Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Бурильные штропы ШБД-125-1100: технические характеристики и применение
Бурильные штропы ШБД-125-1100 — это грузоподъёмные элементы талевой системы буровых установок, предназначенные для соединения элеватора с крюком вертлюга. Исполнение ШБД (штроп буровой двойной) с межосевым расстоянием 1100 мм рассчитано на работу с элеваторами типа ЭТА-125 и аналогичными, применяемыми при бурении скважин глубиной до 5000 м. Номинальная грузоподъёмность 125 тс соответствует классу буровых установок БУ-5000/320 и обеспечивает запас прочности при спуско-подъёмных операциях с колоннами труб диаметром 114–168 мм.
Конструктивно штроп ШБД-125-1100 выполнен в виде замкнутой П-образной рамы с двумя проушинами для навешивания на крюк и двумя нижними отверстиями для пальцев элеватора. Изготовление ведётся из легированной стали 40ХН2МА с последующей нормализацией и высоким отпуском, что обеспечивает предел текучести не менее 750 МПа при твёрдости 285–341 HB. Проушины проходят дополнительную поверхностную закалку ТВЧ на глубину 3–5 мм для повышения износостойкости в зоне контакта с пальцами элеватора.
Конструктивные особенности и геометрические параметры
Межосевое расстояние 1100 мм выбрано из условия обеспечения зазора между элеватором и крюком при работе с УСШ (устройствами совмещённого спуска-подъёма) и автоматическими буровыми ключами. Проушины штропа имеют внутренний диаметр 120 мм под палец элеватора диаметром 110 мм, что исключает люфт и снижает динамические нагрузки при натяжении колонны. Зев верхней проушины выполнен с радиусом скругления 60 мм, предотвращающим концентрацию напряжений при качании штропа на крюке.
Масса штропа ШБД-125-1100 составляет 420 кг, что учитывается при расчёте нагрузки на талевый блок. Маркировка наносится ударным способом на боковой поверхности и содержит заводской номер, дату изготовления и величину допустимой нагрузки. Каждое изделие проходит ультразвуковой контроль сплошности материала и магнитопорошковую дефектоскопию проушин после механической обработки.
Материал и механические свойства
Сталь 40ХН2МА, применяемая для штропов ШБД-125-1100, относится к высокопрочным конструкционным сталям с никелем и молибденом. Химический состав обеспечивает прокаливаемость по всему сечению профиля до 90 мм, что критично для крупногабаритных поковок. Механические свойства после термообработки контролируются на образцах, вырезанных из технологического припуска каждой поковки.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 750 МПа | Растяжение по ГОСТ 1497 | ГОСТ 24507 | Не менее |
| Временное сопротивление | 900 МПа | Растяжение по ГОСТ 1497 | ГОСТ 24507 | Не менее |
| Относительное удлинение | 12 % | Растяжение по ГОСТ 1497 | ГОСТ 24507 | Не менее |
| Ударная вязкость KCU | 59 Дж/см | Ударный изгиб по ГОСТ 9454 | ГОСТ 24507 | При –40 C |
| Твёрдость | 285–341 HB | Бринелль по ГОСТ 9012 | ГОСТ 24507 | Основной металл |
| Коэффициент запаса прочности | 3,0 | Расчётный | ГОСТ 24507 | По пределу текучести |
Условия эксплуатации и ресурс
Штропы ШБД-125-1100 эксплуатируются при температуре окружающей среды от –50 C до +45 C, что позволяет применять их в условиях Западной Сибири и Крайнего Севера. Расчётный ресурс составляет 2500 циклов спуско-подъёмных операций при номинальной нагрузке, после чего требуется проведение дефектоскопического контроля. При работе с нагрузками до 80 % от номинальной межремонтный интервал увеличивается до 4000 циклов.
В процессе эксплуатации штропы подвергаются знакопеременным нагрузкам при подъёме колонны и раскачиванию на крюке при центрировании элеватора. Конструкция с двойной проушиной снижает изгибающий момент на нижней части штропа, что особенно важно при работе с наклонно-направленными скважинами, где возникают дополнительные боковые усилия. Для защиты от коррозионного растрескивания наружная поверхность окрашивается эмалью ХВ-124, а внутренние полости проушин консервируются смазкой ЦИАТИМ-201.
Применение в буровых установках
Штропы ШБД-125-1100 применяются в следующих узлах и системах бурового оборудования:
- Талевые системы буровых установок БУ-5000/320, БУ-4500/270, Уралмаш 5000/320
- Комплектация элеваторов типа ЭТА-125, ЭТА-125М, а также элеваторов с автоматическим захватом
- Спуско-подъёмные операции с бурильными трубами диаметром 114, 127, 140 мм
- Работа с УСШ-120 и механизмами совмещённого спуска-подъёма
- Ремонтные и аварийные работы при ликвидации прихватов колонны
При замене штропов на буровой установке необходимо проверять соответствие межосевого расстояния фактическим размерам крюка и элеватора. Установка штропа с межосевым расстоянием, отличающимся от проектного, приводит к перекосу элеватора и повышенному износу пальцев. Перед монтажом выполняется визуальный осмотр на предмет трещин, задиров и остаточной деформации проушин, а также проверка маркировки на соответствие паспортным данным.
Вопросы и ответы
Какая грузоподъёмность у штропа ШБД-125-1100?
Номинальная грузоподъёмность составляет 125 тс (1226 кН). Коэффициент запаса прочности по пределу текучести — не менее 3,0, что обеспечивает работу с колоннами весом до 300 т при динамических нагрузках.
Из какой стали изготавливаются штропы ШБД-125-1100?
Применяется легированная сталь 40ХН2МА с нормализацией и высоким отпуском. Материал обеспечивает предел текучести 750 МПа и ударную вязкость 59 Дж/см при –40 C.
Как часто требуется дефектоскопия штропа?
Периодичность контроля — каждые 2500 циклов спуско-подъёмных операций или один раз в 12 месяцев, в зависимости от того, что наступит раньше. При работе с нагрузками до 80 % от номинальной интервал увеличивается до 4000 циклов.
С какими элеваторами совместим штроп ШБД-125-1100?
Штроп рассчитан на элеваторы типа ЭТА-125 и ЭТА-125М с диаметром пальца 110 мм. Внутренний диаметр проушины — 120 мм, что обеспечивает посадку с гарантированным зазором 5 мм.