Приложение В (обязательное). Направляющие каретки

Приложение В
(обязательное)

Направляющие каретки

В.1 Общие положения

В.1.1 Направляющая каретка предназначена для удержания талевого блока и связанного с ним оборудования в заданном положении относительно буровой вышки во время выполнения операций по проходке скважины. Отводная каретка должна дополнительно обеспечивать перемещение талевого блока в горизонтальном направлении между положением для бурения и отведенным положением.

В.1.2 Согласно определению В.1.1 каретка не относится к устройствам, воспринимающим основную нагрузку. Но вследствие функций, описанных в В.1.1, каретка подвергается значительному силовому воздействию. Кроме горизонтальных сил, которые передаются через каретку между талевым блоком и буровой вышкой, действуют также и вертикальные нагрузки, величина которых определяется собственным весом каретки и действием инерционных сил.

В.1.3 Передача сил между кареткой и буровой вышкой/мачтой происходит через вертикальную направляющую, установленную на буровой вышке/мачте.

В.2 Режимы нагружения и соответствующие коэффициенты запаса прочности

В.2.1 Детали и узлы оборудования, включая гидроцилиндры и навесное оборудование, следует рассчитывать исходя из трех основных условий нагружения (PLC) с соответствующими коэффициентами запаса прочности, представленными в таблице В.1.

Таблица В.1 - Коэффициенты запаса прочности

Номер PLC	Описание условий	Коэффициент запаса прочности
I	Оборудование, работающее в условиях без внешнего силового воздействия	1,5
II	Оборудование, работающее в условиях внешнего силового воздействия	1,33
III	Исключительные (экстремальные) внешние нагрузки	1,1

В.2.2 Нагрузки и комбинации нагрузок, которые должны рассматриваться для каждого PLC, определенного в В.2.1, должны быть такими, как указано в В.3.1-В.3.3.

В.3 Нагрузки и комбинации нагрузок

В.3.1 В PLC I следует рассматривать следующие комбинации нагрузок (LC):

- LC I, 1: бурение.

Эта комбинация включает нагрузку от веса подвижных частей талевой системы и каретки, а также крутящий момент при бурении;

- LC I, 2: торможение.

Эта комбинация включает нагрузку от веса подвижных частей, включая каретку, умноженную на соответствующий коэффициент перегрузки, обычно не менее 2;

- LC I, 3: отвод/возврат.

Эта LC применяется только к отводным кареткам и должна, как минимум, учитывать ускорение/торможение в отведенном и в возвратном положении. Необходимо учитывать одновременное действие нагрузок от веса и возможных вертикальных ускорений;

- LC I, 4: горизонтальное натяжение.

Если нормальные условия работы могут включать горизонтальную нагрузку, действующую на талевое оборудование, то это должно быть рассмотрено вместе с нагрузкой от веса.

В.3.2 В PLC II четыре комбинации нагрузок, определенные в В.3.1, должны быть рассмотрены вместе с эксплуатационными условиями и окружающей средой. Для стационарной платформы это должно включать, как правило, нагрузки от ветра, действующего в самом неблагоприятном направлении. Для плавучих платформ (или бурового судна) необходимо также учитывать нагрузки от крена, балансировки и перемещения платформы.

В.3.3 В PLC III должны быть рассмотрены следующие комбинации нагрузок:

- LC III, 1: экстремальные вертикальные ускорения.

Это нанесение ударов ясом или обрыв бурильной колонны. Такая ситуация обычно оценивается весом талевого оборудования, включая каретку, умноженным на соответствующий коэффициент, обычно не менее 4;

- LC III, 2: исключительные условия окружающей среды.

Эта комбинация нагрузки должна в дополнение к весу включать нагрузки, создаваемые окружающей средой по результатам наблюдения за 100-летний период;

- LC III, 3: внезапный крен.

Эта ситуация применима только к плавающей платформе (или буровому судну). Необходимо принимать в расчет статический крен, составляющий не менее 35°;

- LC III, 4: опорные условия.

Данное условие нагружения возникает из-за веса талевого оборудования, удерживаемого направляющей кареткой. Эта ситуация обычно возникает при монтаже или техническом обслуживании талевого оборудования, когда весь вес талевого оборудования и каретки удерживается стопором направляющей верхнего привода.

В.4 Анализ сопротивления усталости

Отводные каретки следует рассчитывать на усталостную прочность из-за действия циклических напряжений, возникающих при перемещениях в положение отвода и возврата. Расчетная наработка до усталостного разрушения должна быть, как минимум, в три раза больше, чем ожидаемый срок ее эксплуатации.

Вибрация при бурении является возможной причиной усталости кареток силовых вертлюгов.

В.5 Особые меры предосторожности

Гидравлическая система отводящейся каретки должна быть оборудована необходимыми устройствами для контроля максимальных значений динамического и статического давления масла, а также ускорения талевого оборудования.

Изготовитель должен подготовить руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию в соответствии с 11.3.