Модернизация всасывающей линии насоса цементировочного агрегата

Формула изобретения. Двойной фильтр, содержащий внутренний усиленный цилиндр, состоящий из внутренних стержней, расположенных по окружности на расстоянии друг от друга в осевом направлении фильтра, и спиральный усиливающий элемент, витки которого намотаны с зазором друг относительно друга на внешней стороне внутренних стержней, приваренный за одно целое с внутренними стержнями, и внешний цилиндр, установленный с внешней стороны внутреннего усиленного цилиндра и содержащий стержни, расположенные по окружности на расстоянии друг от друга в осевом направлении на внешней периферии внутреннего усиленного цилиндра и проволокой, спирально намотанной с зазором друг относительно друга вокруг внешней стороны стержней, при этом проволока приварена за одно целое к стержням, а ширина зазора спирального усиливающего элемента больше ширины зазора между проволокой внутреннего цилиндра, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения затрат на изготовление, стержни внешнего цилиндра выполнены щитовыми, расположенными в радиальном направлении внешней окружности внутреннего усиленного цилиндра с прижимным контактом к спиральному усиливающему элементу, а последний имеет в сечении длину радиуса больше длины по оси.

3.7 Техническое предложение

В результате проведенного патентно-информационного обзора по фильтрам, для модернизации всасывающей линии насоса 9Т предлагается использовать сетчатый фильтр двойной очистки на основании патента авторского свидетельства № 859608. Так как изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в скважинах, таких как нефтяные, водяные скважины, скважины для природного газа, скважины для использования геотермальной электроэнергии и так далее, в особенности, использования в качестве фильтра в глубоких скважинах, который подвергается чрезвычайно высокому давлению, напряжению, компрессии и силам скручивания.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение затрат на изготовление. Двойной фильтр состоит из внутреннего усиленного цилиндра, который выполняет функцию противодействия давлению извне, и внешнего цилиндра, который выполняет функцию щита. К преимуществам фильтра также относиться противостояние сильному наружному давлению, и силам скручивания.

Выбранный фильтр устанавливается на линии всасывания в тройник, который в дальнейшем при помощи хомутов закрепляется во всасывающем шланге. На конце тройника фланцевое соединение с крышкой, что позволяет вне процесса цементирования очистить фильтр от засорения. Фильтр устанавливается под углом в 30 градусов, так что при попадании камней они оседают в нем. Длины фильтра достаточно, чтобы провести 1 этап цементирования.



4. Патентно-информационный обзор по шлангам

4.1 Авторское свидетельство № 117889 «Металлический буровой шланг»

Изобретение относится к конструкции буровых шлангов, применяемых для соединения стояка с вертлюгом в буровых установках.

Известные буровые металлические шланги обладают недостатками, заключающимися в том, что эти шланги, имея много шарниров, оказывают большое гидравлическое сопротивление прокачиваемой жидкости и обладают большим весом, что вызывает отклонение вертлюга от вертикального положения и ухудшает условия бурения.

Предлагаемый буровой металлический шланг не имеет этих недостатков, так как он выполнен из двух звеньев, уравновешенных противогрузами таким образом, чтобы полностью разгрузить вертлюг от веса шланга. Предлагаемый шланг состоит из двух металлических труб, соединенных между собой шарниром и с помощью шарниров присоединяемых к вертлюгу и стояку, поднятому на высоту 14 м.

Для уравновешивания металлических труб применены контргрузы. Может быть применен и другой вид уравновешивания. Шарниры, которыми шланг присоединяется к стояку и вертлюгу, состоят из двух полуколен, а также из фланцевого ниппеля, соединенных между собой шарнирно с помощью двойного шарикового замка с резиновыми уплотнениями. Шарнир, которым соединяются два звена, состоит из двух полуколец, соединенных между собой шарнирно с помощью двойного шарикового замка с резиновыми уплотнениями.

Предмет изобретения. Металлический буровой шланг, состоящий из звеньев, соединенных на шарнирах, отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлических потерь в шланге и улучшения работы вертлюга, он выполнен из двух звеньев, уравновешенных противогрузами таким образом, чтобы полностью разгрузить вертлюг от веса шланга.

4.2 Шланги SPIRALINA (http://www.aqueduct.ru)

Область применения этих шлангов: для защиты гидравлических и электрических магистралей, для обмотки пучков шлангов и т.п.

Простая спираль из жесткого ударопрочного ПВХ. Твердость по ШОРУ D (3 сек.) 78±3. Стойкость к ультрафиолету: более 200 часов; стойкость к озону: более 96 часов при 20 С и при 60 С; огнестойкость в соответствии со стандартом UL94VO; стойкость к маслам, дизельному топливу и воде: до температуры 60 С; проводимость: диэлектрик (поверхностное сопротивление более 1,110 Ом/м). Отличная стойкость к погодным воздействиям.

Способ расчета необходимого количества шланга SPIRALINA:

L = Dвнеш. / Dвнутр. Ч l (4.1)

где L -длина шланга SPIRALINA (м),

Dвнеш. - внешний диаметр шланга, мм;

Dвнутр. - внутренний диаметр шланга, мм;

l - длина шланга, м.

Температурный режим : t = -10 С / +60 С (кратковременно до +70 С).

Рисунок 4.1- Структура шланга



Таблица 4.1 - Технические параметры шлангов серии SPIRALINA

Вся продукция сертифицирована. Все технические параметры приведены в соответствии со стандартом ISO 291 при температуре 23 С ± 2 С. Допуски по всем параметрам составляют ± 5 %.

4.3 Шланги LUISIANA PU ANTISTATICO (http://www.aqueduct.ru)

Область применения облегченный вариант (Super Arizona PU). Для использования в условиях, где требуется высокая стойкость к абразивному износу внутренней поверхности (по сравнению с обычными шлангами ПВХ). Для перекачивания строительного раствора от смесителя к раздатчику. Позволяет избежать ненужных потерь перекачиваемого материала, облегчить труд, убыстрить загрузку и разгрузку, снизить уровень загрязнения окружающей площади. Также для перекачки различных абразивных, гранулированных продуктов, промышленных жидкостей, отстоев и пр. Хорошая стойкость к воздействиям погоды и большинства химикатов.



Рисунок 4.2 - Способы применения

Структура: шланг из ПВХ, с внутренним полиуретановым покрытием. Армирован, жесткой противоударной спиралью из ПВХ. Антистатичный с дополнительной внешней спиралью из многожильной медной проволоки. Цвет прозрачный с серой спиралью. Температурный режим t°= -25°C/ +85°C.

