Ремонт пневматической буровой установки

СИСТЕМА ПНЕВМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ БУРОВЫХ УСТАНОВОК

Пневматическая система служит для дистанционного управле­ния агрегатами и механизмами буровой установки при эксплуа­тации, а также для питания сжатым воздухом пневмораскрепителей, пневматических двигателей буровых ключей, применяе­мых для свинчивания и развинчивания труб.

В систему пневматического управления входят: агрегаты и оборудование снабжения сжатым воздухом — компрессорные установки (станции), воздухосборники (ресиверы), охладители, устройства для очистки и осушения воздуха, .предохранительные разгрузочные и обратные клапаны, клапа­ны-разрядники, вертлюжки, трубопроводы;

исполнительные устройства—пневматические муфты, при помощи которых соединяются или разобщаются валы трансмис­сий, и цилиндры, посредством которых приводятся в действие механизмы;

управляющие устройства — краны различных конструкций, вентили и регуляторы, смонтированные на пультах, при помощи которых управляют оборудованием буровой установки;

контрольно-измерительные приборы для контроля за исправ­ностью пневмосистемы.

Источником получения сжатого воздуха являются компрес­сорные установки или станции.

Пневматические системы управления монтируют в такой по­следовательности. Компрессорные установки и оборудование си­стемы монтируют одновременно. Каждая буровая установка комплектуется двумя компрессорами с электрическим и механи­ческим приводом. Тяжелые буровые установки комплектуют тре­мя компрессорами. В буровых установках с электроприводом все компрессорные установки имеют электрический индивиду­альный привод. Место монтажа компрессоров с механическим приводом определяют в зависимости от расположения их при­вода, который может осуществляться от одного из силовых аг­регатов или от цепного редуктора, где имеется специальный шкив. Для клиноременной передачи на компрессор. Монтируют компрессор на двух металлических балках, укрепленных на основании привода. На шкивы надевают клиновидные ремни и натягивают их путем передвижения компрессора распорными винтами. К балкам компрессор крепят болтами, на передачу ставят ограждение. Компрессор с электроприводом можно устанавливать как на одном основании около компрессора с ме­ханическим приводом, так и в другом свободном месте. Гори­зонтальность монтажа компрессора проверяют по уровню. От­клонение от горизонтальной плоскости в продольном и попереч­ном направлениях не должно превышать 1 мм на 1 м.

На буровых установках с электроприводом компрессоры обычно монтируют на основании лебедочного блока или на от­дельном основании вместе с воздухосборниками и воздухоосушкой, образуя компрессорный блок. Принципиальная схема пнев­матического управления приведена на рис. 72.

Компрессоры 1 соединяют воздухопроводом из стальных бес­шовных труб. К нагнетательному коллектору компрессора тру­бопровод присоединяют при помощи фланцев, между которыми устанавливают прокладки из паронита. На воздухопроводе у каждого компрессора монтируют обратные клапаны 2, слу­жащие для разгрузки компрессора от обратного давления воздуха, когда компрессор не работает.

Рис. 72. Принципиальная схема управления исполнительными механизмами бу­ровой установки

Крышка обратного клапа­на должна находиться в верхнем положении. При установке клапана стрелка на корпусе должна быть направлена в сторону движения воздуха от компрессора. Между клапанами на трубо­проводе ставят тройник, при помощи которого трубопровод со­единяют с охладителем 3, масловлагоотделителем 4 и воздухо­сборником 5.

Воздухосборники служат для накопления сжатого воздуха и выравнивания давления в системе пневматического управления. Монтируют воздухосборники на основании компрессорного бло­ка и отделяют от компрессоров перегородкой. Их можно мон­тировать отдельно от .компрессоров на специальном основании в безопасном месте под укрытием.

Для охлаждения сжатого воздуха, идущего от компрессоров к воздухосборникам, применяют агрегат (охладитель) АПВ-200/140, состоящий из обдуваемого воздухом калорифера. Охладитель устанавливают около воздухосборника и крепят к раме ‘болтами.

