SU1698416A1 - Устройство дл перемещени цилиндрических удлиненных предметов между местом хранени и буровой вышкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению скважин . Цель - расширение сферы применени , увеличение произв-сти труда, улучшение условий эксплуатации, безопасности работ и повышение надежности. Устройство содержит направл ющий путь 1 с тележками 2 и 3, привод 6, т говый орган 4, соединенный с тележкой 3. Тележка 2 выполнена с направл ющими 7, на которых установлена каретка 9 шарнирного ложемента 10, и ограничителем 11 перемещени  каретки 9 дл  взаимодействи  с тележкой 3. Тележка 3 выполнена с направл ющими 8, имеющими возможность взаимодействовать с направл ющими 7, и опускающимс  ложементом 13. Тележки 2 и 3 выполнены со стопорами дл  фиксации взаимного положени  при соприкосновении их. Направл ющие 8 выполнены наклонными с консольными участками, а ложементы 13 - с зажимами 14 дл  цилиндрических удлиненных предметов. Перемещаемые предметы закрепл ютс  зажимами 14 на ложементах 13. Тележка 3 приводом 4 перемещаетс  к буровой вышке. В этом же направлении подт гиваетс  тележка 2. После захвата перемещаемого предмета элеватором открывают зажим 14 на тележке 3 и продолжают подъем. При соприкосновении тележек 2, и 3 каретка 9 переходит с тележки 2 по направл ющим 7 и 8 на тележку 3, при этом ложемент 13 опускаетс . После раскрыти  зажима 14 тележки 3 элеватор принимает трубу. Спуск происходит в обратной последовательности . 3 з.п. ф-лы, 3 ил. О о 00 N сЈ

Description

Изобретение относитс  к оборудованию дл  судов и предназначено дл  использовани  на буровых судах, с которых ведетс  бурение скважин на морском дне дл  добычи нефти и газа.

Наиболее близка к предлагаемому устройству конструкци  системы дл  транспортировки труб фиры Маритим Хайдроликс А/С, содержаща  выдвижную подъемную

желобчатой формы ферму с гидравлическими приводами.

Указанна  конструкци  громоздка , стационарно закреплена на палубе, занимает большую площадь, имеет значительную массу и мощность с гидроприводов наклона и перемещени .

Устройство не предназначено дл  транспортировки цилиндрических предметов (буровых и обсадных труб, инструмента) от мест хранени  под буровую вышку и обратно .

Кроме того, укладка цилиндрических предметов на желоб устройства не гарантирует безопасность работы с ними в период качки судна,

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство транспортировки секций морского сто ка фирмы КОНЭ, содержащее привод, направл ющий путь, т говый орган (канаты), две тележки с ложементами и стопорами, фиксирующими положение тележек на направл ющем пути. На тележке более удаленной от буровой вышки и не соединенной с т говым органом, т. е. тележка неприводна , ложемент установлен шар- нирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости подъема морского сто ка.

Устройство работает следующим образом .

Морской сто к (цилиндрический удлиненный предмет) подаетс  на тележки и его укладывают на ложементы тележек таким образом, чтобы конец сто ка, обращенный к буровой вышке, был выдвинут за пределы тележек на рассто ние, достаточное дл  подачи его под элеватор буровой вышки. При включении привода устройства в работу приводна  тележка, св занна  с т говым органом начинает перемещатьс  по направл ющему пути, одновременно перемеща  неприводную тележку, котора  св зана с ней через уложенный на ложементы тележек морской сто к. При достижении заданного положени  приводную тележку останавливают , Свободный конец морского сто ка захватывают элеватором буровой вышки и поднимают вверх до заданного уровн , при этом неприводна  тележка, нагруженна  вторым концом морского сто ка, подт гиваетс  элеватором до приводной тележки. Затем элеватор останавливают. При этом морской сто к находитс  в наклонном положении , при котором его конец, опирающийс  на поворотный ложемент неприводной тележки , находитс  на значительном рассто нии от вертикальной оси подъема элеватора,

Дл  предотвращени  раскачивани  морского сто ка на подвеске элеватора при его отделении от ложемента неприводной тележки морской сто к удерживают специальными отт жками или манипул торами элеватора. В случае отсутстви  элементов удержани  нижний конец трубы, срыва сь с ложемента неприводной тележки, стремитс  зан ть вертикальное положение под собственной массой. По вл етс  ускоренное движение и значительный маховый момент.

