Проект цеха по обслуживанию и ремонту насосно-компрессорных труб

Содержание

Введение

1. Анализ состояния техническое перевооружение участка цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

2. Техническая часть

2.1 Назначение, техническая характеристика НКТ

2.2 Устройство и применение НКТ

2.3 Применение НКТ

2.4 Характерные отказы НКТ

2.5 Расчёт НКТ на прочность

2.6 Характеристика цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

2.7 Оборудование цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

2.8 Внедрение нового оборудования для обслуживания и ремонта НКТ

3. Экономическая часть

3.1 Расчет экономического эффекта внедрения нового оборудования

3.2 Расчет экономической эффективности проекта

3.3 Сегментация рынка данной отрасли

3.3.1 Маркетинговая стратегия

3.3.2 Стратегия на развитие услуги

4 Безопасность жизнедеятельности

4.1Вредные и опасные факторы производства

4.2 Методы и средства защиты от вредных и опасных факторов

4.3 Инструкции по технике безопасности и охране труда для работника цех по обслуживанию и ремонту НКТ

4.4 Расчет освещения и вентиляции

4.5 Экологическая безопасность

4.6 Пожарная безопасность

5 Заключение

Список литературы

Аннотация

В данной дипломной работе проведен анализ производственной деятельности участка по обслуживанию и ремонту насосно-компрессорных труб (НКТ) на предприятии нефтяного машиностроения, в части описания состояния с ремонтом НКТ, описания маркетинговой стратегии развития данного сегмента рынка, организации производственного процесса, разработки технологии ремонта НКТ, выбора инструмента, режимов обработки, типа оборудования, экономического обоснования внедрения нового оборудования или технологии, описания безопасных условий труда и экологических требований. Разработаны мероприятия по модернизации производственного процесса. Все предложенные мероприятия обоснованы, рассчитан общий экономический эффект, который получит предприятие в результате их реализации.

Введение

Рано или поздно в жизни любой насосно-компрессорной трубы (если она еще не рассыпалась от коррозии) наступает день, когда ее эксплуатация уже невозможна по причине сужения внутреннего диаметра или частичного разрушения резьбы. На переднем крае борьбы с вредными отложениями на НКТ и коррозией находятся нефтедобывающие компании. Не имея возможности повлиять на защитные качества уже находящихся в эксплуатации труб, нефтедобывающие компании либо отправляют такие трубы в лом, либо удаляют из НКТ все отложения и заново нарезают резьбу с помощью специального оборудования в составе ремонтных комплексов.

Различные варианты оснащения таких цехов на ремонтных базах нефтедобывающих компаний предлагают несколько российских предприятий - НПП «Техмашконструкция» (Самара), «УралНИТИ» (Екатеринбург), Игринский трубно-механический завод (Игра) и др.

В России 120 тыс. скважин, и чистят трубы далеко не везде. Кроме того, никакие методы очистки непосредственно на скважине не избавляют от постепенного загрязнения НКТ отложениями.

Нефтяники на ремонтных базах эксплуатируют до 50 комплексов по очистке и ремонту НКТ - от самых примитивных до весьма совершенных.

Данный дипломный проект является учебным документом, выполненным по учебному плану на завершающем этапе обучения в высшем учебном заведении. Это самостоятельная выпускная комплексная квалификационная работа, главной целью и содержанием которой является проектирование участка по обслуживанию и ремонту насосно-компрессорных труб (НКТ) на предприятии нефтяного машиностроения.

Работа предусматривает решение маркетинговых, организационно-технических и экономических вопросов, защиты окружающей среды и охраны труда.

Также, в работе ставится задача изучения и решения научно-технических проблем, имеющих важное производственное значение для развития современных технологий в области нефтяного машиностроения.

В процессе работы над дипломным проектом студент обязан проявить максимум творческой инициативы и быть ответственным за содержание, объем и форму выполняемой работы.

Целью данного дипломного проекта является разработка проекта участка по обслуживанию и ремонту насосно-компрессорных труб (НКТ) на предприятии нефтяного машиностроения.

К задачам проекта относятся:

- описание состояния проблемы;

- описание маркетинговой стратегии развития данного сегмента рынка;

- описание конструктивных особенностей НКТ;

- описание производственного процесса, технологии ремонта НКТ, инструмента, оборудования;

- разработка и экономическое обоснование комплекса мероприятий, направленных на повышение эффективности производственного процесса.

- описания безопасных условий труда и экологических требований

1.Анализ состояния при техническом перевооружении участка цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

Защита насосно-компрессорных труб (НКТ) от коррозии и вредных отложений асфальтенов, смол и парафинов (АСПО) резко увеличивает срок их службы. Лучше всего это достигается применением труб с покрытиями, однако многие нефтедобытчики предпочитают «старый добрый» металл, игнорируя успехи российских новаторов.

Не имея возможности повлиять на защитные качества уже находящихся в эксплуатации труб, нефтедобытчики применяют разные способы удаления АСПО, в первую очередь химический (ингибирование, растворение) как наименее затратный. С определенной периодичностью в затрубное пространство закачивается раствор кислоты, которая смешивается с нефтью и удаляет новообразования АСПО на внутренней поверхности НКТ. Химическая чистка также нейтрализует коррозионное разрушающее воздействие на трубу сероводорода. Такое мероприятие не мешает добыче нефти, а состав ее после реагирования с кислотой меняется незначительно.

Кислотная и другие виды обработки НКТ, конечно, применяются для их текущей очистки на скважине, но ограниченно - в России 120 тыс. скважин, и чистят трубы далеко не. Кроме того, никакие методы очистки непосредственно на скважине не избавляют от постепенного загрязнения НКТ отложениями».

Помимо химического метода очистки труб, иногда используется механический (скребками, опускаемыми на проволоке или штангах). Другие методы, а это депарафинизация с помощью волнового воздействия (акустического, ультразвукового, взрывного), электромагнитный и магнитный (воздействие на флюид магнитными полями), тепловой (прогрев НКТ горячей жидкостью или паром, электротоком, термохимическая депарафинизация) и гидравлический (штуцированиесечений трубопроводов для инициации выделения газовой фазы - специальными и гидроструйными устройствами) применяются еще реже ввиду их относительной дороговизны.

Нефтяники на ремонтных базах эксплуатируют до 50 комплексов по очистке и ремонту НКТ - от самых примитивных до весьма совершенных, а значит, они востребованы. При сильном загрязнении или повреждении НКТ коррозией (в случае если нефтедобывающая компания не имеет соответствующего оборудования для их восстановления) трубы отправляются на ремонт в специализированную компанию. Трубы, не удовлетворяющие требованиям технических условий и не имеющие соответствующих параметров, отбраковываются. Пригодные для ремонта трубы подвергаются отрезке резьбовой части, которая изнашивается сильнее всего. Нарезается новая резьба, навинчивается новая муфта и маркируется. Восстановленные трубы увязываются в пакет и отправляются поставщику.

