Какие запчасти могут понадобиться в процессе бурения
При выполнении бурения используемые буровые установки подвергаются экстремальным нагрузкам. Есть те механические узлы, которые обладают небольшим эксплуатационным ресурсом, и требуется их периодическая замена. Например, вращатели, элеваторы, гидросистемы, раздаточные коробки, домкраты, мачты. Это актуально для буровых установок любого типа, независимо от выполняемого метода бурения и технических характеристик оборудования.
Для чего необходимы запчасти
Даже самая надежная и современная буровая установка подвержена механическому износу. Если не обеспечивать своевременное проведение планового технического обслуживания, то техника вовсе может выйти из строя, а это приводит к простою в работе, к сокращению получаемой прибыли.
Чаще всего выходят из строя следующие элементы: вращатели, элеваторы, элементы гидросистемы, компоненты мачты, раздаточные коробки, домкраты. Каждый из перечисленных механизмов обладает своим ограниченным эксплуатационным ресурсом.
Чтобы избежать и предотвратить возможные поломки, основные технические узлы буровой установки меняются при появлении признаков износа. Это сопровождается падением мощности, снижением скорости бурения, появлением вибрационной нагрузки в процессе выполнения работ.
Как часто необходимо менять запчасти? Нужно руководствоваться техническими рекомендациями производителя, указанными в техпаспорте или в инструкции. Своевременное обслуживание буровой установки — это залог их долговременной и эффективной работы без простоя.
Какие запчасти применяются
Выделим следующие основные категории запчастей, которые могут потребоваться для обслуживания бурильной техники:
- вращатели;
- элеваторы;
- обвязки гидросистем;
- гидроцилиндры подъема мачты;
- мачты;
- раздаточные коробки;
- домкраты подачи;
- домкраты опорные;
- и прочие расходники
Дополнительно могут понадобиться запчасти к расходному буровому инструменту: трубы, коронки, долота.
В серии тяжелых буровых установок, например, УРБ 2А2, многие из используемых механизмов — универсальные. Они выпускаются крупными сериями, благодаря чему их стоимость доступная, что упрощает проведение технического обслуживания. Для некоторых узлов предусмотрена компонентная замена, другие меняются только в сборе.
Вращатели
Предназначен для передачи вращения буровому снаряду, изменения частоты его вращения, для реверса при развинчивании бурильных труб и для передачи осевой нагрузки на буровой снаряд.
Буровая установка УРБ-2Д3 ОЗБТ им В.В. Воровского может комплектоваться следующими типами вращателей: 2Д и 2Д3. Вращатель представляет собой трехступенчатую скоростную коробку с цилиндрическими прямозубыми передачами в литом стальном корпусе. Гидромотор вращателя приводится гидравлическим маслом от гидронасоса, расположенного на раздаточной коробке. Изменение передач достигается передвижением блока шестерен механическим управлением. Кроме того, с пульта управления на каждой передаче можно изменять частоту вращения шпинделя. Для возможности подачи через вращатель воды или воздуха шпиндель выполнен полым. На нижний конец шпинделя через шлицевое соединение устанавливается элеватор. Вращатель крепится к каретке четырьмя болтами.
Элеватор
Предназначен для спуска и подъема инструмента, а также свинчивания и развинчивания
труб.
Элеваторы не только позволяют надежно зафиксировать трубы бурильной установки. Они также равномерно распределяют весовую нагрузку на мачту, шасси. А вместе с этим — обеспечивают соблюдение должных норм безопасности. Фиксация специально делается многоуровневой, чтобы нивелировать вероятность срыва, долота, опорных труб.
Элеватор состоит из следующих компонентов:
- корпус;
- шпиндель;
- штуцер;
- обойма;
- затвор.
Самый распространенный вариант фиксации — пружинный. Такой принцип предусмотрен в элеваторах УРБ 2А2, которые адаптированы для работы с трубами диаметра 63,5 мм (толщина стенок — 5 мм). Фиксация здесь двухуровневая. Затвор — подвижный, но движение ограничивается упорами.
Обвязка гидросистемы
В обвязку гидросистемы входит следующая гидроаппаратура: клапаны обратные; распределители; клапаны предохранительные; фильтры.
Клапаны предназначены для гидравлических систем, где поток масла должен проходить через клапан только в одном направлении, в обратном направлении клапан не должен пропускать через себя масло.
Распределители с непосредственным управлением золотником предназначены для пуска, остановки и изменения направления потока рабочей жидкости. В среднем положении золотника распределитель обеспечивает свободный слив масла в бак от насоса и из обеих полостей цилиндра или гидромотора.
Клапаны предохранительные предназначены для поддержания установленного давления, предохранения от превышения давления и разгрузки гидросистемы от давления. С помощью дросселя дистанционного управления, достигается изменение давления в гидросистеме от нуля до давления настройки управляющего клапана.
Фильтры предназначены для очистки масла от механических примесей.
В качестве примера можно привести обвязку гидросистемы УРБ 2А2. Основные ее составные части:
- предохраняющие гидроклапана;
- гидрораспределители;
- клапаны обратного хода;
- фильтрующие элементы;
- манометр и дополнительные датчики для контроля давления в системе, его изменение.
Именно обвязка гидросистемы требует самого частого планового ТО. При инспекции проверяют степень сохранения давления, наличие протечек, уровень износа уплотнительных элементов, клапанов. Эксплуатация буровой установки с неисправной или несоответствующей гидросистемой и ее обвязкой запрещена правилами безопасности.
