Дипломный проект - Повышение эффективности оборудования для укрепления стен пускового котлована при бестраншейной прокладки нефтепровода

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 8
1.1 Описание трассы трубопровода 8
1.2 Технология микротоннелирования 11
1.3 Технология производства работ методом «стена в грунте» 15
1.4 Обзор и анализ существующих конструкций с оборудованием 20
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 27
2.1 Выбор основных параметров 27
2.2 Выбор основных параметров фрезерных роторов 27
2.3 Выбор основных параметров и гидромотора вспомогательной лебёдки 33
2.4 Выбор гидроцилиндра наклона стрелы с навесным оборудованием. 38
2.5 Расчет гидравлической системы экскаватора 41
2.5.1 Определение мощности гидропривода и насоса. 43
2.5.2 Выбор насоса 44
2.5.3 Определение внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости 46
2.5.4 Выбор гидроаппаратуры и кондиционеров рабочей жидкости. 47
2.5.5 Расчет потерь давления в гидролиниях 49
2.5.6 Тепловой расчет гидропривода 52
3 ТЕХНИЧЕСКИЙ СЕРВИС 56
3.1 Исходные данные для расчета проведения ТО и Р 57
3.2 Планирование ТО и Р экскаватора на текущий год 57
3.2.1 Расчет числа ТО и Р экскаватора на текущий год 57
3.3 Планирование ТО и Р экскаватора на выбранный месяц 59
3.3.1 Расчет числа месяца по видам ТО и Р для экскаватора на июль 2015 г 59
3.4. Технологическая карта смазки и заправки узлов экскаватора и рабочего оборудования 61
3.5. Расчет трудоёмкости номерных видов ТО и Р для экскаватора 63
3.6 Расчет численности производственных рабочих 65
3.8 Расчет энергетики отделения 66
3.9 Расчет площади зоны ТО 69
4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 73
4.1 Шум 75
4.2 Вибрация 77
4.3 Инструктажи 79
4.4 Выбор каната по разрывному усилию 80
5 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 83
5.1 Выбор базисного варианта 83
5.3 Определение годовых текущих издержек потребителя 88
5.3.1 Амортизационные отчисления на реновацию 89
5.3.2 Затраты на выполнение текущих, неплановых ремонтов и технических обслуживаний 91
5.3.3 Затраты на выполнение капитальных ремонтов 93
5.3.4 Заработная плата машиниста, управляющего техникой 94
5.3.5 Затраты на топливо для двигателя внутреннего сгорания 95
5.3.6 Затраты на смазочные материалы 96
5.3.7 Затраты на гидравлическую жидкость 96
5.3.8 Затраты на перебазировки при перевозке техники на большегрузном прицепе-тяжеловозе 97
Затраты на выполнение ТО и ремонтов 100
Затраты на топливо 100
5.4 Определение экономического эффекта 100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 104

На сегодняшний день в русловой части завершены работы по бурению скважины диаметром 600 мм, сейчас идет процесс ее расширения в несколько этапов. Согласно проекту, диаметр тоннеля необходимо довести до отметки 1600 мм, затем можно будет произвести протаскивание рабочей нитки, диаметр которой с учетом защитного кожуха будет составлять 1220 мм. Параллельно ведутся работы и по прокладке резервной нитки нефтепровода.
В месте строительных работ постоянное русло реки составляет расстояние около километра, а глубина местами доходит до 20 метров. Но в период половодья зеркало воды разливается по всему пойменному участ-ку, ширина которого достигает 27 километров, а уровень воды поднимает-ся на пять с половиной метров. При этом вскрываются и многочисленные пойменные озера, старицы и протоки, сливаясь и затапливая пойму.
Согласно проекту русловая часть перехода производится методом наклонно-направленного бурения, а на обширной территории поймы – методом подземной прокладки. Это позволяет минимизировать негативное воздействие на северную природу как во время проведения строительных работ, так и в процессе эксплуатации нефтепровода. В технических решениях нефтепроводчики применяют самые современные технологии и материалы.
Сложность проекта заключается в том, что от начала строительства объекта и до его завершения у подрядных организаций есть всего лишь несколько зимних месяцев. Все работы, включая и рекультивацию земель, должны быть завершены до наступления паводка.
Реализация этого проекта производится в условиях сложной геологической структуры.
Промерзание грунтов достигает глубины пяти метров. На пойменном участке нефтепровода, где производится разработка траншеи для подземной прокладки, даже мощь современной техники не позволяет все работы проводить только механическим способом. Чтобы уложиться в предельно сжатые сроки, строителям приходится применять методику буровзрыва.
Все работы на одном из самых сложных участков магистрали – в пойме реки Таз ведутся под контролем специалистов служб надзора и полностью соответствуют строгим нормативам технической и экологиче-ской безопасности.
Нефтепровод «Заполярье - Пурпе» обеспечит доступ к освоению крупных месторождений - Сузунское и Русское (ТНК-ВР), Мессояхинское (ТНК-ВР, «Газпром нефть»), Пякяхинское (ЛУКОЙЛ), Тазовское и Запо-лярное
Трубопровод «Заполярье - Пурпе - Самотлор» позволит переориентировать экспорт российской нефти, дисбаланс которого сегодня смещен в сторону запада, в страны Азиатско-Тихоокеанского региона. Строитель-ство трубопровода создаст предпосылки для дальнейшего освоения северных территорий, будет способствовать социальному развитию ЯНАО. Реализация проекта позволит обеспечить до 10 тыс. рабочих мест.

Техническая характеристика буровой установки:
Мощность двигателя, кВт - 300
Тяговое усилие двигателя, кН - 650
Крутящий момент поворотной платформы, кН·м - 360
Частота вращения поворотной платформы, об/мин - 6-30
Частота вращения двигателя, об/мин - 1900
Скорость передвижения, км/ч - 1,5
Максимальная глубина бурения, м - 20
Максимальная ширина бурения, м - 2,5
Масса, кг - 87200

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящем проекте наибольшее внимание уделялось вопросам интенсификации разработки мерзлых и прочных грунтов с применением оборудования для укрепления стен пускового котлована при бестраншейной прокладке нефтепровода
В организационно-техническом разделе рассмотрено описание трас-сы трубопровода, технология микротоннелирования, технология произ-водства работ методом «стена в грунте», технология производства работ методом «стена в грунте», подробно описаны обзор и анализ существую-щих конструкций с оборудованием.
В конструкторском разделе был осуществлен выбор гидродвигателя фрезерных роторов и вспомогательной лебедки и рассчитаны их основных параметры, также выбран гидроцилиндр наклона стрелы и произведен расчет гидросистемы. Исходя из полученных данных, был выбран лопастной гидромотор HVK-A F2-7317 для фрезерных роторов, аксиально-поршневой гидромотор Г15-25Р для вспомогательной лебедки и гидроцилиндр наклона с проушинами с обеих сторон со сферическими подшипниками ГЦС 250х180-2500-06-С-0-0.
Важным моментом является замена установки для разработки скважины с вращающимся буровым инструментом на фрезерные роторы. С использованием данного оборудования увеличивается производительность выполняемых работ, так как площадь сечения фрезерных роторов в 10 раз больше чем буровой головки.
В разделе технический сервис приведены данные по расчёту зоны ТО и Р для модернизируемого экскаватора. Определено количество рабочих, количество постов, требуемое годовое количество сжатого воздуха и электроэнергии, затраты на освещение и обогрев помещения. Было определено и выбрано необходимое оборудование для проведения качественного ТО и Р.
В проекте рассмотрены вопросы безопасной жизнедеятельности и промышленной безопасности, был произведен расчет каната по разрыв-ному усилию. В результате расчета максимальное натяжение каната наматываемого на барабан вспомогательной лебедки составило 19,3 кН, а разрывное усилие составило 96,7 кН. Исходя из данных полученных при рас-чете был выбран канат двойной свивки типа ЛК - Р 6x19 , который будет обеспечивать безопасные условия работы.
В экономической части проекта в результате применения спроектированной установки для бурения скважины в мёрзлом грунте рассчитан экономический эффект в 38375234 рубля за год эксплуатации. На основе проведенного расчета можно сделать вывод, что применение установки для бурения скважин в мёрзлом грунте более рационально и экономически выгодно, чем применение базисной техники.