Отработка талевых канатов

 

В класс стальных канатов 6 x 19 входят канаты из шести  стандартных прядей круглого сечения, с 16 - 26 проволоками в каждой пряди.  В класс стальных канатов 6 x 36 входят канаты из шести стандартных прядей круглого сечения, с 27 - 49 проволоками  в каждой пряди.

Хотя физические характеристики этих канатов могут  варьироваться в широких пределах, оба типа имеют одинаковый вес  на единицу длины и одинаковое минимальное разрывное усилие при  равном диаметре. В то время как  канаты класса 6 x 19 отличаются более  высокой устойчивостью к истиранию, канаты класса 6 x 36  отличаются более высокой усталостной прочностью, за счет большего числа проволок в прядях.

Процесс уплощения  позволяет получить гладкий и  очень компактный стальной канат  с большей площадью поверхности  и большей массой стали при  заданном диаметре, что увеличивает  прочность, усталостную прочность  и износостойкость.

Правильный  выбор плоскопрядных канатов  Union International, соответствующих назначению, позволяет продлить срок их эксплуатации, снизить эксплуатационные затраты и износ блоков и барабанов.

Инструкции  по навеске и эксплуатации талевого каната

НАВЕСКА

1. Для соединения  нового талевого каната со  старым талевым канатом следует  пользоваться соединительным зажимом  (захватом) с вертлюгом. Это позволит  устранить скручивание каната, которое  могло возникнуть при наматывании  на барабан и перемещении. 

2. Никогда  не приваривайте новый талевый  канат к старому талевому канату.

3. Постарайтесь  выполнить навеску нового талевого  каната в такой момент бурения,  когда есть достаточный вес,  чтобы обеспечить посадку (приработку) нового талевого каната и облегчить  намотку. 

4. Следует  снять латунные вставки на  якоре неподвижного конца талевого  каната и проверить их на  соответствие размерам и заменить  в случае износа. Канат должен  быть правильно запасован в зажим, чтобы исключить его повреждение при затягивании. Затянуть гайки на якоре неподвижного конца талевого каната согласно техническим данным изготовителя. Затяжку необходимо проверить через один-два часа работы.

5. Необходимо  обратить особое внимание на  то, чтобы предотвратить повреждения  талевого каната, такие как перегибы  и перекручивания.

 

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И СПУСК  ОБСАДНЫХ ТРУБ

1. Оптимальные  параметры эксплуатации талевого  каната обеспечиваются при работе  в режиме с расчетным коэффициентом  от 5 до 7. Высокий расчетный коэффициент  (свыше 7) приводит к износу  талевого каната за счет усталостных  напряжений, поскольку наработка  не накапливается так быстро, как при более низких расчетных  коэффициентах. 

2. При спуске  тяжелых нагрузок верхний слой  талевого каната может продавить  нижние слои каната, намотанного  на барабан. Это происходит  по причине того, что блок поднимается  пустым под очень небольшой  нагрузкой, и в результате талевый  канат недостаточно плотно наматывается  на барабан. После этого на  верхний слой талевого каната  действует нагрузка, которая раздвигает  витки каната более низкого  уровня, и позволяет виткам верхнего  уровня продавливаться вниз. Эту  проблему можно частично устранить  путем использования более тяжелого  блока или установки анкерных  плит.

3. Срок службы  каната увеличивается при использовании  канатов с меньшим числом струн.  Чем меньше число струн, тем  меньшая длина каната наматывается  на барабан, и тем меньшая  длина каната подвергается воздействию  перехлестов на барабане. Кроме  того, увеличивается длина каната  для обрезки. Например, для барабана  на 7500 футов (2 286 м) каната: если  канат состоит из 12 струн, в  оснастке используется около  2200 футов (670,56 м) каната, т.е. для  обрезки остается 5300 футов (1615,44 м)  каната. При 10 струнах в оснастке  используется около 1900 футов (579,12 м) каната, т.е. для обрезки остается 5600 футов (1706,88 м) каната. Это увеличит  срок службы каната более чем  на 5%.

4. Всегда производите  обрезку исходя из общей наработки  до и после спуска обсадной  колонны. 

5. Если расчетный  коэффициент при спуске обсадной  колонны составляет около 3,0, следует  обрезать не менее 200 футов  (60,96 м) от оснастки. Следует осмотреть  оставшийся канат и, при необходимости,  обрезать его еще раз. 

6. Если расчетный  коэффициент снижен до 2,0 (минимальная  допустимая величина согласно  стандарту API), следует обрезать  не менее 600 футов (182,88 м) от  оснастки. После осмотра, при необходимости,  следует обрезать канат еще  раз. 

7. При величине  расчетного коэффициента от 2,0 до 3,0, следует обрезать от 200 футов  (60,96 м) до 600 футов (182,88 м). После  осмотра, при необходимости, следует  обрезать канат еще раз.

8. Избегайте  выполнять навеску нового талевого  каната (или ввод нового каната  в систему) непосредственно перед  спуском тяжелых обсадных труб. Новые и неиспользованные канаты  в большей степени подвержены  раздавливанию, чем бывшие в  эксплуатации канаты.

Руководство по обрезке талевого каната

Срок эксплуатации талевых канатов можно значительно  увеличить за счет соблюдения плановой программы обрезки, соответствующей  характеру выполняемых работ. Это  обеспечивает движение каната в системе, что позволяет равномерно распределить износ по всей длине каната, и  снять канат с барабана, когда  достигнут предел срока его эксплуатации. При обрезке каната со стороны  барабана, новый канат вводится в  систему со стороны неподвижного конца каната, что продлевает срок его эксплуатации. При внедрении  программы обрезки тщательно  соблюдайте приведенные ниже указания.

 

10-ЭТАПНОЕ  РУКОВОДСТВО ПО ПРОГРАММЕ ОБРЕЗКИ  ТАЛЕВОГО КАНАТА

1. При первых  нескольких обрезках обматывайте  талевый канат в точке обрезки  клейкой лентой для предотвращения  развивки.

2. При выполнении  обрезки и заправке нового  каната в оснастку необходимо  удалить всю ленту с неподвижного  конца талевого каната. Не допускается  протягивать канат через ослабленный  зажим, поскольку при этом может  произойти перекручивание каната. Зажим следует полностью демонтировать  и осмотреть. В случае износа  или повреждения заменить зажим. 

3. После выполнения  обрезки нерабочие витки должны  наматываться на барабан с  достаточным натяжением, чтобы предотвратить  раздавливание или пережимание нижнего слоя.

4. Следует  учитывать наработку за счет  трения.

5. На плавучих  и полупогружных буровых установках  с кронблочным компенсатором  качки может предусматриваться  меньшее значение наработки с  учетом дополнительных блоков  и дополнительной длины каната  на барабане.

6. Длительное  бурение в промежутке между  спускоподъемными операциями может  привести к необходимости обрезки  с целью предотвращения максимальной  допустимой наработки. 

7. Из-за дополнительной  массы, при каждой операции  на буровой установке наработка  канатов верхнего привода больше.

8. Частая обрезка  коротких кусков каната позволит  смещать точки критического износа, возникающие при интенсивных  ударных нагрузках. 

9. Обрезка  больших кусков каната необходима  в случаях, когда длина отрезаемого  каната недостаточна, чтобы удалить  все части каната, требующие удаления. Это может быть вызвано несоблюдением  заданных требований к наработке,  ошибкой в расчетах или регистрации  наработки. Повреждение каната  в любом месте также может  потребовать обрезки большого  куска.

10.  Для  предотвращения обрезки больших  кусков каната:

a. Определите оптимальную наработку  для вашего талевого каната; опыт  может указывать на то, что  эту величину необходимо изменить. После навески нового каната  важно соблюдать программу обрезки.  Первые несколько обрезок могут  показаться чрезмерными, однако  они необходимы для обеспечения  продвижения каната в системе  с необходимой скоростью. 

b. Наработка должна рассчитываться  и точно регистрироваться после  каждой операции.

c. Осматривайте оборудование, чтобы  устранять условия, сокращающие  срок его эксплуатации. Неисправности  оборудования, такие как разрушение  подшипника блока, могут приводить  к чрезмерному износу и требовать  обрезки больших кусков каната.

 

 

 

Как выявить  и устранить наиболее распространенные проблемы, связанные с канатами на промысле

БОРЬБА С ПОВРЕЖДЕНИЯМИ  СТАЛЬНОГО КАНАТА ЗА СЧЕТ РАЗДАВЛИВАНИЯ  И ТРЕНИЯ

Раздавливание.

При намотке  стального каната с пересечением предыдущего слоя каната, намотанного  на барабан, может происходить его  раздавливание, поскольку контакт  происходит только в одной точке. Это приводит к повышению давления и повреждению путем нарушения  формы сечения каната, его прядей или сердечника — или всех трех. Новые канаты, и канаты которые  не были намотаны на барабан с натяжением, более подвержены раздавливанию.

                                                       

Помимо этого, раздавливание может произойти  в точке начала нового слоя, где  канат прижимается к фланцу барабана.

