УСТАНОВКА ДЛЯ СМАЗКИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Предполагаемая полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно, к устройствам для нагнетания смазки под давлением, в частности, в нефтегазопромысловую запорную арматуру и может использоваться на предприятиях, специализирующихся на ремонте и обслуживании нефтегазопромысловой арматуры. Полезная модель может быть использована и в других отраслях промышленности, где необходимо производить смазку под давлением оборудования консистентными смазками, например в машиностроительной, энергетической и химической промышленности.
Особенностью ремонта и обслуживания нефтегазопромысловой арматуры является то, что она, как правило, установлена на трубопроводах или входит в состав устьевого оборудования скважин и может находиться под высоким давлением, а для ее смазки и заполнения внутренних полостей используются специальные пасты и смазки, имеющие повышенную вязкость, например, смазка «Арматол», которая в основном поставляется заводами производителями смазки в металлических бочках объемом 200…220 литров и, которая в процессе хранения и транспортировки может разделяться на фракции и становиться неоднородной. Кроме этого, для смазки или заполнения арматуры требуется ее большое количество, например, при одном цикле заполнения шиберной задвижки с условным проходом Dу=100 мм и условным давлением Pу=21 МПа требуется примерно 1 кг смазки.
Известен пневмоприводной нагнетатель (патент на изобретение РФ №2049930, 1991 г., М. Кл 3 F04B 9/08), содержащий расположенный в корпусе, имеющем входное и выходное отверстия для сжатого и отработанного газа, соответственно, приводной цилиндр, два аксиально соединенных друг с другом поршня различного диаметра, установленных в приводном цилиндре с образованием малой и большой поршневых камер и межпоршневой камеры, пневмораспределитель с толкателем и затворами, насосный цилиндр с установленным в нем плунжером, связанным с поршнями, и клапаны для обеспечения нагнетания плунжером, перекачиваемой среды, причем насосный цилиндр, поршневые и межпоршневая камера разнесены вдоль оси поршней и плунжера, при этом нагнетатель снабжен заборной емкостью, соединенной с корпусом, а плунжер установлен со стороны поршня большого диаметра, кроме этого, заборная емкость и насосный цилиндр расположены над приводным цилиндром.
Недостатками этого нагнетателя являются, во-первых, то, что он не рассчитан на смазки с повышенной вязкостью, а во-вторых, он предназначен для перекачивания смазок, а не для подачи ее под большим давлением в смазываемые узлы.
Наиболее близкой по своей технической сущности к заявляемой установке, принятой за прототип, является установка для смазки под давлением (патент на полезную модель РФ №34649, 2003 г., МПК F01M 01/04).
Эта установка содержит приводную систему, корпус, подающий смазку спаренный цилиндр, состоящий из связанных между собой поршневого и плунжерного цилиндров, спаренный прессующий смазку цилиндр, подающий смазку наконечник, кран, соединительные рукава и клапан. Установка смонтирована на самоходном шасси и имеет гидроприводную систему. Полости поршневых цилиндров связаны с гидроприводной системой посредством многопозиционных гидрораспределителей, одна из позиций, которых позволяет перемещать плунжер прессующего цилиндра принудительно. Подающий и прессующий смазку плунжерные цилиндры снабжены стержневыми указателями положения, связанные с плунжерами посредством подвижного в поперечном направлении соединения, а полости рабочего хода поршневых цилиндров соединены с манометрами с возможностью их визуального контроля. Подающий смазку наконечник от прессующего цилиндра выполнен в виде консольной трубы, связанной с одной стороной с цилиндром посредством осевого поворотного гидроперехода, а со второй - с гибким трубопроводом с возможностью подстыковки его к запорной арматуре. Подающий смазку плунжерный цилиндр имеет оболочку, образующую с наружной поверхностью цилиндра полость с возможностью подачи в нее теплоносителя.
