Ремонт буровых насосов кратко

Обновлено: 05.07.2024

Капитальный ремонт насоса рекомендуется производить через 2500 часов работы. Капитальный ремонт осуществляется в целях восстановления исправности насоса.
При капитальном ремонте производится:

полная разборка насоса
дефектация деталей и узлов
ремонт
сборка
регулировка
опрессовка водой нагнетательного блока и гидравлической части насоса
окраска.

Производится обязательная замена следующих деталей:

клапанов
цилиндровых втулок
поршней
штоков
деталей сальниковых уплотнений
пальцев крейцкопфов
подшипников приводной части насоса.

Опрессовка производится при давлении 9.5 МПа (95 кг/см²).

После капитального ремонта необходимо произвести обкатку насоса в течение одного часа без нагрузки при полностью открытой задвижке на нагнетательной трубе и в течение одного часа при максимальном давлении с целью выявления дефектов сборки и для приработки деталей. Перед обкаткой необходимо в картер насоса залить соответствующее масло.Повышение давления при обкатке следует производить постепенно, прикрывая задвижки на нагнетательной линии.

После капитального ремонта поверхности деталей, подлежащие окраске, должны быть тщательно очищены, обезжирены и окрашены.
Капитальный ремонт, как правило, производится на центральной базе производственного обслуживания объединений и на специализированных ремонтно-механических предприятиях.
Порядок приемки и методы контроля насоса после его ремонта определяются действующими нормативными документами.

Срок службы насоса — не менее 8 лет

Примечание: Периодичность технического обслуживания и ремонта насоса является рекомендуемой, зависит от условий эксплуатации насоса, от характера выполняемых работ и может уточняться эксплуатирующими предприятиями.

Решение о выводе из эксплуатации

Критерием вывода насоса из эксплуатации считают превышение установленного уровня затрат на техническое обслуживание и ремонт, определяющего экономическую нецелесообразность дальнейшей эксплуатации.

РАЗБОРКА И СБОРКА НАСОСА

Разборку приводной части насоса производить в следующем порядке:

снять шкив;
через боковые окна станины вынуть пальцы крейцкопфов;
выбить наружное кольцо одного из подшипников трансмиссионного вала ударами медной кувалды в торец вала, снять трансмиссионный вал;
снять торцовые крышки и достать с помощью отжимных болтов стаканы подшипников коренного вала с наружными кольцами, при этом необходимо подложить доску под шестерню, чтобы вал не опустился слишком низко;
снять внутреннее кольцо подшипника с роликами и сепараторами;
достать коренной вал с шатунами и крейцкопфы;
для снятия шатуна с эксцентриковой цапфы, предварительно достать полукольцевые вкладыши, на которых сидит внутреннее кольцо подшипника.

При сборке насоса должны быть учтены следующие специальные требования:

установку подшипников на концы коренного и трансмиссионного валов необходимо производить с предварительным подогревом в масле до плюс 90°С;
требуемый зазор конических подшипников необходимо отрегулировать прокладками 1 (рис.4).

Регулировка производится следующим образом: одну из торцовых крышек зажимают болтами до отказа, предварительно подложив под нее паронитовую прокладку, затем устанавливают без прокладок торцовую крышку с противоположной стороны вела и зажимают до отказа таким образом, чтобы зазор для прокладок имел одинаковый размер по всей окружности. Замерив зазор, подбирают набор регулировочных прокладок так, чтобы толщина его была больше имеющегося зазора на 0,20-.0,30 мм.
После сборки необходимо повернуть эксцентриковый вал за шкив вручную не менее, чем на один оборот, чтобы убедиться в правильности сборки и отсутствии посторонних предметов.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ (ПРОВЕРОК) НАСОСА ПОСЛА ПОЛНОЙ РАЗБОРКИ И КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА

Методика проведении контрольных испытаний (проверок) при капитальном ремонте состоит в следующем:

проверка опрессовкой водой давлением 9,5 МПа в течение 5 минут (гидравлической части насоса, сферического компенсатора без диафрагмы, тройника нагнетательного каждого отдельно или вместе). Течь и потение по сварным швам и основному металлу не допускается. Испытания проводятся на аттестованном стенде.
проверка опрессовкой водой давлением 0,5 МПа всасывающей линии. Течь и потение по сварным швам и основному металлу не допускается, Испытания проводятся на аттестованном стенде.
проверка на герметичность всех соединений гидравлической и приводной части насоса при испытании насоса на аттестованном стенде или в условиях эксплуатации )(визуально после остановки насоса).

После монтажа насос в течение часа обкатать без нагрузки (вхолостую) с прокачиванием воды без давления при полностью открытых задвижках на всасывающей и нагнетательной линиях.

После холостой обкатки насос испытать в течение одного часа перекачкой воды под нагрузкой. Давление испытания должно быть не более 4,0 МПа (40 кг/см2) при давлении в полости диафрагмы не более 2,4 МПа (24 кг/см2). Допускается проводить испытания на других режимах работы насоса а соответствии с табл.1 (на максимальных эксплуатационных предельных давлениях). Повышение давления при испытании следует производить постепенно, осторожным прикрытием задвижки на нагнетательной линии.

В процессе испытаний не допускается резких стуков в приводной и гидравлической части насоса. Не допускаются утечки жидкости и масла через неподвижные соединения гидравлической и приводной части насоса (определяются визуально после остановки насоса)

Допускаются незначительные утечки жидкости через уплотнения штоков и неподвижные соединения гидравлической части насоса, устранимые путем поджатия уплотнений или затяжки крепежных соединений после остановки насоса.

Во время работы насоса без нагрузки необходимо проверить работу смазочной системы (поступление смазки проследить через открытые окна станины в зоне работы крейцкопфа).

Диагностику возможных неисправностей в работе насоса и способы их устранения проводить в соответствии с табл. 5.

Буровые насосы — циркуляционное оборудование монтируемое на буровые установки, посредством которого обеспечивается подача и откачка бурового раствора из разрабатываемой скважины. Без использования таких насосов бурение будет невыполнимым из-за массивного загрязнения скважины и постоянных обвалов ее стенок.

В данной статье рассмотрен принцип работы, устройство и технические характеристики буровых насосов. Мы изучим рынок на предмет наиболее распространенных моделей данного оборудования и представим рекомендации по его выбору.

1 Конструктивное устройство и принцип работы

Буровой насос обеспечивает подачу и циркуляцию раствора в скважине, который в свою очередь поднимает шлам (разбуриваемую породу) на ее поверхность, тем самым очищая дно забоя. В зависимости от конструктивного исполнения все агрегаты делятся на 2-ух и 3-ех поршневые. В современной буровой промышленности повсеместно эксплуатируются насосы на 3 поршня, так как они имеют значительное преимущество в производительности и равномерности напора подачи.

Типовая конструкция бурового насоса состоит из двух зафиксированных на общей раме частей — механической и гидравлической. Механическая часть состоит из таких узлов как распределительный блок, редуктор, кривошипный механизм, приводной шкив, мотор и трансмиссионный вал. Гидравлическая оснастка представлена блоком из 2-ух либо 3-ех клапанов, цилиндропоршневой группы, компенсатора давления, предохранительного клапана и блока охлаждения.

Процесс работ оборудования состоит из трех этапов:

От мотора к валу через трансмиссию поступает вращательное движение.
В механической части бурового насоса кривошипное устройство и система шатунов преобразуют вращательный момент в возвратно-поступательное движение.
Перемещающийся внутри цилиндра поршень создает зону пониженного давления, в которую засасывается буровой раствора, после чего повышается давление внутри подающего трубопровода, клапан подачи открывается и раствор выталкивается из цилиндра.

Схема типовой компоновки бурового насоса

Производительность современных агрегатов поршневого типа варьируется в диапазоне 50-1500 л/мин. При этом они обеспечивают равномерную подачу раствора, не зависимо от рабочего напора. Среди преимуществ поршневого оборудования — возможность работы с жидкостями повышенной вязкости, содержащими крупные механические примеси.

Помимо поршневых агрегатов, в которых вытеснитель имеет дисковидную форму, также существуют плунжерные насосы, устройство которых предусматривает наличие внешнего сальника. Такое оборудование классифицируется как насос простого действия — в течение одного вращательного оборота вала всасывание и подача рабочей среды происходит 1 раз, тогда как в поршневой технике — два раза. Ввиду меньшей производительности плунжерные агрегаты распространены крайне слабо.
к меню ↑

1.1 Какая технология подключения и запуска бурового насоса? (видео)

1.2 Эксплуатационные требования к оборудованию

Буровые насосы применяются в сфере нефтегазодобывающей промышленности и строительстве (бурение скважин под сваи, укрепление рельефа), что предполагает их использование в достаточно жестких условиях эксплуатации. Основным нормативным стандартом, в котором приведены требования к данному оборудованию, является ГОСТ №6031-81, согласно которому насос должен соответствовать следующим критериям:

