11: Dầm đỡ
3.2.4. Bảo dưỡng tời bằng hệ thống bôi trơn
Để đảm bảo cho tời làm việc hiệu quả, kéo dài được tuổi thọ thì cần phải được bôi trơn đầy đủ và đúng hướng dẫn.
Đối với tời Y2-55, ngay khi lắp ráp xong và trước khi chạy thử phải bôi trơn tất cả các bộ phận và phải làm kín các gioăng, phớt và nắp đậy. Sau khi chạy thử phải xả hết dầu bôi trơn ra và đổ nhớt mới vào. Trước khi đổ nhớt mới vào phải kiểm tra tình trạng của bể chứa, nếu có nước hoặc nhiễm bẩn thì phải xả sạch ngay, rồi vặn kín nút xả phía dưới rồi lại đổ dầu vào. Loại dầu đổ vào phải đúng chủng loại và đủ lưu lượng.
Mức dầu trong bể phải được kiểm tra thường xuyên, sau 30 ngày thì phải thay dầu bôi trơn mới, trong trường hợp để dầu bị bẩn thì phải thay ngay và mỗi lần thay phải làm sạch phần hút của thiết bị lọc.
+ Mỗi ngày:
- Kiểm tra mực dầu trong bể.
- Bôi trơn các ổ bi ở các trục ra, trục vào của tời phụ. - Bôi trơn ổ bi trục tang tời bằng bơm tay.
+ Hàng tuần:
- Bơm mỡ cho các bản lề phanh, vòng bi tang tời, bánh lăn dẫn cáp, côn nhanh chậm, tay gạt phanh.
+ Hàng tháng:
- Các van khí: tháo rời và làm sạch toàn bộ.
- Xilanh khí: bôi trơn 6 tháng một lần hoặc đánh bóng hai lần bằng sự bôi trơn có gốc là than chì và vôi.
Mỡ bôi trơn:
Mỡ bôi trơn được phân loại theo chất làm cô đặc để biến đổi nhớt thành mỡ. Chất đông đặc thường sử dụng là xà phòng cứng (mỡ gốc natri và mỡ gốc canxi).
+ Mỡ bôi trơn gốc natri thường sử dụng cho ổ bi chống ma sát khi nhiệt độ vượt quá 200°F. Những mỡ gốc natri khả năng chống nước thấp nên trong thực tế thường sử dụng mỡ gốc canxi cho các loại hãm tời thuỷ lực thường xuyên tiếp xúc với nước.
+ Người ta cũng sản xuất một số loại chất bôi trơn đa mục đích kết hợp giữa mỡ chịu nhiệt gốc natri và mỡ chịu nước gốc canxi.
+ Ngoài ra còn có loại mỡ gốc liti, loại này dùng phụ gia tổng hợp hoặc đồng chất. Các mỡ này đắt tiền hơn nhưng lại sử dụng được nhiều mục đích khác nhau.
Dầu bôi trơn.
Tời khoan Y2-55 được thiết kế bôi trơn bằng các loại dầu rất thông dụng trên thị trường.
+ Dầu SAE 5w - 50: dùng cho môtơ, trục khuỷu.
+ Dầu SAE 75 - 250: dùng cho hộp số và các bộ phận khác.
Các loại dầu không co phụ gia, nếu cho phụ gia vào thì loại dùng cho môtơ và hộp số rất khác nhau. Kí hiệu SAE có thể thay đổi tuỳ theo từng công ty, phụ thuộc vào từng loại dầu họ sản xuất để dùng cho tuabin, hộp số,…, độ nhớt của thiết bị này thường kí hiệu là SUS.
+ Bôi trơn xích:
Để kiểm tra sự bôi trơn của dây xích, khi tời đang hoạt động ta mở ở phía sau của tời, xem dầu có được phun đầy đủ vào tất cả các sợi xích, bánh răng của hộp số không.
Dầu bôi trơn cho xích có nguồn gốc khoáng vật thì tốt, song gây rò rỉ và ôxi hoá vì vậy phải thêm phụ gia. Việc chọn độ nhớt thích hợp phụ thuộc trước hết vào nhiệt độ môi trường mà nhớt làm việc. Thời tiết lạnh cần dùng loại dầu nhẹ, nhiệt độ từ 80°F÷100°F (27°÷38°C) nên dùng loại dầu SAE 30 và SAE 40. Dưới 0°F nhớt phải có điểm chảy thấp hơn 5° so với nhiệt độ thấp nhất ở hiện trường. + Bôi trơn cho bộ hãm tời:
Các bộ hãm điện gắn trên trục tời được bôi trơn thông qua hai vú mỡ cùng loại mỡ. Nó sẽ bôi trơn các vòng bi ở phía trên trục quay. Sau mỗi ca làm việc cần bôi trơn cho bộ hãm điện.
Khi bộ hãm thuỷ lực được gắn với tời thì nên dùng loại mỡ gốc canxi để bôi trơn vì chịu được nước. Các vú mỡ trên phanh thuỷ lực yêu cầu phải có một súng bơm mỡ đặc biệt gắn cùng bộ hãm.
+ Bôi trơn đặc biệt:
Có những trường hợp bôi trơn đặc biệt, có những loại mỡ tốt có đặc tính bôi trơn tốt ở nhiệt độ thấp dùng trong trường hợp thời tiết quá lạnh.
Gỉ sét và xói mòn các vòng bi, dây xích, bánh răng,…có vẻ bình thường nhưng lại trở nên nghiêm trọng khi ở nơi có khí hậu ẩm thấp, do vậy cần có loại mỡ bôi trơn đặc biệt. Để bảo vệ dây xích, bánh răng thì nên dùng loại mỡ tổng hợp theo thiết kế của nhà sản xuất.
3.3. Quy trình lắp ráp tời khoan.
3.3.1. Các bước tiến hành trong quy trình lắp ráp:
Quy trình lắp ráp đuợc thực hiên theo các bước sau:
- Đọc kỹ sơ đồ lắp ráp và tuân thủ theo từng bước trong quy trình công nghệ.
- Trươc khi lắp ráp các chi tiết cần phải được lau sạch bằng rẻ khô.
- Phần bề mặt tiết xúc giữa các chi tiết phải được làm sạch bụi bẩn và gia công lại các phần bị trầy xước, cong vênh trước khi lắp.
Trong khi làm việc tời phụ thuôc rất nhiều vào chất lượng lắp ráp. Do đó yêu cầu các công nhân lắp đặt phải được hướng đẫn và kiểm tra kỹ lưỡng của các kỹ sư kỹ thuật trươc khi vận hành.
Trong khi lắp đặt phải tuân thủ quy phạm an toàn trong khai thác dầu khí.
3.3.2. Lắp ráp.
Lắp ráp tời là quá trình kết nối các chi tiết như đầu mèo, phanh, bảng điều khiển... với nhau.
Ta lăp chân tời khoan với giá đỡ cố định, giá lắp phanh thủy lực với giá lắp tời bằng bulông sau đó lắp chúng với phanh.
Cố định giá đỡ, các con lăn dẫn đường ống cuộn giảm tải.
Lắp xích và chỉnh độ căng của xích. Xích không được kẹt và chạm vào các chi tiết khác khi làm việc
Lắp cụm điều kiển của kíp trưởng, lắp và hoàn thiện hệ thống phanh và các thiết bị phụ trợ đến cụm phanh này.
Lắp cáp cho hệ thông tời phụ.
Sau khi lắp đặt và cố định lại tời khoan với sàn tháp khoan, kiểm tra và hiệu chỉnh tâm các trục, cân lại tâm nếu cầm thiết. Trong trường hợp đó phải cần có các tấm căn đặt ở tời khoan hoặc từng cụm chi tiết.
Kiểm tra lại lần cuối chuẩn bị đưa và chạy thử.