Недостатками этой установки являются, как следует из описания ее работы, сложность и повышенная трудоемкость процесса обслуживания установки, которые объясняются:
необходимостью в процессе обслуживания установки задействования двух операторов, один из которых управляет гидроприводной системой самоходного шасси, а другой управляет кранами установки;
необходимостью открывания в ручную торцевого люка подающего смазку плунжерного цилиндра для загрузки в него в ручную смазки в объеме ~75 литров из металлической бочки с предварительным перемешиванием находящейся в ней смазки, что является очень длительным, трудоемким процессом и, кроме того сопряжено с повышенным операционным загрязнением смазкой рабочего места и оператора выполняющего работу.
Основной задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является исключение вышеуказанных недостатков, а именно, облегчение процесса обслуживания установки и снижение его трудоемкости.
Технический результат достигается установкой для смазки под давлением, в частности нефтегазопромысловой запорной арматуры, включающей корпус, гидроприводную систему с гидрораспределителями, трубопроводами, кранами и манометрами, подающий и прессующий смазку плунжерные спаренные цилиндры со стержневыми указателями положения и клапан, согласно заявляемой полезной модели, установка снабжена автономной электрогидравлической станцией установленной на корпусе и снабжена панелью управления, на которой размещены манометры, краны и переключатели гидрораспределителей и электроприводов, а также снабжена шнековым питателем смазки, имеющим площадку его обслуживания, смонтированным на корпусе и размещенным рядом с надштоковой полостью подающего смазку плунжерного спаренного цилиндра и соединенного с ней посредством трубопровода и запорного крана с увеличенным проходным сечением и содержащего шнек, трубную горизонтальную направляющую для шнека с приемным отверстием и выпускным патрубком, электромеханический привод шнека и бункер, имеющий сужение в нижней части и соединенный с приемным отверстием трубной направляющей, при этом на верхней части бункера смонтирован посредством шарнирного узла ложемент с ограничителем поворота, и с возможностью размещения и фиксации на ложементе бочки со смазкой посредством цепного хомута и опорной полки, смонтированных на ложементе, а также с возможностью принудительного опрокидывания бочки, над верхней частью бункера снабженной опорной решеткой.
Наличие автономной электрогидравлической станцией установленной на корпусе и наличие панели управления установкой, на которой размещены манометры, краны и электрические переключатели гидрораспределителей и электроприводов, позволяет обеспечить обслуживание установки одним оператором, при условии наличия источника электроэнергии, например, автономного электрогенератора или стационарной электрической сети, что в итоге значительно уменьшает трудоемкость обслуживания установки;
Введение в установку шнекового питателя смазки, имеющим площадку его обслуживания, смонтированного на корпусе и размещенного рядом с надштоковой полостью подающего смазку плунжерного спаренного цилиндра и соединенного с ней посредством трубопровода и запорного крана с увеличенным проходным сечением и содержащего шнек, трубную горизонтальную направляющую для шнека с приемным отверстием и выпускным патрубком, электромеханический привод шнека и бункер, имеющий сужение в нижней части и соединенный с приемным отверстием трубной направляющей, и то, что на верхней части бункера установки смонтирован посредством шарнирного узла ложемент с ограничителем поворота, и с возможностью размещения и фиксации на ложементе бочки со смазкой посредством цепного хомута и опорной полки, смонтированных на ложементе, а также с возможностью принудительного опрокидывания бочки, над верхней частью бункера, снабженной опорной решеткой, позволяет установить на шнековый питатель с помощью грузоподъемного механизма (электротали, грузоподъемного крана и т.д.) открытой бочки со смазкой в объеме 200…220 литров, произвести ее фиксацию и опрокидывание над бункером и затем производить загрузку смазки из бункера в надштоковую полостью подающего смазку плунжерного спаренного цилиндра шнековым питателем с одновременным перемешиванием смазки, не снимая торцевой люк подающего смазку плунжерного цилиндра, при минимальном операционном загрязнении смазкой рабочего места и оператора выполняющего работу, что значительно облегчает процесс обслуживания установки и снижает трудоемкость этого процесса.
