Цементировочный агрегат ца 320 руководство по эксплуатации

Лекция
№2.

Спецагрегаты
крепления скважин, применяемые при
бурении и капитальном
ремонте.

Лекция-4
часа

Практические
занятия 2 часа

План лекций:

1. Назначение
   спецагрегатов и область применения.

2. Устройство и
   принцип действия спецагрегатов его
   узлов и механизмов и размещения ЦА на
   устье скважины производстве работ.

3. Технические
   характеристики цементировочной техники
   (ЦА 320М

УНБ-160х63; ДМ-4;
СМ20).

1. Техника
   безопасности при проведении цементировачных
   работ с агрегатами ЦА-320М, СМ-4, СМ20.

1. Назначения
   спецагрегатов и область применения.
   

Цементировочные
насосные агрегаты предназначены для
нагнетания цементного раствора и
продавочной жидкости при цементировании
скважин.

Основные задачи
цементирования скважин следующие:

1. обеспечить
   длительную изоляцию продуктивных
   объектов от верхних и нижних вод;

2. исключить
   возможность перетока флюида из одного
   горизонта в другой через затрубное
   пространство;

3. доукрепить
   неустойчивые породы путем плотного
   сцепления цементного камня со стенками
   скважины и обхадной колонной;

4. предохранить
   обсадную колонну от смятия внешним
   давлением и коррозии;

5. предотвратить
   выброс газа, находящегося под большим
   давлением в породах, залегающих в
   зацементированной зоны скважины;

6. изолировать
   пройденные при бурении маломощные
   продуктивные горизонты.

Помимо своего
основного назначения насосные агрегаты
используются для промывки и продавки
песчаных пробок, опрессовки труб,
обсадных колонн, гидроразрыва пластов
и др. работ.

Как правило,
транспортная база цементировочных
насосных агрегатов – большегрузные
автомашины повышенной проходимости:
Урал-4320-1912-30, КАМАЗ-43118, КрАЗ-65101 и др.
Имеет место и монтаж специального
насосного оборудования на санях.

Независимо от типа
транспортной базы агрегаты для
цементирования скважин снабжены
следующим оборудованием:

— цементировочным
насосом высокого давления с приводом
от транспортного двигателя через коробку
отбора мощности или специальным
двигателем (дезель-мотор типа В2) с
коробкой перемены передач (КПП),
установленным на транспортной платформе
агрегаты на максимальное рабочее
давление 63 – 70 МПа);

— водоподающим
насосом с индивидуальным приводом от
корбюраторного двигателя (ГАЗ-51) для
подачи воды при затворении в смесительном
устройстве;

— манифольдом с
запорной арматурой, расположенной на
агрегате;

— разборным
манифольдом для монтажа с оборудованием;

— мерными баками
для цементного раствора и продавочной
жидкост.

1. Устройство и принцып действия са его узлов и механизмов и размещение ца на устье скважины при проведении работ.

1. Цементировачный агрегат ца-320м

Шасси-автомобиль
КРАЗ

Мощность
двигател-238л.с.

Тип насоса
-9т-поршневой, двойного действия для
подачи цементного раствора

Количество
поршней-2шт.

Диаметр поршней-100,
110, 127мм.

	2-я передача
100мм	110мм	127мм
Для Q max	3л/сек	4,1л/сек	5,1л/сек
Для P max	320атм.	230атм.	185атм.

Водоподающий ЦН

Диафрагма

Схема расположения
агрегата на площадке скважины.

Для сглаживания
(уменьшения)

нагрузок на
трубопровод используют

свойство-сжатие
воздуха

Для закачки жидкости
в скважину используются трубы высокого
давлении диаметр 60,3мм.

Насос имеет 4 клапан
по 2 на каждом цилиндре ЦН также имеет
1 клапан для удаления жидкости после
окончания работы.

ЦА-320М работает в
паре с цементносмесителем, который
служит также для перевозки цемента,
песка, глины на место работы (скважину).

1. Агрегат 2см-20 на базе шасси краз.

Ёмкость бункера-20т,
количества шнеков-2.

Перевозят только
10т., т.к. большее не выдерживают шасси;
по прибытию на скважину компоненты
смеси догружаются до 20т из цементовозов,2СМ-20
устанавливают на подпорки (винтовые
домкраты)

около скважины.

Чем быстрее
вращаются шнеки, тем быстрее подаётся
смесь в смесительное устройство.
Предохранительное устройство на 2СМ-20:
шпонка на валу шнека при повышении
нагрузок срезается, тем самым
останавливается работа шнека.

1. Агрегат см-4 на базе шасси зил-131.

Ёмкость бункера
4т., количество шнеков-1.

Для небольших
объёмов закачки (капремонт, бурение
артезианских скважин т т.д.) используется
агрегат СМ4.

Техника безопасности
при работе на 2СМ-20, СМ-4

1. При загрузке
   сухого цемента в агрегат персонал
   должен быть в респираторах и очках.

2. Сухой цемент
   должен быть загружен максимум за сутки
   до работы из-за слёживания.

1. Агрегат унцм-4 для изоляционных работ.

Схема работы
насоса.

-центробежный
насос работает на х-х через себя, чтобы
жидкость, которая циркулирует в нем
нагревалась и не замерзала в зимнее
время.

Кроме рассмотренных
типов ЦА в настоящие время нашли большее
распространение следующие типы на
пневмоходу, агрегаты УНБ-320,

СИН-31, Унб-1-160х63.

Далее дадим
технические характеристик различных
типов СА для крепления стенок скважин
цементным раствором.

3. Технические характеристики цементеровачной техники ( ца-320м,

УНБ-160-63, СИН31,
СМ4, СМ-20).

Цементировочный
агрегат ЦА — 320М (техническая характеристика).

Транспортная
база……………………… КАМАЗ-43118 или
КрАЗ-65101

Цементировочный
насос

Тип………………………………………………………………………….9Т

Конструктивная
особенность………………………………………горизонтальный

двухцилиндровый
двухстороннего действия

максимальная
подача при давлении

4МПа,
дмЗ/с………………………………………………………………………………………23

Гидравлическая
мощность,
кВт………………………………………………………….93

Водоподающий
насос

Тип…………………………………………………………………………..1В

Конструктивная
особенность………………вертикальный
трехплунжерный

одностороннего
действия

Подача,
дмЗ/с…………………………………………………………………………………….13

Давление нагнетания,
МПа………………………………………………………………..1,5

Приводной
двигатель

Тип…………………………………………………………………………..1В

Мощность,
кВт…………………………………………………………………………………..52

Емкости и манифольд

Вместимость бака,
мЗ

Мерного…………………………………………………………………………………………….6,4

Цементного………………………………………………………………………………………0,25

Диаметр трубопроводов
насосов 9Т и 1В, мм
Приемных…………………………………………………………………………………………100

Нагнетательных
………………………………………………………………………………..50

Габариты агрегата,
мм

Длина………………………………………10425

Ширина…………………………………….2500

Высота………………………………………3235

Масса агрегата,
кг…………………….16000

Подача
агрегата ЦА-320М на различных
передачах КПП при коэффициенте
=0.95
приведена в табл.1

На рис2. приведен
общий вид цементировочного агрегата
ЦА-320М.

Рис2. Цементеровачный агрегат ЦА-320М:

1-шасси автомобиля, 2-коробка отбора
мощности, 3-насос 1В, 4-двигатель ГАЗ-51А,

5-двухцилиндровочный насос 9Т, 6-манифольд
агрегата, 7-защитный клапан насоса,

8-мерный бак, 9-донные клапаны, 10-гибкий
металлический шланг, 11-платформа
агрегата, 12- цементомешалка, 13-коленчатый
вал, 14- колена, 15-фары и
электрооборудование, 16-выходная труба.