3.3.3. Chuẩn bị đưa tời vào làm việc.
Trươc khi đưa tời vào chạy thử ta phải bôi trơn hệ thống bằng dầu và mỡ cho các ổ bi và hộp số, tời phụ và tụ chứa nhớt bình bôi trơn xích, roto...
Chạy khởi động thử, sau đó chạy rà tời không tải. Trong khi đó cần kiểm tra
- Sự đóng ngắt của cần hơi.
- Sự đóng ngắt của cụm chi tiết vận hành
- Tình trạng kỹ thuật của dải phanh tay, trong chế độ tay và chế độ tự động. - Kiểm tra khi đóng tải côn tời và bộ điều khiển mũi khoan.
- Kiểm tra nhiệt độ của tất cả các vòng bi phải < 700C.
- Hộp số tời phải êm không có tiếng ồn mạnh, có biện pháp khắc phục nhanh những khuyết tật phát hiện
- Trước khi tháo các chi tiết để sửa chữa cần phải kiểm tra sơ bộ để lắm được nguyên nhân gây hỏng hóc và tình trạng hư hỏng của vật liệu. Từ đó khái quát được khối lượng, công việc, vật tư, chi tiết cần sửa chữa cũng như dụng cụ chi tiết cần thiết cho tháo lắp trong quá trình sửa chữa.
- Các chi tiết bị rỉ sét cần phải gõ cho bong hết lớp rỉ bê ngoài như tang tời và đĩa tang... sau đó thổi sạch bằng khí nén và các chi tiết có đất hay các chất bám dính cần phải dùng dao để cạo sạch hay dùng bàn chải thép trà sạch. sau đó rủa bằng dầu, thổi khô bằng khí nén. Các chi tiết nhỏ và vừa có nhiều dầu mỡ phải lau sơ bộ cho bớt dầu rồi sau đó cho vào máy rửa với dung dịch sô đa 5% đun nóng tới 800C và bơm rửa vài lần. Sau đó thổi thổi khí làm khô, các chi tiế đạt lên giá, sắp xếp theo trình tự từng bộ phận từng cụm để chuẩn bị đo kiểm tra và đánh giá khuyết tật.
3.4 Các dạng hỏng hóc thường gặp . 3.4.1 Nguyên nhân hỏng hóc:
- Do điều kiện làm việc của tời: tải trọng, tốc độ trượt, nhiệt độ của mối ghép tăng cao một cách đột ngột. Những yếu tố này xuất hiện là do chế độ vận hành tời không đúng, do điều chỉnh các thông số làm việc của tời không hợp lý, do việc bôi trơn không đảm bảo, làm cho các chi tiết của tời bị biến dạng, bị mỏi dẫn tới hỏng đột ngột như: nứt, gãy, cong, kẹt,…
- Do ảnh hưởng của môi trường ( độ ẩm, bụi, chất ăn mòn…), do thiết kế không đảm bảo( vật liệu không đủ bền, kết cấu không hợp lý…), do chế tạo( độ chính xác, phương pháp gia công…), do phương pháp lắp ráp, điều chỉnh…
- Do ma sát xuất hiện giữa các bề mặt có sự chuyển động tương đối với nhau làm cho bề mặt giữa các chi tiết tiếp xúc với nhau bị mài mòn, dẫn đến giảm kích thước hình học các chi tiết của tời và thay đổi khe hở lắp ghép ban đầu, làm giảm độ kín khít, gây ra hiện tượng va đập và tải trọng động, xuất hiện tiếng ồn, làm giảm hiệu suất làm việc của tời.Sự mòn do ma sát như: sự chuyển
động của bộ hãm tời, của côn hơi, tang côn và ổ bi, trục bị uốn, xoắn, mòn đường kính, biến dạng…
3.4.2. Một số dạng hỏng thường gặp. 3.4.2.1. Tang tời:
Trong quá trình làm việc tang tời chịu lực nén của dây cáp quấn quanh nó (khi có tải), chịu xoắn do mô men bởi lực căng của dây cáp và lực nén tời do cáp đè lên. Vì vậy tang tời hay bị nứt, rỗ và mài mòn.
3.4.2.2. Bộ hãm tời:
Bộ hãm tời làm việc trên nguyên tắc sự ma sát giữa hai bề mặt. Khi lực ma sát sinh ra sẽ xuất hiện mô men ma sát, tức là mô men hãm. Lúc này động năng sẽ được chuyển thành nhiệt năng và được dừng lại sau một thời gian. Trong quá trình hãm, khi ta ấn một lực lên tay đòn thì sẽ sinh ra một áp suất trên tang phanh. Sự biến thiên áp suất này sinh ra một nhiệt lượng làm giảm ma sát và tăng cường độ mài mòn giữa hai bề mặt.
3.4.2.3. Côn hơi:
Do áp suất làm việc cao và thời gian lâu dài và liên tục nên má côn chóng bị mòn, buồng khí nén bị rò rỉ làm cho mô men ma sát giảm đi nên côn làm việc kém, ảnh tới quá trình vận hành cho tời.
3.4.2.4. Cụm bánh xích:
Truyền động bánh xích là truyền chuyển động cho tời và một số bộ phận khác. Do lực kéo thả không đều của bộ khoan cụ gây ra biến đổi lực trong bánh răng và các răng, vì vậy gây ra sứt mẻ các răng xích ở các vị trí bất kỳ.
3.4.2.5. Bánh răng:
Bánh răng do chịu lực pháp tuyến và tiếp tuyến ở chân răng nên răng bị hỏng do mỏi, ứng suất làm gãy răng, bị tróc răng, còn lực ma sát thì làm răng bị mòn hoặc dính.
Răng thường mòn ở đỉnh và chân răng, chân răng thường mòn nhanh hơn đỉnh răng vì tốc độ trượt ở chân răng lớn hơn. Nguyên nhân là do vận hành không đúng, bôi trơn không đảm bảo,…
Ngoài ra tời khoan còn có các dạng hỏng như: gối đỡ, ổ bi, xích bị mòn…
3.4.2.6. Biện pháp hạn chế, phòng ngừa các dạng hỏng của tời khoan
Để hạn chế, phòng ngừa các sự cố hỏng hóc của tời khoan ta phải: - Tuân thủ đúng quy trình, quy phạm.
- Thực hiện tốt quy trình chăm sóc, bảo dưỡng tời khoan
* Đối với tang tời: để giảm bớt sự mài mòn và rỗ, nứt trong thực tế ta phải chống được mô men xoắn sinh ra trên tang tời. Để làm được điều đó ta phải dùng động cơ có mô men xoắn lớn.
* Đối với côn hơi: ta phải giảm mô men do bộ cần gây nên tức là mô men này phải nhỏ hơn mô men bó côn với tang côn. Ngoài ra còn phải thường xuyên kiểm tra áp suất làm việc của côn. Áp suất làm việc của côn phải ≤ 8 at.
* Đối với bộ hãm tời: để giảm nhiệt độ do ma sát sinh ra, đối với tang phải
có hệ thống làm mát (lắp tản nhiệt ở phía sau tang). Việc giảm nhiệt độ của bộ hãm là cần thiết vì khi nhiệt độ tăng thì hệ số ma sát giảm đi, làm giảm hiệu suất làm việc của tang tời. Người ta thường lắp thêm các hệ thống phụ trợ như bộ hãm thủy lực, bộ hãm điện để giảm bớt sự làm việc của phanh cơ học.
* Đối với các ổ bi, dây xích tải truyền động, bánh răng: để chống lại ma
sát, giảm bớt sự mài mòn ta phải bôi trơn thường xuyên và đúng quy định như nhà sản xuất đã đề ra.
CHƯƠNG VI
TÍNH TOÁN CHI PHÍ CÔNG SUẤT CHO TỜI. 4.1. Sử dụng hợp lý công suất nâng của tời khoan.
