Дослідження умов роботи основних робочих елементів плоскошиберної засувки KTF
Усі розділи / Нафтова промисловість /
Дослідження умов роботи основних робочих елементів плоскошиберної засувки KTF/A 5k з модернізацією шиберу-Курсова робота-Обладнання для видобутку та підготовки нафти та газу
Тип роботи:Робота КурсоваФормати файлів:AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft WordЗдано в навчальному закладі:ІНіГ
Опис:Дослідження умов роботи основних робочих елементів плоскошиберної засувки KTF/A 5k з модернізацією шиберу-Курсова робота-Обладнання для видобутку та підготовки нафти та газу У дипломному проекті на базі відомих технічних, конструктивних та організаційних рішень було вирішено комплекс завдань, була запропонована модернізація запірного пристрою фонтанної арматури, а саме заміна конструкції шибера прямоточної засувки з ущільненням типу метал - пружний елемент. розрахунки працездатності та підбір основного обладнання. Також обґрунтовано економічну доцільність модернізації даного технологічного обладнання. Розглянуті питання охорони навколишнього середовища та безпечних умов праці. Розроблені рекомендації щодо проведення монтажних робіт. 2.2 Опис основного технологічного обладнання 2.2.1 Загальна характеристика засувки серії КFT/A виробництва DGK EAST
Шиберна засувка серії КFT/A - реверсивна пластинчаста шиберна засувка з ущільненням "метал-метал". Унікальна конструкція включає дійсне двостороннє ущільнення, яке діє навіть за дуже низькихдиференціалах тиску. Лінія засувок серії КFT/A містить засувки, які кваліфікуються як «пожежостійкості» відповідно до API 6FA та API 6FC, а також вимоги, що перевищують, 17 видань API 6A; засувки пройшли випробування згідно з Додатком «F» для матеріалів класів AA – HH та температурних номіналів «P» – «U». Крім того, засувки деяких діаметрів розраховані на температурні номінали «K» - «U» (- 75 - 250 F/-59 - 121 C) і навіть до 400 F (204 C). Запатентовано DKG EAST сальникове ущільнення «UV » пройшло випробування та визнано відповідним вимогам API 6FA та 17 видань API 6A, PR2, Доповнення «F» для матеріалів класів AA – HH та температурних номіналів «P» – «X». Кінцеві з'єднання засувок є у вигляді лінійної труби стандарту API, фланця стандарту API, хомутного з'єднання і сполучної муфти Dynetor DKG EAST. 0,51мм). Тарілчаста пружина знаходиться за лицьовою стороною кожного сідла і використовується для збереження первинного контакту між шибером та сідлом. Ці пружини забезпечують постійний контакт обох поверхонь із засувкою, навіть при низьких диференціальних тисках, для запобігання попаданню уламків зі свердловини між лицьовими поверхнями ущільнення, зводячи до мінімуму накопичення уламків у корпусі засувки. У міру збільшення диференціала тиску, закритий розташоване нижче по трубі до тильного боку кишені сідла, внаслідок чого утворюється ущільнення між металевим сідлом і корпусом на двох опуклих поверхнях на тильній стороні сідла. Це дозволяє контролювати рух сідла на певній точці вниз по трубі, а також запобігає повномурозплющування тарілчастої пружини, зводячи до мінімуму стиск пружини. Конструкція сідла засувки також запобігає ефекту бавовни, що виникає в засувках інших конструкцій при реверсуванні тиску для опресування лубрикатора і з'єднань викидного трубопроводу. При реверсуванні тиску зберігається постійний контакт сідла із засувкою, а ущільнення зовнішнього діаметра сідла зберігає контакт сідла із корпусом навіть за низьких диференціальних тисків. Конструкція багатьох шиберних засувок потребує стрибка тиску для зсуву шиберу. Без стрибка тиску низький диференціал тиску наводить лише до безперервного застосування тиску у зворотному напрямку або до бавовни. При використанні шиберної засувки