Рисунок 4.3 - Структура шланга серии LUISIANA PU ANTISTATICO

Таблица 4.2 - Технические параметры шлангов LUISIANA PU ANTISTATICO

Внутр. D(мм)	Внешн. D(мм)	Вес (гр/м)	Радиус изгиба (мм)	Вакуум (м Н2О)	Рабочее давление (Бар при 20°С)	Длина бухты (м)
30	37	450	150	6	5	30
40	48	630	200	6	5	30
50	59	900	250	6	4	30
60	70	1100	300	6	4	30
70	80,4	1200	350	6	4	30
76	87	1300	375	6	3,5	30
80	91,4	1350	400	6	3,5	30
90	102	1500	450	6	3,5	30
100	113	1800	500	6	3	30

Таблица 4.3 - Шланги серии LUISIANA PU не антистатичная версия

Внутр. D(мм)	Внешн. D(мм)	Вес (гр/м)	Радиус изгиба (мм)	Вакуум (м Н2О)	Рабочее давление (Бар при 20°С)	Длина бухты (м)
38	3,5	500	200	5,5	5	25
45	3,5	600	240	5,5	4,5	25
50	4	750	260	5,5	4	25

Вся продукция сертифицирована.Все технические параметры приведены в соответствии со стандартом ISO291 при температуре 23°С ± 2°С. Допуски по всем параметрам составляют ± 5 %.

4.4 Шланг для штукатурки и бетона (http://unitech.vl.ru/)

Таблица 4.4 - Технические параметры шлангов серии PMPC

Тип	D вн.	Арм.слой	Толщина трубы	Внешний диаметр	Стандартная длина	Рабочее давление	Примерный вес
	дюйм	мм	 	дюйм	мм	дюйм	мм	фут	м	PSI	Кг/см2	lbs/ft	Кг/м
PMPC104	1	25.4	4	3/16	4.8	1.764	44.8	200	60	800	55.0	0.99	1.48
PMPC134	1 1/4	31.8	4	3/16	4.8	2.016	51.2	200	60	800	55.0	1.15	1.71
PMPC154	1 1/2	38.1	4	3/16	4.8	2.264	57.5	200	60	800	55.0	1.30	1.94
PMPC206	2	50.8	6	3/16	4.8	2.929	74.4	200	60	800	55.0	2.03	3.02
PMPC256	2 1/2	63.5	6	3/16	4.8	3.429	87.1	200	60	800	55.0	2.41	3.58
PMPC306	3	76.2	6	3/16	4.8	3.929	99.8	200	60	550	38.0	2.78	4.13
PMPC358	3 1/2	88.9	8	3/16	4.8	4.697	119.3	200	60	550	38.0	4.19	6.24
PMPC408	4	101.6	8	3/16	4.8	5.197	132.0	200	60	550	38.0	4.67	6.95
PMPC458	4 1/2	114.3	8	3/16	4.8	5.697	144.7	100	30	550	38.0	5.16	7.67
PMPC508	5	127.0	8	3/16	4.8	6.197	157.4	100	30	550	38.0	5.64	8.39
PMPC600	6	152.4	10	3/16	4.8	7.339	186.4	100	30	550	38.0	7.49	11.15

Рекомендуется для распыления штукатурного раствора и жидкого или сухого цемента при рабочем давлении до 800 PSI. Используется в качестве промежуточного звена между насосом и распыляющим устройством при работе со штукатуркой, жидким цементом и смешанным бетоном.

Рисунок 4.4 - шланг серии PMPC

Внутренний слой шланга черный, смесь NR/SBR. Внешнее покрытие шланга черное, смесь NR/SBR. Оплетка многослойная тканевая. Температурный режим: от -20° F до +180° F (-30° C до +80° C). Коэффициент прочности равен 3:1. Маркировка HS R&A PLASTER & CONCRETE PSI MAX.W.P (торговый знак в виде ленты - красные буквы на белой полосе).

Стандартная длина шланга: 200 футов (60м), 100 футов (30м).



4.5 Всасывающий шланг, гофрированный (http://unitech.vl.ru/)

Разработан для транспортировки жидких или сухих абразивных материалов. Внутренний слой и внешнее покрытие обладают высокой износоустойчивостью. Гофрированное покрытие придаёт шлангу большую гибкость.

Внутренний слой шланга черная натуральная резиновая смесь. Внешнее покрытие шланга черная натуральная резиновая смесь. Оплетка многослойная тканевая с арматурой. Температурный режим: от -20° F до +180° F (-30° C до +80° C). Коэффициент прочности равен 4:1. Маркировка HS R&A MATERIAL SUCTION HOSE PSI MAX.W.P (торговый знак в виде ленты - белые буквы на зелёной полосе)

Рисунок 4.5 - Шланг серии SMMC

Таблица 4.5 - Технические параметры шлангов серии SMMC

Тип	ВНУТР. ДИАМ.	Арм. слой	ВНЕШН. ДИАМ.	Стандартная длина	Радиус загиба	Рабочее давление	Примерный вес
	дюйм	мм		дюйм	мм	фут	м	дюйм	мм	PSI	Кг/С 2	lbs/ft	Кг/м
SMMC152	1 1/2	38. 1	2	2.272	57.7	200	60	6	150	200	15.0	1.33	1.97
SMMC202	2	50. 8	2	2.803	71.2	200	60	8	200	150	10.0	1.74	2.60
SMMC252	2 1/2	63.5	2	3.303	83.9	200	60	10	250	150	10.0	2.08	3.10
SMMC302	3	76.2	2	3.866	98.2	200	60	15	375	150	10.0	2.62	3.89
SMMC404	4	101.6	4	5.118	130.0	200	60	20	500	150	10.0	4.37	6.51
SMMC504	5	127.0	4	6.173	156.8	100	30	25	625	150	10.0	5.55	8.25
SMMC604	6	152.4	4	7.205	183.0	100	30	36	900	150	10.0	6.79	10.11
SMMC804	8	203.2	4	9.307	236.4	100	30	56	1400	150	10.0	9.83	14.63
SMMC1004	10	254.0	4	11.606	294.8	100	30	80	2000	100	7.0	14.84	22.08
SMMC1204	12	304.8	4	13.843	351.6	100	30	110	2750	100	7.0	20.17	30.01

Стандартная длина шланга: 200 футов (60м), 100 футов (30м).

4.6 Шланги ARIZONA SUPERELASTIC (http://www.aqueduct.ru)

Таблица 4.6 - Технические параметры шланга серии ARIZONA

Внутр. (дюйм)	Внутр. (мм)	Толщина стенки(мм)	Вес (гр/м)	Радиус изгиба (мм)	Вакуум (м Н2О)	Раб. давл. (Бар при 20С)	Разр. давл. (Бар при 20С)	Длина бухты (м)
1	25	4,4	500	100	9	7	21	50
1 ј	32	4,4	600	130	9	6	18	50
1 Ѕ	38	4,4	700	150	9	6	18	50
1 ѕ	45	5	900	180	9	5,5	16,5	50
	50	5,5	1050	200	9	5	15	50
	60	5,6	1250	240	9	4,5	13,5	50

Область применения шланга: применяется для автоцистерн, ирригационных заводов. Также для очистки канализации.



Рисунок 4.6 - Область применения

Шланг ПВХ с противоударной белой спиралью из жесткого ПВХ. Цвет стенки серый непрозрачный. Снаружи нанесена спираль зеленого цвета. Суперэластичный вариант - стоек к низким температурам. Температурный режим: t = -25 C / +55 C

.

