RU196074U1

RU196074U1 - Reinforced concrete foundation for a rocking machine

Info

Publication number: RU196074U1
Application number: RU2019139969U
Authority: RU
Inventors: Ленар Римович Мурсалимов; Вадим Римович Хисматуллин
Original assignee: Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2020-02-14

Abstract

Предложение относится нефтегазодобывающей промышленности, а именно к фундаментам для станка-качалки.Железобетонный фундамент для станка-качалки, включающий горизонтальную железобетонную плиту основания, установленные и зафиксированные на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон железобетонные плиты, анкерные болты для фиксации основания станка-качалки с подкладочными пластинами, жестко соединенные с продольными плитами. Продольные плиты соединены с плитой основания через швеллеры, жестко соединенные и охватывающие нижние торцы соответствующих продольных плит. Подкладочные пластины с анкерными болтами зафиксированы наружной и внутренней боковыми поверхностями соответствующих швеллеров. Швеллер может быть изготовлен цельным или сборным, состоящим из нескольких последовательно установленных участков.Предлагаемый железобетонный фундамент для станка-качалки позволяет усилить соединения плиты основания и продольных плит за счет укрепления нижнего торца металлическими пластинами, а также упростить процесс замены каждого оторванного анкерного болта за счет замены только разрушенного соответствующего анкерного болта и/или его прокладочной плиты без демонтажа станка-качалки и соответствующей продольной плиты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The proposal relates to the oil and gas industry, namely the foundations for a rocking machine. A reinforced concrete foundation for a rocking machine, including a horizontal reinforced concrete base plate, reinforced concrete slabs installed and fixed on it perpendicularly along its longitudinal sides, anchor bolts for fixing the base of the rocking machine with lining plates rigidly connected to the longitudinal plates. Longitudinal plates are connected to the base plate through channels, rigidly connected and covering the lower ends of the respective longitudinal plates. Lining plates with anchor bolts are fixed by the outer and inner side surfaces of the corresponding channels. The channel can be made integral or prefabricated, consisting of several successively installed sections. The proposed reinforced concrete foundation for the rocking machine allows you to strengthen the connection of the base plate and longitudinal plates by strengthening the lower end with metal plates, as well as simplify the process of replacing each torn anchor bolt by replacing only the destroyed corresponding anchor bolt and / or its gasket plate without dismantling the rocking machine and the corresponding longitudinal plate. 2 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Предложение относится нефтегазодобывающей промышленности, а именно к фундаментам для станка-качалки.The offer relates to the oil and gas industry, namely to the foundations for a rocking machine.

Известен металлический свайный фундамент для станка-качалки скважинной установки (патент RU №2678747, МПК E02D 27/44, опубл. 31.01.2019 Бюл. №4), включающий сваи, выполненные в виде вертикально расположенных труб и со шнеком на конце, соединяющие балки в виде швеллера для установки основания станка-качалки, причем количество соединяющих балок равно двум, при этом длина каждой балки выбрана равной наружному диаметру трубы сваи плюс расстояние между двумя крайними трубами свай, расположенными в одном ряду этих труб, причем каждая балка установлена на трубы отдельного ряда свай, где плоскость симметрии рядов труб свай проходит по оси скважины, причем расстояние от двух труб сваи, расположенных вблизи скважины, до двух труб сваи, удаленных от скважины, выбрано с возможностью установки на данный фундамент оснований нескольких типов станков-качалок, причем обе балки установлены на пластины, приваренные к верхним торцам труб свай, и соединены с этими пластинами сваркой, причем основание станка-качалки крепится к балкам с помощью пластин или труб, имеющих отверстия на концах, и П-образно согнутых шпилек, которые сверху обхватывают швеллера основания станка-качалки и балок, при этом резьбовые концы каждой шпильки проходят через отверстия пластины или трубы и содержат гайки для стягивания швеллеров основания станка-качалки и балки друг к другу, причем на две трубы сваи, расположенные вблизи скважины, и на две трубы сваи, удаленные от скважины, приварены по два пересекающихся уголковых профиля, которые приварены друг к другу с помощью пластины.Known metal pile foundation for a rocking machine of a well installation (patent RU No. 2678747, IPC E02D 27/44, publ. 01/31/2019 Bull. No. 4), including piles made in the form of vertically arranged pipes and with a screw at the end connecting the beams in the form of a channel for installing the base of the rocking machine, the number of connecting beams being equal to two, with the length of each beam being chosen equal to the outer diameter of the pile pipe plus the distance between the two extreme pipe pipes located in the same row of these pipes, each beam being installed on the pipe s of a separate row of piles, where the plane of symmetry of the rows of pipe pipes runs along the axis of the well, and the distance from two pipe pipes located near the well to two pipe pipes remote from the well is selected with the possibility of installing on this foundation the bases of several types of pumping units, moreover, both beams are mounted on plates welded to the upper ends of the pipe tubes, and connected to these plates by welding, and the base of the rocking machine is attached to the beams using plates or pipes having holes at the ends, and are U-shaped x studs, which from above grasp the channel of the base of the rocking machine and beams, while the threaded ends of each stud pass through the holes of the plate or pipe and contain nuts for tightening the channels of the base of the rocking machine and beam to each other, and on two pipe piles located near wells, and on two pipe piles remote from the well, two intersecting corner profiles are welded, which are welded to each other using a plate.

