Для чего нужна талевая система
Талевая система буровой установки
Талевая система буровой установки – это набор функциональных элементов, обеспечивающих выполнение операций:
Требования безопасности включают наличие кожухов на движущихся элементах, а также обтекаемость их форм для исключения возможности задевания буровой вышки.
Талевая система выполняет следующие важнейшие функции:
Стальной канат обеспечивает гибкую связь между буровой лебедкой и механизмом крепления неподвижного конца каната.
Талевая система преобразует вращательное движение барабана буровой лебедки в поступательное движение крюка или крюкоблока.
На крюк подвешивается колонна труб, благодаря чему она может с легкостью перемещаться и удерживаться на весу.
Под оснасткой талевой системы понимается подвешивание в определенной последовательности каната на шкивы талевого бока и кронблока с целью предотвращения перекрещивания каната и предупреждения трения его частей друг о друга.
Основные типы талевых систем:
В разведочном бурении активно применяются следующие типы талевых систем:
Спускоподъемные операции на прямом канате (на схеме а) выполняются только в случае небольших нагрузок на крюк.
Талевые канаты имеют круглое сечение и по диаметру должны совпадать с желобами шкивов.
Иначе:
Типы оснастки включают параллельный и крестовой, определяемые в зависимости от взаимного положения осей кронблока и талевого блока.
Крестовая оснастка, при которой оси кронблока и талевого блока перпендикулярны, является предпочтительной, поскольку позволяет предотвратить возможность закручивания каната.
Нефть, Газ и Энергетика
Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам
Талевая система буровой установки
Талевая (полиспастная) система служит для уменьшения натяжения рабочей ветви каната по сравнению с поднимаемым грузом. С помощью талевой системы вращательное движение барабана лебедки преобразуется в поступательное движение подвешенного груза (спуск или подъем).
Талевая система размещена в буровой вышке и включает кронблок, талевый подвижный блок, крюк, штропы и талевый канат. Талевая система характеризуется грузоподъемностью, усилием натяжения рабочей ветви каната при номинальной нагрузке на крюке и наибольшей оснасткой, которая показывает соотношение числа роликов в подвижном и неподвижном блоках. Например, запись «оснастка 5 ´ 6» означает, что подвижный блок имеет 5 роликов, а неподвижный – 6.
Кронблок включает один или несколько роликов, смонтированных на единой раме, установленной на верхнем поясе буровой вышки.
Талевый блок имеет один или несколько роликов, размещенных в едином корпусе. Он подвешивается на талевом канате в буровой вышке и в процессе маневрирования с грузом совершает совместно с ним движение вверх и вниз. Число рабочих роликов талевого блока на один меньше, чем у кронблока. Если кронблок имеет один ролик, то применяют талевую систему без подвижного блока или с однороликовым подвижным.
Крюк помещен под талевым блоком и служит для подвешивания бурильных труб при спускоподъемных операциях, обсадных труб при спуске обсадной колонны в скважину и вертлюга при бурении скважин. Иногда крюк изготавливают как одно целое с подвижным блоком, и тогда он называется крюкоблоком. На практике обычно применяют трехрогие крюки, которые к настоящему времени заменили одно- и двурогие. Крюк состоит из собственно крюка, траверсы и штропа. На центральный крюк подвешивается вертлюг, на два боковых – штропы.
Штропы предназначены для подвески к крюку элеватора, который служит для захвата бурильной трубы при спуско-подъемных операциях или обсадной трубы при спуске обсадной колонны в скважину.
Наиболее интенсивному износу при работе талевой системы подвергается канат. Его долговечность зависит от действующих нагрузок, применяемой системы оснастки и соблюдения правил ухода. Износостойкость каната выражается в единицах работы, которую можно выполнить по поднятию грузов при допустимой степени износа каната. Для стальных канатов диаметром 25 мм она равна 10 ГДж, для каната диаметром 28 мм – 25 ГДж и для каната диаметром 32 мм – 30 ГДж.