В верхней части воздухосборника устанавливают манометр 6 и предохранительный клапан 7, а в нижней части — влагосборник 5 с вентилем.

От воздухосборника через воздухоосушку 9 или минуя ее сжатый воздух подается по трубопроводу .к пультам управления механизмов буровой установки. На пультах смонтированы воз­душные коллекторы, к которым подключены краны 10 для» включения или выключения муфт 13 или цилиндров 18 исполни­тельных механизмов.

В пневматическом управлении буровых установок применяют прямоточную систему питания воздухом шинно-пневматичесиих муфт. При такой системе воздушная камера включенной муфты на протяжении всего периода работы соединена с воздухосбор­ником через питающую ее линию и все части системы находятся под постоянным давлением. При выключении муфты питающий ее воздухопровод перекрывается двухклапанным краном, а ка­мера муфты сообщается с атмосферой. Для ускорения выпуска воздуха из муфты и ее выключения в непосредственной близо­сти от камеры муфты устанавливают клапан-разрядник 11.

Воздух к вращающимся муфтам подводится через торцовые вертлюжки 12, которые крепят на торцах вращающихся валов трансмиссии исполнительных механизмов. Валы имеют продоль­ные отверстия для подачи воздуха через штуцеры и шланги к камерам муфт. Вертлюжки с воздухопроводом и клапаном-разрядником соединяют гибкими резинотканевыми шлангами. Крепятся шланги стяжными хомутами. Применяются объединен­ные вертлюжки и клапаны-разрядники, которые называются вертлюжки-разрядники.

Для плавного торможения барабана лебедки к цилиндру тормозной системы воздух подается через кран машиниста 15, который используется и как кран управления тормозом лебед­ки. Кран машиниста укреплен на специальной стойке, соединен­ной с рамой лебедки, около нижней части рычага ручного управ­ления тормозом 16. На стойке кран установлен горизонтально с таким расчетом, чтобы нажимной стержень крана и толкатель тормозного рычага лебедки были на одной оси. Толкатель при­водится в действие поворотом ручки тормозного рычага вокруг своей оси. Воздухопроводы к крану машиниста присоединяются при помощи накидных гаек. Для уплотнения между штуцерами ставятся резиновые прокладки.

Кран машиниста обладает высокой чувствительностью, по­этому на воздухопроводе около крана устанавливают воздуш­ный фильтр тонкой очистки 14. От крана машиниста к тормоз­ному пневмоцилиндру воздух подводится через переключатель­ный клапан 17.

Топливными насосами двигателей буровых установок с ди­зельным приводом управляют дистанционно с пульта бурильщи­ка при помощи сервомеханизмов. Воздух в сервомеханизмы по­дается также через кран машиниста, который размещается на пульте бурильщика.

Трубопроводы и шланги перед монтажом следует продувать сухим сжатым воздухом. Резьбовые соединения собирают на сурике с достаточной длиной завинчивания концов труб и шту­церов. Для облегчения надевания на наконечники трубопрово­дов резинотканевых шлангов внутренняя поверхность их покры­вается сухим тальком. Концы хомутов не должны плотно сходиться, так как это не обеспечит необходимой натяжки и гер­метичности соединения. В этом случае на концы шлангов под­матывают изоляционную ленту.

Большинство трубопроводов системы пневматического управ­ления помещено на рамах исполнительных механизмов: сило­вых агрегатов, буровой лебедки, цепном редукторе и др. Поэтому монтаж пневмосистемы в основном сводится к соеди­нению трубопроводов с агрегатами снабжения воздухом и управляющими устройствами. В местах прохождения шлангов через вырезы в рамах или около кромок других металлических деталей шланги защищают резиновыми втулками. Не допуска­ется также большое провисание шлангов, так как в этих местах возможно скопление влаги и замерзание трубопровода в зимний период. Все открытые части трубопроводов надежно защищают от повреждений.

