Бурильные штропы ШБД-320-1800 в Минске

Бурильные штропы ШБД-320-1800: технические характеристики и применение

Бурильные штропы ШБД-320-1800 — это грузоподъёмные элементы талевой системы буровых установок, предназначенные для соединения вертлюга с ведущей бурильной трубой или элеватором. Исполнение ШБД (штроп буровой двойной) с межосевым расстоянием 1800 мм и номинальной нагрузкой 320 тс рассчитано на работу в составе буровых установок класса грузоподъёмности 320–500 тс при бурении глубоких скважин, включая эксплуатационное и разведочное бурение на нефть и газ.

Конструкция штропа ШБД-320-1800 выполнена в виде замкнутой П-образной рамы с двумя параллельными ветвями, переходящими в проушины для пальцев. Такая схема обеспечивает равномерное распределение нагрузки между ветвями и исключает возникновение изгибающих моментов в зоне контакта с элеватором. Изготовление штропов регламентируется требованиями ПБ 08-624-03 и ГОСТ 28487-91 в части, касающейся грузоподъёмных элементов бурового оборудования.

Материал и технология изготовления

Штропы ШБД-320-1800 изготавливаются методом свободной ковки или штамповки из легированной стали марок 20ХГНТР, 30ХГСА или 40ХН2МА с последующей нормализацией и высоким отпуском. Применение сталей с ограниченной прокаливаемостью позволяет получить структуру сорбита отпуска по всему сечению ветвей, что обеспечивает сочетание высокой прочности с ударной вязкостью не менее 59 Дж/см при температуре –40 C.

Механические свойства материала после термообработки контролируются на образцах, вырезанных из технологических припусков каждой поковки. Предел текучести материала составляет не менее 590 МПа, временное сопротивление разрыву — 780–930 МПа. Твёрдость поверхности после окончательной обработки выдерживается в диапазоне 241–285 HB, что исключает хрупкое разрушение при ударных нагрузках, возникающих при спуско-подъёмных операциях.

Геометрические параметры и присоединительные размеры

Межосевое расстояние 1800 мм определяет габаритную ширину штропа и согласовано с типоразмерами элеваторов типа ЭТА и ПКР, применяемых для труб диаметром 114–168 мм. Диаметр проушин под палец вертлюга составляет 120–140 мм в зависимости от исполнения, ширина зева под элеватор — 180–220 мм. Отношение межосевого расстояния к диаметру ветви выбрано из условия обеспечения минимального угла перекоса штропа при работе с наклонным направлением скважины.

Условия эксплуатации и контроль технического состояния

Штропы ШБД-320-1800 эксплуатируются в интервале температур от –50 C до +45 C, что позволяет применять их в условиях Западной Сибири, Крайнего Севера и морских буровых платформ. При работе в агрессивных средах с повышенным содержанием сероводорода требуется применение штропов в исполнении, стойком к сульфидному растрескиванию, с контролем твёрдости не выше 22 HRC.

Периодическое освидетельствование штропов проводится не реже одного раза в 6 месяцев и включает визуальный осмотр, ультразвуковую дефектоскопию ветвей и зон перехода к проушинам, а также магнитопорошковый контроль поверхности. Браковочным признаком является наличие трещин любой ориентации и длины, остаточная деформация более 3 мм на 1000 мм межосевого расстояния, а также износ проушин, превышающий 5 % от номинального диаметра.

Применение в составе бурового оборудования

Штропы ШБД-320-1800 применяются в следующих узлах и системах буровой установки:

• талевая система — подвеска вертлюга УВ-320 МА к крюку Крюк-320 или кронблоку;
• спуско-подъёмный комплекс — соединение элеватора с ведущей трубой при наращивании свечей;
• буровые ключи и механизмы свинчивания — фиксация штропа в клиньях при проведении СПО;
• аварийно-спасательные работы — извлечение прихваченных труб с применением усиленных элеваторов;
• морские буровые установки — работа в составе компенсаторов качки с учётом динамических нагрузок.

При выборе штропа ШБД-320-1800 для конкретной буровой установки необходимо учитывать соответствие диаметра проушин пальцам вертлюга и крюка, а также совместимость с типоразмером элеватора по ширине зева. Для установок с динамической нагрузкой при бурении с верхним приводом рекомендуется выполнять проверочный расчёт штропа на усталостную прочность с учётом количества циклов нагружения за срок службы.

Вопросы и ответы