быть надежным и долговечным, безопасным в работе на предельных нагрузках;
иметь возможность установки с левым и правым расположением двигателя;
конструкция должна быть сборной, что облегчает транспортировку крупногабаритного оборудования на большие расстояния;
давление подачи жидкости должно регулироваться в широком диапазоне, но при этом крайне важным является сохранение одинакового напора жидкости при любом объеме подачи, так как пульсации значительно усложняют бурение, являясь причиной обвала стенок скважины;
обязательно наличие на всасывающем и подающем патрубке механических фильтром, удаляющих из раствора особо крупные механические примеси;
все узлы агрегата, взаимодействующие с подающимся с раствором, должны быть износоустойчивыми, также необходима возможность оперативной замены вышедших из строя деталей.

Отметим, что наиболее подверженной износу частью конструкции является клапан бурового насоса, основная задача которого — ограничение пространства рабочего цилиндра от зоны всасывания жидкости либо ее подачи, что обеспечивает одностороннее движение перекачиваемого потока. Это один из ключевых узлов конструкции, износ которого сказывается на общей работоспособности оборудования.

2 Обзор распространенных моделей

Рассмотрим каждый из представленных агрегатов подробнее.
к меню ↑

2.1 Буровой агрегат НБ 50

НБ-50 является двухцилиндровым оборудованием горизонтального типа. Агрегат ориентирован на эксплуатацию в разведочном и структурно-поисковом бурении нефтегазовых скважин. Также данная модель широко используется для работы с неагрессивными жидкостями в сфере пищевой и химической промышленности.

Характерной особенностью НБ-50 является наличие встроенного компенсатора давления, обеспечивающего отсутствие проблем с перепадами напора. Это надежное, выносливое и простое в обслуживании оборудование, обладающее неплохими техническими характеристиками:

мощность — 50 кВт;
ход поршня — 160 мм;
количество ходов в минуту — 105 шт;
высота всасывания — 3 м;
диаметры патрубков: подачи — 50 мм, всасывания — 113 мм.

Стоимость данной модели на вторичном рынке начинается с 250 тыс. рублей.
к меню ↑

2.2 Буровой агрегат F 1300

F1300 — крупногабаритный трехцилиндровый агрегат с увеличенной длиной хода, отличающийся повышенной мощностью всасывания и подачи. Насос был разработан американской компанией LTV более 20 лет назад, по патентам которой ведется его производство в России.

Среди конструктивных особенностей данной модели выделим использование шевронной зубчатой передачи, оснастку литым коленчатым валом из легированной стали, а также наличие встроенного подъемного устройства для удобной замены вкладышей рамы. Благодаря эффективной системе смазки F1300 может эксплуатироваться в условиях непрерывной работы, при этом устройство агрегата предполагает комбинирование двух систем смазки — принудительной и смазки разбрызгиванием.

Рассмотрим технические характеристики данной модели:

мощность — 970 кВт;
ход поршня — 304.5 мм;
количество ходов в минуту — 120 шт;
высота всасывания — 9 м;
диаметры патрубков: подачи — 102 мм, всасывания — 203 мм.

Также отметим буровой насос F1600 — модернизированную версию модели F1300. В нем мощность привода увеличена до 1194 кВт, патрубок всасывания расширен до 304.8 м, патрубок подачи — до 127 мм, что в целом обеспечивает на 20-30% большую производительность установки.
к меню ↑

2.3 Буровой агрегат УНБТ-950

Как и агрегаты серии F, насос УНБТ-950 предназначен для эксплуатации на глубоких нефтегазодобывающих скважинах. Это трехпоршневое устройство одностороннего действия с принудительной системой смазки — масло подается непосредственно в картер, за его перекачку отвечает вспомогательный шестеренный насос.

УНБТ-950 разработан советскими инженерами в 1981 году, на его основе за 30 лет эксплуатации было произведено множество модификаций — НБТ-1000, НБТ-750, НБТ 600 и НБТ 475. Данная модель обладает неплохими и по меркам современных аналогов характеристиками:

мощность — 1000 кВт;
ход поршня — 290 мм;
количество ходов в минуту — 120 шт;
высота всасывания — 7 м;
диаметры патрубков: подачи — 95 мм, всасывания — 200 мм.

На вторичном рынке УНБТ-950 в хорошем состоянии можно купить за 3-3.4 млн рублей.

2.4 Какие особенности выбора и расчет бурового насоса?

