Chuyên đề Tổ hợp tời khoan dreco d2000e sử dụng trong xnlddk vietsovpetro. và tính toán lựa chọn ly hợp tời

LỜI NÓI ĐẦU Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro được thành lập năm 1981. Sự kiện này đánh dấu bước phát triển mới rất quan trọng với ngành công nghiệp dầu khí nói riêng và ngành công nghiệp Việt Nam nói chung. Tuy mới ra đời và phát triển trong giai đoạn đất nước đang đổi mới, song với sự vươn lên không ngừng ngành dầu – khí Việt Nam đã trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn, là nguồn tài nguyên thiên nhiên mang lại lợi nhuận rất lớn cho nền kinh tế quốc dân, góp phần thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Trong giai đoạn phát triển hiện nay của ngành dầu khí, nganh thiết bị dầu khí đóng góp một phần rất quan trọng. Mỗi thiết bị có chức năng khác nhau, lĩnh vực phục vụ khác nhau, để phát huy được tính năng cũng như hiệu suất cao và kéo dài tuổi thọ thiết bị, điều quan trọng là phải đảm bảo chúng luôn làm việc ở trạng thái kỹ thuật tốt nhất. Muốn vậy các thiết bị phải có chế độ bảo dưỡng, sửa chữa đúng thời gian và đúng kỹ thuật. Việc sử dụng thiết bị, máy móc phục vụ cho công tác khoan, khai thác dầu khí chúng ta không thể không nhắc đến tầm quan trọng của bộ tời khoan. Sự vận hành của bộ tời khoan có ảnh hưởng lớn đến toàn bộ hệ thống nâng thả, ngoài ra nó còn có công dụng truyền tải cho choòng khoan, kéo thả bộ cần khoan ống chống, biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động lên xuống. Vì vậy em đã chọn đề tài “Tổ hợp tời khoan DRECO D2000E sử dụng trong XNLDDK Vietsovpetro. Và chuyên đề Tính toán lựa chọn ly hợp tời” Đề tài gồm 6 chương Chương 1: Giới thiệu quy trình khoan, tổ hợp thiết bị khoan Chương 2: Các thành phần của hệ thống nâng thả Chương 3: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của tời khoan DRECO D2000E Chương 4: Quy trình vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa một số dạng hỏng hóc thường gặp của bộ tời DRECO D2000E Chương 5: An toàn lao động và bảo vệ môi trường Chương 6: Tính toán lựa chọn ly hợp bánh hơi Với sự hướng dẫn tận tình của thầy GVC. Trần Văn Bản cùng các thầy cô trong bộ môn, em đã hoàn thành đồ án này. Do hiểu biết còn hạn chế nên trong quá trình làm không tránh khỏi những sai xót em rất mong được nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Thiết bị dầu khí và công trình – trường ĐH Mỏ Địa Chất, đặc biệt là thầy Trần Văn Bản đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án này. Hà nội, tháng 5 năm 2011

doc87 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 07/06/2013 | Lượt xem: 1684 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chuyên đề Tổ hợp tời khoan dreco d2000e sử dụng trong xnlddk vietsovpetro. và tính toán lựa chọn ly hợp tời, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
o số “hight – low” gạt chốt điều khiển về vị trí “hight” - Nhả phanh, tăng vòng quay động cơ từ từ sao cho chốt trượt hết vào vị trí - Khi chốt gạt ở vị trí “hight” chuyển côn đến vị trí “low” + Truyền động nhanh – nhanh “hight – hight” - Đưa động cơ điện về vị trí 0, đặt phanh - Vào phanh để dừng hết mọi chuyển động quay - Tay gạt chốt chuyển động không được chốt vào trong khi còn sự quay - Vào số “hight – hight” đưa tay gạt vào vị trí “hight” - Nhả phanh, quay từ từ vòng quay động cơ sao cho tay gạt vào hết vị trí “hight” 4.2 Quy trình bảo dưỡng tời khoan Sau một thời gian làm việc, tời khoan phải được tiến hành bảo dưỡng, kiểm tra kỹ thuật và sửa chữa. Nội dung cụ thể công việc như sau 4.2.1 Bảo dưỡng kỹ thuật Bảo dưỡng kỹ thuật bao gồm các công việc làm vệ sinh máy, kiểm tra tình trạng bên ngoài máy, tình trạng làm việc của máy, tra dầu mỡ, xiết lại các ốc vít của các mối ghép bị nới lỏng do hiện tượng tự tháo, căn chỉnh một vài bộ truyền đơn giản như căng xích, đai… việc bảo dưỡng được làm thường xuyên hằng ngày trước khi bắt đầu ca sản xuất và do người vận hành máy thực hiện. Từng công việc cụ thể được nêu rõ trong quy trình, quy phạm vận hành mỗi loại máy. Sơ đồ tra dầu mỡ và lượng tiêu hao dầu mỡ đã được quy định trong hướng dẫn sử dụng. 4.2.2 Kiểm tra kỹ thuật định kỳ Đây là những đợt kiểm tra kỹ thuật bắt buộc sau một khoảng thời gian máy làm việc nhằm xem xét, đánh giá tình trạng hiện tại và khả năng làm việc tiếp theo của máy. Căn cứ vào kết quả đợt kiểm tra này để quyết định mức độ sửa chữa máy. Công tác kiểm tra kỹ thuật do một tổ kỹ thuật của đội sửa chữa chuyên ngành, thực hiện tại ngay vị trí làm việc của máy. 4.2.3 Bảo dưỡng một số bộ phận của tời khoan 4.2.3.1 Bảo dưỡng bộ hãm tời Khi bảo dưỡng bộ hãm tời cần tránh + Không được sơn lên bộ hãm hoặc phía trong băng hãm, nếu sơn sẽ làm quá trình tản nhiệt kém đi + Không được gắn quá chặt hoặc quá lỏng các đinh ốc của bộ hãm + Không được dùng bất kỳ vật liệu nào gắn vào bộ hãm + Không được để bộ hãm hay băng hãm ngoài nắng, mưa + Khi lắp bộ hãm mới phải làm sạch bụi bẩn + Nếu băng hãm bị hỏng phải thay ngay, không được hàn hay nối + Bôi trơn cho bộ hãm điện: bộ hãm điện gắn trên tời được bôi trơn thông qua hai vú mỡ với cùng loại mỡ. Nó bôi trơn các vòng bi phía trên trục quay, sau mỗi ca làm việc cần bôi trơn cho phanh điện 4.2.3.2 Côn hơi Trong thời gian vận hành côn hơi không được để dầu mỡ dính vào má côn làm giảm hệ số ma sát, ảnh hưởng đến mômen truyền tải. Muốn thay côn, trước hết phải ngắt toàn bộ đường vào, ngắt hộp số tời, tháo vỏ chắn tời, tháo bulông liên kết, dùng tời phụ nâng côn ra ngoài. Khi lắp côn mới phải kiểm tra chất lượng rồi mới đưa vào lắp, kiểm tra các bulông liên kết phải xiết chặt vào êcu hãm. Khi má côn mòn quá giới hạn cho phép thì phải thay mới để đảm bảo khe hở giưa má côn và tang côn Để côn hoạt động tốt phải kiểm tra các bước sau: + Kiểm tra xem có sự dò khí nén trên đường ống không + Nếu có dầu rơi vào bề mặt ma sát thì phải dùng các chất dung môi để rửa sạch + Theo chu kỳ phải kiểm tra guốc ma sát, màng cao su, tang côn + Guốc ma sát phải thay khi độ dày bị mất nhiều, theo chỉ dẫn sau - Tháo bỏ rào bảo vệ - Ngắt các nguồn khí nén vào côn - Tháo các vít hãm, tháo vành ngoài - Tháo vít hãm của mặt bên, tháo guốc côn, kiểm tra thấy phần nào hư hỏng thì thay luôn - Để thay màng cao su ta phải lấy hết guốc ma sát sau đó thay luôn cái mới - Mở hết các chi tiết, lắp vào sau đó kiểm tra xem có sự rò khí nén không 4.2.3.3 Bộ làm mát tời Việc bảo dưỡng bộ làm mát tời không đòi hỏi nhiều, mỗi bơm được lắp một phin hút tĩnh ở đầu mặt bích ống hút. Phin lọc này được kiểm tra 3 – 4 ngày một lần Nếu áp suất ống xả giảm, hay lưu lượng giảm thì phải kiểm tra ngay lập tức bộ lưới lọc trong phin hút. Nếu không sẽ hỏng bơm hoặc bộ phận tản nhiệt. Các van phải được kiểm tra sao cho đóng mở phải nhẹ nhàng, thời gian 7 ngày/lần. Nếu thấy van hoạt động kém thì phải sửa chữa và thay thế. 4.2.3.4 Đầu mèo và dây xích Để đảm bảo an toàn cho đầu mèo, cứ 12 tháng thì thay các tấm ma sát một lần với điều kiện làm việc bình thường. Các vú mỡ cung cấp mỡ bôi trơn cho các vòng bi của đầu mèo mỗi tuần phải bôi mỡ một lần, mỗi lần không quá hai lần bơm bằng súng. Nếu quá nhiều mỡ sẽ gây giảm ma sát ở các bộ phận côn và làm suy yếu hoạt động của đầu mèo Toàn bộ dây xích phải được bôi trơn bằng hệ thống phun tia nhằm đảm bảo cho tuổi thọ của xích và ổ trục, tấm chắn được thiết kế đảm bảo cho sự trở về của nhớt vào bể dễ dàng, tránh hiện tượng nhớt văng vào các bộ ly hợp làm giảm ma sát. 4.2.3.5 Bảo dưỡng tời bằng hệ thống bôi trơn Để đảm bảo cho tời làm việc tốt, kéo dài được tuổi thọ thì cần phải được bôi trơn đầy đủ và phải đúng quy trình do nhà chế tạo đề ra. Đối với bộ tời National, ngay sau khi lắp đặt xong và trước khi chạy thử thì phải bôi trơn tất cả các bộ phận và phải làm kín các gioăng, phớt và lắp đậy. Sau khi chạy thử xong phải xả hết dầu bôi trơn ra và đổ nhớt mới vào. Trước khi đổ nhớt mới phải kiểm tra tình trạng của bể chứa dầu bôi trơn, nếu có nước hoặc nhiểm bẩn thì phải xả sạch ngay, sau đó vặn kín nút xả phía dưới lại rồi đổ dầu vào. Loại dầu đổ vào phải đúng chủng loại và đủ lưu lượng. Mức dầu trong bể phải được kiểm tra thường xuyên, sau 30 ngày thì phải thay dầu bôi trơn mới, trong trường hợp dầu bị bẩn thì phải thay ngay, mỗi lần thay phải làm sạch phần hút của thiết bị lọc. Mỗi ngày + Kiểm tra mực dầu trong bể. + Bôi trơn các ổ bi ở các trục ra, trục vào của tời phụ + Bôi trơn ổ bi trục tang tời bằng bơm tay. Hàng tuần + Bơm mỡ cho các bản lề phanh, vòng bi tang tời, bánh lăn dẫn cáp, côn nhanh chậm, tay gạt phanh. Hàng tháng + Các van khí: Tháo rời và làm sạch toàn diện + Xi lanh khí: bôi trơn 6 tháng một lần hoặc đánh bóng 2 lần bằng sự bôi trơn có gốc than chì và vôi. 4.3 Công nghệ sửa chữa tời Sau khi tời làm việc một thời gian nhất định thì không thể tránh khỏi sự mòn hỏng của một số chi tiết tời, dẫn đến tời làm việc kém hiệu quả, không đạt công suất yêu cầu, mất an toàn hoặc không còn khả năng làm việc nữa. Sự mòn hỏng của máy rất đa dạng, do nhiều nguyên nhân khác nhau gây ra, và bao giờ cũng bắt đầu từ sự mòn hỏng của các chi tiết, các mối ghép. 4.3.1 Các nguyên nhân dẫn đến sự mòn hỏng của máy móc Do ma sát xuất hiện giữa các bề mặt có sự chuyển động tương đối với nhau, làm bề mặt tiếp xúc của các chi tiết bị mòn, dẫn đến giảm kích thước hình học của chi tiết và thay đổi khe hở lắp ghép ban đầu. Kích thước hình học giảm, làm độ bền của chi tiết giảm đồng thời làm tăng khe hở mối ghép dẫn đến giảm độ kín khít gây va đập và xuất hiện tiếng ồn khi máy làm việc. Giảm hiệu suất và năng suất máy… sự mòn do ma sát là một tất yếu khách quan không thể tránh khỏi. Do các điều kiện làm việc của máy như tải trọng, tốc độ trượt, nhiệt độ mối ghép tăng cao đột ngột. Những yếu tố này xuất hiện do chế độ vận hành máy không đúng, do điều chỉnh các thông số làm việc không phù hợp, do việc bôi trơn không đảm bảo làm các chi tiết bị biến dạng, bị mỏi, dẫn đến hỏng đột ngột như nứt, gãy, cong, kẹt… Sự mòn hỏng này thường không mang tính quy luật, phần lớn do ý thức trách nhiệm, do trình độ kỹ thuật non kém của người sử dụng gây ra. Do ảnh hưởng của môi trường (như độ ẩm, độ bụi, chất ăn mòn…), do thiết kế (vật liệu không đủ bền, kết cấu chưa hợp lý gây tập chung ứng suất), do chế tạo (phương pháp gia công, trạng thái bề mặt, độ chính xác…), do lắp ráp, điều chỉnh (kiểu lắp ráp, phương pháp lắp ráp, khe hở lắp ráp…). Những yếu tố này gây ảnh hưởng đến quá trình mòn hỏng của máy móc, thiết bị một cách đáng kể. Để đạt được hiệu quả kinh tế kỹ thuật khi sử dụng tời ta phải khắc phục tình trạng này. Tùy theo hiệu quả kinh tế mà ta thay mới hoặc phục hồi đối với từng chi tiết. Để phục hồi khả năng làm việc của các chi tiết bị mòn hỏng của tời cần phải thực hiện các bước sau. + Đánh giá mức độ mòn hỏng và nguyên nhân gây ra sự mòn hỏng của từng chi tiết. + Xác định hình dạng kích thước kỹ thuật của từng chi tiết lúc còn mới. + Chọn phương pháp phục hồi sao cho đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế. + Xác định quy trình phục hồi + Kiểm tra sau phục hồi và đưa vào sử dụng. 4.3.2 Sửa chữa nhỏ Chủ yếu là thay thế các chi tiết mau mòn, chóng hỏng, trong một cụm chi tiết hoặc một số cụm chi tiết ở một vài bộ phận của máy. Căn chỉnh lại các khe hở cho phép của mối ghép, xiết chặt các mối ghép, kiểm tra dầu mỡ, chế độ bôi trơn… Công việc sửa chữa nhỏ tiến hành ngay tại vị trí làm việc của máy. Thời gian dừng máy để sửa chữa không lâu, chừng một vài ca máy, tối đa là 1 – 2 ngày. Sửa chữa nhỏ thường do phân xưởng sửa chữa của đơn vị cơ sở, quản lý trực tiếp máy móc thiết bị thực hiện (đội sản xuất, công trường, giàn khoan…) 4.3.3 Sửa chữa vừa Là dạng hình sửa chữa phức tạp hơn, khối lượng công việc sửa chữa nhiều hơn, thời gian có thể kéo dài từ 1 – 2 tuần đến một tháng. Máy đem ra sửa chữa vừa phải tháo sửa một hay vài bộ phận chính, thường xuyên làm việc ở chế độ nặng, còn các bộ phận khác chỉ bảo dưỡng, hiệu chỉnh một vài chi tiết hay cụm chi tiết. Sửa chữa vừa do xưởng cơ khí của đơn vị sản xuất hoặc các nhà máy sửa chữa thực hiện. 4.3.4 Sửa chữa lớn Là dạng hình sửa chữa có quy mô và khối lượng công việc lớn nhất trong công tác sửa chữa của máy. Hầu như tất cả các bộ phận, các chi tiết, các mối ghép, các chi tiết của máy đều được tháo ra kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa lại. Khả năng làm việc của máy sau khi sửa chữa lớn được khôi phục hoàn toàn. Thời gian sửa chữa lớn có thể kéo dài 1 – 2 tháng, tùy theo mức độ phức tạp của máy. Địa điểm thực hiện thường là các nhà máy cơ khí, hoặc các nhà máy cơ khí trung tâm, những nơi có khả năng gia công được các chi tiết có độ phức tạp, độ chính xác cao, có đầy đủ trang thiết bị phục vụ công tác đo, kiểm tra, tháo và lắp ráp hoàn chỉnh. 4.3.5 Sơ đồ quy trình công nghệ sửa chữa chung Nhận máy Làm sạch máy Tháo máy Rửa và phân loại chi tiết Chi tiết hỏng không sửa chữa được Chi tiết còn dùng được Sửa chữa loại trừ hỏng Loại bỏ, thay thế bằng chi tiết mới Sơn, bàn giao máy Chi tiết hỏng sửa chữa được Lắp các chi tiết thành các bộ phận. Lắp các bộ phận thành máy Chạy thử, hiệu chỉnh các thông số Hình 4.1 Sơ đồ các bước công việc sửa chữa máy Nhận máy + Khi nhận máy vào sửa chữa cần phải thực hiện các công việc sau + Lập biên bản bàn giao máy cụ thể giữa bên đưa máy vào sửa chữa và bên nhận sửa chữa, trong đó xác định tình trạng của máy khi đưa vào sửa chữa, đánh giá sơ bộ chất lượng của máy qua kiểm tra thực tế của cán bộ kỹ thuật hai bên. + Ký kết hợp đồng quy định trách nhiệm của mỗi bên tham gia vào sửa chữa máy nhắm đạt được kết quả tốt trong quá trình sửa chữa. + Nhận và bàn giao tài liệu, hồ sơ, nhật trình làm việc của máy để làm cơ sở cho việc xây dựng phương án sửa chữa sau này. + Lập sơ bộ dự toán chi phí vật tư, phụ tùng thay thế, chi phí lao động để dự trù kinh phí sửa chữa. Làm sạch máy + Đưa máy đến vị trí sửa chữa. Vị trí sửa chữa cần đảm bảo diện tích và không gian đủ rộng để có thể sử dụng các phương tiện cẩu, nâng và vận chuyển phục vụ công tác tháo lắp + Làm sạch bên ngoài máy, loại trừ đất cát, bụi, dầu mỡ bám lên máy. Công việc làm sạch máy tạo điều kiện tốt cho việc kiểm tra vỏ, thân máy, cũng như khi tháo các chi tiết ra không bị đất cát, bụi bẩn bám vào. Tháo máy + Tháo mày là công việc tách rời máy thành các cụm, các bộ phận, các chi tiết riêng biệt phục vụ cho công tác kiểm tra, phân loại khi sửa chữa máy. + Trước khi tháo phải chuẩn bị đầy đủ các loại thiết bị, dụng cụ cần thiết phục vụ cho việc tháo máy như: máy ép, các loại giá kê, các loại cờ lê, vam, kích, palăng, cần trục, cáp treo… Rửa và phân loại chi tiết Các chi tiết tháo ra cần được rửa sạch để việc phát hiện các khuyết tật, các hư hỏng trên bề mặt chi tiết. Việc kiểm tra kích thước chi tiết được chính xác. Dung dịch rửa cần đảm bảo yêu cầu - Làm sạch dầu mỡ và gỉ bám trên bề mặt chi tiết - Không tác dụng với kim loại của chi tiết - Không ảnh hưởng tới sức khỏe của công nhân 4.3.6 Tiến trình công nghệ sửa chữa chi tiết mòn 4.3.6.1 Phương pháp sửa chữa phục hồi chi tiết mòn Các chi tiết mòn hỏng chưa đến mức phải loại bỏ, được gia công sửa chữa phục hồi lại kích thước hình học ban đầu hoặc chế độ lắp ghép ban đầu, nhằm đảm bảo các tính năng kỹ thuật máy. Phương pháp sửa chữa phục hồi chi tiết có thể tiến hành theo 2 cách sau. + Sửa chữa lại như kích thước ban đầu: bổ xung vật liệu vào vị trí mòn của chi tiết. + Sửa theo kích thước sửa chữa tiêu chuẩn hoặc theo kích thước sửa chữa tự do. Trường hợp này không cần phải bổ xung thêm vật liệu vào vị trí mòn của chi tiết. 4.3.6.2 Chọn phương pháp phục hồi Để phục hồi chi tiết có nhiều cách khác nhau. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để chọn được phương pháp hợp lý nhất, phương pháp hợp lý là phương pháp phải thỏa mãn các yêu cầu sau. + Phục hồi khả năng làm việc của chi tiết, không gây hỏng hóc gì thêm + Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết + Phù hợp với trang thiết bị gia công của cơ sở hiện có + Đáp ứng kịp thời yêu cầu của thời gian sản xuất + Đạt được thời gian phục vụ lâu nhất + Đảm bảo hiệu quả kinh tế cao, giá thành sửa chữa nhỏ hơn giá thành mua chi tiết mới 4.3.6.3 Lập tiến trình công nghệ sửa chữa chi tiết Các bước tiến hành trong công nghệ gồm + Xác định hiện tượng, hình dáng, mức độ hỏng của chi tiết + Xác định phương pháp sửa chữa và công nghệ gia công phục hồi Phương pháp sửa chữa phục hồi chi tiết mòn Biến dạng dẻo Phương pháp sửa chữa phục hồi chi tiết mòn Phương pháp bổ xung kim loại vào vị trí mòn Phương pháp loại trừ hệ thống mòn cũ Nhờ vật liệu bổ xung Nhờ vật liệu chi tiết Phương pháp sửa chữa phục hồi chi tiết mòn Gia công hóa học chi tiết Đắp vật liệu pôlyme Mạ kim loại Phun kim loại Hàn, hàn đắp Hình 4.2 Sơ đồ phương pháp sửa chữa phục hồi chi tiết mòn 4.4 Sửa chữa trục tời Các dạng hỏng của trục tời Trong quá trình làm việc phải chịu nhiều tải trọng biến thiên khác nhau trong suốt quá trình khoan, hệ thống tải trọng tác dụng lên trục tời. + Lực từ nhánh cáp + Lực từ các bánh răng, xích truyền động + Lực từ các băng phanh + Lực dọc trục + Lục do trọng lượng riêng của tời và các phụ kiện lắp trên giá đỡ + Mômen phanh Sự làm việc của tời dưới các tải trọng đó trong một khoảng thời gian, cùng với môi trường làm việc phải chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, bụi bặm… làm cho các chi tiết thay đổi khe hở mối ghép. Khi khe hở mối ghép ngày càng tăng lên thì sự chuyển động tương đối dưới tác dụng của tải trọng, tại bề mặt tiếp xúc hai chi tiết xuất hiện lực ma sát. Trong điều kiện làm việc như vậy, trục rất chóng mòn và bề mặt xuất hiện những vết nứt vì vậy cần phải đem đi sửa chữa ngay. 4.4.1 Tháo rời Là công việc tách rời các chi tiết bên ngoài thành các cụm, các bộ phận, các chi tiết riêng biệt, phục vụ cho công tác kiểm tra, phân loại khi sửa chữa trục, trước khi tháo cần chuẩn bị các loại thiết bị, dụng cụ cần thiết cho việc tháo trục: máy ép thủy lực, máy rửa, bộ đồ gá tháo moay ơ, bộ cờ lê, cáp cẩu, xe nâng… Phương pháp tháo Tháo từ ngoài vào và sau đó tháo từng cụm thành các chi tiết, dựa trên nguyên tắc là tháo các cụm chi tiết bên ngoài trước và bên trong sau. Các chi tiết đã tháo ra phải được đặt theo cụm, không để lẫn các chi tiết này sang cụm khác khi chưa phân loại, thống kê. Cách tháo các chi tiết có độ dôi Khi tháo các chi tiết có độ dôi với trục như: ròng rọc, bánh đai, bánh đà, bánh răng, vòng bi… có thể tháo như sau. Với các chi tiết có độ dôi lớn, kích thước chi tiết bao lớn dùng máy ép: trục và chi tiết được đặt thẳng đứng. Dùng giá đỡ, kê đỡ bề mặt dưới của moay ơ cũng có thể dùng búa (3 – 5kg), đóng lên đầu trục nhưng chú ý phải đóng đúng tâm trục, tránh đóng lệch tâm làm biến dạng ngõng trục và moay ơ. Với các mối ghép có độ dôi nhỏ, kích thước chi tiết bao không lớn, có thể dùng van thủy lực, van khí nén hoặc van cơ. 4.4.2 Rửa chi tiết đã tháo Khi đưa trục nâng vào xưởng để sửa chữa, trước tiên phải làm sạch bề ngoài. Dùng dao cạo sạch đất, dầu mỡ và chất bẩn bên ngoài trục nâng, dùng giẻ và dầu hỏa để làm sạch các vị trí bị dầu mỡ bám kết, sau đó dùng khí nén áp lực để thổi sạch bụi bẩn. Các chi tiết bị gỉ nhiều cần gõ cho bong các lớp gỉ bên ngoài như: tang tời, đĩa tang… sau đó thổi sạch bằng khí nén. Các chi tiết có đất hay mỡ kẹt khô cần phải dùng dao để cạo sạch hay bàn chải thép mà chà sạch, sau đó rửa bằng dầu và thổi khô bằng khí nén. Các chi tiết có nhiều dầu mỡ phải làm sạch sơ bộ để lấy đi phần lớn dầu mỡ rồi mới tiến hành rửa bằng dầu, hoặc nước rửa. Các chi tiết bị gỉ như vòng bi thì không được rửa bằng nước rửa. 4.4.3 Kiểm tra Việc kiểm tra phân loại chi tiết nhằm đánh giá mức độ mòn hỏng và khả năng làm việc còn lại của chi tiết để có biện pháp sử lý: còn dùng được, phải sửa chữa hay loại bỏ. Muốn đánh giá đúng tình trạng của chi tiết phải nắm vững được các thông số hình học