70顶驱参数.docx
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70顶驱参数
第一章:
产品主要技术参数
1.1主要技术参数
名义钻井深度(114mm钻杆)7000m
额定载荷4500KN
工作高度5.90m
额定连续输出扭矩55KN.m
最大卸扣扭矩82KN·m
最大刹车扭矩68KN·m
主轴转速范围(无级可调)0~230r/min
背钳夹持钻杆范围27/8″~51/2″
背钳最大通径φ210mm
泥浆通道φ76mm
泥浆循环通道压力35MPa
旋转头转速2~11r/min(可调)
倾斜臂最大倾斜角度前倾35°后摆55°
上(遥控)IBOP65/8″APIREG70MPa
下(手动)IBOP65/8″APIREG70MPa
液压系统工作压力0~16MPa
防爆电磁阀工作电压24VDC
主电机额定功率400X2HP
主电机额定转速1150r/min
主电机额定电压600VAC
主电机额定电流465A
最大间歇电流700A
主电机最高转速2600r/min
电控房输入电源600V50Hz
变频柜输出电压0~600VAC
环境温度-35℃~55℃
1.2外形尺寸与重量
主体外形尺寸5215mm×1495mm×1300mm
本体重量12.5t
主体重量15.5t(含运输托架)
导轨长度5250mm×7
导轨重量12t
电控房外形尺寸6000mm×2600mm×2950mm
电控房重量9.5t
司钻操作台外形尺寸800mm×300mm×320mm
1.3工作曲线
第二章:
总体配置及执行标准
2.1总体配置
1)主传动系统采用两台顶驱专用交流变频电机
2)双PLC互为备份,保护功能强
3)齿轮传动部分采用强制润滑系统,可靠性高;减速箱密封采用倒油杯结构,工作时不会因主轴动密封失效而漏油
4)顶部驱动装置采用SKF轴承,采用特殊结构设计,可抗钻柱纵向震动
5)提升系统为双负荷通道
6)采用侧挂对夹式背钳,不随回转头转动,上卸扣操作简单,更换保护接头方便、快捷
7)平衡系统采用单油缸平衡技术,受力均匀
8)导轨采用液控折叠式导轨,安装方便、快捷、安全
9)液控IBOP机构采用齿轮齿条传动机构,油缸油路内部沟通,外部无液压管线,避免了刮碰和损坏,使IBOP工作可靠性高
10)液压源安装于顶驱本体,集成化程度高,方便了安装
11)单牙板防松机构,承扭能力大,安装拆卸方便
12)电缆均采用整体防护,增加了机械强度,提高使用可靠性
13)司钻操作台配备了触摸控制屏,及时了解设备运行状态及故障点,提高设备运行可靠性
2.2执行标准
顶驱设计、制造符合下列技术标准及其它相关标准中的相关规定:
1)GB/T19001:
2000idtISO9001:
2000《质量保证体系》
2)SY/T5307-87《石油钻采机械产品用装配通用技术条件》1987年版
3)SY/T5304-87《石油钻采机械产品用锻造件通用技术条件》1987年版
4)SY/T5305-87《石油钻采机械产品用焊接件通用技术条件》1987年版
5)SY/T5687-95《石油钻采设备的可靠性通用规则》1995年版
6)SY/T5309-87《石油钻采机械产品用包装通用技术条件》1987年版
7)GB/T3797-2005《电气控制设备》
8)SY/T6726-2008《石油钻机顶部驱动钻井装置》
9)SY/T6726-2008《石油钻机顶部驱动钻井装置》石油天然气
行业标准
10)APIspec8C-2003(含A2001)第13版《钻井和采油提升设备》API美制标准
11)GB9253.1-88《石油钻杆接头螺纹》国标
12)SY/T5448-92《油井管无损探伤检测方法钻具螺纹磁粉探伤》石油气
行业标准
13)GB/T6402-91《钢锻材超声波检验方法》国标
14)GB/T7233-1987《铸钢件超声探伤及质量评级方法》国标
第三章:
系统标准配置范围
3.1机械系统
机械系统由交流电机和强制风冷装置、主电机上端装有液压盘式刹车、冲管总成,还有减速箱、回转头、IBOP、背钳、导轨等组成。
3.1.1主电机与风冷电机
主电机为两台顶驱交流变频电动机,单台功率为400HP。
主要技术参数包括:
额定电压600VAC
额定转速1150r/min
额定电流465A
主电机装有加热器、防爆风压开关。
采用5.5kW风机强制风冷
3.1.2刹车装置
电机配置4对瑞典DELLNER顶驱专用液压盘式刹车装置,安装在电机主轴上部的轴伸端,通过刹车油缸对刹车盘施以夹紧力,以实现刹车。
3.1.3冲管总成
冲管总成安装在主轴和鹅颈管之间,本顶驱装置采用的冲管与常规水龙头所使用的一致,通用性强,便于维护。
由壬尺寸为4’,型号为Fig1003,凹接头。