Существует три основных группы критериев, которые необходимо учитывать при выборе насосного оборудования для бурения:

Конструктивные и технологические требования к агрегату;
Характеристики перекачиваемого раствора (вязкость, густота, содержание твердых частиц);
Требуемые расчетные параметры.

К перечню расчетных параметров относятся такие характеристики как производительность агрегата (объем подачи — Q), напор (Н) и потребляемая мощность привода.

Расход для любых насосов поршневого типа можно высчитать по формуле Q = S*D*k*kv, где:

S — площадь поперечного сечения поршня;
D — длина хода поршня;
k — скорость вращения вала (об/мин);
kv — коэфф. полезного действия.

Напор агрегата определяется по формуле: H = (d1-d2)/(f*g)+V+p, в которой:

Техническое обслуживание производит буровая бригада в период, когда насос не участвует в процессе бурения; в основном предусматривается устранение неисправностей в работе гидравлической части насоса, основные из которых приведены ниже. При текущем ремонте проводятся следующие работы:

1. Проверка и подтяжка всех болтовых соединений.

2. Замена быстроизнашивающихся деталей: цилиндровых втулок, поршней, штоков, клапанов, седел и клапанных пружин. С этой целью снимают крышки гидравлической коробки, вынимают клапаны, вывинчивают шток с поршнем, выпрессовывают специальным приспособлением втулку. Седла клапанов выпрессовывают с помощью съемников.

3. Замена уплотнительных манжет цилиндровых крышек, крышек клапанов, уплотнений штоков, уплотнений цилиндровых втулок и надставок штоков.

И далее по тексту…

Безопасность и экологичность работы

Выбор методов и средств обеспечения безопасного выполнения технологического процесса ремонта

Оценка качества воздушной среды в рабочей зоне

Нормативами ГН 2.2.5.686-98 и ГОСТ 12.1.005-98 предписывается, что при наличии в воздушной среде смеси вредных веществ, обладающих аддитивным (однонаправленным) действием, должно соблюдаться следующее условие:

где С₁, С₂,…, С_n — концентрации соответствующих вредных веществ в воздухе, мг/м 3 ;

ПДК₁, ПДК₂,…, ПДК_n — предельно допустимые концентрации соответствующих вредных веществ, мг/м 3 .

ПДК ряда вредных веществ, применяемых или образующихся в результате производственных процессов, приведены в таблице 3.1:

Таблица 3.1 – Концентрации вредных веществ в воздухе

Вещество	ПДК, мг/м 3	С, мг/м 3	Класс опасности
Бензотрихлорид	0,2	0,1	2
Кислота уксусная	5	3,8	3
Кальцинированная сода	2	1,2	4

Определяем сумму отношений фактических концентраций вредных веществ к их ПДК согласно формуле (3.1):

Таким образом, несмотря на то, что величина каждого загрязняющего вещества не превышает ПДК, суммарное их значение превышает норму в 3,36 раза. Так как буровые насосы эксплуатируются в закрытом помещении, необходима разработка проекта дополнительной принудительной вентиляции.

Расчет системы местного освещения

Для произведения ночных операций по ремонту и техническому обслуживания спускоподъемного оборудования необходимо предусматривать лампы дневного света и светодиодные фонари, устанавливаемые на телескопических мачтах в соответствии с расчетом:

Исходные данные для расчета системы местного освещения:

К=1,7 – коэффициент запаса мощности,

Е =225 лк – нормированная освещенность,

а =18 см – расстояние от проекции оси светильника,

h =35 см – высота установки светильника,

е = 400 – величина условного освещения

1. Определяем величину светового потока F по формуле:

2. Выбираем лампу МОД 24-60 номинальным потоком 950 лм.

И далее по тексту…

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сокращение времени простоя оборудования в ремонте, приходящегося на одну ремонтную единицу, приводит к увеличению числа ремонтных единиц установленного оборудования, приходящегося на одного ремонтного рабочего, так как один и тот же объем ремонтных работ при сокращении времени на него может быть выполнен меньшим количеством рабочих. Это обусловливает снижение себестоимости ремонта одной ремонтной единицы. Более эффективная организация ремонтных работ и ремонтного хозяйства приводит к увеличению оборачиваемости парка запасных деталей и снижению числа аварий, поломок и внеплановых ремонтов на единицу оборудования.

