Авторы работы:
Научный журнал:
Текст научной статьи на тему «Всесезонное редукторное масло для станков-качалок»
© А.П. Козловцев, М.А. Жумлякова, К.М. Бадыштова, 2005
Всесезонное редукторное масло для станков-качалок
институт по нефтепереработке»)
All-season reduction oil for pumping jacks
Станки-качалки относятся к наиболее распространенной группе оборудования, используемой при добыче нефти. Основными узлами смазки станков-качалок являются подшипники валов редукторов и зубчатые передачи. Эксплуатация нефтепромыслового оборудования в условиях изменения температуры окружающей среды предполагает сезонную смену смазочных материалов. Для смазки применяются сезонные масла: летом — марок И-20А, И-30А, И-50А, зимой — осевые масла марок «С» и «З». Иногда для повышения текучести летних марок масел при эксплуатации в зимнее время в них добавляется дизельное топливо.
Для повышения эффективности использования масел и улучшения смазывающей способности узлов трения станков-качалок в ОАО «СвНИИНП» разработано всесезонное редукторное масло И-Л-С-32(к). Оно представляет собой смесь дистиллятных масел и остаточного компонента с композицией присадок, улучшающих низкотемпературные, антиокислительные свойства, а также снижающих эмульги-руемость масла при контакте с водой. Исследования ресур-
Показатели Нормы по ТУ 38402249-93 Масло И-Л-С-32(к)
исходное после четырех лет
Внешний вид | Однородная прозрачная жидкость |
Вязкость кинематическая, мм2/с, при температуре, °С: 40 30-40 31,4 30,5
Кислотное число, мг КОН/г, Не более 2,0 1,2 0,9
Массовая зольность, % — Не более 0,22 Не более 0,23
Температура вспышки в открытом тигле, °С Не ниже 180 202 196
Температура застывания, °С Не выше -40 -48 -46
Массовое содержание механических примесей, % — — 0,05
A.P. Kozlovtsev, M.A. Zhumljakova, K.M. Badyshtova (Srednevolzhski Scientific Research Institute on Oil Refining)
Results of investigating operation resource of all-season oil I-L-S-32(k) in pumping jacks and describes positive experience of its use in TsNS-180M type pump units are given. It is shown that all-season oil I-L-S-32(k) use allows to reduce overall consumption and assortment of oils used in oil field equipment.
са работы масла И-Л-С-32(к) в течение четырех лет непрерывной эксплуатации в узлах трения станков-качалок показали незначительное изменение вязкости масла, температуры вспышки и застывания (менее 1 % в год), что не превысило предельных норм, установленных ТУ на опытные партии (см. таблицу).
Масло И-Л-С-32(к) после четырех лет работы выдерживает коррозионное воздействие и не содержит влаги. Его высокая стабильность обусловлена оптимальным содержанием в нем антиокислительной присадки, срабатываемость которой за четыре года не превысила 10 % (рис. 1). Сраба-тываемость противоизносной присадки в масле И-Л-С-32(к) за этот период составила 22 %, причем концентрация в
Рис. 1. Динамика срабатываемости противоизносной (1) и антиокислительной (2) присадок в масле И-Л-С-32(к)
1 о а С 3 ЖТъНЯ 4 1ЛТЙ1ЙЦН1 и & 1, «к
Рис. 2. Зависимость трибологических свойств масла И-Л-С-32(к) от длительности эксплуатации:
Из- индекс задира; Рк- критическая нагрузка; йиз- диаметр пятна износа; Рс — нагрузка при сварке
основном снизилась в первые 16 мес эксплуатации масла, а в последующем стабилизировалась (см. рис. 1). Из кинетики срабатываемости противоизносной присадки в масле следует, что в первые 16 мес эксплуатации содержание присадки снижается в основном за счет ее хемосорбции на поверхности металла с образованием смазывающих (модифицированных) слоев с улучшенными трибологическими свойствами [1]. Через 16 мес эксплуатации содержание присадок в масле не менялось, что свидетельствует о насыщении активных центров металла.