và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết đó, phải có dụng cụ đo chính xác chuyên dùng như thước cặp, panme, calíp nút, đồng hồ. Trục còn dùng được: là trục chưa mòn hay có độ mòn rất nhỏ, độ mòn của nó nằm trong giới hạn cho phép, không ảnh hưởng đến yêu cầu kỹ thuật của mối ghép và tình trạng làm việc của trục. Trục phải được cất giữ cẩn thận bảo quản trong kho, khi lắp vào mới lấy ra Trục không dùng được: là trục có độ mòn vượt quá giới hạn cho phép, không đảm bảo yêu cầu mối ghép, có khả năng phục hồi lại được nhưng giá thành sửa chữa lớn hơn giá thành mua mới, trục này loại bỏ đưa vào kho phế liệu Trục mòn còn sửa được: Là trục có độ mòn đến giới hạn, có thể sửa chữa lại để dùng, giá thành sửa chữa không cao, cần đánh dấu bằng những ký hiệu riêng tại chỗ mòn hỏng để khi đem đi sửa chữa đỡ mất nhiều thời gian tìm vị trí mòn hỏng của trục. 4.4.4 Xác định hỏng hóc Căn cứ vào các kết quả kiểm tra về hình dáng, kích thước, về yêu cầu kỹ thuật của chi tiết trong mối ghép để đánh giá mòn hỏng. Phải xác định phương pháp sửa chữa và công nghệ gia công phục hồi + Chỉ rõ những vị trí của chi tiết cần sửa chữa + Nêu trình tự các nguyên công và các bước công nghệ cần phải tiến hành đảm bảo phù hợp với tính chất công nghệ + Chọn phương pháp sửa chữa hợp lý + Ghi rõ các điều kiện kỹ thuật, chỉ tiêu kỹ thuật trước, trong và sau khi sửa chữa 4.4.5 Phục hồi hình dáng trục tời 4.4.5.1 Phục hồi hình dáng bằng hàn đắp kim loại Bổ xung thêm một lượng kim loại cần thiết cho các chỗ mòn, sứt, nứt của trục hoặc đắp thêm kim loại khi cân bằng chi tiết chuyển động quay. Phương pháp hàn đắp có nhiều cách như: hàn đắp bằng tay, hàn đắp dao động, hàn dưới thuốc bảo vệ, hàn trong môi trường các chất khí bảo vệ… Hàn đắp dao động Phương pháp hàn hồ quang dao động là một phương pháp hàn mới, thực hiện trên máy và có luồng chất bảo vệ, làm mát vùng hàn. Phương pháp được dùng để đắp thêm kim loại vào những chỗ mòn của chi tiết và có thể đạt chiều dày lớp đắp từ (0,8 – 2,5mm) mà chi tiết không bị cong vênh. Chiều sâu bề mặt bị nung nóng ít chỉ đạt (0,1 – 2mm), nhiệt độ trong quá trình hàn trong giới hạn (40 – 800) nên tính chất lý hóa và thành phần hóa học vật liệu chi tiết ổn định, không thay đổi trong quá trình hàn. Sơ đồ nguyên lý làm việc 1. Trục tời 5. Bộ dẫn động dây hàn 2. Dây hàn 6. Vòi tưới làm mát 3. Bộ dao động 7. Bơm nước 4. Nam châm tạo dao động 8. Thùng chứa Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý hàn đắp dao động Chi tiết phục hổi sửa chữa (1) đuợc lắp trên mâm cặp hoặc mũi chống tâm của máy tiện và được dẫn động quay. Điện cực (2) – sợi dây dao động, được nối với cực dương dòng điện không đổi, điện áp khoảng (4 – 12v). Bộ dao động (3) do sức hút của nam châm điện (4) làm cho sợi dây dao động lên xuống biên độ dao động từ 1 – 3mm, tần số (50 – 100) lần dao động/giây. Khi chạm vào chi tiết rồi tách ra, nó phóng điện tạo hồ quang, điện cực (2) bị nóng chảy và phủ một lớp kim loại lỏng lên trên bề mặt chi tiết. Bộ dao động (3) được gắn trên bàn xe dao và chuyển động dọc theo trục của chi tiết. Do chi tiết quay tròn, đầu hàn chuyển động tính tiến nên lớp kim loại đắp lên chi tiết là một mặt trụ tròn. Trường hợp đắp mặt phẳng hoặc khe rãnh trên trục thì chi tiết đứng im, đầu hàn chuyển động tịnh tiến. Sợi dây hàn (2) được cuộn vào rulô và được dẫn động đi xuống nhờ cơ cấu dẫn động (5) kiểu bánh ma sát. Quá trình hàn, bơm (7) bơm dung dịch làm nguội từ thùng chứa (8) lên vòi (6) tưới mát cho chi tiết. Công nghệ hàn đắp dao động + Chuẩn bị Làm sạch bề mặt chi tiết khỏi dầu, gỉ, và các tạp chất khác bám trên nó Loại bỏ lớp đắp trước, lớp gỉ (nếu có) đến tận kim loại cơ sở của chi tiết bằng phương pháp mài cắt. + Chọn dây hàn Tùy theo yêu cầu của lớp đắp, hàm lượng cácbon nhiều hay ít, lớp đắp cứng, dễ nứt, độ bền mỏi giảm. Hàm lượng cácbon lớp đắp có độ cứng , không có vết nứt. Hàm lượng cácbon lớp đắp có độ cứng . Nếu hàm lượng các bon quá lớn sẽ có vết nứt, độ bền mỏi giảm. + Chọn điện - Phải chọn dòng điện cao ngoài việc tăng năng suất còn cho chất lượng mối hàn tốt do hệ số bền và dẻo tăng - Cường độ dòng điện hàn được tính theo công thức Trong đó: : hệ số đắp (với thép ) : đường kính que hàn Khử ứng suất sau hàn Khử ứng suất bằng cách nung nóng trong dầu đun nóng khoảng trong thời gian và làm nguội, sau đó gia công trên máy tiện. 4.4.5.2 Gia công cơ khí Tiện Là phương pháp gia công cắt gọt hay dùng nhất, nó tạo lên mặt gia công bằng hai chuyển động chính là chuyển động quay tròn (thường do chi tiết thực hiện) và chuyển động chạy dao (là chuyển động thẳng) thường do dao thực hiện nhằm giúp cho chuyển động chính tạo nên chiều dài của mặt gia công Tiện thô Phải chọn phần cắt đủ cứng vững, có thể chịu được lực cắt lớn nhất, chọn chiều sâu cắt (t) và lượng chạy dao (s) lớn để giảm số lần cắt và nâng cao được năng suất cắt. Tiện tinh Khi tiện tinh phải chọn chiều sâu cắt (t) vừa đủ vì nếu quá lớn nhiệt cắt lớn, ảnh hưởng đến chất lượng gia công, còn lượng chạy dao (s) phải phù hợp với chất lượng bề mặt yêu cầu, đông thời tưới dung dịch nhờn lạnh để tạo điều kiện cắt tốt làm cho năng suất và chất lượng được nâng cao. Mài Mài là một nguyên công gia công tinh có thể gia công được nhiều dạng bề mặt gia công khác nhau: mặt trụ ngoài, mặt phẳng và mặt định hình. Mài có thể gia công được những vật liệu rất cứng nhưng lại không gia công được vật liệu quá mềm. Bản chất của quá trình mài là sự cọ sát tế vi bề mặt của vật rắn bằng những hạt mài riêng biệt, chúng không có hình dạng giống nhau và phân bố rất lộn xộn trong chất dính kết của đá mài. Phun bề mặt Dùng các máy phun bi, phun bằng khí nén hoặc bằng cơ học (máy ly tâm) để phun các viên bi kim loại lên bề mặt trục. Khi phun bằng khí nén, dùng một luồng khí nén có áp suất khoảng 0,5 ÷ 0,6 MN/m2, tốc độ 80 ÷ 90m/s đẩy luồng viên bi có đường kính 0,4 ÷ 0,5mm, tạo thành một dòng đạn bi bắn vào bề mặt chi tiết cần làm bền vững. Do tác dụng của sự va đập giữa các viên đạn và bề mặt trục mà ở lớp ngoài kim loại trục, có chiều dày khoảng 0,2 ÷ 0,3mm, xuất hiện sự biến dạng và do các biến dạng mà độ bền mỏi của lớp kim loại này tăng lên 50% Gia công nhiệt hóa Đây là một quá trình làm thay đổi cấu trúc tế vi, tính chất và thành phần hóa học của lớp bề mặt phía ngoài trục nâng. Gia công nhiệt hóa gồm các loại sau: xematit hóa, xianua, sunphat hóa. Xêmatit hóa Được thực hiện bằng cách nung nóng trục đến nhiệt độ xác định trong môi trường thấm cácbon. Quá trình xảy ra cùng với quá trình tôi và ram. Sau khi xêmatit hóa, lớp bề mặt trục đạt độ cứng, độ chống mòn cao