Схемы поршневых насосов
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
σ |
сум |
=σ |
из |
+σ |
из |
= |
4 ∙Px |
+ |
3 |
∙ E ∙ |
δ |
(5.8) |
||
π∙δ2 ∙i |
8 |
D |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Запас прочности K определяется из соотношения: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
K= |
σ в |
|
|
|
|
(5.9) |
||
|
|
|
|
|
|
σ сум |
|
|
|
|||||
где σ в- предел прочности материала проволоки при растяжении в МПа.
Вопрос 5.3. Инструмент для проведения СПО
При спускоподъемных операциях для повышения производительности труда и выполнения требований техники безопасности применяются специальный инструмент:
а) элеваторы, используемые при перемещении и удержании на весу как отдельных насосно-компрессорных труб и штанг, так и всей колонны;
б) спайдеры, для удержания на весу колонны труб;
в) ключи для свинчивания и развинчивания труб и штанг, а также вспомогательные приспособления, облегчающие работу - направляющие воронки, вилки, лотки и т.д.
Вопрос 5.3.1. Элеваторы
Элеватор - инструмент, которым осуществляется захват трубы или штанги при ее подъеме, спуске или удержании на весу. Элеватор подвешивается к крюку талевой системы при помощи серьги или штропов.
По конструкции элеваторы подразделяются на балочные и стержневые.
Элеватор ЭХ-7 (рис. 5.8) состоит из массивного кованого корпуса 1, в средней части которого имеется отверстие для насосно-компрессорной трубы, а по краям - отверстия для штропов. Для предохранения трубы от выпадания элеватор имеет затвор 2 и предохранитель. При провисании штропов они фиксируются в корпусе предохранительными пальцами 3, установленными в отверстия корпуса. Затвор и предохранитель устроены следующим образом. Затвор 2 с ввинченной в него рукояткой 4 поворачивается в кольцевой проточке верхней части корпуса. Для предотвращения самоотворачивания рукоятки предусмотрен винт 5. Предохранитель состоит из корпуса 7 с пружинным штоком 6, в который ввинчена ручка 8. В верхней части штока имеется скошенный выступ. Чтобы закрыть элева-
-258-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
тор, необходимо повернуть рукоятку затвора по часовой стрелке. Не достигнув крайнего положения, рукоятка соприкоснется со скошенным выступом штока, отжимая его вниз, занимает крайнее левое положение в прорези корпуса элеватора. При этом шток поднимается вверх и таким образом фиксирует закрытое положение элеватора. Чтобы открыть элеватор, необходимо отжать ручку предохранителя и одновременно повернуть рукоятку затвора против часовой стрелки до упора, при этом прорезь затвора совпадает с прорезью в корпусе элеватора, что обеспечивает свободную зарядку или разрядку элеватора трубой.
Элеватор «Красное Сормово» (рис. 5.9) также относит-
ся к балочным двухштропным элеваторам. Его в основном применяют для спуска и подъема тяжелых колонн.
Рис. 5.9. Элеватор «Красное Сормово»
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943-259-
Элеватор состоит из корпуса 3, створки 1 с рукояткой 9 и замка 8. Массивный кованый корпус имеет по бокам выемки для штропов; их выпадению препятствуют предохранительные пальцы 4. Затвор вращается вокруг пальца 2 и запирается замком 8, вращающимся вокруг оси 5. Замок имеет выступ, на который садится муфта трубы при подъеме ее элеватором, чем предотвращается самооткрывание элеватора под нагрузкой. Пружина 6, надетая на крючок 7, и винт 10 прижимают замок к корпусу, и под действием пружин элеватор при захлопывании затвора запирается автоматически.
Элеватор ЭТАД (рис. 5.10) с захватным автоматическим устройством предназначен для работы с насоснокомпрессорными трубами условного диаметра от 48 до 114 мм. Элеватор состоит из корпуса с подпружиненными защелками штропов, выдвижного захвата, упоров, запирающего устройства с рукояткой.
Захваты элеватора сменные и рассчитаны на определенный диаметр НКТ. Это позволяет использовать один корпус
элеватора при спускоподъеме труб нескольких размеров. Захват вклю чает в себя шток, шарнирно соединенный с двумя челюстями.
Шток снабжен шлицами, сопрягающимися с втулкой запирающего устройства. Запирающее устройство служит для фиксации челюстей элеватора в крайних положениях, соответствующих открытому или закрытому состоянию.
