Тема 3.10 Техника безопасности и защитные заземляющие устройства

Студент должен:

знать: основные правила техники безопасности при работе на буровых

установках и защитные устройства.

Значение техники электробезопасности и требования, предъявляемые к персоналу, обслуживающему установки. Классификация напряжений по степени опасности. Защитные заземляющие устройства. Заземление отдельных элементов оборудования буровых установок. Защитные средства по технике безопасности. Оказание первой медицинской помощи пострадавшему от электрического тока.

Литература: 2, с. 257...259.

Методические указания

Студенту необходимо знать, что обслуживание электрооборудования буровых установок должен осуществлять специально обученный электротехнический персонал, имеющий соответствующую квалификационную группу по электробезопасности. Тем не менее, нужно знать основные факторы воздействия и поражения электрическим током, способы оказания первой доврачебной помощи пострадавшим, виды индивидуальных средств защиты. Знать сущность, схемы защитного заземления и зануления, требования к заземляющим проводникам.

Вопросы для самоконтроля

1. Какой частоты и силы ток является наиболее опасным для жизни?
2. От чего зависит сопротивление тела человека?
3. Светильники, какого напряжения используют во взрывоопасных зонах?
4. Какие полы являются токопроводящими?
5. В чем сущность защитного заземления?
6. Какие части электроустановок подлежат заземлению?
7. Какие меры должны быть предприняты к недопущению ошибочной подачи
   электроэнергии?
8. Как освободить пострадавшего от воздействия электрического тока?

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Номер темы	Номер и наименование работы	Количество аудиторных часов
1.2	1. Расчет вертикальных нагрузок и выбор типа вышки 2. Расчет горизонтальных нагрузок на вышку и выбор диаметра каната для оттяжек
1.3	3. Выбор каната по разрывному усилию, расчет каната на прочность, определение наработки каната. 4. Выполнение оснастки талевой системы, выбор типа оснастки и заправочной длины талевого каната.
1.4	5. Кинематический расчет лебедки, построение графика скоростей. 6. Расчет средних скоростей подъема крюка, грузоподъемности лебедки и порядка подъема свечей.
1.7	7. Определение неполадок в работе буровых насосов и анализ причин «носа деталей.
1.8	8. Определение энергетических параметров турбобуров при разных режимах работы и построение их характеристик.
1.12	9. Разборка и сборка узлов пневмоупрааления. Составление схем таевмоуправления буровыми установками.
1.16	10. Выбор буровой установки для заданных условий бурения.
ВСЕГО

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Номер темы	Наименование работы	Количество аудиторных часов
3.4	1. Пуск синхронного двигателя с помощью магнитного пускателя.
3.9	2. Повышение коэффициента мощности асинхронного двигателя путем применения статических конденсаторов
ВСЕГО

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Изучение материала в соответствии с требованиями программы дисциплины студентами заочного отделения, должно производиться в рамках самостоятельной работы с учебной литературой, а также с технической документацией на рабочих местах: инструкциями по эксплуатации, паспортами, технологическими схемами, условиями и требованиями по транспортировке, монтажу, эксплуатации и ремонту бурового оборудования.

В соответствии с учебным графиком студенты должны выполнить домашнюю контрольную работу № 1- на 3 курсе, домашнюю контрольную работу № 2- на 4 курсе. Контрольная работа № 1 включает в себя 8 теоретических вопросов и 5 задач.

Контрольные задания включают перечень вопросов и перечень задач принципиального характера. Ответы должны представлять собой краткие конспекты, составленные на использовании рекомендуемой учебной литературы и практического опыта студентов. Ответы должны сопровождаться эскизами, схемами и другими иллюстрациями принципиального характера. Решение задач основано на знании принципиальных теоретических основ материала.

Контрольные работы выполняются на формате А4 и представляются в учебную часть в соответствии с учебным графиком. Контрольная работа считается выполненной, если в ней правильно освещены не менее 70% вопросов и выполнены задачи.

Теоретические вопросы связаны с рассмотрением принципа действия машин и агрегатов, условий их работы по нагрузкам, кинематических схем, устройства и безопасной эксплуатации.

Предлагаемые задачи носят принципиальный характер по определению основных технических и технологических параметров буровых машин. Порядок их выполнения приведен в методических указаниях к выполнению контрольных работ. Правильность решения обеспечивается правильностью использования единиц измерения.

Для выполнения эскизов в рамках последнего вопроса третьей контрольной работы необходимо использовать сборочные чертежи машин и агрегатов и выполнять их по правилам деталирования (без указания размеров), с указанием поверхностей, подвергающихся изнашиванию или другому виду разрушения.

Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, подлежит возврату. При возврате, устранив замечания, указанные в рецензии, контрольная работа сдается студентом в учебную часть повторно.

Задачи № 1 и 2 должны сопровождаться расчетной схемой талевой системы.

К задаче 1

1. Определяется вес бурильной колонны по следующей формуле:

Где: L_бт- длина бурильных труб, м;

q_бт- вес одного метра бур ильных труб, Н/м;

q_бт - вес одного метра утяжеленных бурильных труб , Н/м;

l_убт - длина утяжеленных бурильных труб, м.

2. Определяется вес эксплуатационной колонны:

где q_от - вес 1 м обсадных труб, Н/м; Исходя из наибольшей нагрузки (принимая Q равной Q_наиб и ли Q_эк) с учётом коэффициента запаса к=1,5 ,

3. Определяется максимальная нагрузка на крюке:

По полученному значению выбирается класс буровой установки из таблицы 1.1 [1] с указанием допускаемой нагрузки на крюке и условной глубиной бурения.

К задаче 2

Определяется полная мощность на барабане буровой лебёдки :

Где η_л=0,9-КПД подъемного вала лебедке; η_тс - КПД талевой системы; Pпв-вес бурильной колонны+вес подвижных частей та левого механизма

Задачи № 3-5 должны сопровождаться расчетной схемой кривошипно-шатунного механизма.

К задаче 3

Nпр=	Qт∙p
ηм

где η_м - 0,85 - механический КПД насоса; где Qт-теоретическая подача насоса, Qт=2 (2F-f)∙S∙n, где-F-площадь поршня, f-площадь штока, n-частота двух ходов в минуту,S-длина хода поршня(м)

К задаче 4

Определяется необходимый момент на

исполнительном агрегате:

М =	N	,Н · м
ω

где N - передаваемая мощность, Вт;

ω - угловая скорость, с^-1, определяется

по формуле;

ω =	πn

где n - частота вращения, мин ^-1.

Определяется радиальная сила на шкиве муфты;

Pp= π·D·B·p-Pц,H

где D - диаметр шкива, м;

В - ширина колодки, м;

р - давление в баллоне, Па;

Р_ц - центробежная сила, отжимающая колодки от шкива, Н, определяется по формуле:

Рц =14,4 m n2,H

где m - масса баллона и колодок, кг;

n - частота вращения. c^-1,

Определяется момент трения в муфте:

Мт =	Pр∙ m∙D	, Н-м

где m -коэффициент трения.

Определяется коэффициент запаса вращающего момента муфты:

S=	Мт
M

К задаче 5

Определяется осевая скорость потока бурового раствора:

cz =	Q
F

где Q - расход бурового раствора.м³/с;

F - площадь проточной части, м².

Определяется величина проекций скоростей потока на выходе из статора С_1u и на выходе из ротора C_2u:

c1u=	cz
tgα1

C2u=	cz
tgα2

Где α₁=30^φ и α₂ =60° - углы наклона лопаток турбины.

Определяется величина вращающего момента турбобура

M =	Q ∙ p(c1u - c2u ) z∙ D	, Н ∙ м,

где р - плотность бурового раствора,

z - число ступеней;

D - средний диаметр проточной части, м.

Определяется мощность на валу турбобура

N = М ∙ ω · η, кВт

где ω -угловая скорость, с^-1 ;

η = 0,55 КПД турбобура.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Задания для контрольной работы

Номера вариантов

Номера вопросов

Номера вариантов

Номера вопросов

Вопросы контрольной работы

1. Комплектность буровой установки.

2. Технические параметры буровых установок с дизельным приводом.

3. Технические параметры буровых установок с электрическим приводом.

4. Кинематическая схема буровой установки с дизель-гидравлическим приводом.

5. Кинематическая схема буровой установки с электрическим приводом.

6. Расположение оборудования буровой установки с дизель-гидравлическим
приводом.

7. Расположение оборудования буровой установки с электрическим приводом.

8. Схема кинематической цепи привода ротора буровой установки БУ-75 БрД.

9. Схема кинематической цепи привода лебёдки буровой установки БУ-75 БрД.

10. Схема кинематической цепи привода насоса буровой установки БУ-75 БрД.

11. Схема кинематической цепи привода ротора буровой установки БУ-2500ДГУ.

12. Схема кинематической цепи привода лебедки буровой установки БУ-2500ДГУ.

13. Схема кинематической цепи привода насоса буровой установки БУ-2500ДГУ.

