Элеваторы корпусные двухштропные КМ 140-170
Элеватор корпусной двухштропный КМ 140-170 — грузозахватное приспособление для спуско-подъёмных операций с насосно-компрессорными трубами (НКТ) диаметром 140–170 мм. Конструкция рассчитана на работу с колоннами, оснащёнными высаженными концами и муфтами по ГОСТ 633, а также с безмуфтовыми трубами с ниппельно-раструбными соединениями. Корпусной тип исполнения обеспечивает жёсткую фиксацию трубы в клиновом захвате и исключает её продольное смещение при натяжении.
Двухштропная схема подвески распределяет нагрузку на два симметричных штропа, что снижает изгибающий момент на корпус элеватора и повышает устойчивость при работе с длинными свечами. КМ 140-170 применяется в составе буровых установок и установок для капитального ремонта скважин (КРС) с грузоподъёмностью талевой системы от 80 до 170 т.
Конструктивные особенности и рабочие параметры
Корпус элеватора выполнен из легированной стали с последующей термообработкой до твёрдости 280–320 HB, что обеспечивает сопротивление контактным напряжениям при многократных циклах захвата. Клиновой захват оснащён сменными сухарями с насечкой, которые компенсируют допуски на диаметр труб и предотвращают повреждение поверхности НКТ. Угол наклона клиньев — 12–15, что гарантирует самозаклинивание при натяжении колонны и исключает срабатывание при спуске.
Основные технические характеристики элеваторов КМ 140-170:
- диаметр захватываемых труб — 140, 146, 168, 170 мм;
- грузоподъёмность — 140–170 т (по классу прочности);
- масса — 180–240 кг в зависимости от исполнения;
- присоединительная резьба штропов — 3–122 по ГОСТ 7360;
- температурный диапазон эксплуатации — –50…+45 C.
Штропы элеватора изготавливаются из поковок стали 20Х2Н4А с последующей закалкой и отпуском. Проушины штропов имеют увеличенный радиус скругления для снижения концентрации напряжений в зоне контакта с крюком талевого блока. Отношение диаметра проушины к диаметру зева крюка подобрано по рекомендациям API Spec 8C, что исключает точечный контакт и смятие поверхностей при максимальных нагрузках.
Применение в технологических операциях
Элеваторы КМ 140-170 используются при следующих видах работ:
- спуск и подъём колонн НКТ при освоении и эксплуатации скважин;
- проведение подземного ремонта с заменой насосно-компрессорных труб;
- установка пакеров и якорей в составе компоновки;
- работы с колоннами, оснащёнными УСШТ (устьевыми сальниковыми штоками);
- спуск хвостовиков и хвостовых секций при заканчивании скважин.
Конструкция корпуса предусматривает возможность установки дополнительных роликовых опор для снижения трения при прохождении муфтовых соединений через клинья. Это актуально при работе с трубами повышенной жёсткости (группы прочности Л, М, Р) и при высоких скоростях спуска, когда динамические нагрузки на захват возрастают.
Соответствие стандартам и контроль качества
Элеваторы КМ 140-170 изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 27359-87 и рекомендациями API Spec 8C. Каждое изделие проходит приёмо-сдаточные испытания:
- гидроиспытание корпуса на герметичность при давлении 1,25 от рабочего;
- испытание клинового захвата на удержание трубы при нагрузке, равной 1,5 от номинальной;
- контроль твёрдости поверхностного слоя корпуса и клиньев;
- магнитопорошковый контроль зон сварных швов и переходных радиусов.
Маркировка наносится на корпус методом клеймения и содержит заводской номер, дату изготовления, номинальную грузоподъёмность и диаметр захватываемых труб. Комплект поставки включает паспорт с указанием результатов испытаний и схемой строповки.
| Параметр | КМ 140 | КМ 146 | КМ 168 | КМ 170 |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр труб, мм | 140 | 146 | 168 | 170 |
| Грузоподъёмность, т | 140 | 140 | 170 | 170 |
| Масса, кг | 185 | 195 | 225 | 240 |
| Тип захвата | клиновой | клиновой | клиновой | клиновой |
Условия эксплуатации и обслуживание
Элеваторы КМ 140-170 рассчитаны на работу в условиях умеренного и холодного климата (исполнение У1 и ХЛ1 по ГОСТ 15150). При температурах ниже –30 C рекомендуется предварительный подогрев клиньев и штропов для предотвращения хладноломкости. Периодичность технического освидетельствования — не реже одного раза в 6 месяцев при интенсивной эксплуатации.
При хранении элеватора необходимо законсервировать рабочие поверхности клиньев и проушин штропов смазочным материалом типа Литол-24 или аналогом. Запрещается эксплуатация при наличии трещин, деформаций корпуса или износа насечки клиньев более 1,5 мм по глубине.
Вопросы и ответы
Чем отличается элеватор КМ 140-170 от элеваторов типа ЭТА?
КМ 140-170 — корпусной элеватор с клиновым захватом, который охватывает трубу по всей окружности. Элеваторы типа ЭТА относятся к эксцентричным (трубным) и фиксируют трубу за высаженную часть или муфту. Корпусная конструкция обеспечивает более равномерное распределение нагрузки и пригодна для работы с безмуфтовыми трубами.
Какие штропы подходят к элеватору КМ 140-170?
Применяются двухштропные подвески с проушинами под крюк талевого блока. Типовое исполнение — штропы 3–122 по ГОСТ 7360 с грузоподъёмностью не ниже номинальной для данного элеватора. Допускается использование штропов с увеличенным диаметром проушины при условии соответствия зева крюка.
Можно ли использовать КМ 140-170 для спуска обсадных труб?
Нет. Элеватор КМ 140-170 предназначен исключительно для НКТ с гладким телом или высаженными концами. Для обсадных труб применяются спайдеры и элеваторы с захватом за муфту, так как обсадные колонны имеют другой профиль соединений и допуски по диаметру.
Как часто проводится испытание элеватора КМ 140-170?
Периодическое освидетельствование проводится не реже одного раза в 12 месяцев, а при интенсивной эксплуатации (более 500 циклов в месяц) — каждые 6 месяцев. Испытательная нагрузка составляет 1,5 от номинальной грузоподъёмности. Результаты фиксируются в паспорте изделия.
