Буровой насос ВНБТ-950 мобильной буровой установки-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Аннотация
В дипломном проекте рассматриваются следующие разделы: горный, конструкторский, эксплуатационный, безопасность жизнедеятельности и организационно-экономический раздел.
В горной части дипломного проекта описываются геологические условия проводки скважины, проводится выбор способа бурения, типа и конструкции долота, производится расчет режимов бурения и выбор основного оборудования и класса буровой установки.
В конструкторской части проводится анализ известных технических решений, разрабатываются структурная и кинематическая, производится расчет основных параметров бурового насоса, привода насоса.
В эксплуатационном разделе рассматриваются обслуживание, ремонт, монтаж и транспортировка бурового насоса.
В разделе безопасность жизнедеятельности производится анализ опасных и вредных факторов, расчет и рассматривается план ликвидации аварий.
В экономическом разделе производится расчет себестоимости проведения буровых работ, капитальные затраты и предполагаемая экономическая эффективность от капитальных вложений.

ГЛАВА 2 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРИВОДНОЙ ЧА-СТИ НАСОСНОГО АГРЕГАТА.
2.1. Основные положения технического задания на конструирования насосного агрегата.
1. Наименование и область применения.
1.1 Наименование изделия и его шифр НБТ-950/32 М.
1.2 Насос предназначен для нагнетания в скважину промывочной жидко-сти с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы (шлама) и вы-носа ее на дневную поверхность; охлаждения и смазки долота; создания гидромониторного эффекта при бурении струйными долотами; приведе-ния в действие забойных гидравлических двигателей.
1.3 Возможность использования изделия для поставки на экспорт. Насос НБТ-950/32М может поставляться на экспорт самостоятельно при наличии патентной чистоты по стране поставок.
2. Основание для разработки.
2.1. Организация, утвердившая документ.
Кафедра НГМО в лице заведующего кафедрой Сысоева Н.И.
2.2. Тема, этап отраслевого и тематического плана в рамках которого бу-дет выполнятся задание - практическое занятие.
3. Цель и назначение разработки.
3.1. Заменяемое старое или создание нового – проектируется насос повы-шенной надежности и уменьшенными габаритами.
3.2. Ориентировочная потребность по годам с начала серийного произ-водства – выпуск по заказам предприятия.
3.3. Источники финансирования – предприятие.
3.4. Количество и сроки изготовления – оговаривается с заказчиком.
3.5. Предполагаемые исполнители – кафедра НГМО, завод буровой техни-ки.
4. Источники разработки:
4.1. Протоколы лабораторных и производственных испытаний – отсут-ствует.
4.2. Конструктивные проработки – конструкторская и нормативная доку-ментация, требования по эксплуатации.
4.3. Перечень других источников:
- Справочное пособие, Абубакиров В.Ф. «Буровое оборудование»;
- Ильский А.Л., Миронов Ю.В., Чернобыльский А.Г. Расчёт и конструиро-вание бурового оборудования. М.: Недра, 1985.
- Чичеров Л.Г., Молчанов Г.В., Рабинович А.М. Расчёт и конструирование нефтепромыслового оборудования. М.: Недра, 1987, 422 с.
5. Технические требования.
5.1. Стандарты и нормативно-техническая документация (Конструкторская и нормативная документация, требования по эксплуатации, Стандарты и нормативно-техническая документация, ГОСТ 16293-89, ГОСТ 12.2.041-79).
5.2. Состав изделия, требования к устройству.
Насос представляет собой полностью собранный на заводе узел, состоя-щий из рамы, на которой устанавливаются и закрепляются приводной блок, редуктор.
5.3. Требования к показателям назначения, надёжности и ремонтопригод-ности.
Насос должен удовлетворять следующим требованием:
- простота конструкции необходимая для достижения высокой работоспо-собности оборудования, эксплуатируемого в среде абразивной жидкости;
- долговечность машин, механизмов и их деталей, представляющая собой время безотказной работы в нормальных условиях в часах, соответствую-щая межремонтному сроку или кратная ей, определяет сроки физического износа, соответствующего определенным технико-экономическим показа-телям;
- ремонтоспособность оборудования должна создавать возможность ре-ставрации или замены отдельных быстроизнашивающихся деталей или уз-лов непосредственно в промысловых условиях или в условиях механиче-ских мастерских буровых предприятий;
- стандартизация и унификация, обеспечиваемая созданием ГОСТов на от-дельные машины, механизмы и инструменты, приводит к конструктивному единообразию оборудования, уменьшению числа их типоразмеров и определению эксплуатационных параметров. Стандартизация, унификация и нормализация способствует значительному упрощению эксплуатации машин, облегчению ухода за оборудованием и их ремонтов. Уменьшению номенклатуры запасных частей;
- должно обеспечивать работу обслуживающего персонала при эксплуата-ции и ремонте буровых машин и бурильного инструмента. При конструи-ровании бурового оборудования должны быть предусмотрены необходи-мые прочности всех ответственных узлов и деталей независимо от их экс-плуатационных показателей.
5.4. Требования к унификации
При разработке конструкции насоса НБТ-950/32М от конструкции серий-ного НБТ-950/32М должны быть заимствованы основные сборочные еди-ницы Требования к безопасности эксплуатацию НБТ-950/32М необходимо выполнять в соответствии с правилами безопасности в нефтегазовой от-расли, правилами технической эксплуатации насосов.
5.5  Эргономические и эстетические требования. Эргономические пока-затели должны обеспечить максимальную эффективность, безопасность и комфортность труда.
5.6 Требования к патентной чистоте – НБТ-950/32М должен обла-дать патентной чистотой по странам СНГ, бывшим СЭВ, США, Англии, Франции, Японии, Германии.
5.7 Требования к номенклатуре изделия – приводной редуктор, ко-ленчатый вал, шатун, крейцкопфы, поршни штоки, цилиндры, гидроблок.
5.8  Требования к эксплуатации – НБТ- 950/32М рассчитан на дли-тельную безотказную работу, для чего необходимо выполнение следующих требо-ваний:
1) допускается эксплуатация только в соответствии с технической харак-теристикой; перегрузки не допускаются;
2) своевременная и правильная смазка узлов и НБТ-950/32М и трансмис-сии в соответствии с картой смазки;
3) своевременный осмотр, подтяжка креплений, регулировка механизмов, заме-на быстроизнашивающихся деталей; соблюдение других требований ведом-ственных инструкций, действующих в отрасли, по эксплуатации.
6.Экономические показатели.
6.1. Ориентировочный экономический эффект от применения одного насо-са НБТ-950/32М – в данной практической работе не подсчитывается.
6.2. Срок окупаемости затрат – в данной практической работе не подсчи-тывается.
6.3. Лимитная цена - в данной практической работе не подсчитывается.
6.4. Предполагаемая потребность по заказам предприятий.
7. Стадии и этапы разработки.
7.1. Разработка конструкторской документации для изготовления опытной партии НБТ-950/32М до 28.12.07.
7.2. Изготовление и предварительные испытания опытного НБТ -950/32М.
7.3. Приёмочные испытания опытной партии НБТ-950/32М.
7.4. Корректировка конструкторской документации на установочную се-рию.
7.5. Изготовление установочной серии НБТ-950/32М.
2.2 Анализ известных технических решений.
Серийно выпускаются насосы, комплектуемые следующими приводами:
- клиноремённая передача;
- двухступенчатый редуктор,
- гидротрансформатор.
Клиноремённая передача имеет следующие преимущества:
- простота конструкции,
- лёгкость в изготовлении,
- удобство монтажа.
Но также имеет ряд недостатков:
- проскальзывание,
- невысокий КПД,
- повышенные габариты,
- сильный износ ремней.


