Чертежи-Дипломный проект-Графическая часть-Схема расположения оборудования БУ-5000 БД, Схема циркуляции бурового раствора, Патентно-информационный обзор, Вертлюг УВ-320 модернизированный, Корпус.

Вертлюг предназначен для подвода бурового раствора во вращающуюся бурильную колонну. В процессе бурения вертлюг подвешивается к автоматическому элеватору либо к крюку талевого механизма и посредством гибкого шланга соединяется со стояком манифольда. При этом ведущая труба бурильной колонны соединяется с помощью резьбы с вращающимся стволом вертлюга, снабженным проходным отверстием для бурового раствора. Во время спускоподъёмных операций вертлюг с ведущей трубой и гибким шлангом отводится в шурф и отсоединяется от талевого блока. При бурении забойными двигателями вертлюг используется для периодических поворачиваний бурильной колонны с целью предотвращения прихватов.
Рассмотрены существующие конструкции буровых вертлюгов, проведен обзор и анализ научно-технической информации и патентов по ним. Выявлено, что наиболее подверженными износу являются ствол и узлы подвески вертлюга. В процессе работы вертлюга на посадочных поверхностях образуются мелкие дефекты, которые с течением времени разрастаются всё интенсивнее.
Проведено исследование существующих методов восстановления деталей. Заводом изготовителем предусмотрен ремонт двух составных частей вертлюга – стовла и штропа с целью приведения показателей работоспособности к нормативным согласно технического паспорта устройства.
Согласно "Инструкции по проведению дефектоскопии бурового, нефтепромыслового оборудования и инструмента на предприятиях и в объединениях Министерства нефтяной промышленности" вертлюги должны подвергаться неразрушающему контролю (НК). Зоны вертлюгов, подвергаемые НК, перечислены в таблице и показаны на принципиальной схеме вертлюга
Рассмотрены современные технологии ремонта и восстановления работоспособности деталей. Восстановление рабочих поверхностей ствола вертлюга осуществляется методом электродуговой наплавки и последующей механической обработки. Технологический маршрут восстановления ствола вертлюга представлен в графической части и пояснительной записке. Для наплавки был выбран Автомат А-580М. Наплавочный материал Св 0,8Г2С кремнеймаргонцевый
На этапе сбора информации было установлено, что отремонтированный вертлюг может обладать повышенными эксплуатационными характеристиками, однако слабым звеном всей конструкции также являются узлы подвески корпуса.
Когда вертлюг уже демонтирован с буровой установки на ремонтную базу, его нужно разобрать и провести техническую диагностику его деталей и узлов. Одним из самых проблемных моментов при этом является извлечение пальца из кольца штропа, чтобы отсоединить штроп от корпуса. По некоторым причинам(малая подвижность пальца, недостаточное количество смазки, высокая нагрузка на этот узел) в процессе эксплуатации происходит «схватывание» пальца в кольце, и актуального технического решения этой проблемы на данный момент нет. И поэтому я предлагаю свои технические решения, которые, на мой взгляд, достаточно экономичные и вполне реализуемы на производстве.

1)Нарезание фасонных канавок внутри кольца штропа и на пальцах.

Предлагаю прорезать фасонным резцом(или чем-нибудь аналогичным) канавки глубиной 1-2мм и диаметром 3-5мм внутри кольца и на поверхности пальца с уклоном в 1 оборот по длине пальца. Данные канавки, при их совмещении, можно заполнять дополнительным количеством смазки(литол, солидол),что непосредственно должно препятствовать схватыванию при эксплуатации вертлюгов.
2)Увеличение диаметра и шага резьбы внутри пальца.
Извлечение пальца проводится при помощи съемника, но стандартная резьба, которая специально для этого находится внутри пальца, в процессе съема не выдерживает нагрузку и зачастую срывается. Я предлагаю увеличить диаметр этой резьбы, и уменьшить её шаг. Производить эту операцию можно на ремонтно-механических базах, где и происходит разбор и диагностика вертлюга. Если брать в цифрах, то для примера возьмем буровой вертлюг УВ-250-МА, стандартный диаметр резьбы в пальце такого вертлюга составляет 18мм, а шаг резьбы 2.5мм. Диаметр резьбы мы увеличиваем до 22-24мм и уменьшаем ее шаг до 1мм. В большинстве случаев произойдет успешное извлечение пальца. Данный метод опробован на практике в компании «РосКомСевер».
3) Закалка поверхности пальца до более высокой твердости HRC=52-56 при помощи ТВЧ.
Следующий метод предполагает увеличение срока службы уже проработавшего некоторый период времени(1 год) пальца. По нормативным документам за год происходит истирание пальца в диаметре до 2мм. Я предлагаю обточить еще 2мм а после наплавить на него до изначального состояния специальным хром-никелевым электродом дополнительный слой металла. После нужно обработать поверхность пальца(сделать ее гладкой) и закалить мгновенной закалкой при помощи токов высокой частоты. После проделанных операции мы получим палец, твердость поверхности которого составит до 56 HRC, по сравнению с предыдущем показателем твердости 32-36HRC. А если учесть что и кольцо штропа и что сам палец выполняются из одинаковой стали 38ХГН(или подобных), то данная модернизация позволит пальцу прослужить еще дольше, а также должна уменьшиться вероятность очередного схватывания.

Схема расположения оборудования БУ-5000 БД, Схема циркуляции бурового раствора, Патентно-информационный обзор, Вертлюг УВ-320 модернизированный, Корпус.