ВВЕДЕНИЕ 6
1 Ремонтная наплавка замкового соединения бурильных труб 8
1.1 Описание бурового оборудования и их составляющих 8
1.2 Анализ химического состава стали 40ХМФА и её физические свойства 15
1.3 Описание базового варианта ремонта замков бурильных труб 16
1.4 Анализ известных способов наплавки бурильных труб 19
2 Технологический процесс восстановления муфты бурильных труб 24
2.1 Приёмка 24
2.2 Очистка 26
2.3 Неразрушающий контроль 27
2.4 Правка 31
2.5 Механическая обработка 32
2.6 Обезжиривание 32
2.7 Предварительный подогрев 34
2.8 Наплавка 35
2.9 Механическая обработка 36
2.10 Шлифовка 36
2.11 Фосфатирование 37
2.12 Контроль 39
3 Оборудования для восстановления муфт бурильных труб 40
4 Безопасность и экологичность 50
4.1 Техническая характеристика объекта 50
4.2 Профессиональные риски сопровождающие внедрение
проектной технологии в производство 52
4.3 Предлагаемые мероприятия по снижению профессиональных
рисков в ходе внедрения в производство проектной технологии 55
4.4 Предлагаемые мероприятия по обеспечению пожарной безопасности разрабатываемого технологического объекта.. ..57
4.5 Оценка экологической безопасности разрабатываемого
технологического объекта 59
4.6 Заключение по разделу безопасности и экологичности объекта 60
5 Экономическая эффективность 61
5.1 Расчёт экономической эффективности проектного варианта технологии 61
5.2 Заключение по экономическому разделу 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 71
Открытие зарубежных буровых компаний на российском рынке существенно повлияло на изменения буровой технологии и буровой техники. Это повлияло на требования, которые предъявлялись к конструкции и материалу труб. Наиболее нужными на сегодняшний день являются стальные высоко-прочные бурильные трубы, занимающие сегодня примерно 70% рынка. Для соединения бурильных труб используются соединительные замки. Бурильные трубы и замки разрушаются при эксплуатации в экстремальных условиях. Причинами разрушения являются трещины, которые образуются при высоком напряжении металла трубы и поверхностного износа под влиянием абразивного износа и коррозии [1].
Следовательно, направим наш взгляд при ремонтировании бурильных труб на упрочнение наружной поверхности замков. Восстановление изношенных деталей обеспечивает экономию высококачественного металла, топлива, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. Для восстановления работоспособности изношенных деталей требуется, как правило, в 5-8 раз меньше технологического времени и циклов по сравнению с изготовлением новых деталей [2]. Как правило, для восстановления изношенных деталей применяют наплавку слоя дуговой сваркой. Дуговая сварка широко используется почти во всех отраслях машиностроения и других отраслях промышленности. Сварка может успешно применяться как в условиях единичного так и массового производства. В строительной отрасли, при изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования, сварка по трудоёмкости занимает до 25% от всего объёма работ [3]. Однако применяемая технология дуговой наплавки при восстановлении изношенных буровых труб характеризуется нанесением слоя, механические характеристики которого примерно совпадают с механическими характеристиками основного металла. Это не позволяет продлить срок эксплуатации труб.
Целью выпускной квалификационной работы является технический результат, направленный на увеличения срока службы бурильных труб.
Цель выпускной бакалаврской работы - создание эффективного техпроцесса для увеличения срока службы бурильных замков.
Для достижения цели необходимо было решить задачи: 1) Разработать технологический процесс для наплавки автоматическим способом в защитном газе; 2) Выбрать оборудование для разработанного технологического процесса;
Были предложены технологические мероприятия по повышению производительности и качества восстановительной наплавки муфт бурильных труб. При выполнении базовой технологии предусматривается автоматическая наплавка плавящейся проволокой под флюсом, что приводит к перегреву наплавленного металла, что ухудшает свойства наплавленного слоя и к тому же для труб муфт малого диаметра требуется дополнительное устройство для поддержания флюса, что приводит к дополнительным затратам времени на их устранение. В проектном варианте технологии предложено произвести замену автоматический способ наплавки под флюсом на смесь защитных газов. Применение предложенных технологических решений позволит повысить качество проводимых наплавочных работ.
В ходе выполнения экологического раздела было произведено выявление опасных и вредных производственных факторов, появление которых возможно при внедрении проектной технологии в производство. Проведён анализ возможности и мер по устранению и уменьшению опасных и вредных производственных факторов.
Произведена оценка экономической эффективности проектной технологии. Установлено, что в проектном варианте величина годового экономического эффекта, полученная с учетом затрат на капитальные вложения в оборудование, составит 211380 рублей. Капитальные вложения в оборудование будут окуплены за 2 года.