который может быть опасным дл  обслуживающего персонала и привести к аварийной ситуации.

При обратной последовательности работ нижний конец опускаемого элеватором морского сто ка необходимо отт нуть отт жками (канатами) или манипул тором от буровой вышки и установить в поворотный ложемент неприводной тележки. При даль0 нейшем опускании элеватора морской сто к, воздейству  через поворотный ложемент, сообщает неприводной тележке (не св занной с т говым органом) перемещение в направлении от буровой вышки и укладывает вто5 рой конец морского сто ка на ложемент . приводной тележки, после чего элеватор отсоедин ют от морского сто ка и включают привод на перемещение тележки к месту хранени  морского сто ка. В дальнейшем

0 работа повтор етс .

Однако эта конструкци  имеет р д недостатков .

Необходимость остановки элеватора, установка отт жек или манипул тора, их по5 следующее сн тие снижает производительность труда, При перемещении изделий малых масс сил трени  (от собственных масс) недостаточно дл  перемещени  неприводной тележки.

0 Не обеспечены требовани  безопасности работ при перемещении труб от устройства под ось элеватора и обратно.

Дл  работы отт жек необходимы дополнительные устройства (лебедки), рабо5 та которых должна быть соответствующим образом синхронизирована с работой элеватора буровой вышки и которые не включены в состав устройства прототипа, хот  в состав комплекса механизмов буровой вы0 шки указанные устройства вход т как самосто тельные устройства. То же относитс  и к манипул тору перегрузочного устройства морского сто ка, выполн ющего функционально аналогичную отт жкам работу,

5 Обслуживание указанных устройств усложн ет работу, св занную с подъемом и опусканием морского сто ка, снижает производительность труда обслуживающего персонала.

0Наличие дополнительных устройств усложн ет и удорожает конструкцию комплекса устройства буровой вышки.

Цель изобретени  - расширение сферы применени  устройства, т. е. использовани 

5 устройства дл  перемещени  предметов различных масс, длин и диаметров, а также увеличение производительности труда при улучшении условий эксплуатации и безопасности работ, повышение надежности устройства в работе.

Сущность предлагаемого изобретени  заключаетс  в том, что устройство дл  перемещени  цилиндрических удлиненных предметов между местом хранени  и буровой вышкой включает привод, направл ющий путь, т говый орган, взаимодействующий с тележками, имеющими не менее двух ложементов , при этом тележка, наиболее удаленна  от буровой вышки, допускает возможность свободного перемещени  вдоль т гового органа, а ложемент на ней установлен шарнирно.

Кроме того, указанный шарнирный по жемент установлен на каретке, а тележки имеют взаимодействующие направл ющие дл  ее перемещени , при этом тележка, наиболее удаленна  от буровой вышки, имеет ограничитель перемещени  каретки, а ложементы остальных тележек установлены с возможностью их перемещени  в верти- калькой плоскости. На тележках имеютс  стопоры, фиксирующие их взаимное положение при соприкосновении направл ющих каретки, а ограничитель перемещени  каретки взаимодействует с последующей тележкой при их соприкосновении.

При этом направл ющие каретки на тележке , наиболее приближенной к буровой вышке, установлены наклонно и имеют консольные участки, а ложементы имеют зажи- мы цилиндрических предметов.

В предлагаемом устройстве шарнирный ложемент установлен на каретке, а тележки имеют взаимодействующие направл ющие дл  ее перемещени , при этом тележка, наиболее удаленна  от буровой вышки, имеет ограничитель перемещени  каретки, а ложементы остальных тележек установлены с возможностью их перемещени  в вертикальной плоскости.

На тележках имеютс  стопоры, фикси- рующие их взаимное положение при соприкосновении направл ющих каретки, а ограничитель перемещени  каретки взаимодействует с последующей тележкой при их соприкосновении.

При этом направл ющие каретки на тележке , наиболее приближенной к буровой вышке, установлены наклонно и имеют консольные участки, а ложементы имеют зажимы цилиндрических предметов.

Предлагаемому устройству присущи следующие свойства.