После монтажа буровой установки вся система пневматиче­ского управления проверяется опрессовкой воздухом на давле­ние, равное 1,25 от рабочего давления, но не менее 0,3 МПа вы­ше рабочего. Места негерметичности трубопроводов определяют при помощи смачивания соединений мыльным раствором.

Результаты опрессовки пневматической системы оформляют актом.

Современные буровые установки насыщены всеми необходи­мыми для бурения скважин основными и вспомогательными механизмами, приспособлениями, блокировочными и предохра­нительными устройствами с довольно сложными схемами пнев­матического управления.

Источник

Эксплуатация пневматической системы управления

После монтажа пневматической системы управления выполня­ются следующие работы.

1. Опрессовывают пневматическую систему (воздухосборник, воз­духопроводы, краны) воздухом на давление, равное 1,25 рабочего, но не менее чем на 0,3 МПа выше рабочего давления.

Под опрессовочным давлением система должна находиться в те­чение 5 мин, после чего давление снижается до рабочего, при котором осматривается система и проверяется герметичность соединений трубопроводов обмыливанием.

2. Проверяют правильность подключения отдельных агрегатов пневматической системы поочередным включением всех механизмов, при этом обращают внимание на действие всех кранов в каждом положении. Необходимо также контролировать исправность и нормальное действие предохранительных клапанов, регулятора давле­ния, вентилей и других узлов.

Такая проверка производится обязательно до опробования буро­вой установки на ходу.

З. Перед пуском компрессора в работу выполняют следующие работы:

а) проверяют центровку соединения компрессора с электродви­гателем или клиноременной передачи контрпривода;

б) контролируют уровень масла в картере компрессора;

в) проворачивают компрессор вручную, чтобы убедиться в том, что привод и компрессор вращаются свободно, без заеданий;

г) смачивают маслом сетку фильтра компрессора;

д) спускают через спускной кран влагу из холодильника компрес­сора.

В процессе эксплуатации буровой установки ежедневно осущест­вляется уход за агрегатами пневматической системы.

При ежедневном уходе за компрессоромвыполняют следующие работы:

а) проверяют состояние компрессора внешним осмотром с целью выявления и устранения таких неисправностей как пропуски воздуха в местах соединений, течь масла, нарушения крепления и т. д.;

б) следят за состоянием и уровнем масла в картере компрессора, последний должен находиться между рисками на стержне масломера (щупа);

в) не реже одного раза в смену, а при интенсивной работе компpeccopa и влажной погоде чаще сливают отстой (влагу, масло) из холодильника компрессора через краник;

г) во время работы компрессора проверяют, нет ли ненормальных шумов и вибраций, появление которых свидетельствует о неисправности компрессора, требует остановки и устранения дефектов;

д) очищают компрессор от грязи и масла;

е) периодически, в зависимости от загрязнения, очищаются воздушные фильтры и холодильники (радиаторы) компрессора. Воздушные фильтры промываются в бензине или дизельном топливе, просушиваются и слегка смазываются маслом. Холодильники промываются в горячем 10%-ном растворе каустической соды.

В процессе эксплуатации компрессора:

1. Следят за величиной зазоров между сопрягаемыми подвижными деталями, так как при увеличении зазоров начинается ускоренный износ деталей. Увеличение зазоров сопровождается появлением стуков, снижением давления масла в компрессоре, а также уменьшением его производительности.

2. Смазка в картере после спуска в работу нового компрессора заменяется через 150—200 ч работы, а в дальнейшем через 750÷800 ч. Для смазки компрессора применяется компрессорное масло марки «19т».

3. Ежедневно следят за состоянием электропневматического вентиля и регулятора давления. Шарнирные соединения регулятора должны двигаться легко и плавно.

Шарниры периодически смазывают тонким слоем густой консистентной смазки.