Недостатками данного фундамента являются узкая область применения из-за невозможности использования на слабых грунтах из-за осаживания (проваливания свай) и в каменистых грунтах из-за больших затрат на углубление и фиксацию всех свай в грунте, а также небольшая по отношению к железобетонным фундаментам масса, что при использовании с большими нагрузками (например, в глубоких скважинах, скважинах большого диаметра, высокодебитных скважинах и/или т.п.) приводит слабому гашению вибраций и, как следствие, быстрому выходу из строя подвижных частей станка-качалки и/или глубинного скважинного насоса.The disadvantages of this foundation are the narrow scope due to the inability to use on soft soils due to settling (piling) and in stony soils due to the high cost of deepening and fixing all piles in the soil, as well as the mass, which is relatively small with respect to reinforced concrete foundations that when used with heavy loads (for example, in deep wells, large diameter wells, high production wells and / or the like) leads to a weak damping of vibrations and, as a result, to the rapid failure of moving parts Tay-pumping unit and / or deep well pump.

Наиболее близким по технической сущности является железобетонный фундамент для станка-качалки (патент на ПМ RU №165764, МПК E02D 27/44, опубл. 10.11.2016 Бюл. №31), состоящий из основания, выполненного в виде горизонтально установленной железобетонной плиты и установленных на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон двух железобетонных плит, причем железобетонная плита основания содержит стальной каркас, на который монтирован защитный кожух в виде стального профиля посредством электродуговой сварки, причем стальной профиль имеет вид швеллера, состоящего из трех элементов, сваренных друг с другом по всей их высоте, и приваренного к стальному каркасу плиты посредством прихваток не менее трех посередине и к концам нижней и верхней полок швеллера, причем вертикально установленные плиты содержат стальной каркас, а плита основания и установленные на ней плиты содержат закладные стальные пластины, находящиеся в стальных каркасах, для сваривания упомянутых плит друг с другом.The closest in technical essence is the reinforced concrete foundation for the rocking machine (patent for PM RU No. 165764, IPC E02D 27/44, publ. 10.11.2016 Bull. No. 31), consisting of a base made in the form of a horizontally installed reinforced concrete slab and installed on it perpendicularly along its longitudinal lateral sides of two reinforced concrete slabs, the reinforced concrete base plate comprising a steel frame onto which a protective casing is mounted in the form of a steel profile by means of electric arc welding, the steel profile having the form w a weller consisting of three elements welded to each other over their entire height and welded to the steel frame of the plate by tacking at least three in the middle and to the ends of the lower and upper shelves of the channel, the vertically mounted plates containing a steel frame and the base plate and installed plates on it contain embedded steel plates located in steel frames for welding said plates with each other.

Недостатками этого фундамента являются слабая соединение горизонтальной плиты основания с перпендикулярных продольных плит из-за крепежа основной плиты только к стальному каркасу продольных плит, а также необходимость замены соответствующей продольной плиты при отрыве анкерного(ых) болта(ов), фиксирующих основание станка-качалки к этой плите и приваренных через подкладочную пластину к каркасу этой плиты.The disadvantages of this foundation are the weak connection of the horizontal base plate with perpendicular longitudinal plates due to the fastening of the main plate only to the steel frame of the longitudinal plates, as well as the need to replace the corresponding longitudinal plate when the anchor bolt (s) are loose, fixing the base of the rocking machine to this plate and welded through the lining plate to the frame of this plate.

Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание конструкции железобетонного фундамента для станка-качалки, позволяющей усилить соединения плиты основания и продольных плит за счет усиления нижнего торца металлическим пластинами, а также упростить процесс замены оторванных анкерного(ых) болта(ов) за счет замены только разрушенных соответствующего(их) анкерного(ых) болта(ов) с подкладной пластиной без демонтажа станка-качалки и соответствующей продольной плиты.The technical task of the proposed utility model is the creation of a reinforced concrete foundation for a rocking machine, which allows reinforcing the joints of the base plate and longitudinal plates by reinforcing the lower end with metal plates, as well as simplifying the process of replacing torn anchor bolts (s) by replacing only broken ones the corresponding anchor (s) bolt (s) with a washer plate without dismantling the rocking machine and the corresponding longitudinal plate.

Техническая задача решается железобетонным фундаментом для станка-качалки, включающим горизонтальную железобетонную плиту основания, установленные и зафиксированные на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон железобетонные плиты, анкерные болты для фиксации основания станка-качали с подкладочными пластинами, жестко соединенные с продольными плитами.The technical problem is solved by a reinforced concrete foundation for a rocking machine, including a horizontal reinforced concrete base plate, reinforced concrete plates installed and fixed on it perpendicularly along its longitudinal lateral sides, anchor bolts for fixing the base of the pumping unit with lining plates, rigidly connected to the longitudinal plates.

Новым является то, что продольные плиты соединены с плитой основания через швеллеры, жестко соединенные и охватывающие нижние торцы соответствующих продольных плит, а подкладочные пластины с анкерными болтами зафиксированы наружной и внутренней боковых поверхностях соответствующих швеллеров.New is that the longitudinal plates are connected to the base plate through channels, rigidly connected and covering the lower ends of the corresponding longitudinal plates, and the lining plates with anchor bolts are fixed to the outer and inner side surfaces of the corresponding channels.

Новым также является то, что швеллер изготовлен цельным и выполнен с возможностью охвата торца продольной плиты по всей длине.Also new is that the channel is made integral and made with the possibility of covering the end of the longitudinal plate along the entire length.

Новым также является то, что швеллер изготовлен сборным, состоящим из нескольких последовательно установленных участков, и выполнен с возможностью охвата торца продольной плиты в местах наибольших нагрузок и/или установки анкерных болтов с соответствующими прокладочными пластинами.Also new is the fact that the channel is manufactured as a prefabricated one, consisting of several successively installed sections, and is configured to cover the end of the longitudinal plate at the places of greatest stress and / or to install anchor bolts with corresponding gasket plates.

На фиг. 1 изображена схема фундамента (вид сбоку).In FIG. 1 shows a diagram of the foundation (side view).

На фиг. 1 изображена схема фундамента (вид А фиг. 1).In FIG. 1 shows a foundation diagram (view A of FIG. 1).

