Циркуляционная система комплекса для бурения с усовершенствованием конструкции сальникового узла горизонтального шламового насоса ГШН 250-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Циркуляционная система комплекса для бурения с усовершенствованием конструкции сальникового узла горизонтального шламового насоса ГШН 250-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете легко его перевести на русский язык через Яндекс Переводчик ссылка на него https://translate.yandex.ru/?lang=uk-ru или с помощью любой другой программы для перевода-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
3. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
Насосы различных типов, в большей степени центробежные, применяются на всех стадиях добычи, транспортировки и переработки промывных жидкостей. У них два узла - подшипник и уплотнения являются теми конструктивными элементами, от долговечности и надежности которых зависит весь технологический процесс изготовления, транспортировки или переработки промывных жидкостей . При выходе из строя уплотнения может возникнуть аварийная обстановка, что может вызвать не соблюдение параметров раствора бурение а соответственно к увеличению риска аварийной ситуации и многомиллионных затрат.
В самых распространенных типов уплотнений относят:
- одинарные и двойные сальниковые;
- манжетное;
- щелевые.
Конструкция, тип, вид, конкретного решения как уплотнения, так и всего узла зависят от типа насоса, условий и требований к его установки и эксплуатации. Во всех случаях необходимо обеспечивать герметичность утечки в допустимых пределах, а также простоту и легкость монтажа и демонтажа уплотнения.
Кратко рассмотрим вышеназванные типы уплотнений.
Одинарное сальниковое уплотнение. Является наиболее простым и распространенным типом уплотнения (называемым еще мягким сальником), состоящий из колец квадратного сечения без какого-либо пропитки или пропитанных маслом, графитом и т.п. При эксплуатации эти сальники имеют обязательный утечка, что играет роль охлаждения и промывки сальника.
Двойное сальниковое уплотнение. В отличие от одинарного, состоит из двух пакетов колец разделенных фонарным кольцом с соответствующей проточной части материала. Такое устройство (двухпакетний) позволяет делать промывания и охлаждения сальника, а также подвод затворной жидкости от внешнего источника, что препятствует утечке жидкости, что перекачивается наружу.
Манжетное уплотнение. Представляет собой пакет (от двух-трех и более) фигурных колец из резины, фторопласта, пластмассы и т.п. материала. Форма манжету самая разнообразная.
Они могут иметь и специальные підманжетні кольца, чаще всего из металла. В зависимости от материала манжеты могут применяться сухими или смазанными, или пропитанными различными смазками, чтобы снизить износ и трение и повысить срок службы.
Все перечисленные выше уплотнение своими внутренними поверхностями контактируют с защитной втулкой вала насоса, которая неподвижно соединена с валом насоса и защищает последний от износа.
Немного особняком есть щелевые уплотнения.В них контакт между цилиндрическими поверхностями, уплотняются, отсутствует. Щелевое уплотнение представляет собой гладкую щель между двумя цилиндрическими поверхностями, но может иметь и более сложную форму лабиринта. Этот тип уплотнения применяется в погружных насосах, когда важнее обеспечить меньший износ и длительный срок работы насоса даже ценой большего утечки через сложность монтажа-демонтажа насоса для ремонта.
В нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности, на производственно - технологических линиях используются среды, утечки в атмосферу которых, по условиям техники безопасности и охраны окружающей среды, недопустимы. Обсуждая вопрос о обеспечения герметичности вала насоса, следует говорить не просто о выбор или разработку уплотнения, а о создании уплотнительного комплекса
Модернизация горизонтального шламового насоса ГШН 250 заключается в усовершенствовании сальникового узла. Уплотнительный комплекс насоса, перекачивающих указанные среды, состоит из уплотнительного узла модульного типа и системы обеспечения. Разработка хорошего уплотнительного узла при плохой системе обеспечения (и наоборот) не дает возможности говорить об успешности обеспечения надежного уплотнения вращающегося вала.
Уплотнительный узел модульного типа состоит из основного и вспомогательного уплотнения. Основное уплотнение выполняет функции герметизации рабочей среды. Основным является уплотнения, контактирующего с рабочей средой. Вспомогательное уплотнение - это уплотнение сальникового типа.
Основными элементами уплотнения модернизированного насоса ГШН является недвижимое 4 и движимое 3 твердосплавные кольца (см. рис. 3.1) . Неподвижное кольцо 4 монтируется в корпус уплотнения 8.