Преимущества
• Установка является единственной, серийно выпускаемой в своем классе. • Насос оснащается плунжерами трех типов размеров и комплектуется уплотнениями, предназначенными для работы с различными жидкостями. • Используется гидромеханическая пятиступенчатая коробка передач. • Управление и контроль состояния основных систем установки, а также регулировка давления и расхода нагнетаемой жидкости осуществляется дистанционно из кабины водителя.
Технические характеристики
Монтажная база (шасси)	трехосное КрАЗ-65053и (65101), БАЗ-69095″ четырехосные: «Урал-532362»
Полезная гидравлическая мощность, кВт (л.с.)	420(571)
Трехплунжерный насос высокого давления	СИН31
Диаметр плунжеров, мм	80, 100, 125
Давление максимальное, МПа при диаметре плунжеров:
80 мм	100
100 мм	70
125 мм	45
Наибольшая идеальная подача, л/с (м3/час) при диаметре плунжеров и давлении:
80 мм 37 Мпа	11,3 (40,7)
100 мм 23 Мпа	17,7(63,7)
125 мм 15 Мпа	27,5 (99)
Двигатель привода насоса	Дизель, В2-800ТК-С4
Диаметр проходного сечения манифольда, мм
приемного	100
нагнетательного	50
вспомогательного	50
Дополнительные возможности и комплектация
• Оснащение мерной емкостью объемом 3 м3 или 5 м3 и пультом дистанционного управления. • Электронный регистратор выходных параметров. • Система обогрева и продувки гидравлической части насоса. • Возможность переоборудования для выполнения дополнительных операций.

Цементно-смесительная
машина- СМ-4, СМ-20. (аналогично)

Назначение.

Предназначена для
транспортирования сухого цемента и
механизированного приготовления
цементного раствора.

Устройство.

Все оборудование
смонтировано на шасси автомобиля ЗИЛ-
131А

Высокой проходимости
и включает следующие устройства:
смеситель 8,

механизм управления
оборотами дозирующего шнека 6, бункер
4, муфту

редуктора 2,

карданный вал 3,
коробку отбора мощности 1, приемную
воронку 7 и напорную трубу 9.

Техническая
характеристика

Масса перевозимого
цемента,
т………………………………………………………………4

Максимальная
скорость передвижения, км/ч……………………………….80

Производительность
машины по раствору м³/мин…………………….
…..0,4- 0,6

Плотность
приготовляемого раствора,
г/см³…………………………………..1,7-
2,0

Тип
смесителя………………………………………………….вакуумно-гидравлический

Давление жидкости
перед смесительным устройством,

МПа……………………………………………………………………………………………….0,6-0,1

Габаритные размеры
мм:

Длина………………………………………………………………………………………………..7080

Ширина…,,…………………………………………………………………………………………2380

Высота……………………………………………………………………….6800

Цемент загружают
в бункер через люки стационарным шнеком
или

другими
средствами
на
цементном складе. Дозирующий
шнек
приводится в движение от двигателя
через коробку перемены передач

(вторую
передачу), коробку отбора мощности
(КОМ-1) установленную
на

раздаточной коробке
автомобиля, карданный вал, редуктор и
предохранительную муфту.

Включают коробку
отбора мощности из кабины водителя
рычагом

управления. Цемент
подается шнеком к задней стенке бункера
в

приёмную воронку
и далее в смесительное устройство.

С
другой
стороны к смесительному устройству
через регулятор давления

Подводится вода.
Струя воды, истекающая из сопла штуцера
смесительного устройства, создает в
нем разрежение и, захватывая цемент,
направляет его в

напорную трубу, в
которой благодаря турбулентности потока
цемент

перемешивается с
жидкостью.

В зависимости
от заданной плотности раствора и
производительности в

смесительное
устройство устанавливают штуцер
необходимого сечения. В комплект входят
штуцера с диаметрами отверстий
9,55;
11,0; 12.35: 13,5; 14,6

и 15.6 мм.

Плотность
цементного
раствора регулируют, изменяя количество
цемента,

подаваемого в
смесительное устройство.

Смесительное
устройство вакуумно-гидравлического
типа со сменными штуцерами подвешивается
к приёмной воронке с помощью специального
разъёмного хомута.

ПРОМЫВОЧНО-ПРОДАВОЧНЫЙ
АГРЕГАТ ППА-200

Предназначен для
нагнетания различных неагрессив­ных
жидкостных сред в скважины в процессе
их текущего и капитального ремонта, а
также при проведении других работ при
промывке скважин. Агрегат смонтирован
на шасси автомобиля повышенной
проходимости КрАЗ-65101.

Техническая
характеристика

Насос
высокого давления

Тип……….……………………………………………………
АЦП-32, поршневой,

горизонтальный
с
приводом
от

тягового
дизель-мотора через КОМ

Максимальное
давление, МПа……………………. 32

Максимальная
подача, дм³/с
………………. 21

Водоподающий
насос

Тип……………………………………………………………..
ЦНС-38-154

Давление
нагнетание МПа…………………………. 1,5

Максимальная
подача,
дм³/с………………………..
10,5

Тип приводного
двигателя…………………………… ЗМЗ-511
(ГАЗ-53)

Мощность
кВт…………………………………. 84,8

Емкость
и манифольд

Вместимость
мерного бака, м³…………………..
5

Диаметр
линии насоса,
мм:

приёмной……………………
100

нагнетательной…………………
50

Габариты агрегата,
мм:

длина………………………..
9750

ширина………………………
2500

высота……………………….
3500

Масса, кг……………………………………….
18300

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Цементировочный агрегат типа ЦА-320 используется для направления тампонажной смеси в рабочую скважину, а также служит в качестве нагнетателя раствора в затрубное пространство (за обсадной колонной). Кроме того, он применяется для измерения жидкостного объема, требуемого при подаче жидкости в специальную цементно-смесительную машину. Другие направления использования агрегата – промывка и капитальный ремонт скважин, монтаж ванн из химреагентов.

Конструкция

Цементировочный агрегат состоит из гидравлического и приводного механизма. Они вместе составляют основной узел конструкции – насос высокого давления. Элемент включает в себя пару поршней, является горизонтальной помпой двухстороннего действия, служит для подачи цементных и глинистых растворов в скважину.

Приводная часть

В нижнем отсеке картера, который одновременно является масляной ванной, предусмотрен глобоидный червяк, опирающийся на пару подшипников роликового типа. От осевого смещения узел страхуется посредством упорных шариковых подшипников, смонтированных на дистанционных втулках.

Эксцентрик вращается на сферах, размещенных в гнездах остова цементировочного агрегата и крышке станины. Она фиксируется при помощи четырех шпилек, а по периметру агрегирует со фланцем на болтах. Передачу осевых усилий осуществляют упорные шариковые подшипники. В средней части эксцентрика имеется ступица, на которую устанавливается бронзовый венец глобоидной передачи (крепится методом прессования и болтами). Также в конструкции этой части предусмотрены шатуны (4 штуки), отлитые вместе с валом и расположенные под прямым углом по отношению друг к другу.

Гидравлика

Клапанная стальная коробка цементировочного агрегата отлита из пары блоков, которые сварены между собой для жесткости. Поршневая часть насоса – самоуплотняющегося типа, она включает в свою конструкцию два сердечника с уплотнителями из резины. Поршень на штоке имеет цилиндрическую посадку, фиксируется при помощи гайки и контргайки. В качестве уплотнителя на цилиндровых втулках используется резиновое кольцо.

Давление и рабочая подача корректируются посредством поршней и сменных втулок диаметрами 100, 115 и 127 миллиметров. Последние элементы усилены закаливанием посредством воздействия токами высокой частоты. Втулки цилиндрового типа зажаты крышками в клапанных корейках при помощи специальных коронок.

Шток поршня в точке соединения гидравлического и приводного отсека цементировочного агрегата уплотнен сальником и манжетами в его корпусе. Поджимание этого узла осуществляется путем нажимной втулки и фланца. На приемных камерах клапанных коробок предусмотрены соединители с всасывающим коллектором, который одновременно служит опорой для гидравлической части. Насос оснащен четырьмя всасывающими и таким же количеством нагнетательных клапанов. Их конструкция и габариты идентичны между собой.

