Статистика показывает, что 40-45% аварий ШСНУ связаны с обрывом или разрушением колонны штанг.
Переменные нагрузки на штанги вызывают усталость металла, приводящую к внезапному обрыву. Из-за усталости металла происходит до 90% аварий.
Причины образования усталостных трещин:
1. Наличие на поверхности штанг механических повреждений от ударов. Падне риски создается концентрация напряжений и развивается трещина.
2. Появление перенапряжений в поверхностном слое металла в результате изгиба штанги при ее транспортировке.
Так как участок резьбовых соединений более жесткий на изгиб, усталостные изломы происходят на расстоянии 150-200 мм от муфты.
Второй причиной разрушения являются заводские дефекты изготовления, т.к. на заводах проводится выборочный контроль качества штанг.
Причиной преждевременного выхода штанг из строя - износ муфт за счет трения о НКТ. Для предохранения от истирания используют центраторы разных модификаций.
Утяжеленный низ штанг
Анализ обрывов колонны штанг показал, что их разрушение при работе с насосами малых диаметров происходит в верхней части колонны, а при работе с насосами больших диаметров — в нижней. В средней части колонны обрывы редки.
Обрывы штанг в верхней части колонны обусловлены усталостными растягивающими напряжениями, величина которых в нижней части мала.
Причина обрыва штанг в нижней части — продольный изгиб штанг, приводящий к увеличению амплитуды напряжений. При увеличении диаметра плунжера и числа качаний увеличивается как сила трения плунжера о стенки цилиндра, так и сила, обусловленная гидравлическим сопротивлением при прохождении жидкости через канал в плунжере и нагнетательный клапан.
Для устранения продольного изгиба нижней части колонны штанг применяют утяжеленный низ.
Утяжеленный низ собирается из сплошных трубчатых штанг большого сечения. Он состоит из секций длиной по 4—5 м.
Чем больше диаметр насоса, тем большее количество секций должен иметь утяжеленный низ. Так, например, 3—4 секции предотвращают заедание плунжера. Вес низа выбирается таким образом, чтобы обеспечить работу его верхней штанги в режиме растяжения. В противном случае возможен быстрый выход из строя штанги, соединенной с низом, в результате дополнительных напряжений от изгиба.
Эксплуатации,транспортировка и хранение штанг
Работоспособность насосных штанг зависит от соблюдения правил их эксплуатации, транспортировки и хранения.
Для максимального увеличения срока службы штанг и увеличения МРП необходимо соблюдать следующие правила.
1. Нельзя допускать составление колонны или отдельных ее ступеней из штанг, изготовленных из разных марок сталей. На случай обрыва следует иметь на мостках 3-запасные штанги с надетыми на резьбу предохранительными колпачками.
. Надежная работа резьбовых соединений обеспечивается правильным свинчиванием штанг. Исправное резьбовое соединение должно свободно свинчиваться «от руки» до соприкосновения торца муфты с бургом штанги. Резьба штанги, не удовлетворяющая этому условию, должна быть очищена от грязи. При свинчивании усилием штанг должны соблюдаться следующие оптимальные соотношения диаметра штанг и крутящего момента:
Таблица 9
|
Диаметр штанги, мм |
Крутящий момент, кН м |
Диаметр штанги, мм |
Крутящий момент, кН м |
|
16 |
0,3 |
22 |
0,7 |
|
19 |
0,5 |
25 |
1,05 |
При разборке колонны запрещается обстукивание муфты ключом. Трудно развинчиваемое соединение необходимо разбирать, используя ключ с рукояткой длиной 4 м. Штанги и муфты, имеющие поврежденные торцы и не дающие плотного стыка, следует браковать.
3. При спуске или подъеме колонны штанг необходимо следить за правильностью зарядки элеватора. В противном случае возможен изгиб штанги. Изогнутые штанги нельзя выпрямлять, их бракуют. Лучший способ хранения штанг при подземном ремонте их подвешивание на люстре.
4. При погрузке и выгрузке пакетов со штангами необходимо использовать автокран со специальной траверсой, имеющей не менее трех подвесок. Подъем более чем одного пакета не разрешается.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.