Рисунок 4.7 - Структура шланга серии ARIZONA SUPERELASTIC

Вся продукция сертифицирована. Все технические параметры приведены в соответствии со стандартом ISO 291 при температуре 23 С ± 2 С. Допуски по всем параметрам составляют ± 5 %.



4.7 Шланги ARMORVINPRESS PU (http://www.aqueduct.ru)

Таблица 4.7 - Технические параметры шлангов серии ARMORVINPRESS

Внутр. (дюйм)	Внутр. (мм)	Толщина стенки (мм)	Вес (гр/м)	Радиус изгиба (мм)	Вакуум (м Н2О)	Раб. давл. (Бар при 20С)	Разр. давл. (Бар)	Длина бухты (м)
							при 20С	при 70С
3/16	5	2,5	80	20	9	20	130	28	60
	6	2,5	95	23	9	20	125	26	60
1/4		2,5	100	26	9	20	125	26	60
5/16	8	2,7	135	32	9	18	110	24	60
3/8		3	170	38	9	18	105	23	60
	10	3	180	40	9	17	100	23	60
	12	3	210	45	9	16	85	21	60
1/2		3,1	230	50	9	15	80	20	60
	14	3,2	260	56	9	14	78	19	60
5/8	16	3,5	290	63	9	14	75	18	60
	18	3,5	340	70	9	12	73	17	60
ѕ		3,5	350	76	9	12	72	17	60
	20	3,5	365	80	9	12	70	16	60

Область применения этих шлангов: применяется для пневматических, гидравлических и масло-гидравлических систем, для пищевой и химической промышленности, для подачи и откачки воздуха и жидкостей. В соответствии со стандартом FDA 21 CFR 177, 2600 часть Е пригоден для сухих, жидких и жирных пищевых продуктов. Стоек к маслам и щелочам.

Шланг изготовлен в два слоя - внешний из ПВХ, внутренний из полиуретана. Армирован стальной спиралью заделанной между слоями. Специально уменьшенный шаг спирали придает этому шлангу повышенную гибкость, что позволяет легко огибать острые углы и повороты. Очень гибкий и гладкий внутри и снаружи. Температурный режим: t = -40 C / +90 C (температура перекачиваемых материалов).



Рисунок 4.8 - Сфера применения

Рисунок 4.9 - Структура шланга ARMORVINPRESS PU

Все шланги сертифицированы. Все технические параметры приведены в соответствии со стандартом ISO 291 при температуре 23 С ± 2 С. Допуски по всем параметрам составляют ± 5 %.

4.8 Шланги BETONCINO (http://www.aqueduct.ru)

Таблица 4.8 - Технические параметры шлангов BETONCINO

Внутр. (мм)	Внешн. (мм)	Вес (гр/м)	Радиус изгиба (мм)	Раб. давл. (Бар при 20С)	Разрыв. давл. (Бар)	Длина бухты (м)
25	37	720	145	40	100	30 / 60

Шланг для подачи цементного раствора, для нанесения штукатурки и различных легких изолирующих материалов.



Рисунок 4.10 - Виды применения шланга

Шланг из ПВХ с двойной полиэстерной оплеткой, с внутренней дополнительной антиабразивной прослойкой из полиуретана и внешним покрытием из специального ПВХ / ПУ компаунда. Температурный режим: t = -15 C / +60 C.

Рисунок 4.11 - Структура шланга BETONCINO

Все шланги сертифицированы. Все технические параметры приведены в соответствии со стандартом ISO 291 при температуре 23 С ± 2 С. Допуски по всем параметрам составляют ± 5 %.



4.9 Техническое предложение

В результате проведенного патентно-информационного обзора по шлангам, для модернизации всасывающей линии насоса 9Т предлагается использовать всасывающий шланг, гофрированный выбранный из каталога компании ЮНИТЕХ (http://unitech.vl.ru/).

Данный шланг разработан для транспортировки жидких или сухих абразивных материалов. Внутренний слой и внешнее покрытие обладают высокой износоустойчивостью. Гофрированное покрытие придаёт шлангу большую гибкость. Внутренний слой шланга черная натуральная резиновая смесь. Внешнее покрытие шланга черная натуральная резиновая смесь. Оплетка многослойная тканевая с арматурой. Температурный режим: от -20° F до +180° F (-30° C до +80° C). Коэффициент прочности равен 4:1. Рабочее давление от 100-200 PSI. Примерный вес от 1,97- 30,01 кг/м.



5. Расчетная часть

5.1 Расчет цилиндра насоса на прочность

Цилиндр поршневого насоса изготовлен из стали 45, для которой допускаемое напряжение равно 360МПа ([] =360МПа). Максимальное давление насоса при минимальной подаче составляет 32 МПа. Геометрические размеры цилиндра данного насоса:

-наружный радиус - 0,072 м

-внутренний радиус - 0,05м

=Р*2r2нар./(r2нар-r2вн.)[]/n, (5.1)

где - напряжение разрывающее стенки цилиндра, МПа;

P -давление, МПа;

r2нар - наружный диаметр цилиндра, м;

r2вн. - внутренний диаметр цилиндра, м;

[] - допускаемое напряжение материала, МПа;

n - коэффициент запаса прочности.

=32*106*2*0,0782./(0,0782-0,052)=103009523=103,009 *106

n=[]/; (5.2)

n=360*106/103,009*106=3,5.

Большой коэффициент запаса прочности говорит о долговечности работы насоса.

5.2 Расчёт штока цилиндра на сжатие

Шток цилиндра поршневого насоса изготовлен из стали 45, для которой допускаемое напряжение сжатия равно 450 МПа ([] =450МПа). Максимальное давление насоса при минимальной подаче составляет 32 МПа.

Радиус штока rшток=0,017 м, радиус цилиндра rцил=0,048м.

=F/Sштока[]/n , (5.3)

где - напряжение сжимающее шток цилиндра МПа;

F - сжимающая сила, Н;

Sштока - площадь штока, м2;

[] - допускаемое напряжение сжатия, МПа;

n - коэффициент запаса прочности.

F=P*Sцил. , (5.4)

где Р - давление насоса, МПа;

Sцил.- площадь цилиндра, м2.

Sштока=*r штока2 , (5.5)

где 3,14;

rштока - радиус штока, м.

Sштока=3,14*0,0172=0,0012 .

Рассчитаем площадь цилиндра по формуле:

Sцил=*rцил2 , (5.6)

где 3,14;

rцил - радиус цилиндра м.

Sцил=3,14*0,052=0,007 .

Рассчитываем сжимающую силу, действующую на шток цилиндра по формуле (5.4):

F=32*106* 0,007=224*103=224,

=224*103/0,0012=186 ,

n=[]/. (5.7)

Коэффициент запаса прочности:

n=450/186=2,4.

