Штропы для буровых установок: грузоподъёмность и эксплуатационные характеристики
Штропы такелажные элементы, предназначенные для захвата, подъёма и перемещения бурового инструмента, обсадных труб, устьевого оборудования и других грузов в процессе строительства и ремонта скважин. В отличие от универсальных стропов общего назначения, модели для буровых работ проектируются с учётом повышенных динамических нагрузок, абразивного износа и контакта с технологическими жидкостями.
Конструктивные исполнения и материалы
По конструкции штропы подразделяются на канатные, цепные и текстильные. Для буровых установок преимущественно применяются канатные штропы на основе стальных канатов двойной свивки с органическим или металлическим сердечником. Диаметр каната подбирается по расчётной нагрузке с коэффициентом запаса прочности не менее 6:1 для вертикального подъёма и 4:1 для строповки с отклонением от вертикали.
Цепные штропы изготавливаются из калиброванных цепей класса прочности Т (80) и ТY (100) по DIN EN 818. Крюки, скобы и звенья проходят термообработку для достижения твёрдости в диапазоне от 360 до 440 HB. Текстильные штропы применяются для работ с готовыми поверхностями труб, где требуется исключить повреждение резьбовых соединений и защитных покрытий.
Технические параметры
Грузоподъёмность штропов для бурового оборудования варьируется от 1 до 100 тонн. Длина стропов подбирается исходя из схемы строповки и габаритов поднимаемого оборудования. Для стандартных операций используются штропы длиной от 1 до 12 метров. Рабочая температура эксплуатации составляет от 40 до +100 C для канатных и цепных моделей, от 40 до +80 C для текстильных.
| Тип штропа | Грузоподъёмность, т | Длина, м | Коэффициент запаса | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Канатный | от 1 до 50 | от 1 до 12 | 6:1 | Подъём бурильных труб |
| Цепной | от 2 до 32 | от 1 до 8 | 4:1 | Обсадные колонны |
| Текстильный | от 1 до 20 | от 1 до 10 | 7:1 | Устьевое оборудование |
Маркировка и стандарты
Каждый штроп сопровождается маркировочной биркой с указанием грузоподъёмности, даты изготовления, номера партии и обозначения стандарта. Канатные штропы изготавливаются по ГОСТ 25573, цепные по ГОСТ 25573 и DIN EN 818-4, текстильные по ГОСТ 30441 и EN 1492-1. На бирке также указывается предприятие-изготовитель и знак соответствия требованиям технического регламента Таможенного союза ТР ТС 010/2011.
Условия эксплуатации и контроль
Штропы для буровых установок эксплуатируются в условиях высоких статических и динамических нагрузок, воздействия бурового раствора, нефтепродуктов и атмосферных осадков. Периодическое освидетельствование проводится не реже одного раза в 6 месяцев, а также после каждого ремонта или реконструкции. При осмотре проверяется состояние каната, отсутствие обрывов проволок, коррозии, деформаций звеньев и износа крюков.
Для канатных штропов браковочными показателями являются: обрыв более 6 проволок на длине шага свивки, износ наружных проволок более 40 % от номинального диаметра, наличие узлов и перегибов. Цепные штропы бракуются при удлинении звена более 5 % от номинального шага, наличии трещин и расслоений металла. Текстильные штропы выводятся из эксплуатации при порезах более 10 % ширины ленты или повреждении швов.
Применение в технологических операциях
- Подъём и перемещение бурильных свечей при спуско-подъёмных операциях
- Монтаж и демонтаж противовыбросового оборудования (ПВО)
- Установка фонтанной арматуры и устьевых задвижек
- Погрузочно-разгрузочные работы на буровых площадках и складах
- Перемещение ёмкостей с буровым раствором и химреагентами
- Строповка насосных агрегатов и силовых приводов
Критерии выбора
При подборе штропа учитываются масса груза, схема строповки, угол между ветвями, высота подъёма и условия окружающей среды. Для многоточечной строповки с углом между ветвями более 90 расчётная нагрузка на каждую ветвь увеличивается пропорционально синусу угла наклона. Для работ при отрицательных температурах ниже 40 C применяются штропы из сталей с хладостойкостью до 60 C.
Для буровых установок с механизированными системами верхнего привода используются штропы с увеличенной длиной ветвей для обеспечения свободного прохода талевого блока. При работе с трубами большого диаметра применяются штропы с защитными втулками и накладками, предотвращающими повреждение резьбовых соединений.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какой коэффициент запаса прочности у штропов для буровых работ?
Для канатных штропов коэффициент запаса составляет не менее 6:1, для цепных 4:1, для текстильных 7:1. Указанные значения соответствуют требованиям ГОСТ 25573 и ТР ТС 010/2011.
Как часто проводится освидетельствование штропов?
Периодическое освидетельствование проводится не реже одного раза в 6 месяцев. Дополнительный внеочередной осмотр выполняется после ремонта, реконструкции или воздействия экстремальных нагрузок.
Какие браковочные показатели для канатных штропов?
Штроп бракуется при обрыве более 6 проволок на длине шага свивки, износе наружных проволок более 40 % от номинального диаметра, наличии узлов, перегибов или коррозионных повреждений.
Можно ли использовать штропы при отрицательных температурах?
Стандартные штропы рассчитаны на работу до 40 C. Для условий Крайнего Севера применяются модели из хладостойких сталей, сохраняющих работоспособность до 60 C.
