После ремонта шкивы талевого блока должны вращаться

Ремонт крюков

Техническое обслуживание и ремонт механизмов талевой системы

Тема 10. Техническое обслуживание и ремонт бурового оборудования

Талевая система любой буровой установки включает в себя кронблок, талевый блок, талевый канат и крюк.

Кронблок является неподвижным узлом талевой системы и предназначен для поддержания на весу талевого блока, крюка и подвешенного на нем груза. На рис. 23 представлена конструкция кронблока установки БУ-80. Уход за кронблоком заключается в основном в подтяжке всех резьбовых соединений и смазке подшипников, что обеспечивает его длительную и безотказную работу.

Рис. 23. Кронблок

Роликовые подшипники 8 заполняют один раз в неделю универсальной среднеплавкой смазкой УС-3 через масленки 2 при помощи ручного насоса. Состояние подшипников контролируется канатными блоками 10, которые должны вращаться на оси 5 свободно, без заедания и шума, не задевая кожух 11. Во время работы необходимо контролировать температуру подшипников, которая не должна превышать 70° С, так как при более высокой температуре смазка теряет свои качества. Нагрев до более высокой температуры свидетельствует об отсутствии смазки или о ее загрязнении. В последнем случае смазочные каналы и подшипники промывают с помощью ручного насоса керосином или дизельным топливом, а затем заполняют новой смазкой.

Шум в подшипниках при вращении свидетельствует об их износе, а заедание канатных блоков об их поломке. В обоих случаях подшипники подлежат замене.

Перегрузка осей при прихватах и ловильных работах может вызвать их изгиб, что приводит к биению блоков и интенсивному износу подшипников. Такие кронблоки ремонтируют в мастерских.

При ремонте кронблока заменяют роликоподшипники, крепежные и другие детали, износ которых превышает допустимый.

Смена роликоподшипников канатных блоков вызывается недопустимым люфтом или поломкой их. Подшипники, у которых радиальный зазор превышает 0,5 мм, подлежат замене. Перед установкой новых подшипников необходимо проверить размер отверстия в ступице блока, который в сопряжении с фактическим размером наружного диаметра верхнего кольца подшипника должен гарантировать сборку с натягом 0,035 мм. Перед установкой подшипника блок предварительно нагревают до 100—160° С, что облегчает монтаж и уменьшает износ посадочного отверстия блока. При каждом капитальном ремонте ось кронблока проверяют магнитным дефектоскопом.

Наиболее быстро изнашиваются блоки, ближе расположенные к ходовому концу. Поэтому при сборке блоков целесообразно переставить их на оси.

При ремонте вспомогательного блока восстанавливают профиль канавки блока проточкой, а также заменяют ось блока и втулку.

Рама кронблока не должна иметь трещин и короблений; балки рамы должны быть параллельны; отклонение от параллельности на всей длине балки не должно превышать ±5 мм, деформированную раму необходимо править или заменить дефектные балки равнопрочными новыми.

После ремонта деталей, перед сборкой кронблока необходимо очистить от грязи каждый в отдельности смазочный канал в оси, промывая его керосином или продувая сжатым воздухом. Затем, ввинтив масленки в торцы оси, продавливают смазку ручным насосом через все отверстия.

Сборка отремонтированного кронблока производится в последовательности, обратной разборке. Перед посадкой блоков на ось необходимо обильно смазать роликоподшипники.

После сборки проверяют от руки легкость вращения каждого канатного блока в отдельности. При вращении любого из блоков соседний не должен вращаться.

Торцовое биение ручья блока, измеренное в наиболее удаленных точках, не должно превышать 1 мм. На, рабочих поверхностях ручья допускается заварка единичных раковин диаметром до 5 мм и глубиной до 2 мм с последующей зачисткой.

Сварочные швы рамы кронблока не должны иметь трещин, шлаковых включений, газовых пузырей, подрезов, пережога и других пороков, влияющих на прочность шва.