5.3 Расчёт удельного давления штока ползуна приводной части на шток цилиндра

а) Шток до модернизации:

S1=0,00067 м2

F=224кH

Руд.1=F/S1 , (5.8)

где Руд.1 - удельное давление штока ползуна приводной части на шток цилиндра до модернизации, МПа;

F - сжимающая сила, Н;

S1- площадь сочленения, м2.

Руд.1=224*103/0,00067=334,3 .

б) Шток после модернизации:

S2=0,0008м2

F=224кH

Руд.2=F/S2, (5.9)

где Руд.2 - удельное давление штока ползуна приводной части на шток цилиндра после модернизации МПа;

F - сжимающая сила, Н;

S2- площадь сочленения, м2.

Руд.2=224*103/0,00074=302,7.

Удельное давление на шток после модернизации меньше, чем на шток до модернизации, следовательно, работоспособность модернизированного штока больше чем не модернизированного.

5.4 Определение основных размеров и параметров цементировочного насоса 9Т

Заданными параметрами для расчёта поршневых насосов являются: подача - Q=13,5 л/с; давление нагнетания - рн=7,3 МПа; род перекачиваемой жидкости - =1820 кг/м3 и число цилиндров - 2.

В зависимости от назначения насоса задают и другие параметры и условия эксплуатации.

Диаметр цилиндра насоса:

. (5.10)

Здесь m отношение длины хода поршня к его диаметру для современных поршневых насосов рекомендуется принимать в зависимости от скорости вращения коленчатого вала (таблица 5.1).

Таблица 5.1- Отношение длины хода поршня в зависимости от скорости вращения коленчатого вала

Насосы	n, об/мин	m
Тихоходные	40-80	2,5-2,0
Средней быстроходности	80-150	2,0-1,2
Быстроходные	150-350 >350	1,2-0,5 0,5-0,2

Принимаем m = 2. Объемный КПД ( об ) выбирают, руководствуясь данными таблицы 5.2, в которой приведены сведения по зависимости объемного КПД от числа двойных ходов поршня и параметров перекачиваемой жидкости. Принимаем об = 0,9. Коэффициент, учитывающий кратность действия насоса

, (5.11)

где d - диаметр штока.

Для насосов одностороннего действия коэффициент а = 1. Отношение диаметров потоков к диаметрам поршней в современных буровых насосах в зависимости от развиваемого давления от 8 МПа до 40 МПа изменяется в пределах d/D = 0,35-0,615

Таблица 5.2 - Зависимость объемного КПД от числа двойных ходов поршня и параметров перекачиваемой жидкости

Шифр насоса	Перекачиваемая жидкость	N об/мин	Давление на выходе насоса, МПа	Объемный кпд
1	2	3	4	5
11ГрБ	Вода	105,2 67,5	5	0,91 0,91
	Буровой раствор (/? = 1180кг/м3, 7 = 0,008 Пас)	105,2 67,5	5	0,86 0,91
	Буровой раствор (/7 = 1190кг/м3, /7 =0,01 Пас)	105,2 67,5	5	0,79 0,83
9Гр (Дп= 100 мм)	Вода	88 44,5	8	0,74 0,90
	Буровой раствор (р = 1280кг/м3, 77 =0,015 Пас)	88 44,5	8	0,67 0,78



Принимаем диаметр цилиндра D = 100 мм

Определяющим условием для назначения числа двойных ходов является обеспечение всасывающей способности насоса. При проектировании и эксплуатации насосов используется допустимая высота всасывания:

где hвак.вс -вакуумметрические потери на входе в насос (5,5-6 м);

g - ускорение свободного падения (9,81 м/с2);

Vвх - скорость потока жидкости, м/с;

(5.12)

(5.13)

где Q - подача насоса, м3/с;

S - площадь сечения трубопровода.

(5.14)

.

где r - радиус трубопровода, м



(5.15)

где l - длина трубопровода (1м);

а - ускорение, м/с2

5.5 Максимальное число двойных ходов насоса

(5.16)

Здесь г-радиус кривошипа; ра -атмосферное давление, равное 0,1 МПа; рп -давление насыщенного пара перекачиваемой жидкости, зависит от температуры и приведено в табл. 5.3 в МПа.

Таблица 5.3 - Зависимость от t давления насыщения пара перекачиваемой жидкости

Жидкость	Температура, °С
	20	40	60	80	100
Бензин	0,0163	0,0332	0,0558	0,1038	-
Керосин	0,035	0,0058	0,0075	0,0012	0.02
Вода	0,0033	0,008	0,02	0,048	0.1

Рекомендуемая величина средней скорости движения поршня зависит от рода перекачиваемой жидкости и размеров насосов:

Насосы для воды

Малые Vп=0,3-0,5 м/с;

Vn =0,3-0,5 м/с; Vn =0,5-0,9 м/с; Vn =1,5-2 м/с;

Vn =0,575-1,0 м/с; Vn =0,9-0,95 м/с.

Vn =0,3-0,5 м/с; Vn =0,5-0,9 м/с; Vn =1,5-2 м/с;

Vn =0,575-1,0 м/с; Vn =0,9-0,95 м/с.

Средние Vп=0,5-0,9 м/с;

Крупные Vп=1,5-2 м/с.

Буровые насосы

Все насосы Vп=0,575-1 м/с;

Мощные, имеющие ход Vп=0,9 -0,95 м/с.

поршня 400-450 мм

Средняя скорость поршня:

(5.17)

Предварительно выбрав тип клапана, определяют диаметр его гнезда:

(5.18)

где V1 - скорость жидкости в щели клапана принимают для всасывающих клапанов 2-4 м/с, а для нагнетательных клапанов 3-5 м/с.

Диаметр гнезда всасывающего клапана:

Диаметр гнезда нагнетательного клапана:

Диаметр тарелки клапана:

(5.19)

Диаметр тарелки всасывающего клапана:

Диаметр тарелки нагнетательного клапана:

Толщина тарелки клапана:

(5.20)

Толщина тарелки нагнетательного клапана:

Толщина тарелки всасывающего клапана:

Здесь р - давление жидкости на тарелку клапана; = 20-25 МПа - допускаемое напряжение на изгиб для бронзы и соответственно для стали

= 30 МПа.

Максимальную высоту подъёма клапана для избегания стука клапанов определяют по формуле:

, (5.21)

где n - принятое число двойных ходов в минуту.

Диаметры патрубков насоса, которые предназначены для соединения с напорными и всасывающими трубопроводами определяют из уравнения неразрывности:

(5.22)

где Q -- действительная подача насоса; V -- скорость жидкости соответственно во всасывающем V1 и нагнетательном V2 следует принять в следующих пределах:

и

Диаметр всасывающего патрубка насоса:

Принимаем диаметры нагнетательного и всасывающего патрубков равными 100мм.

Полезная мощность насоса определяем по формуле:

(5.23)

Потребляемая мощность определяется по формуле:

(5.24)



где - полный КПД насоса изменяется от величины 0,52 для малых насосов, до 0,85 для крупных насосов.

