Устройство для перемещения цилиндрических удлиненных предметов между местом хранения и буровой вышкой

 

Изобретение относится к бурению скважин . Цель - расширение сферы применения , увеличение произв-сти труда, улучшение условий эксплуатации, безопасности работ и повышение надежности. Устройство содержит направляющий путь 1 с тележками 2 и 3, привод 6, тяговый орган 4, соединенный с тележкой 3. Тележка 2 выполнена с направляющими 7, на которых установлена каретка 9 шарнирного ложемента 10, и ограничителем 11 перемещения каретки 9 для взаимодействия с тележкой 3. Тележка 3 выполнена с направляющими 8, имеющими возможность взаимодействовать с направляющими 7, и опускающимся ложементом 13. Тележки 2 и 3 выполнены со стопорами для фиксации взаимного положения при соприкосновении их. Направляющие 8 выполнены наклонными с консольными участками, а ложементы 13 - с зажимами 14 для цилиндрических удлиненных предметов. Перемещаемые предметы закрепляются зажимами 14 на ложементах 13. Тележка 3 приводом 4 перемещается к буровой вышке. В этом же направлении подтягивается тележка 2. После захвата перемещаемого предмета элеватором открывают зажим 14 на тележке 3 и продолжают подъем. При соприкосновении тележек 2, и 3 каретка 9 переходит с тележки 2 по направляющим 7 и 8 на тележку 3, при этом ложемент 13 опускается. После раскрытия зажима 14 тележки 3 элеватор принимает трубу. Спуск происходит в обратной последовательности . 3 з.п. ф-лы, 3 ил. О о 00 N сЈ

СОЮЗ COBETCKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я Е 21 В 19/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646011/03 (22) 06.02.89 (46) 15,12,91. Бюл. ¹ 46 (72) Н, Н. Шляхов и В. B. Потапов (53) 622,242,3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1472626, кл. Е 21 В 19/14, 1987.

Чертежи устройства транспортировки секций морского стояка 289 — 99,12256 СБ, инв, ¹ 455581, переданные для информации на Свердловский завод "Уралмаш". (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ УДЛИНЕННЫХ ПРЕДМЕТОВ МЕЖДУ МЕСТОМ ХРАНЕНИЯ И БУРОВОЙ ВЫШКОЙ (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — расширение сферы применения, увеличение произв-сти труда, улучшение условий эксплуатации, безопасности работ и повышение надежности, Устройство содержит направляющий путь 1 с тележками 2 и 3, привод 6, тяговый орган 4, соединенный с тележкой 3. Тележка 2 выполнена с направляющими 7, на которых установлена каретка 9 шарнирного ложе1

Изобретение относится к оборудованию для судов и предназначено для использования на буровых судах, с которых ведется бурение скважин на морском дне для добычи нефти и газа.

Наиболее близка к предлагаемому устройству конструкция системы для транспортировки труб фиры "Маритим Хайдроликс

А/С", содержащая выдвижную подъемную

БЫ, 1698416 Al мента 10, и ограничителем 11 перемещения каретки 9 для взаимодействия с тележкой 3.

Тележка 3 выполнена с направляющими 8, имеющими возможность взаимодействовать с направляющими 7, и опускающимся ложементом 13, Тележки 2 и 3 выполнены со стопорами для фиксации взаимного положения при соприкосновении их. Направляющие 8 выполнены наклонными с консольными участками, а ложементы 13 — с зажимами 14 для цилиндрических удлиненных предметов. Перемещаемые предметы закрепляются зажимами 14 на ложементах

13. Тележка 3 приводом 4 перемещается к буровой вышке. В этом же направлении подтягивается тележка 2. После захвата перемещаемого предмета элеватором от- ф крывают зажим 14 на тележке 3 и продолжают подъем. При соприкосновении тележек и 3 каретка 9 переходит с тележки 2 по,: направляющим 7 и 8 на тележку 3, при этом ложемент 13 опускается. После раскрытия зажима 14 тележки 3 элеватор принимает трубу. Спуск происходит в обратной последовательности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. еЪ желоб атой формы ферму с гидравлическими приводами.

Указанная конструкция громоздкая, стационарно закреплена на палубе, занимает большую площадь, имеет значительную массу и мощность с гидроприводов наклона и перемещения.

Устройство не предназначено для транспортировки цилиндрических предметов (буровых и обсадных труб, инструмента) от мест хранения под буровую вышку и обратно.