Талевый блок (рис. 24) является подвижной частью талевой системы. Характер износа деталей талевого блока и виды ремонтных работ такие же, как у кронблока, за исключением восстановления серьги, пальцев серьги, верхнего щита, нижнего щита и щек.

На поверхности серьги талевого блока в плоскости опасного сечения допускается углубление от износа до 3 мм при ширине до 10 мм. Заварка изношенных поверхностей не допускается. Каждые 6 мес. необходимо проверять щеки, пальцы серьги и ось магнитным или другим способом. Особое внимание при ремонте необходимо обращать на щеки талевого блока. В процессе бурения и при спуско-подъемных операциях он воспринимает статические, динамические и вибрационные нагрузки, которые повышают напряжения в отдельных элементах. В процессе эксплуатации отмечаются случаи обрыва щек вследствие ослабления посадки пальцев. При наличии трещин в щеках их необходимо заменить новыми. Выработка в щеках удаляется наплавкой электродами, близкими по составу основному металлу щек. Пальцы серьги с износом по диаметру более 2 мм подлежат замене. Вмятины кожуха выправляют после нагрева газовой горелкой, а надрывы заваривают.

Талевые канаты в процессе работы подвержены следующим видам износа:

1. истиранию на ходовом конце в результате трения между витками при намотке на барабан лебедки и сматывании с него, трения о фланцы барабана при переходе с одного ряда навивки на другой и трения о канавки роликов талевой системы;

2. скоблящему действию вследствие прорезания верхними витками намотки нижних витков, а также попадания песка на смазку талевого каната;

3. усталостному износу в результате перегиба каната на роликах и обратного перегиба на барабане лебедки;

4. усталостному износу на неподвижном конце из-за знакопеременных нагрузок и вибраций каната.

В результате канат изнашивается неравномерно по длине. Интенсивный износ на небольшом участке при работе без перепуска приводит к преждевременному выходу его из строя. Степень износа каната определяется числом оборванных проволок на шаге свивки. Отбраковке подлежат канаты, в которых оборвано 10% от общего числа проволок. После оснастки нового каната следует дать ему поработать некоторое время при небольших нагрузках. Правильная навивка каната на барабан лебедки во время эксплуатации каната удлиняет срок его службы. В случае, когда витки на барабане не исходят до фланца барабана или же у одного фланца наматывается виток на виток, канат быстро выходит из строя. Такая навивка объясняется неправильной установкой лебедки, т. е. ось подъемного вала барабана не горизонтальна и не параллельна оси крон-блока. Для правильной навивки необходимо устранить дефект монтажа. Проволоки и пряди каната в процессе работы передвигаются одна относительно другой, вызывая износ каната за счет сил трения. В начальный период канат имеет заводскую смазку, но в процессе работы она выжимается наружу и быстро теряется. Поэтому в процессе эксплуатации канат должен смазываться. Наружная смазка предохраняет канат от истирания и от коррозии. Смазка в любое время года наносится в подогретом состоянии с помощью кисти во время сматывания каната с барабана. В качестве смазочных материалов применяют технический вазелин в летнее время и смазочный мазут в любое время года.

При бурении до 1500 м смазку производят через два-три рейса, а после 1500 м перед каждым спуском и подъемом.

Буровые крюки и крюкоблоки служат для поддержания на весу бурильной колонны с вертлюгом во время бурения, для подвешивания с помощью штропов и элеватора обсадных и бурильных колонн при спуско-подъемных операциях, а также для выполнения вспомогательных работ в процессе бурения и монтажно-демонтажных работ. По способу изготовления крюки делятся на литые, кованые и составные (пластинчатые).

Основными неисправностями крюков могут быть следующие: не обеспечен ход крюка 130—145 мм, что вызвано либо ослаблением пружины 13, либо ее поломкой; не закрывается защелка крюка, состоящая из корпуса 4, стопора 5 и пружины 3, что чаще всего является следствием поломки пружины; крюк не фиксируется от проворачивания стопором поворота 6, снабженным пружиной 7, что происходит при поломке пружины иди стопора.