Железобетонный фундамент для станка-качалки (не показан) включает горизонтальную железобетонную плиту 1 (фиг. 1 и 2) основания, установленные и зафиксированные на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон железобетонные плиты 2, анкерные болты 3 для фиксации основания 4 (показано условно) станка-качалки с подкладочными пластинами 5, жестко соединенные (например, сваркой, склейкой, болтами или. т.п. - не показано) с продольными плитами 2. Продольные плиты 2 соединены с плитой 1 основания через швеллеры 6, жестко соединенные и охватывающие нижние торцы соответствующих продольных плит 2. Подкладочные пластины 5 с анкерными болтами 3 зафиксированы (сваркой, болтами или т.п.) на наружной и внутренней боковых поверхностях соответствующих швеллеров 6. При небольших размерах фундамента швеллер 6 может быть изготовлен цельным (показан тонкими линиями условно на фиг. 1) и выполнен с возможностью охвата нижнего торца продольной плиты 2 по всей длине. При больших размера фундамента (например, для станов-качалок с рабочим ходом 6 и более метров) швеллер 4 (фиг. 1) может быть изготовлен сборным, состоящим из нескольких последовательно установленных участков 7 и 8, и выполнен с возможностью охвата торца продольной плиты участком 7 в местах наибольших нагрузок (определяется прочностными расчетами фундамента - авторы на это не претендуют) и/или участком 8 в местах установки анкерных болтов 3 с соответствующими прокладочными пластинами 5 (в зависимости от вида станка-качалки и установочных мест его основания 4 - авторы на это не претендуют).The reinforced concrete foundation for the rocking machine (not shown) includes a horizontal reinforced concrete slab 1 (Fig. 1 and 2) of the base, installed and fixed on it perpendicularly along its longitudinal lateral sides, reinforced concrete slab 2, anchor bolts 3 for fixing the base 4 (shown conditionally) rocking machine with lining plates 5, rigidly connected (for example, by welding, gluing, bolts, etc. not shown) to longitudinal plates 2. Longitudinal plates 2 are connected to the base plate 1 through channels 6, rigidly connected and cover the lower ends of the corresponding longitudinal plates 2. The lining plates 5 with anchor bolts 3 are fixed (by welding, bolts or the like) on the outer and inner side surfaces of the corresponding channels 6. With small sizes of the foundation, the channel 6 can be made whole (shown by thin lines conditionally in Fig. 1) and is configured to cover the lower end of the longitudinal plate 2 along the entire length. With a large foundation size (for example, for rocking mills with a working stroke of 6 meters or more), the channel 4 (Fig. 1) can be made prefabricated, consisting of several successively installed sections 7 and 8, and is configured to cover the end of the longitudinal plate with a section 7 in the places of the highest loads (determined by strength calculations of the foundation - the authors do not claim this) and / or section 8 in the places of installation of the anchor bolts 3 with the corresponding gasket plates 5 (depending on the type of the rocking machine and the mounting places of it base 4 - The authors do not claim it).

Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность фундамента, на фиг. 1 и 2 не показаны или показаны условно.Structural elements and technological connections that do not affect the performance of the foundation, in FIG. 1 and 2 are not shown or shown conventionally.

Железобетонный фундамент работает следующим образом.Reinforced concrete foundation works as follows.

На предварительно выровненную поверхность у скважины (не показаны) устанавливают плиту 1 (фиг. 1 и 2) основания, на которую перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон устанавливают железобетонные продольные плиты 2, оснащенные швеллерами 6 с подкладочными пластинами 5 на внутренних и наружных поверхностях. Швеллеры 6 жестко соединяют с плитой 1 основания. Сверху продольных плит 2 устанавливают основание 4 станка-качалки. К соответствующим прокладочным пластинам 5 прикрепляют жестко анкерные болты 3, на которые устанавливают прижимающие сверху основание 4 станков качалки балки 9 (в виде толстых плоски или П-образных пластин, швеллера, двутавра, трубы или т.п.) отверстиями под болты 3. Каждую балку 9 соответствующими гайками 10 анкерных болтов 3 прижимают с фиксацией к продольным плитам 2. После чего станок качалку запускают в работу. В случаях обрыва одного из анкерных болтов 3 под действием длительных знакопеременных нагрузок работу станка-качалки останавливают, отсоединяют этот болт 3 от прокладочной пластины 5 (откручивают, «сдувают» сварку или т.п.) скручивают с него гайки 10 и удаляют. На его место устанавливают новый анкерный болт 3, вставляя предварительно в отверстие балки 9, с последующей фиксацией на прокладочной пластине 5 (прикручивают, приваривают или т.п.), накручивают гайки с фиксацией основания 4 соответствующей балкой 9 на продольной плите 2. При этом снимать с фундамента станка-качалки и разборку фундамента (съем соответствующей продольной пластина 2) проводить не надо. При неоднократной замене анкерного болта 3 его прокладочная пластина 5 может выйти из строя (сорвется резьба, прожжется сваркой насквозь или т.п.), для этого вместе с вышедшим из строя болтом 3 отсоединяют и его пластину 5 от боковой поверхности швеллера 6 (откручивают, «сдувают» сварку или т.п.), после чего на его место фиксируют сначала новую прокладочную пластину 5, а потом - и на эту пластину - новый анкерный болт 3. И в этом случае снимать с фундамента станка-качалки и разборку фундамента проводить не надо, что экономит огромное количество времени (примерно в 5 раз быстрее). Установленный между плитами 1 и 2 металлический швеллер 6 хорошо демпфирует нагрузки, связанные с тепловым неравномерным расширением плит 1 и 2 и с циклическими знакопеременными нагрузками при работе станка-качалки, а при замерзании воды (в холодное время), попавшей в стык защищает плиты 1 и 2 от разрушения, так как менее хрупкий и более пластичный, чем железобетон.On a pre-aligned surface near the well (not shown), a base plate 1 (Figs. 1 and 2) is installed on which reinforced concrete longitudinal plates 2 are installed perpendicularly along its longitudinal sides, equipped with channels 6 with lining plates 5 on the inner and outer surfaces. The channels 6 are rigidly connected to the base plate 1. On top of the longitudinal plates 2 establish the base 4 of the rocking machine. Rigidly anchor bolts 3 are attached to the corresponding cushioning plates 5, onto which the beam 9 of the rocking machine, pressing on top of the base 4, is installed (in the form of thick flat or U-shaped plates, channels, I-beams, pipes or the like) with bolt holes 3. Each the beam 9 with the corresponding nuts 10 of the anchor bolts 3 is pressed with fixation to the longitudinal plates 2. After which the rocking machine is put into operation. In case of breakage of one of the anchor bolts 3 under the influence of long alternating loads, the work of the rocking machine is stopped, this bolt 3 is disconnected from the gasket plate 5 (unscrew, “blow off” the welding or the like), unscrew the nuts 10 from it and remove it. In its place, a new anchor bolt 3 is installed, previously inserted into the hole of the beam 9, with subsequent fixation on the gasket plate 5 (screwed, welded or the like), the nuts are screwed with the base 4 fixed with the corresponding beam 9 on the longitudinal plate 2. At the same time it is not necessary to remove the foundation of the rocking machine and disassemble the foundation (I will remove the corresponding longitudinal plate 2). If the anchor bolt 3 is repeatedly replaced, its gasket plate 5 may fail (the thread breaks, burns through welding or the like), for this, together with the failed bolt 3, its plate 5 is disconnected from the side surface of the channel 6 (unscrew, “Blow off” welding or the like), after which a new gasket plate 5 is fixed in its place, and then a new anchor bolt 3 is fixed on this plate as well. In this case, remove the rocking machine from the foundation and disassemble the foundation not necessary, which saves a huge amount of time nor (about 5 times faster). The metal channel 6 installed between plates 1 and 2 dampens the loads associated with the uneven thermal expansion of plates 1 and 2 and with cyclic alternating loads during the operation of the rocking machine, and when water freezes (in cold weather) that gets into the joint, it protects plates 1 and 2 from destruction, since it is less brittle and more ductile than reinforced concrete.