Мощность приводного двигателя определяют с учетом кратковременных перегрузок при работе.

Для буровых насосов мощность двигателя выбирается с запасом 5-10%, т.е.

(5.25)

Здесь - КПД промежуточной передачи, который можно принять 0,95-0,98.

5.6 Расчет трубопровода на прочность

В результате проведенного патентно-информационного обзора по шлангам, для модернизации всасывающей линии насоса 9Т предлагается использовать всасывающий шланг, гофрированный выбранный из каталога компании ЮНИТЕХ (http://unitech.vl.ru/).

Данный шланг разработан для транспортировки жидких или сухих абразивных материалов. Внутренний слой и внешнее покрытие обладают высокой износоустойчивостью. Гофрированное покрытие придаёт шлангу большую гибкость. Внутренний слой шланга черная натуральная резиновая смесь. Внешнее покрытие шланга черная натуральная резиновая смесь. Оплетка многослойная тканевая с арматурой. Температурный режим: от -20° F до +180° F (-30° C до +80° C). Коэффициент прочности равен 4:1. Рабочее давление от 100-200 PSI. Примерный вес от 1,97- 30,01 кг/м.

Исходными данными являются:

Dн=115 мм, р=0,15 МПа, =417 МПа, =253 МПа.

Расчетную толщину стенки трубопровода определяется по формуле:

, (5.26)

где р - рабочее давление(избыточное), р=0,15 МПа;

Dн - наружный диаметр трубы, м;

n1-коэффициент надежности по нагрузке: n1=1,1.

(м).

Расчетное сопротивление металла трубы и сварных соединений определяется по формуле:

, (5.27)

где Rн1 - нормативное сопротивление растяжению металла труб и сварных соединений, определяемое из условия работы на разрыв, равное минимальному пределу прочности, Rн1=417 МПа;

mо - коэффициент условий работы трубопровода mо=0,8;

К1 - коэффициент надежности по материалу К1=0,85;

Кн - коэффициент надежности по назначению трубопровода, зависящий от его диаметра Кн=1.

(МПа),

Сопротивление трубы на изгиб определяется по формуле:

, (5.28)

где К2- коэффициент однородности труб, К2=0,85;

m1-коэффициент условий работы труб при повышении температуры,

m1=1.

(МПа)

Найдем объем стали в 1 трубе определяется по формуле:

, (5.29)

где D - наружный диаметр трубы, D=115 мм;

d внутренний диаметр трубы, d=85 мм;

l - длина трубы, l=6 м.

().

Масса стали трубы, определяется по формуле:

, (5.30)

(кг).

Масса промывочной жидкости в трубе определяется по формуле:

, (5.31)



где - плотность нефтепродукта, =746 кг/.

(кг).

Общая масса трубы и бензина А-76 определяется по формуле:

(5.32)

(кг).

Вес сосредоточенный определяется по формуле:

, (5.33)

где g - 9,81.

(Н)

5.7 Гидравлический расчет трубопровода

В задачу гидравлического расчета трубопровода входит определение оптимальных параметров трубопровода.

Внутренний диаметр трубопровода определяется по формуле:

, (5.34)

где Dн - наружный диаметр, Dн=115 мм;

д - толщина стенки трубы, мм.

(мм)

Секундный расход определяется по формуле:



, (5.35)

где Qч - подача насоса, /ч.

(/ с)

Средняя скорость циркуляциооной в трубопроводе определяется по формуле:

, (5.36)

где: d - внутренний диаметр трубы, d=85 мм.

(м/с)

Потери напора на трение в трубе круглого сечения определяется по формуле Дарси - Вейсбаха:

, (5.37)

где i - гидравлический уклон;

L - длина трубопровода, м.

(м)

Режим движения потока в трубопроводе характеризуется числом Рейнольдса определяется по формуле:

(5.38)



При турбулентном режиме течения различают три зоны: гидравлически гладких труб, смешанного трения, квадратичного трения. Границами этих зон являются переходные числа Рейнольдса

(5.39)

где: - относительная шероховатость труб, выражается через эквивалентную шероховатость Кэ и внутренний диаметр, м.

(5.40)

, (5.41)

(м)

Условия существования различных зон трения таковы:

Зона смешанного трения (переходная зона)

Для зоны смешанного трения вычисляется по формуле Альтшуля:

(5.42)

Гидравлический уклон есть потеря на трение на единице длины трубопровода определяется по формуле:

(5.43)

(м)

На линейной части трубопровода имеются местные сопротивления - задвижки, повороты, сужения. Потери напора определяется по формуле:

, (5.44)

где - коэффициент местного сопротивления, зависящий как от вида

сопротивления, так и от характера течения жидкости.

(м)

Потери напора на местных сопротивлениях можно выразить через длину трубопровода, эквивалентную местных сопротивлениям определяется по формуле:

(5.45)

(м)

С помощью эквивалентной длины расчет потерь на трения в трубопроводе с местными сопротивлениями сводится к расчету потерь на трение в прямой трубе определяется по формуле:

, (5.46)

где Lг - геометрическая длина трубопровода.

(м)

В этом случае в формулу Дарси - Вейсбаха вместо L необходимо подставлять Lп.



6. Безопасность и экологичность проекта

Целью дипломного проекта является модернизация цементировочного агрегата. При работе агрегата следует учитывать специфику его работы, так как он характеризуется наличием источников повышенной опасности: высоким давлением гидравлических насосов, применением жидкостей, которые оказывают на организм человека токсичное действие.

Задача охраны труда свести к минимальной вероятности поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда. Реальные производственные условия характеризуются, как правило, наличием некоторых опасных и вредных производственных факторов.

Производственный травматизм в нефтегазовой отрасли, при цементировочных работах постоянно снижается.

Одной из целей данного проекта также является уменьшение опасности в эксплуатации и обслуживании цементировочного агрегата. Одним из источников повышенной опасности являются движущие части при эксплуатации цементировочного агрегата. К работе на цементировочном агрегате допускается персонал, ознакомленный с его техническим описанием и инструкцией по эксплуатации, прошедший аттестацию на право работы на цементировочном агрегате и инструктаж по технике безопасности.

Улучшение условий труда и его безопасность приводят к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье работающих. Производительность труда повышается за счет сохранения здоровья и работоспособности человека.

6.1 Недостатки базовой конструкции по обеспечению безопасности труда

Недостатком базовой конструкции является вероятность попадания под клапана насоса твердых частиц (камней, гранул и т.д.) при закачке цементного раствора в скважину. В результате нарушается подача, герметичность закачки, а процесс закачки должен проходить непрерывно в связи с обезвоживанием цемента в скважине, увеличивается износ клапанов насоса, нарушается работа насоса, что при дальнейшей эксплуатации может привести к внеплановому ремонту и другим экономически невыгодным проблемам.

Модернизация заключается в усовершенствовании всасывающей линии насоса путем установки фильтрующего элемента в виде сетчатого фильтра, обеспечивающего фильтрацию цементного раствора и исключающего попадания твердых частиц под клапана насоса.