hơn. Độ bão hoà cácbon ở lớp bề mặt chi tiết dày tới 0,5 ÷ 2mm . Xêmatit hóa bằng chất rắn được dùng nhiều, môi trường thẩm thấu là than gỗ, hỗn hợp muối Na2CO3 , CaCO3, Ba2CO3, K2CO3. Nhiệt độ xêmatit hóa vào khoảng 930 ÷ 9500C, chiều dày lớp xêmatit hóa vào khoảng 1 ÷ 2mm, tùy vào nhiệt độ, môi trường và thời gian của quá trình. Tôi và ram bề mặt chi tiết Tôi là một phương pháp làm tăng độ cứng bề mặt trục sau khi gia công trong quá trình phục hồi hình dáng, phương pháp nung nóng trục khi tôi thường dùng ngọn lửa ôxy axetylen hoặc điện cao tần. Ngọn lửa C2H2 – O2 có nhiệt độ 1200 ÷ 13000C, do đó bề mặt chi tiết được nung nóng rất nhanh, trong khoảng vài giây, còn bên trong chi tiết vẫn ở nhiệt độ thấp, nên khi tôi xong vẫn dẻo, dai. Sau khi được tôi ở mặt ngoài trục được ram ở nhiệt độ 180 ÷ 2000C trong thùng dầu. 4.4.6 Quy trình lắp ráp các chi tiết trên trục tời Khi đã sửa chữa và phục hồi lại các yêu cầu về kích thước và cơ tính của các chi tiết, ta phải lắp ráp lại để hoàn thành quá trình sửa. Các yêu cầu kỹ thuật trong quá trình lắp ráp + Trước khi lắp ráp các chi tiết cần phải lau sạch bằng giẻ lau + Trước khi lắp ráp các chi tiết phải đo đạc và kiểm tra kỹ lưỡng các chi tiết theo chỉ dẫn của sơ đồ lắp ráp + Các chi tiết và các cụm chi tiết khi lắp ráp phải thực hiện đúng trình tự và đúng quy trình công nghệ + Khi lắp ghép không cho trầy xước, cong vênh hay biến dạng của chi tiết + Các bước lắp ráp trục nâng + Lắp tang phanh cơ học + Lắp ổ đỡ + Lắp ráp cum bánh xích + Lắp tang côn + Kiểm tra tổng thể + Trục nâng sau khi lắp ráp xong phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Trục nâng đặt trên gối đỡ phải đảm bảo thăng bằng và quay để kiểm tra, sự quay của vòng bi phải đều đặn, không bị kẹt, tiếng ồn êm + Dùng khí nén 8kg/cm2 để thử côn hơi, khi có khí nén nó phải ôm chặt tang côn trên toàn bộ mặt tang côn. Các bề mặt giữa chúng phải sạch không được dính dầu mỡ. + Nắp bảo hiểm chắn mỡ không được cọ xát vào côn và tang côn. + Bộ bánh xích phải quay tự do trên trục, không bị kẹt, vòng quay đều, tiếng ồn của vòng bi phải êm. + Các vòng bi phải được bôi trơn, đường bơm mỡ phải được lưu thông. + Các chi tiết kẹp chặt phải được phanh bằng chốt chẻ, có đệm vênh và long đen đảm bảo độ tin cậy 4.5 Một số dạng hỏng hóc thường gặp 4.5.1 Các dạng hỏng Bộ hãm tời: khi nâng hạ cần luôn tạo ra ma sát, nếu ma sát quá lớn sẽ dẫn tới má phanh nhanh bị mòn. Từ đó dẫn tới sự hãm phanh giảm ảnh hưởng tới quá trình vận hành của tời. Côn hơi: do áp suất làm việc cao và thời gian làm việc lâu dài và liên tục, nên má côn chóng bị mòn, buồng khí nén bị rò vì vậy làm cho mômen ma sát giảm đi nên côn làm việc kém, ảnh hưởng đến quá trình vận hành cho tời. Cụm bánh xích: truyền động bánh xích là chuyển động cho tời và một số bộ phận khác. Do lực kéo thả không đều của bộ khoan cụ gây ra biến đổi lực trong bánh răng và các răng vì vậy gây ra sứt mẻ các răng xích ở các vị trí bất kỳ Bánh răng: bánh răng vì chịu lực pháp tuyến và tiếp tuyến ở chân răng nên răng cũng bị hỏng do mỏi, ứng suất làm gãy răng, bị tróc răng, rỗ, còn lực ma sát làm răng bị mòn hoặc dính. Răng thường mòn ở đỉnh răng và ở chân răng, chân răng thường mòn nhanh hơn đỉnh răng vì tốc độ trượt ở chân răng lớn hơn. Những yếu tố đó là do sự vận hành máy móc không đúng, do điều chỉnh các thông số làm việc không phù hợp, do việc bôi trơn không đảm bảo làm cho chi tiết bị biến dạng dẫn đến hỏng đột ngột, nứt, gãy, cong, kẹt. Ngoài các dạng hỏng trên, tời khoan còn có các dạng hỏng khác: xích bị mòn, moay ơ mòn, gối đỡ, ổ bi mòn. Tang phanh bị mòn, nứt: nếu tang phanh bị nứt ≥ 9mm thì ta phải thay Tay gạt điều khiển đi hết hành trình dưới mà không phanh: nguyên nhân do mòn guốc phanh, có dầu trong tang phanh. Khoan cụ đi “lập cập” khi nâng: trượt khớp nối côn vì có sự hiện hữu của dầu bôi trơn. Nâng tải bằng tời phụ đòi hỏi lực quá lớn mà vẫn bị trượt: do có dầu trong dải phanh. Các vòng bi trong quá trình làm việc bị hỏng Nguyên nhân: vòng bi không có lỗ bôi trơn, bị bẩn, bị mòn 4.5.2 Biện pháp hạn chế Để hạn chế phòng ngừa các hỏng hóc của tời khoan ta phải Tuân thủ đúng quy trình, quy phạm Thực hiện tốt các quy trình chăm sóc, bảo dưỡng tời khoan Với từng loại hỏng hóc ta có các biện pháp hạn chế, phòng ngừa như sau: Đối với tang tời Để giảm bớt sự mài mòn và rỗ nứt trong thực tế ta phải chống được mômen xoắn sinh ra trên tang tời, để thắng được nó ta phải dùng động cơ có mômen xoắn lớn. Đối với côn hơi Ta phải giảm mômen do bộ cần gây nên tức là mômen bộ cần phải nhỏ hơn mômen bó côn với tang côn. Ngoài ra còn phải thường xuyên kiểm tra áp suất làm việc của côn. Áp suất làm việc của côn phải Đối với bộ hãm tời Để giảm nhiệt độ sinh ra do ma sát, đối với tang phải có bộ làm mát, phía sau tang lắp tản nhiệt. Việc giảm nhiệt độ bộ hãm là cần thiết vì khi nhiệt độ tăng lên làm cho hệ số ma sát giảm đi, giảm hiệu suất làm việc của phanh. Để giảm bớt sự làm việc của phanh cơ học nguời ta lắp thêm các hệ thống phụ trợ như bộ hãm thủy lực, bộ hãm điện Tay gạt đi hết hành trình mà không phanh Khắc phục bằng cách lau sạch dầu trong tang phanh Khoan cụ đi “lập cập” khi nâng: Nâng tải bằng tời phụ đòi hỏi lực quá lớn mà vẫn bị trượt Khắc phục bằng cách khử dầu mỡ Các vòng bi trong quá trình làm việc hỏng Tra mỡ định kỳ, nếu vòng bi tiếp tục quá nhiệt thì thay mới. 4.5.3 Kiểm tra một số chi tiết hay mòn hỏng Yêu cầu chung về đánh giá sự mòn hỏng Việc kiểm tra đánh giá sự mòn hỏng phải được tiến hành ở chỗ làm việc chuyên dùng. Đánh giá sự khuyết tật các chi tiết phải dựa trên sơ đồ lắp ráp, đó là tài liệu cơ bản cho người kiểm tra. Khi đánh giá các khuyết tật chi tiết cần phải phân làm 4 nhóm tương ứng với 4 màu sơn khác nhau. + Dùng lại không cần sửa chữa: màu xanh + Dùng lại khi lắp ráp với chi tiết mới hay chi tiết đã được phục hồi tới kích thước bản vẽ: màu sơn vàng + Phải phục hồi: màu sơn trắng + Loại bỏ: màu sơn đỏ Khi kiểm tra trên chi tiết có một khuyết tật trở lên buộc phải loại bỏ thì chi tiết ấy không cần phải kiểm tra tiếp. Kiểm tra các chi tiết cần phải kiểm tra theo tiết diện và hướng bị mài mòn nhiều nhất. Khi đánh giá khuyết tật, thấy rằng kích thước của các chi tiết bằng giá trị giới hạn thì chi tiết đó không phải sửa chữa. Nó được sơn như chi tiết còn dùng được (màu xanh) và được dùng như chi tiết mới. Nếu kích thước của chi tiết vượt quá giới hạn được phép lắp đặt với chi tiết đã sử dụng, nhưng nó không vượt quá giới hạn được phép lắp đặt với chi tiết mới thì chi tiết đó cần phải đánh dấu sơn vàng như chi tiết đã dùng lại, nên lắp với chi tiết