После захвата элеватором буровой вышки одного из концов поднимаемого цилин: дрического удлиненного предмета его второй конец до момента достижени  указанным предметом вертикального положени  св зан шарнирной св зью с тележками, а следовательно, через них и с буровой палубой , что исключает возникновение опасных маховых моментов при подьеме цилиндрических удлиненных предметов (буровых обсадных труб и инструмента), повышает надежность и безопасность работ.

Подъем цилиндрических удлиненных предметов происходит непрерывно, так как не требуютс  остановки элеватора дл  установки и сн ти  отт жек или манипул тора, что повышает производительность труда и улучшает услови  эксплуатации устройства и буровой вышки в целом.

Исключаетс  необходимость использовать дополнительные устройства дл  сопровождени  второго конца цилиндрического удлиненного предмета под вертикальную ось подъема элеватора, что повышает производительность труда обслуживающего персонала, упрощает конструкцию комплекса устройства буровой вышки.

Так как конструкцию предлагаемого устройства исключает необходимость применени  тросовых отт жек дл  удерживани  свободного конца цилиндрического удлиненного предмета, например обсадных труб, то повышаетс  безопасность работ.

Обеспечена надежна  св зь транспортируемых цилиндрических удлиненных предметов с ложементами устройства, что повышает надежность и безопасность работ при транспортировке и подъеме указанных предметов.

Перемещение каретки шарнирного ложемента ограничено до соприкосновени  направл ющих каретки на тележках, что обеспечивает передачу т гового усили  на неприводную тележку и исключает преждевременный сход каретки с ее направл ющих (в данном случае с направл ющих наиболее удаленной от буровой вышки тележки ), что повышает безопасность и надежность работ.

Опускаютс  ложементы прочих тележек после сн ти  с них цилиндрических удлиненных предметов, освобожда  тем самым путь каретки шарнирного ложемента.

Обеспечиваетс  фиксаци  положени  соприкасающихс  тележек при определенном положении их направл ющих относительно друг друга.

Ускор етс  скорость перемещени  каретки шарнирного ложемента при ее приближении к вертикальной оси подъема элеватора.

В предлагаемом устройстве шарнирный ложемент установлен на каретке. Дл  ее перемещени  вместе с закрепленным на ней концом цилиндрического удлиненного предмета, который поднимаетс  элеватором, на тележках имеютс  взаимодействующие направл ющие, концы которых вход т под захватное устройство

элеватора буровой вышки, при этом св зь между шарнирным ложементом и концом лежащего на нем цилиндрического удлиненного предмета осуществл етс  через силы трени  или через специальные зажимы ложемента.

Дл  удержани  каретки шарнирного ложемента от преждевременного схода с наиболее удаленной от буровой вышки тележки и дл  передачи на указанную тележку т нущего усили  от приводной тележки, св занной с т говым органом, на наиболее удаленной от буровой вышки тележки имеетс  ограничитель перемещени  каретки, срабатывающий при взаимодействии (соприкосновении ) с последующей тележкой.

Дл  освобождени  пути каретки ложементы прочих тележек опускаютс ,

На тележках имеютс  стопоры, фиксирующие их взаимное положение при соприкосновении направл ющих, при этом направл ющие тележки наиболее приближенной к буровой вышке установлены наклонно и имеют консольные участки, которые подход т под захватное устройство элеватора.

Наклонно установленные участки направл ющих каретки снижают скорость ее горизонтального перемещени .

На фиг, 1 изображено устройство дл  перемещени  цилиндрических удлиненных предметов от места хранени  до буровой вышки, вид сбоку (транспортное положение ); на фиг. 2-то же, вид сбоку, (положение подъема цилиндрического удлиненного предмета элеваторов буровой вышки); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство дл  перемещени  цилиндрических удлиненных предметов между местом хранени  и буровой вышкой содержит направл ющий путь 1, на котором установлены тележки 2 и 3, одна из которых, наиболее приближенна  к буровой вышке, приводна  тележка 3 св зана с т говым органом 4, выполненным в виде каната, концы которого закреплены на барабане 5 привода 6, направление вращени  которого задает приводной тележке 3 перемещение в направлении к буровой вышке или от нее.

Наиболее удаленна  от буровой вышки неприводна  тележка 2 допускает возможность ее свободного перемещени  вдоль т гового органа 4.

