Исследование условий работы основных рабочих элементов плоскошиберной задвижки Задвижка KTF/A 5k с модернизацией шибера-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

В дипломном проекте на базе известных технических, конструктивных и организационных решений был решен комплекс задач, была предложена модернизация запорного устройства фонтанной арматуры, а именно замена конструкции шибера прямоточной задвижки с уплотнением типа металл - упругий элемент.
В проекте была раскрыта конструкция, особенности работы и особенности ремонта фонтанной арматуры, были проведенные расчеты работоспособности и подбор основного оборудования.
Также обоснована экономическая целесообразность модернизации данного технологического оборудования. Рассмотренные вопросы охраны окружающей среды и безопасных условий труда. Разработанные рекомендации по проведению монтажных работ.
Экономическая часть включает расчет экономического эффекта от внедрения технического предложения.
В процессе работы над темой дипломного проекта разработан технологический процесс изготовления крышки корпуса задвижки.
В разделах "Охрана труда" и "Охрана окружающей среды" разработанный комплекс мероприятий по предотвращению аварий, профессиональных заболеваний и загрязнений окружающей среды.
В разделе "Организационно технические мероприятия" описанный порядок монтажа оборудования, а также организация работы бригады, которая выполняет монтаж основного оборудования.
Запорным устройством в такой фонтанной арматуре есть прямоточная задвижка 4-1/16" КFT/A 5k с затвором, герметичность которого обеспечивается плотным контактом шибера с седлами.
Для регулирования дебита скважины фонтанную арматуру оснащают дросселем регулируемого типа.
На боковых отводах елки и трубной головки предусмотренные отверстия для подачи ингибиторов в за трубное пространство и в ствол елки, кармана для измерения температуры среды, а также вентили для измерения давления.

2.2 Описание основного технологического оборудования
2.2.1 Общая характеристика задвижки серии КFT/A производства DGK EAST

Шиберная задвижка серии КFT/A - реверсивная пластинчатая шиберная задвижка с уплотнением «металл-металл». Уникальная конструкция включает действительное двустороннее уплотнение, которое действует даже при очень низких дифференциалах давления.
Линия задвижек серии КFT/A содержит задвижки, которые квалифицируются как «пожаростойкости» в соответствии с API 6FA и API 6FC, а также требования, которые превышают, 17 изданий API 6A; задвижки прошли испытание согласно Дополнению «F» для материалов классов AA - HH и температурных номиналов «P» - «U». Кроме того, задвижки некоторых диаметров рассчитаны на температурные номиналы «K» - «U» (- 75 - 250 F/-59 - 121 C) и даже до 400 F (204 C).
Запатентовано DKG EAST сальниковое уплотнение «UV» прошло испытание и признано соответствующим требованиям API 6FA и 17 изданий API 6A, PR2, Дополнения «F» для материалов классов AA - HH и температурных номиналов «P» - «X».

В нашем проекте мы предлагаем изменить конструкцию шибера прямоточной задвижки с уплотнением типа металл - упругий элемент. Мы предлагаем сделать шибер из двух частей (Плашек). Где ведущая плашка перемещается вдоль шпинделя на трапецеидальной резьбе, а ведомая плашка закрепляется с ведущей пружиной (Рисунок 5.1).
В седлах, установленных в растачиваниях корпуса, запрессованные кольца из тефлона, которые обеспечивают герметичность затвора. В - образное соединение внутренних поверхностей плашек выполнено с зазором, который перемещается в зависимости от положения затвора. В закрытом положении зазор между плашками в той части, которая находится на проходном отверстии задвижки, выбирают к нулю. Плашки поверхностями уплотнителей прижимаются.
Употребление шибера, что расклинивается, в этой задвижке позволяет при незначительном изменении крутного момента, на маховике обеспечить необходимую величину предыдущего прижатия уплотняющих поверхностей.
Отличительной особенностью этого затвора является то, что поверхности уплотнителей приходят в контакт лишь при расклинивании, то есть в крайнем нижнем положении задвижки (в закрытом ее состоянии), а также в крайнем верхнем положении (в открытом состоянии). В первом случае это обеспечивает герметичность затвора, во втором предотвращает попадание среды в корпус и вымывание масла, которым заполненный корпус задвижки.
Расклинивание происходит в верхнем положении при упоре ведомой плашки в крышку, а в "нижнем" - в днище корпуса задвижки. В промежуточных положениях плашки под действием дугообразных пружин находятся в сомкнутом состоянии, образовывая гарантированный зазор 1,5 - 2мм между поверхностями уплотнителей плашек и седел, что облегчает управление задвижкой.
Употребление этого решения также исключает возможные перекосы плашек.
Имея преимущества прямоточных задвижек, затвор, который расклинивается, в то же время сочетает в своей конструкции и преимущества клиновых задвижек (возможность прижатия поверхностей уплотнителей плашек к упругому элементу с целью создания дополнительной герметичности).
В данной магистерской работе была усовершенствована конструкция фонтанной арматуры. Были рассчитаны и подобранные основные параметры и режимы работы фонтанки. За прототип была взято АФК6 - 105×35 стандартного исполнения. Рассчитаны потери напора в ФА и запорно-регулирующих устройствах, расчет шпинделя задвижки, расчет фланцевых соединений, и расчет булавок. Полностью рассчитано и подобранно наземное оборудование газоконденсатной скважины.
Целью магистерской работы было:
• анализ конструкций задвижек;
• выбор прототипа, на основе определенных параметров;
• расчет усилий что действуют на выбранную задвижку в процессе работы;
• модернизация.
В магистерской работе было также рассмотрено организация работ по монтажу и демонтажу фонтанной арматуры. В частности, монтаж самой фонтанки, и монтаж и проверка трубопроводов. Описан численный и квалификационный состав бригады.
Также, на основании анализа условий труда обслуживающего персонала, были разработаны основные мероприятия по охране труда. В частности, была просчитана стойкость шибера.
Проанализировав характеристики вредных веществ, которые загрязняют естественную среду, намечены предупредительные мероприятия относительно предотвращения загрязнения, а также ликвидации последствий загрязнения.
В экономической части провел учет экономического эффекта от внедрения данного технологического решения.