Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Модернизация клапанной системы бурового насоса УНБ-600

Содержание:

Введение 3

1 Общая характеристика бурового насоса 4

1.1 Классификация буровых насосов 4

1.2 Устройство и принцип действия 5

1.3 Преимущества и недостатки 8

2. Обзор существующих аналогов оборудования 9

2.1 Анализ существующих конструкций насосов. Сравнительная характеристика 9

2.2 Патентный обзор 17

3. Модернизация бурового насоса 23

3.1 Предложения по модернизации бурового насоса 23

3.2 Техническое обоснование предложенных вариантов 29

4 Расчетная часть 35

5 Безопасность производства и охрана труда 51

4.1 Опасные и вредные производственные факторы 51

4.2.1 Микроклимат 51

1.2.2 Шум 51

1.2.3 Вибрация 51

1.2.4 Загазованность и запыленность 52

1.2.5 Освещенность 54

4.2 Пожарная безопасность при эксплуатации технологического оборудования 54

5 Экология окружающей среды 56

Заключение 60

Список использованных источников 61

Введение:

Расходы на замену изношенных штоков, уплотнений штоков буровых насосов существенно увеличивают себестоимость бурения, поэтому повышение их износостойкости и долговечности является первоочередной задачей современных научных исследований. Известные конструкции уплотнений штоков обладают низким уровнем надежности, а также трудно поддаются ремонтным работам. В процессе трения происходит катастрофический износ штоков.

Современные тенденции развития машиностроительной отрасли индустрии характеризуются завышенными требованиями к качеству и эксплуатационным свойствам изделий при понижении себестоимости их производства.

Одной из более актуальных научно-технических заморочек использования разных материалов в конструкциях является обеспечение свойства соединения деталей из разнородных металлов и сплавов.

Для повышения технических характеристик детали поверхностный слой изготавливается из другого материала или поверхность изделия претерпевает модификации. Обычно материалы для нанесения покрытия, содержащие необходимые для модификации вещества, имеют высокую цену и ограниченное использование в промышленности. Посреди многообещающих нанопорошков различают оксиды, карбиды, нитриды. Изменяя размер частицы, ее морфологию или способ ввода в наносимое покрытие можно получать композиционные материалы с нужными свойствами.

Заключение:

Заключение

В дипломной работе рассмотрена возможность внедрения в производство технологии повышения износостойкости штока бурового насоса плазменным напылением в условиях современного экономического развития российской промышленности и разработан технологический процесс с целью модернизации насоса УБН-600. В процессе работы:

1. Определено, что плазменное анпыление позволяет получать покрытие с заданными свойствами напыляемого слоя на изделиях разных форм и размеров. В качестве материала для напыления выбран самофлюсирующийся ПГ-10Н-01, в смеси с нанопорошком оксида алюминия. Покрытия такого типа обладают пластичностью и достаточной прочностью, способностью укрепляться при трении, присутствие устойчивых к износу карбидов обеспечивают высокую износостойкость плазменно-дугового покрытия.

2. Разработана схема технологического процесса нанесения покрытия с использованием полуавтомата для плазменного напыления 15ВБ, включает все основные и промежуточные операции от подготовки поверхности до получения полностью готового изделия с соответствующим оборудованием и оснащением.

3. Структурные исследования показали, что введение нанокомпонента существенно структуру металла не изменяет, однако оказывает положительное влияние на износостойкость путем измельчения его структуры.

5. Разработанная технология нанесения покрытия производится с использованием полуавтомата для плазменного напыления 15ВБ. Учитывая это, четко соблюдаются требования относительно помещения, в котором расположен участок для напыления, а также персонала, работающего на этом участке

Фрагмент текста работы:

1 Общая характеристика бурового насоса

1.1 Классификация буровых насосов

Для очистки забоя от выбуренной породы, подвода энергии к гидравлическому забойному двигателю и долоту, а также охлаждение породоразрушающего инструмента буровая установка комплектуется гидравлической системой, состоящей из буровых насосов, нагнетательного трубопровода, оборудования для очистки бурового раствора [1]. В этой системе буровые насосы – это гидравлические машины, предназначенные для превращения механической энергии привода в гидравлическую энергию потока бурового раствора и подачи его в скважину под заданным давлением. Буровой раствор, подаваемый в скважину под давлением, помогает разрушать горные.

породы и используется для укупорки трещин в породах, а также с целью предотвращения выбросов газа, нефти или воды [3]. Масса буровой установки во многом зависит от массы насосной группы, а эксплуатационные расходы на насос составляют существенную часть расходов на бурение.

Требованиям бурения наиболее полно удовлетворяют поршневые буровые насосы: характеризуются самовсасыванием; их подача не зависит от создаваемого напора; они обеспечивают необходимую неравномерность подачи раствора; могут перекачивать вязкие растворы с определенным содержанием жесткой и газовой фаз [4, 5].

Различные условия бурения требуют использования поршневых буровых насосов разных конструкций с разными принципами работы. Их классификацию проводят по следующим показателям

[6–8]:

– по типу выталкивателя: поршневой, плунжерный;

– по размещению цилиндров: горизонтальный, вертикальный, угловой;

– по способу действия: одностороннего и двустороннего действия;

– по схеме гидроблока: с прямоточным и непрямоточным гидроблоком;

– по способу регулировки подачи: нерегулируемые, с ступенчатой