Основное условие безопасности при обслуживании нефтяных скважин - соблюдение трудовой и производственной дисциплины всеми работающими на них. Все работы связанные с эксплуатацией ЦА320 выполняются в соответствии с правилами безопасности и инструкциям по охране труда для рабочих цехов добычи нефти и ППД. На работу следует принимать лиц не моложе 18 лет, годных по состоянию здоровья, соответственным образом обученных и прошедших инструктаж по технике безопасности.

При работе в темное время суток объект освещен, во избежание травматизма. В качестве осветительных приборов применяются фонари и прожектора. Норма освещенности не ниже 10 лк.

Техническое обслуживание агрегата обеспечивает постоянную готовность к эксплуатации, безопасность работы, устранение причин, вызывающих преждевременный износ, неисправность и поломку узлов и механизмов, удлинение межремонтных сроков, минимальный расход масла, горючего, смазочных и эксплуатационных материалов. Установленную настоящим руководством по эксплуатации периодичность обслуживания агрегата необходимо соблюдать при любых условиях эксплуатации и в любое время года.

Анализ опасных и вредных производственных факторов при работе с ЦА320: согласно ГОСТ 12.0.003 опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на следующие группы: физические, химические, биологические, психофизиологические. Основная группа опасных и вредных факторов при работе с ЦА320 физическая.

Физические опасные и вредные производственные факторы:

- движущие машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; разрушающиеся конструкции; обрушивающиеся горные породы;

- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

- повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов;

- повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

- повышенный уровень шума на рабочем месте;

- повышенный уровень вибрации;

- повышенный уровень инфразвуковых колебаний;

- повышенный уровень ультразвука;

- повышенное или пониженное барометрическое давление в рабочей зоне и его резкое изменение;

- повышенная или пониженная влажность воздуха;

- отсутствие и недостаток естественного света;

- недостаточная освещенность рабочего места;

- острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхности заготовок; инструментов и оборудования.

6.2 Проектные решения по обеспечению безопасности труда при эксплуатации ЦА320 в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.003

При работе с ЦА320 подвижные части производственного механизмов целях обеспечения безопасности: во время работы высоконапорная часть цементировочного насоса закрыта надёжным съёмным защитным кожухом, все вращающиеся части оборудования агрегата закрыты кожухами.

Части гидравлического привода, представляющие опасность, окрашиваются в сигнальные цвета и обозначены соответствующим знаком безопасности в соответствии с действующими стандартами.

Все рабочие, находящиеся на рабочей площадке обеспечиваются спецодеждой и каской.

При повышенной запыленности и загазованности рабочие обеспечиваются респираторами типа А (защита от паров органически веществ и пыли).

Проблема повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов и температуры воздуха рабочей зоны решается путем обеспечения рабочего персонала необходимой спецодеждой соответствующей времени года (лето - роба х/б, сапоги, головной убор, рукавицы, а также средства защиты от кровососущих насекомых; зимой - шапка-ушанка, валенки, ватные штаны, шуба, ватные рукавицы).

Основными мерами снижения шума при работе с ЦА320 является: организационно-технические (выбор и установка на машине малошумных источников); снижение шума средствами шумозащиты, путем применения звукоизолирующих капотов, амортизирующих устройств; снижение шума в источниках возникновения, посредством уменьшения его в источнике. Для уменьшения шума в источнике применяется принудительное смазывание крутящихся поверхностей в сочленениях.

Основные меры снижения уровня вибрации являются: виброизоляция источника от рабочего места, для этого на пути распространения вибрации устанавливают виброизоляторы из материалов с большим внутренним трением - резины, пробки, войлока и стальных пружин; профилактика, заключающаяся в контроле за вибрационными параметрами ручного инструмента ( не реже 1 раза в полгода) и проведении планово - предупредительного ремонта оборудования.

К эксплуатации ЦА320 допускаются лица, ознакомленные с его конструкцией, настоящим руководством по эксплуатации, руководством по эксплуатации автошасси УрАЛ-4320, документацией на комплектующие изделия, а также правилами техники безопасности. Агрегат у скважины размещен кабиной автомобиля от устья скважины на расстоянии не менее 15 м от неё и поставлен на ручной тормоз. О начале работы агрегата необходимо оповестить звуковым сигналом. Перед пуском агрегата все его механизмы и узлы приводятся в рабочее состояние. Перед пуском агрегата и во время его работы на его платформе не должно быть посторонних предметов.

Запрещается во время работы агрегата находиться вблизи нагнетательного трубопровода и тем более производить какие-либо работы с ним. Запрещается производить подтяжку гаек цилиндровых и клапанных крышек во время работы насоса. Запрещается подогрев открытым пламенем узлов, механизмов, трубопроводов, запорно-предохранительной арматуры. Запрещается работать: при неисправных контрольно-измерительных приборах или отсутствии одного из них; при неисправном предохранительном клапане; при давлениях, превышающих указанные в технической характеристике агрегата; без огнетушителя; при частоте вращения двигателя автомобиля более 1800 об/мин.

Запрещается запускать в работу цементировочный насос при закрытых кранах в нагнетательном трубопроводе. Запрещается при переключении подачи цементировочного насоса на сброс давления во время его работы закрывать кран на нагнетательной линии насоса до тех пор, пока не открыт кран на линии сброса и наоборот. Во время работы высоконапорная часть цементировочного насоса закрыта надёжным съёмным защитным кожухом. Все вращающиеся части оборудования агрегата закрыты кожухами. Для проведения работ в тёмное время суток пользуются осветительными приборами агрегата. После окончания нагнетания рабочих жидкостей в скважину разбор нагнетательного трубопровода агрегата разрешается только после сброса давления в нём до атмосферного.

Запрещается транспортирование на платформе агрегата посторонних предметов и людей. Пропуск жидкости и течи во всех соединениях манифольда, быстроразъёмных и других соединениях труб и уплотнениях шарнирных колен не допускается. После окончания работ рабочая жидкость из цементировочного насоса, трубопроводов и мерного бака сливается в ёмкость, из которой осуществлялась подача жидкости на приём цементировочного насоса. Вода после промывки манифольда, трубопроводов и мерного бака по окончании работ сливается в дренаж (при его наличии) или в специальную ёмкость. Запрещается транспортировка агрегата с заполненным мерным баком. При проведении сварочных работ во время ремонта агрегата массовый провод сварочного аппарата соединяется с рамой технологического оборудования вблизи от места сварки с соблюдением мер пожарной безопасности. Соединять его с базовым шасси запрещается.

Требования к рабочим местам. Конструкция рабочего места, его размеры и взаимное расположение элементов (органов управления, средств отображения информации, вспомогательного оборудования и др.) обеспечивают безопасность при использовании производственного оборудования по назначению, техническом обслуживании, ремонте, а также соответствовать эргономическим требованиям.

Необходимость наличия на рабочих местах средств пожаротушения и других средств, используемых в аварийных ситуациях, устанавливаются в стандартах, технических условиях и эксплуатационной документации на производственное оборудование.