Массовое содержание механических примесей в масле в течение четырех лет эксплуатации не превысило 0,05 % (см. таблицу). Исследование их элементарного состава показало, что примеси в основном состоят из продуктов частичного разложения присадок, а также из соединений кремния и железа. Массовое содержание последних в осадке через 16 мес работы масла не превысило соответственно 0,001 и 0,01 %. Согласно результатам исследований масла за 16-48 мес работы установлено, что содержание механических примесей в нем, их количественный и качественный составы практически не менялись. Накопление механических примесей в первые 16 мес очевидно также связано с питтингом (износом под воздействием присадок), в процессе которого происходит приработка деталей. Исследования
трибологических свойств масла И-Л-С-32(к) показали, что в период приработки противоизносные свойства масла незначительно ухудшились: диаметр пятна износа увеличился от 0,30 до 0,38 мм (рис. 2). По снижению диаметра пятна износа в последующие 16 мес работы масла можно судить об окончании приработки трущихся поверхностей пар трения. В течение всего периода испытания противозадирные свойства масла не ухудшились, что очевидно связано с благоприятным сочетанием функциональных присадок и органических продуктов первичного окисления, которые в определенной степени улучшают смазывающие свойства масла в процессе его работы [2].
Благодаря содержанию в масле И-Л-С-32(к) адгезионных компонентов достигается максимальное снижение его утечек: долив масла за 4 года составил всего 10 л (в пересчете на один редуктор станка-качалки), тогда как при использовании масел общего назначения требуется 20 л в месяц. Оптимальные вязкостно-температурные свойства, низкая температура застывания и высокие противоизносные свойства масла И-Л-С-32(к) позволяют обеспечить надежную работу редукторов станков-качалок как в зимнее, так и в летнее время, по крайней мере, в течение 4 лет без смены масла.
Читайте также: Сальники заднего редуктора хендай туксон 2008
Одновременно были проведены испытания масла И-Л-С-32(к) в узлах трения подшипников скольжения насосных агрегатов типа ЦНС и затем проведено сравнение его с маслом Тп-22. Результаты испытаний и исследований показали, что в течение 6000 ч применения масла И-Л-С-32(к) в ЦНС-180М вязкость и температура вспышки находились в пределах норм ТУ на опытные партии. Установлено, что содержание механических примесей, воды, серы в масле не превысило соответствующего показателя в масле Тп-22 за это же время работы. Температура застывания масла И-Л-С-32(к) в период испытаний находилась в пределах — (40-32) °С, что позволило полностью исключить его подогрев в зимнее время в отличие от масла Тп-22. Расход масла И-Л-С-32(к) в ЦНС-180М в 1,7 раза ниже по сравнению с маслом Тп-22 (соответственно 1,2 и 2 т).
Получено разрешение на производство и применение всесезонного масла И-Л-С-32(к) в узлах трения станков-качалок и насосных агрегатов. Серийное производство все-сезонного масла И-Л-С-32(к) по ТУ 0253-016-00151911-99 организовано в ОАО «СвНИИНП». Использование масла в течение 3-4 лет в НГДУ ОАО «Самаранефтегаз» позволило сократить в 2-3 раза расход и в 4 раза ассортимент применяемых сезонных масел.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.
Редукторы станков-качалок
Редуктор предназначен для уменьшения частоты вращения, передаваемой от электродвигателя кривошипам станка-качалки и применяется в станках-качалках и других механических приводах штанговых скважинных насосов.
Редуктор (рис. 4.46.) — двухступенчатый, с 1гилиндрической шевронной зубчатой передачей зацепления Новикова. Быстроходная ступень — раздвоенный шеврон, тихоходная ступень — шевронная с канавкой. Ведущий и промежуточные валы установлены на роликоподшипниках радиальных, с короткими цилиндрическими роликами, однорядных; ведомый вал- на роликоподшипниках сферических двухрядных. На концах ведущего вала насажены ведомый шкив клиноременной передачи и шкив тормоза. На оба конца ведомого вала насажены кривошипы.