На тележках 2 и 3 имеютс  направл ющие 7 и 8 дл  перемещени  каретки 9 шар- нирного ложемента 10 вместе с закрепленным на ее ложементе 10 концом цилиндрического удлиненного предмета, поднимаемого за второй конец элеватором буровой вышки.

Дл  удержани  каретки 9 от преждевременного схода с направл ющей 7 тележки 2 и дл  передачи на указанную тележку т нущего усили  от приводной тележки 3 на тележке 2 имеетс  ограничитель 11 перемещени  каретки, срабатывающий при соприкосновении торцов направл ющих 7 и 8, взаимное положение которых фиксируетс  стопорами 12, имеющихс  на тележке 3 и взаимодействующих с ответными элементами на тележке 2.

На тележке 3 установлен ложемент 13, который опускаетс , освобожда  путь каретки 9, после того как элеватор буровой

вышки снимает с ложемента 13 лежащий на нем конец цилиндрического удлиненного предмета.

Ложементы 10 и 13 имеют зажимы 14 цилиндрических удлиненных предметов,

обеспечивающие жесткую св зь указанных предметов с ложементами 10, 13 и тележками 2 и 3.

На тележке 3 направл ющие 8 установлены наклонно и имеют консольные участки,

которые подход т под захватное устройство элеватора. Дл  управлени  работой привода 6, подачи команды на перемещение тележек 2, 3 к буровой вышке или от нее в составе

устройства предусмотрены консольные посты 15 и конечные выключатели 16.

Работа устройства при перемещении удлиненных цилиндрических предметов (дальнейшем по тексту предметов) от места хранени  на буровую вышку осуществл етс  следующим образом.

Перемещаемый предмет судовым грузоподъемным или другим средством укладывают на ложементы 10, 13 тележек 2, 3

так, чтобы конец его со стороны буровой вышки выступал за пределы направл ющих 8 приводной тележки 3 на величину, обеспечивающую захват его элеватором буровой вышки.

Предмет на ложементах 10, 13 закрепл ют зажимами 14 и с кнопочного поста 15 задают требуемое направление вращени  барабану 5 приводом 6, посредством которого т говое усилие через канатный т говый

орган 4 передаетс  на приводную тележку 3 и далее через ложементы 10, 13 и лежащий на них предмет на неприводную тележку 2, вследствие чего происходит совместное перемещение тележек 2, 3 и лежащего на них

предмета в заданном направлении, например в направлении буровой вышки. После того как конец предмета окажетс  под захватом элеватора буровой вышки привод б отключают и тележки 2 и 3 останавливаютс .

Во врем  соединени  захвата элеватора с концом предмета откидывают зажим 14 на приводной тележке 3, освобожда  перемещаемый предмет, Включают элеватор буровой вышки на подъем и одновременно включают приводную тележку 3, котора  доходит до конечного положени  и, воздейству  на конечный выключатель 16, останавливаетс  после отключени  привода . Второй конец предмета закреплен зажимом 14 на шарнирном ложементе 10, подвижном в плоскости подъема элеватора, каретка 9 которого сблокирована ограничителем 11 ее перемещени  с тележкой 2, допускающей возможность ее свободного перемещени  вдоль т гового органа 4.

При подъеме элеватора второй конец предмета вместе с неприводной тележкой 2 перемещаетс  в сторону буровой аышки.

В момент соприкосновени  направл ющих 7 и 8, тележек 2 и 3 срабатывают стопоры 12, фиксирующие взаимное положение направл ющих 7 и 8, а следовательно, и тележэк 2 и 3. При этом ограничитель 11 перемещени  каретки, взаимодейству  с тележкой 3, срабатывает, освобожда  путь движени  каретки 9, одновременно с этим ложемент 13 приводной тележки 3 опускаетс , пропуска  каретку 9, с закрепленным на ее шарнирном ложементе 10 концом цилиндрического удлиненного предмета, поднимаемого за второй конец элеватором буровой вышки.

В момент приближени  предмета к оси подъема (в частном случае к вертикальному положению) отдаетс  зажим 14, креп щий предмет на шарнирном ложементе 10. При этом предмет, освобожда сь от зажима 14, занимает вертикальнре положение, не создава  опасного махового момента.

Работа устройства при перемещении удлиненных цилиндрических предметов от буровой вышки к месту хранени  осуществл етс  следующим образом.