Отсюда следует, что эффективность ремонта зависит как от качества технологического оборудования, закладываемого на стадиях стратегического маркетинга и реализуемого на стадии производства, так и от уровня организации работы ремонтного хозяйства в сфере потребления оборудования.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что рынок сервисных услуг в начинает интенсивно развиваться и, несомненно, имеет в России огромный потенциал. Этому способствует высокая эффективность новейших компьютерных технологий, применяемых в сочетании с оптимальной организацией сервисного обслуживания. Поэтому организация сервисной службы открывает широкие перспективы в сотрудничестве с металлургическими и машиностроительными предприятиями, высокую эффективность производства и высокое качество выпускаемой продукции.

Тип документа: Нормативно-технический документ
Дата начала действия: 1 января 2008 г.
Опубликован:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ
"СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРОЕКТНОЕ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО
НЕФТЯНОГО И ГАЗОВОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ" ООО "СПКТБ НЕФТЕГАЗМАШ"

ИНСТРУКЦИЯ
по промышленной безопасности и охране труда при эксплуатации, ремонте и обслуживании буровых насосов и их обвязок (БУ 4500/270 ЭК-БМ)

Профсоюз работников нефтяной, газовой отраслей промышленности и строительства Российской Федерации

Председатель профсоюза Л.А.Миронов

Постановление N 14-01/75 от 5 августа 2008 г.

Директор ООО "СПКТБ Нефтегазмаш" М.П.Семашко

Зам. директора ООО "СПКТБ Нефтегазмаш" ГКП Кривцов В.С.

1 Общие требования безопасности

1.1 К работам по эксплуатации и обслуживанию буровых насосов и их обвязок (БУ 4500/270 ЭК-БМ) допускаются работники буровой бригады после обучения безопасным методам и приемам выполнения работ, стажировки на рабочем месте, проверки знаний и практических навыков, проведения инструктажа на рабочем месте и при наличии удостоверения, дающего право допуска к указанным работам.

1.2 На буровых насосах должны быть установлены компенсаторы давления, заполняемые воздухом или инертным газом, с приспособлениями для контроля давления в компенсаторах.

1.3 Буровые насосы должны надежно крепиться к фундаментам или к основанию насосного блока, а нагнетательный трубопровод - к блочным основаниям и промежуточным стойкам. Повороты трубопроводов должны выполняться плавно или делаются прямоугольными с отбойными элементами для предотвращения эрозионного износа. Конструкция крепления элементов нагнетательного трубопровода (стояка и т.п.) к металлоконструкциям должна предусматривать возможность центровки талевой системы по отношению к оси скважины. На соединение фланцев нагнетательного трубопровода должны устанавливаться съемные металлические хомуты.

1.4 Буровые насосы должны быть оборудованы предохранительными устройствами. Конструкция этих устройств должна обеспечивать их надежное срабатывание при установленном давлении независимо от времени контакта с буровыми растворами и содержания в них абразивной твердой фазы, длительности воздействия, перепада температур. Предохранительные устройства при срабатывании должны исключать возможность загрязнения оборудования и помещения насосной.

1.5 Диафрагма, устанавливаемая в предохранительных устройствах насоса, должна срабатывать при давлении, превышающем на 10% рабочее давление насоса, соответствующее параметру установленных цилиндровых втулок.

1.6 Обвязка буровых насосов низкого давления должна обеспечивать:

возможность приготовления, обработки и утяжеления бурового раствора с одновременной промывкой скважины;
полный слив жидкости и продувку нагнетательного трубопровода сжатым воздухом.

Если горизонты с возможным газонефтеводопроявлением вскрываются при работе двух насосов, необходимо предусмотреть возможность их одновременной работы из одной емкости.

1.7 На нагнетательном трубопроводе насосов устанавливается задвижка с дистанционным давлением, позволяющая пускать буровые насосы без нагрузки с постепенным выводом их на рабочий режим (при контроле за давлением). Выкид от пусковой задвижки должен быть прямолинейным и надежно закреплен с уклоном в сторону слива. На буровых установках с планируемым приводом насоса установка пусковых задвижек не обязательна, но должна быть установлена задвижка для сброса давления в нагнетательном трубопроводе.

1.8 Нагнетательные трубопроводы, их детали и арматура после сборки на заводе, а также после ремонта с применением сварки подлежат опрессовке пробным давлением, в остальных случаях давление опрессовки должно быть равно рабочему, умноженному на коэффициент запаса прочности. Продолжительность выдержки под давлением должна составлять не менее 5 мин.

Рабочее давление и необходимый коэффициент запаса прочности приведены ниже:

Читайте также: