Дипломний проект - Технологічний комплекс для проведення цементувальних робіт АНЦ-320 з розробкою і дослідженням зносостійкого приводу робочих елементів

ЗМІСТ
ВСТУП
1 ІНФОРМАЦІЙНИЙ ОГЛЯД
1.1 Історичний розвиток процесу цементування свердловини
1.2 Призначення та особливості проведення цементування свердловин
1.3 Основи комплектації і технології компонування для проведення цементувальних робіт
1.4 Основне технологічне обладнання для проведення цементування свердловини
1.4.1 Комплектність обладнання
1.4.2 Кінематична схема цементувального агрегата
1.5 Типи з’єднань основних елементів кінематичних схем
1.5.1 Шпонкові з’єднання
1.5.2 Шліцьові з’єднання
1.6 Висновок до розділу
2 ВИБІР ТЕХНОЛОГІЧННОГО ОБЛАДНАННЯ 2.1 Розрахунок та вибір технологічного обладнання
2.2 Опис підібраного обладнання
2.3 Висновок до розділу
3 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ
4 ДОСЛІДНО-КОНСТРУКТОРСЬКА РОБОТА
4.1 Обгрунтування необхідності проведення дослідно-конструкторської роботи
4.2 Опис існуючих конструкцій з’єднувальних елементів, які застосовуються для передачі обертового моменту
4.3 Особливості розрахунків шпонкових та шліцевих з'єднань
4.4 Теоретичні основи визначення досліджувальних параметрів роботи проміжного вала цементувального агрегата АНЦ-320
4.5 Експериментальне дослідження
4.5.1 Обгрунтування конструкції досліджувального стенда
4.5.2 Проведення експерименту
4.5.3 Результати отримані за допомогою стенда
4.6 Порівняльний аналіз теоретичних і практичних розрахунків
4.7 Документація на патент
4.7.1 Опис винаходу
4.7.2 Формула винаходу патента
4.7.3 Реферат патента
5 ОПИС ТЕХНІЧНОЇ ПРОПОЗИЦІЇ
5.1 Конструкція приводу робочих елементів агрегату АНЦ-320 базового виконання
5.2 Запропонована конструкція приводу робочих елементів
5.3 Висновок до розділу
6 РОЗРАХУНОК ПРАЦЕЗДАТНОСТІ
6.1 Перевірка працездатності розроблених шліцьових з’єднань
6.1.1 Перевірка модернізованого хвостовика проміжного вала на зріз та зминання
6.1.2 Перевірка модернізованого веденого вала коробки відбору потужності на зріз та зминання
6.2 Перевірка міцності вала на згин та кручення
6.3 Перевірка вала на витривалість
6.4 Висновок до розділу
7 ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ОБЛАДНАННЯ
7.1 План-графік планово-попереджувальних ремонтів
7.2 Типовий процес ремонту
7.3 Умови експлуатації та аналіз діючих навантажень
7.4 Карта змащування обладнання
7.5 Типові види і причини спрацювання і відмов елементів обладнання
7.6 Зміст технічного обслуговування обладнання. Перелік та послідовність робіт при технічному обслуговуванні і поточному ремонті
7.7 Технологія відновлення спрацьованих деталей
7.8 Поверхневе зміцнення
7.9 Розрахунок припусків на обробку вала
7.10 Розрахунок режимів різання
7.11 Висновок до розділу
8 ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНІЧНІ ЗАХОДИ З МОНТАЖУ ОБЛАДНАННЯ
8.1 Монтаж обладнання
8.2 Структурне планування
8.3 Календарне планування
8.4 Оптимізація мережевих моделей
8.5 Оперативне управління
9 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКИ В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ
9.1.1 Шкідливі та небезпечні фактори, що виникають в процесі експлуатації АНЦ-320
9.1.2 Дотримання вимог нормативно правових актів з охорони праці в процесі проектування
9.1.3 Інженерні рішення і пропозиції по забезпеченню безпеки технологічного обладнання передбачені в процесі
9.1.4 Розрахунок октавного рівня звукового тивку
9.2.1 Технологічне обґрунтування можливості застосування АНЦ-320 під час виникнення надзвичайної ситуації
9.2.2 Розрахунок осередку ураження при вибуху
10 ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГОСЕРЕДОВИЩА
11 ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ
ВИСНОВКИ
ЛІТЕРАТУРА
ДОДАТКИ