Гидроцилиндры подъема мачты
Задача гидроцилиндра подъема мачты — это преобразование силы давления в поступательное движение штока. Состоит из герметичного корпуса, штока, поршня, набора наконечников, уплотнителей. Бывают двусторонние, телескопические, дифференциальные. Также комплектуются иногда манометрами, что позволяет контролировать текущее давление масла, силовую нагрузку. Они используются в процессе монтажа мачты, регулировки положения, угла, подготовки к рабочему процессу.
Цилиндр подъема мачты УРБ-2Д3 по своей конструкции аналогичен гидродомкрату подачи. Часть деталей унифицирована. Масло в обе полости цилиндра подводится через штуцеры, в которых предусмотрены демпфирующие отверстия, обеспечивающие безопасную скорость перемещения мачты после прохождения ею "мертвой точки".
Мачты
По согласованию с заказчиком, буровая установка может комплектоваться следующими типами мачт: сварной конструкции усиленной в продольном и поперечном сечении (2А-2, 2А2Д); сварной конструкцией с дополнительно усиленной фермовой конструкцией (2Д3).
Каркас мачты сварной конструкции усиленной в продольном и поперечном сечении имеет П-образную форму, сваренную из швеллера с несколькими поперечными балками. Внутри мачты находятся гидродомкрат подачи (в нижней части) и две трубы (в верхней части), которые принимают часть нагрузок при работе установки. Связанные между собой элементы мачты создают жесткую конструкцию.
Внутренние поверхности швеллеров мачты являются направляющими для каретки вращателя. В рабочем положении мачта крепится хомутами на раме установки, в транспортном положении верхняя часть мачты ложится на переднюю опору и крепится к ней специальным хомутом. Для удобства работы при спуско-подъемных операциях, а также для центрирования инструмента внизу мачты имеется стол. Для смазки подшипников качения верхнего и нижнего роликов есть масленки.
Каркас мачты сварной конструкцией с дополнительно усиленной фермовой конструкцией (2Д3) имеет П-образную форму, сваренную из прямоугольного профиля с несколькими поперечными балками, и усилен дополнительной металлоконструкцией из профильных труб, для придания мачте необходимой прочности. Внутри мачты находятся гидродомкрат подачи.
Гидродомкраты подачи
Гидродомкраты подачи осуществляют принудительный подъем, спуск бурового инструмента к забою и основанию скважины. Состоит из 2 основных частей: гидроцилиндр, в котором постоянное давление масла поддерживается обвязкой, а также подвижного штока. Монтируется гидродомкрат подачи прямо к мачте через специальную опору и передает на нее нагрузку от реактивного вращения. Дополнительно оснащается демпфером, который по требованию плавно замедляет скорость вращателя.
В комплекте с гидродомкратом подачи, как правило, поставляется ремкомплект для планового технического обслуживания гидроцилиндра. Это набор колец и уплотнителей, которые и обеспечивают полную герметизацию системы при нагрузке. Такой комплект предусмотрен и в УРБ 2А2.
Раздаточные коробки
По согласованию с заказчиком, буровая установка может комплектоваться следующими типами раздаточных коробок:
2-43А-00 и 2-65-00.
Данная раздаточная коробка состоит из следующих элементов:
- полумуфты;
- фланцы;
- шестеренчатый насос;
- гидронасос;
- бугель;
- плита.
Для повышения эксплуатационного ресурса раздаточной коробки УРБ 2А2 требуется проведение своевременной замены масла. Есть как резервуар, так и специальное сопло для заливки. Разбрызгивание обеспечивается за счет движения самих шестерней.
При плановом техническом обслуживании проводится дозаправка или замена масла, проверка на отсутствие разгерметизации, визуальный контроль уплотнительных элементов. При наличии механических повреждений в местах соединения деталей выполняется полная замена раздаточной коробки.
Опорные домкраты
Опорные домкраты используются для точного позиционирования установки мачты. Регулировка выдвижения каждого кронштейна — независимая. Именно за счет этого можно выдерживать абсолютную вертикаль опорной трубы, независимо от рельефа местности, наличия уклона площадки, где размещается буровая установка. Популярная модель — опорный домкрат УРБ 2А2.
Именно опорные домкраты принимают на себя вес всей конструкции. Они предотвращают проседание мачты, шасси, даже незначительное изменение их положения. Технически — это усиленный (с ребрами жесткости) гидроцилиндр с выдвижным штоком, на конце которого устанавливается опорный башмак. Его ширина подбирается исходя из типа почвы, покрытия рабочей площадки.
Оригинальные запчасти или аналоги
На рынке доступны как оригинальные запчасти для буровых установок, так и аналоги. Использовать необходимо первые, у которых полностью соблюдены технические спецификации и нормативы. Это является гарантией, что установка выдаст весь свой предусмотренный эксплуатационный ресурс.
Комплектующие-аналоги часто бывают с высоким допуском. То есть имеются отклонения элементов от заданных размеров, что напрямую влияет на итоговые технические характеристики механического узла.
Для буровых установок типа УБД 2А2 оригинальные комплектующие производятся в РФ. Цена на них доступная, поэтому покупка аналогов не позволит особо сэкономить. А вот гарантий соблюдения технических характеристик при использовании неоригинальных комплектующих не предоставляют. Именно поэтому необходимо отдавать предпочтение производителям и поставщикам оригинальных запчастей для буровых установок, которые соответствуют техническому регламенту производителя, нормативам ГОСТ.
Итого, даже самая надежная буровая установка подвержена износу и поломкам. Своевременная замена запчастей позволяет продлить эксплуатационный ресурс, но важно придерживаться технических нормативов по силовой нагрузке, крутящему моменту. И стоит помнить, что после установки запчастей требуется их последующая обкатка. Подвергать новые детали сразу экстремальным нагрузкам не следует, это может привести к ускоренному износу механизмов, узлов буровой установки.