Заявленная полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид установки для смазки под давлением, на фиг. 2 показан разрез А-А, на фиг. 3 показан разрез Б-Б с опрокинутой над бункером бочкой со смазкой, на фиг. 4 разрез В-В, на фиг. 5 и 6 показаны элементы установки, а на фиг. 7 общая гидравлическая схема установки.
Установка для смазки под давлением содержит корпус 1, автономную электрогидравлическую станцию 2, гидрораспределители 3 и 4, соединительные трубопроводы 5, соединительный рукав 6, краны 7, 8 и 9, манометры 10, подающий 11 и прессующий 12 смазку плунжерные спаренные цилиндры со стержневыми указателями положения 13 и 14, предохранительный клапан 15 и шнековый питатель смазки 16, смонтированный на корпусе 1 и размещенный рядом с надштоковой полостью 17 подающего смазку плунжерного спаренного цилиндра 11 и соединенного с ней посредством трубопровода 18 и запорного крана 19 с увеличенным проходным сечением относительно соединительных трубопроводов 5 и кранов 7, 8 и 9.
Шнековый питатель смазки 16 содержит шнек 20, трубную горизонтальную направляющую 21 для шнека с приемным отверстием 22 и выпускным патрубком 23, электромеханический привод 24 шнека 20 и бункер 25, имеющий сужение 26 в нижней части, и соединенный с приемным отверстием 22 трубной направляющей 21.
На верхней части бункера 25 смонтирован посредством шарнирного узла 27 ложемент 28 с ограничителем поворота 29, и с возможностью размещения с использованием грузоподъемного механизма (электротали, грузоподъемного крана и т.д.) и фиксации на ложементе бочки 30 со смазкой посредством цепного хомута 31 и опорной полки 32, смонтированных на ложементе, а так же с возможностью принудительного опрокидывания над верхней частью бункера 25 грузоподъемным механизмом бочки 30 вместе с ложементом 28, который имеет специальные захваты 33 для подсоединения грузоподъемного механизма. В верхней части бункера 25 размещена опорная решетка 34, которая служит дополнительной опорой для бочки 30.
Кроме этого, установка снабжена панелью управления 35, на которой размещены краны 7, 8 и 9, манометры 10 и электрические переключатели 36 и 37 гидрораспределителей 3 и 4, электрические переключатели 38 и 39 электромеханического привода 24 шнека 20 и электрогидравлической станции 2, а также установка снабжена площадкой обслуживания 40 шнекового питателя смазки 16, смонтированной на корпусе 1 рядом с бункером 25.
Порядок работы установки для смазки следующий.
За счет наличия автономной электрогидравлической станции 2 смонтированной на корпусе 1 установка может размещаться на самоходном шасси, снабженным автономным электрическим генератором, или может размещаться на стационарных пунктах ремонта и обслуживания нефтегазопромысловой запорной арматуры.
Первоначально установка приводится в исходное положение, а именно:
оператор на панели управления 35 электрическими переключателями 38 включает электрогидравлическую станцию 2 и, управляя электрическими переключателями 36 и 37 гидрораспределителей 3 и 4, при открытых кранах 7, 8 и 9 производит подъем подающего 11 и прессующего 12 смазку плунжерных спаренных цилиндров, при этом стержневой указатель положения 14 выдвигаются полностью, а стержневой указатель положения 13 полностью втягивается в подающий смазку плунжерный спаренный цилиндр 11;
краны 7, 8 и 9 устанавливаются в положение «закрыто»;
кран 19 устанавливается в положение «открыто»;
ложемент 28 опускается до упора ограничителем поворота 29 в бункер 25.
На базе обслуживания установки или на стационарном пункте ремонта и обслуживания нефтегазопромысловой запорной арматуры с использованием грузоподъемного механизма (электротали, грузоподъемного крана и т.д.) производится установка открытой бочки 30 со смазкой в объеме 200…220 литров, при необходимости предварительно подогретой теплым воздухом, на опорную полку 32 ложемента 28, и производиться фиксация бочки на ложементе 28 посредством цепного хомута 31.