При бурении нефтяных скважин применяют шестипрядные стальные канаты крестовой свивки. Это означает, что канат состоит из шести прядей, которые свиваются вокруг мягкого пенькового сердечника. Каждая прядь сплетается из множества (от 19 до 37) тонких гибких стальных проволочек. Крестовая свивка означает, что в прядях проволоки свиты в одну сторону, а пряди в канате – в другую. Такие канаты не закручиваются. В нашей стране применяют канаты, у которых пряди свиты между собой по часовой стрелке, т.е. канаты правой свивки.
Как показывает практика, в процессе работы канал изнашивается весьма неравномерно, в первую очередь перетираются рабочая ветвь и части каната, проходящие по роликам. Более полно ресурс каната используется в том случае, если со стороны неподвижного конца оставляется резерв каната и по мере износа рабочей ветви канат перепускается, вследствие чего долговечность каната заметно повышается.
Талевая система буровой установки
Талевая система буровой установки – это набор функциональных элементов, обеспечивающих выполнение операций:
Требования безопасности включают наличие кожухов на движущихся элементах, а также обтекаемость их форм для исключения возможности задевания буровой вышки.
Талевая система выполняет следующие важнейшие функции:
Стальной канат обеспечивает гибкую связь между буровой лебедкой и механизмом крепления неподвижного конца каната.
Талевая система преобразует вращательное движение барабана буровой лебедки в поступательное движение крюка или крюкоблока.
На крюк подвешивается колонна труб, благодаря чему она может с легкостью перемещаться и удерживаться на весу.
Под оснасткой талевой системы понимается подвешивание в определенной последовательности каната на шкивы талевого бока и кронблока с целью предотвращения перекрещивания каната и предупреждения трения его частей друг о друга.
Основные типы талевых систем:
В разведочном бурении активно применяются следующие типы талевых систем:
Спускоподъемные операции на прямом канате (на схеме а) выполняются только в случае небольших нагрузок на крюк.
Талевые канаты имеют круглое сечение и по диаметру должны совпадать с желобами шкивов.
Иначе:
Типы оснастки включают параллельный и крестовой, определяемые в зависимости от взаимного положения осей кронблока и талевого блока.
Крестовая оснастка, при которой оси кронблока и талевого блока перпендикулярны, является предпочтительной, поскольку позволяет предотвратить возможность закручивания каната.
буровые установки УКБ-5С для бурения вертикальных и наклонных (до70°) геолого-разведочных скважин
Назначение талевой системы
Талевая система предназначена для подъема и поддержания на весу тяжелого бурового инструмента. Она представляет собой ( рис. 4.18 ) полиспастный механизм, который состоит из:
Под оснасткой талевой системы понимается навеска каната на шкивы кронблока и талевого блока в определенной последовательности, которая исключала бы перекрещивание каната и трение его ветвей друг о друга.
При небольших нагрузках на крюк спуско-подъемные операции выполняют на прямом канате ( рис. 4.18, а ). В разведочном бурении применяют талевые системы трех типов: с креплением свободного конца каната к основанию буровой установки или якорю (талевая система с неподвижным концом каната, ( см. рис. 4.18, б, в ), к кронблоку мачты или вышки ( см. рис. 4.18, г ), к талевому блоку ( см. рис. 4.18, д ).
Талевая система с неподвижным концом каната (симметричная талевая система) обеспечивает более равномерное распределение нагрузки на опоры вышки или мачты, а также позволяет устанавливать на неподвижной ветви талевого каната указатель веса инструмента и нагрузки на породоразрушающий инструмент.
При неподвижном крюке ветви талевого каната равномерно нагружены силой
Q=P л η (1- η U т.с. ) / (1- η). (4.39)
Натяжение ведущей ветви находят из выражения
Р л = Q (1- η) / η(1- η U т.с. ) (4.40)
Усилие в неподвижной ветви каната —из выражения
P н =Q [η U т.с. (1- η)] / (1- η U т.с. ) (4.41)
В выражениях (4.41), (4.42) и (4.43.) п — это КПД одного шкива; для шкивов на подшипниках качения η = 0,98. КПД талевой системы составляет:
η c = η (1- η U т.с. ) / U т.с. (1- η) (4.42)
U т.с. = Q / P л.н. λ 1 η с (4.43)
где P л.н. — натяжение ведущей ветви каната, соответствующее номинальной грузоподъемности лебедки; λ 1 — коэффициент длительной перегрузки двигателя (для электродвигателей λ 1 = 1,3, для двигателей внутреннего сгорания λ 1 = 1,10:1,15).