Требования к средствам защиты, входящим в конструкцию, и сигнальным устройствам. Конструкция защитного ограждения:

1) исключает возможность самопроизвольного перемещения из положения, обеспечивающего защиту работающего;

2) допускает возможность перемещения из положения, обеспечивающего защиту работающего только с помощью инструмента, или блокировать функционирование гидравлического привода;

3) обеспечивает возможность выполнения работающим предусмотренных действий, включая наблюдение за работой ограждаемых частей гидравлического цилиндра;

4) не создает дополнительные опасные ситуации;

5) не снижает производительность труда.

Сигнальные устройства, предупреждающие об опасности, выполнены и расположены так, чтобы их сигналы были хорошо различимы и слышны в производственной обстановке всеми лицами, которым угрожает опасность.

6.3 Санитарные требования, предъявляемые к открытой площадке для размещения ЦА 320

Безопасность обслуживания цементировочных агрегатов может быть обеспечена при правильном их размещении на рабочей площадке. Агрегат у скважины размещен кабиной автомобиля от устья скважины на расстоянии не менее 15 м от неё и поставлен на ручной тормоз. Так как, кабины агрегатов направлены в сторону от устья скважины, расстояние от устья скважины до блока манифольдов не менее 10 м, от блока манифольдов до агрегатов не менее 5-10 м, а между цементировочными агрегатами и цементосмесительными машинами - не менее 1,5 м. Повышение давления или резкие его колебания могут приводить к расстройству замковых соединений или разрыву нагнетательных трубопроводов, цементировочной головки, насосов цементировочных агрегатов, создавая опасные зоны для обслуживающего персонала. При закачке цемента и продавочной жидкости агрегаты включают в работу только последовательно по команде ответственного лица. При переходе нефтегазопроявления в открытое фонтанирование буровая бригада обязана: прекратить все работы в загазованной зоне и немедленно вывести из нее людей; остановить двигатели внутреннего сгорания; отключить силовые и осветительные линии, которые могут оказаться в загазованных участках; потушить технические и бытовые топки, находящиеся вблизи фонтанирующей скважины. На территории, которая может оказаться загазованной, прекратить пользование стальными инструментами, курение, производство сварочных работ и другие действия, ведущие к возникновению искры; принять необходимые меры к отключению всех соседних производственных объектов, которые могут оказаться в опасной зоне; запретить всякое движение на территории, прилегающей к фонтанирующей скважине, для чего выставить запрещающие знаки, а при необходимости и посты охраны; в целях предупреждения загорания фонтана ввести в поток фонтанирующей струи и на металлоконструкции, контактирующие с ней, максимально возможное количество воды, используя для этого все наличные производственные агрегаты и средства пожаротушения; сообщить о случившемся руководству предприятия и вызвать работников пожарной охраны, военизированных частей и медицинский персонал; при необходимости принять меры к недопущению растекания нефти. Рекомендуется постоянно следить за исправностью сварочного электрооборудования: во время эксплуатации нагрев сварочного агрегата не должен превышать 75° С, а трансформатора -- 95° С.

6.4 Гигиенические требования к производству работ на открытом пространстве

Микроклиматические условия на производстве - это состояние воздушной среды, характеризуемое относительной влажностью, скоростью движения, температурой воздуха, поверхностей (стен, потолков, пола, ограждающих устройств, технологического оборудования) и интенсивностью теплового облучения. Эти параметры отдельно или в комплексе оказывают значительное влияние на протекание жизненных процессов в организме человека, определяя его самочувствие, и являются важными характеристиками гигиенических условий труда. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений регламентирует СанПиН 2.2.4.548-96, которым установлены оптимальные и допустимые нормы в зависимости от периода года и категорий работ по уровню энергозатрат. При работе с ЦА 320 работа выполняемая персоналом относится к категории работ - Iб (работы с интенсивностью энергозатрат 121-150 ккал/ч(140-174 Вт), производимые сидя стоя или связанные с ходьбой и сопровождающимися некоторым физическим напряжением).

Охлаждение человека, как общее, так и локальное способствует изменению его двигательной активности, нарушает координацию и способность выполнять точные операции; вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, способствует развитию патологии. Рабочие на открытой территории в холодный период года обеспечены комплектом СИЗ от холода, имеющим теплоизоляцию, соответствующую величинам для различных климатических регионов.

Таблица 6.1 - Оптимальные и допустимые параметры микроклимата

Период года	Категория работ по тяжести	Температура, t	Относительная влажность, %
		воздуха	поверх-ностей	Оптм.	Доп.
		оптим.	доп.
1	2	3	4	5	6	7
Теплый		22-24	20-28	21-25	60-40	15-75
Холодный		21-23	19-24	20-24	60-40	15-75

Во избежание локального охлаждения тела работников и уменьшения общих теплопотерь с поверхности тела их обеспечивают рукавицами, обувью, головными уборами, имеющими соответствующую теплоизоляцию. Интегральный показатель условий охлаждения(обморожения) -ИПУОО- следует определять согласно уравнению:

,(6.1)



Где ИПУСС - интегральный показатель условий охлаждения;

t = 15 - температура воздуха, ;

V = 6 - скорость ветра, м/с.

.

По ИПУСС баллу определяем: риск обморожения - игнорируемый, продолжительность безопасного нахождения на холоде - длительное.

в) Расчет необходимой теплоизоляции комплектов СИЗ. Теплоизоляция одежды в относительно спокойном воздухе:

,(6.2)

где - теплоизоляция одежды;

- средневзвешенная температура кожи, ;

- температура окружающего воздуха, ;

- средневзвешенный тепловой поток, Вт/м.

Средневзвешенную температуру кожи рассчитывают в соответствии с допускаемой степенью охлаждения организма (теплоощущение - комфорт), ?С:

,(6.3)

где = 150 - уровень энергозатрат человека, Вт/м.

.

Определим средневзвешенный тепловой поток человека, выполняющего физическую работу с энергозатратами 150 Вт/м при температуре воздуха - 15, при условии сохранения теплового баланса (то есть ):

, (6.4)

где - средневзвешенный тепловой поток человека, выполняющего физическую работу, ;

W - эффективная мощность механической работы, Вт/м;

- теплопотери конвекцией при дыхании, Вт/м;

- теплопотери испарением влаги при дыхании, Вт/м;

- потери тепла испарением влаги с поверхности тела, Вт/м;

- изменение теплосодержания в организме, Вт/м.

Изменение теплосодержания в организме представляет собой разность между величиной и суммой теплопотерь организма.

Величина может быть определена:

, (6.5)

где - температура выдыхаемого воздуха, ,

,(6.6)

.

тогда, теплопотери конвекцией при дыхании по формуле (5.5), Вт/м:

.

Величина определяется по формуле, :

,(6.7)

где = 3,56 - давление насыщенного водяного пара при температуре выдыхаемого воздуха (), кПа;

= 0,285 - давление водяного пара в атмосфере, кПа.