Трение.

 По мере  намотки каната на барабан,  он трется о предыдущий слой  в точках перехлеста, что подвергает  стороны каната опасности повреждения  трением. Трение чаще всего  возникает, когда наматываемый  канат попадает в одну и  ту же канавку между двумя  канатами предыдущего слоя. Оно  может возникать также в случаях,  когда возникает контакт с  соседним канатом из-за неверного  угла наклона каната.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИЗНОС КАНАТА

Степень повреждения  от трения и раздавливания зависит  от различных факторов, таких как  конструкция каната, предыдущее использование  каната, нагрузка на канат, диаметр  барабана, число слоев и шаг  канавок.

Намотка в  один слой на гладкий барабан с  большей вероятностью приведет к  более интенсивному износу каната и  барабана, чем намотка на барабан  с канавками. Барабаны с канавками  задают положение нижнего слоя каната, снижая некоторые проблемы, возникающие  при намотке.

РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПРОМЫСЛОВ

Если возникает  проблема раздавливания талевых  канатов, одним из возможных решений  является увеличение числа струн  для снижения нагрузки на стальной канат. Это приведет к увеличению длины оснастки и может сократить  срок службы талевого каната. Если раздавливание  происходит постоянно, может помочь изменение конструкции барабана.

УРАВНОВЕШИВАЮЩАЯ НАВИВКА

Такая навивка  сокращает смещение на барабане, что  уменьшает повреждения в каждой точке перехода, по сравнению с  винтовой или параллельной намоткой. Таким образом уменьшается трение в местах схода каната, а также  биение каната. Кроме того, благодаря  расположению точек схода на расстоянии полуоборота друг от друга поддерживается равновесие барабана.

 

НЕДОСТАТОЧНОЕ НАТЯЖЕНИЕ

Недостаточное натяжение первых двух-трех слоев каната также может привести к износу каната за счет «затягивания»  следующих слоев каната. Без достаточного натяжения, витки нижних слоев могут  раздвигаться следующими витками. После  этого канат верхних слоев  оказывается зажат в нижних слоях, что может привести к деформации каната и (или) отдельных проволок.

БИЕНИЕ

Биение или  вибрация каната — это еще одна проблема, с которой можно столкнуться  при высоких скоростях подачи многослойной намотки. Биение возникает  из-за поперечного смещения или «заброса»  каната в точках пересечения.  Когда  в точке пересечения на канате образуется волна, она идет по канату и отражается от блока со скоростью, зависящей от веса и натяжения.

Чтобы свести биение к минимуму, можно установить направляющую каната между барабаном  и шкивами кронблока.

ОбеспечЕНИЕ максимальнОЙ эффективностИ эксплуатации стального каната путем регулярных проверок

Несмотря  на свою долговечность и прочность, стальные канаты постепенно изнашиваются и через какое-то время должны быть заменены. По этой причине необходимы регулярные проверки.

КАК ЧАСТО СЛЕДУЕТ ПРОВОДИТЬ  ПРОВЕРКИ

Все канаты подъемников  следует осматривать не реже одного раза в день в ходе их эксплуатации, согласно рекомендации Американского  нефтяного института (API), норматив RP54. Канаты подъемников должны проходить  тщательную проверку не реже одного раза в месяц с составлением акта проверки. Все стальные канаты, которые соответствуют  нижеприведенным критериям замены, следует немедленно заменять. Когда  есть сомнения – заменяйте. Затраты  незначительны по сравнению с  возможными последствиями разрыва  каната.

КОГДА СЛЕДУЕТ ЗАМЕНЯТЬ ДВИЖУЩИЕСЯ КАНАТЫ ПО ПРИЧИНЕ РАЗРЫВА ПРОВОЛОКИ 

Стальные  канаты, использующиеся в качестве подвижных канатов, помимо тартальных, должны заменяться, когда достигнуты следующие критерии по разрыву проволок:

> Канаты  с шестью и восемью прядями  следует заменять при наличии  шести случайным образом распределенных  разрывов проволоки в пределах  одного витка, или трех разрывов  проволоки в одной пряди в  пределах одного витка. 

> Нескручивающиеся канаты следует заменять при наличии двух случайным образом распределенных разрывов проволоки на отрезке длиной шесть диаметров каната, или четырех случайным образом распределенных разрывов проволоки на отрезке длиной 30 диаметров каната.

Тартальные канаты заменяются при наличии трех разрывов проволоки в пределах одного витка.

КРИТЕРИИ ПРОВЕРКИ КАНАТОВ  ДЛЯ БУРОВЫХ РАБОТ