Тележки 2 и 3 наход тс  р дом одна с другой в крайнем положении у буровой вышки . Каретка 9 находитс  в положении приема предмета. Элеватором буровой вышки предмет опускают на шарнирный ложемент 10 каретки 9 до упора в специальный упор на ложементе 10.

Под действием собственной массы предмета, а также внешнего воздействи  на предмет со стороны опускающегос  элеватора каретка 9 с предметом перемещаетс  по направл ющим 8 в направлении от буровой вышки. При этом каретка 9 с приводной тележки 3 переходит на неприводную тележку 2 и упираетс  в упоры на направл ющих 7 неприводной тележки 2 и размыкает

стопоры 12, св зывающие тележки 2 3 ми направл ющее 7 и 8 аместе в одно целое При разъединении тележек ограничитель 11 перемещени  каретки взводитс , замыка 

собою сход каретки с направл ющих 7 нэ- приводной тележки 2. По мере опускани  элеватора вниз угол наклона предмета уменьшаетс  до горизонтального положени . Перед укпадкой предмета на привод0 ную тележку 3 ложемент 13 занимает рабочее положение, после чего элеватор рпускает предмет на ложемент 13, который воспринимает и передает на тележку 3 часть массы предмета. Далее захват элеватора

5 отсоедин етс  от предмета и накладываетс  зажим 14, который св зывает предмет ложементом 13 и тележкой 3.

С кнопочного поста 15 включают привод 6 и тележки 2 и 3 с уложенным на них пред0 метом перемещаютс  к месту хранени .

При повторении процесса последовательность операций сохран етс .

Технико-экономический эффект предполагаемого изобретени  в сравнении с

5 прототипом заключаетс  в том, что повышаетс  производительность труда при подъеме (опускании) цилиндрических удлиненных предметов и их транспортировке к месту хранени  или обратно за счет того, что не требу0 етс  устанавливать или снимать отт жки (манипул тор), а подъем предметов происходит непрерывно без остановки элеватора fljja выполнени  операций по установке и сн тию отт жек; исключаетс  необходи5 мость примен ть дополнительные устройства дл  работы отт жными канатами, что упрощает комплекс устройства буровой вышки , снимает ее стоимость и трудоемкость обслуживани ; повышаетс  безопасность

0 обслуживающего персонала за счет того, что при подъеме предметов не возникают опасные маховые моменты из-за того, что используютс  отт жки, изготавливаемые из канатов: кооме того, обеспечена надежна 

5 св зь транспортируемых предметов с ложементами тележек, что особенно важно в услови х волнени  мор ; повышаетс  надежность технологического процесса подачи на буровую вышку и от нее в хранилище цилиндри0 ческих удлиненных предметов.

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  перемещени  цилиндрических удлиненных предметов между местом хранени  и буровой вышкой, вклю5 чающее привод, направл ющий путь с уста- новленными на нем с возможностью перемещени  тележками с ложементами, ближн   из которых соединена с т говым органом, а ложемент, наиболее удлиненный от буровой вышки тележки, выполнен шармирным , отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени , увеличени  производительности труда, улучшени  условий эксплуатации, безопасности работ и повышени  надежности, шарнирный ложемент выполнен с кареткой, тележки выполнены с направл ющими дл  перемещени  каретки, причем направл ющие выполнены с возможностью взаимодействи  друг с другом, тележка наиболее удаленна  от буровой вышки, выполнена с ограничителем перемещени  каретки дл  взаимодействи  с последующей тележкой, а ложемент ближней тележки установлен с

   0

   возможностью перемещени  в вертикальной плоскости.
2. 2.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что тележки выполнены со стопорами дл  фиксации взаимного положени  при соприкосновении направл ющих.
3. 3.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что направл ющие ближней тележки выполнены наклонными с консольными участками,
4. 4.Устройство поп. 1,отличающее- с   тем, что ложементы выполнены с зажимами дл  цилиндрических предметов.

   Цилиндрический удлиненный предмет (труба) А- tn I /; Q 14 13 Э

   Упор

   Захбат вл еда тора ёуродой дышки

   Цилиндрически удлиненный лредпет.

   Фиг.1

   Стол „ йуродои ,6ышкц

   14

   W

   4

   Цилиндрический удлиненный предмет (дуроба ) обсадна  труба ал и инструмент

   Фнг.З