СИСТЕМА ПНЕВМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ БУРОВЫХ УСТАНОВОК

Пневматическая система служит для дистанционного управле­ния агрегатами и механизмами буровой установки при эксплуа­тации, а также для питания сжатым воздухом пневмораскрепителей, пневматических двигателей буровых ключей, применяе­мых для свинчивания и развинчивания труб.

В систему пневматического управления входят: агрегаты и оборудование снабжения сжатым воздухом — компрессорные установки (станции), воздухосборники (ресиверы), охладители, устройства для очистки и осушения воздуха, .предохранительные разгрузочные и обратные клапаны, клапа­ны-разрядники, вертлюжки, трубопроводы;

исполнительные устройства—пневматические муфты, при помощи которых соединяются или разобщаются валы трансмис­сий, и цилиндры, посредством которых приводятся в действие механизмы;

управляющие устройства — краны различных конструкций, вентили и регуляторы, смонтированные на пультах, при помощи которых управляют оборудованием буровой установки;

контрольно-измерительные приборы для контроля за исправ­ностью пневмосистемы.

Источником получения сжатого воздуха являются компрес­сорные установки или станции.

Пневматические системы управления монтируют в такой по­следовательности. Компрессорные установки и оборудование си­стемы монтируют одновременно. Каждая буровая установка комплектуется двумя компрессорами с электрическим и механи­ческим приводом. Тяжелые буровые установки комплектуют тре­мя компрессорами. В буровых установках с электроприводом все компрессорные установки имеют электрический индивиду­альный привод. Место монтажа компрессоров с механическим приводом определяют в зависимости от расположения их при­вода, который может осуществляться от одного из силовых аг­регатов или от цепного редуктора, где имеется специальный шкив. Для клиноременной передачи на компрессор. Монтируют компрессор на двух металлических балках, укрепленных на основании привода. На шкивы надевают клиновидные ремни и натягивают их путем передвижения компрессора распорными винтами. К балкам компрессор крепят болтами, на передачу ставят ограждение. Компрессор с электроприводом можно устанавливать как на одном основании около компрессора с ме­ханическим приводом, так и в другом свободном месте. Гори­зонтальность монтажа компрессора проверяют по уровню. От­клонение от горизонтальной плоскости в продольном и попереч­ном направлениях не должно превышать 1 мм на 1 м.

На буровых установках с электроприводом компрессоры обычно монтируют на основании лебедочного блока или на от­дельном основании вместе с воздухосборниками и воздухоосушкой, образуя компрессорный блок. Принципиальная схема пнев­матического управления приведена на рис. 72.

Компрессоры 1 соединяют воздухопроводом из стальных бес­шовных труб. К нагнетательному коллектору компрессора тру­бопровод присоединяют при помощи фланцев, между которыми устанавливают прокладки из паронита. На воздухопроводе у каждого компрессора монтируют обратные клапаны 2, слу­жащие для разгрузки компрессора от обратного давления воздуха, когда компрессор не работает.

Рис. 72. Принципиальная схема управления исполнительными механизмами бу­ровой установки

Крышка обратного клапа­на должна находиться в верхнем положении. При установке клапана стрелка на корпусе должна быть направлена в сторону движения воздуха от компрессора. Между клапанами на трубо­проводе ставят тройник, при помощи которого трубопровод со­единяют с охладителем 3, масловлагоотделителем 4 и воздухо­сборником 5.

Воздухосборники служат для накопления сжатого воздуха и выравнивания давления в системе пневматического управления. Монтируют воздухосборники на основании компрессорного бло­ка и отделяют от компрессоров перегородкой. Их можно мон­тировать отдельно от .компрессоров на специальном основании в безопасном месте под укрытием.

Для охлаждения сжатого воздуха, идущего от компрессоров к воздухосборникам, применяют агрегат (охладитель) АПВ-200/140, состоящий из обдуваемого воздухом калорифера. Охладитель устанавливают около воздухосборника и крепят к раме 'болтами.

В верхней части воздухосборника устанавливают манометр 6 и предохранительный клапан 7, а в нижней части — влагосборник 5 с вентилем.