Существуют различные технологии восстановления и ремонта НКТ. К наиболее современным относится технология восстановления и ремонта НКТ по технологии нанесения на резьбу твёрдого слоя специального антизадирного покрытия (НТС).

Ремонт НКТ по технологии НТС осуществляется в соответствии с (ТУ 1327-002-18908125-06) и обеспечивает сокращение совокупных затрат на содержание фонда НКТ в 1,8 - 2 раза за счет:

- восстановления резьбы у 70% труб без отрезания резьбовых концов и укорачивания тела трубы;

- увеличения более чем в 10 раз (гарантии до 40 СПО для фондовой НКТ и свыше 150 СПО для технологической НКТ при условии соблюдения РД 39-136-95) ресурса износостойкости резьбы отремонтированных труб по сравнению с ресурсом резьбы новых труб;

- сокращения в 2-3 раза объемов закупки новых НКТ за счет повышения ресурса восстановленных труб и сокращения отходов ремонтной деятельности.

2.Техническая часть

2.1 Назначение, техническая характеристика НКТ

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) применяются в процессе эксплуатации нефтяных, газовых, нагнетательных и водозаборных скважин для транспортировки жидкостей и газов внутри обсадных колонн, а также для ремонтных и спускоподъемных работ.

Трубы НКТ соединяются между собой при помощи муфтовых резьбовых соединений.

Резьбовые соединения насосно-компрессорных труб обеспечивают:

- проходимость колонн в стволах скважин сложного профиля, в том числе в интервалах интенсивного искривления;

- достаточную прочность на все виды нагрузок и необходимую герметичность соединений колонн труб;

- требуемую износостойкость и ремонтопригодность.

Насосно-компрессорные трубы изготавливаются в следующих исполнениях и их комбинациях:

- с высаженными наружу концами по ТУ 14-161-150-94, ТУ 14-161-173-97, АРI 5СТ;

- гладкие высокогерметичные по ГОСТ 633-80, ТУ 14-161-150-94, ТУ 14-161-173-97;

- гладкие с узлом уплотнения из полимерного материала по ТУ 14-3-1534-87;

- гладкие, гладкие высокогерметичные с повышенной пластичностью и хладостойкостью по ТУ 14-3-1588-88 и ТУ 14-3-1282-84;

- гладкие, гладкие высокогерметичные и с высаженными наружу концами коррозионностойкие в активных сероводородсодержащих средах, имеющие повышенную коррозионную стойкость при солянокислой обработке и являющиеся хладостойкими до температуры минус 60°С по ТУ 14-161-150-94, ТУ 14-161-173-97.

По требованию заказчика трубы с узлом уплотнения из полимерного материала могут изготавливаться с повышенной пластичностью и хладостойкостью. По соглашению сторон трубы могут изготовляться коррозионностойкими для сред с низким содержанием сероводорода.

Условный наружный диаметр: 60; 73; 89; 114мм

Наружный диаметр: 60,3; 73,0; 88,9; 114,3мм

Толщина стенки: 5,0; 5,5; 6,5; 7,0мм

Группы прочности: Д, К, Е

Насосно-компрессорные трубы гладкие и муфты к ним диаметром 73 и 89мм поставляются с треугольной резьбой (10 ниток на дюйм) или трапециидальной (НКМ, 6 ниток на дюйм) резьбой.

Насосно-компрессорные трубы гладкие и муфты к ним диаметром 60 и 11 мм поставляются с треугольной резьбой.

Длина труб:

Исполнение А: 9,5 - 10,5м.

Исполнение Б: 1 группа: 7,5 - 8,5м; 2 группа: 8,5 - 10м.

По требованию трубы могут изготовляться - до 11,5м.

Для выпуска насосно-компрессорных труб используются бесшовные горячедеформированные трубы.

Перед нарезкой резьбы, насосно-компрессорные трубы проверяются магнитоиндукционным прибором неразрушающего контроля.

Геометрические размеры, масса труб по ГОСТ 633-80. По требованию заказчика трубы могут изготовляться с отличительной маркировкой групп прочности труб по ТУ 14-3-1718-90. Проводятся обязательные испытания: на сплющивание, на растяжение, гидродавление.

Трубы могут также изготовляться по следующим ТУ:

ТУ 14-161-150-94, ТУ 114-161-173-97, АРI 5СТ. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним сероводородостойкие и хладостойкие. Трубы имеют повышенную стойкость к коррозионному разрушению при солянокислотной обработке скважин и являются хладостойкими до температуры минус 60С. Трубы изготовляются из стали марок: 20; 30; ЗОХМА. Испытания: на растяжение, на ударную вязкость, на твёрдость, гидроиспытание, сульфидное коррозионное растрескивание в соответствии с NACE TM 01-77-90.

ТУ 14-161-158-95. Трубы насосно-компрессорные типа НКМ и муфты к ним с усовершенствованным узлом уплотнения. Трубы гладкие, высокогерметичные типа НКМ и муфты к ним с усовершенствованным узлом управления, применяемые для эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Группа прочности Д. Методы испытаний по ГОСТ 633-80.

ТУ 14-161-159-95. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним в хладостойком исполнении. Трубы гладкие, высокогерметичные группы прочности Е, предназначены для обустройства газовых месторождений северных районов Российской Федерации. Испытания: на растяжение, на ударную вязкость. Остальные методы испытаний по ГОСТ 633-80.

API 5CT групп: H40, J55, N80, L80, C90, C95, T95, P110 с нанесением монограммы (лиц. 5CT-0427).

Таблица.1. Насосно-компрессорные стальные трубы ГОСТ 633-80 -- Сортамент

Группа прочности	Условный наружный диаметр, мм	Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Длина, м
Д, К, Е	60	60,3	5,0	Исполнение А:
Д, К, Е	73	73,0	5,5	9,5 - 10,5
Д, К			7,0	Исполнение Б:
Д, К, Е	89	88,9	6,5	1 группа -- 7,5 - 8,5
Д, К, Е	114	114,3	7,0	2 группа -- 8,5 - 10

Таблица.2.Насосно-компрессорные трубы. Механические свойства

Группа прочности	Временное сопротивление, Н/мм2 (min)	Предел текучести, Н/мм2	Относительное удлинение, % (min)
Д, исп.А	655	379 - 552	14,3
Д, исп.Б	638	373	16
К	687	491	12
Е	689	552 - 758	13

2.2 Устройство и применение НКТ

Конструктивно насосно-компрессорные трубы представляют собой непосредственно трубу и муфту, предназначенную для их соединения. Также существуют конструкции безмуфтовых насосно-копрессорных труб с высаженными наружу концами.

