РАСЧЕТ ОТТЯЖЕК ВЫШЕК

Оттяжки рассчитывают из условия отклонения наголовника вышки от вертикали или опрокидывания ее относительно каких-либо ног при действии горизонтальных нагрузок, когда оттяжки начинают работать. В расчет принимается нерабочее состояние вышки, когда вертикальная нагрузка на крюке отсутствует, а на вышку и на установленные за палец свечи наибольшей массы действует максимальный скоростной напор ветра (горизонталь­ные нагрузки) и горизонтальная составляющая от массы уста­новленных свечей, направленных в одну сторону. Схема дейст­вия сил на вышку для расчета оттяжек показана на рис. 42.

Опрокидывание вышки происходит под действием горизон­тальных нагрузок (см. расчет нагрузок на вышки): от ветровой нагрузки на наветренную и заветренную грани Рва и от горизон­тальной нагрузки на палец Пр., слагаемой из горизонтальной ветровой нагрузки на свечи, передаваемой на палец РСв.г, и го­ризонтальной составляющей от массы установленных за палец бурильных труб Gсв.г.

Рис. 42. Схема действия сил на вышку при расчете оттяжек

В условие расчета принимается максимальное значение гори­зонтальных сил и направление их в одну сторону (случай невы­годных возможных величин и сочетаний нагрузок). При этом условии возникает максимальный момент опрокидывания выш­ки. Нагрузки Рв и Ри при действии тв одну сторону создадут момент опрокидывания Мо относительно опоры ног вышки в точ­ке А:

где ho.н.з — ордината приложения общей равнодействующей вет­ровой нагрузки на наветренную и заветренную грани вышки; hп — высота установки пальца.

С другой стороны массой вышки и смонтированного на ней оборудования Qв создается момент устойчивости Му:

Устойчивость вышки обеспечивается в том случае, когда момент устойчивости будет больше момента опрокидывания. Если момент опрокидывания будет больше, то в работу вступают оттяжки.

Для расчета принимается одна условная оттяжка, которая располагается в плоскости, перпендикулярной к грани вышки, и проходит через ее ось. Усилие в этой оттяжке 5 будет дейст­вовать в направлении момента устойчивости и определится из равенства моментов

где d — плечо действия усилия S относительно точки А;

а — размер нижнего основания вышки по осям ног.

r — коэффици­ент устойчивости (безопасности) принимаемый в пределах 1,5-2,0

где с — расстояние от вышки до якоря оттяжки; а — угол накло­на оттяжки к горизонтальной плоскости.

Упрощенно для необшитых вышек ординату приложения об­щей равнодействующей ветровой нагрузки можно определить как ординату центра тяжести вышки по формуле

hо.н.з=1/ЗH(а+2b/a + b),

где Н — высота вышки; b — размер верхнего основания по осям ног.

Из равенства моментов усилие в условной оттяжке

При наличии вместо одной условной двух оттяжек, накло­ненных к плоскости условной оттяжки под углом γ, усилие в каждой из них S1

При расположении якорей оттяжек от вышки на расстоянии,, равном высоте крепления их к ногам вышки, и при расположе­нии оттяжек в плоскостях диагоналей башни углы а и b будут равны 45°, а sin45°=cos45°=√2/2.

В этом случае усилие в каждом оттяжке

При установке оттяжек в два яруса усилие в каждой из них будет примерно в 2 раза меньше усилий в оттяжках в один ярус.

Диаметр каната для оттяжек подбирают в соответствии с усилиями в оттяжках, определенных по расчету.

Контрольные вопросы к главе V

1. Для чего предназначены буровые вышки и чем они оборудуются?

2. Какими параметрами определяется высота вышки?

3. На какие типы подразделяются вышки?

4. Какими основными параметрами характеризуются вышки?

5. Из каких элементов состоят вышки?

6. Какими способами собирают башенные вышки?

7. Из каких основных деталей состоят вышечные подъемники?

8. Чем отличается подъемник ПВ2-45 от подъемника ПВ5-60?

9. Чем отличается подъемник ПВЛ от подъемника ПВ5-60?

10. Как собирают вышечные подъемники?

11. Как начинают сборку вышек подъемниками?

12.Как соединяют собранную часть вышки с подъемником?

13. Как собирают воротную часть вышки?

14. Как центрируют вышки после сборки?

15. Как разбирают подъемники после сборки вышек?

16. Для чего предназначены балконы на вышках?

17. Для чего предназначены пальцы и как их монтируют?

18. Каким способом оснащают вышки маршевыми лестницами?

19. Как начинают разборку вышек подъемниками?

20. Как собирают мачтовые вышки?

21. Из каких элементов состоит механизм подъема вышек?

22. Какие применяют оснастки для механизмов подъема?

23. Как поднимают мачтовые вышки в вертикальное положение?

24. Как опускают мачтовые вышки в горизонтальное положение?

25. Какие нагрузки действуют на вышки и из чего они слагаются?'

26. Какие учитываются нагрузки при расчете оттяжек вышек?

27. Какие применяют конструкции якорей для оттяжек?

Глава VI

ОБОРУДОВАНИЕ БУРОВЫХ УСТАНОВОК

И ЕГО МОНТАЖ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ МОНТАЖА

И ДЕМОНТАЖА БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Технологическая последовательность монтажа основного буро­вого оборудования, циркуляционных систем, механизмов приго­товления и очистки бурового раствора и строительства укрытий зависит от типа буровых установок и способов сооружения бу­ровых.

Монтаж оборудования буровых установок с групповым ди­зельным приводом, кинематически связанным с лебедкой, рото­ром и насосом, осуществляется в поочередном порядке. В первую очередь монтируют основание, вышку, ротор, лебедку или вьшечно-ледочный блок при крупноблочном способе соору­жения буровых, а затем групповой привод, буровые насосы, приемные и запасные емкости. После этого производят обвязку насосов и других коммуникаций, строительство или сборку буровых укрытий, монтаж циркуляционной системы, механиз­мов очистки и приготовления бурового раствора. Собирать -буровые вышки можно одновременно с монтажом оборудования. При мелкоблочном или крупноблочном способе сооружения буровых установок блоки монтируют также поочередно. К та­ким установкам относятся БУ-75БрД-70, БУ-4000ДГУ, БУ-ЗД-76 и др.

Оборудование буровых установок с индивидуальным для насосов, лебедки и ротора электроприводом монтируют при параллельном ведении работ: одновременно с монтажом вышки, ротора, лебедки и ее привода можно монтировать буровые на­сосы, приводы их, приемные и запасные емкости, механизмы очистки и приготовления раствора. При крупноблочном способе монтажа буровых одновременно с вышечно-лебедочным блоком монтируют насосный блок, блоки приемных и запасных емкостей. Таким способом можно монтировать установки БУ-75 БрЭ-70, БУ-2500ЭУ, БУ-3000БЭ и др.

Буровые установки с электроприводом обладают большей монтажеспособностью, что позволяет сократить сроки их монта­жа и демонтажа.

Демонтаж буровых установок осуществляют в обратной мон­тажу последовательности. При демонтаже установок с дизельным приводом в первую очередь разбирают буровые укрытия (при агрегатном и мелкоблочном способе монтажа), трубопро­воды, демонтируют запасные и приемные емкости, циркуляционную систему, буровые насосы, групповой привод, приемные мостки и стеллажи. В последнюю очередь подготовляют к тран­спортировке вышку или вышечно-лебедочный блок.

Насосное оборудование буровых установок с электроприводом можно демонтировать одновременно с демонтажом вышечно-лебедочного блока, до или после него.