Подвижное кольцо 3 монтируется в корпус подвижного кольца 5, который на пружинах 6 установлен в корпус подвижного уплотнения и герметично закрывается от рабочей жидкости, прогодить между колесом и рабочим столом 14, сильфоном 7. Блок подвижного кольца монтируется на валу 1, который передает крутящий момент от электродвигателя, штіфтом 13.
Кроме того на валу установлена жесткая втулка 2. Между втулкой 2 и корпусом уплотнения установлен сальник резервного уплотнения 9. Сальник піджимається стаканом 10 с помощью накидных болтов 11 и гаек 12.
Резервное уплотнение используется в случае аварийного выхода из строя основного уплотнения для завершения неотложных буровых операций.
Недвижимое 4 и движимое 3 твердосплавные кольца работают в условиях интенсивного абразивного изнашивания, наиболее эффективными сегодня являются композиционные сплавы на основе литых карбидов вольфрама (WC). Несмотря на свою дороговизну, они в ряде случаев являются незаменимыми, особенно в горноруднодобуваючій области. Композиционные сплавы с успехом применяются для наплавки таких деталей, как замки буровых труб, шарошки буровых долот, зубья ковшей экскаваторов и др. Срок службы деталей, наплавленных этими сплавами, в несколько раз превышающую детали, наплавленные заэвтектичними сплавами типа высокохромистых чугунов.
Карбид вольфрама относится к группы передовых керамических материалов промышленного значения. WC имеет уникальный набор свойств, которые включают высокую точку плавления ( 2600-28500 С) и высокую износостойкость сопротивляемость к термоудару (скачка температур) и хорошую стойкость к окислению. Поэтому он широко используется для создания износостойких частей механизмов, инструментальных материалов, резцов, беззалізистих сплавов. Карбид вольфрама является самым твердым бинарным карбидом, который сохраняет свои свойства при повышенных температурах до 10000С. Коррозионная стойкость WC позволяет использовать его для покрытий в космической технике. Главное использование порошка карбида вольфрама - это производство металлокерамического сплава - материала, получаемого при «цементировании» путем спекания очень твердых гранул монокарбіда вольфрама (WC) связующей матрицей металлического кобальта (Co). Свойства сплава WC - Co такие, как твердость, плотность.
Уплотнение требует высокой точности изготовления, в том числе шлифовки и протирки торцевых трущихся уплотняющих поверхностей с твердоспланого материала. Внешний утечка при этом уплотнении минимальный.
Насос работает следующим образом. В насос, который подключения к входных и выходных трубопроводов, подается буровой раствор. После чего включается электродвигатель и рабочим колесом создается напор и подача бурового раствора в выходной патрубок.
Насос не является самовсасывающим и требует предварительной заливки бурового раствора.
Весомым преимуществом насоса с предлагаемым уплотнением является его долговечность работы (в шесть раз больше за базовый вариант). Отсутствует необходимость охлаждения водой, что в свою очередь приводит к уменьшению времени на его обслуживание, травматизма, и ведет

ТЕМА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
22.12.02.00 «Циркуляционная система комплекса для бурения с усовершенствованием конструкции сальникового узла горизонтального шламового насоса ГШН 250»
СОДЕРЖАНИЕ
ВСТУПЛЕНИЕ

1. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР

2. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

3. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

4. РАСЧЕТ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
4.1 Расчет горизонтального шламового насоса ГШН-250
4.2 Расчет вала

5. РЕМОНТ
5.1 Основные внешние неполадки в работе насоса.
5.2 Возможные неполадки в работе насоса, что встречаются в процессе эксплуатации насосных установок и способы их устранения
5.3 Расчет припусков на механическую обработку
5.4 Расчет режимов резания

6. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ
6.1 Организация работ при сооружении блока приготовления раствора
6.2 Расчет численности рабочих при монтаже блока приготовления раствора.

7. ОХРАНА ПАКЕ
7.1 Характеристика технологического оборудования по опасности
7.2 Анализ мер применений которые предусмотрены в проекте с целью безопасной эксплуатации оборудования
7.3 Требования к безопасности приготовления, очистки и обработки буровой промывной жидкости.
7.4 Расчет искусственных заземляющих устройств

8. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
8.1 Основные источники забрудненя при проведении буровых работ
8.2 Буровые растворы
8.3 Схемы приготовления и очистки бурового раствора

9 ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

10. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
10.1 Стоимость комплекса оборудования с классическим и модернизированным сальниковым узлом.
10.2 Экономия расходов по обслуживанию насоса.
10.3 Расчет экономии затрат рабочего времени при применении модернизированного варианта модернизированного горизонтального шламового насоса ГШН -250.
10.4 Расчет общей экономии при использовании модернизированного горизонтального шламового насоса ГШН-250.

Выводы
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ЧЕРТЕЖИ:
1 буровая Установка Уралмаш 3Д. Схема размещения оборудования (А1)
2 Блок приготовления раствора "БПР-20м". Вид общий (А1)
3 Горизонтальный шламовий насос ГШН-250 (А1)
4 Горизонтальный шламовий насос ГШН-250 (А1)
5.1 Горизонтальный шламовий насос ГШН-250 (А1)
5.2 Сальниковый узел (А2)
6 Технология изготовления вала ГШН-250 (А1)
7.1 Кольцо твердосплавное (А3)
7.2 Корпус (А3)
7.3 Пружина (А3)
7.4 Сильфон (А3)

ПРИМЕЧАНИЯ:
В наличии также спецификации, маршрутная карта, ведомость проекта