Кроме того, укладка цилиндрических предметов на желоб устройства не гарантирует безопасность работы с ними в период качки судна, Наиболее близким к предлагаемому является устройство транспортировки секций морского стояка фирмы "КОН3", содержащее привод, направляющий путь, тяговый орган (кэнаты), две тележки с ложементами и стопорами, фиксирующими положение тележек на направляющем пути, На тележке более удаленной от буровой вышки и не соединенной с тяговым органом, т, е. Тележка неприводная, ложемент установлен шарнирно с возможность о -оворота в вертикальной плоскости подъема морского стояка.

Устройство работает следующим образом.

Морской стояк (цилиндрический удлиненный предмет) подается на тележки и ега укладывают на ложементы тележек —,àêèì образом, чтобы конец стояка, обращенный к буровой вышке, был выдвинут за пределы тележек на расстояние. достаточное для подачи его пад элеватор буровой вышки, При включении привода устройства в работу приводная тележка, связанная с тяговым органом начинае перемещаться по направляющему пути, одновременно перемещая неприводную тележку., которая связана с ней через уложенный на ложементы тележек морской стояк, При достижении заданнага положения приводную тележку Останавливают. Свободный конец марскога стояка захватывают элеватором буровой вышки и поднимают вверх до задан нога уровня, при этом неприводная тележка, нагруженная вторым концом морского стояка, падтя -ивается элеватором до приводной тележки. Затем элеватор останавливают. При этом

MopGKoA стОяк находится в наклонном положении, при котором его ко; ец, опирающийся на поворотный ложемент неприводнай тележки, находится на значительном расстоянии от вертикальной оси подъема элеватора.

Для предотвращения ааскачивания морского стояка на подвеске элеватора при его отделении ат ложемента неприводной тележки морской стояк удерживают специальными оттяжками или манипуляторами элеватора, В случае отсу гствия элементов удержания нижний конец трубы, срываясь с ложемента неприводной тележки, стремится занять вертикальное положение пад собственной массой. Появляется ускоренное движение и значительный маховый момент, который может быть опасным для обслуживающего персонала и привести к аварийной ситуации.

При обратной последовательности рааот нижний конец опускаемого элеватором морского стояка необходимо оттянуть огтяжками (канатами) или манипулятором от буровой вышки и установить в поворотный ложемент неприводной ележки, При дальнейшем опускании элеватора морской стояк, воздействуя через поворотный ложемент, сообщает неприводной тележке (не связанной с тяговым органом) перемещение в направлении от буровой вышки и укладывает второй конец морского стояка нэ ложемент приводной тележки, после чего элеватор отсоединяют От морского стояка и включают привод на перемещение тележки к месту хранения морского стояка. В дальнейшем работа повторяется.

Однако этэ конструкция имеет ряд недостатков, Необходимость остановки элеватора, установка оттяжек или манипулятора, их последующее снятие снижает производительность труда, .

При перемещении иэделий малых масс сил трения (от собственных масс) недостаточно для перемещения непривадной тележки.

Не обеспечены требования безопасности работ при перемещении труб от устройства пад ось элеватора и обратно.

Дгя работы оттяжек необходимы дополнительные устройства (лебедки), работа которых должна быть соответствующим образом синхронизирована с работой элеватОрэ буровой вышки и которые не включены в сосТВВ устройства прототипа, хотя в состав комплекса механизмов буровой вышки указанные устройства входят как самостоятельные.устройства, То же относится и к манипулятору перегрузочного устройства морского стояка, выполняющего функционально аналогичную оттяжкам работу, Обслуживание укаэанных устройств усложняет работу, связанную с подъемом и опусканием морского стояка, снижает производительность труда обслуживающего персонала.

Наличие дополнительных устройств усложняет и удорожает конструкцию комплекса устройства буровой вышки.

Цель изобретения — расширение сферы применения устройства, т, е. использования устройства для перемещения предметов различных масс, длин и диаметров, а также увеличение производительности труда при улучшении условий эксплуатации и безопасности работ, повышение надежности устройства в работе, 1698416

10

55

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство для перемещения цилиндрических удлиненных предметов между местом хранения и буровой вышкой включает привод, направляющий путь, тяговый орган, взаимодействующий с тележками, имеющими не менее двух ложементов, при этом тележка, наиболее удаленная от буровой вышки, допускает возможность свободного перемещения вдоль тягового органа, а ложемент на ней установлен шарнирно.