От воздухосборника через воздухоосушку 9 или минуя ее сжатый воздух подается по трубопроводу .к пультам управления механизмов буровой установки. На пультах смонтированы воз­душные коллекторы, к которым подключены краны 10 для" включения или выключения муфт 13 или цилиндров 18 исполни­тельных механизмов.

В пневматическом управлении буровых установок применяют прямоточную систему питания воздухом шинно-пневматичесиих муфт. При такой системе воздушная камера включенной муфты на протяжении всего периода работы соединена с воздухосбор­ником через питающую ее линию и все части системы находятся под постоянным давлением. При выключении муфты питающий ее воздухопровод перекрывается двухклапанным краном, а ка­мера муфты сообщается с атмосферой. Для ускорения выпуска воздуха из муфты и ее выключения в непосредственной близо­сти от камеры муфты устанавливают клапан-разрядник 11.

Воздух к вращающимся муфтам подводится через торцовые вертлюжки 12, которые крепят на торцах вращающихся валов трансмиссии исполнительных механизмов. Валы имеют продоль­ные отверстия для подачи воздуха через штуцеры и шланги к камерам муфт. Вертлюжки с воздухопроводом и клапаном-разрядником соединяют гибкими резинотканевыми шлангами. Крепятся шланги стяжными хомутами. Применяются объединен­ные вертлюжки и клапаны-разрядники, которые называются вертлюжки-разрядники.

Для плавного торможения барабана лебедки к цилиндру тормозной системы воздух подается через кран машиниста 15, который используется и как кран управления тормозом лебед­ки. Кран машиниста укреплен на специальной стойке, соединен­ной с рамой лебедки, около нижней части рычага ручного управ­ления тормозом 16. На стойке кран установлен горизонтально с таким расчетом, чтобы нажимной стержень крана и толкатель тормозного рычага лебедки были на одной оси. Толкатель при­водится в действие поворотом ручки тормозного рычага вокруг своей оси. Воздухопроводы к крану машиниста присоединяются при помощи накидных гаек. Для уплотнения между штуцерами ставятся резиновые прокладки.

Кран машиниста обладает высокой чувствительностью, по­этому на воздухопроводе около крана устанавливают воздуш­ный фильтр тонкой очистки 14. От крана машиниста к тормоз­ному пневмоцилиндру воздух подводится через переключатель­ный клапан 17.

Топливными насосами двигателей буровых установок с ди­зельным приводом управляют дистанционно с пульта бурильщи­ка при помощи сервомеханизмов. Воздух в сервомеханизмы по­дается также через кран машиниста, который размещается на пульте бурильщика.

Трубопроводы и шланги перед монтажом следует продувать сухим сжатым воздухом. Резьбовые соединения собирают на сурике с достаточной длиной завинчивания концов труб и шту­церов. Для облегчения надевания на наконечники трубопрово­дов резинотканевых шлангов внутренняя поверхность их покры­вается сухим тальком. Концы хомутов не должны плотно сходиться, так как это не обеспечит необходимой натяжки и гер­метичности соединения. В этом случае на концы шлангов под­матывают изоляционную ленту.

Большинство трубопроводов системы пневматического управ­ления помещено на рамах исполнительных механизмов: сило­вых агрегатов, буровой лебедки, цепном редукторе и др. Поэтому монтаж пневмосистемы в основном сводится к соеди­нению трубопроводов с агрегатами снабжения воздухом и управляющими устройствами. В местах прохождения шлангов через вырезы в рамах или около кромок других металлических деталей шланги защищают резиновыми втулками. Не допуска­ется также большое провисание шлангов, так как в этих местах возможно скопление влаги и замерзание трубопровода в зимний период. Все открытые части трубопроводов надежно защищают от повреждений.

После монтажа буровой установки вся система пневматиче­ского управления проверяется опрессовкой воздухом на давле­ние, равное 1,25 от рабочего давления, но не менее 0,3 МПа вы­ше рабочего. Места негерметичности трубопроводов определяют при помощи смачивания соединений мыльным раствором.

Результаты опрессовки пневматической системы оформляют актом.

Современные буровые установки насыщены всеми необходи­мыми для бурения скважин основными и вспомогательными механизмами, приспособлениями, блокировочными и предохра­нительными устройствами с довольно сложными схемами пнев­матического управления.