Технические характеристики цементировочного агрегата ЦА-320

Ниже приведены основные параметры рассматриваемой техники.

• Показатель грузоподъемности – до 12 т.
• Мощность силовой установки – 176,5 кВт.
• Оборотистость – 2100 вращений в минуту.
• Мощность полезная – 105 кВт.
• Перемещение поршня – 250 мм.
• Передаточное число глобоида – 20.
• Шасси цементировочного агрегата – КамАЗ или КрАЗ.
• НВД (насос высокого давления) – 9 т.
• Дополнительный двигатель ГАЗ-52А – 51,5 кВт/205 Нм.
• Насос центробежного типа ЦНС-38154 – 2950 об/мин (1,54 МПа).
• Смазка – трансмиссионная автомобильная (ГОСТ-3781-53).
• Вместимость мерного резервуара – 6 куб.м.
• Полная масса приспособления – 17 т.
• Габариты – 10,42/2,7/3,22 м.

Особенности

В гидравлическом отсеке насоса цементировочного агрегата 320 между дюймовым запорным механизмом и воздушным колпаком смонтирован предохранительный клапан на промежуточном тройнике. Его предназначение – ограничение давления, которое создает насос. Для контроля имеется манометр, установленный на коллекторе нагнетателя. От попадания раствора этот узел защищен разделителем с рабочей камерой, заполненной маслом. Коробки клапанов фиксируются при помощи шпилек.

В приводной части предусмотрен сальник, предотвращающий попадание грязи в камеру крейцкопфа. Внешнее окно камеры закрыто крышкой, палец узла размещен в корпусе на посадке конусного типа, фиксируется при помощи нажимной планки и шпонки. Приводная часть насоса смазывается коловратной помпой, приводимой во вращение посредством червячной передачи. Масло в рабочую часть подается через специальный фильтр по трубкам к эксцентриковому валу и крейцкопфу. На мотылевых головках подшипники смазываются путем разбрызгивания.

Эксплуатация

При работе цементировочного агрегата ЦА-320 следует наблюдать за информацией, выдаваемой манометром, и состоянием предохранительного клапанного устройства. В случае среза предохранительного штыря насос необходимо останавливать до замены детали. Появление посторонних стуков в гидравлике насоса говорит о нарушении в работе клапанов или уплотнений. Необходимо применить срочные меры к устранению проблемы.

Также нужно регулярно проверять сальники, цилиндровые втулки, штоки, своевременно подтягивая их, не допуская перекосов. Пережатие сальников клапанной коробки недопустимо, поскольку они оснащены самоуплотнительными манжетами. При протечке допускается затяжка сальника без усилия.

Безопасность

В РФ цементировочный агрегат часто используется в суровых климатических условиях. Для безопасности необходимо обеспечивать своевременную проверку рабочих органов и устранение выявленных неисправностей.

Необходимо обращать внимание на все фланцевые соединительные узлы, присутствующие в гидравлике насоса и манифольда. Течь нужно сразу же устранять. Также следует наблюдать за работой механизмов приводной части агрегата, короба отбора мощности. При появлении скрипов, стуков и прочих посторонних звуков нужно выявить их причин и ликвидировать возникшие неполадки.

Необходимо наблюдать за исправностью смазочных частей, включая правильность смазки. Температура масла не должна превышать в коробке отбора 105, а в насосе – 115 градусов по Цельсию.

Рекомендации

Если рабочая площадка имеет уклон, под колеса цементировочных машин укладывают специальные упоры.

Рассматриваемую технику следует располагать в соответствии с учетом особенностей климата, рельефа, типа вышки (в каждом конкретном случае).

Воспрещается монтировать цементировочные агрегаты под линиями электропередач, которые находятся под напряжением. Расположение техники выполняется кабиной к ветреной стороне во избежание попадание частиц раствора и цементной пыли в рабочее место водителя при загрузке бункера. Технику следует устанавливать таким образом, чтобы мерные резервуары были обращены к буровой.

Установка насосная передвижная ЦА-320

Содержание

Введение

1. Краткий обзор и
анализ существующего оборудования

2. Назначение,
техническая характеристика, конструкция и принцип действия насосного агрегата
ЦА-320

2.1 Назначение

2.2 Техническая
характеристика ЦА-320

2.3 Конструкция и
принцип действия

2.3.1
Гидравлическая часть

2.3.2 Приводная
часть

3. Монтаж,
эксплуатация и ремонт оборудования

3.1 Монтаж
насосной установки у скважины

3.2 Эксплуатация
цементировочного насоса во время работы

3.3 Ремонт
цементировочного агрегата

4. Безопасность
жизнедеятельности

5. Расчетная часть

5.1 Расчет штока

5.2 Расчет
червячного колеса

5.2.1 Расчет
основных геометрических размеров червячного колеса

5.3 Расчет поршня

5.4 Расчет
цилиндровой втулки внутренним диаметром 100 мм

Список
использованной литературы

Введение

Технология цементирования складывалась на основе многолетнего
практического опыта и совершенствовалась с использованием достижений науки и
техники. На современном уровне она включает систему отработанных норм и правил
выполнения цементировочных работ, а также типовые схемы организации процесса
цементирования. В каждом конкретном случае технологию цементирования уточняют в
зависимости от конструкции и состояния ствола скважины, протяженности
цементируемого интервала, горно-геологических условий, уровня оснащенности
техническими средствами и опыта проведения цементировочных работ в данном
районе.

Применяемая технология должна обеспечить:

.        цементирование предусмотренного интервала по всей его
протяженности;

.        полное замещение промывочной жидкости тампонажным раствором в
пределах цементируемого интервала;

.        предохранение тампонажного раствора от попадания в него
промывочной жидкости;

.        получение цементного камня с необходимыми механическими
свойствами, с высокой стойкостью и низкой проницаемостью;

Цементирование обсадной колонны в скважине обычно сопряжено с выполнением
ряда трудоемких работ по доставке исходных материалов: прежде всего цемента на
буровую, приготовление за короткий срок большого объема тампонажного раствора и
подачи его в ствол скважины и в затрубное пространство. Расход материалов и
качество цементировочных работ во многом зависят от совершенства и надежности
применяемых технических средств.

Расход материалов и качество цементировочных работ во многом зависят от
совершенства и надежности применяемых технических средств. Для выполнения
указанных работ применяется комплекс специального оборудования.

В техническое оснащение цементировочных работ входят:

·        цементировочный агрегат (ЦА),

·        цементно-смесительная машина (СМ),

·        самоходный блок обвязки (1БМ-700),

·        станция контроля процесса цементирования (СКЦ-2М),

·        вспомогательные емкости и резервуары

·        цементировочная головка, трубопроводы и шланги для обвязки

оборудования и устья скважины.

В практике обычно применяют мобильные цементировочные агрегаты,
смонтированные на шасси автомобиля (рисунок 1). Передвижные насосные установки
разрабатывают в соответствии с ГОСТ 20725 — 75.

Рисунок 1 — Цементировочный агрегат

1. Краткий обзор и
анализ существующего оборудования

На сегодняшний день существуют следующие виды оборудования данного типа:

Цементировочный агрегат ЦА-320М (рисунок 2), смонтированный на шасси
автомашины КрАЗ-257.

Рисунок 2 — Цементировочный агрегат ЦА-320

Цементировочные агрегаты некоторых типов ЗЦА-400А (рисунок 3) не имеют
водоподающего насоса и поэтому не могут использоваться для подачи жидкости в
цементно-смесительную машину. Кроме того, привод насоса высокого давления может
осуществляться от индивидуального двигателя, смонтированного вместе с насосом
на шасси автомобиля.

Рисунок 3 — Цементировочный агрегат ЗЦА-400А

Для выполнения цементировочных работ в особых условиях (труднодоступные
районы, горная местность и т.п.) выпускаются цементировочные агрегаты 5ЦА-320С
на санях, 5ЦА-320ГБ на гусеничном прицепе, 5ЦА-320 на раме (рисунок 4). Агрегат
последнего типа можно транспортировать вертолетом на подвеске.

