Фомин Олег пишет:

Коллеги, по производственной необходимости занялся учетом наработки талевого каната. В сети и в книгах нашел несколько различным формул расчета. А по какой методике ведется учет на вашем предприятии?

1. Технические характеристики необходимости учета и наработки талевого
каната
Основными факторами, влияющими на долговечность талевого каната, являются:
1.1. Циклический характер воздействия нагрузок на канат в процессе его работы при спуско-подъемных операциях: как растягивающих, так и изгибающих в шкивах (талевого блока и кронблока) и на барабане лебедки. Сочетание растягивающих и изгибающих нагрузок вызывает усталость проволок в прядях, что приводит к их разрушению. Величина этих нагрузок зависит от изменяющейся глубины скважины и соответственно нагрузки. Интенсивный износ талевого каната происходит в случаях плохой навивки каната на барабан в местах перехода каната со слоя на слой, при переходе через вершины нижележащих витков, при прорезании вышележащих витков в промежутки между витками нижележащего слоя.
1.2. Динамические нагрузки в талевом канате возникают: при нагруженной системе в процессе бурения, а также в период нагружения талевой системы, в период разгона при подъеме загруженного блока и в период торможения системы при спуске.
1.3. Изгибные напряжения в проволоках талевого каната возникают при прохождении каната через шкивы кронблока и талевого блока в процессе бурения и при СПО. Все операции, связанные с работой талевой системы (бурение, СПО, наращивание и т.д.), сопровождаются многоцикловыми изгибами каната в зоне набегания на шкив и сбегания со шкива. В силу фиксированного положения неподвижной струны в части талевого каната, огибающего неподвижный шкив кронблока, образуются зоны накопления усталостных факторов, которые приводят к катастрофическому усталостному износу каната, сопровождающемуся в некоторых случаях авариями.
1.4. Износ (истирание) материала проволок каната. Износ может быть двух видов - износ проволок внутри каната и износ наружных проволок каната. Последний, в свою очередь, можно подразделить на износ при прохождении каната через шкивы талевой системы (от контакта с желобом шкива и от упругой деформации каната при изгибе на шкиве), а также износ каната на барабане лебедки, обусловленный большим относительным проскальзыванием витков каната на барабане относительно друг друга.
1.5. Потери формы, овальность, сплющивание и раздавливание каната, обусловленные особенностями многослойной навивки каната на барабан. Потери формы возникают при:
-неравномерной укладке первого слоя талевого каната на барабан лебедки;
-многослойной укладке каната, вызывающей сжимающие и контактные напряжения в проволоках и витках нижележащих слоев;
-многослойной укладке каната на барабан в переходных зонах - в зонах перехода витка- виток и перехода с одного слоя на другой.
1.6. Выпучивание одной пряди из каната или наоборот западание пряди в центр каната на место органического сердечника.
1.7. Локальное раскручивание каната с выдавливанием органического сердечника и потерей правильной формы каната.

2. Оптимальная наработка талевого каната
2.1. Под оптимальной наработкой талевого каната понимается отработка каната при равномерном его износе по всей длине с соблюдением условий, при которых перепускаемый участок каната подходит к предельному состоянию усталостного износа. Это достигается правильным выбором диаметра каната, его исходной длины, рациональной оснасткой эффективной системой перепуска. Оптимальная отработка талевых канатов на буровой достигается при помощи системы перепусков талевых канатов, способствующих повышению технического ресурса. Благодаря перепуску каната достигается равномерный износ его по длине, снижаются относительные потери от недоработки каната на участке, прилегающем к неподвижной ветви, что обеспечивает снижение расхода каната на метр проходки.
Перепуск талевого каната необходимо производить:
Таблица №1