4. Систематически два раза в месяц следует осматривать контакты регулятора и при необходимости зачищать их.

5. Уход за воздухосборником заключается в содержании его в чистоте, регулярном, не реже одного раза в сутки, сливе конденсата и наблюдении за исправностью предохранительного клапана и манометра. При каждом монтаже буровой установки, не реже одного раза в 6 месяцев, маслоотделитель промывают керосином.

При каждом монтаже буровой установки проверяют воздухо­сборник на отсутствие вмятин в стенках, целость окраски и исправ­ность кранов.

6. В процессе эксплуатации клапанных кранов и крана машиниста системы Казанцева следят за их чистотой и состоянием смазки. Особое внимание уделяют чистоте верхней части корпуса крана машиниста, в отверстия верхней гайки которого и нажимной гайки могут попадать грязь и вода.

7. При появлении утечки воздуха в местах соединения резино­тканевых шлангов с ниппелями кранов и в других местах необходимо немедленно устранять неплотности. Разбирать краны на буровой для устранения неисправности не рекомендуется.

Клапанные краны смазываются 1-н раз в месяц густой конси­стентной смазкой, а по мере загрязнения смазка заменяется свежей. Краны машиниста на буровой не смазываются.

8. При эксплуатации шинно-пневматических муфт в первую очередь необходимо следить за правиль­ным воздухоснабжением. Муфты работают надежно при давлении воздуха в магистрали 0,65÷1,0 МПа. Не допускается работа муфт при давлении ниже 0,6 МПа, перегрузке и других факторах, вызы­вающих пробуксовку муфт под нагрузкой.

При эксплуатации шинно-пневматических муфт необходимо соблю­дать следующие правила.

1). Регулярно следить за исправностью и герметичностью воздухо­проводов. Не допускать работу муфт при давлении воздуха в маги­страли, превышающем рабочее давление пневматической системы.

2). Периодически проверять температуру муфт, которая должна быть не выше температуры окружающего воздуха.

3). Следить за тем, чтобы на муфты не попадало масло. Боковые поверхности муфт периодически очищать от грязи.

4). Не допускать к дальнейшей работе муфты с поврежденным кордом.

5). Не допускать работу муфт с чрезмерным износом колодок, так как это приводит к снижению коэффициента трения и крутя­щего момента, передаваемого муфтой.

Допустимая минимальная толщина колодок для муфт ШПМ-500 — 2 мм и для муфт ШПМ-700 и ШПМ-1070 — 2,5 мм.

6). Следить за состоянием крепления баллона к ободу и обода к диску. Все болты должны быть затянуты и зашплинтованы.

9. В процессе эксплуатации необходимо постоянно следить за исправностью и герметичностью воздухопроводов и устра­нять неисправности. Трубопроводы, и особенно резинотканевые рукава, должны быть защищены от ударов и истирания. He допускается попадание на рукава масла и дизельного топлива.

10. В процессе эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы вертлюжки не перегревались. Температура корпуса вертлюжка не должна превышать 70° С. При чрезмерном нагреве вертлюжка необходимо проверить, нет ли заедания в уплотнении или подшипни­ках. Для этого необходимо снять кронштейн и провернуть несколько раз корпус от руки. Корпус должен вращаться свободно, без заеданий. При появлении утечки воздуха через тавотницу для смазки необходимо проверить исправность уплотнений. Биение корпуса вертлюжка из-за неточной центровки с валом не должно превышать 1÷1,5 мм, а осевое биение корпуса относительно шпинделя – 0,5÷0,6 мм.

11. При каждом монтаже, но не реже 1-го раза в 3 месяца следует очищать фильтры. При очистке фильтр разбирается полностью и все его части промываются керосином. Набивка после промывки смачивается маслом. Испорченная, измельченная набивка заменяется новой. При сборке фильтра следят за герметичностью соединения корпуса с крышкой.

Возможные неисправности и способы их устранения при работе пневматической системы приведены в табл. 40.

Источник