DKG EAST серії KTF/A такого не відбувається. Пневматичний замок, який має місце в шиберних засувках деяких конструкцій, не утворюється, оскільки надлишковий тиск у корпусі автоматично виштовхне сідло, розташоване вище по трубі з шиберу, підбурюючи надлишковий тиск у корпусі вгору по трубі. Відразу після вирівнювання тиску, сила тарілчастої пружини і тиск виштовхнуть сідло, розташоване вище трубою назад до шибера. Завдяки використанню однакових сідел на обох сторонах шибера, шиберна засувка серії KTF/A повністю реверсивна і не має прямої дії тиску, який «рекомендується». Версії засувки серії KTF/A з приводом мають такі ж особливості конструкції сідла/шибера. ; - ущільнення «метал-метал» гнізда / корпусу засувки; - вибіркове ущільнення «метал-метал» шпинделя; - ущільнення кришки «метал-метал» (плоське, муфтове або SBMS); - ціліснийнероз'ємний не висувний шпиндель (засувки з ручним приводом); - запатентована не еластомірна прокладка типу «UV»; - кований корпус та кришка; - закруглений корпус або унікальна порожнина у формі вісімки для усунення концентраторів напруги; - змінна цілісна втулка стелліта направляючої; 14>- ущільнення, розраховане на низький потік/низький диференціал тиску; - зовнішній штифт шпинделя зрізу; (засувка з ручним приводом) - герметизуюча прокладка на кришці підшипника (засувка з ручним приводом).
2.2.2 Характеристики ущільнення 2.2.2.1 Ущільнення «метал-метал» шиберу засувки
У конструкції шиберних засувок серії KTF/A використана технологія ущільнення лицьової поверхні сідла та шиберу із елементів, виконаних із чистого металу. Високоякісна твердосплавна поверхня наплавляється з використанням запатентованого процесу, потім шліфується та полірується до дзеркального блиску; рівність поверхні при цьому вимірюється в лініях спектра. Ця добре відполірована та надзвичайно рівна поверхня сприяє утворенню ущільнення з чистого металу без необхідності використання зносостійких вставок, масел або пластмас. Ковзання шибера по сідлу при роботі засувки наводить до притискання та полірування поверхонь, які труться, що покращує їх характеристики ущільнювачів. Відполірована поверхня має дуже високу корозійну і зносостійкість і твердість. Твердосплавна поверхня відповідає вимогам Національної асоціації інженерів-фахівців з корозії (NACE) по роботі в кислому середовищі.
2.2.2.2 Ущільнення "метал-метал" корпусу засувки
На задній поверхні кожного сідла є підняте плече із двома закругленими опуклостями ущільнювачів. У положенні «закритий» диференціальний тиск притискає сідло, розташоване нижче трубою до тильного боку кишені ущільнення корпусу клапана. Внаслідок цього утворюється ущільнення «метал-метал» між закругленими ущільнювачами та лицьовою стороною кишені сідла. Зворотний тиск спричинить утворення того ж типу металевого ущільнення з іншого боку кишені сідла.
2.2.2.3 Ущільнення «метал-метал» шпинделя
У конструкції шиберних засувок серії KTF/A використаний не висувний шпиндель із вбудованим металевим ущільнювачем шпинделя із заплечиком, він знаходиться безпосередньо над з'єднанням шибера на шпинделі. Верхнє ущільнення шпинделя - вибірковий тип, його захоплення не відбувається до тих пір, поки воно спеціально не буде приведено в робоче положення оператором. Це запобігає передчасному зносу верхнього ущільнення в результаті нормального циклу роботи засувки. Верхнє ущільнення легко захоплюється шляхом повного закриття засувки та відведення назад ковпака кришки. Таким чином, шпиндель можна легко механічно «заблокувати» в положенні верхнього ущільнення, з'єднавши шибер з днищем засувки, і затягнувши шпиндель щільно до заплічника верхнього ущільнення, в результаті чого відпаде необхідність регулювання верхнього ущільнення виключно тиском.
2.2.2.4 Сальникове ущільнення шпинделя
Оскільки герметичність сальникового ущільнення шпинделя є однією з основних причин несправності в роботі засувок даної моделі, DKG EAST розробила і запатентувала унікальну конструкцію сальникового ущільнення для сімейства шиберних засувок серіїKTF/A. Сальникове ущільнення «UV» має функціональний робочий діапазон від - 75 F для роботи в арктичних умовах до високих температур до 400 F. обробки стовбура свердловини. Завдяки повній відсутності еластомірності, проблеми газопроникності та вибухової декомпресії, характерні для інших ущільнювачів, усунуто.
2.3 Опис основних деталей засувки 2.3.1 Корпус
Корпус і кожух підводного шиберного засуву завжди кованої конструкції. Різниця між поверхневим та підводним полягає в тому, що у підводної шиберної засувки є прокладка торця до торця (тип BX) на стику кожуха. Корпус засувки має кран спуску на вході штока розрядної пробки.
Шибери серії KTF/A мають двонаправлене ущільнення з металевим контактом, завдяки цілісній конструкції, у якої обидві сторони наварені твердим сплавом і притерті до дзеркального полірування. 2.3.3 Сідло
Складки сідла серії KTF/A мають двонаправлене ущільнення з контактом металевих поверхонь з тарілчастою пружиною, яка забезпечує повний металевий контакт, при цьому шибер знаходиться в слабкому потоку низького тиску. Оскільки сідло залишається на плаву у своєму гнізді, надмірне наростання тиску в порожнині клапана буде зроблено шляхом підведення збірки сідла завдяки ефекту «поршня», що викликається дією тиску на еластомірне ущільнення. Це еластомірне ущільнення також служить як резерв для ущільнень з контактом металевих поверхонь. Направляючі щоки, як передбачає їх назву, направляють шибер, коли він відкривається або закривається по центру поверх сідла. Напрямні щоки мають конічнікраї для полегшення встановлення та витягування тих, які направляють та сідла.
2.3.4 Підйомна гайка
Підйомна гайка є змінною пластиною, виготовленою з виливки стелліту, який забезпечує максимально вільний рух між шибером і штоком. Тертя між штоком і підйомною гайкою істотно знижено, тим самим зменшуючи крутний момент, і можливість виникнення моменту, що змінює. Підйомна гайка розрахована на самоцентрування в засувці, що забезпечує малий крутний момент.
Збірник штока має не висувну конструкцію та випускається з єдиного цілісного суцільного шматка.
Коментарі:У нашому проекті ми пропонуємо змінити конструкцію шибера прямоточної засувки з ущільненням типу метал - пружний елемент. Ми пропонуємо зробити шибер із двох частин (Плашок). Де провідна плашка переміщається вздовж шпинделя на трапецеїдальному різьбленні, а ведена плашка закріплюється з провідною пружиною (Малюнок 5.1). В - подібне з'єднання внутрішніх поверхонь плашок виконано з зазором, який переміщається в залежності від положення затвора. Плашки поверхнями ущільнювачів притискаються. Вживання шибера, що розклинюється, у цій засувці дозволяє при незначній зміні крутного моменту на маховику забезпечити необхідну величину попереднього притискання ущільнюючих поверхонь. Відмінною особливістю цього затвора є те, що поверхні ущільнювачів приходять в контакт лише при розклинюванні, тобто в крайньому нижньому положенні засувки (узакритому її стані), а також у крайньому верхньому положенні (у відкритому стані). У першому випадку це забезпечує герметичність затвора, у другому запобігає попаданню середовища в корпус та вимиванню олії, яким заповнений корпус засувки. Розклинювання відбувається у верхньому положенні при упорі веденої плашки в кришку, а в "нижньому" - у днищі корпусу засувки. У проміжних положеннях плашки під дією дугоподібних пружин знаходяться в зімкнутому стані, утворюючи гарантований зазор 1,5 - 2мм між поверхнями ущільнювачів плашок і сідел, що полегшує управління засувкою. Вживання цього рішення також виключає можливі перекоси>4 прямоточних засувок, розклинюється затвор, в той же час поєднує у своїй конструкції і переваги клинових засувок (можливість притискання поверхонь ущільнювачів плашок до пружного елемента з метою створення додаткової герметичності).
Розмір файлу:3,9 МбайтФаїл: (.rar)