Все буровые установки, имеющие грузоподъёмные лебёдки, снабжены стальными канатами, с помощью которых осуществляются спуско-подъёмные операции. Канаты используют также в качестве растяжек, повышающих устойчивость буровых вышек при их значительной высоте.
Канаты подразделяются, в основном, следующим образом.
По конструкции:
- одинарной свивки - состоящие из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев;
- двойной свивки - состоящие из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев;
- тройной свивки - состоящие из канатов двойной свивки (стренг), свитых в концентрический слой.
По форме поперечного сечения: круглые, плоские.
По форме поперечного сечения прядей: круглопрядные, фасоннопрядные.
По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки:
- с точечным касанием проволок между слоями — ТК;
- с линейным касанием проволок между слоями — ЛК;
- с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди — ЛК-О;
- с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди — ЛК-Р;
- с линейным касанием проволок между слоями и проволоками заполнения — ЛК-3;
- с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра — ЛК-РО;
- с комбинированным точечно-линейным касанием проволок - ТЛК.
По материалу сердечника:
- с органическим сердечником из натуральных (пенька, сезаль) или синтетических (полиэтилен, полипропилен, капрон, лавсан, вискоза) материалов — ОС;
- с металлическим сердечником - МС.
По способу свивки: нераскручивающиеся - Н, раскручивающиеся.
По степени уравновешенности: рихтованные - Р, нерихтованные.
По направлению свивки: правой, левой - Л.
По механическим свойствам: марок ВК, В, 1.
По виду покрытия поверхности проволок в канате: из проволоки без покрытия, из оцинкованной проволоки: в зависимости от поверхностной плотности цинка - С, Ж, ОЖ; покрытие каната или пряди полимерными материалами - П.
По точности изготовления: повышенной - Т; нормальной.
По назначению: грузолюдские (марок ВК, В) - ГЛ, грузовые - Г.
Пример условных обозначений.
Канат диаметром 8,4 мм, грузового назначения, марки 1, из проволоки без покрытия, левой крестовой свивки, нераскручивающийся, нерихтованный, нормальной точности, маркировочной группы 1770 Н/мм2(180 кгс/мм2):
Канат 8,4 - Г - 1 - Л - Н - 1770 ГОСТ 3067-88.
При поставке каждый канат должен быть снабжён металлическим ярлыком, на котором указываются следующие данные:
- наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
- номер каната в системе нумерации предприятия-изготовителя;
- условное обозначение каната;
- длина каната;
- масса брутто, кг;
- дата изготовления каната.
Канаты для поставки наматываются на деревянные или металлические барабаны с использованием их в установленном порядке или укладываются в бухты.
Рекомендуемые габаритные размеры бухт:
- наружный диаметр - не более 1200 мм;
- высота бухты - не более 800 мм;
- внутренний диаметр бухты должен быть не менее 15 номинальных диаметров каната.
Для безаварийной эксплуатации стальных канатов при бурении скважин используется специальный инструмент для их крепления и подвески (рис. 27).
Грузовые канаты во время работы подвергаются различным статическим и динамическим нагрузкам: растяжению, знакопеременному изгибу, вибрации и т.д. Поэтому они должны иметь большой запас прочности, гибкость, антикоррозионную устойчивость и другие высокие показатели физико-механических свойств.
На рис. 28 и в табл. 31 приведены поперечные сечения и основные параметры стальных канатов различных типов;
- на рис. 28, а - поперечное сечение канатов, выпускаемых по ГОСТ 2688-80 двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-Р с одним органическим сердечником;
- на рис. 28, б - поперечное сечение канатов, выпускаемых по ГОСТ 3077-80 двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-0 с одним органическим сердечником конструкции 6x19 (1 +9 + 9/9) + 1 о.с;
- на рис. 28, в - поперечное сечение канатов, выпускаемых по ГОСТ 3089-80 тройной свивки с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-Р с одним органическим сердечником конструкции 6x7 х 19(1 + 6 + 6/6)+ 1 о.с;
- на рис. 28, г и в табл. 31 даны поперечное сечение и характеристики канатов, выпускаемых по ГОСТ 7665-80 двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-3 с одним органическим сердечником конструкции 6 х 25 (1 + 6; 6 + 12) + 1 о.с.
Рис. 28. Поперечные
сечения канатов: а — по ГОСТ 3067 - 88; б — по ГОСТ 3068 - 88; в — по ГОСТ 3070
- 88; г — по ГОСТ 3071 - 88.
Как следует из приведённых рисунков и табл. 31, на буровых работах рекомендуется использовать канаты с линейным касанием проволок в пряди, долговечность которых по сравнению с канатами с точечным касанием проволок в прядях в 1,5-2 раза выше.
Прочность канатов характеризуется суммарным разрывным усилием всех проволок в канате и называется условной прочностью. Согласно правилам Госгортехнадзора, талевые канаты считают непригодными к дальнейшей эксплуатации при: обрыве одной пряди каната; числе оборванных проволок более 1% общего их числа в канате на шаге свивки каната; вдавливании одной из прядей вследствие разрыва сердечника каната; вытягивании или сплющивании каната при его наименьшем диаметре менее 75% первоначального; износе или коррозии 40% и более (по отношению к первоначальному диаметру проволоки).
Запас прочности талевых канатов определяют по динамической нагрузке подъёма и
спуска. Он должен быть равен в пределах 4-5, т. е. отношение условной прочности
к динамической нагрузке подъёма или спуска должно быть в указанных
пределах.
Таблица 31. Основные параметры стальных канатов
|
Номер |
Наименование и значение параметров | ||||||
|
Диаметр |
Расчетное |
Ориентировочная |
Разрывное усилие кН при временном | ||||
|
1470 |
1570 |
1670 |
1860 | ||||
|
2688-80 |
8,3 |
26,15 |
256,0 |
- |
34,80 |
36,95 |
39,85 |
|
3077-80 |
8,8 |
29,92 |
293,6 |
- |
39,80 |
42,35 |
45,55 |
|
3089-80 |
12,5 |
45,88 |
495,5 |
- |
- |
- |
72,45 |
|
7665-80 |
8,1 |
24,00 |
236,5 |
- |
31,90 |
33,95 |
36,50 |