14. Схема кинематической цепи аварийного привода буровой установки БУ-2500ДГУ

15. Схема кинематической цепи привода ротора буровой установки БУ-5000ДГУ.

16. Схема кинематической цепи привода лебёдки буровой установки БУ-5000ДГУ

17. Схема кинетической цепи привода насоса буровой установки БУ-5000 ДГУ.

18. Схема кинетической цепи аварийного привода буровой установки БУ-5000 ДГУ.

19. Схема кинетической цепи привода ротора буровой установки БУ-75 БрЭ.

20. Схема кинетической цепи привода лебедки буровой установки БУ-75 БрЭ.

21. Схема кинетической цепи привода насоса буровой установки БУ-75 БрЭ.

22. Схема кинетической цепи аварийного привода буровой установки БУ-75 БрЭ.

23. Схема кинетической цепи привода ротора буровой установки Уралмаш 3000ЭУК(3000БУ).

24. Схема кинетической цепи привода лебедки буровой установки Уралмаш-3000ЭУК(3000БУ).

25. Схема кинетической цепи привода насоса буровой установки Уралмаш-3000ЭУК(3000БУ).

26. Схема кинетической цепи аварийного привода буровой установки Уралмаш-3000ЭУК(3000БУ).

27. Схема кинетической цепи привода ротора буровой установки Уралмаш-5000ЭУ.

28. Схема кинетической цепи привода лебедки буровой установки Уралмаш-5000ЭУ.

29. Схема кинетической цепи привода лебедки буровой установки Уралмаш-5000ЭУ.

30. Схема кинетической цепи аварийного привода буровой установки Уралмаш-5000ЭУ.

31. Выбор класса буровых установок.

32. Классификация и технические параметры буровых вышек башенного типа.

33. Классификация и технические параметры мачтовых буровых вышек.

34. Определение вертикальных нагрузок на буровые вышки.

35. Определение горизонтальных нагрузок на буровые вышки.

36. Обеспечение устойчивости буровых вышек установки БУ-75.

37. Обеспечение устойчивости буровых вышек установки 3Д76(ВБ-53-320).

38. Обеспечение устойчивости буровых вышек установки БУ-2500.

39. Обеспечение устойчивости буровых вышек установки Уралмаш-3000ЭУК.

40. Назначение и состав талевой системы.

41. Определение усилий в ветвях каната талевой системы.

42. Технические параметры талевых систем.

43. Классификация талевых каналов.

44. Конструкция талевых каналов.

45. Расчет и выбор талевых каналов.

46. Правила безопасной эксплуатации талевых каналов.

47. Принципиальная схема кронблока оснастки 4х5.

48. Принципиальная схема кронблока оснастки 5х6.

49. Принципиальная схема кронблока оснастки 6х7.

50. Принципиальная схема кронблока оснастки буровой установки БУ-2500.

51. Принципиальная схема кронблока буровой установки Уралмаш-ЗОООЭУК.

52. Конструкция кронблока.

53. Конструкция талевого блока.

54. Конструкция талевого блока системы АСП (УТБА),

55. Назначение и классификация буровых крюков.

56. Конструкция буровых крюков типа УК (Уралмаш).

57. Конструкция буровых крюков типа БК (ВЗБТ).

58. Характер нагрузок на основные детали талевых блоков.

59. Характер нагрузок на основные детали кронблоков.

60. Характер нагрузок на основные детали буровых крюков.

61. Правила эксплуатации талевых блоков.

62. Правила эксплуатации кронблоков.

63. Правила эксплуатации буровых крюков.

64. Возможные неисправности в процессе работы кронблоков.

65. Возможные неисправности в процессе работы талевых блоков.

66. Возможные неисправности в процессе работы буровых крюков.

67. Назначение и конструкция механизма крепления неподвижной ветви талевого каната.

68. Назначение и конструкция механизма для навивки каната на барабан.

69. Назначение и классификация буровых лебёдок.

70. Кинематика буровых лебёдок завода ВЗБТ.

71. Кинематика буровых лебёдок завода Уралмаш.

72. Устройство подъёмного вала буровой лебёдки.

73. Устройство трансмиссионного вала буровой лебёдки.

74. Принцип действия ленточно-колодочного тормоза (схема).

75. Расчёт ленточно-колодочного тормоза.

76. Устройство ленточно-колодочного тормоза.

77. Назначение и конструкция пневматического цилиндра ленточно-колодочного тормоза.

78. Назначение и принцип работы противозатаскивателя талевого блока.

79. Назначение и принцип работы гидродинамического тормоза.

80. Конструкция гидродинамического тормоза.

81. Назначение и принцип работы электродинамического тормоза.