4.1.1. Các thông số tính toán cho giếng khoan G40.
- Tốc độ từ trục đẫn vào tời: n0 = 1045 (v/p)
- Công suất trục tời: N = 1470 (kW)
- Chiều sâu giếng: l = 5040 (m)
- Trọng lượng riêng của dung dịch: g = 1,5 (G/cm3)
- Đường kính chòong: d = 215 (mm)
- Tốc độ vào hộp số của tời: n0 = 1045 (v/p)
- Góc nghiêng trung bình của giếng: θo= 180
- Đường kính tang tời: dc = 800 (mm)
- Tải trọng móc: Qmoc = 300 (tấn)
- Trọng lượng riêng dung dịch khoan: gd =1,5 (G/cm3) - Trọng lượng riêng của thép vật liệu làm cần: gt =7,5 (G/cm3)
4.1.2. Xác định các tốc độ quay (n) của tời:
Tốc độ trục truyền:
ntt = n0 . . = 1045 . . = 473 (v/p)
Tốc độ của trục trung gian:
n1tg = ntt . = 473 . = 172 (v/p) n2tg = ntt . = 473 . = 187 (v/p) n3tg = ntt . = 473 . = 454 (v/p) n4tg = ntt . = 473 . = 821 (v/p) Tốc độ của trục nâng: n1tn = n1tg . = 172 . = 119 (v/p) n2tn = n2tg . = 187 . = 129 (v/p) n3tn = n3tg . = 454 . = 314 (v/p) n4tn = n4tg . = 821 . = 568 (v/p)
4.1.3. Xác định đường kính tang tời theo các lớp cáp trên tang tời.
- Đường kính tang tời ở lớp cuộn thứ nhất: Dt1 = Dt + dc
Trong đó:
Dt: Đường kính tang tời ,(mm); dc: Đường kính cáp, (mm); - Đường kính tang tời ở lớp cuộn thứ hai:
Dt2 = Dt + 2dc
- Đường kính tang tời ở lớp cuộn thứ ba: Dt3 = Dt + 4dc
- Đường kính tang tời ở lớp cuộn thứ tư: Dt4 = Dt + 6dc
Từ thông số cơ bản của tời : Dt = 800 (mm), dc = 32 (mm), nên ta có: Dt1 = Dt + dc = 800 + 32 =832 (mm)
Dt2 = Dt + 2dc = 800 + 2.32 = 864 (mm) Dt3 = Dt1 + 4dc= 800 + 4.32 = 928 (mm) Dt4 = Dt1 + 6dc= 800 + 6.32 = 992 (mm)
4.1.4. Tính toán hệ ròng rọc.
4.1.4.1. Xác định tốc độ móc nâng:
Tốc độ của móc nâng được tính theo công thức: Vmoc =
Trong đó:
Dp: Đường kính tính toán của tang tời (ở lớp cáp cuối cùng) Vmoc: Tốc độ móc, (m/s);
nitn: Số vòng quay của trục nâng ở tốc độ i (i = 1÷ 4);
m: Số nhánh cáp làm việc. Giả sử hệ hệ ròng rọc 4x5 nên: m=8; Tốc độ của móc nâng ở các cấp độ vân tốc:
V1moc = = 3,14.0,992.119 0,77( / ) 60.8 = m s V2moc = = 3,14.0,992.129 0,84( / ) 60.8 = m s V3moc = = 3,14.0,992.314 2,04( / ) 60.8 = m s V4moc = = 3,14.0,992.568 3,68( / ) 60.8 = m s
4.1.4.2. Hiệu suất hệ thống nâng thả:
ξ = Trong đó:
β=1,03: Chỉ tiêu ngược của hiệu suất; z=4: Là số ròng rọc động. Thay số ta có: ξ=0,88. 4.1.4.3. Tải trọng móc ở các cấp độ: Ta có công thức: Qm= Trong đó:
Qm : Là tải trọng định mức của móc nâng. N : Là công suất của tang tời.
ξ : Là hiệu suất nâng thả. Vm : Là vận tốc móc. Vậy ta có: Q1m = 1470.0,88 1680 0,77 = (tấn) Q2m = 1470.0,88 1540 0,84 = (tấn) Q3m = 1470.0,88 634