Рисунок 4 — Цементировочный агрегат 5ЦА-320С

В распоряжении тампонажных контор имеются также самоходные насосные
агрегаты 4АН-700 (рисунок 5), оснащенные плунжерным насосом с давлением
нагнетания до 70 МПа. Такой агрегат предназначен в основном для проведения
гидравлического разрыва пластов, гидроперфорации, ликвидации прихватов и в
некоторых случаях может использоваться для продавки тампонажного раствора.
Иногда при отсутствии цементировочных агрегатов тампонажный раствор закачивают
и продавливают буровыми насосами.

Рисунок 5 — Цементировочный агрегат 4АН-700

В дальнейшем при совершенствовании цементировочных агрегатов большое
внимание уделяется повышению надежности работы всех узлов агрегата и снижению
неравномерности подачи насосами тампонажного раствора, что, как показывают
наблюдения, существенно сказывается на полноте замещения жидкостей в затрубном
пространстве и приводит к непроизводительным потерям мощности при продавке
раствора.  

В настоящее время разработаны и находят применение цементировочные
головки, допускающие проворачивание обсадной колонны в процессе продавливания
тампонажного раствора. Это способствует более полному замещению бурового
раствора и повышению качества цементировочных работ.

2. Назначение,
техническая характеристика, конструкция и принцип действия насосного агрегата
ЦА-320

2.1 Назначение

Цементировочный агрегат ЦА-320 предназначен для подачи тампонажного
раствора в скважину, а также его нагнетания (продавки) в затрубное пространство
за цементируемой обсадной колонной, для измерения объема жидкости, расходуемой
на приготовление тампонажного раствора, и подачи жидкости затворения в
цементно-смесительную машину при приготовлении тампонажного раствора.
Используется для промывки скважин, установки ванн из химических реагентов, а
также при проведении капитального ремонта скважин.

2.2 Техническая характеристика ЦА-320

Техническая характеристика оборудования, входящего в состав передвижной
насосной установки представлен в таблице 1.

Таблица 1 — Техническая характеристика цементировочного агрегата ЦА — 320

Шасси автомобиль КрАЗ-250
Грузоподъемность, т	10-12
Мощность двигателя, кВт	176,5
Частота вращения вала двигателя, мин-1 не более, об/мин	2100
Насос высокого давления 9т
Полезная мощность, кВт	105
Ход поршня, мм	250	20
Вспомогательный двигатель ГАЗ-52А
Частота вращения вала двигателя, мин	максимальная	< 2800
	рабочая	1745
Мощность, кВт, не более	51,5
Крутящий момент, Н·м, не более	205
Продолжение таблицы 1
Центробежный насос ЦНС 38-154
Частота вращения вала насоса, мин	2950
Подача, дм3/с	10
Давление, МПа	1.54
Коробка перемены передач вспомогательного двигателя
Передаточное число	0,59
Смазка	Автомобильная трансмиссионная ГОСТ 3781-53
Манифольд
Вместимость, м3	мерного бака	6
	бачка для цементного раствора	0,25
Условный диаметр, мм:	Приемной линии цементировочного и центробежного насосов	100
	напорной линии цементировочного и центробежного насосов	50
Габаритные размеры агрегата, мм, не более	10425 х 2700 х 3225
Масса агрегата, кг:	полная	17000
	комплекта	16200

2.3 Конструкция и принцип действия

Цементировочный агрегат ЦА 320, показан на рисунке 6

Основной частью цементировочного агрегата является насос высокого
давления 9Т. Данный насос, является двухпоршневым, горизонтальным,
двухстороннего действия и предназначен для подачи цементного и глинистого
растворов в скважину.

Насос состоит из двух основных частей — гидравлической и приводной.
(рисунок 7)

Рисунок 6 — Основные узлы ЦА-320: 1 — шасси автомобиля КрАЗ — 257Б1А; 2 — искрогаситель; 3 — выхлопная
труба; 4 — двигатель ГАЗ 52-А; 5 — водяной
насос; 6 — цементировочный насос; 7 — защитный кожух насоса 9Т; 8 —
электрооборудование агрегата; 9 — мерный бак; 10 — шарнирные колена; 11 —
донные клапаны; 12 — манифольд; 13 — труба L = 2000мм.; 14 — труба L = 4000мм.; 15 — карданный вал; 16 — коробка отбора мощности.

Рисунок 7 — насос высокого давления 9Т: 1 — упорные шарикоподшипники; 2 — вал червяк; 3 —
роликоподшипник; 4 — шатун; 5 — пружинное кольцо; 6 —
крейцкопф; 7 — чугунные накладки; 8 — разделитель; 9 -нагнетательный коллектор;
10 — предохранительный клапан; 11 — клапанная коробка; 12 — клапан; 13 —
нажимные коронки; 14 — уплотнительное кольцо; 15 —
поршень; 16 — втулка; 18 — шток; 19 — сальниковое уплотнение; 20 — манжетное
уплотнение камеры крейцкопфа; 21 — корпус насоса.

2.3.1 Гидравлическая часть

Клапанная стальная коробка 11 (рисунок 7) отлита из двух блоков, для
жесткости сваренных вместе. Поршни 15 насоса самоуплотняющегося типа состоят из
стальных сердечников, гуммированных специальной резиной. Посадка поршня на
штоке цилиндрическая, с закреплением гайкой и контргайкой. Цилиндровые втулки в
клапанных коробках уплотняются резиновым кольцом 14.

Изменение давлений и подачи достигается при помощи сменных цилиндровых
втулок 16 и поршней 15 насоса. Диаметры применяемых втулок и поршней 100, 115 и
127 мм.

Для повышения износоустойчивости втулок внутренняя поверхность их
закаливается токами высокой частоты. Цилиндровые втулки в клапанных корейках
зажимаются крышками через нажимные коронки 13.

Шток 18 поршня в месте соединения гидравлической и приводной частей
уплотнен сальником 19. Надежное уплотнение сальника достигается манжетами,
установленными в корпусе сальника. Поджатие сальника осуществляется при помощи
нажимной втулки и фланца.

Приемные камеры клапанных коробок соединены всасывающим коллектором 17
(рисунок 7), фланец которого присоединяется к трубопроводу установки.
Одновременно коллектор служит опорой для гидравлической части. Насос имеет
четыре всасывающих и четыре нагнетательных клапана 12, одинаковых по размерам и
конструкции.

Нагнетательные части клапанных коробок соединены коллектором 9, отлитым
заодно с воздушным колпаком, к которому при помощи штуцеров подсоединены
нагнетательная линия с двухдюймовым краном и линия сброса давления с дюймовым
краном.

Между дюймовым краном и воздушным колпаком на промежуточном тройнике
установлен предохранительный клапан 10 гвоздевого типа, предназначенный для
ограничения давления, создаваемого насосом. На нагнетательном коллекторе
установлен манометр.

Для предохранения манометра от попадания в него растворов предусмотрен
разделитель 8 (рисунок 7) диафрагменного типа, у которого камера, соединяемая с
манометром, заполняется маслом. Клапанные коробки крепятся шпильками к станине
21, в которой смонтирована приводная часть насоса.

2.3.2 Приводная часть

В нижней части картера, служащей масляной ванной насоса, находится
глобоидный червяк 2, опорами которого служат два роликоподшипника 3.

От осевых смещений червяк зафиксирован двумя упорными шарикоподшипниками
1, установленными на дистанционных втулках.

Эксцентриковый вал вращается на сферических роликоподшипниках,
расположенных в гнездах станины и крышке станины в месте их разъема. Крышка
станины в местах установки подшипников эксцентрикового вала крепится к станине
четырьмя шпильками, по периметру фланец крышки крепится к фланцу станины
болтами. Для восприятия осевых усилий на концах эксцентрикового вала
установлены упорные шарикоподшипники . Средняя часть эксцентрикового вала
развита в ступицу, на которую напрессован и закреплен болтами бронзовый венец
глобоидной передачи. На эксцентрики эксцентрикового вала, расположенные под
углом 90° друг к другу и отлитые совместно с валом, надеты шатуны 4 (рисунок 7)
с роликоподшипниками.