Корпус редуктора с разъемом по осям валов образует масляную ванну. Смазка зацепления — картерная, окунанием. Смазка опор промежуточного и ведомого валов -принудительно картерная, быстроходного — картерная. Корпус снабжен двумя контрольными пробками для контроля уровня масла в редукторе и дыхательного клапана.
Редукторы типа Ц2НШ устанавливаются на станках-качалках ГОСТ 5866-66.
На станках-качалках типа СКР, выпускаемых ОАО «Редуктор» по ОСТ 26-16-08-87, установлены современные трехступенчатые редукторы типа ЦЗНК (рис 4.47.).
Рис. 4.46. Редуктор типа Ц2НШ:
1 — ведущий вал; 2 — крышка подшипника; 3 — промежуточный вал; 4 — ведомый вал; 5 — стакан подшипника
Рис. 4.47. Редуктор типа ЦЗНК
Основные достоинства и особенности редуктора следующие:
1. Передаточные числа могут меняться, составляя 63, 90 и 125, что позволяет снизить частоту качаний балансира до 1,7 в минуту.
2. Возможность изменения передаточного числа путем замены зубчатой пары входной ступени использованием комплекта зубчатых пар, что осуществляется достаточно быстро и позволяет на работающем станке-качалке устанавливать необходимое число качаний в зависимости от текущего дебита скважины.
3. Применение вместо шевронной зубчатой передачи, трудоемкой в изготовлении и ремонте, термоулучшенной крупномодульной косозубой передачи с упорными кольцами, защищенной Российским патентом, в которой используется зацепление Новикова с гатентованным в США исходным контуром, обладающей более высокой нагрузочной способностью.
4. Ведомый вал в редукторах с номинальным моментом до 16 кНм монтируется на подшипниках качения, что отражается в шифре буквой «К», например, ЦЗНК-355К. В более мощных редукторах ведомый вал может монтироваться на 4 опорах для более равномерного распределения нагрузки. В качестве опор применены подшипники скольжения, более дешевые, простые при сборке-разборке и надежные в эксплуатации. Такие редукторы получают в шифре букву «С», например, ЦЗНК-450С. Смазка этих подшипников осуществляется вращением колес по каналам в плоскости разъема подшипников. На других валах применены стандартные подшипники качения, смазываемые барботажным способом. Для разгрузки подшипников от осевой нагрузки в выходной и промежуточной передачах введены упорные гребни.
Для станков-качалок с одноплечим балансиром типа Mark II редукторы имеют увеличенный диаметр выходных валов, установленных на подшипниках качения.
5. Масса редукторов ЦЗНК при равных нагрузочных характеристиках до 25 -30 % меньше по сравнению с редукторами Ц2НШ
6. Возможность применения электродвигателей с меньшей мощностью, чем в станках-качалках типа СК, позволяет снизить потребление электроэнергии.
Конструктивная схема трехступенчатого коническо-цилин-дрического редуктора Ц2НШ-315 показана на рис. 4.48.
Рис. 4.48. Трехступенчатый коническо-цилиндрическийредукторЦ2НШ-315
Регламент планово-предупредительного ремонта
При планово-предупредительном ремонте проводятся следующие работы в объеме регламента:
1. Визуальный осмотр станка-качалки и определение источников не
исправности.
Содержание работы: проверить наличие необычных шумов, стука и вибрации; визуально или на слух определить источники неисправности; проверить на ощупь степень нагрева электродвигателя; осмотреть шпоночные соединения и пальцы кривошипа на признак проворота; осмотреть ограждение кривошипно-шатунного механизма, проверить наличие приспособлений (контргайки, шайбы пружинные (гровер), шплинты и др.) от самопроизвольного отвинчивания на резьбовых соединениях стойки к раме, стойки к опоре верхних площадок обслуживания, опоры верхних площадок обслуживания к площадкам. Замечания по ограждениям, площадкам обслуживания, лестницам оформлять актом и направлять в ОГМ управления для включения в ежемесячные мероприятия ЦДНГ.