Все эти неисправности выявляются при проверке технического состояния крюка. Вышедшие из строя детали заменяют новыми. Кроме того, при текущем ремонте крюка проверяют резьбовые соединения и заменяют крепежные детали, а также смазывают упорный подшипник и другие пары трения согласно карте смазки.

Крюк разбирают в определенной последовательности.

Рис. 25. Буровой крюк

После приступают к мойке деталей и составлению дефектной ведомости.

При внешнем осмотре деталей крюка особое внимание необходимо обратить на состояние резьбы, наличие трещин в стволе, которые в первую очередь появляются в нарезанной его части, и на износ подушки 2, которая защищает зев крюка от износа штропом вертлюга. Подушку с выработкой более 3 мм восстанавливают наплавкой или заменяют, удалив две старые заклепки и поставив новые.

Износ до 3 мм допускается для штропа в месте сопряжения с серьгой талевого блока, причем заварка не допускается.

Крюк переклепывают при ослаблении крепления пластин между собой. Склепка должна быть плотной и прочной, допускаются местные зазоры между пластинами величиной не более 1 мм.

Ствол, штроп, оси боковых рогов и пальцы, кроме обмера, проходят ультразвуковую или магнитную дефектоскопию. При наличии микротрещин или износа выше допустимой величины эти детали не восстанавливают, а заменяют новыми, так как в процессе эксплуатации они несут большие нагрузки.

Изношенные поверхности беговых дорожек радиально-упор-ного подшипника шлифуют и проверяют шаблоном на просвет с допуском до 0,15 мм. Шары с дефектами на поверхности заменяют, а остальные комплектуют так, чтобы их диаметры не отличались более чем на 0,02 мм. Разница диаметров центровых беговых дорожек шаров нижнего и верхнего колец не должна превышать 0,2 мм.

Пружины ствола с трещинами, изломами и размерами по высоте менее 730 мм заменяют новыми. Новая пружина должна иметь правильную цилиндрическую форму, а торцы пружины должны быть перпендикулярны к ее оси.

Источник

Техническое обслуживание и ремонт талевой системы

Талевая система включает кронблок, талевый блок, крюк.

Безопасная и безаварийная работа по спуску и подъему бу­рильных или обсадных труб обеспечивается правильным и сис­тематическим уходом за всеми элементами подъемного комплек­са буровой установки. Поэтому техническое обслуживание тале­вой системы требует особого и повседневного внимания.

Пуск в работу талевой системы необходимо производить по­сле проверки нормальной работы всех подвижных элементов та­левого и кронблока. Канатные шкивы должны вращаться плавно, без заеданий и заклинивания на полном обороте. Для этого в подшипниках и шарнирах должна быть смазка. Крюк в стакане должен проворачиваться полностью без заеданий. Проверке под­вергают защелки, обеспечивающие надежное крепление штропов элеватора и серьги вертлюга.

Перед пуском в работу производят проверку крепления бол­товых соединений в талевом и кронблоке. Кожухи при этом должны легко откидываться и закрепляться. Все замечания должны быть устранены перед началом работы.

При наружном осмотре проверяют состояние щек, штропов и других деталей. В случае обнаружения вмятин, трещин неис­правные детали талевой системы должны быть заменены. В про­цессе эксплуатации талевой системы перед началом каждой вах­ты необходимо проверять надежность крепления всех узлов. Все шкивы должны вращаться свободно без заклиниваний и шума. Канатные шкивы не должны задевать своими ребордами за ко­жух. Износ канатных шкивов не должен превышать установлен­ной нормы.

Талевый канат воспринимает статические и динамические на­грузки в процессе спускоподъемных операций. Он подвержен действию нагрузок непосредственно и в процессе бурения. По­этому износ каната происходит в результате действия различных факторов.