Затем, грузоподъемным механизмом с использованием специальных захватов 33, установленных на ложементе 28, производится опрокидывание на шарнирном узле 27 бочки 30 над бункером 25, при этом бочка упирается в опорную решетку 34, а смазка после опрокидывания самотеком перемещается в бункер 25 и поступает через сужение 26 в приемное отверстие 22 горизонтальной направляющей 20 шнекового питателя 16.
После заполнения бункера 25 смазкой оператор включает электрическим переключателем 39 электромеханический привода 24 шнека 20 питателя смазки 16 и одновременно переключателем 37 гидрораспределителя 4 производит опускание штока, подающего смазку плунжерного спаренного цилиндра 11. В результате этого надштоковая полость 17 заполняется смазкой в объеме ~75 литров, поступающей в перемешанном состоянии из бункера 25 при вращающемся шнеке 20 через трубную горизонтальную направляющую 21, выпускной патрубок 23, трубопровод 18 и запорный кран 19. Контроль заполнения надштоковой полости 17 смазкой производится оператором визуально по выдвижению указателя положения 13 и по уменьшению смазки в бункере 25, наблюдаемого оператором с площадки обслуживания 40.
После заполнения надштоковой полости 17 подающего смазку плунжерного спаренного цилиндра 11 оператор выключает электромеханический привод 24, устанавливает запорный кран 19 в положение «закрыто», а кран 9 - в положение «открыто», и производит удаление оставшегося воздуха из надштоковой полости 17 кратковременной подачей гидравлического давления гидрораспределителем 4 на подъем штока спаренного цилиндра 11. После удаления воздуха кран 9 устанавливается в положение «закрыто». Контроль удаления воздуха производится оператором визуально по началу выхода смазки из крана 9, установленного над сбросной емкостью 41.
Следующая операция - это подача смазки в прессующий цилиндр 12, для чего открывается кран 8 и производится подача гидравлического давления гидрораспределителем 4 на подъем штока спаренного цилиндра 11. В результате этого смазка подается под давлением 2…3 МПа из надштоковой полости 17 в прессующий цилиндр 12 в объеме ~7 литров. Контроль заполнения смазкой прессующего цилиндра 12 производится оператором визуально по втягиванию стержневого указателя положения 14 и манометру 10, соединенного с подающим смазку цилиндром 11 трубопроводами 5. После заполнения смазкой прессующего цилиндра 12 кран 8 устанавливается в положение «закрыто» и установка готова к работе.
Установка посредством соединительного рукава 6 подсоединяется к запорной арматуре, установленной на устье скважины или находящейся на стационарных пунктах ремонта и обслуживания нефтегазопромысловой запорной арматуры, открывается кран 7, производится подача гидравлического давления переключателем 36 гидрораспределителя 3 на подъем штока спаренного цилиндра 12 и производится подача смазки в арматуру давлением 10…20 МПа. Контроль заполнения смазкой арматуры производится по выдвижению стержневого указателя 14 и манометру 10, соединенного с прессующим смазку цилиндром 12 трубопроводами 5.
По окончании заполнения смазкой арматуры кран 7 закрывается.
После расходования смазки, находящейся в спаренном прессующем цилиндре 12, производится ее повторная загрузка из надштоковой полости 17 спаренного подающего цилиндра 11.
После расходования смазки, находящейся в спаренном подающем цилиндре 11, производится ее повторная загрузка из бункера 31 шнековым питателем 16.
Клапан 15 предохраняет надштоковую полость 17 спаренного подающего цилиндра 11 от повышенного гидравлического давления, которое может передаться от прессующего цилиндра 12 при аварийных ситуациях.
Все действия по загрузке смазки и управлению установкой выполняются одним оператором.
Таким образом, по мнению авторов, предлагаемые конструктивные изменения установки для смазки позволят значительно облегчить процесс обслуживания установки и снизить трудоемкость этого процесса.