Читайте также: Мотор редуктор стеклоочистителя 2108 3730000
2. Проверка уравновешенности станка-качалки.
Содержание работы: проверить уравновешенность станка-качалки
по показаниям амперметра или токоизмерительных клещей.
3. Уравновешивание станка-качалки.
3.1. Остановка станка-качалки.
Содержание работы: остановить станок-качалку, выставив кривошипы в горизонтальное положение, зафиксировать тормозом, положение балансира (головка балансира в среднем положении); вывесить табличку «Не включать – работают люди».
3.2. Передвижка противовесов на кривошипах.
Содержание работы: ослабить гайки и передвинуть противовесы на кривошипах; закрепить противовесы.
3.3. Запуск станка-качалки в работу.
Содержание работы: включить станок-качалку; проверить уравновешенность станка-качалки по показаниям амперметра или токоизмерительных клещей.
Проверка уравновешенности станка-качалки выполняется по показаниям амперметра или при помощи токоизмерительных клещей (привод необходимо уравновесить, если разность между показаниями амперметра при ходе штока вверх и вниз превышает 10% от полусуммы двух максимальных значений силы тока, потребляемого электродвигателем за цикл; уравновешивание станка-качалки производится исходя из выбранного режима эксплуатации, путем определения требуемого числа и расположения противовесов на кривошипах).
4. Снятие канатной подвески с устьевого штока.
Содержание работы: остановить станок-качалку в среднем положении головки балансира; зафиксировать тормозом положение балансира;
установить зажим на устьевой шток; освободить тормоз; включить станок-качалку и посадить колонну насосных штанг на штангодержатель; остановить станок-качалку; освободить канатную подвеску.
5. Ревизия канатной подвески и головки балансира.
5.1 Ревизия канатной подвески.
Содержание работы: произвести ревизию канатной подвески. Производится осмотр канатной подвески. У станков-качалок марки ПФ
проверяется состояние кольцевого каната и канатной подвески для соединения фигурного балансира с траверсой, при этом свободные концы каната не должны выступать из клинового устройства более чем на 100 мм. Выбраковывается канатная подвеска по утвержденным нормам выбраковки каната ГОСТ 3241. Нормы выбраковки канатной подвески:
– местное уменьшение диаметра каната;
– разрыв или появление наружу сердечника;
– уменьшение первоначального диаметра наружных проволок каната в результате износа или коррозии более чем на 40%;
– деформация в виде волнистости, корзинообразности, выдавливания проволок или прядей, раздавливания прядей, заломов, перегибов, скруток;
– уменьшение диаметра каната в результате поверхностного износа или коррозии более чем на 7% от первоначального диаметра;
– если канат подвергался температурному воздействию;
– если канат был под эл.напряжением.
Проверяется правильность крепления каната во втулках устьевой траверсы. При выбраковке канатной подвески, новая подвеска собирается с учетом следующих требований: при использовании каната с органическим сердечником с обоих концов каната сердечник удаляется на расстояние до 250 мм, после затяжки резьбовых втулок забивается клин в каждый торец каната вместо сердечника (допускается сваривание каната и клина между собой). В собранной подвеске свободные концы каната не должны выступать из траверсы более чем на 30 мм, а клинья из каната – не более чем на 20 мм; проверить втулки траверсы канатной подвески на наличие трещин, сколов (при необходимости заменить); смазать канатную подвеску.
5.2. Пропарка шарнирного узла и фиксатора головки балансира.
5.3. Ревизия головки балансира.
Содержание работы: проверить состояние головки балансира и балансира на наличие трещин; произвести откидывание головки балансира с поворотом на 90 градусов; произвести смазку опорного подшипника и фиксатора головки балансира.
