книги / Нефтепромысловые машины и механизмы

р' _________ Q_______

хР+Ра+Р3+ ...+ Р п *

Знаменатель последнего выражения представляет собой геомет­ рическую прогрессию с первым членом и множителем, равными (}. Следовательно,

Сравнивая формулы (VI. И) и (VI. 13), видим, что величина на­ тяжения сбегающего с барабана конца каната при спуске груза

Рх равна величине натяжения «мертвого» конца каната при подъеме

груза, когда последний является движущейся силой, определяется аналогично (VI. 12):

л; J L C tiiL . (Vi. 15)

цр(рп- «

При определении расчетной нагрузки на канат необходимо уста­ новить, когда натяжение будет наибольшим. При канатных шки­ вах диаметром по дну канавки более 650 мм и вращающихся на под­ шипниках качения к. п. д. канатного шкива можно принимать

т] — 0,98. Тогда коэффициент р = — = Q98- = 1,02.

При канатных щкивах диаметром по дну канавки меньше 650 мм и вращающихся на подшипниках скольжения к. п. д. канатного шкива можно принимать ц = 0,96. При этом коэффициент

Для выбора оснастки талевой системы необходимо знать величи­ ну поднимаемого груза Q и допускаемое натяжение каната, наматы­ ваемого на барабан подъемника при заданной скорости, определяе­ мое по характеристике подъемника. Величина Р х не должна пре­ вышать указанное допускаемое натяжение каната.

По формуле (VI. 10) можно определить величину п — количество струн подвижных шкивов талевой системы, а следовательно, и ее оснастку.

Стальные канаты

Для оснастки талевой системы при подземном ремонте скважин применяют стальные канаты (тросы) диаметром 13,5—22,5 мм. Для чистки пробок желонками применяют канаты диаметром 12,5—17 мм.

Преимущественное применение имеют канаты, конструкции ко­ торых представлены на рис. 193 и рис. 194 (табл. 44 и 45). Их из­ готовляют свивкой из отдель-

Канаты, применяемые при подземном ремонте, свивают из светлой или оцинкованной проволоки высокой прочности с расчет­ ным пределом прочности на растяжение 140—180 кГ1ммг.

Проволоки свивают в пряди, а пряди свивают в канат вокруг органического сердечника. Количество проволок в пряди и количе­ ство прядей могут быть различны.

Канаты по ГОСТ 3069-55 (см. рис. 193) выполняют с линейным касанием проволок в прядях и с проволоками одинакового диаметра (тип ЛК-0), а канаты по ГОСТ 3070-55 (см. рис. 194) — с точечным касанием отдельных проволок между слоями прядей (тип ТК); проволоки могут быть одинакового или разного диаметра.

Износ зависит от диаметра шкивов, барабана лебедки, оттяжного шкива, от профиля ручья шкивов, частоты перегибов и их направле­ ния, а также от влияния дополнительных усилий от инерции груза, поднимаемого с переменной скоростью.

Удельное давление каната на шкив определяется из выражения

D — диаметр шкива по дну профиля в см\ d — диаметр каната в см. Величина удельного давления р для канатных шкивов, изготовля­ емых из углеродистой стали, допускается в пределах 63—76, а из марганцовистой стали со шлифованным желобом 175—210 кГ/см2. Для уменьшения износа каната его следует наматывать на бара­ бан правильными рядами; новый канат необходимо смазывать. В процессе работы необходимо также его смазывать каждые 3—5 дней. Наматывать и сматывать канат следует в натянутом состоянии во избежание образования узлов. При работе не следует допускать

рывков; нельзя ударять по канату и делать зарубки.

§ 111. Механизмы для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и штанг

При подземном ремонте скважин наиболее тяжелыми и трудоем­ кими операциями являются свинчивание и развинчивание насосно­ компрессорных труб, перемещение элеваторов и цепных ключей, оперирование с клиньями. Затраты времени на эти операции дости­ гают 60—65% от всего времени спуска и подъема труб.

Для механизации этих работ Г. В. Молчановым был разработан механизм АПР-1, позволивший конструктивно решить проблему ускорения и облегчения этой группы операций. Однако эти меха­ низмы получили ограниченное применение из-за ряда недостатков.

В целях устранения недостатков этих автоматов были разрабо­ таны механизмы АД (АД-15, АД-25, АД-50, АД-75), которые также имели ограниченное применение, и, наконец был создан АПР-2, получивший широкое применение.

Механизм АПР-2

Этот механизм (рис. 196) состоит в основном из вращателя с чер­ вячным редуктором и водилом, корпуса, автоматизированного спайдера с клиньями, удерживающими колонну труб на весу, автомати­ ческого центратора, направляющего трубы при спуске, подъеме и захвате их клиньями по центру механизма, балансирного устрой­ ства с грузом, передвигающего клинья в верхнее положение, смен­ ного пьедестала и привода. Приводом служит электродвигатель серийного производства, но с усиленным валом, на котором насажен

маховик. Кулачковая муфта, состоящая из ведомой и ведущей полумуфт, позволяет при помощи вилки соединять маховик с вращаю­ щимися деталями ротора двигателя и червячного вала вращателя для увеличения вращающего момента при креплении и раскрепле­ нии труб больших диаметров.

При работе с трубами малых диаметров при помощи вилки муфта отключает маховик от вала двигателя, чем уменьшается вращающий момент во избежание порчи резьбовых соединений.

В качестве командоаппарата применен взрывобезопасный воз­ душный реверсивный переключатель, соединяемый с двигателем штепсельным соединением, а с сетью четырехжильным кабелем.

На время работы механизма его пьедестал крепится двумя бол­ тами к фланцу обсадной колонны скважины.

Механизм АПР-2 снабжается сменными клиновыми подвесками и центраторами, ключами и элеваторами для разных размеров труб. Для работы с 4" трубами поставляется специальный центратор ко­ лодочного типа. Конструкция центратора в результате его взаимо­ действия с фиксатором позволяет при подъеме колонн труб с высту­ пающими деталями, например реперами, исключить аварийную по­ ломку механизма, так как для этого предусмотрена возможность вы­ дергивания втулки центратора. В то же время при прохождении труб­ ных муфт фиксатор удерживает втулку. Центратор удерживает слу­ чайно упавшие в механизм детали, не допуская падения их в скважину.

Механизм АПР-2 имеет следующую характеристику:

Механизмы АД (рис. 197) отличаются от механизмов АПР тем, чтодля облегчения транспортировки, монтажа и демонтажа они выпол­ нены разборными на отдельные блоки.

Особенностью конструкции механизма АД является применение маховых дисков, закрепляемых на конце червячного вала и огра­ жденных кожухом. Эти диски служат для увеличения вращающего момента привода при закреплении резьбовых соединений труб или при их раскреплении. Для этого используется инерционное их дей­ ствие. Эти маховики отдают свою живую силу в период, когда тре­ буются максимальные вращающие моменты.

В качестве привода ключа в отличие от автомата АПР применен серийный электродвигатель, у которого усилен вал и изменен мон­ таж выводной штепсельной коробки. На двигателе устанавливают взрывонепроницаемый командоапиарат, объединенный со штепсель­ ной розеткой, которой он присоединяется к штепсельной коробке двигателя.