Кроме того, указанный шарнирный ло-. жемент установлен на каретке, а тележки имеют взаимодействующие направляющие для ее перемещения, при этом тележка, наиболее удаленная от буровой вышки, имеет ограничитель перемещения каретки, а ложементы остальных тележек установлены с возможностью их перемещения в вертикальной плоскости. На тележках имеются стопоры, фиксирующие их взаимное положение при соприкосновении направляющих каретки, а ограничитель перемещения каретки взаимодействует с последующей тележкой при их соприкосновении.

При этом направляющие каретки на тележке, наиболее приближенной к буровой вышке, установлены наклонно и имеют консольные участки, а ложементы имеют зажимы цилиндрических предметов, В предлагаемом устройстве шарнирный ложемент установлен на каретке, а тележки имеют взаимодействующие направляющие . для ее перемещения, при этом тележка, наиболее удаленная от буровой вышки, имеет ограничитель перемещения каретки, а ложементы остальных тележек установлены с возможностью их перемещения в вертикальной плоскости.

На тележках имеются стопоры, фиксирующие их взаимное положение при соприкосновении направляющих каретки, а ограничитель перемещения каретки взаимодействует с последующей тележкой при их соприкосновении.

При этом направляющие каретки на тележке, наиболее приближенной к буровой вышке, установлены наклонно и имеют консольные участки, а ложементы имеют зажимы цилиндрических предметов

Предлагаемому устройству присущи следующие свойства.

После захвата элеватором буровой вышки одного из концов поднимаемого цилиндрического удлиненного предмета его второй конец до момента достижения указанным предметом вертикального положения связан шарнирной связью с тележками, а медовательно, через них и с буровой палубой, что исключает возникновение опас15

45 ных маховых моментов при подъеме цилиндрических удлиненных предметов (буровых обсадных труб и инструмента), повышает надежность и безопасность работ.

Подъем цилиндрических удлиненных предметов происходит непрерывно, так как не требуются остановки элеватора для установки и снятия оттяжек или манипулятора, что повышает производительность труда и улучшает условия эксплуатации устройства и буровой вышки в целом.

Исключается необходимость использовать дополнительные устройства для сопровождения второго конца цилиндрического удлиненного предмета под вертикальную ось подъема элеватора, что повышает производительность труда обслуживающего персонала, упрощает конструкцию комплекса устройства буровой вышки.

Так как конструкцию предлагаемого устройства исключает необходимость применения тросовых от*яжек для удерживания

"свободного" конца цилиндрического удлиненного предмета, например обсадных труб, то повышается безопасность работ.

Обеспечена надежная связь транспортируемых цилиндрических удлиненных предметов с ложементами устройства, что повышает надежность и безопасность работ при транспортировке и подъеме указанных предметов, Перемещение каретки шарнирного ложемента ограничено до соприкосновения направляющих каретки на тележках, что обеспечивает передачу тягового усилия на неприводную тележку и исключает и реждевременный сход каретки с ее направляющих (в данном случае с направляющих наиболее удаленной от буровой вышки тележки), что повышает безопасность и надежность работ, Опускаются ложементы прочих тележек после снятия с них цилиндрических удлиненных предметов, освобождая тем самым путь каретки шарнирного ложемента, Обеспечивается фиксация положения соприкасающихся тележек при определенном положении их направляющих относительно друг друга.

Ускоряется скорость перемещения каретки шарнирного ложемента при ее приближении к вертикальной оси подъема элеватора.

В предлагаемомустройстве шарнирный ложемент установлен на каретке, Для ее перемещения вместе с закрепленным на ней концом цилиндрического удлиненного предмета, который поднимается элеватором, на тележках имеются взаимодействующие направляющие, концы которых входят под захватное устройство элеватора буровой вышки, при этом связь между шарнирным ложементом и концом лежащего на нем цилиндрического удлиненного предмета осуществляется через силы трения или через специальные зажимы ложемента, Для удержания каретки шарнирного ложемента от преждевременного схода с наиболее удаленной от буровой вышки тележки и для передачи на указанную тележку тянущего усилия от приводной тележки, связанной с тяговым органом, на наиболее удаленной от буровой вышки тележки имеется ограничитель перемещения каретки, срабатывающий при взаимодействии (соприкосновении) с последующей тележкой.

Для освобождения пути каретки ложементы прочих тележек опускаются, На тележках имеются стопоры, фиксирующие их взаимное положение при соприкосновении направляющих, при этом направляющие тележки наиболее приближенной к буровой вышке установлены наклонно и имеют консольные участки, которые подходят под захватное устройство элеватора.

Наклонно установленные участки направляющих каретки снижают скоро=ть ее горизонтального перемещения, На фиг, 1 изображено устройство для перемещения цилиндрических удлиненнь,х предметов от места хранения до буровой вышки, вид сбоку (транспортное положение); на фиг. 2 — то же, вид сбоку, (положение подъема цилиндрического удлиненного предмета элеваторов буровой вышки); нз фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 1, Устройство для перемещения цилиндрических удлиненных предметов между местом хранения и буровой вышкой содержит направляющий путь 1, на котором установлены тележки 2 и 3, одна из которых, наиболее приближенная к буровой вышке, приводная тележка 3 связана с тяговым органом 4, выполненным в виде каната, концы которого закреплены на барабане 5 привода 6, направление вращения которого задает приводной тележке 3 перемещение в направлении к буровой вышке или от нее.

Наиболее удаленная от буровой вышки неприводная тележка 2 допускает возможность ее свободного перемещения вдоль тягового органа 4, На тележках 2 и 3 имеются направляющие 7 и 8 для перемещения каретки 9 шарнирного ложемента 10 вместе с закрепленным на ее ложементе 10 концом цилиндрического удлиненного предмета, поднимаемого за второй конец элеватором буровой вышки.

Для удержания каретки 9 от преждевременного схода с направляющей 7 тележки 2 и для передачи на указанную тележку тянущего усилия от приводной тележки 3 на тележкс 2 имеется ограничитель 11 перемещения каретки, срабатывающий при соприкосновении торцов направляющих 7 и 8, взаимное положение которых фиксируется стопорами

12, имеющихся на тележке 3 и взаимодействующих с ответными элементами на тележке 2, На тележке 3 установлен ложемент 13, который опускается, освобождая путь каоетки 9, после того как элеватор буровой вышки снимает с ложемента 13 лежащий на

H8vi конец цилиндрическсго удлиненного предмета.

Ложементы 10 и 13 имеют зажимы 14 цилиндрических удлиненных предметов, обеспечивающие жесткую связь указанных предметов с ложементами 10, 13 и тележками2ИЗ.

На тележке 3 направляющие 8установлены наклонно и имеют консольные участки, которые подходят под захватное устройство элеватора.

Для управления работой привода 6, подачи команды на перемещение тележек 2, 3 к буровой вышке или от нее в составе устройства предусмотрены консольные посты 15 и конеччые выключатели 16.

Рааота устройства при перемещении удлиненнь,х цилиндрических предметов (дальнейшем по тексту предметов) от места хранения на буровую вышку осуществляется следующим образом.

Перемещаемый предмет судовым грузоподъемным или другим средством укладывают на ложементы 10, 13 тележек 2, 3 так, чтобы конец его со стороны буровой вышки выступал за пределы направляющих

8 приводной тележки 3 на величину, обеспечивающую з-хват его элеватором буровой вышки, Предмет на ложементах 10, 13 закрепляют зажимами 14 и с кнопочного поста 15 задают требуемое направление вращения барабану 5 приводом 6, посредством которого тяговое усилие через канатный тяговый орган 4 передается на приводную тележку 3 и далее через ложементы 10, 13 и лежащий на них предмет на неприводную тележку 2, вследствие чего происходит совместное перемещение тележек 2, 3 и лежащего на них предмета в заданном направлении, например в направлении буровой вышки. После того как конец предмета окажется под захватом элеватора буровой вышки привод б отключают и тележки 2 и 3 останавливаются. ба81)б

Во время соединения захвата элеватора с концом предмета откидывают зажим 14 на приводной тележке 3, освобождая г|еремещаемый предмет, Включают элена,ар буровой вышки на подъем и одновременна включают приводную тележку 3, которая доходит до конечного положения и, воздействуя на конечный выключатель 18, останавливается после отключения привода. Второй конец предмета закреплен зажимом 14 на шарнирном ложементе 10, подвижном в плоскости подъема элеватора, каретка 9 которого сблокирована ограничителем 11 ее перемещения с тележкой 2, допускающей воэможность ее свободного перемещения вдоль тягового органа 4.

При подъеме элеватора второй конец предмета вместе с неприводной тележкой 2 перемещается в сторону буровой вышки.

В момент соприкосновения направляющих 7 и 8, тележек 2 и 3 срабатывают стопоры 12, фиксирующие взаимное положение направляющих 7 и 8, а следовательно, и тележек 2 и 3. При этом ограничитель 11 перемещения каретки, взаимодействуя стележкой 3, срабатывает,. освобождая путь движения каретки 9, одновременна с этим ложемент 13 приводной тележки 3 опускается. гропуская каретку 9, с закрепленным на ее шарнирном ложементе 10 концом цилиндрического удлиненного предмета, поднимаемого за второй конец элеватором буровой вышки, В момент приближения предмета к сси подъема (в час нам случае к вертикальному положению) отдается зажим 14, крепящий предмет на шарнирном ложементе 10, При этом предмет, освобождаясь от зажимэ 14, занимает вертикальное положение, не создавая опасного махового момента.