6. Ревизия подшипниковых узлов.
6.1. Открепление и снятие крышек нижних головок шатунов.
6.2. Удаление отработанной смазки с подшипников нижних головок шатунов.
6.3. Пропарка подшипников нижних головок шатунов.
6.4. Осмотр состояния сепаратора и обойм на подшипниках нижних головок шатунов.
6.5. Проверка крепления подшипников нижних головок шатунов.
Содержание работы: расфиксировать шайбы нижних головок шатунов
с последующей затяжкой фиксирующих гаек и фиксацией шайбой.
6.6. Набивка смазки «Литол-24» в подшипники верхних и нижних головок шатунов.
6.7. Установка и крепление крышек нижних головок шатунов. При необходимости заменить прокладки.
6.8. Открепление и снятие крышек опоры балансира.
6.9. Удаление отработанной смазки с подшипников опоры балансира.
6.10. Пропарка подшипников опоры балансира.
6.11. Осмотр состояния сепаратора и обойм на подшипниках опоры балансира.
6.12. Набивка смазки «Литол-24» в подшипники опоры балансира.
6.13. Установка и крепление крышек опоры балансира. При необходимости заменить прокладки.
7. Смазка подшипниковых узлов станка-качалки смазкой «Литол-24».
7.1. Подшипников опоры балансира.
7.2. Подшипников нижних головок шатунов.
7.3. Подшипника опоры траверсы.
7.4. Упорного подшипника пальца головки балансира и фиксатора головки балансира.
7.5. Подшипников верхних головок шатунов.
7.6. Ходового винта колодок тормоза.
7.7. Винта натяжения ремней.
7.8. Смазка резьбовых поверхностей.
8. Обтяжка крепежных болтовых соединений.
8.4. Опоры балансира к стойке и к балансиру.
8.5. Опоры траверсы к балансиру и к траверсе.
8.6. Верхних головок шатунов к траверсе.
Читайте также: Корпус редуктора левый мтз 52 2308015 а2
8.7. Нижних головок шатунов к корпусу пальцев кривошипов.
8.8. Стяжных болтов кривошипов.
8.9. Противовесов на кривошипах.
8.10. Пальцев кривошипов (при необходимости заменить фиксирующие шайбы).
8.11. Электродвигателя к раме.
8.12. Фиксатора головки балансира.
8.13. Стойки к опоре верхних площадок обслуживания.
8.14. Опоры верхних площадок обслуживания к площадкам.
9. Смена сальников вала редуктора.
Содержание работы: открепить и снять прижимные шайбы сальников
ведущего вала редуктора с обеих сторон; извлечь изношенные сальники из гнезд крючком; вставить новые; установить и закрепить шайбы.
10. Слив конденсата из редуктора (с целью лучшего разделения на фазы
скопившейся воды и масла в редукторе, рекомендуется проводить данную
операцию на заключительном этапе выполнения работ в объеме летнего
ППР на данном станке-качалке).
10.1. Открепление и снятие крышки люка редуктора. Очистка магнит
ного улавливателя.
Содержание работы: открепить и снять крышку люка редуктора; при необходимости заменить прокладку крышки люка. Очистить магнитный улавливатель от металлической стружки.
10.2. Слив конденсата из картера редуктора.
Содержание работы: частично вывернуть пробку до появления струи
воды; слить конденсат из картера редуктора.
10.3. Чистка дренажных отверстий редуктора.
Содержание работы: вывернуть клапан (сапун); прочистить дренажные
отверстия; собрать клапан и установить в корпус редуктора.
10.4. Проверка уровня масла в редукторе масломерным щупом.
10.5. Долив масла в редуктор.
10.6. Установка и крепление крышки люка редуктора.
11. Ревизия тормоза станка-качалки.