mới. Khi kiểm tra cả hai chi tiết lắp với nhau đều ở tình trạng chỉ lắp được với chi tiết mới, thì trong từng trường hợp cụ thể sẽ quyết định dùng với chi tiết nào. Kiểm tra các ổ bi Các ổ bi trước khi kiểm tra cần phải được làm sạch bằng xăng, khi đánh giá các khuyết tật ta phải xem xét bên ngoài, kiểm tra tiếng ồn và sự quay đều đặn, nhẹ nhàng và kiểm tra bằng cách. Trên vòng bi không được phép + Vết nứt hoặc tróc rỗ trên bề mặt vòng lăn và thân ổ hay bị biến màu bởi nhiệt độ cao ở bất kỳ vị trí nào + Có vết gãy, vết nứt xuyên thấu vòng cách, đinh tán của vòng cách yếu hoặc không có. + Có vết lõm hay vết lằn trên đường lăn của ổ bi + Vết xước hoặc rỗ sâu trên đường lăn và trên thân bi nhìn thấy bằng mắt thường + Có vết lõm hoặc vết hằn trên vòng cách làm cho bi lăn không đều + Thay ổ bi vận hành sau 10000 giờ làm việc Trên vòng bi cho phép + Vết xước và vết xây sát phân bố dọc theo đường lăn + Vết hằn, vết lõm trên vòng cách không cản trở vòng bi quay đều đặn + Bề mặt đường lăn và thân bi chỉ bị mờ + Vết lằn, vết lõm trên bề mặt đường lăn và viên bi chỉ nhìn thấy qua kính lúp có độ phóng đại 4 lần. + Khi kiểm tra về việc quay nhẹ nhàng vòng bi được xem là dùng được khi nó quay đều đặn, không bị kẹt, tiếng quay vòng bi cần phải đều và đục, tiếng động nhẹ giật cục và rung là không được phép Kiểm tra các chi tiết kẹp chặt + Tình trạng ren được đánh giá bằng cách xem xét bên ngoài, vặn thử các chi tiết đối tiếp, trong trường hợp quan trọng phải dùng tới calip ren. + Không cho phép méo mó, lõm, đứt, quá hai vòng ren ở chi tiết kẹp chặt + Thân bulông vít cấy không được cong hay vết mài mòn quá rõ + Đầu bulông không được phép làm méo quá mức ở cạnh và góc + Lỗ để lắp chốt chẻ bulông không được phép bịt kín và kích thước lỗ không được rộng quá. + Các lỗ ren bị hỏng ở chi tiết cần khắc phục bằng biện pháp sau: cán tinh, sửa ren theo kích thước sửa chữa, hàn và gia công ren theo kích thước bản vẽ, gia công ren mới ở vị trí khác Kiểm tra các loại đệm + Chỗ uốn các loại đệm hãm không được phép đứt gãy + Các đệm đàn hồi đã sử dụng có thể dùng lại trong trường hợp không bị mất tính đàn hồi, đặc trưng bằng độ lớn lệch miệng của đệm. Độ lệch của đệm vênh bằng chính độ dày của đệm, còn độ lẹch cho phép bằng ½. CHƯƠNG 5 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG Để phòng ngừa sự hư hại của các chi tiết trong suốt quá trình làm việc, các chi tiết của bộ tời khoan phải được bảo dưỡng hoặc có các phương pháp kiểm tra theo định kỳ. Khi vận hành các thiết bị cơ và điện thì phải được tiến hành một cách an toàn 5.1 Kỹ thuật an toàn khi sử dụng các thiết bị dầu khí Công nhân vận hành điều khiển máy móc thiết bị phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động chung sau: Tất cả các máy móc, bất kể là cũ hay mới tước khi đưa vào sử dụng đều phải kiểm tra tình trạng kỹ thuật của chúng, đặc biệt là các cơ cấu an toàn. Nếu có hỏng hóc phải kịp thời sửa chữa rồi mới đưa ra sử dụng Công nhân phải được trang bị đầy đủ đồ bảo hộ cá nhân và các dụng cụ an toàn Thường xuyên kiểm tra, làm vệ sinh máy, tra dầu mỡ, điều chỉnh, vặn chặt đặc biệt là các bộ phận an toàn Vận hành máy theo đúng quy trình vận hành và các quy định khác về kỹ thuật an toàn Các thiết bị cần lắp đặt chắc chắn, tin cậy. Sàn công tác phải khô ráo, sạch sẽ không trơn ướt dễ gây ra tai nạn lao động Các máy di động, khi làm việc ban đêm hoặc thời tiết xấu mặc dù đã có hệ thống chiếu sáng chung vẫn phải có hệ thống chiếu sáng riêng bằng đèn pha và hệ thống tín hiệu Đối với cán bộ phụ trách còn phải thực hiện những điều sau Để đảm bảo an toàn khi làm việc, tất cả các máy móc và thiết bị phải có trạng thái kỹ thuật tốt và được kiểm tra trước khi vận hành Khi thiết kế quá trình công nghệ thi công, phải chuẩn bị nơi làm việc sao cho hoàn toàn đảm bảo an toàn khi làm việc, có biển báo khi cần thiết. Mọi nơi làm việc phải được chuẩn bị sao cho công nhân không bị đe dọa nguy hiểm từ các phần đi động của máy, của vật liệu và từ phía máy khác cung tham gia làm việc. Chỗ ngồi của thợ lái hoặc chỗ làm việc phải thuận tiện, ổn định, dễ quan sát, không bị mưa nắng, đủ sáng và có hệ thống gạt nước. Nơi làm việc phải được che chắn và sạch sẽ, lối đi của công nhân phải chắc chắn, đủ rộng và có lan can. Trước khi đưa máy vào làm việc, cần xác định sơ đồ di chuyển, quy định phương pháp thông báo bằng tín hiệu giữa người điều khiển và người báo hiệu. 5.2 An toàn khi vận hành tời khoan Tất cả các bộ phận chuyển động của tời khoan phải có bộ phận che chắn chắc chắn bằng kim loại ở tất cả các phía Đầu động của cáp cần được gia cố vào tang bằng thiết bị sao cho loại trừ sự biến dạng, mài mòn cáp ở vị trí gia cố Cần phải gia cố guốc phanh, đai phanh của tời khoan bằng các loại liên kết, không dùng bu lông hoặc đinh tán bằng kim loại màu Đai phanh sau khi ngừng phải nhả ra bằng lực của các lò xo sao cho ở trạng thái không làm việc bề mặt của guốc không tiếp xúc với tang phanh Khi phanh hoàn toàn, tay phanh cần phải nằm cách sàn khoan từ 80 – 90 cm Cấm để tay phanh ở trạng thái tự do, khi nghỉ và khi dừng phải chốt hãm định vị ở vị trí yêu cầu. Không cho phép làm việc khi guốc phanh, con bị mài mòn hơn 1/3 chiều dày lúc ban đầu. Phải tiến hành sửa chữa thay thế khi + Khung sườn có vết rạn nứt hoặc bị biến dạng + Tang phanh bị mòn quá giới hạn cho phép + Trên puly có vết nứt dài hơn 80mm rộng và sâu từ 0,2 – 0,5cm + Đai phanh có vết nứt dài 2mm, chiều dài các đai hãm không giống nhau + Thanh giằng có vết rạn nứt và biến dạng + Trục tời bị cong, biến dạng Cấm + Cấm tiến hành sửa chữa khi tời đang làm việc + Cấm tháo gỡ bộ phận che chắn bảo vệ + Cấm đứng ở khu vực nguy hiểm 5.3 An toàn khi vận hành rotor và hộp số Rotor và hộp số phải được che chắn từ các chỗ nhô ra từ mọi phía Trước khi vận hành khởi động cần phải kiểm tra kỹ + Cơ cấu hãm của bàn rotor + Vị trí tay hãm của bánh cóc, tay hãm phải ở vị trí ngắt + Không có các vật lạ trên bàn rotor và khu vực nguy hiểm + Rotor phải được sửa chữa thay thế khi + Mâm rotor bị vỡ, nứt các tấm đệm + Nghe tiếng gió, va đập và tiếng động tăng giảm theo chu kỳ + Thân rotor và các ổ bị nóng vượt quá 700C + Bị đảo khi quay khi các ổ đỡ bị mòn + Cơ cấu chặn không an toàn + Bàn rotor bị kẹt do hư ở ổ đỡ chính hoặc phụ + Hộp số cần phải sửa chữa hoặc thay thế khi + Vỏ trục có vết nứt + Hỏng bề mặt của trục trong ổ đỡ + Mòn các then lớn hơn 2mm + Kẹt ở ổ đỡ + Bánh răng có vết gãy, có khe nứt + Vỏ hộp bể dầu nóng hơn 700C 5.4 Bảo vệ môi trường Khi thiếu sự kiểm soát cần thiết công tác khoan có thể gây ra các vi phạm nghiêm trọng tới khí hậu, sinh