.

Теплопотери испарением влаги с поверхности тела, могут быть определены по формуле, :

,(6.8)

Где S = 1,8 - площадь поверхности тела обнаженного человека, м (по Д'Буа).

.

Рассчитывается величина по формуле (5.4) при условии, что эффективная мощность механической работы (W) равна нулю , :

.

Таким образом, величину теплоизоляции комплекта СИЗ, необходимую для обеспечения теплового комфорта в течении длительного времени определяем по формуле (5.2), :

;

В условиях воздействия ветра и в процессе выполнения физической работы теплоизоляция комплекта снижается, поэтому должна быть введена соответствующая поправка в величину , которая определяется в соответствии с формулой, %:

,(6.9)

гдеС - снижение теплоизоляции в %;

В = 10 - воздухопроницаемость внешнего слоя одежды, измеренная при перепаде давления 49 Па;

V = 6 - скорость ветра, м/с.

.

Величина теплоизоляции комплекта в этом случае, с учетом поправки на ветер определяется из формулы, :

, (6.10)

.

Величина теплоизоляции комплектов СИЗ удовлетворяет данным климатическим условиям.



6.5 Вибрация

При работе цементировочного агрегата возникает вибрация. Данным условиям работы соответствует вторая категория вибрации, т.е. транспортно - технологическая, возникающая при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении или при перемещении. Данные условия работы можно отнести и к первой категории - транспортной. Вибрация в соответствии с ГОСТ 12.1.012.

Источниками вибрации являются: двигатель автомобиля и привод системы. В таблице 6.2 приведены допустимые значения уровней вибрации в вертикальном и горизонтальном направлении.

Таблица 6.2 - Допустимые значения уровней вибрации в вертикальном и горизонтальном направлении

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	2	4	8	16	32	63
Уровни вибрации, дБ	79	73	67	67	67	67
Уровни виброускорения, дБ/с2	25	25	25	31	37	43
Уровни вибросмещения, дБ/с2	136	121	109	103	97	91

6.6 Освещение рабочей зоны

Неудовлетворительное освещение рабочего места может стать причиной несчастных случаев, утомления органов зрения, снижению производительности труда и ухудшению самочувствия рабочих. Светильники выбираются в соответствии с требованиями норм пожарной безопасности НПБ 249-97 «Светильники. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний»



6.7 Шум

Привод исполнительных систем цементировочного агрегата является механическим. Источниками шума являются подвижные части насосов, механический привод оборудования, ходовая часть цементировочного агрегата.

Таблица 6.3 - Допустимые уровни звукового давления (шума)

	Уровни звукового давления, дБ (А); в октавных полосах со среднегеометрическими частотами,Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ (А)
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Постоян-ное рабочее место	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75

В результате воздействия этих шумов у оператора и рядом работающих людей появляются головокружение, головные боли, утомление, а от длительного воздействия шума появляется глухота. Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровней звука и эквивалентные уровни звука в кабинах управления определены ГОСТ 12.1.003 и указаны в таблице 6.3

6.8 Общие правила по технике безопасности

На рабочих местах, а также в местах, где возможно воздействие на человека вредных и (или) опасных производственных факторов, выставляются предупредительные знаки и надписи. На рабочих местах помещаются инструкции по безопасности труда по профессиям и видам работ, инструкции по пожарной безопасности, эксплуатации оборудования и т.п.

При получении во время работы травмы необходимо немедленно принять меры к оказанию первой медицинской помощи и сообщить о несчастном случае начальнику цеха или любому инженерно - техническому работнику, сохранить обстановку, при которой произошел несчастный случай, если это не влечет за собой повторения несчастных случаев с другими. До начала производственных работ обслуживающий персоналу проверить и привести в порядок одежду, средства индивидуальной защиты.

При ремонте (профилактике) оборудования запрещается:

- мыть детали бензином и керосином в неприспособленных помещениях, разбрасывать использованные обтирочные материалы, их следует собирать в специальные емкости, а затем утилизировать;

- пользоваться зубилами и молотками для открывания бочек с ГСМ, так как при ударе возможно высекание искры и воспламенение горючего;

Проверить наличие и исправность инструмента, его соответствие характеру выполняемой работы. Оборудование, инструмент и контрольно-измерительные приборы должны соответствовать требованиям «Положения о порядке разработки (проектирования), допуска к испытаниям, изготовлению и выдачи разрешений на применение нового бурового, нефтегазопромыслового, геологоразведочного оборудования для магистрального трубопроводного транспорта и технологических процессов», утвержденных постановлением Госгортехнадзора России от 08.02.2000 №4 и «Требованиям безопасности к буровому оборудованию для нефтяной и газовой промышленности», утвержденным постановлением Госгортехнадзора России от 17.03.99 №19.

6.9 Техника безопасности при цементировании

При подготовке к цементированию необходимо соблюдать правила и требования, относящиеся к цементированию, а также в местных инструкциях по технике безопасности, которые должны быть утверждены руководством производственных объединений и согласованы с профсоюзной организацией и соответствующей территориальным управлением округа Госгортехнадзора. Эти инструкции должны содержать общую часть, где указываются правила по технике безопасности, относящиеся ко всем лицам, участвующим в процессе, и специальные, относящиеся к определенной категории работников. В настоящем разделе будут рассмотрены не все требования техники безопасности, а только те, которые связаны с работой цементировочного оборудования. В связи с тем, что при цементировании применяются оборудование, работающее при высоких давлениях, что представляет большую опасность для обслуживающего персонала, правила техники безопасности должны учитывать в первую очередь эту специфику и могут содержать некоторые из приводимых ниже пунктов:

цементирование скважин, как правило, должно проводиться в дневное время;

если в порядке исключения цементирование проводится в темное время суток, то представитель буровой организации при участии руководителя цементировочных работ организует освещение устья скважины, площадки, где сосредоточена вся цементировочная техника, агрегатов и отдельных их узлов. Освещенность у устья скважины и на площадке, где, установлены агрегаты, не должна быть менее 25 лк, а у пульта управления не менее 50 лк. При этом лампы освещения не должны оказывать слепящего действия на обслуживающий персонал;

цементировочную технику следует расставлять в соответствии со схемой разработанной руководителями работ, причем агрегаты для возможности быстрой эвакуации должны быть поставлены кабинами в сторону обратной буровой. Расстояние между агрегатами для их безопасного обслуживания должно быть не менее 1,5 м. Блок манифольда должен отстоять от устья скважины на 10 м. Рабочим тампонажной организации категорически запрещается находиться на подъемных мостках буровой. Только по разрешению руководителя работ можно провести сборку напорных трубопроводов и установку цементировочной головки;

при сборке напорных трубопроводов необходимо выполнить следующие требования: трубопроводы не должны перекрещиваться; шарнирные соединения должны быть установлены так, чтобы имелась возможность компенсации перемещения труб под действием пульсации жидкости; к местам соединений отдельных труб должен быть обеспечен свободный доступ;