Бурильные штропы ШБД-80-1500: технические характеристики и применение
Бурильные штропы ШБД-80-1500 — грузоподъёмные элементы талевой системы буровых установок, предназначенные для соединения вертлюга с элеватором при спуско-подъёмных операциях. Исполнение ШБД (штроп буровой двойной) с межцентровым расстоянием 1500 мм рассчитано на работу с элеваторами соответствующего типоразмера в составе комплекса оборудования для бурения скважин глубиной до 5000 м.
Конструкция штропа ШБД-80-1500 представляет собой замкнутую петлю овальной формы, изготовленную из легированной стали методом горячей штамповки с последующей термической обработкой. Номинальная грузоподъёмность — 80 тс, что соответствует условиям эксплуатации в буровых установках класса БУ-5000/320. Проушины штропа имеют увеличенную площадь контакта с пальцами вертлюга и элеватора, что снижает удельные контактные напряжения в узле подвески.
Конструктивные особенности и материалы
Штропы ШБД-80-1500 изготавливаются из стали марки 20ХГНТР или аналогичных хромоникелевых сталей с пределом текучести не менее 650 МПа. Термообработка — закалка с высоким отпуском — обеспечивает твёрдость поверхности в диапазоне 285–340 HB и ударную вязкость KCU не ниже 59 Дж/см при температуре –40 C. Такое сочетание механических свойств гарантирует сопротивление хрупкому разрушению при работе в условиях низких температур, характерных для северных регионов.
Геометрические параметры штропа ШБД-80-1500 регламентированы отраслевой нормативной документацией и контролируются на каждом этапе производства:
- межцентровое расстояние проушин — 1500 5 мм;
- диаметр сечения в зоне проушин — 80 мм;
- внутренний диаметр проушины — под палец диаметром 60–70 мм;
- масса изделия — 210–230 кг в зависимости от исполнения;
- коэффициент запаса прочности — не менее 3,0 от номинальной нагрузки.
Условия эксплуатации и контроль нагружения
Штропы ШБД-80-1500 работают в составе талевой системы буровой установки, воспринимая статические и динамические нагрузки при подъёме колонны бурильных труб. Расчётная нагрузка учитывает массу бурильной колонны, сопротивление промывочной жидкости и инерционные усилия при разгоне и торможении. При глубине скважины до 5000 м и использовании труб диаметром 127–140 мм штроп обеспечивает необходимый запас прочности при весе колонны до 300 тс.
В процессе эксплуатации штропы ШБД-80-1500 подвергаются периодическому неразрушающему контролю — ультразвуковой дефектоскопии и магнитопорошковому контролю зон проушин. Регламент проверки — не реже одного раза в 6 месяцев, а также после каждого аварийного нагружения. Критерием браковки служит наличие трещин, расслоений или остаточных деформаций, превышающих допустимые значения.
Совместимость с оборудованием буровой установки
Штроп ШБД-80-1500 применяется в паре с элеваторами типа ЭТА-80, вертлюгами УВ-320 и крюками Крюк-320. Посадочные размеры проушин согласованы с диаметрами пальцев указанного оборудования, что исключает люфты и перекосы при нагружении. Для фиксации штропа на пальце вертлюга используются стопорные устройства, предотвращающие самопроизвольное расцепление при вибрациях и раскачивании талевой системы.
| Параметр | ШБД-80-1500 | ШБД-50-1100 | ШБД-125-1500 |
|---|---|---|---|
| Грузоподъёмность, тс | 80 | 50 | 125 |
| Межцентровое расстояние, мм | 1500 | 1100 | 1500 |
| Диаметр сечения, мм | 80 | 65 | 95 |
| Масса, кг | 220 | 140 | 310 |
| Марка стали | 20ХГНТР | 20ХГНТР | 20ХГНТР |
Области применения штропов ШБД-80-1500
Штропы данного типоразмера востребованы при строительстве эксплуатационных и разведочных скважин на нефть и газ, а также при геологоразведочном бурении. Основные сценарии использования:
- буровые установки класса БУ-5000/320 для бурения скважин глубиной до 5000 м;
- ремонтные работы на скважинах с применением установок типа А-50М и УПА-60;
- оснащение талевых систем при капитальном ремонте скважин с подъёмом колонн насосно-компрессорных труб;
- комплектация буровых установок кустового бурения на месторождениях Западной Сибири и Крайнего Севера.
При выборе штропа ШБД-80-1500 необходимо учитывать фактическую глубину бурения, максимальный вес бурильной колонны и климатические условия эксплуатации. Для работы при температурах ниже –40 C рекомендуется дополнительный контроль ударной вязкости материала и проведение входного ультразвукового контроля перед установкой на буровую.
Вопросы и ответы
Какая грузоподъёмность у штропа ШБД-80-1500?
Номинальная грузоподъёмность составляет 80 тс. Конструкция рассчитана на работу с бурильными колоннами весом до 300 тс при коэффициенте запаса прочности не менее 3,0.
С каким оборудованием совместим штроп ШБД-80-1500?
Штроп применяется с элеваторами ЭТА-80, вертлюгами УВ-320 и крюками Крюк-320. Посадочные размеры проушин согласованы с диаметрами пальцев указанного оборудования.
Как часто проводится контроль штропа ШБД-80-1500?
Неразрушающий контроль (ультразвуковая дефектоскопия и магнитопорошковый метод) выполняется не реже одного раза в 6 месяцев, а также после каждого аварийного нагружения.
Из какой стали изготавливается штроп ШБД-80-1500?
Применяется сталь 20ХГНТР с пределом текучести не менее 650 МПа. Термообработка обеспечивает твёрдость 285–340 HB и ударную вязкость не ниже 59 Дж/см при –40 C.