Креслення проекту:
1. Проміжний вал з муфтою. Модернізований (СК)
2. Коробка відбіру потужності. Аналог. (СК)
3. Коробка відбору потужності. Модернізована (СК)
4. Вал проміжний з муфтою. Аналог. (СК)
5. Агрегат насосний цементувальний АНЦ-320 (СК)
6. Стенд для визначення механічних характеристик шліців. Схема випробування.
7. Маніфольд агрегату насосного цементувального АНЦ-320. Вид загальний.
8. Технологічний процес виготовлення вала
9. Вал проміжний. Модернізований.
10. Вал ведений. Аналог.
11. Вал проміжний. Аналог.
12. Вал ведений. Модернізований.
13. Деталювання: Зубчасте колесо, Напівмуфта, Кришка, Кришка підшипника задня, Кришка підшипника передня

В результаті проведення розрахунку цементування свердловини №6 Великомостівського газового родовища, було визначено, що необхідно використовувати цементувальний агрегат АНЦ-320.Для проведення якісного процесу необхідно використовувати 6 агрегата.
Агрегат АНЦ-320 (цементувальних агрегат) призначений для нагнітання робочих рідин при цементуванні свердловин в процесі буріння і капітального ремонту, а також при проведенні інших промивально-продавлювальних робіт на нафтових і газових свердловин. Також АНЦ-320 використовують при міжпластовому гідравлічному розриві, гідро-піскоструминної перфорації, при обпресування свердловин і промиванні піщаних пробок <8>. Установка цементувального агрегату монтується на шасі Урал-4320, Камаз і КраЗ. Склад установки: монтажна база; насос високого тиску; маніфольд; водоподаючим блок. Насос високого тиску НЦ-320-горизонтальний, двопоршневий, двостороннього дії який з вбудованим черв'ячним редуктором підвищеної навантажувальної здатності. Розроблено на базі насоса 9Т, основні деталі насосів взаємозамінні.

Технічні характеристики цементувального агрегата АНЦ-320:

ВИСНОВКИ
В даній магістерській роботі проведений аналіз роботи обладнання для цементування свердловини, охарактеризований насосний цементувальний агрегат АНЦ-320, який використовується для проведення цементувальних робіт. Проведено вибір і розрахунок обладнання.
На розробку було прийнято зносостійкий привід робочих елементів агрегата, а саме коробку відбору потужності і проміжний вал з муфтою, в якості модернізації запропоновано замінити шпонкове з’єднання на валах на шліцьове з евольвентним профілем. Для більш якісного результату було підібрано нову марку сталі 12Х2Н4А, найбільшого допустимого напруження на зріз та зминання, для виготовлення вала і з’єднання на ньому. Евольвентна форма шліців є найкращою формою зі сторони дії різних діючих сил. Так як при евольвентній формі шліца концентрація напружень розподілена по всій формі, а не в одній точці як у інших випадках, то швидкість зносу зменшується і тим самим збільшується довговічність. А запропонована сталь 12Х2Н4А, за рахунок допустимої межі міцності, збільшить міжремонтний період роботи з’єднувальних елементів агрегата.
Дані зміни будуть забезпечувати підвищення надійності, довговічності і зносостійкості вузлів цементувального агрегата, що дасть можливість працювати з великими навантаженнями і забезпечить кращу роботу під час виконування цементувальних робіт.
У магістерській роботі було описано ремонтні заходи для базового та удосконаленого устаткування, розглянуто можливі несправності насосного цементувального агрегатта АНЦ-320 та заходи щодо їх усунення.
Наведений комплекс організаційно-технічних заходів щодо проведення модернізації агрегату. Також описано вплив процесу цементування свердловини на людину та навколишнє середовище, способи по зменшенню негативних наслідків та можливості використання АНЦ-320 при виникненні надзвичайної ситуації.
В економічній частині розрахований економічний ефект від впровадження нового обладнання і доведено, що реалізація даного проекту є доцільною та економічно вигідною.