В геологоразведочном бурении применяются в основном следующие оснастки талевой системы: 0x1; 1×2 и 2×3 ( см. рис. 4.18, а — в ).
Кронблок
Кронблок ( рис. 4.20 ) является неподвижной частью талевой системы, монтируется на верхней раме мачты или на подкронблочных балках вышки. Представляет собой раму б, сваренную из профильного проката, на которой в опорах размещена ось 1 со шкивом 2 установленные на подшипниках качения 3.
Талевый блок
Талевый блок является подвижной частью талевой системы, подвешивается к кронблоку на талевом канате и соединяется с бурильными или обсадными трубами с помощью вертлюжной скобы, крюка или элеватора.
Стальные канаты талевых систем
Стальные канаты талевых систем, являясь частью талевой системы буровой установки, осуществляют гибкую связь между буровой лебедкой и подъемным крюком. Они должны быть достаточно гибкими и иметь высокую механическую прочность. По конструктивному признаку различают канаты одинарной, двойной и тройной свивки. На буровых работах применяют канаты двойной свивки, состоящие из шести прядей, свитых вокруг органического или металлического сердечника. Подробнее.
Талевая система буровой установки.
Состав и назначение отдельных узлов, конструкция элементов.
Талевая система буровых установок служит для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное перемещение крюка, на котором подвешена колонна, а также для уменьшения силы натяжения струн и конца каната, навиваемого на барабан лебедки, за счет увеличения скорости его
Талевая система состоит из неподвижного кронблока, подвижного талевого блока, гибкой связи (талевого каната, соединяющего неподвижный и подвижный блоки), бурового крюка, штропов и элеватора, на которые подвешивают колонну бурильных или обсадных труб, устройства для крепления неподвижного конца талевого каната, допускающего перепуск каната.
В настоящее время талевый блок и подъемный крюк объединяют в один механизм – крюкоблок. Назначения:
Кронблок и талевый блок служат для размещения свободно вращающихся шкивов по которым проходит канат талевой системы. Кронблок и талевый блок представляют собой конструкцию, в которой группа свободно вращающихся шкивов смонтирована на подшипниках. Оси закрепляют на раме. Конструкции шкивов и их подшипниковых опор выполняются одинаковыми в обоих блоках.
Буровой крюк предназначен для подвешивания бурильных и обсадных колонн. В процессе бурения крюк удерживает подвешанный на штропе вертикально перемещающийся вертлюг с вращающийся бурильной колонной; воспринимает крутящий момент, возникающий на опоре вертлюга при вращении бурильной колонны ротором. Состоит из трех рогов: двух боковых и одного центрального.
Талевые системы характеризуются максимальной допустимой нагрузкой, числом рабочих струн каната и его диаметром.
В талевых системах используются стальные канаты только круглого сечения двойной свивки из одинаковых канатов.
С увеличением числа шкивов и струн в оснастке больше истирается канат, с уменьшением их числа канат более нагружен и уменьшается число его перегибов при выполнении им той же работы. Практикой эксплуатации установлено, что целесообразнее применять такую оснастку, при которой число слоев навивки каната на барабан лебедки составляло не более двух-трех.
Под оснасткой талевой системы понимается навеска каната на шкивы кронблока и талевого блока в определенной последовательности, исключающей перекрещивание каната и трение его струн друг о друга.
Существует два типа оснастки: параллельная, когда ось талевого блока параллельна оси кронблока, и крестовая, когда оси талевого блока и кронблока перпендикулярны.
Крестовая имеет преимущество – исключает закручивание талевого блока и трение струн каната друг о друга.