Предлагаемый железобетонный фундамент для станка-качалки позволяет усилить соединения плиты основания и продольных плит за счет укрепления нижнего торца металлическим пластинами, а также упростить процесс замены каждого оторванного анкерного болта за счет замены только разрушенного соответствующего анкерного болта и/или его прокладочной плиты без демонтажа станка-качалки и соответствующей продольной плиты.The proposed reinforced concrete foundation for the rocking machine allows you to strengthen the connection of the base plate and longitudinal plates by strengthening the lower end with metal plates, as well as simplify the process of replacing each torn anchor bolt by replacing only the destroyed corresponding anchor bolt and / or its gasket plate without dismantling the machine- rocking chair and corresponding longitudinal plate.

этой плите и приваренных через подкладочную пластину к каркасу этой плиты.this plate and welded through the lining plate to the frame of this plate.

На фиг. 2 изображена схема фундамента (вид А фиг. 1).In FIG. 2 shows a foundation diagram (view A of FIG. 1).

Claims

1. Reinforced concrete foundation for a rocking machine, including a horizontal reinforced concrete base plate, reinforced concrete plates installed and fixed on it perpendicularly along its longitudinal sides, anchor bolts for fixing the base of the rocking machine with lining plates, rigidly connected to the longitudinal plates, characterized in that the longitudinal plates are connected to the base plate through channels, rigidly connected to it, covering the lower ends of the corresponding longitudinal plates, and the lining plates with a Kern bolts fixed to the outer and inner surfaces of the respective side sills.

2. The reinforced concrete foundation for the rocking machine according to claim 1, characterized in that the channel is made integral and made with the possibility of covering the end of the longitudinal plate along the entire length.

3. The reinforced concrete foundation for the rocking machine according to claim 1, characterized in that the channel is made prefabricated, consisting of several successively installed sections, and is configured to cover the end of the longitudinal plate in places of greatest stress and / or the installation of anchor bolts with corresponding gasket plates .