Огромный спрос на буровые штанги для малогабаритных буровых установок породил не менее огромное количество предложений. В каждом регионе есть несколько предприятий предлагающих буровые штанги по различной цене. Какую штангу выбрать? На что обратить внимание? Как избежать обрыва штанги и соответствующих потерь? Какие вопросы задать производителю чтобы понять; «-нам продают штангу или имитатор штанги?» Постараюсь кратко изложить в статье.
Огромный спрос на буровые штанги для малогабаритных буровых установок породил не менее огромное количество предложений. В каждом регионе есть несколько предприятий предлагающих буровые штанги по различной цене. Какую штангу выбрать? На что обратить внимание? Как избежать обрыва штанги и соответствующих потерь? Какие вопросы задать производителю чтобы понять; «-нам продают штангу или имитатор штанги?» Постараюсь кратко изложить в статье.
Первое, начнем с главного, с вашей установки и её основной характеристики; крутящего момента , который она развивает. Если крутящий момент установки 2 000 Н*м , то и характеристики штанги должны быть не только равны а превышать этот крутящий момент на 30 процентов. Этот запас необходим на резкий останов долота при бурении (наткнулись на камень) и, к нагрузке на штангу добавляется увеличение крутящего момента на 30 %.
И здесь удобным справочным материалом для буровика будет составленная нами таблица крутящих моментов:
| № |
Сортамент трубы |
Максимальный крутящий момент Н*м |
Максимальный крутящий момент при ударе Н*м |
| 1 | 48*3,5 | 710 | 546 |
| 2 | 48*5 | 922 | 709 |
| 3 | 60*5 | 1536 | 1181 |
Возьмем , для примера , буровую установку с популярным мотор-редуктор TCH-00.760 агрегатируемым с электродвигателем АИР90L4, N 2.2 кВт. Развиваемый момент на валу привода составляет 570 Н.м. Следовательно и крутящий момент буровой штанги, по своим характеристикам, не должен быть ниже этой величины.
Самой популярной штангой для этого , бюджетного варианта, предлагаемого многими производителями, штанга из водогазопроводной трубы: её материал сталь 3, внутренний шов. Смотрим на таблицу. Вот позиция номер 1; и дешево и крутящий момент почти то , что надо, Но! При нарезке на ней резьбы м48*2,(чтобы накрутить замок) утонение стенки достигает 2,5 мм (при обварке прожиг трубы до 2,5 мм и, о боже, ещё меньше) и, соответственно, передаваемый мах крутящий момент такой штанги 440 Н*м. Добавим резкий останов и получим 338 Н*м. Короче - работа на грани обрыва. Штанга не подходит! /Как частичное решение: установка предохранительной муфты, срабатывающей при увеличении нагрузки. На гидравлической буровой- настройка гидравлики.
Но и это ещё не всё. Каждая скважина имеет изгиб, и, на трубу циклично действует разрушающая нагрузка, частота которой пропорциональна скорости вращения и радиусу изгиба. Обратившись к ГОСТ Р 51245-99 этот фактор называется; усталостное воздействие путем знакопеременного консольного изгиба с вращением наработка на отказ. Приведены формулы с помощью которых производится расчет по времени эксплуатации. В нашем случае срок службы такой штанги /труба д48*3,5 мм/ на разрушение 60 скважин.
Как быть ,что делать? Увеличить толщину трубы до 6 мм. Вариант! Максимальный крутящий момент с учетом удара при резком останове будет равен 938 Н*м и у мотор-редуктора TCH-00.760 без предохранительной муфты нехватит мощи чтобы сломать! Масса штанги составит 11 кг, что не есть хорошо. И здесь мы подходим к тому. Что не все железо железное, и оно также делится на различные виды. Применив сталь 45 мы получим характеристики:
Сталь 45
|
№ |
Сортамент трубы |
Максимальный крутящий момент Н*м |
Максимальный крутящий момент при ударе Н*м |
| 1 |
48*3,5 |
1066 |
820 |
| 2 | 48*5 | 1384 |
1065 |
| 3 | 60*5 | 1558 |
1198 |
А если мы еще немного продвинемся в материаловедение, то прочностные характеристики термообработанной трубы выше не термообработанной на 10-30%. А ещё есть сталь 40Х. 40ХН, 30ХГСА, 37Г2С которые способны показать еще более высокие результаты!!!
Тема интересная, тема обширная. И, при изготовлении штанг, используется труба и на д 50, и на д 60, и на д 63,5 мм., и.т.д. И, если остались вопросы, или вы захотите рассчитать имеющиеся у вас штанги, звоните; 89125725643 Андрей Владимирович, проконсультируем!