Ходовой конец каната изнашивается в результате трения ме­жу витками барабана при намотке на барабан лебедки и сматы­вании. Трение также возникает при контакте каната с ребордами барабана при переходе с одного ряда канавки на другой и с ка­навками роликов талевого блока и кронблока.

В начальный период эксплуатации заводская смазка обес­печивает нормальную работу каната, но в процессе эксплуата­ции смазка выжимается наружу и быстро теряется, поэтому в процессе эксплуатации канат должен смазываться. Наружная смазка предохраняет канат не только от истирания, но и от кор­розии.

Смазку в любое время года наносят в подогретом состоянии с помощью кисти во время сматывания каната с барабана. Марка смазочного материала указывается в инструкции по эксплуата­ции. При бурении до 500 м смазку производят через два-три рейса, а после 1500 м перед каждым спуском и подъемом.

Изношенный канат используют для такелажных работ. При необходимости порванные канаты сращивают.

Перегрузка осей кронблока при прихватах колонны буриль­ных труб и ловильных работах может вызвать их изгиб, что при­водит к биению блоков и интенсивному износу подшипников. Такие кронблоки ремонтируют.

При разборке кронблока (рис. 8) необходимо: открыть и снять кожух; отсоединить от рамы вспомогательный ролик; ос­вободить опоры; снять ось в сборе; отогнуть лепестки стопорной шайбы и отвинтить гайку; удалить штифт; снять с оси опоры, втулку, блоки с роликоподшипниками, а также дистанционные кольца; выпрессовать роликоподшипники из ступиц блоков и вынуть пружинные стопорные кольца; вывинтить масленки из оси; очистить все детали кронблока от грязи и промыть; выявить дефекты деталей и составить дефектовочную ведомость. Для об­легчения выпрессовки подшипников ступицы блоков нагревают газовыми горелками до 90-100 0 С.

Рис. 8. Кронблок с соосным расположением шкивов:

1 — рама; 2,5- опоры; 3 — блок подвесной; 4,7- секция шкивов; 6 — дюбель

При ремонте кронблока заменяют роликоподшипники, крепежные и другие детали, износ ко­торых превышает допустимый.

Замену роликоподшипников канатных блоков производят при недопустимом их люфте или поломке. Предельно допустимый люфт роликоподшипников равен 0,3-0,4 мм. Подшипники, у ко­торых радиальный зазор превышает 0,5 мм, подлежат замене. Перед установкой новых подшипников необходимо проверить размер отверстия в ступице блока, который в сопряжении с фак­тическим размером наружной поверхности верхнего кольца под­шипника должен гарантировать сборку с натягом 0,035 мм. Пе­ред установкой подшипника блок предварительно нагревают до 100-160 °С, что облегчает монтаж и уменьшает износ посадочно­го отверстия блока. При каждом капитальном ремонте ось крон- блока проверяют магнитным дефектоскопом.

Наиболее быстро изнашиваются блоки, расположенные ближе к ходовому концу каната. Поэтому при сборке блоков целесооб­разно поменять их местами на оси. При ремонте вспомогательно­го блока восстанавливают профиль канавки блока механической обработкой, а также заменяют ось блока и втулку.

Рама кронблока не должна иметь трещин и короблений; бал­ки рамы должны быть параллельны. Отклонение от параллель­ности на всей длине балки не должно превышать ±5 мм. Дефор­мированную раму необходимо править или заменить дефектные балки равнопрочными новыми.

После ремонта деталей перед сборкой кронблока необходимо очистить от грязи каждый в отдельности смазочный канал в оси, промыв керосином или продув сжатым воздухом. Затем, ввин­тив масленки в торцы оси, продавить смазку ручным насосом через все отверстия.