Длина
перепуска, м 0 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
Наработка до
очередного 3900 3200 3100 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000
перепуска, т. км 7100 10200 13200 16200 19200 22200 25200 28200 31200 34200 37200 40200 43200
Канат необходимо перетянуть или заменить, даже если нормативную наработку до следующей перетяжки он не выполнил, в случаях:
а) одна из его прядей оборвана или вдавлена;
б) он деформирован (вытянут или сплющен) и его первоначальный диаметр уменьшался на 25 % и более;
в) число оборванных проволок на шаге свивки каната более 10 % от числа проволок наружных прядях;
г) на канате имеется скрутка «жучок»;
д) в результате износа диаметр проволоки уменьшился на 40 % и более;
е) на нем имеются следы пребывания в условиях высокой температуры (цвета побежалости, окалина) или короткого электрического замыкания (оплавление от электрической дуги);
ж) коэффициент запаса прочности не соответствует, указанному в Правилах безопасности п. 1.7.2.
2.2. Расчет наработки талевого каната.
2.2.1. При компоновке бурильной колонны из труб однородного материала работа талевого каната определяется следующим образом:
а) определяется средний вес 1 п/метра бурового инструмента (q) с учетом вeca, подвешенного на канате постоянного груза в момент отрыва инструмента от забоя. Средний вес 1 п./метра инструмента (q) определяется отношением веса инструмента, подвешенного на канате Q в килограммах, определяемого по показанию индикатора веса или расчетным путем к глубине данного рейса (Н) в метрах.
Пример: Для глубины до 1000м.
Q = 60000 кг. - вес;
Н = 900 м. - глубина рейса;
К-КПД талевой системы (К=0,93);
q - средний вес 1 п/метра инструмента;
q = Q / Н*К = 60000/900*0,93 = 71,7кг /м.
б) в зависимости от величины (q) на графике №1 наработки талевого каната (приложение № 1) выбирается кривая для определения работы за данный рейс:
q = 71, 7 кг/м,
в) из точки пересечения горизонтали (Н=900м.) с кривой (71,7кг.) проводим перпендикуляр к оси работ (А) и получаем:
А=76т/кг.
На графиках определения наработки талевого каната кривые даны с интервалами для среднего веса 1 п/метра через 5 и 10 кг. Для промежуточных значений кривая интерполируется.
г) для определения наработки талевого каната при глубине свыше 1000м. используется график №2 (приложение №2).
2.2.2. При комбинированной компоновке или компоновке бурильной колонны из труб разнородного материала (ЛБТ, СБТ и т.д.) сначала определяется величина работы для верхнего участка (А1), а затем величина работы для нижнего участка колонны (А2).
2.2.3. При спуске обсадных колонн работа талевого каната (А) корректируется коэффициентом Кок=0.

3. Периодичность проверки состояния талевого каната
3.1. Бурильщик обязан:
а) проверить состояние талевого каната перед началом смены, для этого необходимо: поднять талевый блок, как можно выше, под ограничитель хода талевого блока противозатаскивателя), а затем, медленно опуская талевый блок, осмотреть ходовую ветвь;
б) данные проверки состояния талевого каната занести в вахтовый журнал.
3.2. Буровой мастер обязан:
а) ежедневно совместно с одним из бурильщиков проверить состояние талевого каната согласно п. 3.1 (а), данные проверки занести в вахтовый журнал;
б) еженедельно совместно с механиком произвести визуальный и инструментальный контроль состояния талевого каната с целью выявления дефектов, данные проверки занести в журнал проверки бурового оборудования;
в) вести ведомость наработки каната (приложение 1) и заполнять её:
- после каждого рейса;
- до и после спуска каждой обсадной колонны;
- после ликвидации каждой затяжки или прихвата бурильной или обсадной колонны.
3.3.Проверочная комиссия при обследовании буровой проверяет состояние талевого каната, талевой системы и учет его наработки.
3.4. Контроль за организацией учета наработки и оптимальной отработки талевых канатов осуществляется работниками ПТС. По окончании отработки каната ведомость наработки каната сдается в ПТС на соответствующую обработку. Начальник ПТС после получения и анализа ведомости дает разрешение на списание отработанного каната.
3.5. Для обеспечения нормальных условий работы талевого каната необходимо иметь 5-10 витков на барабане лебедки в первом слое при нижнем положении талевого блока.
3.6. Перед проведением работ связанных с продолжительным воздействием интенсивных знакопеременных нагрузок на талевую систему (расхаживание бурильной колонны, ликвидации прихватов и т.д.) произвести осмотр талевой системы механиком, мастером по сложным работам, буровым мастером, по результатам осмотра составить акт. В случае выявления признаков значительного износа - произвести замену изношенной части талевого каната
По окончании работ, связанных с продолжительным воздействием интенсивных нагрузок на талевую систему:
при расхаживании бурильной колонны в течение 48 часов - произвести осмотр талевого каната в оснастке и в случае выявления износа превышающего предельно-допустимый, произвести замену изношенной части.
при расхаживании бурильной колонны от 48 до 100 часов - произвести осмотр талевого каната в оснастке и в случае выявления износа превышающего предельно-допустимый, произвести замену изношенной части. В случае отсутствия износа превышающего предельно допустимый произвести плановую перетяжку в зависимости от типа вышки (80 или 60 метров)
при расхаживании бурильной колонны свыше 100 часов произвести смену талевого канала в оснастке.