Рис.1.Гладкая высокогерметичная труба и муфта к ней - (НКМ)

Рис.2.Гладкая насосно-компрессорная труба и муфта к ней



Рис.3.Насосно - компрессорная труба с высаженными наружу концами и муфта к ней- ( В )

Рис.4.Насосно - копрессорные трубы безмуфтовые с высаженными наружу концами - НКБ

Рис. 5 Примеры соединения труб НКТ зарубежного производства

2.3 Применение НКТ

Наиболее распространённое применение НКТ в мировой практике нашло при штанговом насосном способе добычи нефти, который охватывает более 2/3 общего действующего фонда.

В России станки-качалки выпускаются по ГОСТ 5866-76, устьевые сальники - по ТУ 26-16-6-76, НКТ - по ГОСТ 633-80, штанги - по ГОСТ 13877-80, скважинный насос и замковые опоры - по ГОСТ 26-16-06-86.

Возвратно-поступательное движение плунжера насоса, подвешенного на штангах, обеспечивает подъем жидкости из скважины на поверхность. При наличии парафина в продукции скважины на штангах устанавливают скребки, очищающие внутренние стенки НКТ. Для борьбы с газом и песком на приеме насоса могут устанавливаться газовые или песочные якоря.

Рис. 2.3 Скважинная штанговая насосная установка (УСШН)

Скважинная штанговая насосная установка (УСШН) состоит из станка-качалки 1, оборудования устья 2, колонны НКТ 3, подвешенных на планшайбе, колонны насосных штанг 4, штангового насоса вставного 6 или невставного 7 типа. Вставной насос 6 крепится в трубах НКТ с помощью замковой опоры 5. Скважинный насос спускается под уровень жидкости.

2.4 Характерные отказы НКТ

Одной из характерных особенностей современной нефтегазодобычи является тенденция к ужесточению режимов эксплуатации скважинного оборудования, в том числе и трубных колонн. Трубы нефтяного сортамента, прежде всего насосно-компрессорные (НКТ) и нефтепроводные, в процессе эксплуатации особенно интенсивно подвергаются коррозионно-эрозионному воздействию агрессивных сред и различным механическим нагрузкам.

По данным промысловой статистики, доступным на сегодняшний день, количество аварий с НКТ в ряде случаев достигает 80% от общего числа аварий скважинного оборудования. При этом затраты на ликвидацию неблагоприятных последствий коррозионных разрушений составляют до 30% от затрат на добычу нефти и газа.

Рис. 2.4 Распределение отказов с НКТ по видам

В большинстве случаях «доминирующими» - порядка 50%, являются отказы НКТ, связанные с резьбовым соединением (разрушение, потеря герметичности и т.д.). По данным Американского нефтяного института (API) по причине разрушения резьбовых соединений количество аварий НКТ составляет 55%. На рис..3.4 представлена диаграмма распределения отказов с НКТ по видам.

Это свидетельствует об актуальности проблемы повышения коррозионной стойкости и долговечности труб нефтяного сортамента. Приобретая насосно-компрессорные трубы (НКТ), потребитель, главным образом, интересуется их сроком службы, способностью противостоять воздействию эксплуатационной среды. При этом большое значение уделяется резьбовому соединению - паре «труба-муфта».

Обрывы труб по резьбе и телу происходят вследствие:

- несоответствия используемых труб условиям эксплуатации;

- неудовлетворительного качества труб;

- повреждения резьбы из-за отсутствия предохранительных элементов;

- применения несоответствующего или неисправного оборудования и инструмента;

- нарушения технологии проведения спуско-подъемных операций или износа резьбы при многократном свинчивании - развичивании;

- усталостного разрушения по последней нитке резьбы, находящейся в сопряжении;

- применения в колонне элементов или соединений, не соответствующих техническим условиям и стандартам;

- действия определенных усилий и факторов, обусловленных особенностями способа эксплуатации скважин (вибрацией колонны, истиранием ее внутренней поверхности штангами и т.п.).

Для скважин, оборудованных электропогружными установками, наиболее часто встречающимися авариями является срыв резьбового соединения в нижней части колонны НКТ, испытывающей воздействие работающего агрегата.

Для предотвращения указанных аварий рекомендуется тщательно крепить резьбовые соединения труб, находящихся в нижней трети колонны, а также использовать в этой части лифта трубы с высаженными наружу концами, крутящий момент для свинчивания которых в среднем в два раза превышает момент свинчивания для гладких труб.

Для фонтанного и глубиннонасосного способов добычи наиболее характерна аварийность с трубами в верхних интервалах лифтов как наиболее нагруженных. В первом случае это связано с раскачиванием подвески при прохождении газовых пачек и значительными растягивающими нагрузками от массы колонны, а во втором - с периодическим удлинением колонны и большими растягивающими усилиями.

Для предотвращения данных аварий рекомендуется в верхних интервалах лифтов использовать гладкие НКТ повышенных групп прочности или применять трубы с высаженными наружу концами.

Негерметичность резьбовых соединений под воздействием внешнего и внутреннего давления может быть вызвана следующими причинами:

- повреждением или износом резьбы;

- нарушением технологии проведения спуско-подъемных операций;

- применением труб, не соответствующих условиям эксплуатации и способу добычи;

- неправильным выбором смазки.

Обрыв труб и их негерметичность могут быть вызваны коррозией: точечной коррозией внутренней и наружной поверхности, коррозионным и сульфидным растрескиванием под напряжением и т.д. Рациональные способы борьбы с коррозией глубинного оборудования выбирают в зависимости от конкретных условий эксплуатации месторождений.

2.5 Расчёт НКТ на прочность

Прочностной расчёт насосно-компрессорных труб (НКТ):

По страгивающей нагрузке

Под страгивающей нагрузкой резьбового соединения понимают начало разъединения резьбы трубы и муфты. При осевой нагрузке напряжение в трубе достигает предела текучести материала, затем труба несколько сжимается, муфта расширяется и резьбовая часть трубы выходит из муфты со смятыми и срезанными верхушками витков резьбы, но без разрыва трубы в её поперечном сечении и без среза резьбы в её основании.

Где D_ср - средний диаметр тела трубы под резьбой в её основной плоскости, м

у_т - предел текучести для материала труб, Па

D_внр - внутренний диаметр трубы под резьбой, м

В - толщина тела трубы под резьбой, м

S - номинальная толщина трубы, м

б - угол профиля резьбы для НКТ по ГОСТ 633-80 б = 60є

ц - угол трения, для стальных труб = 9є

I - длина резьбы, м.

Максимальная растягивающая нагрузка при подвеске оборудования массой М на колонне НКТ составляет

Р_max = g L q + M g

Где q - масса погонного метра трубы с муфтами, кг/м. Если Р_ст < Р_max , то рассчитывают ступенчатую колонну.

Глубину спуска для различных колонн определяют из зависимости

Для равнопрочных (высаженных наружу) труб вместо Р_стi определяется предельная нагрузка Р_пр

n₁ - запас прочности (для НКТ допускается n₁ = 1,3 - 1,4)

D_н, D_вн - наружный и внутренний диаметр трубы.

В условиях наружного и внутреннего давления дополнительно к осевым уо действуют радиальные у r и кольцевые у к напряжения.

у_r = -Р_в или у_r = -Р_н

,

Где Р_в и Р_н соответственно внутреннее и наружное давление. По теории наибольших касательных напряжений находят эквивалентное напряжение

у_э = у₁ - у₃,

где у₁ , у₃ соответственно наибольшее и наименьшее напряжения.

Для различных условий эксплуатации формулы для определения эквивалентного расчетного напряжения приобретают следующий вид:

у_э = у_о + у_r при у_о > у_к > у_r

у_э = у_к + у_r при у_к > у_о > у_r

у_э = у_о + у_к при у_о > у_r > у_к

Из рассмотренных случаев следует, что при Р_н > Р_в максимально возможная длина пускаемой колонны будет меньше, и ее определяют по формуле:



Где n₁ - запас прочности = 1,15

При действии на НКТ циклических нагрузок ведется проверка на страгивающую нагрузку и усталость. Определяют наибольшую и наименьшую нагрузки, по которым определяют наибольшее, наименьшее и среднее напряжение у_m, а по ним - амплитуду симметричного цикла (у_а). Зная (у_-1) - предел выносливости материала труб при симметричном цикле растяжения - сжатия определяют запас прочности:

Где у_-1 - предел выносливости материала труб при симметричном цикле растяжения - сжатия

к_у - коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений, масштабный фактор и состояние поверхности детали

Ш_у - коэффициент, учитывающий свойства материала и характер нагружения детали.

Предел выносливости для стали группы прочности Д равен 31МПа при испытании в атмосфере и 16МПа - в морской воде. Коэффициент Ш_у - 0,07…0,09 для материалов с пределом прочности у_n - 370…550Мпа и Ш_у - 0,11…0,14 - для материалов с у_n - 650…750МПа.

По сжимающей нагрузке при опоре НКТ о пакер или забой.

При опоре низа колонны НКТ о забой или на пакер может возникать продольный изгиб труб. При проверке труб на продольный изгиб определяют критическую сжимающую нагрузку, возможность зависания труб в скважине и прочность изогнутого участка.

Колонна НКТ выдерживает сжимающие нагрузки, если допускаемая критическая нагрузка Р_кр > Р_уст n_ус,

Где

3,5 - коэффициент, учитывающий защемление колонны НКТ в пакере

J - момент инерции поперечного сечения трубы . D_н, D_вн - наружный и внутренний диаметр трубы, при колонне НКТ, состоящий из секций разного диаметра, в расчет принимаются размеры нижней секции, в нашем случае параметры d_нкт. л - коэффициент, учитывающий уменьшение веса труб в жидкости,

л

q - масса одного погонного метра труб с муфтами в воздухе, кг/м D_обс.вн - внутренний диаметр обсадной колонны, м. Если выполняется неравенство Р_уст > РI_max - происходит зависание труб в скважине, где РI_max - предельная нагрузка, действующая на забой, при любом увеличении сжимающего усилия в верхнем конце колонны труб. При изгибе труб на большой длине возможно зависание изогнутых труб НКТ за счет рения их об осадную колонну. При этом на пакер передается не весь вес изогнутой колонны. В этом случае, если на верхнем конце колонны неограниченно увеличивать сжимающее усилие, то нагрузка, передаваемая колонной НКТ на забой, не превысит величины

Р_1;оо = л I q ж_1;оо

Где ж_1;оо = ,

б - параметр зависания

ѓ - коэффициент трения НКТ об осадную колонну при незапарафированной колонне (для расчетов можно принимать ѓ = 0,2)

r - радиальный зазор между НКТ и обсадной колонной

I - длина колонны, для скважин в пределе I = Н

Если увеличивать длину колонны, то б > ?, ж_1;оо > 1/б и получаем предельную нагрузку, передаваемую на забой колонной НКТ:

При свободном верхнем конце колонны НКТ (I = Н) нагрузка, передаваемая НКТ на забой:

Р_1,о = л q Н ж_1;о

Где ж_1;о =

Условие прочности для изогнутого участка колонны НКТ записывается в виде:

Где F₀ - площадь опасного сечения труб, м²

W₀ - осевой момент сопротивления опасного сечения труб, м³

Р_1сж - осевое усилие, действующее на изогнутый участок труб, МН

у_m - предел текучести материала труб, МПа

n - запас прочности, принимаемый равным 1,35.

2.6 Характеристика цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

Оборудование цеха по обслуживанию и ремонту НКТ обеспечивает полный цикл ремонта и восстановления насосно-компрессорных труб с повышением ресурса их работы.

В составе цеха:

- линии мойки и дефектоскопии;

- установка механической очистки;

- станки для нарезания резьбы;

- станок муфтоотверточный

- установка гидроиспытаний;

- установки измерения длины и клеймения;

- транспортно-накопительная система и сортировка НКТ;

- установка для отрезки дефектных участков труб;

- автоматическая система учета выпуска и паспортизации труб "АСУ-НКТ";

- оборудование для ремонта и восстановления муфт.

Общие технические характеристики цеха:

Расчетная производительность, труб/часдо 30

Условный диаметр НКТ по ГОСТ 633-80, мм60,3; 73; 89;

Длина НКТ, мм5500 ... 10500

Таблица 2.6 Основные технологические операции по обслуживанию и ремонту НКТ:

№ п/п	Наименование операций	Характеристика техпроцесса	Наименование оборудования	Размеры в плане, мм (Кол.)	Общая площадь, м3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18	Мойка и очистка НКТ от смолопарафинов и солевых отложений Сушка горячим воздухом Автоматизированная зачистка торцов муфт, считывание маркировки Механическая зачистка внутренней поверхности труб Шаблонирование Дефектоскопия и сортировка по группам прочности, автоматическое нанесение технологической маркировки Отвертывание муфт Автоматическая отрезка дефектных участков трубы Механическая обработка Контроль геометрии резьбы Навертывание новых муфт Гидроиспытание Сушка горячим воздухом Измерение длины трубы Клеймение Установка транспортных заглушек на резьбы Формирование пакетов труб заданного количества или длины с сортировкой по группам прочности Ведение учета выпуска и паспортизации НКТ	Рабочая жидкость - вода, Давление воды - до 23,0; 40 МПа Температура воды - цеховая Температура 70°...80°С Данные считывания передаются в АСУ НКТ Скорость вращения труб 80 - 100 об/мин Контроль шаблоном согласно ГОСТ 633-80 Контролируемые параметры: сплошность материала трубы, толщинометрия; разбраковка труб и муфт по группам прочности, определение границ дефектных участков трубы Мкр до 6000 кГм Отрезка биметаллической пилой 2465Ч27Ч0,9 (мм) Нарезка резьбы по ГОСТ 633-80 Контролируются геометрические параметры резьбы согласно ГОСТ, сортировка "годен-брак" С электронным контролем крутящего момента Давление 30,0 МПа Температура 70°...80°С Измеряется длина труб, общая длина в пакете, число труб Нанесение клейма вдавливанием, до 20 знаков на торце муфты Конструкция заглушек определяется Заказчиком Количество и длина труб определяется установкой по п.14 Присвоение идентификационных номеров трубам, ведение компьютерных паспортов	Автоматизированная линия мойки, система оборотного водоснабжения Камера сушки Установка механической зачистки Установка зачистки Установка шаблонирования с автоматическим определением длины забракованных участков Автоматизированная линия дефектоскопии, с системой "Уран- 2000М", "Уран-3000". Автоматический маркиратор с промышленным струйным принтером. Станок муфтодоверточны Станок ленточно-отрезной с механизацией Токарный станок трубонарезной типа РТ (Тип станка уточняется с Заказчиком) Муфтодоверточный станок Установка гидроиспытания* Камера сушки Установка измерения длины Установка клеймения с программным управлением Стенд Стеллаж с накопителем Система АСУ НКТ и паспортизации	42150Ч6780Ч2900 (1) 11830Ч1800Ч2010 (1) 23900Ч900Ч2900 (1) 23900Ч900Ч2900 (1) 24800Ч600Ч1200 (1) 41500Ч1450Ч2400 (1) 2740Ч1350Ч1650 (1) 2740Ч1350Ч1650 (1) 2740Ч1350Ч1650 (1) 2740Ч1350Ч1650 (1) 17300Ч6200Ч3130 (1) 11830Ч1800Ч2010 (1) 12100Ч840Ч2100 (1) 9800Ч960Ч 1630 (1) 9800Ч960Ч 1630 (1) 9800Ч960Ч 1630 (1) 2740Ч1350Ч1650 (1)	122,24 23,78 69,3 69,3 29,8 99,6 4,53 4,53 4,53 4,53 54,2 23,7 25,4 6,2 6,2 6,2 4,53
Ремонт особо загрязнённых НКТ (вводятся дополнительные операции перед операцией п.1) 1. Нефтепарафины
	Предварительная очистка труб с любой степенью загрязнённости	Выдавливание нефтепарафинов при помощи штанги. Температура нагрева трубы 50° С	Установка предварительной очистки НКТ с индукционным нагревом.
2. Твёрдые солевые отложения
	2.1. Предварительная очистка внутренней поверхности труб от солевых отложения ударно-вращательным способом 2.2. Чистовая мойка труб	Рабочий инструмент - буровая коронка, ударник Окончательная очистка внутренней поверхности трубы спрейерным способом. Давление воды - до 80 МПа.	Установка предварительной очистки внутренней поверхности труб. Установка мойки и чистовой очистки труб
Ремонт муфт**
1 2 3 4 5	Чистовая мойка отвернутых муфт горячим моющим раствором Механическая очистка резьбы Контроль геометрии резьбы Зачистка торца муфты, удаление старой маркировки Термодиффузионное цинкование	Температура 60...70° С Частота вращения щетки - до 6000 мин. Предусмотрена подача СОЖ Контролируются геометрические параметры резьбы согласно ГОСТ, сортировка "годен-брак" Глубина удаляемого слоя - 0,3 ... 0,5 мм Обработка в печи с цинкосодержащей смесью (толщина слоя - 0,02мм). Полировка, пассивирование, сушка горячим воздухом (температура - 50 ...60°С)	Установка механизированной мойки Полуавтоматическая установка очистки резьбы Токарный станок Барабанная печь "Дистек", Ванны, калориферная сушилка

* - по согласованию с заказчиком поставляется оборудование на давление до 70 МПа.

** - группа прочности муфт определяется на автоматизированной линии дефектоскопии НКТ или на отдельной установке, поставляемой по согласованию с заказчиком.

Цех оборудован автоматизированной транспортно-накопительной системой, обеспечивающей транспортировку труб между технологическим оборудованием и создание межоперационных заделов, а также автоматизированной компьютерной системой учета выпуска труб "АСУ-НКТ" с возможностью ведения паспортизации труб.

Ремонт насосно-компрессорных труб производится по следующейнормативно-технической документации:

- ГОСТ 633-80 «Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним»; - РД 39-1-1151-84 «Технические требования на разбраковку насосно- компрессорных труб;- РД 39-1-592-81 «Типовая технологическая инструкция по подготовке к эксплуатации и ремонту насосно-компрессорных труб в цехах Центральных трубных баз производственных объединений МИННЕФТЕПРОМА»; - РД 39-2-371-80 «Инструкция по приемке и хранению бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб в трубных подразделениях производственных объединений Министерства нефтяной промышленности»; - РД 39-136-95 «Инструкция по эксплуатации насосно-компрессорных труб»; - Технические требования Заказчика по ремонту НКТ;- Другая нормативно-техническая документация, согласованная с Заказчиком.

Расчёт производственной площади цеха

Производственная площадь цеха рассчитывается по формуле:

F_цех = К_пѓ_об ,

где ѓ_об - суммарная площадь горизонтальной проекции технологического оборудования и организационной оснастки, ѓ_об=558,57м²

К_п - коэффициент плотности расстановки оборудовании, для механических цехов, К_п=4

F_цех =4Ч558,57=2234,28м²

Шаг колонн выберем 18мЧ18м. Таким образом. Фактическая площадь цеха составит 2592м².

2.7 Оборудование цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

Количество оборудования определяется объемом выпускаемой продукции. Для выполнения операций по п.п. 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13 (см. таблицу 3.6) предусмотрено автоматизированное оборудование.

Цех оборудован автоматизированной транспортно-накопительной системой, обеспечивающей транспортировку труб между технологическим оборудованием и создание межоперационных заделов, а также автоматизированной компьютерной системой учета выпуска труб "АСУ-НКТ" с возможностью ведения паспортизации труб.

Рассмотрим оборудование цеха:

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ МОЙКИ ТРУБ

Предназначена для очистки и мойки внутренней и наружной поверхностей НКТ перед их ремонтом и подготовкой для дальнейшей эксплуатации.

Мойка осуществляется высоконапорными струями рабочей жидкости при этом достигается необходимое качество мойки НКТ без подогрева рабочей жидкости, за счет скоростного динамического воздействия струй. В качестве рабочей жидкости применяется вода без химических добавок.

Мойке могут подвергаться НКТ, имеющие парафино-нефтяные загрязнения и отложения солей при засорении канала трубы до 20% площади.

Допускается мойка с повышенным объемом загрязнения при снижении производительности линии.

Отработанная рабочая жидкость проходит очистку, обновление состава и снова подается в камеру мойки. Предусмотрено механизированное удаление загрязнений.

Линия работает в автоматическом режиме с управлением от программируемого командо-контроллера.

Преимущества:

- достигается высокая производительность и необходимое качество мойки без подогрева рабочей жидкости, обеспечивается экономия энергозатрат;

- не происходит коагуляция и слипание удаляемых загрязнений, снижаются затраты на их утилизацию и очистку оборудования;

- улучшаются экологические условия процесса очистки НКТ за счет уменьшения выделения вредных паров, аэрозолей и тепла, что приводит к улучшение условий труда работающих.

Технические характеристики:

Производительность, труб/час до 30

Диаметр обрабатываемых НКТ, мм 60,3; 73; 89

Длина обрабатываемых НКТ, м 5,5 ... 10,5

Количество одновременно моющихся НКТ, шт. 2

Давление моющей жидкости, МПа до 25

Насосы высокого давления:

- исполнение антикоррозионное с керамическими плунжерами

- количество рабочих 2шт.

- количество резервных 1шт.

- производительность насоса, м³/час 10

- давление сжатого воздуха, МПа 0,5 ... 0,6

Материал моющих форсунок твердый сплав

Потребляемая мощность, кВт 210

Емкость баков отстойника и расходного, м³ 50

Габаритные размеры, мм 42150 Ч 6780 Ч 2900

Масса, кг 37000

КАМЕРА СУШКИ ТРУБ

Предназначена для сушки НКТ, поступающих в камеру после операции мойки или гидроипытаний.

Сушка осуществляется горячим воздухом, подаваемым под напором с торца трубы, проходящим по всей длине, с последующей рециркуляцией и частичной очисткой от паров воды.

Поддержание температуры осуществляется автоматически.

Технические характеристики:

Производительность, труб/час до 30

Температура сушки, єС 50 ... 60; Время сушки, мин 15

Мощность калорифера нагревателя, кВт 60, 90

Количество отводимого воздуха, м³/час 1000

Количество рециркулируемого воздуха, м³/час 5000

Характеристика НКТ

- наружный диаметр, мм 60, 73, 89

- длина, мм 5500 ... 10500

Габаритные размеры, мм 11830 Ч 1800 Ч 2010

Масса, кг 3150

УСТАНОВКА МЕХАНИЧЕСКОЙ ЗАЧИСТКИ ТРУБ

Предназначена для механической очистки внутренней поверхности НКТ от случайных твердых отложений, не удаленных при мойке труб, при их ремонте и восстановлении.

Очистка выполняется специальным инструментом (подпружиненным скребком), вводимым на штанге в канал вращающейся трубы, с одновременной продувкой сжатым воздухом. Предусматривается отсос продуктов обработки.

Работа установки осуществляется в автоматическом режиме с управлением от программируемого командо-контроллера.

Технические характеристики:

Производительность установки, труб/час до 30

Диаметр обрабатываемых НКТ, мм

- наружный 60,3; 73; 89

- внутренний 50,3; 59; 62; 75,9

Длина обрабатываемых НКТ, м 5,5 - 10,5

Количество одновременно обрабатываемых НКТ, шт. 2 (с любым сочетанием длин труб)

Скорость рабочей подачи инструмента, м/мин 4,5

Частота вращения трубы (Ж73мм), мин-1 55

Давление сжатого воздуха, МПа 0,5 ... 0,6

Расход воздуха на продувку труб, л/мин 2000

Суммарная мощность, кВт 2,6

Габаритные размеры, мм 23900 Ч 900 Ч 2900

Масса, кг 5400

УСТАНОВКА ШАБЛОНИРОВАНИЯ

Предназначена для контроля внутреннего диаметра и кривизны НКТ при их ремонте и восстановлении.

Контроль осуществляется прохождением контрольной оправки с размерами по ГОСТ 633-80, вводимой на штанге в отверстие трубы. Работа установки осуществляется в автоматическом режиме.

Технические характеристики:

Производительность установки, труб/час до 30

Диаметр контролируемых НКТ, мм

- наружный 60,3; 73; 89

- внутренний 50,3; 59; 62; 75,9

Длина контролируемых НКТ, м 5,5 - 10,5

Наружный диаметр шаблонов (по ГОСТ633-80), мм 48,15; 59,85; 56,85; 72,95

Усилие проталкивания шаблона, Н 100 - 600

Скорость перемещения шаблона, м/мин 21

Мощность привода перемещения, кВт 0,75

Габаритные размеры, мм 24800 Ч 600 Ч 1200

Масса, кг 3000

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ

Предназначена для неразрушающего контроля электромагнитным методом НКТ с муфтами при ремонте и восстановлении, с сортировкой их по группам прочности. Управление производится программируемым командо-контроллером. В состав линии входит установка дефектоскопии "УРАН-2000М".

По сравнению с существующим оборудованием линия имеет ряд преимуществ.

В автоматическом режиме осуществляется:

- наиболее комплексная дефектоскопия и контроль качества труб и муфт;

- сортировка и подбор по группам прочности НКТ и муфт;

- получение достоверных показателей качества как отечественных, так и импортных НКТ за счет использования в системе контроля прибора определения химсостава материала;

- определение границ дефектных участков трубы.

Технические характеристики:

Производительность линии, труб/час до 30

Диаметр контролируемых НКТ, мм 60,3; 73; 89

Длина контролируемых НКТ, м 5,5 ... 10,5

Количество контрольных позиций 4

Скорость перемещения НКТ, м/мин 20

Давление сжатого воздуха в пневмосистеме, МПа 0,5 - 0,6

Суммарная мощность, кВт 8

Габаритные размеры, мм 41500 Ч 1450 Ч 2400

Масса, кг 11700

Контролируемые параметры:

- сплошность стенки трубы;

- группы прочности трубы и муфты ("Д", "К", "Е"), определение химсостава материала;

- толщинометрия стенки трубы по ГОСТ 633-80.

Маркировка осуществляется лакокрасочным материалом по информации на мониторе установки дефектоскопии.

Данные контроля могут передаваться в автоматическую систему учета выпуска и паспортизации труб.

УСТАНОВКА ДЕФЕКТОСКОПИИ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ И МУФТ "УРАН-2000М"

Установка работает в составе автоматизированной линии дефектоскопии и предназначена для проверки качества НКТ по следующим показателям:

- наличие нарушений сплошности;

- контроль толщины стенки трубы;

- рассортировка по группам прочности "Д", "К", "Е" труб и муфт.

Состав установки:

- Измерительный контроллер;

- Рабочий стол контролёра;

- Датчик контроля группы прочности трубы; пультом управления и индикацией

- Датчик контроля группы прочности муфты; (монитором);

- Комплект датчиков дефектоскопии;

- Монитор устройства индикации;

- Комплект датчиков толщинометрии;

- Программное обеспечение;

- Блок обработки сигналов;

- Комплект рабочих образцов;

- Контроллер устройства индикации;

Установка работает в следующих режимах:

Контроль нарушений сплошности (дефектоскопия) по ГОСТ 633-80;

Контроль толщины стенки трубы по ГОСТ 633-80;

Контроль химического состава муфты и трубы;

Контроль группы прочности муфты и НКТ по ГОСТ 633-80;

Вывод результатов на устройство индикации с возможностью вывода на печать;

Техническая характеристика:

Скорость контроля, м/сек 0,4

Производительность установки, труб/час 40

Характеристика ремонтируемых труб, мм

- диаметр 60,3; 73; 89; длина 5500 ... 10500

Общие технические характеристики:

Базовые процессоры контроллера - 486 DХ4-100 и Pentium 100;

Оперативная память (ОЗУ) - 16 Мб;

Накопитель на гибком магнитном диске (НГМД) - 3.5I, 1.44 Мб;

Накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД) - 1.2 Гб;

Питание от сети переменного тока частотой 50 Гц;

Напряжение - 380/220 В; Потребляемая мощность - 2500 ВА;

Время непрерывной работы - не менее 20 часов;

Средняя наработка на отказ - не менее 3000 часов;

Устойчивость к механическим воздействиям по ГОСТ 12997-76.

СТАНОК МУФТОДОВЕРТОЧНЫЙ

Станок предназначен для довинчивания и отвинчивания муфт гладких НКТ. Довинчивание производится с контролем заданного крутящего момента (в зависимости от размера трубы).

Станок встраивается в токарный участок ремонта НКТ, но может быть использован автономно при наличии транспортных средств, обеспечивающих загрузку-разгрузку труб.

Управление станком осуществляется программируемым командо-контроллером.

Преимущества:

- конструктивная простота;

- простота и удобство переналадки на режимы довинчивания или

отвинчивания и на размер трубы;

- возможность транспортирования труб сквозь шпиндель и патрон.

Технические характеристики:

Производительность, труб/час до 40

Диаметр труб / наружный диаметр муфт, мм 60/73; 73/89; 89/108

Частота вращения шпинделя, мин -1 10

Максимальный крутящий момент, НЧм 6000

Привод шпинделя электромеханический

Давление сжатого воздуха, МПа 0,5 ... 0,6

Габаритные размеры, мм 2740 Ч 1350 Ч 1650

Масса, кг 1660

УСТАНОВКА ГИДРОИСПЫТАНИЯ

Предназначена для испытания внутренним гидростатическим давлением на прочность и герметичность НКТ с навинченными муфтами при их ремонте и восстановлении.

Герметичность испытываемой полости осуществляется по резьбам НКТ и муфты. Рабочая зона установки при испытаниях закрыта подъемными защитными экранами, что позволяет встраивать ее в технологические линии без специализированного бокса.

Работа установки осуществляется в автоматическом режиме с управлением от программируемого командо-контроллера.

Преимущества:

- повышенное качество контроля в соответствии с ГОСТ 633-80;

- надежность работы установки, предусматривается промывка канала трубы от остатков стружки;

- надежная защита производственного персонала при существенной экономии производственных площадей.

Технические характеристики:

Производительность, труб/час до 30

Диаметр НКТ, мм 60,3; 73; 89

Длина НКТ, м 5,5 - 10,5

Испытательное давление, МПа до 30

Рабочая жидкость вода

Время выдержки НКТ под давлением, сек. 10

Частота вращения заглушки и НКТ при свинчивании, мин-1 180

Расчетный момент свинчивания НЧм 100

Давление воздуха в пневмосистеме, МПа 0.5

Суммарная мощность, кВт 22

Габаритные размеры, мм 17300 Ч 6200 Ч 3130

Масса, кг 10000

УСТАНОВКА ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ

Предназначена для измерения длины НКТ с муфтами и получения информации по количеству и суммарной длине НКТ при формировании пакетов НКТ после их ремонта.

Измерение производится с помощью перемещающейся каретки, имеющей датчик и преобразователь перемещений.

Работа установки осуществляется в автоматическом режиме с управлением от программируемого командо-контроллера. Схема измерения длины трубы согласно ГОСТ633-80;

Технические характеристики:

Производительность установки, труб/час до 30

Наружный диаметр НКТ, мм 60,3; 73; 89

Длина НКТ, м 5,5 - 10,5

Погрешность измерения, мм +5

Дискретность измерения, мм 1

Скорость перемещения каретки, м/мин 18,75

Мощность привода перемещения каретки, Вт 90

Габаритные размеры, мм 12100 Ч 840 Ч 2100

Масса, кг 1000

УСТАНОВКА КЛЕЙМЕНИЯ

Предназначена для маркирования НКТ после их ремонта.

Маркировка наносится на открытый торец муфты трубы методом последовательного выдавливания знаков. Содержание маркировки (изменяется по желанию программно): порядковый номер трубы (3 цифры), дата (6 цифр), длина трубы в см. (4 цифры), группа прочности (одна из букв Д, К, Е), шифр предприятия (1, 2 знака) и другие по желанию пользователя (всего 20 различных знаков).