thái dẫn đến làm bẩn khu vực do nước thải, dung dịch khoan, các hóa phẩm, cặn bã của vật liệu dầu mỡ, phá vỡ sự cách ly tự nhiên giữa chất lưu vỉa trong lòng đất và chế độ nguồn nước dưới đất. Sự phun dầu và khí từ giếng dẫn đến sự ô nhiễm nghiêm trọng và trong một số trường hợp còn gây độc hại bầu khí quyển Như chúng ta đã biết, khoan giếng không thể không sử dụng đến một khối lượng lớn nước rửa, trong thành phần của nó thường chứa các hỗn hợp với nồng độ có hại đối với thiên nhiên (dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ, các hóa phẩm…). Dung dịch khoan thất thoát từ hệ thống tuần hoàn thấm vào đất hoặc chảy vào các hồ chứa lộ thiên và mạng sông suối. Trước đấy không lâu, lượng dự trữ dung dịch khoan còn chứa trong các hầm đất, một phần nhỏ sẽ thấm vào đất sau khi công việc khoan kết thúc, các cặn bã của dung dịch khoan được lấp bằng đất, nó tồn tại lâu dài và trở thành nguồn ô nhiễm đất và ảnh hưởng đến canh tác nông nghiệp… Tất cả các nguồn làm bẩn trong công tác khoan có thể phân thành các nhóm: nguồn từ khai thác, xuất hiện do tạo thành từ nước rửa thiết bị, sàn khoan, máng, vứt bỏ mùn khoan, nước xả từ hệ thống làm mát… nguồn từ công nghệ do dòng chảy dung dịch khoan từ ống khoan nâng lên và nước thải sau khi rửa ống khoan, sự dư thừa dung dịch khoan xuất hiện trong thời gian khoan và sự loại bỏ dư thừa này, loại bỏ dung dịch từ giếng trong quá trình kéo thả… từ nguồn sự cố do chất lưu chảy từ vỉa trong thời gian xuất hiện dầu - khí, nguồn từ tổn thất nước kỹ thuật do dòng chảy trong ống dẫn hoặc hậu quả hư hỏng do các bộ phận ống nối, nguồn từ thiên nhiên do loại bỏ nước kỹ thuật, từ cặn bã vật liệu bôi trơn, sự di chuyển các vật chất bẩn từ khu vực khoan bằng các mạch nước ngầm. Sự ô nhiễm môi trường xung quanh khi sử dụng vữa trám xảy ra do thất thoát của các thành phần trên mặt đất và khi bơm ép vữa vào trong các tầng thấm do vữa không ngưng kết hoặc sự khử kiềm của đá xi măng. Trong các biện pháp đồng bộ bảo vệ thiên nhiên vai trò lớn nhất đối với việc nghiên cứu và ứng dụng quá trình công nghệ, cho phép giảm đáng kể khối lượng chất thải sản xuất và tận dụng tối đa phế liệu của chúng. Nghiên cứu và sử dụng hệ thống nước kỹ thuật theo chu kỳ khép kín, tăng hiệu quả và độ tin cậy của các thiết bị và hệ thống làm sạch nhằm giảm các độc tố của phế thải. Những năm gần đây, các tổ chức khoan đã quan tâm nhiều đến việc hoàn thiện hệ thống tuần hoàn và tăng độ tin cậy, cũng như việc thu gom, xử lý, chôn lấp các chất thải của dung dịch và mùn khoan. Trong lĩnh vực bơm rửa giếng thường thực hiện các biện pháp sau: hoàn toàn loại bỏ sử dụng hầm đất và thay thế chúng bằng hầm kim loại có sức chứa lớn, ứng dụng hệ thống tuần hoàn cấu trúc hoàn thiện với các ống dẫn kín để dung dịch chảy qua, vận chuyển dung dịch khoan từ giếng này sang giếng khác để sử dụng nhiều lần (nhất là dung dịch gốc dầu và dung dịch nhũ tương). Xử lý và khử độc các phế thải của dung dịch và chôn lấp chúng ở vị trí quy định. Trong trường hợp do khoảng cách vận chuyển dung dịch từ giếng khoan này sang giếng khoan khác không có lợi thì áp dụng phương pháp khác như áp dụng phương pháp khử bụi khô bột sét bằng các phản ứng hóa học để tạo thành các loại bột sét thứ cấp. ở Nga và một số nước đã áp dụng phương pháp xử lý các chất lắng đọng của dung dịch trong bể lắng bằng các hoạt chất đặc biệt làm nhanh chóng quá trình đông kết các phế thải dung dịch. CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN LY HỢP TỜI KHOAN Các thông số kỹ thuật của tời khoan DRECO D2000E Công suất trên trục tời: Chiều sâu khoan được: Đường kính cáp: Chiều dài tang: Đường kính tang: Đường kính tang phanh: Chiều rộng tang phanh: Số tốc độ: (hai số chậm – LOW SPEED và hai số nhanh HIGH SPEED) Dẫn động: hai động cơ truyền qua hệ thống xích và ly hợp ma sát (côn hơi) Tốc độ từ trục dẫn động vào tời: 6.1 Sơ đồ động học tời khoan (Xem hình 3.1) 6.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 6.2.1 Cấu tạo 1. Trục bị dẫn 2. Trục dẫn 3. Bánh hơi 4. Bánh đai ma sát 5. Vành thép 6. Tang thép Hình 6.1 Cấu tạo ly hợp bánh hơi 6.2.2 Nguyên lý làm việc Ly hợp bánh hơi dùng để truyền mô men nhờ lực ma sát giữa bánh hơi và đai ma sát. Khi trục dẫn (2) quay nhờ động cơ làm cho bánh ma sát (4) và vành thép (5) cũng quay theo, khi chưa có khí nén trong buồng làm việc thì giữa bánh đai và bánh hơi có khe hở. Khi khí được cung cấp đủ cho bánh hơi (3) lực ma sát giữa bánh hơi (3) và bánh ma sát đủ lớn làm cho tang thép (6) quay theo dẫn đến trục (1) cũng quay nhờ được lắp chặt với tang thép (6) Như vậy mô men đã được truyền từ trục dẫn (2) tới trục bị dẫn (1) và tới các cơ cấu truyền động khác. Ngoài tác dụng truyền mô men, ly hợp bánh hơi còn có tác dụng như một phanh hãm khi có sự cố xảy ra. Trong trường hợp có sự cố thì sẽ ngừng cung cấp khí cho bánh hơi (3) làm cho lực ma sát giữa bánh hơi (3) và bánh đai ma sát (4) giảm nhanh. Khi đó bánh hơi (3) và bánh đai ma sát (4) sẽ trượt lên nhau làm cho trục bị dẫn (1) và các chi tiết khác ngừng hoạt động. 6.3 Chức năng của ly hợp bánh hơi Côn ly hợp dùng để truyền mô men nhất định từ trục dẫn sang trục bị dẫn, trên tang tời người ta lắp hai côn về hai phía để truyền mô men cho tang tời. Một bên truyền chuyển động nhanh gọi là côn ly hợp nhanh, côn này truyền chuyển động cho trục tang tời thông qua bộ truyền xích. Một bên truyền chuyển động chậm gọi là côn ly hợp chậm. Bộ ly hợp còn có tác dụng tách sụ dẫn động từ đầu ra của trục chính đến trục tang tời ở mức thấp nhất và sự ngắt trục tời khi khoan. Côn tời phải đảm bảo đóng nhanh và hiệu quả dưới tác dụng của tải trọng lớn nhất. 6.4 Ưu, nhược điểm Ưu điểm Thay đổi mô men truyền êm Hạn chế được sự ảnh hưởng về độ không đồng trục Dùng phổ biến, cấu tạo đơn giản, dùng truyền chuyển động trong khoảng cách xa, đảm bảo độ song song trục nên an toàn trong khi sử dụng Nhược điểm Phải trang bị hệ thống cung cấp khí Mô men Mmax phụ thuộc vào R trong quá trình làm việc gây thêm phần phức tạp trong quá trình điều chỉnh R 6.5 Cơ sở tính toán lựa chọn ly hợp tời khoan Áp lực tác dụng lên tang thép khi chưa quay Trong đó: P: áp suất bên trong bánh hơi (P = 6 ÷ 8 kG/cm2) Bb: chiều rộng bánh hơi (mm) Db: đường kính trong bánh hơi (mm) Lực ly tâm để tách ra khỏi đai Trong đó: G: trọng lượng của bánh hơi và đai hãm r: bán kính quy đổi trọng tâm khối quay n: số vòng quay Tổng hợp lực tác dụng lên đai Lực ma sát trên đai và bánh hãm Mô men ly hợp tạo ra Trong đó: f: hệ số ma sát giữa tang thép và bánh hãm Dd: đường kính của đai hãm Mặt khác mô men cần truyền được xác định theo công