Внутреннее кольцо мотылевого подшипника фиксируется пружинным кольцом 5
(рисунок 7), а наружное кольцо этого подшипника закреплено двумя планками.
Корпус крейцкопфа 6 стальной, с чугунными накладками 7.

Для предотвращения попадания грязи в приводную часть насоса камера
крейцкопфа в месте прохода штока имеет сальник 20. Наружное окно камеры закрыто
крышкой. Палец крейцкопфа устанавливается в корпусе крейцкопфа на конусной
посадке, закрепляется нажимной планкой и фиксируется от проворачивания шпонкой.

Смазка приводной части насоса осуществляется коловратным насосом, приводимым
во вращение от червяка насоса 9Т и укрепленным на торцовой крышке картера
станины. Масло, забираемое коловратным насосом из масляной ванны картера
станины, через масляный фильтр по трубкам подается к подшипникам
эксцентрикового вала и крейцкопфам. Подшипники мотылевых головок шатунов
смазываются из масляной ванны путем разбрызгивания.

насос цементировочный агрегат ремонт

3. Монтаж,
эксплуатация и ремонт оборудования

3.1 Монтаж насосной установки у скважины

После прибытия установки проверьте:

1. трубопровод для заполнения мерного бака;

2.      наличие масла в корпусе разделителя манометра насоса;

.        движущиеся части насоса;

.        наличие и достаточность масла в картере насоса, двигателя,
коробках передач двигателей;

.        наличие и достаточность охлаждающей жидкости в радиаторах
двигателей;

.        наличие горючего в топливных баках установки.

.        затем откройте приспособления на приемном трубопроводе.

Перед пуском в ход установки для работы по цементированию необходимо
проделать следующие операции:

1. соединить разборным трубопроводом устье скважины с нагнетательной
линией поршневого насоса;

2.      присоединить четырехдюймовый шланг к линии приемного трубопровода
насоса 9Т, а другой его конец опустить в цементный бачок, который должен быть
установлен у цементосмесителя;

3. соединить резиновым шлангом диаметром 2″
нагнетательный патрубок центробежного насоса с цементосмесителем

4.      От выходного отверстия цементосмесителя
установить отвод в цементный бачок. При этом конец трубы отвода должен
находиться над ситом цементного бачка, а конец приемного шланга насоса 9Т — в
бачке;

.        подсоединить трубу мерного бака к
промысловому водопроводу;

.        подготовить трубопровод для заполнения
мерного бака глинистым раствором (с помощью имеющегося на буровой грязевого
насоса);

.        наполнить водой мерный бак;

.        проверить наличие предохранительного гвоздя в
предохранительном клапане и его соответствие установленной цилиндровой втулке;

.        открыть запорные приспособления на приемном
трубопроводе;

.        при всасывании из цементного бачка открыть
одну заслонку к приемной линии насоса 9Т;

.        при всасывании из мерного бака открыть
заслонку и донный клапан (мерный бак к тому времени должен быть заполнен водой
или глинистым раствором);

.        открыть кран на нагнетательном трубопроводе.

3.2 Эксплуатация цементировочного насоса во время работы

Во время работы цементировочного насоса 9Т необходимо
следить за показаниями манометра, а также за состоянием предохранительного
клапана. В случае среза предохранительного гвоздя в предохранительном клапане
насос должен быть остановлен до замены новым гвоздем.

Появление стуков в гидравлической части насоса
свидетельствует о неправильной работе клапанов или нарушении уплотнений, при
этом следует принимать меры к их устранению.

Следует наблюдать за состоянием сальников, цилиндровых
втулок и штоков и при необходимости затягивать их, не допуская при этом
перекосов.

Сальники клапанной коробки имеют манжеты, работающие
по принципу самоуплотнения при действии гидравлического давления. Поэтому
пережатие их недопустимо (при чрезмерной затяжке манжеты будут работать как
обычная набивка). При просачивании жидкости допускается незначительная (без
всяких усилий) затяжка сальника.

Следует обращать внимание на все фланцевые соединения
гидравлической части насоса и манифольда, а при появлении течи необходимо
устранить ее. Необходимо также наблюдать за действием механизмов приводной
части насоса, коробки отбора мощности и при появлении чрезмерных стуков,
скрипов, нагрева и т. д. выявить причины и устранить их, остановив насос, если
это требуется.

Температура масла в масляных ваннах не должна
превышать: в коробке отбора мощности +105°С, в насосе 9Т +115 °С. Допускается
повышение температуры до + 120 С не более 20 мин при повышении температуры
окружающего воздуха до +40 °С.

Нужно следить за исправностью действия смазочных
устройств и правильностью смазки.

Изменение подачи насоса по ходу работы достигается
переключением коробки перемены передач двигателя или соответствующим изменением
частоты вращения вала самого двигателя путем регулировки подачи топлива.

Недопустима работа на давлениях больших, чем указано в
характеристике насоса, а также при не защищенной кожухом гидравлической части
насоса 9Т.

3.3 Ремонт цементировочного агрегата

Причины неисправностей, возникающие во время работы насоса и методы их
устранения представлены в таблице 2.

Таблица 2 — неисправности и методы их устранения

№ п/п	Неисправность	Причина	Способ устранения
1	Насос при пуске в ход не подает жидкость	Закрыта заслонка на приемной линии	Открыть заслонку
		Значительные подсосы воздуха через неплотности на всасывающей части	Тщательно проверить исправность всех соединений всасывающей части, обнаружить подсосы и устранить их
2	Количество подаваемой насосом жидкости слишком мало и не соответствует расчетной подаче насоса при данном числе ходов (оборотов)	Подсосы воздуха	Тщательно проверить исправность всех соединений всасывающей части, обнаружить подсосы и устранить их
		Клапаны насоса 9Т неисправны и пропускают жидкость	Очистить клапаны, проверить плотность прилегания резиновых уплотнений и рабочие поверхности клапана и седла, пришедшие в негодность детали сменить
		Пропускают жидкость изношенные манжеты поршней насоса 9Т	Вынуть и осмотреть поршни, заменить изношенные манжеты
3	Стук при перемене хода поршней	Ослабла посадка поршней на штоках	Осмотреть крепление поршней, подтянуть гайки
		Ослабло крепление цилиндровых втулок	Подтянуть цилиндровые крышки
	Резкий стук при посадке клапанов	Ослабли или сломались пружины клапанов	Осмотреть и заменить клапаны, устранить подсосы воздуха
	Удары в цилиндрах	Недостаточно заполнены цилиндры жидкостью из-за подсосов при чрезмерном сопротивлении воздуха на всасывании	Уменьшить, если возможно, высоту всасывания Проверить кран на приемной линии
4	Нагреваются штоки насоса 9Т	Чрезмерно затянуты сальники крейцкопфных камер	Ослабить затяжку сальников
5	Нагреваются крейцкопфы или пальцы крейцкопфов насоса 9Т	Слабое поступление масла Масло имеет малую вязкость	Проверить количество масла и чистоту, проходов Сменить масло или добавить масло повышенной вязкости
6	Стук в приводной части во время перемены хода поршней насоса 9Т	Ослабло соединение поршня со штоком	Затянуть гайку и контргайку
		Ослабло соединение штока с крейцкопфом
		Неисправны подшипник крейцкопфной головки шатуна и палец крейцкопфа	Заменить подшипники
		Значительный люфт в опорных подшипниках коренного вала
7	Чрезмерный нагрев подшипников	Недостаток смазки	Добавить масло
		Засорение масла	Сменить масло, подшипники промыть
8	Чрезмерный нагрев глобоида ой передачи насоса 9Т	Ослабли гайки и контргайки на червячном валу	Затянуть гайки и контргайки
9	Пропуски жидкости в соединениях нагнетательной части	Слабое крепление соединений	Подтянуть гайки
		Дефекты в прокладках	Сменить прокладки
10	Неисправности насоса ЦНС 38-154 и методы их устранения см. в паспорте насоса

4. Безопасность
жизнедеятельности

Правила техники безопасной работы на цементировочном агрегате ЦА-320

Мероприятия по предупреждению несчастных случаев предусматривают;
модернизацию оборудования, инструментов и приспособлений; устройство
предохранительных и защитных приспособлений; установку пусковых приборов и
устройство приспособлений с необходимыми блокировками и сигнализацией,
автоматического или дистанционного управления различными агрегатами,
компрессорами, станками и т.д.

