Бурильные штропы DH75: технические характеристики и применение
Бурильные штропы DH75 — это грузоподъёмные элементы талевой системы буровых установок, предназначенные для соединения элеватора с вертлюгом или талевым блоком. Исполнение DH75 относится к категории штропов с проушинами под пальцы диаметром 75 мм, что определяет их совместимость с соответствующими узлами элеваторов и вертлюгов. Конструкция рассчитана на восприятие полной нагрузки бурильной колонны в процессе спуско-подъёмных операций, а также динамических усилий, возникающих при расхаживании инструмента и ликвидации прихватов.
Конструктивные особенности и исполнение
Штропы DH75 изготавливаются из легированной стали, прошедшей объёмную закалку и высокий отпуск, что обеспечивает сочетание высокой прочности с необходимой вязкостью. Рабочие поверхности проушин подвергаются поверхностному упрочнению для повышения износостойкости при контакте с пальцами элеватора. Профиль штропа — двухрожковый, с симметричным расположением проушин относительно вертикальной оси, что исключает перекос нагрузки при подъёме.
Геометрия штропа DH75 обеспечивает беспрепятственное вращение элеватора вокруг вертикальной оси, что необходимо при наращивании свечей и выполнении операций с использованием механических ключей. Отношение диаметра проушины к диаметру тела штропа подобрано из условия минимизации концентрации напряжений в зоне перехода. Каждая единица продукции проходит неразрушающий контроль — ультразвуковую дефектоскопию и магнитопорошковый контроль зон сварных швов и галтельных переходов.
Технические параметры и нагрузочная способность
Номинальная грузоподъёмность штропов DH75 определяется классом прочности материала и геометрическими параметрами сечения. Расчётный коэффициент запаса прочности составляет не менее 3,0 относительно предела текучести, что регламентировано требованиями API Spec 8C и ГОСТ 31800 для оборудования буровых установок. Испытательная нагрузка при приёмочном контроле превышает номинальную в 1,5 раза.
| Параметр | Значение для DH75 | Метод контроля | Нормативный документ | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр проушины | 75 мм | Штангенциркуль | API Spec 8C | Посадочное место пальца |
| Номинальная нагрузка | 250–350 т | Расчётный метод | ГОСТ 31800 | Зависит от класса прочности |
| Испытательная нагрузка | 375–525 т | Гидравлический пресс | API Spec 8C | Без остаточных деформаций |
| Предел текучести материала | не менее 620 МПа | Разрывная машина | ASTM A370 | Образцы из тела штропа |
| Твёрдость поверхности проушин | 285–341 HB | Твердомер ТШ-2 | ГОСТ 9013 | После термообработки |
| Масса штропа | 180–320 кг | Весы | — | Зависит от длины |
Условия эксплуатации и обслуживание
Штропы DH75 эксплуатируются в интервале температур от –50 C до +45 C, что позволяет их применение в условиях Крайнего Севера и морского бурения. При работе в агрессивных средах с повышенным содержанием сероводорода применяется исполнение с контролем твёрдости до 22 HRC, исключающее риск сульфидного растрескивания. Штропы, работающие в составе буровых установок с нагрузкой на крюке до 320 т, подлежат периодическому освидетельствованию с проведением магнитопорошкового контроля зон максимальных напряжений.
Регламент технического обслуживания предусматривает визуальный осмотр перед каждой сменой, контроль геометрии проушин штангенциркулем после каждых 500 часов работы и ежегодное проведение ультразвукового контроля. При обнаружении трещин, остаточных деформаций или износа проушин более 3% от номинального диаметра штроп подлежит выбраковке. Хранение осуществляется в подвешенном состоянии с защитой рабочих поверхностей от коррозии консистентной смазкой.
Применение в буровых установках
Штропы DH75 применяются в следующих типах оборудования и технологических операциях:
- буровые установки класса грузоподъёмности 250–400 т для эксплуатационного и разведочного бурения;
- элеваторы типа ЭТА-75 и аналогичные с посадочным диаметром проушин 75 мм;
- вертлюги с цапфой под штропный палец диаметром 75 мм;
- морские буровые платформы и полупогружные установки при бурении с динамическим позиционированием;
- операции спуско-подъёмных работ с бурильными трубами диаметром 114–168 мм;
- расхаживание колонны при ликвидации прихватов с усилием до 80% от номинальной нагрузки.
При выборе штропа DH75 необходимо учитывать фактическую нагрузку на крюке, диаметр пальцев элеватора и вертлюга, а также климатическое исполнение буровой установки. Комплектация штропов пальцами, шплинтами и страховочными цепями производится отдельно в зависимости от типа элеватора.
Вопросы и ответы
Чем отличается штроп DH75 от штропов других типоразмеров?
Основное отличие — диаметр проушины 75 мм, определяющий совместимость с пальцами элеваторов и вертлюгов. Штропы DH50 и DH100 имеют соответственно диаметры проушин 50 и 100 мм и рассчитаны на иные диапазоны нагрузок.
Какая периодичность освидетельствования штропов DH75?
Визуальный контроль — перед каждой сменой, инструментальный контроль геометрии — после 500 часов работы, полное освидетельствование с неразрушающим контролем — не реже одного раза в год или после каждого инцидента с перегрузкой.
Допустима ли эксплуатация штропа DH75 при температуре ниже –50 C?
Стандартное исполнение рассчитано на работу до –50 C. Для условий с более низкими температурами требуется специальное исполнение с материалом, прошедшим испытания на ударную вязкость при пониженных температурах по KCU.
Каков критерий выбраковки штропа DH75 по износу?
Штроп подлежит выбраковке при уменьшении диаметра проушины более чем на 3% от номинального значения, наличии трещин любой длины, остаточной деформации или износе тела штропа более 5% от исходного сечения.
