|
|
Насосные штанги. Характер работы и поломки насосных штанг.Насосные штанги представляют собой стержень круглого поперечного сечения с высаженными концами, на которых располагается участок квадратного сечения и резьба. Резьба служит для соединения штанг с муфтами, а участок квадратного сечения используется для захвата штанги ключом при свинчивании и развинчивании резьбового соединения. ШН предназначены для передачи возвратно-поступательного движения плунжеру насоса. Изготавливаются в основном из легированных сталей круглого сечения длиной 8000 мм и укороченные — 1000 - 1200, 1500, 2000 и 3000 мм как для нормальных, так и для коррозионных условий эксплуатации. Шифр штанг — ШН-22 обозначает: штанга насосная диаметром 22 мм. Марка сталей — сталь 40, 20Н2М, 30ХМА, 15НЗМА и 15Х2НМФ с пределом текучести от 320 до 630 МПа. Основными характеристиками насосных штанг являются: диаметр по телу штанги d0 и прочностная характеристика штанги - величина приведенного допускаемого напряжения [σ]. Насосные штанги применяются в виде колонн, составленных из отдельных штанг, соединенных посредством муфт. Муфты штанговые выпускаются: соединительные типа МШ — для соединения штанг одинакового размера и переводные типа МШП — для соединения штанг разного диаметра. Для соединения штанг применяются муфты — МШ16, МШ19, МШ22, МШ25; цифра означает диаметр соединяемой штанги по телу (мм). Штанговая колонна работает в тяжелых условиях, на нее действуют агрессивная скважинная среда и переменные нагрузки, приводящие к накоплению усталостных явлений в штанговой колонне. Кроме этого, колонна штанг изнашивается вследствие трения об НКТ при эксплуатации в наклонно направленных скважинах. На штанговую колонну действуют следующие нагрузки: - статические - вес штанговой колонны с учетом силы плавучести и вес столба жидкости над плунжером высотой от динамического уровня жидкости, за вычетом объема, занимаемого штанговой колонной - динамические - силы инерции движущихся масс штанговой колонны и жидкости, так как их движение осуществляется с ускорением, а также силы вибрации, обусловленные волновыми явлениями, возникающими в штанговой колонне при работе насоса. При работе штанговой колонны в наклонно направленных скважинах и при откачке высоковязких жидкостей, эмульсий необходимо учитывать силы трения штанговой колонны о трубы и жидкость, так как их значение может быть соизмерено с весом колонны. Наибольшие растягивающие напряжения действуют в верхней части колонны, наименьшие - в нижней. Однако в нижней части колонны могут возникнуть и сжимающие напряжения при ходе вниз при откачке вязких жидкостей и эмульсий. Это отрицательно влияет на долговечность работы штанговой колонны, поэтому в этих условиях данный участок усиливают, т.е. применяют тяжелые штанги или штанги большего диаметра. Возможно применение и специальных насосов с утяжелителем низа штанговой колонны. Разрушение штанговой колонны носит усталостный характер. Промысловый опыт показал, что чаще всего штанга обрывается на участках 25-35 см, прилегающих к головкам, т.е. там, где максимальные концентраторы напряжений и где может возникнуть изгибающий момент от возможной несоосности тела и головки штанги.Долговечность штанг снижается при работе в коррозионной среде. Основные параметры, используемые при выборе колонны насосных штанг для обычных условий, - это максимальная нагрузка на штанги и ее возможные колебания. Для быстрого и правильного подбора штанговых колонн следует пользоваться таблицами и специальными номограммами. Для обеспечения наибольшего срока службы насосных штанг требуются тщательное наблюдение за каждым комплектом штанг, спускаемых в скважину, и своевременная отбраковка негодных. Насосные штанги и муфты к ним выпускают: - для легких условий работы - из стали марки 40, нормализованные; - для средних и среднетяжелых условий работы - из стали марки 20Н2М, - нормализованные; - для тяжелых условий работы - из стали марки 40, нормализованные с последующим поверхностным упрочнением тела штанги по всей длине ТВЧ и из стали ЗОХМА, нормализованные с последующим высоким отпуском и упрочнением тела штанги по всей длине ТВЧ; - для особо тяжелых условий работы - из стали марки 20Н2М, нормализованные с последующим упрочнением тела штанги ТВЧ. Возможные поломки и нежелательные последствия: - Разрыв замковой части (резьбы)- поломка, в результате которой буровые штанги не смогут в дальнейшем эксплуатироваться и подлежат замене. А самым неприятным последствием разрыва резьбы может стать потеря всей буровой колонны под землей. - На внешней поверхности буровой штанги царапины и глубокие трещинки. Если на поверхности штанги обнаружены глубокие более 1 мм трещины, то в дальнейшем следует осторожно использовать такую штангу во избежание излома буровой штанги. - На поверхности замкового соединения сварных бурильных штанг при не качественной сварке трением образуются глубокие трещины. В результате, замковое соединение становится ненадежным в местах трещин, возможен разрыв замка. - Выгибание и скручивание бурильных штанг. Штанги гнутся и скручиваются во время буровых работ из-за повышенного напряжения на соединения и различные части штанг. Такие штанги использовать в дальнейшей работе нельзя, они подлежат замене. - Диаметр резьбового соединения «мама» расширяется, увеличивается в размере в результате несоответствия диаметра используемых штанг и слабого резьбового соединения. Это приведет к увеличению нагрузки на резьбу, последующей деформации буровой штанги и, в конечном счете, к невозможности её дальнейшего использования. - Сильный износ и повреждение поверхности резьбовой части бурильной штанги может привести к ослаблению соединения между штангами, опасности поломки штанг или потери их под землей. Смазочные масла. Смазочные масла — жидкости, используемые в качестве смазочных материалов. Назначение смазки: 1) уменьшение коэффициента трения (переводит трение в жидкостное или граничное, что существенно снижает износ); 2) удаление продуктов износа, нагара от трущихся поверхностей (жидкое масло); 3) отвод тепла из зоны трения (жидкое масло); 4) уплотняет зазоры и защищает от абразивного загрязнения (пластичная смазка в большей мере); 5) предохраняет от коррозии. Исходя из этого: - снижает нагрузки в механизмах; - повышает компрессию и КПД; - амортизирует ударные нагрузки в соединениях с зазором; - снижает шум и вибрации. 