Работа устройства при перемещении удлиненных цилиндрических предметов ат буровой вышки к месту хранения осуществляется следующим образом.

Тележки 2 и 3 находятся рядом одна с другой в крайнем положении у буровой вышки. Каретка 9 находится в положении приема предмета, Элеватором буровой вышки предмет опускают на шарнирный ложемент

10 каретки 9 до упора в специальный упор на ложементе 10.

Под действием собственной массы предмета, а также внешнего воздействия на предмет со стороны опускающегося элеватора каретка 9 с предметом перемещается по направляющим 8 в направлении от буровой вышки. При атом каретка 9 с приводной тележки 3 переходит на неприводную тележку 2 и упирается в упоры на направляющих 7 неприводной тележки 2 и размыкает

10 l 5

25 з0

55 стопоры 12, связ :.веющие тележки 2. 3:.пх направляюьре 7 и 8 вместе н одно целое.

При разъединен и тележек ограничитель 11 перемещения каретки взвадится, замыкая собою сход каретки с направляющих 7 наприводной тележки 2, Па мере опускания элеватора вниз угол наклона предмета уменьшается до горизонтального положения. Перед укладкой предмета на приводную тележку 3 лсжемент 13 занимает рабочее положение, после чего элеватор рпускает предмет иа ложемент 13, который воспринимает и передает на тележку 3 часть массы предмета, Далее захват элеватора отсоединяется от предмета и накладывается зажим 14, который связывает предмет ложементом 13 и тележкой 3, С кнопочного поста 15 8ключают привод

6 и тележки 2 и 3 с уложенным на них предметом перемеьцаются к месту хранения.

При повторении процесса последовательность операций сохраняется.

Технико-экономический эффект предполагаемого изобретения в сравнении с прототипам заключается в том, что повышается производительность труда при подъеме (опускании) цилиндрических удлиненных предметов и их транспортировке к месту хранения или обоатно за счет того, что не требуется устанавливать или снимать оттяжки (манипулятор), а подъем предметов г ро 1схадит непрерывно без остановки элеватора ддя выполнения операций по установке и сия-гию оттяжек; исключается необходимость применять дополнительные устройства для работы аттяжными канатами, чта, прощает комплекс устройства буровой вышки, снимает ее стоимость и трудоемкость обслуживания; повышается безопасность абслуживаюгцега персонала за счет того, что при подъеме предметов не возникают опасные махавь.е моменты из-за того, что используются оттяжки, изготавливаемые из канатов; крал.е того, обеспечена надежная связь транспортируемых предметов с ложементами тележек, что особенно важно в условиях волнения моря; повышается надежность технологического процесса подачи на буровую вышку и ат нее в хранилище цилиндрических удлиненных предметов.

Формула изобретения

1. Устройство для перемещения цилиндрических удлиненных предметов между местом хранения и буровой вышкой, включающее привод, направляющий путь с установленными на нем с возможностью перемещения тележками с ложементами, ближняя из которых соединена с тяговым органом, а ложемеит, наиболее удлиненный от буровой вышки тележки, выполнен шар1698416 атн рлескои у3Мнеиныи предии (ЯР ) нирным,отличающееся тем,что,c целью расширения области применения, увеличения производительности труда, улучшения условий эксплуатации, безопасности работ и повышения надежности, шар- 5 нирный ложемент выполнен с кареткой, тележки выполнены с направляющими для перемещения каретки, причем направляю цие выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом, тележка наиболее 10 удаленная от буровой вышки, выполнена с

Ограничителем перемещения каретки для взаимодействия с последующей тележкой, а ложемент ближней тележки установлен с возможностью перемещения в вертикальНОЙ ПЛОСКОСти, 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что тележки выполнены со стопорами для фиксации взаимного положения при соприкосновении направляющих.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что направляющие ближней тележки выполнены наклонными с консольными участками.

4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что ложементы выполнены с зажимами для цилиндрических предметов.

, 5 .: 341 б

Корректор Э.Лончакова

Редактор A,Äîëèíè÷

Заказ 4374 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета f10 изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель

Техред M,Mîðãåíòàë

4 алон3ри ческий

Ю аа)

Ра