Талевый блок (рис. 9) является подвижной частью талевой системы. Разбирать талевый блок следует в следующей последо­вательности: отвинтить гайки, выбить болты и снять кожух; от­крепить и снять верхний и нижний щиты; выбить шплинты, от­винтить гайки, выбить пальцы и отсоединить серьгу от щек; талевый блок положить на щеку, отогнуть лепестки стопорной шайбы, отвинтить гайку оси, снять щеку; повернуть блок и ос­вободить вторую щеку; снять с оси кольца, дистанционные коль­ца и канатные блоки с роликоподшипниками; выпрессовать ро­ликоподшипники из ступиц блоков и вынуть пружинные сто­порные кольца; вывинтить масленки из оси и выпрессовать при необходимости штифт; очистить все детали от грязи и промыть. Составить дефектовочную ведомость.

Характер износа деталей талевого блока и виды ремонт­ных работ такие же, как у кронблока, за исключением восста­новления серьги, пальцев серьги, верхнего щита, нижнего щита и щек.

На поверхности серьги талевого блока в плоскости опасного сечения допускается углубление от износа до 3 мм при ширине до 10 мм. Наплавка изношенных поверхностей не допускается. Каждые 6 мес. необходимо проверять щеки, пальцы серьги и ось магнитным или другими способами. Особое внимание при ре­монте необходимо обращать на щеки талевого блока. В процессе бурения и при спускоподъемных операциях талевый блок вос­принимает статические и динамические нагрузки, которые по­вышают напряжения в отдельных элементах, В процессе экс­плуатации отмечаются случаи обрыва щек, вследствие ослабле­ния посадки пальцев. При наличии трещин в щеках их необхо­димо заменить новыми. Выработку в щеках устраняют методом наплавки электродами, близкими по составу основному металлу щек. Пальцы серьги с износом по диаметру более 2 мм подлежат замене. Вмятины кожуха выправляют после нагрева газовой го­релкой, а надрывы заваривают.

Сборку кронблока производят в последовательности, обратной разборке. Все резьбовые соединения должны быть надежно за­стопорены против самоотвинчивания под действием вибрацион­ных нагрузок.

Основные дефекты крюков: не обеспечен ход крюка 130— 145 мм, что вызвано либо ослаблением пружины, либо ее полом­кой; не закрывается защелка крюка, состоящая из корпуса, сто­пора и пружины, что чаще всего является следствием поломки пружины; крюк не фиксируется от проворачивания стопором поворота, снабженным пружиной, что происходит при поломке пружины или стопора. Все эти дефекты выявляются при провер­ке технического состояния крюка. Вышедшие из строя детали заменяют новыми. Кроме того, при текущем ремонте крюка про­веряют резьбовые соединения и заменяют крепежные детали, а также смазывают упорный подшипник и другие пары трения со­гласно инструкции по эксплуатации.

Рис. 9. Двухсекционный талевый блок:

1 – шкив; 2 — трехблочная секция; 3 — желоб; 4 — буфер резиновый; 5 — двух­блочная секция; 6 — ось; 7 — траверса; 8 — валик; 9 – скоба; подвеска; 10 — кожух; 11 — кожух дополнительный; 12 — замок; 13 — шарикоподшипник упорный; 14 – стакан.

Крюк (рис. 10) разбирают в определенной последовательно­сти. Выбивают палец защелки зева крюка и снимают защелку. Выбивают пальцы из осей и снимают скобы боковых рогов. Прежде чем выбить ось и отсоединить крюк от ствола, снимают стопорную планку. Для того чтобы отвинтить гайку со ствола, сначала снимают крышку, затем разбирают болтовые соединения в торце ствола, которые крепят стопорную планку, предусмот­ренную для предупреждения самоотвинчивания гайки. Выполнив эти операции, выбивают стопорную планку, вырубают сварку боковых шпонок стакана, являющихся направляющими для гай­ки, которая имеет продольные прорези. Вынув шпонки, отвинчивают гайку соблюдая

1 — цепочка; 2 — подушка; 3, 14, 17 — палец; 4, 10 — пружина; 5 — предохранительная защелка; 6,7- стопор; 8 — ствол; 9 — гайка; 11 — стакан; 12 — подшип­ник; 13 — штроп; 15

траверса; 16 — крюк; 18 — пластины; 19 — ось; 20 – скоба.