Двухступенчатый редуктор имеет широкое применение в машиностроении, и имеет ряд преимуществ:
- уменьшенные габариты,
- повышенный КПД,
- отсутствие проскальзывания
- увеличенный срок службы.
К недостаткам этого редуктора можно отнести:
- большая металлоемкость,
- высокая стоимость,
- сложность монтажа.


Гидротрансформатор применяется в приводах машины, имеет ряд досто-инств:
- возможность регулирования частоты,
- небольшие габариты,
- лёгкость регулирования.
Недостатки:
- сложность конструкции,
- высокая стоимость,
- невысокий КПД,
- низкий срок службы,
- сложность монтажа.


Так же возможно применение цепных передач, которые имеют свои пре-имущества и недостатки.
Преимущества:
- лёгкость монтажа,
- маленькая металлоёмкость,
- отсутствие проскальзывания,
- высокий передаваемый момент.
Недостатки:
- низкий КПД,
- большие габариты,
- низкий срок службы.
2.3. Структурная схема проектируемого изделия.
с.2.3.1 Структурная схема бурового насоса НБТ-950/32М:
1-приводной двигатель, 2-ШПМ, 3-редуктор, 4-коренной вал насоса
В данной схеме двигатель 1 через ШПМ 2 и редуктор 3 передает вращение на коренной вал насоса.