Опрессовку рекомендуется проводить с помощью цементировочных агрегатов,
имеющих небольшую производительность, благодаря чему достигается плавное
изменение давления в широких пределах.

Для опрессовки, линию от насоса цементировочного агрегата при помощи
специального переводника присоединяют к нижнему концу ведущей трубы,
подвешенной на талевой системе над ротором.

Перед спуском колонны на газовой скважине необходимо спрессовывать каждую
трубу жидкостью с помощью цементировочных агрегатов на максимально допустимое
давление для данной толщины стенок и марки стали труб, в случае если давление
не превышает 20 МПа.

К началу спуска колонны один цементировочный агрегат должен быть
установлен и обвязан на случай необходимости восстановления циркуляции в
процессе спуска колонны.

Работники, участвующие в процессе цементирования, должны быть
ознакомлены:

а) с характером предстоящих работ;

б) со схемой расстановки цементировочных агрегатов и цементосмесительных
машин;

в) с расположением трубопроводов для цементного, бурового растворов и
воды.

При цементировании глубоких скважин используют много агрегатов, поэтому
подготовке площадки для их размещения должно придаваться большое значение.

Если площадка имеет уклон, под колеса агрегатов и цементосмесительных
машин должны быть установлены упоры.

Цементировочные агрегаты и цементосмесительные машины в каждом конкретном
случае следует располагать с учетом местных условий (рельеф местности,
расположение механизмов и коммуникаций буровой и т.д.

Запрещается устанавливать цементировочные агрегаты и цементосмесительные
машины под электролиниями, находящимися под напряжением, их необходимо
устанавливать кабиной к на ветреной стороне для предотвращения попадания
цементной пыли в кабину водителя при загрузке бункера.

Цементировочные агрегаты следует устанавливать так, чтобы мерные емкости
их были обращены к буровой.

Для безопасного обслуживания агрегатов и возможности быстрого отключения
одного из агрегатов (в случае необходимости) и отъезда его в сторону необходимо
соблюдать следующие расстояния между располагаемым оборудованием:

а) от устья скважины до блока манифольдов — не менее 10 м;

б) от блока манифольдов до агрегатов — не менее 10 м;

в) между цементировочными агрегатами и цементосмесительными машинами — не
менее 1,5 м.

Перед монтажом нагнетательных трубопроводов территория между
устанавливаемыми агрегатами, а также между агрегатами и устьем скважины должна
быть очищена от труб и других посторонних предметов.

Нагнетательные трубопроводы должны быть спрессованы давлением, в 1,5 раза
превышающим ожидаемое в конце цементирования, но не ниже 10 МПа и не выше
указанного в паспорте цементировочного агрегата.

Опрессовку обвязки следует выполнять на малых скоростях цементировочных
агрегатов во избежание разрыва коммуникаций от быстрого роста давления.

Выхлопная труба цементировочного агрегата должна быть снабжена
искрогасителем и защищена кожухом.

Манометр, установленный на цементировочном агрегате, должен быть
опломбирован и исправен, его циферблат — обращен к месту нахождения машиниста,
а стекло — чистым.

Предохранительный клапан поршневого насоса цементировочного агрегата и
его отвод должны быть закреплены кожухом.

Цементирование скважин должно производиться в дневное время. При
вынужденном цементировании скважины в вечернее и ночное время площадка, на
которой установлены агрегаты, должна быть освещена прожекторами. Кроме того,
каждый цементировочный агрегат должен иметь индивидуальное освещение.

При закачке и продавке цементного раствора присутствие на цементировочных
агрегатах и около нагнетательных трубопроводов лиц, не связанных с работами по
цементированию, не допускается.

Для предупреждения раскачивания нагнетательного трубопровода при закачке
и продавке цементного раствора цементировочные агрегаты необходимо удерживать
тормозами.

При подаче продавочной жидкости в емкости цементировочных агрегатов
следует при заполнении одного отсека открыть кран другого, а затем закрыть кран
первого отсека.

При установке цементировочной пробки в цементировочную головку необходимо
открыть краны сброса давления на одном или двух агрегатах.

При цементировании размытого шахтового направления скважины, цементировочные
агрегаты и цементосмесительные машины следует устанавливать на расстоянии,
равном высоте вышки плюс 10 м от буровой.

Гидравлический удар следует создавать одним цементировочным агрегатом,
после чего необходимо быстро выключить двигатели насоса агрегата.

После окончания цементирования машинист-водитель агрегата обязан доложить
об этом руководителю работ, а экипаж не должен покидать агрегат без разрешения
руководителя работ.

При необходимости цементирования в ночное время следует предусмотреть
освещение пространства над мерным баком, манометров насосов цементировочных
агрегатов и цементировочной головки и расходного бачка.

При подогреве воды в емкости агрегата шланг для подачи пара должен быть
закреплен.

Укладывают трубы на цементировочные агрегаты так, чтобы наиболее длинные
трубы были уложены в нижние ряды, а короткие- в верхние.

Трубы, вспомогательное оборудование и инструмент, устанавливаемые на
платформах цементировочных агрегатов, должны быть закреплены.

Продавочную и промывочную жидкости, оставшиеся в емкостях цементировочных
агрегатов, следует откачать в амбар. Цементировочные агрегаты и
цементосмесительные машины должны отъезжать в порядке, установленном
руководителем работ.

5. Расчетная часть

5.1 Расчет штока

Расчет произведен в соответствии с методикой, представленной в литературе
[8].

Штоки (Рисунок цементировочных насосов двухстороннего действия должны
иметь высокую твердость поверхности для уменьшения износа и большую прочность
сердцевины. Поэтому их изготавливают из цементуемых легированных сталей. Для
нашего случая выбираем сталь марки 20ХН3А.

Рисунок 8 — Шток насоса с поршнем

Характеристика стали 20ХН3А представлена в таблице 3.

Таблица 3 — Характеристика стали 20ХН3А

Марка :	20ХН3А
Заменитель:	20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 15Х2ГН2ТА, 20ХГР	Сталь конструкционная легированная, хромоникелевая.
Применение:	Шестерни, валы, втулки, штоки, силовые шпильки, болты, муфты, червяки и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.

Прочностные характеристики:

— предел
прочности

— предел
текучести

Длина
штока зависит от длины хода поршня и в насосах двухстороннего действия
составляет м., принимаем длину штока равной 1,5м.

Диаметр
штока находится в пределах ,
принимаем диаметр штока равным 70 мм., т.к для насосов с давлением на выходе
более 20 Мпа применяют штоки с конусами 5HP, для которого
начальный диаметр равен 70 мм.

Шток
насоса рассчитывается на устойчивость и усталость (при растяжении-сжатии). В
расчетной схеме рассматривается стержень, находящийся, с одной стороны, в
заделке и подвергнутый, с другой стороны, действию осевого усилия. Средняя
опора (сальник) при этом не учитывается.

Площадь
поршня определяем по формуле:

,   (5.1.1)

где d — Внутренний диаметр цилиндрической
втулки, равный d=100 мм

,

Определим
максимальное усилие, действующее на поршень при сжатии:

,      (5.1.2)

где k — коэффициент запаса, учитывающий
вероятность превышения давления в случае несработки предохранительного клапана k=1,2,

 —
коэффициент уплотнения штока и поршня, = 0,97,

—
максимальное рабочее давление =32МПа

F — площадь
втулки, F = 0,00785м²

МПа.

Расчету
на усталость подвергаются утонченные участки штока, такие как канавки для
выхода резца для нарезки резьбы 1-1, 2-2 (рисунок 9).