82. Конструкция электродинамического тормоза.

83. Назначение и принцип работы электромагнитного порошкового тормоза.

84. Правила эксплуатации буровых лебёдок.

85. Возможные неисправности в процессе работы буровых лебёдок.

86. Классификация и технические параметры корпусных элеваторов.

87. Конструкция корпусных элеваторов.

88. Назначение и принцип действия клиньев, встроенных в ротор.

89. Конструкция клиньевого роторного захвата труб.

90. Схемы и параметры штропов.

91. Назначение, параметры и конструкция универсальных машинных ключей.

92. Правила безопасной эксплуатации элеваторов, штропов, машинных ключей.

93. Назначение и технические параметры бурового ключа АКБ-ЗМ2.

94. Состав АКБ-ЗМ2, назначение узлов.

95. Конструкция редуктора АКБ-ЗМ2.

96. Конструкция двигателя АКБ-ЗМ2.

97. Конструкция трубозажимных устройств АКБ-ЗМ2. Управление АКБ-ЗМ2.

98. Правила безопасной эксплуатации АКБ-ЗМ2.

99. Возможные неисправности в процессе работы АКБ-ЗМ2.

100.Назначение и конструкция пневмораскрепителя.

101.Комплекс механизмов системы АСП, последовательность выполнения операций спуска и подъёма бурового инструмента.

102.Назначение и конструкция автоматического элеватора.

103.Назначение и конструкция механизма захвата свечей.

104.Назначение и конструкция механизма расстановки свечей.

105.Назначение и конструкция центратора АСП.

106.Назначение и конструкция верхнего магазина и подсвечника АСП.

107.Эксплуатация комплекса АСП.

108.Назначение и классификация буровых роторов.

109.Кинематика буровых роторов.

110.Конструкция буровых роторов.

111.Характер нагрузок на основные детали буровых роторов.

112.Эксплуатация буровых роторов.

113.Возможные неисправности в процессе работы буровых роторов.

114.Назначение и классификация буровых вертлюгов.

115.Конструкция буровых вертлюгов ВЗБТ.

116.Конструкция буровых вертлюгов завода Уралмаш.

117.Конструкция напорных сальников буровых вертлюгов.

118.Эксплуатация буровых вертлюгов.

119.Возможные неисправности в процессе работы буровых вертлюгов.

120.Характер нагрузок на основные детали буровых вертлюгов.

121.Назначение, параметры и конструкция буровых шлангов.

122.Назначение и классификациябуровых насосов.

123.Принцип работы двухцилиндрового насоса двойного действия.

124.Принцип работы трёхцилиндровогонасоса простого действия.

125.Технические параметры двухцилиндровыхнасосов двойного действия.

126.Технические параметры трёхцилиндровых насосов простого действия.

127.Определение средней подачи буровых насосов.

128.Объёмный коэффициент подачи буровых насосов.

129.Неравномерность подачи буровых насосов, график подачи.

130.Назначение и принцип действия воздушного компенсатора.

131.Индикаторная диаграмма буровых насосов.

132.Определение мощности и К11Д буровых насосов.

133.Конструкция гидравлической части буровых насосов типа УНБ.

134.Конструкция приводной части буровых насосов УНБ.

135.Конструкция гидравлической части буровых насосов типа НБТ.

136.Конструкция приводной части буровых насосов НБТ.

137.Характер нагрузок на основные детали гидравлической части буровых насосов.

138.Характер нагрузок на основные детали приводной части буровых насосов.

139.Конструкцияклапанного узла бурового насоса.

140.Конструкция уплотнения штока бурового насоса.

141.Конструкция крейцкопфного (ползуиного) узла бурового насоса.

142.Конструкция цилиндрического воздушного компенсатора.

143.Конструкция сферического воздушного компенсатора.

144.Обвязка буровых насосов.

145.Назначение, конструкция и принцип действия предохранительного клапана бурового насоса.

146.Назначение, конструкция и принцип действия дроссельно-запорного устройства бурового насоса.

147.Правила безопасной эксплуатации буровых насосов.

148.Возможные неисправности в гидравлической части буровых насосов.

149.Возможные неисправности в приводной части буровых насосов.

150.Классификацияприводов буровых установок.

151.Основные потребители энергии буровых установок, требования к приводам.

152.Основные свойства приводов буровых установок.

153.Принцип расчёта необходимой мощности приводов буровых установок.

154.Основные свойства двигателей внутреннего сгорания буровых установок.

155.Внешняя механическая характеристика.

156.Техническая характеристика двигателей внутреннего сгорания буровых установок.