Содержание работы: открепить и извлечь палец; вынуть шплинт рукоятки
и отсоединить ее от ходового винта тормоза; проверить и установить тормозные колодки на тормозном шкиве; вставить палец и закрепить колодки на редукторе; отрегулировать зазор между колодками и тормозным шкивом; соединить рукоятку с ходовым винтом тормоза; зашплинтовать соединение «ручка – ходовой винт тормоза».
12. Центровка электродвигателя.
12.1. Снятие ограждения клиноременной передачи.
12.2. Центрирование электродвигателя. Содержание работы: ослабить натяжение текстропных ремней; ослабить
крепление электродвигателя к раме; обеспечить соосность и параллельность ручьев шкивов ведущего и ведомого валов; отцентрировать и закрепить положение электродвигателя; отрегулировать натяжение текстропных ремней при помощи винтов и приспособлений.
12.3. Установка ограждения клиноременной передачи.
13. Пропарка узлов станка-качалки от следов масла и смазки.
Содержание работы: пропарить узлы станка-качалки (траверсу, опору
траверсы, верхние головки шатунов, корпус редуктора, валы редуктора, раму, кривошипы) от следов масла и смазки.
14. Определение горизонтальности рамы по строительному уровню.
В поперечном направлении должно быть не более 2 мм на 1 м. В продольном
направлении должно быть не более 4 мм на 1 м.
15. Закрепление канатной подвески к устьевому штоку.
Содержание работы: закрепить канатную подвеску к устьевому штоку;
включить станок-качалку; установить головку балансира в крайнее верхнее положение; отключить станок-качалку; открепить зажим и снять его с устьевого штока; место установки зажима на устьевом штоке обработать от задиров сухарями абразивным инструментом.
16. Регулирование положения канатной подвески относительно головки балансира.
17. Проверка состояния узлов станка-качалки в установленном режиме работы.
Содержание работы: включить станок-качалку; проверить состояние узлов в установленном режиме. Снять табличку «Не включать – работают люди».
18. Замена масла в редукторе станка-качалки.
Содержание работы: остановить станок-качалку в среднем положении
головки балансира; зафиксировать тормозом положение балансира; установить штангодержатель на устьевой шток; освободить тормоз; включить станок-качалку и посадить колонну насосных штанг на сальниковое устройство устьевого оборудования; остановить станок-качалку; вывесить табличку «Не включать – работают люди».
Открепить и снять крышку люка редуктора; очистить магнитный улавливатель от металлической стружки; протянуть рукава для откачки и подачи масла от маслозаправщика до редуктора; откачать отработанное масло; выкрутить пробку, слить остатки масла из картера редуктора.
Проверить прокладку на сливной пробке редуктора и крышке люка редуктора; снять смотровое стекло окошка уровня масла (если имеется), протереть стекло, заменить прокладку, установить и закрепить стекло.
Залить чистое масло; установить, закрепить крышку люка редуктора; проверить уровень масла в редукторе масломерным щупом; смотать рукава для откачки и подачи масла.
Включить станок-качалку, установить головку балансира в крайнее верхнее положение, отключить станок-качалку, открепить штангодержа-тель и снять его с устьевого штока, место установки штангодержателя на устьевом штоке обработать абразивным инструментом; включить станок-качалку; проверить состояние узлов в установленном режиме; снять табличку «Не включать – работают люди».
После проведения ремонта станок-качалка сдается механику ЦДНГ в присутствии представителя УЭСХ.
Информация в требуемом объеме заносится в программу «АРМ механика».
– п. 6.10 – работа выполняется один раз в 5 лет – при проведении летнего ППР;
– на редукторах станков-качалок типа UР и ПНШ (R-35, РП-450) замена сальников производится в условиях ремонтной базы;
– работы, связанные с пропаркой, заменой масла в редукторе и смазки вышеперечисленных узлов выполняются при проведении летнего ППР;
– замену масла в редукторах станков-качалок проводить, согласно результатам лабораторного анализа масла, но не реже чем 1 раз в 3 года.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала