Бурильные штропы SH30 в Минске


Бурильные штропы SH30: характеристики и применение в грузоподъёмных операциях

Бурильные штропы SH30 — грузозахватные элементы, входящие в состав талевой системы буровых установок и предназначенные для подвешивания элеватора при спуско-подъёмных операциях с бурильными и обсадными колоннами. Типоразмер SH30 относится к классу штропов с рабочей нагрузкой 300 тс и применяется в комплекте с элеваторами соответствующей грузоподъёмности. Конструктивно изделие представляет собой кованую или штампованную скобу с двумя проушинами под палец элеватора и замковым соединением под серьгу крюка.

Штропы SH30 изготавливаются методом горячей штамповки из легированных конструкционных сталей с последующей нормализацией и отпуском, что обеспечивает однородную структуру металла и стабильные механические свойства по всему сечению. Каждый штроп проходит неразрушающий контроль — ультразвуковую дефектоскопию и магнитопорошковую проверку поверхностных слоёв — перед нанесением клейма и паспортных данных.

Технические параметры

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеСтандарт
Номинальная грузоподъёмность300тсстатическая нагрузкаAPI Spec 8C
Пробная нагрузка450тс1,5 номиналAPI Spec 8C
Разрушающая нагрузка 900тс3 номиналAPI Spec 8C
Диаметр зева под палец120–140ммпосадочное место—
Твёрдость после термообработки241–285HBобъёмная закалкаASTM E10
Рабочая температура–60…+50Cэксплуатация—

Материалы и термообработка

Основной материал штропов SH30 — легированная сталь марок 40ХН2МА, 38Х2Н2МА или аналогов по механическим свойствам. Выбор марки определяется требуемым сочетанием прочности и ударной вязкости при отрицательных температурах, характерных для месторождений Западной Сибири и арктического шельфа.

  • Предел текучести — не менее 785 МПа
  • Предел прочности — не менее 980 МПа
  • Относительное удлинение — не менее 14 %
  • Ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 39 Дж/см
  • Твёрдость сердцевины — 241–285 HB

Термообработка включает закалку с температурой аустенизации 850–870 C в масляной среде и высокий отпуск при 580–620 C. Режим подбирается индивидуально для каждой партии с учётом химического анализа плавки. После отпуска проводится контроль твёрдости по всей поверхности и выборочная проверка механических свойств на образцах-свидетелях.

Конструктивные особенности

Штропы SH30 выполняются с закрытым или открытым зевом. Закрытый зев обеспечивает фиксацию пальца элеватора без дополнительных стопорных элементов, что снижает риск самопроизвольного расцепления при динамических нагрузках. Открытый зев упрощает монтаж и демонтаж элеватора, но требует установки шплинта или фиксатора.

Проушины штропа обрабатываются по посадочным поверхностям с шероховатостью Ra 3,2 мкм для снижения износа пальца. Галтельные переходы между проушинами и телом штропа выполняются с радиусом не менее 15 мм для минимизации концентрации напряжений. Замковое соединение под серьгу крюка имеет резьбу или байонетный механизм в зависимости от модификации.

Применение в буровых комплексах

Штропы SH30 используются в талевых системах буровых установок классов 250–320 тс, включая установки для кустового бурения, морские полупогружные платформы и стационарные буровые основания. Основные операции:

  • Спуск и подъём бурильных труб с элеваторами ЭГ-300 и аналогами
  • Работа с обсадными колоннами диаметром 146–245 мм
  • Подвешивание элеватора при ликвидации аварий и ловильных работах
  • Монтаж и демонтаж забойных двигателей и КНБК
  • Операции с насосно-компрессорными трубами при текущем и капитальном ремонте скважин

При эксплуатации штропы SH30 подвергаются циклическим нагрузкам с числом циклов до 10 за межремонтный период. Контроль состояния проводится методом визуального осмотра, магнитопорошковой дефектоскопии и измерения износа посадочных поверхностей. Предельный износ зева под палец не должен превышать 3 % от номинального диаметра.

Нормативные требования и контроль

Изготовление и приёмка штропов SH30 регламентируются API Spec 8C, ГОСТ 33166 и внутренними стандартами буровых подрядчиков. Обязательные испытания включают статическую пробную нагрузку 1,5 номинал с выдержкой не менее 5 минут и последующим осмотром на отсутствие остаточной деформации. Результаты фиксируются в паспорте изделия с указанием номера плавки, даты изготовления и клейма ОТК.

Периодичность дефектоскопии в условиях эксплуатации — не реже одного раза в 6 месяцев или после каждого инцидента с превышением нагрузки. При обнаружении трещин, коррозионных язв глубиной более 1 мм или деформации штроп выводится из эксплуатации независимо от наработки.

Вопросы и ответы

Какой элеватор совместим со штропами SH30?

Штропы SH30 рассчитаны на работу с элеваторами грузоподъёмностью 300 тс, имеющими палец диаметром 120–140 мм. Совместимость определяется по посадочным размерам проушин и диаметру зева, указанным в паспорте изделия.

Как часто проводится дефектоскопия штропов SH30?

Магнитопорошковый или ультразвуковой контроль выполняется не реже одного раза в 6 месяцев, а также после каждого случая превышения номинальной нагрузки или удара при спуско-подъёмных операциях.

Из какой стали изготавливаются штропы SH30?

Применяются легированные конструкционные стали 40ХН2МА, 38Х2Н2МА или аналоги с пределом текучести не менее 785 МПа и ударной вязкостью KCU не менее 39 Дж/см при –40 C.

Какой предельный износ зева допускается при эксплуатации?

Износ посадочной поверхности под палец элеватора не должен превышать 3 % от номинального диаметра. При превышении штроп подлежит замене или восстановлению с последующей повторной приёмкой.