Рисунок 9 — Опасные сечения штока

Проверяем сечение 1-1

Где,
мм.

Напряжение
сжатия в сечении:

, где    (5.1.3)

—
максимальное усилие, действующее на поршень при сжатии.

МПа,

Запас прочности на сжатие по пределу текучести

,     (5.1.4)

где
 — предел текучести,

 —
напряжение сжатия в сечении.

Согласно
таблице 4 установим, что при диаметре проточки 55 мм должная прочность
обеспечивается, поскольку для повторно переменных нагрузок n
составляет от 3 до 15.

Таблица 4 — Ориентировочные значения коэффициента запаса прочности.

Проверяем сечение 2-2

где, d = 41мм.

Напряжение сжатия в сечении:

МПа

Запас прочности на сжатие по пределу текучести:

должная
прочность обеспечивается, поскольку для повторно переменных нагрузок n
составляет от 3 до 15.

Штоки бурового насоса рассчитывают на продольную устойчивость по критическим
напряжениям. С этой целью определяется гибкость штока:

,                  (5.1.5)

где l=1,5 м — длина штока;

i=— радиус инерции сечения штока.

.

Так
как <105, критическое напряжение определим по следующей
формуле:

МПа

   (5.1.6)

где Коэффициент запаса прочности для штоков должен быть больше 2:

f — Площадь
сечения штока;

Р_с — сила сжатия штока;

—
критическое напряжение.

м²

,
что>2.

Значит,
такое сечение штока удовлетворяет условию обеспечения прочности.

5.2 Расчет червячного колеса

Расчет произведен в соответствии с методикой, представленной в литературе
[9].

Коренной вал, приводящий насос в действие закреплен на ободе червячного
колеса (рисунок 10). Вал крепится к ободу при помощи 12 болтовых соединений.

Рисунок 10 — Коренной вал в сборе с
червячным колесом

По
данным паспорта передаточное отношение червячного редуктора составляет ,
мощность двигателя кВт, число оборотов мин^-1.

По
номограмме (рисунок 11) определяем межосевое расстояние исходя из данных
паспорта, оно равно мм.

Рисунок
11 — Номограмма для определения межосевого расстояния червячных редукторов

Далее
согласно ГОСТ 2144-76 (передачи червячные цилиндрические) выбираем число
заходов червяка исходя из передаточного отношения и межосевого расстояния.

Таблица
5 — Основные параметры цилиндрических червячных передач, выполненных без
смещения (по ГОСТ 2144 — 76).

Сведем
найденные значения в таблицу 6 для удобства дальнейшего расчета.

Таблица
6 — Основные параметры червячного зацепления

U	Z1	Z2	q	m
20	2	40	10	16	400

5.2.1 Расчет основных геометрических размеров червячного
колеса

Делительный
диаметр: мм       (5.2.1)

Диаметр
вершин витков: мм   (5.2.2)

Диаметр впадин витков червяка:

мм          (5.2.3)

Наибольший диаметр червячного колеса:

мм          (5.2.4)

Ширина
венца: мм. (5.2.5)

Дополнительно для построения посчитаем некоторые величины

Внутренний диаметр обода:

мм.        (5.2.6)

Толщину обода

мм; мм         (5.2.7)

Рисунок 11 — Геометрические параметры червячного колеса

5.3 Расчет поршня

Расчет произведен в соответствии с методикой, представленной в литературе
[4].

Поршень (рисунок 12) состоит из стального сердечника и одной или двух
съемных или привулканизированных к нему резиновых манжет.

Рисунок 12 — Поршень

Наружный диаметр «губы» манжеты в свободном состоянии должен
быть на 2- 3 мм больше внутреннего диаметра втулки; длина конической части
«губы» манжеты составляет 25-27мм при общей длине поршня 135-150мм.

Конструктивно, исходя из размеров втулки, для насосов с давлением свыше
20 МПа, принимаем номер конуса 5НР, согласно таблице 7.

Таблица 7 — Присоединительные размеры поршня и штока.

5.4 Расчет цилиндровой втулки внутренним диаметром 100 мм

Расчет произведен в соответствии с методикой, представленной в литературе
[8].

Цилиндровая насосная втулка (рисунок 13) является одним из основных
сменных элементов поршневой группы цементировочного насоса.

Рисунок 13 — Цилиндровые втулки

Она предназначена для изменения подачи и давления при работе поршней в
среде промывочной жидкости. Цилиндровая втулка представляет собой сменный
рабочий цилиндр насоса.

Материал
втулки выбираем ЧХ28Д2, т.к. он обладает высокой стойкостью против абразивного
износа и истирания в условиях размольного и насосного оборудования, является
износостойким, коррозионностойким, для которого предел прочности равен МПа

По
известному внутреннему диаметру втулки мм,
определим минимально допустимую толщину стенки цилиндрической втулки для рабочего
давления МПа.

,      (5.4.1)

где — внутренний диаметр втулки;

— предел
прочности материала;

—
давление для которого ведем расчет.

мм

Следовательно,
толщина стенки цилиндровой втулки равна: мм.
Принимаем толщину стенки равной 7 мм.

Длину
втулки принимаем равной длине хода поршня S=250мм. В целях
предотвращения задиров резиновых уплотнительных колец поршня о кромки торцов
втулки и выхода уплотнения за втулку, конструктивно увеличиваем длину втулки до
350 мм.

После
сборки насоса необходимо проводить опрессовку на максимально рабочее давление,
в нашем случае максимально давление составляет Мпа.

По
таблице 8 выбираем коэффициент опрессовки согласно максимальному давлению.

Таблица
8 — значения коэффициента опрессовки

Рабочее давление, кгс/см2	Коэффициент, Щ
До 200	1,50
от 200 до 560	1,40
от 560 до 650	1,30
свыше 650	1,25

При
давлении атм., коэффициент опрессовки составляет 1,40.
Рассчитаем давление опрессовки, оно равно атм.
Выполним проверку достаточности толщины стенки при давлении опрессовки,
округляя его до значения 450 атм. Для этого воспользуемся формулой Барлоу:

,     (5.4.2)

где
— предел прочности материала;

— внешний
диаметр втулки;

—
давление опрессовки.

мм

Поскольку
толщина стенки равная 6 мм выдержит давление опрессовки, следовательно, толщина
стенки равная 7 мм, полученная выше допустима.

Список использованной литературы

1.    Абубакиров В.Ф., Буримов Ю.Г. Буровое оборудование, буровой инструмент. — М.: Недра, 2003
— 494 с.

2.      Буяновский Н.И., Лесецкий В.А. Буровые машины и механизмы. — М.: Недра, 1968 — 399 с.

.        Ильский А.Л., Касьянов В.М., Порошин В.Г.
Буровые машины, механизмы и сооружения. — М.: Недра, 1967- 468 с.

.        Ильский А.Л., Миронов Ю.В., Чернобыльский А.Г.
Расчет и конструирование бурового оборудования. Учеб. Пособие для вузов. — М.:
Недра, 1985 — 452 с.

.        Лесецкий В.А., Ильский А.Л. Буровые машины и механизмы. — М.: Недра, 1980 — 387 с.

.        Элияшевский И.В., Орсуляк Я.М., Сторонский М.Н.
Типовые задачи и расчеты в бурений. М.: Недра, 1974 — 504 с.

.        Юдолович М.Я. Справочник механика по ремонту
нефтепромыслового оборудования. — М.: Государственное научно- техническое
издательство нефтяной и горно — топливной литературы, 1958 — 509 с.

.        Верзилин О.И. Cовременные буровые насосы — М.: Машиностроение, 1971 — 255 с.

.        Шейнблит А.Е. — Курсовое проектирование деталей
машин — Учеб. пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. — Калининград: Янтар. сказ.
2002 — 454 с.

КАМАЗ ЦА 320 ЦЕМЕНТИРОВОЧНЫЙ АГРЕГАТ НА БАЗЕ КАМАЗ 43118

КАМАЗ 43118 ЦА 320 (цементировочный агрегат ) Шасси г/п 11 тонн, колесная формула 6х6, вездеход, мкб, моб, двс КАМАЗ 740.31-260 л.с. тнвд-КАМАЗ.