thức Trong đó: N: Công suất trên trục truyền n: Số vòng quay Để chọn được ly hợp phù hợp thì mối quan hệ giữa mô men do ly hợp tạo ra và ly hợp cần truyền phải thỏa mãn điều kiện sau 6.5.1 Tính toán các thông số Tốc độ trục truyền Tốc độ trục trung gian Tốc độ trục tời phụ Tốc độ của trục nâng 6.5.2 Tính toán chọn ly hợp bánh hơi trục tời phụ Ly hợp bánh hơi trục tời phụ được dùng để truyền chuyển động cho bàn rôto. Vì vậy để tính toán lựa chọn ly hợp này cần phải tính toán được mô men cần thiết để phá hủy đất đá. Trong đó: N1: Công suất để quay các bộ phận của rôto a1, a2 là hệ số thực nghiệm có thể lấy theo bảng sau Bảng 6.1 Hệ số thực nghiệm Hệ thực nghiệm a1, a2 Truyền động qua hộp giảm tốc hai động cơ Truyền động từ động cơ bằng dây đai thang Truyền động từ động cơ qua bộ giảm tốc và tời khoan 4 tốc độ N2: Công suất để quay cột cần không tải Trong đó: : là đường kính ngoài của cần khoan (m) : trọng lương riêng của dung dịch : vận tốc quay của bàn rôto : chiều dài của cần khoan : hệ số phụ thuộc vào độ cong của giếng khoan Bảng 6.2 Hệ số phụ thuộc vào độ cong của giếng khoan Góc (độ) Hệ số : công suất tiêu thụ cho choòng phá hủy đất đá Trong đó: : hệ số phụ thuộc vào độ mòn của choòng Nếu choòng mới Nếu choòng đã mòn : tải trọng đáy (tấn) : đường kính choòng : tốc độ quay của choòng Hoặc có thể xác định như sau Trong đó: : số vòng quay của rôto (v/ph) : đường kính ngoài của cần khoan (m) : chiều dài cột cần (m) : trọng lượng riêng của dung dịch (g/cm3) : là công suất phá hủy đất đá ở đáy và thắng ma sát giữa choòng và đất đá Trong phương pháp khoan rôto Trong đó : tỷ công suất : dung tích bề mặt đáy giếng khoan Hoặc xác định theo công thức Trong đó : hệ số kể đến độ mòn của choòng + Với choòng mới + Với choòng cũ : tải trọng lên choòng (tấn) : đường kính choòng (cm) Mô men cần thiết để truyền cho rô to Áp dụng với giếng 7003 tại giàn BK7 mỏ bạch hổ + Chiều sâu giếng khoan: + Trọng lượng riêng của dung dịch: + Loại cần khoan sủ dụng: + Tốc độ quay của choòng: + Đường kính choòng khoan: + Góc nghiêng trung bình của giếng khoan: + Tải trọng đáy khi khoan rotor: Công suất quay các bộ phận của rotor Công suất quay cột cần không tải Công suất phá hủy đất đá Mô men cần thiết để truyền cho rotor Để chọn được ly hợp bánh hơi thì mô men ly hợp tạo ra phải thỏa mãn điều kiện: Kiểm toán với ly hợp 700x200 Các thông số + Đường kính bánh hơi: + Chiều rộng bánh hơi: + Chiều rộng đai: + Trọng lượng bánh hơi: + Bán kính quy đổi trọng tâm khối quay: + Đường kính đai hãm: Áp lực tác dụng lên tang thép khi chưa quay Lực ly tâm để tách ra khỏi đai Mô men bánh hơi tạo ra Xét tỷ số nếu thỏa mãn điều kiên thì ta chọn được ly hợp cho trục truyền trung gian. 6.5.3 Tính toán chọn ly hợp cho trục nâng Trên trục nâng có 4 tốc độ Vì công suất trên trục tời là 2000 HP nên công suất cần truyền cho trục nâng cũng phải là 2000 HP Mặt khác Từ công thức trên ta thấy do công suất trên trục nâng là không đổi, mô men cần truyền lớn nhất khi số vòng quay nhỏ nhất. Tính chọn ly hợp nhanh (PO336) Côn ly hợp nhanh được lắp đặt trên trục tời, khi chọn chế độ làm việc của tời ở tốc độ nhanh (thả cần, kéo các vật nhẹ…) thì đĩa xích tốc độ nhanh sẽ làm quay côn nhanh (3) để truyền chuyển động cho trục tời. Mômen cần truyền xác định theo công thức Để chọn được ly hợp bánh hơi thì mô men ly hợp tạo ra phải thỏa mãn điều kiện Kiểm toán với ly hợp PO336 Các thông số + Đường kính bánh hơi: + Chiều rộng bánh hơi: + Chiều rộng đai: + Trọng lượng bánh hơi: + Bán kính quy đổi trọng tâm khối quay: + Đường kính đai hãm: Áp lực tác dụng lên tang thép khi chưa quay Lực ly tâm để tách bánh hơi ra khỏi đai Mô men hãm mà ly hợp tạo ra Xét tỷ số vậy ly hợp đã chọn cho trục nâng là thỏa mãn Tính chọn ly hợp chậm (PO236) Côn ly hợp chậm được lắp đặt trên trục tời, khi chọn chế độ làm việc của tời ở tốc độ chậm (kéo cần và các vật nặng…) thì đĩa xích tốc độ chậm sẽ làm quay côn chậm (2) để truyền chuyển động cho trục tời. Mômen cần truyền xác định theo công thức Để chọn được ly hợp bánh hơi thì mô men ly hợp tạo ra phải thỏa mãn điều kiện Kiểm toán với ly hợp PO236 Các thông số kỹ thuật Đường kính bánh hơi: Chiều rộng bánh hơi: Chiều rộng đai: Trọng lượng bánh hơi: Bán kính quy đổi trọng tâm khối quay: Đường kính đai hãm: Áp lực tác dụng lên tang thép khi chưa quay Lực ly tâm để tách bánh hơi ra khỏi đai Mô men hãm mà ly hợp tạo ra Xét tỷ số vậy ly hợp đã chọn thỏa mãn yêu cầu Bảng 6.3 Thông số kỹ thuật một số loại ly hợp bánh hơi Đường kính bánh hơi Chiều rộng bánh hơi Chiều rộng đai Trọng lượng bánh hơi Bán kính quy đổi trọng tâm khối quay Đường kính đai hãm KẾT LUẬN Trên đây là toàn bộ nội dung đồ án tốt nghiệp của em, cuốn đồ án được hoàn thành dựa trên cơ sở vận dụng những kiến thức đã học, kết hợp với các nguồn tài liệu về thiết bị khoan nói chung và tài liệu về bộ tời DRECO 2000E nói riêng. Qua thời gian làm đồ án, em đã hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của bộ tời khoan trong công tác khoan dầu khí. Đề tài tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chế độ vận hành và bảo dưỡng tời khoan, đi sâu vào việc tính toán lựa chọn ly hợp côn hơi trên các trục của tời để đảm bảo được quá trình truyền mômen và đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc. Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án, em cũng gặp phải một số khó khăn do: nguồn tài liệu còn hạn chế, trình độ hiểu biết chưa nhiều. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu từ các thầy cô và các bạn. Trong quá trình làm đồ án em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Bản và các thầy cô trong bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình của trường Đại học Mỏ - Địa chất, các cán bộ công nhân viên công ty PVEP Sông Hồng đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành cuốn đồ án này. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bài giảng “ Cơ sở thiết kế dụng cụ khoan” GVC. Trần Văn Bản Bô môn: Thiết bị dầu khí và công trình [2]. Bài giảng “ Thiết bị khoan” GVC. Trần Văn Bản Bô môn: Thiết bị dầu khí và công trình [2]. Bài giảng “ Công nghệ khoan” Tập thể các tác giả trường ĐH Mỏ Địa Chất [4]. Bài giảng “ Thiết bị khoan thăm dò” TS. Nguyễn Văn Giáp Bô môn: Thiết bị dầu khí và công trình [5]. Bài giảng “ Công nghệ sửa chữa máy và thiết bị mỏ” ThS. Vũ Thế Sự Bộ môn: Cơ khí mỏ [6]. Quy trình công nghệ sửa chữa cụm thiết bị nâng hạ Nguyễn Duy Thịnh [7]. Một số tài liệu về tời khoan Dreco 2000E

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDATN_vukhactam.doc
  • docDANH MỤC HÌNH VẼ.doc
  • docMỤC LỤC.doc