 6 - вал; 7 - сменная лопасть; 8 - выходная решетка; 9 - крышка; 10 - верхняя часть корпуса; 11 - отражательный щиток; 12 - шар нирная ось; 13 - щелевые насадки; 14 - бункер; 15 - шарнирная ось; 16 - плита предохранительная; 17 - затвор крышки ловушки; 18 - штанга упорная; 19 - штифт предохранительный; 20 - фиксирующая втулка; 21 - прокладка резино вая; 22 - крышка ловушки; 23 - ловушка; 24 - рама
Пуск мельницы в работу осуществляют в следующей после довательности. Включают электродвигатель, открывают задвижки на трубопроводе, подводящем воду или буровой раствор, регули-
руют задвижкой количество подаваемой в мельницу жидкости, пускают питатель и загружают твердую фазу (глину, химические реагенты).
Для остановки мельницы прекращают загрузку глины в бун кер, промывают корпус водой, отключают воду, отключают элек тропривод.
При текущем ремонте глиномешалок выполняют следующие работы: разбирают узлы, требующие ремонта; ремонтируют или заменяют новыми отдельные детали (лопасти, корпуса сальнико вых уплотнений, подшипники, крепежные детали и др.); ремон тируют кожухи; прочищают смазочные отверстия и заменяют смазку; заменяют сальниковую набивку; проверяют состояние шестерен и легкость вращения валов и др.
При капитальном ремонте производят полную разборку гли номешалки. Перед разборкой глиномешалку очищают от грязи и промывают.
Разборку глиномешалки производят в следующей последова тельности.
Вначале снимают кожухи, ремни и электродвигатель. Затем демонтируют приводной вал; снимают с помощью съемника шес терни с рабочих валов, спрессовывают подшипники с рабочих валов, предварительно разобрав корпуса подшипников; снимают сальниковые коробки, предварительно сняв крышки и удалив набивку. После этого снимают боковые крышки корпуса и вы нимают при помощи крана рабочие валы через боковые отвер стия корпуса. Рабочие валы укладывают на две специальные стойки, крепят хомутами и разбирают лопасти. Затем разбирают приводной вал. Снимают с помощью съемника подшипники, шестерню и шкив.
После разборки производят дефектовку всех деталей. Ремонт корпуса и рамы глиномешалки в основном сводится к сварочным работам. Рабочие валы при изгибе более 3 мм правят на прессе. Изношенные поверхности рабочих валов в местах установки сальниковых уплотнений восстанавливают наплавкой с после дующей механической обработкой. Лопасти правят на кузнечных молотах. Изношенные шестерни, сальниковые буксы и корпуса подшипников заменяют новыми.
Глиномешалку собирают в последовательности обратной раз борке.
Ремонт гидромешалок в основном сводится к замене быстроизнашивающихся сопел гидромониторов и к устранению с по мощью сварки дефектов элементов напорной линии, емкости и приемного моста. По окончании ремонта гидромешалки напор ную линию испытывают гидравлическим давлением 15 МПа в
510