1.1. По происхождению масла различают: - минеральное, изготавливается из нефти путем перегонки мазута (остатка после отгонки из нефти светлых продуктов – бензина, керосина, дизельного топлива). Учитывая зависимость от способа получения они классифицируются на: - дистилятные, первый этап перегонки мазута͵ имеют малую или среднюю вязкость; - остаточные, получают из гудрона, оставшегося после отгонки дистиллятов, имеют повышенную вязкость; Для получения требуемых эксплуатационных характеристик в такие масла добавляют большое количество различных присадок, которые имеют обыкновение в процессе эксплуатации довольно быстро разрушаться, вследствие чего минеральное масло требуют замены через определенные периоды. - растительные и животные (органические), имеющие органическое происхождение. а) растительные масла получают путем переработки семян определенных растений (касторовое, горчичное и сурепные масла и др.) б) животные масла вырабатывают из животных жиров (баранье и говяжье сало, технический рыбий жир, костное масло и др.). Органические масла по сравнению с нефтяными обладают более высокими смазывающими свойствами и более низкой термической устойчивостью. По этой причине их чаще используют в смеси с нефтяным; - синтетические, получаемые из различного исходного сырья различными химическими методами (каталитическая полимеризация жидких или газообразных углеводородов нефтяного и ненефтяного сырья; синтез кремнийорганических соединений и т.д.). Молекулы такого масла синтезируются с заданными свойствами, а у минœерального – самой природой. По этой причине синтетические масла обладают всœеми необходимыми свойствами, однако из-за высокой стоимости применяются только в самых ответственных узлах трения. 1.2.По агрегатному состоянию смазочные материалы делятся на: - жидкие смазочные масла, которые в обычных условиях являются жидкостями, обладающими определœенной текучестью (нефтяные и растительные масла); - пластичные, или консистентные, смазки, которые в обычных условиях находятся в мазеобразном состоянии (технический вазелин, солидолы, консталины, жиры и др.) Пластичные смазки используются в узлах трения, к которые невозможно непрерывно подводить масло, а также при больших удельных нагрузках и малых скоростях, в трудногерметизируемых узлах. Οʜᴎ подразделяются на антифрикционные, консервационные, уплотнительные, канатные и др; - твердые, смазочные материалы, которые не меняют своего состояния под действием значительных температур (от -250 до +3750С) и давления (графит, сульфит молибдена, тефлон, слюда, и др.). Их применяют отдельно, в смеси с жидкими или пластичными смазочными материалами, в виде смазочных пленок и наносят в узлах трения скольжения тяжелонагруженных тихоходных механизмов, в рессорах, подвесках тракторов и машин, открытых зубчатых передачах, в конвейерных цепях и др. 1.3.По назначению смазочные материалы делятся на масла: - моторные, предназначенные для двигателœей внутреннего сгорания; - трансмиссионные, для смазывания деталей механических передач, к примеру в трансмиссиях тракторов, автомобилей (КПП, РК, ведущие мосты, бортовые передачи, механизмы РУ). Основное назначение то же, что и у моторных, кроме того трансмиссионное масло снижает действие ударных нагрузок, уменьшают шум и вибрацию шестерен, уплотняют зазоры в сальниках и различных соединœениях); - индустриальные, использующиеся для смазывания технологического оборудования (главным образом станков); - гидравлические, для гидросистем различных машин; - компрессорные, приборные, цилиндровые, электроизоляционные и др. 1.4.По температуре применения: - низкотемпературные, для температуры не более 60°С; - среднетемпературные, применяемые при температурах 150 - 200°С; - высокотемпературные, используемые в узлах, которые подвергаются воздействию температур до 300°С и выше (моторные масла). Свойства смазачного масла Вязкость является одной из важнейших характеристик смазочных масел, определяющих силу сопротивления масляной пленки разрыву. Чем прочнее масляная пленка на поверхности трения, тем лучше уплотнение колец в цилиндрах, в частности для моторных масел, меньше расход масла на угар. В соответствии с нормативнотехнической документацией вязкостно-температурные свойства моторных масел оцениваются индексом вязкости. Кинематическая вязкость моторных масел, используемых в смазочных системах автомобильных двигателей, равна 4-14 мм2/с при 100 °С. С понижением температуры она быстро увеличивается, достигая при –18 °С значения 10000 мм2/с и более. Масла с кинематической вязкостью 4-8 мм2/с используют в зимнее время, с вязкостью 10-14 мм2/с – летом. Температура застывания – это предельная температура, при которой масло теряет подвижность. Масла, имеющие температуру застывания –15 °С и выше, относятся к летним. Если же температура застывания –20 °С и ниже, то масла относятся к зимним. Температура застывания в какой-то мере характеризует предельную температуру, при которой возможен запуск охлажденного двигателя. Однако, температура запуска двигателя на холоде зависят не столько от температуры застывания масла, сколько от величины его вязкости при данной температуре.   ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|