157.Конструкция двигателей внутреннего сгорания серии В2.

158.Электропривод буровых установок, внешняя механическая характеристика.

159.Свойства асинхронных и синхронных электродвигателей.

160.Конструкция асинхронных электродвигателей.

161.Конструкция электродвигателей постоянного тока.

162.Параметры, состав и свойства цепных трансмиссий.

163.Конструкция и обозначение роликовых цепей.

164.Эксплуатация цепных трансмиссий.

165.Параметры, состав и свойства клиноремённых трансмиссий.

166.Конструкция и обозначение клиновых ремней.

167.Эксплуатация клиноремённых трансмиссий.

168.Расчёт и подбор цепей.

169.Расчёт и подбор клиновых ремней.

170.Конструкция и свойства карданных передач.

171.Назначение, технические параметры и принцип действия пневматических муфт.

172.Конструкция пневматических муфт.

173.Назначение и технические параметры коробок перемены передач.

174.Кинематическая схема коробки перемены передач БУ-2500.

175.Кинематическая схема коробки перемены передач Уралмаш-ЗОООЭУК.

176.Принцип рационального использования мощности привода лебёдки.

177.Эксплуатация коробок перемены передач.

178.Возможные неисправности в коробках перемены передач.

179.Назначение и конструкция кулачковых муфт.

180.Назначение и принцип действия турбинных передач.

181.Конструкция турбомуфт.

182.Конструкция турботрансформаторов.

183. Виды систем управления буровых установок, требования к системам управления.

184.Система воздухоснабжения буровойустановки.

185.Классификация буровых компрессоров.

186.Конструкция бурового компрессора типа 4ВУ1 -5/9 (К-5).

187.Конструкция бурового компрессора типа КТ-6 (ВШ-6Л0).

188.Расчёт количества воздуха для пневмосистемы буровой установки.

189.Очистка и осушка сжатого воздуха.

190.Эксплуатация буровых компрессоров.

191.Возможные неисправности при работе буровых компрессоров.

192.Назначение и параметры воздухосборников, требования к ним.

193.Устройство и принцип действия одноклапанных кранов.

194.Устройство и принцип действия двухклапанных кранов.

195.Устройство и принцип действия вертлюжков-разрядников.

196.Устройство и принцип действия предохранительного клапана пневмосистемы.

197.Устройством принцип действия крана машиниста.

198.Устройство пульта бурильщика.

199. Классификация турбинных забойных двигателей, их технические параметры.

200. Принцип действия турбинной ступени, план скоростей потока.

201. Определение вращающего момента и мощности турбобура.

202. Характеристика турбобура на постоянном расходе жидкости.

203. Конструкция турбинной секции.

204. Назначение и конструкция шпиндельной секции.

205. Регулирование турбинной секции.

206. Регулирование шпиндельной секции.

207. Эксплуатация турбобуров.

208. Принцип действия винтового забойного двигателя (ВЗД).

209. Технические параметры ВЗД.

210. Определение вращающего момента и мощности ВЗД,

211. Рабочая характеристика ВЗД.

212. Конструкция винтового забойного двигателя.

213. Технические параметры электрических забойных двигателей (электробуров).

214. Конструкция электродвигателя электробура.

215. Конструкция шпиндельной секции электробура.

216. Назначение и конструкция лубрикатора электробура.

217. Назначение и устройство редуктора-вставки электробура.

218. Питание электробура.

219. Система токоподвода к электробуру.

220. Эксплуатация электробуров.

221. Состав циркуляционной системыбуровой установки.

222. Технические параметры и конструкция вибрационных сит.

223. Состав нагнетательной линии буровых насосов, назначение узлов.

224. Всасывающая линия буровых насосов.

225. Приёмные и запасные ёмкости.

226. Трёхступенчатая система очистки буровых растворов.

227. Конструкция и принцип действиягидроциклонных пескоотделителей.

228. Дегазаторы бурового раствора.

229. Конструкция глиномешалок.

230. Конструкция гидросмесителей.

231. Блоки приготовления бурового раствора (БПР).

232. Состав и схема двухпревенторной установки.

233. Состав и схема трёхпревенторной установки.

234. Назначение и технические параметры шишечныхпревенторов.

235. Назначениеи технические параметры универсальных превенторов.

236. Назначение и технические параметры вращающихся превенторов.

237. Конструкция готашечных превенторов.

238. Конструкция универсальныхпревенторов.

239. Конструкция вращающихся превенторов.

240. Состав манифольдов превенторных установок.

241. Управление превенторами.

242.Эксплуатация превенторов.