Установка встраивается в участки по ремонту труб, имеющие оборудование для дефектоскопии и измерения длины труб, при этом обмен информацией и клеймение труб осуществляется в автоматическом режиме работы, с помощью программируемого контроллера.

Преимущества:

- обеспечивается большое количество информации и хорошее ее чтение, в том числе на трубах в штабелях;

- хорошее качество маркировки, т.к. клеймение выполняется на механически обработанной поверхности;

- сохранность маркировки при эксплуатации труб;

- простое и многократное удаление старой маркировки при ремонте труб;

- по сравнению с маркировкой на образующей трубы исключаются необходимость зачистки трубы и опасность возникновения микротрещин.

Технические характеристики:

Производительность, труб/час до 30

Диаметр НКТ по ГОСТ 633-80, мм 60, 73, 89; Длина НКТ, м до 10,5

Высота шрифта по ГОСТ 26.008 - 85, мм 4

Глубина отпечатка, мм 0,3 ... 0,5

Инструмент клейма твердосплавные ГОСТ 25726-83 с доработкой

Давление сжатого воздуха, МПа 0,5 ... 0,6

Габаритные размеры, мм 9800 Ч 960 Ч 1630; Масса, кг 2200

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА ТРУБ ДЛЯ ЦЕХА РЕМОНТА НКТ

Предназначена для цехов с поточными линиями ремонта НКТ по операциям с помощью командоконтроллеров.

С помощью персональных компьютеров, объединенных в локальную сеть с контроллерами, выполняются функции:

- учет поступающих пакетов НКТ в ремонт;

- формирование сменно-суточных заданий на запуск пакетов НКТ в обработку;

- текущий учет прохождения труб по важнейшим операциям потока, учет ремонта НКТ за сутки и сначала месяца;

- учет отгрузки пакетов НКТ с начала месяца;

- ведение статистики ремонта НКТ по заказчикам и скважинам;

- составление баланса обработки партии НКТ.

Техническое обеспечение системы:

1. ПЭВМ Рentium III в программном исполнении;

1-2 ПЭВМ Рentium III для руководства цеха;

1. Принтер НР Laserjet (Printer/Copier/Seanner);

1. Источник бесперебойного питания. Сетевая арматура и кабели связи.

УСТАНОВКА ОЧИСТКИ НАСОСНЫХ ШТАНГ

Опытная установка очистки горячим воздухом от загрязнений буровых штанг после их эксплуатации на нефтепромыслах.

Очистка производится в процессе непрерывного протягивания штанги через блок форсунок, где происходит разогрев штанги до температуры плавления нефтерподуктов и сдувание их с поверхности штанги струей горячего сжатого воздуха.

Технические характеристики:

Производительность, шт/мин до 30

Скорость движения штанг (регулируемая), м/мин 2 ... 4

Давление воздуха с сети, МПа 0,6

Рабочая температура воздуха (регулируемая), °С 150 ... 400

Расход воздуха, м³/час 200

2.8 Внедрение нового оборудования для обслуживания и ремонта НКТ

На сегодняшний день разработаны различные технологии восстановления и ремонта НКТ, рассмотрим одну из них. Это технология восстановления и ремонта НКТ при помощи упрочнения и нанесения твёрдого антизадирного покрытия на резьбовые концы труб и муфт, так называемая технология НТС.

Технология «НТС» включает в себя операции:

- Восстановление резьбы без отрезания концов НКТ;

- Упрочнение резьбы;

- Нанесение специальных покрытий на резьбу;

- 100% неразрушающий контроль 4 физическими методами.

Дополнительно к существующему оборудованию вводится станок ультразвуковой обработки, и агрегат нанесения антизадирного покрытия.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СТАНОК МОДЕЛИ 40--7018.

Ультразвуковой станок модели 40--7018 используют для нарезания внутренней и наружной резьбы. В шпиндельную головку станка вмонтирован ультразвуковой преобразователь. При нарезании резьбы метчик одновременно с вращательным движением вокруг оси и поступательным вдоль оси совершает дополнительные колебания с частотой 18--24 кгц и амплитудой в несколько мкм. Для возбуждения колебаний используют ультразвуковой генератор УЗГ-10/22.

Технические характеристики:

Мощность ультразвукового преобразователя, кВт 2,5

Точночть обработки, мкм ± 15 мкм

Габаритные размеры, мм 2740 Ч 1350 Ч 1650

Масса, кг 1660

УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ.

Технические характеристики установки:

Выходное напряжение холостого хода - 400 В;

Максимальный ток нагрузки - 150 А;

Напряжение сети - 380 В;

Потребляемая мощность, макс. 40 кВт.

Габаритные размеры, мм 740 Ч 550 Ч 650

Вес источника тока 98 кг.

Таким образом, усовершенствованный технологический процесс восстановления и ремонта НКТ будет выглядеть следующим образом:

1. Очистка НКТ от асфальтосмолопарафинов (АСПО).

2. Механическая очистка наружной и внутренней поверхностей НКТ.

3. Шаблонирование НКТ.

4. Отвинчивание муфты НКТ.

5. Неразрушающий контроль тела НКТ (выявление дефектов продольной и поперечной ориентации в теле трубы и определение их координат, определение минимальной толщины стенки трубы, длины трубы, группы прочности трубы).

6. Отрезка дефектных концов НКТ, нарезка резьбы на трубонарезных станках с ПУ.

7. Восстановление и упрочнение резьбы ниппеля трубы.

8. Автоматизированный контроль калибрами резьбы ниппеля.

9. Восстановление и упрочнение резьбы муфты.

10. Автоматизированный контроль калибрами резьбы муфты.

11. Определение группы прочности муфты.

12. Нанесение антизадирного покрытия на резьбу трубы.

13. Навинчивание муфты.

14. Испытание НКТ гидростатическим давлением воды до 30МПа или до 70МПа с акустико-эмиссионным контролем.

15. Измерение длины НКТ и нанесение маркировочной надписи на трубу в соответствии с требованиями API, DIN, ГОСТ.

16. Консервация резьбовых элементов НКТ и установка на них предохранительных деталей.

3. Экономическая часть

3.1 Расчет экономического эффекта внедрения нового оборудования

Ремонт НКТ по ресурсосберегающей технологии НТС осуществляется в соответствии с (ТУ 1327-002-18908125-06) и обеспечивает сокращение совокупных затрат на содержание фонда НКТ в 1,8 - 2 раза за счет:

- восстановления резьбы ниппеля и муфт у 70% труб без отрезания резьбовых концов и укорачивания тела трубы, благодаря ультразвуковой обработке ресурс упрочненной резьбы выше, чем новой;