все меры предосторожности, так как в конце отвинчивания под действием пружины гайка может выле­теть с большой силой. После этого вынимают пружину и ствол из траверсы. Разобрав болтовые соединения и сняв полухомуты со стопором, вынимают из траверсы стакан и снимают опору, которая состоит из верхнего и нижнего колец с элементами ка­чения. Для отсоединения штропа от траверсы вырубают сварные швы планок, предотвращающих перемещение осей, вывинчивают из их торцов пружинные масленки вместе со штуцерами, а внут­реннюю резьбу под штуцеры используют для демонтажа осей при помощи вытяжного болта.

После разборки стопора и защелки зева крюка приступают к мойке деталей и составлению дефектовочной ведомости.

При внешнем осмотре деталей крюка особое внимание необ­ходимо обращать на состояние резьбы, наличие трещин в стволе, которые в первую очередь появляются в нарезанной его части, и на износ подушки, которая защищает зев крюка от износа штропом вертлюга. Поверхность подушки с выработкой более 3 мм восстанавливают наплавкой или подушку заменяют, удалив две старые заклепки и поставив новые. Износ до 3 мм допускается для штропа в месте сопряжения с серьгой талевого блока; при­чем наплавка изношенной поверхности не допускается.

Крюк переклепывают при ослаблении крепления пластин между собой. Склепка должна быть плотной и прочной, допус­каются местные зазоры между пластинами величиной не более 1 мм.

Ствол, штроп, оси боковых рогов и пальцы кроме контроля размеров проходят ультразвуковую или магнитную дефектоско­пию. При наличии микротрещин или износа выше допустимой величины эти детали не восстанавливают, а заменяют новыми, так как в процессе эксплуатации они несут большие нагрузки.

Изношенные поверхности беговых дорожек радиально­упорного подшипника шлифуют и проверяют шаблоном на про­свет с допуском до 0,15 мм. Шары с дефектами на поверхности заменяют, а остальные комплектуют так, чтобы их диаметры не отличались более чем на 0,02 мм. Разница диаметров центровых беговых дорожек шаров нижнего и верхнего колец не должна превышать 0,2 мм.

Пружины ствола с трещинами, изломами и размерами по вы­соте менее 730 мм заменяют новыми. Новая пружина должна иметь правильную цилиндрическую форму, а торцы пружины должны быть перпендикулярны к ее оси. Ослабленные и поломанные пружины стопора и защелки сто­пора заменяют новыми, так как их можно изготовить на ремонтном предприятии. Погнутые стопоры и защелки правят или за­меняют вновь изготовленными.

Крюк собирают в порядке, обратном разборке. Контроль каче­ства сборки заключается в проверке зазоров между пазами гайки ствола и направляющими шпонками, которые должны быть не менее 1 мм и не более 1,5 мм на сторону; в проверке легкости вращения ствола крюка вокруг своей оси, что должно осуществ­ляться усилием одного рабочего; а также легкости качания крюка и штропа на пальцах. Ствол подвешенного ненагруженного крю­ка должен находиться в вертикальном положении с отклонением от него не более 5°.

Защелка должна легко вращаться на своей оси и обеспечивать надежное перекрытие зева. Стопор стакана крюка должен иметь тугую пружину и свободно входить в гнездо траверсы. Необхо­димо контролировать также надежность предохраняющих уст­ройств от самоотвинчивания резьбовых соединений и величину свободного хода ствола крюка под нагрузкой, равной весу одной свечи.

При ремонте крюкоблока необходимо предварительно отсоеди­нить талевый блок от крюка, после чего приступить к ремонту.

Источник