3.1.4减速箱
减速箱采用二级齿轮传动,传动比约为10.98:
1,两对齿轮均为斜齿轮,传递扭矩大,噪音低。
所有轴承均采用SKF轴承,抗震动、耐冲击能力强,润滑系统采用齿轮泵强制润滑
3.1.5回转头总成
回转头安装在与减速箱连接的固定轴上,独立于主轴运动。
回转头的转动是靠液压马驱动的,可以做顺、逆时针两个方向的运动,旋转后带动吊环实现360度转动可以方便地到鼠洞抓放钻杆,以及在主体上移至二层操作台时可以对准钻杆排放架抓放钻柱。
通常设定回转头的转速为2~11r/min。
可根据用户需求进行调节。
3.1.6吊环与倾斜机构
配置吊环1对-350吨,108英寸,API8C
配有液压操作倾斜机构。
倾斜机构由倾斜油缸推动吊环吊卡作两个方向的运动,可实现前倾、后摆,前倾可伸向鼠洞,后摆的作用是在钻井时,背钳下端面贴近钻台面,使钻具利用更加充分。
油缸与吊环的采用多个U型卡防滑式连接,避免滑动。
液压系统设定吊环中位为自由浮动状态,可使吊环回位、避免液压系统受到冲击。
3.1.7内防喷装置
包括1套液压遥控内防喷器和1套手动内防喷器,主要技术参数如下:
工作压力70MPa(10,000psi)
连接螺纹65/8"APIREG
外径φ197mm
内径φ76mm
遥控内防喷器采用齿轮、齿条传动的专利机构来实现球阀的开关,具有结构简单、传动精确,传动可靠性高的优点。
3.1.8侧挂对夹式背钳
出厂配置一套侧挂对夹式背钳,标配适用于31/2—51/2”钻杆的钳牙块。
3.1.9防松装置
三套高扭矩主轴、旋塞阀、保护接头用防松装置、防松扭矩不小于100KN·m
3.1.10顶驱导轨系统
1)41-47米可调节液控折叠式导轨,安装迅速安全。
2)导轨与井架天车连接吊耳。
3)反扭矩横梁。
4)便携式导轨安装打压液压泵。
3.1.11集装箱
配置2个20英尺敞顶集装箱,一个放置顶驱本体,一个放置导轨及附件,及电缆,便于运输。
3.2电气控制系统
1.采用西门子公司生产的PLC作为驱动控制中心,采用双PCL控制(S7-300)互为备用CPU为315-2DP远程控制站为ET200x
2.进线电能分配保护系统
1)ABB公司生产的EIN1000主空气开关
2)辅助交压器容量为80KVA。
把三相600V交流电交成三相380V交流
VFD控制房,电气传动与控制系统的机柜均集中在电气控制房内,安装牢固可靠,维护方便
3.配双空调、特灵空调:
TWA/TTAO75.具备室温不超过25C°,相对湿度低于90%的能力
4.控制房内部装修为环保阻燃材料,墙体上带有与外部电缆连接的接口。
5.配1套工控机系统,用于系统运行参数设置和状态检测的硬件和软件,将包括故障和报警在内的有关运行参数存储在系统内,以便在系统维护时可以查阅历史参数;提供与外部PC通讯的接口,以及相应的硬件,包括1套笔记本电脑及其连接线等附件,可以与VFD系统和PLC系统通讯,进行参数查阅和程序传输。
6.司钻操作台
1)配置1套司钻操作台,可以安装在钻台上,用于对顶驱的操作和控制。
2)操作台为不锈钢壳体密封结构,采用正压防爆设计。
3)具有扭矩限定、吊环倾斜、背钳操作、刹车操作、IBOP操作、紧急停止、钻井操作等功能,包括必要的操作指示灯。
4)配置扭矩表、转速表以及操作顶驱所需要的开关、指示灯、安装件、连接器等
5)配置触摸控制屏,及时了解设备运行状态
7.各种电缆
1)主动力电缆(VFD)共计100米,分为三级(26米+26米+48米)为3x160mm+3x12mm外层屏蔽。
2)15芯辅助主动电缆:
共计100米分为三段(26米+26米+48米)6x2.5mm+6x4mm+3x6mm外层屏蔽
3)60芯控制电缆共计100米分为三段(26米+26米+48米)双级屏蔽,线规:
1mm
4)10芯司钻台控制电缆
5)2根2芯通讯电缆
6)接地电缆配置2套接地电缆组件,采用国产电缆,包括1.8米接地镀锌棒、电缆。
以上所有电缆外部均采用液压胶管外部保护处理,提高机械强度。
3.3液压控制系统
配置1套液压源,为顶驱液压执行机构的操作提供动力。
液压源的电路系统采用防爆设计,电器控制箱、电机均采用防爆元件。
主要技术参数包括:
系统额定工作压力16MPa
泵额定流量30L/min
3.3.1液压主控制阀组
在顶驱本体上配置1套液压控制阀组,液压阀采用SUN公司的液压元件
3.3.2液压执行机构
液压执行机构有以下几部分:
平衡油缸(1个)、刹车油缸(2个)、回转马达、IBOP油缸(2个)、背钳油缸(2个)、倾斜油缸(2个)
3.3.3液压辅件
液压辅件有蓄能器、过滤器等。
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