Элеватор ЭТА (рис. 5.11) используется для работ как при механизированном свинчивании и развинчивании труб, так и при ручных работах. При использовании клинового спайдера или автомата АПР, имеющего клиновой захват для подъема и спуска труб достаточно иметь один элеватор, подвешенный на крюке талевого блока.. Он состоит из корпуса 4, серьги 1, соединенных шарнирно. В корпусе размещен захват, состоящий из рукоятки 5, направляющей втулки 6 с осью штырей 7, направляющих 9, челюстей 8.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Внутренняя часть корпуса имеет опорную поверхность под захват, на который опирается муфта трубы. Вес колонны труб через захват передается на корпус элеватора. Захват состоит из правой и левой челюстей, соединенных между собой осью. Ось в свою очередь соединена со штоком, на котором укреплена рукоятка 5
-260-
Рис. 5.11. Трубный элеватор ЭТА:
1 - серьга; 2 - палец; 3 - шплинты; 4 - корпус; 5 - рукоятка; 6 - направляющая втулка; 7 - штырь; 8 — челюсть; 9 -направляющие; 10 – болт
Рукоятка 5 выполняет функции обычной рукоятки, а также служит для закрывания и открывания челюстей захвата и фиксации их в крайних положениях.
Узел захвата быстро заменяем, и выбирается в зависимости от диаметра насоснокомпрессорных труб.
Элеватор ЭНКБ - 80 предназначен для захвата и подвешивания за тело безмуфтовых насосно-компрессорных труб в процессе спускоподъемных операций. Элеватор состоит из корпуса, двух створок (левой и правой) с затвором, клиньев, рычага управления и серьги (рис. 5.12).
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Клинья подпружинены в направлении расклинивания. Левый и правый рычаги при посадке элеватора на трубу автоматически замыкают створки элеватора. Замкнувшиеся створки запираются затвором. Предварительное заклинивание осуществляется рычагом управления. В процессе работы элеватор постоянно подвешен на крюке и работает в сочетании со спайдером.
-261-
Элеватор ЭЗН с захватным приспособлением служит для захвата и подвешивания насосно-компрессорных труб под муфту в процессе спускоподъема. В комплект входят два элеватора, захватное приспособление и и штропы. Захватное приспособление состоит из захвата, затвора и серьги, в которую предварительно одевают штроп.
Штанговые элеваторы предназначены для захвата и подвешивания колонны насосных штанг при спускоподъемных операциях применяют
Наибольшее распространение получил усовершенствованный элеватор ЭШН (рис.5.14). В корпусе 1 элеватора имеется кольцевая расточка, внутри которой вращается втулка 7, расположенная эксцентрично относительно центрального отверстия. В корпусе и
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
втулке имеются разрезы, при совмещении которых штанга может быть введена в
элеватор.
Для предохранения элеватора от износа на его опорный выступ устанавливается вкладыш 6, фиксируемый винтом 5. Вкладыш и втулка сменные, их изго-
-262-
товляют двух размеров: первый для 16, 19 и 22 мм и второй - для 25 мм штанг. Для удобного обхвата штропа 8 и предотвращения скольжения руки при захвате на внутренней части обеих струн штропа сделаны выступы. Штроп укреплен с обеих концов элеватора шайбами 3 и шплинтами 4. Для предохранения от выпадания втулки в корпус ввинчены два винта 2, концы которых входят в кольцевой паз втулки. Элеватор закрывается поворотом втулки при помощи рукоятки. Шарнирная рукоятка, утопленная в зеве элеватора, предотвращает его самопроизвольное открывание при работе.
Вопрос 5.3.2. Спайдеры
Спайдер СГ - 32. Спайдер гидравлический СГ - 32 предназначен для захвата за тело и удержания на весу колонны труб в процессе спускоподъем-ных операций при текущем и капитальном ремонтах.
Он представляет собой (рис.5.15) разрезной корпус со сменными клиньями под трубы разных размеров. Клиньями управляют посредством гидравлического цилиндра, встроенного в корпус спайдера. Наклонные зубья плашек обеспечивают сто-порение колонны от проворота в процессе свинчивания - раз-винчивания труб. На спайдере предусмотрено также вспомогательное ручное управление.
Спайдер СМ-32. Механический спайдер СМ - 32 предназначен для захвата и удержания на весу колонны насосно-компрессорных труб при спускоподъемных операциях.
Спайдер состоит из корпуса, в нижней части которого расположен центратор, удерживаемый подпружиненным фиксатором, который служит для центрирования насосно-компрессорных труб.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
С корпусом шарнирно соединен рычаг управления, к одному концу которого прикреплена клиновая подвеска. С корпусом при помощи неподвижного пальца соединена створка.
-263-
Для закрытия зева спайдера створка запирается пальцем, снабженным петлей.
Створка и корпус в месте зева в закрытом положении образуют проход для кабеля погружного центробежного электронасоса. Для переноски спайдера к корпусу приварены рукоятки. Клиновая подвеска состоит из трех клиньев: одного центрального и двух боковых. Плашки спайдера для удобства замены унифицированы с плашками автомата АПР - 2ВБ.
В основании спайдера имеются лапы с прорезями для крепления к устью скважины болтами на время подъема и спуска труб.
Спайдер АСГ - 80. Применяется в тех случаях, когда применение автоматов АПР по каким-либо причинам невозможно или нецелесообразно.
Спайдер
предназначается
для
автоматизации операций захвата, удержания, освобождения и центрирования колонны насоснокомпрессорных труб при текущем
и капитальном ремонтах скважин. Применение спайдера значительно облегчает труд операторов и ускоряет ремонт скважин.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Спайдер (рис. 5.16) выполнен в виде кольцевого корпуса с внутренним коническим отверстием, внутри которого размещены три клина, которые
шарнирно связаны со специальным направлением. С помощью пружины подвеска с клиньями выталкивается в верхнее положение, а в нижнее положение подвеска опускается под действием веса элеватора или колонны труб.
Корпус спайдера соединен с центратором, имеющим вкладыши центратора для центрирования спускаемых или поднимаемых колонн труб.
Подвески с клиньями и вкладыши центратора сменные.
Особенность спайдера АСГ-80-унификация основных его узлов и деталей с автоматом АПР-2ВБ. К ним относят клиновые подвески в сборе всех размеров; корпус центратора в сборе; втулки центраторов всех размеров; корпус клиньев, клинья, плашки, направления и детали подвески клиньев
-264-
Вопрос 5.3.3. Ключи
Ключ КТН. Труба зажимается ключом в трех местах плашкой, сухарем и челюстью 2. Плашка и сухарь имеют насечки, которые вдавливаются в трубу для предохранения ключа от скольжения по ней. Сухарь 8 удерживается от скольжения по пазу стопорным болтом 9, ввинчиваемым в отверстие в сухаре. Для предотвращения соскальзывания надетого на трубу ключа имеется пружина. Плашка 7 удерживается от скольжения в пазу концом ручки 1, входящим в отверстие в плашке. Чтобы снять ключ с трубы, следует левой рукой взяться за ручку 1, а правой за рукоятку 6, повернуть ее и снять ключ с трубы. Для работы с автоматами для свинчивания и развинчивания насоснокомпрессорных труб применяются высокомоментные ключи
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Рис. 5.17. Трубный ключ Халилова КТН:
1 - ручка; 2 - челюсть; 3 - пружина; 4 - шарнирный палец; 5,9 - стопорные болты; 6 - рукоятка; 7 - плашка; 8 – сухарь
Наиболее изнашиваемые детали этих ключей - плашки и сухари; по мере срабатывания их необходимо заменять.
Для обеспечения нормальной и безопасной работы с ключом необходимо периодически очищать металлической щеткой насечку сухарей и плашек, а также проверять пружины и при необходимости регулировать их натяг.
Ключи КТНД (рис.5.18) предназначены для свинчивания и развинчивания насоснокомпрессорных труб, а также муфт к штангам, полированных штоков при ремонте скважинных насосов.
-265-
Ключ состоит из двух основных частей: челюсти 5 и рукоятки 1, шарнирно соединенных. На трубе ключ удерживается пружиной 6, прикрепленной одним концом к челюсти, другим - к пальцу шарнира.
Натяжение пружины регулируется вращением пальца. В натянутом состоянии пружина закрепляется на пальце винта 7. Для удобства работы ключом на челюсти имеется ручка 4, которая одновременно служит ограничителем движения плашки 3.
В данном ключе на оси рукоятки установлена круглая плашка 2 с зубьями на наружной поверхности. Для предохранения плашки от проворота служит фиксатор, который крепится к рукоятке болтом.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Рис. 5.18. Трубный ключ КТНД:
1 - рукоятка; 2 - круглая плашка; 3 - плоская плашка; 4 - ручка; 5 — челюсть; 6 - пружина; 7 – винт
Ключи КОТ. Взамен трубных ключей КТНД разработаны одно-шарнирные ключи типа КОТ, в которых усилено крепление челюсти с ручкой, круглая плашка заменена сегментной, улучшена фиксация пружины, исключающая ее поломку. При снижении массы, за счет улучшения конструкции челюсти и рукоятки, увеличен передаваемый крутящий момент.
Ключи КТГ (рис. 5.19) конструкции Г.В.Молчанова применяются при работе с автоматом АПР. Ключ состоит из рукоятки и створки, шарнирно соединенных с челюстью. При подаче ключа на трубу створка поворачивается вокруг пальца, обеспечивая надевание ключа, после чего плотно прижимается к трубе. При повороте ключа за рукоятку последняя создает усилие, прижимающее створку к трубе.
Это обеспечивает передачу крутящего момента развинчиваемой (или свинчиваемой) трубе
-266-