Предназначен для нагнетания жидких сред при цементировочных промывочно-продавочных работах в процессе бурения, освоения и капитального ремонта скважин.

Климатическое исполнение У, категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69. при температуре окружающего воздуха от — 40° до + 40° С.

жидкие среды, применяемые при цементировочных и промывочно-продавочных работах

Насос поршневой цементировочный
— ход поршня
— передаточное число глобоидной передачи

Центробежный насос
— частота вращения, не более
— подача, не более, л/с

насос ЦА 320 быстрая схема работы [первые проблемы!стучит новый насос что может быть ]

— давление на выходе из насоса, не более

ЦНС 38-154
49,16с-1 (2950 об/мин)
10,6
1,54 МПа

Вместимость мерного бака, м 3

Условные проходы трубопроводов манифольда, мм
— всасывающие
— нагнетательного

Источник

Цементировочный агрегат ЦА-320 на шасси КАМАЗ 43118-50 c ВПБ

Основным предназначением цементировочного насосного агрегата является нагнетание неагрессивной жидкой среды при проведении работ по цементированию скважин во время бурения или проведения ремонтных работ. Также применяется при промывочно-продавочных работах в нефтегазовой отрасли.

Цементирующие агрегаты способны проводить комплексы необходимых работ, а именно:

• Подача воды при замешивании цементных растворов
• Закачка цементного и глинистого растворов непосредственно в скважину
• Проведение работ по продавке

Шасси КАМАЗ 43118-50 комплектуется передвижным цементировочным агрегатом ЦА-320

В состав ЦА-320 входит:

• Шасси КАМАЗ 43118-50
• Поршневой насос высокого давления
• Манифольд, состоящий из всасывающего и напорного трубопроводов
• Мерный бак для цементных и глинистых растворов
• Дополнительный трубопровод
• Выхлопная система с обогревом от выхлопных газов, благодаря которой установка может продолжать работу в экстремально низких температурных диапазонах
• Установка водоподающего блока с центробежным секционным насосом ЦНС-38 и вспомогательным двигателем – бензиновым либо дизельным

Приводом насосного оборудования служит силовой агрегат автомобиля, оборудование размещается на монтажной раме.

Поршневой насос НПЦ-32 используется в роли насоса высокого давления, который может заменить насос 9Т – характеристики, габариты и установочные размеры у них одинаковы.

За подачу воды отвечает водоподающий блок (в состав входит насос ЦНС38-154 и бензиновый либо дизельный двигатель), который подаёт её непосредственно на смесительную установку с целью замешивания цементного раствора. Подача воды центробежного секционного насоса составляет 38 кубических метра в час с напором 154 метра.

В состав манифольда входит мерный бак, запорная арматура, трубная обвязка и бак для цементного раствора.

Источник

ЦА-320 КАМАЗ 43118

• Вакуумные машины
• Илососные машины
• Каналопромывочные машины
• Комбинированные машины
• Автоцистерны для нефтепродуктов
• Топливозаправщики
• Автоцистерны для технических жидкостей
• Автоцистерны для питьевой воды
• Цементировочные агрегаты
• Вакуумная нефтепромысловая машина
• Полуприцепы бортовые
• Полуприцепы-тяжеловозы
• Полуприцепы-цистерны
• Полуприцепы-цистерны вакуумные
• Техника на шасси ГАЗ

• Скачать каталог продукции
• Сервис и дилеры по городам

Цементировочный агрегат ЦА-320 с поршневым насосом (поршень 115мм), без водоподающего блока, площадка 6000 мм; шасси КАМАЗ-43118-3027-50 со С/М, ДЗК на заднем свесе

В том числе на шасси с ПТС. Либо отгрузка только навесного оборудования для самостоятельного монтажа.

• Полные характеристики

Цементировочный агрегат ЦА-320 на шасси КАМАЗ-43118

Шасси КАМАЗ-43118

Цементировочное оборудование

Тип цементировочного насоса Поршневой ЦА-320 или аналог Диаметр поршня 115 мм Водоподающий блок Нет, опция Перекачивающий насос Нет, опция

Манифольдная линия и рукава

Общая длина манифольда 20 м 4 метра 4 шт 2 метра 2 шт 1 метр 0 шт Колено шарнирное 5шт Рукав приемный с БРС Ду-75, 6 метров, 1 шт Рукав нагнетающий Ду-60

Дополнительные опции

Манометр высокого давления Наличие Разделитель сред манометра Наличие Искрогаситель Наличие Огнетушитель ОП-6 в пластиковом кейсе 2 шт Инструментальный ящик 1 шт Освещение светодиодное Опция Знак аварийной остановки Опция

Источник

АЦ (ЦА-320) КАМАЗ 43118

Автотехника КАМАЗ станет для потребителей хорошим способом повышения эффективности, снижения затрат и общей стоимости эксплуатации автопарков.

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ

КАМАЗ показывает отличные результаты, как в условиях бездорожья, так и на дорогах общего пользования обеспечивая комфорт и надёжность.

ЗАПАС ПРОЧНОСТИ

Вся техника КАМАЗ имеет выдающийся резерв по грузоподъёмности и сроку службы, что делает её незаменимой в любой деятельности.

ЭКОНОМИЧНОСТЬ

Повышенный ресурс и невысокая стоимость обслуживания обеспечивают экономию в течение всего срока службы техники.

НАШИ ПОСЛЕДНИЕ ОТГРУЗКИ

нефтепромысловой техники на базе Урал, КАМАЗ

ППУ 1600/100 — Урал 4320 NEXT

ППУ 1600/100 — Урал 4320 NEXT

ППУ 1600/100 — Урал 4320 NEXT

СИН-32 — КАМАЗ 43118

ППУ 5400 с ДСБ — Урал 4320 NEXT

ППУ 1600/100 — КАМАЗ 43118

АЦ (ЦА-32) — КАМАЗ 43118

ППУ 1600/100 — Урал 5557

АЦ (ЦА-32) — КАМАЗ 43118

ППУ 1600/100 — КАМАЗ 43118

ПОЛУЧИТЕ КОММЕРЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ

Просто позвоните или напишите письмо и наши менеджеры подготовят индивидуальное КП на необходимую технику

8-800-30-20-174

НЕ УСТРАИВАЕТ КОМПЛЕКТАЦИЯ?

изготовим по Вашему техзаданию в срок от 7-ми дней

К ЗАКАЗУ ДОСТУПНО БОЛЕЕ

ВАРИАНТОВ КОМПЛЕКТАЦИЙ ТЕХНИКИ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ВАШИХ ЗАДАЧ

СОПРОВОЖДАЕМ НА ВСЕХ ЭТАПАХ

покупки и эксплуатации техники

Мы настроены на долгосрочное сотрудничество, поэтому оказываем полное сопровождение и поддержку на всех этапах:

Инженеры компании выполнят грамотный подбор и расчёт оборудования под Ваши задачи.

Подберём для Вас максимально выгодную финансовую программу на покупку техники.

Быстро и профессионально выполним доставку техники в любой регион РФ и СНГ.

Источник

НАЗНАЧЕНИЕ

Установка насосная передвижная ЦА-320A предназначена для нагнетания различных жидких сред при цементировании скважин в процессе бурения и капитального ремонта, а такие при проведении других промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважинах.

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ

Автомобиль КрАЗ-257Б1А
Грузоподъемность, т 10-12
Мощность двигателя, кВт 153,5
Частота вращения вала двигателя, мин-1, не более 2100

Насос высокого давления 9Т
Полезная мощность,  кВт 105
Ход поршня, мм. 250
Передаточное число глобоидной передачи 20,5

Вспомогательный двигатель ГАЗ-52А

Частота вращения вала двигателя,
мин-1:
максимальная .. ≤2800
рабочая …. 1745
Мощность, кВт, не более 51,5
Крутящий момент, нм, не более ……………. 205