Файл: Е. А. Богданов Основы технической диагностики нефтегазового оборудования.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.03.2024
Просмотров: 221
Скачиваний: 9
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
-
в паспортах на конструкции буровой установки отсутствуют документы, удостоверяющие марку, химический состав и механические свойства металла на основные несущие и вспомогательные элементы металлоконструкций; -
температурный режим эксплуатации буровой установки, указанный в паспорте конструкций, не соответствует температурному режиму, указанному в документах (сертификатах и др.) для данных марок сталей;
-
если в проверяемом элементе возникли трещины; -
когда необходимо определение фактического состояния металла в металлоконструкциях для оценки усталости металла.
После полного проведения обследования технического состояния буровой установки и устранения всех обнаруженных неисправностей (в случае принятия комиссией решения о необходимости испытаний) проводят контрольные статические испытания буровой установки, а также контрольные статические и динамические испытания вспомогательного грузоподъемного оборудования. Измерение обнаруженных при визуальном осмотре деформаций балок, ферм и других элементов металлоконструкций буровой установки выполняют с помощью натянутой струны, относительно которой замеряют расстояние до соответствующего элемента металлоконструкции. Струну натягивают параллельно элементу на некотором расстоянии, позволяющем обойти имеющиеся на конструкции выступы (кронштейны, фланцы и пр.).
Скручивание балок, ферм и других горизонтально расположенных конструкций определяют с помощью отвесов с замером расстояния от кромок верхнего и нижнего поясов до отвеса в 3-4 сечениях, равномерно расположенных по пролету между опор. Проверку перпендикулярности вертикально расположенных конструкций производят с помощью отвеса или с применением теодолита и реек.
При обнаружении дефектов или признаков их наличия на участках элементов металлоконструкций или сварных швов эти зоны очищают от грязи, краски, пыли, а также продуктов коррозии до металлического блеска. Для наиболее объективного получения информации о дефектах применяют неразрушающие методы контроля.
При выявлении трещин следует обратить внимание на направления развития трещин и их распространение на следующие элементы:
-
стыковые соединения; -
фланцевые соединения; -
узлы примыкания элементов конструкций; -
стыки поясов; -
зоны резкого перехода сечений; -
сварные швы, расположенные поперек действующего в растянутых элементах усилия; -
зоны сближения сварных швов менее 50 мм; -
болтовые соединения.
Особое внимание обращают на места, подвергшиеся ранее ремонту с применением сварки, выполненной в процессе эксплуатации буровой установки. Контролируют состояние сварного шва и околошовную зону (шириной 20...30 мм), так как здесь возможно образование вторичных трещин из-за некачественных швов, полученных при определенных неудобствах выполнения сварочных работ.
15 - 6245
Степень поражения металла коррозией определяют путем сравнения размеров толщин элементов металлоконструкции в пораженном коррозией месте с неповрежденным сечением элемента. При 225
этом контроль осуществляют или непосредственным измерением толщины открытого сечения элемента стандартным мерительным инструментом, или с помощью ультразвукового толщиномера для замкнутых сечений. Допускаемые минимальные толщины стенок не должны быть менее 80 % от их номинальной толщины.
При контроле болтовых соединений особое внимание обращают на наличие подкладок, зазоры по стыкам, затяжку болтов (100 % контроль), наличие предохраняющих против отвинчивания элементов: пружинных шайб, отгибных шайб, контргаек, шплинтов и пр., степень поражения коррозией крепежных деталей.
Наличие трещин в болте устанавливается визуально или, при отсутствии внешних признаков трещин, средствами неразрушающего контроля. При обнаружении хотя бы одного болта с трещиной производится контроль всех болтов контролируемого соединения путем осмотра при последовательном их вывинчивании.
При обнаружении ослабленного болта производится его затяжка динамометрическим ключом или специальным ключом с контролем крутящего момента заданной величины. В каждом болтовом соединении несущих элементов металлоконструкции контролируется затяжка всех болтов.
Пальцы и оси, соединяющие элементы металлоконструкций, при выявлении повреждений фиксирующих элементов (ригелей, торцевых шайб, гаек и т.п.), что является свидетельством наличия осевых усилий в соединении, следует демонтировать и подвергнуть их и их посадочные места тщательному осмотру на предмет выявления дефектов.
Наряду с металлоконструкциями обследованию должны быть подвергнуты следующие основные объекты оборудования буровой установки:
-
буровые лебедки, барабаны, валы, редукторы; -
тормозные устройства (ленточные, гидродинамические и электромагнитные тормоза, рукоятки тормозные); -
агрегаты талевой системы (кронблоки, талевые блоки, шкивы, крюки и специальные подвески, устройства для крепления неподвижной ветви талевого каната); -
талевые канаты; -
муфты (постоянные, сцепные, электромагнитные); -
цепные передачи (звездочки, цепи); -
карданные валы; -
вертлюги; -
буровые роторы с трансмиссией; -
манифольд; -
оборудование циркуляционной системы; -
комплекс дизель-гидравлического привода; -
дополнительные механизмы, обеспечивающие спуско-подъемные операции (ключи для свинчивания и развинчивания свечей, устройства для удаления колонны бурильных труб, пневмораскрепите- ли, вспомогательные лебедки); -
буровые насосы; -
приводы буровых установок (механические, гидравлические и пневматические); -
тали вспомогательных грузоподъемных устройств; -
лебедки вспомогательные; -
компенсаторы монтажные; -
система пневмоуправления; -
сосуды, трубопроводы и т.п., работающие под давлением.
Обследование состояния механизмов, канатно-блочных систем грузозахватных приспособлений и других объектов оборудования включает следующие этапы:
-
визуальный внешний осмотр всех без исключения агрегатов, узлов и деталей объектов оборудования и проверка их состояния без разборок; -
проверка состояния агрегатов и их элементов, связанная с разборкой и инструментальными измерениями дефектов и неисправностей; ' -
анализ обнаруженных неисправностей и составление заключения по результатам обследования.
После предварительного внешнего контроля агрегатов, узлов и доступных для осмотра открытых деталей производят вскрытие смотровых крышек или разборку механизмов для проверки их состояния и проведения инструментальных измерений обнаруженных неисправностей. Необходимость разборки соответствующего механизма дополнительно обусловливается также появлением повышенного шума или вибрации, повышенной температурой нагрева. Состояние подшипников наиболее эффективно оценивается по результатам контроля их вибрации.
При обследовании гидро- и пневмооборудования буровых установок руководствуются соответствующими инструкциями по эксплуатации предприятий-изготовителей. Перечисленное оборудование и трубопроводы при этом испытываются на функционирование.
Обследование состояния электрооборудования и электроаппаратуры включает следующие этапы:
-
внешний осмотр электрооборудования и электроаппаратуры и проведение необходимых для безопасной работы проверок (измерений); -
проверка функциональной работоспособности электрооборудования и электроаппаратуры; -
разборка (при необходимости) с проведением электрических и механических измерений для подтверждения возможности нормальной эксплуатации электрооборудования и электроаппаратуры.
Измеряется величина сопротивления изоляции с целью обеспечения безопасности работы электрооборудования и обслуживающего персонала, а также сопротивления резисторов — с целью обеспечения соответствующих характеристик электродвигателей. Проверка величин растворов и провалов главных и вспомогательных контактов пускателей, контакторов и реле панелей управления осуществляется измерением величин растворов и провалов и сопоставлением их с 15* 227 требуемыми значениями, указанными в инструкции по эксплуатации или других технических документах на проверяемую аппаратуру.
Степень износа главных и вспомогательных контактов , пускателей, реле и контакторов не должна превышать 50 % первоначальной толщины контакта.
Правильность установки и прилегания щеток проверяется визуально. При нормальном прилегании щетки должны иметь блестящую поверхность по всей площади соприкосновения с контактными кольцами.
По результатам внешнего осмотра и проведения необходимых измерений принимается решение о проверке работоспособности электрооборудования буровой установки под напряжением, а также проверке всех видов защиты и конечных ограничителей, предусмотренных паспортом буровой установки, в том числе нулевой, аварийной и максимальной защиты, конечных выключателей, ограничителей предельных нагрузок, блокировок от работы буровых насосов на закрытый (замерзший, забитый раствором) манифольд и т. п.
Проверка регулировки и настройки электроаппаратуры включает контроль величин параметров срабатывания максимальных и тепловых реле, реле времени и др., которые должны соответствовать данным, приведенным в таблицах на электрических принципиальных схемах.
Контроль работы основного и вспомогательного механизмов включает проверку:
-
работоспособности механизмов; -
обеспечения механизмами доводочных (посадочных) скоростей; -
повышенной скорости подъема и спуска легких грузов; -
обеспечения ступенчатого и автоматического разгона и торможения; -
реверсирования электродвигателей; -
работы ограничителя грузоподъемности.
Контроль и регулировочные работы проводятся в соответствии с инструкцией по эксплуатации механизмов буровой установки.
После устранения всех неисправностей, обнаруженных в процессе обследования, и только в том случае, если имеются сомнения, что результаты обследования недостаточны для решения вопроса о дальнейшей эксплуатации буровой установки, проводятся ее испытания под нагрузкой.
Перед испытанием буровая вышка должна быть отцентрована. Смещение талевой системы относительно центра ротора свыше 50 мм не допускается. На кронблочной площадке вышки должны быть установлены в двух плоскостях и закреплены нивелирные рейки. Показывающий и контрольный индикаторы веса, оттарирован- ные с учетом диаметра талевого каната и величины испытательной нагрузки, должны располагаться в удобном для наблюдения месте на вышке или основании. При проведении испытаний допускается использование тензометрических и других способов измерений, дающих достоверные результаты.
228
Рис. 13.1. Общая схема крепления талевой системы к основанию вышки
На территории буровой установки на расстоянии, превышающем высоту вышки на 10 м, устанавливаются наблюдательные пункты, снабженные теодолитами, нивелирами или другими оптическими приборами.
Измерения величины прогиба элементов в процессе испытания производятся нивелированием или визированием с помощью теодолита, а измерения отклонения наголовника вышки от вертикали — отвесом или теодолитом.
Общая схема крепления талевой системы к основанию вышки приведена на рис. 13.1.
Натяжение талевой системы осуществляется буровой лебедкой с помощью вспомогательного привода или при помощи трактора. Управление двигателем вспомогательного привода лебедки должно производиться с пульта, вынесенного за пределы вышки на расстояние, превышающее высоту вышки не менее чем на 10 м. Схема нагружения вышки приведена на рис. 13.2.
Соединение крюка или автоматического элеватора талевой системы буровой установки с опорными частями подвышенного основания осуществляется с помощью стропов и канатов (рис. 13.3). Длина канатной петли (рис. 13.4) принимается равной 30...45 м для вышек высотой до 41 м и 40...50 м для вышек высотой до 53 м, длина стропов 12...15 м.
В процессе испытания буровых установок испытательные нагрузки должны прикладываться плавно в три этапа. На каждом этапе испытания производятся замеры отклонения наголовника и усадка вышки в нагруженном состоянии и после снятия нагрузки.
Для различных этапов нагружения рекомендуются следующие значения испытательных нагрузок: