तेल और गैस इंजीनियरिंग · यूके ड्रिलिंग अनुप्रयोग

तेल ड्रिलिंग रिग टर्नटेबल ड्राइव सिस्टम में गियर प्रकार की कपलिंग: उत्तरी सागर और उससे आगे के लिए इंजीनियरिंग

ईपी-जीएल सीरीज चेन कपलिंगउत्तरी सागर की गहराई में, 40 नॉट की सर्दियों की तेज़ हवाओं से जूझते हुए एक अर्ध-पनडुब्बी प्लेटफॉर्म पर, एक डीज़ल प्राइम मूवर पूरी क्षमता से घूमता है और हर न्यूटन-मीटर टॉर्क को गियरबॉक्स के माध्यम से, ड्राइव शाफ्ट के सहारे, रोटरी टेबल तक पहुँचाता है, जो 3,500 मीटर कठोर चूना पत्थर में से गुजरने वाली ड्रिल स्ट्रिंग को घुमाता है। इन दो घूमने वाले शाफ्टों को जोड़ने वाला एकमात्र घटक - गियर प्रकार का कपलिंग - झटकों को सहन करता है, प्लेटफॉर्म के लचीलेपन के कारण होने वाले मिसअलाइनमेंट की भरपाई करता है, ड्रिलिंग कीचड़ के निरंतर संपर्क में रहने के बावजूद टिका रहता है, और यह सब बिना किसी हस्तक्षेप के महीनों तक लगातार करता रहता है। यह एक बेहद चुनौतीपूर्ण काम लगता है। लेकिन सही गियर प्रकार के कपलिंग के लिए, यह बस एक सामान्य कार्यदिवस है।

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रोटरी टेबल ड्राइव गियर प्रकार के कपलिंग पर अद्वितीय मांगें क्यों उत्पन्न करते हैं?

यूनाइटेड किंगडम में तटवर्ती और अपतटीय ड्रिलिंग कार्यों का मुख्य यांत्रिक अंग पारंपरिक रोटरी टेबल है - एबरडीन से प्रबंधित मध्य उत्तरी सागर क्षेत्र से लेकर लिंकनशायर, ईस्ट मिडलैंड्स और दक्षिणी इंग्लैंड के वेल्ड बेसिन में स्थित तटवर्ती अन्वेषण लाइसेंस तक। टेबल को घुमाने वाली ड्राइव चेन आमतौर पर 600 किलोवाट से 1,500 किलोवाट क्षमता वाले डीजल इंजन से शुरू होती है, मल्टी-रेशियो गियरबॉक्स से गुजरती है और टेबल पिनियन पर समाप्त होती है। यह एक ऐसी चेन है जो अत्यधिक टॉर्क वहन करती है, और यह कभी भी पूरी तरह से सीधी रेखा में नहीं चलती।

कुछ ही दिनों में साइट पर असेंबल किया गया रिग सबस्ट्रक्चर, नियंत्रित कार्यशाला में असेंबल किए गए उपकरणों की तरह सटीक रूप से संरेखित नहीं होता। इंजन का तापमान कोल्ड-स्टार्ट से पूर्ण परिचालन तापमान तक बढ़ने पर थर्मल विस्तार के कारण शाफ्ट मिलीमीटर के अंशों तक खिसक जाते हैं। उत्तरी सागर में अर्ध-पनडुब्बी या जैक-अप प्लेटफॉर्म पर, तरंग भार के कारण संरचनात्मक लचीलेपन से लगातार कम आयाम वाले मिसअलाइनमेंट चक्र उत्पन्न होते हैं, जो एक ही ड्रिलिंग अभियान के भीतर एक कठोर कपलिंग को उसकी डिज़ाइन लाइफ से अधिक समय तक थका सकते हैं। इसमें रोटरी ड्रिलिंग में निहित टॉर्क परिवर्तनशीलता को भी जोड़ दें - स्थिर अवस्था में नाममात्र टॉर्क 80,000 N·m हो सकता है, लेकिन 3,000 मीटर पर अप्रत्याशित चर्ट समावेशन से टकराने पर यह आंकड़ा कुछ ही मिलीसेकंड में 240,000 N·m तक बढ़ सकता है - तो यह स्पष्ट हो जाता है कि एक साधारण कठोर कपलिंग इस सेवा के लिए उपयुक्त क्यों नहीं है।

गियर प्रकार की कपलिंग को विशेष रूप से इन चुनौतियों के संयोजन को पूरा करने के लिए विकसित किया गया था। इसके क्राउन-टूथ वाले बाहरी हब एक फ्लैंज्ड स्लीव के अंदर इस तरह से फिट होते हैं कि यह 1.5 डिग्री तक के कोणीय मिसअलाइनमेंट, कई मिलीमीटर के अक्षीय शाफ्ट मूवमेंट और रेडियल ऑफसेट को एक साथ और दांतों के किनारों पर विनाशकारी भार उत्पन्न किए बिना समायोजित कर सकता है। टॉर्क परिधि के चारों ओर वितरित कई टूथ कॉन्टैक्ट्स के माध्यम से संचारित होता है, इसलिए किसी भी दांत की सतह पर पूर्ण शॉक इम्पल्स नहीं पड़ता है। ड्रिलिंग मड, खारे पानी और उत्तरी सागर की सर्दियों से लेकर डीजल इंजन की गर्मी तक के अत्यधिक तापमान को कपलिंग की सीलिंग प्रणाली और सामग्री विनिर्देश द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यूके स्थित ऑपरेटरों के लिए, यह इंजीनियरिंग पैकेज कोई प्रीमियम विकल्प नहीं है - यह विश्वसनीय रोटरी ड्रिलिंग के लिए आधारभूत आवश्यकता है।युग्मन

ड्रिलिंग रिग अनुप्रयोगों के लिए तकनीकी प्रदर्शन पैरामीटर

नीचे दी गई तालिका रोटरी टेबल और टॉप-ड्राइव अनुप्रयोगों के लिए कॉन्फ़िगर किए गए गियर प्रकार के कपलिंग के विशिष्ट प्रदर्शन मापदंडों को दर्शाती है। वास्तविक मान हब बोर आकार, रेटेड गति, सर्विस फैक्टर और विशिष्ट रिग कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करते हैं। एवर पावर की इंजीनियरिंग टीम ग्राहक के रिग स्पेसिफिकेशन शीट और ड्रिलिंग प्रोग्राम के आधार पर प्रत्येक यूनिट का आकार व्यक्तिगत रूप से निर्धारित करती है - कठोर संरचनाओं या गहरे कुओं की ड्रिलिंग के लिए केवल कैटलॉग चयन पर्याप्त नहीं है।

पैरामीटरमानक कैटलॉग रेंजहेवी-ड्यूटी / कस्टमइकाई
रेटेड टॉर्क5,000 – 250,000800,000 तकएन·एम
अधिकतम परिचालन गति100 – 1,5003,200 तकआरपीएम
कोणीय गलत संरेखण0° – 1.5°2.5 डिग्री तकडिग्री
अक्षीय विस्थापन±2 – ±6±12मिमी
संचरण दक्षता98.5 – 99.299.5 तक%
तापमान रेंज आपरेट करना-20 से +80-40 से +120डिग्री सेल्सियस
दांतों का बैकलैश (मेश क्लीयरेंस)0.05 – 0.15परिशुद्धता 0.03 तकमिमी
हब सामग्री मानक42CrMo4, 40Cr18CrNiMo7-6, 17NiCrMo6
सील विन्यासओ-रिंग / सिंगल-लिप सीलडबल-भूलभुलैया + ओ-रिंग
सतह का उपचारफॉस्फेटिंग + औद्योगिक ग्रीसनिकेल प्लेट / एचवीओएफ कार्बाइड कोटिंग

ड्रिलिंग कार्यों में प्रदर्शन को बेहतर बनाने वाले छह निर्णायक लाभ

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अत्यधिक टॉर्क क्षमता

कठोर चूना पत्थर, डोलोमाइट या शेल में ड्रिलिंग करने से टॉर्क कुछ ही सेकंड में स्थिर मान से दो या तीन गुना तक बढ़ सकता है। गियर प्रकार के कपलिंग का घुमावदार दांत प्रोफाइल इन झटकों को एक बड़े संपर्क क्षेत्र में वितरित करता है, जिससे दांतों की गंभीर विफलता को रोका जा सकता है और गियरबॉक्स को अचानक होने वाले ओवरलोड से बचाया जा सकता है जो एक समान कठोर कनेक्शन को नष्ट कर देगा।

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संयुक्त मिसअलाइनमेंट टॉलरेंस

उत्तरी सागर के प्लेटफॉर्म या दूरस्थ तटवर्ती स्थल पर फील्ड रिग-अप कार्यशाला संरेखण जितना सटीक कभी नहीं होता। गियर प्रकार का कपलिंग कोणीय, अक्षीय और रेडियल मिसअलाइनमेंट को एक साथ समायोजित करता है, इसलिए फील्ड परिस्थितियों में त्वरित असेंबली के बाद प्राइम मूवर और गियरबॉक्स पूरी तरह से संरेखित न होने पर भी ड्राइव सिस्टम सुचारू रूप से चलता है।

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ड्रिलिंग मड प्रतिरोध

ड्रिलिंग मड एक लगातार प्रदूषण फैलाने वाला पदार्थ है। सही ढंग से डिज़ाइन किए गए गियर कपलिंग में डबल-लेबिरिंथ सील और ग्रीस को अच्छी तरह से रोके रखने की क्षमता होती है, जिससे मड अंदर नहीं जा पाता और लुब्रिकेशन बना रहता है। सीलबंद कार्ट्रिज डिज़ाइन की वजह से यह मड-स्प्रे वाले वातावरण में भी लगातार काम कर सकता है, जिससे दांतों के बीच का हिस्सा जल्दी घिसता नहीं है। खुले या अपर्याप्त रूप से सीलबंद कपलिंग में होने वाली सबसे आम खराबी मड की वजह से होती है।

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व्यापक परिचालन तापमान सीमा

उत्तरी सागर की शून्य से नीचे की सर्दियों की स्थितियों से लेकर पूर्ण भार पर चलने वाले डीजल इंजन के तापीय उत्सर्जन तक, गियर प्रकार का कपलिंग तापमान की उस सीमा में भी अपनी आयामी स्थिरता और स्नेहन फिल्म की अखंडता को बनाए रखता है, जिसमें कई प्रकार के इलास्टोमेरिक कपलिंग खराब हो जाते हैं। विशेष निम्न-तापमान ग्रीस आर्कटिक श्रेणी के रिग्स के लिए -40 डिग्री सेल्सियस तक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करते हैं।

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उच्च टॉर्क-से-आकार अनुपात

ड्रिलिंग रिग का आधारभूत ढांचा संरचनात्मक इस्पात, पाइपों और यांत्रिक उपकरणों का एक जटिल जाल होता है। गियर प्रकार का कपलिंग किसी भी लचीले कपलिंग डिज़ाइन की तुलना में उच्चतम टॉर्क-टू-एनवेलप अनुपात प्रदान करता है, जो एक कॉम्पैक्ट भौतिक आकार के माध्यम से बहुत बड़े टॉर्क को संचारित करता है। यह तब बहुत महत्वपूर्ण हो जाता है जब रोटरी टेबल आउटपुट शाफ्ट के चारों ओर रेडियल क्लीयरेंस आसपास की संरचना द्वारा सीमित हो।

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विस्तारित सेवा जीवन

उचित रूप से चिकनाई युक्त और सीलबंद होने पर, रोटरी टेबल सेवा में गियर प्रकार की कपलिंग दांतों के घिसाव के कारण प्रतिस्थापन की सीमा तक पहुंचने से पहले नियमित रूप से 20,000 या उससे अधिक परिचालन घंटे प्राप्त कर लेती है। इसका सीधा लाभ यह है कि अतिरिक्त पुर्जों की आवश्यकता कम हो जाती है, प्रत्येक ड्रिलिंग अभियान में नियोजित रखरखाव की आवश्यकता कम हो जाती है, और रिग के परिचालन जीवनकाल में कुल स्वामित्व लागत कम हो जाती है - यह विशेष रूप से उन यूके ऑपरेटरों के लिए महत्वपूर्ण है जो कई वर्षों के उत्तरी सागर कार्यक्रमों का प्रबंधन करते हैं।

कार्य सिद्धांत, सामग्री चयन और स्नेहन विज्ञान

गियर प्रकार के कपलिंग का कार्य सिद्धांत बेहद सरल है। प्रत्येक शाफ्ट के सिरे पर एक बाहरी दांतेदार हब, एक फ्लेंज्ड बाहरी स्लीव के आंतरिक दांतों के साथ जुड़ता है, और दोनों स्लीव आमने-सामने बोल्ट से जुड़े होते हैं। टॉर्क पथ शाफ्ट से हब के दांतों तक, मेश इंटरफ़ेस के पार, स्लीव फ्लेंज जोड़ से होते हुए, और फिर ड्राइव साइड पर दूसरे हब और शाफ्ट तक जाता है। इस कपलिंग को कठोर के बजाय लचीला बनाने वाली बात बाहरी हब के दांतों का "क्राउन्ड" प्रोफाइल है - दांतों के किनारों पर जानबूझकर बनाया गया बैरल के आकार का वक्र, न कि सीधा इनवोल्यूट स्पर प्रोफाइल। जब एक शाफ्ट दूसरे के सापेक्ष झुकता है, तो क्राउन ज्यामिति हब के दांतों को स्लीव मेश के भीतर घूमने देती है, जिससे सीधे दांतों के जुड़ाव से उत्पन्न होने वाले विनाशकारी एज-लोडिंग से बचा जा सकता है। लोड दांतों की चौड़ाई में समान रूप से वितरित रहता है, और अधिकतम रेटेड मिसअलाइनमेंट कोण पर भी दांतों का तनाव स्वीकार्य सीमा के भीतर रहता है।

तेल ड्रिलिंग सेवा के लिए, सामग्री का चयन कभी भी मानक कैटलॉग निर्णय नहीं होता है। हब आमतौर पर 42CrMo4 से बनाए जाते हैं - एक क्रोमियम-मोलिब्डेनम मिश्र धातु इस्पात जिसे API नामकरण में 4140 के रूप में जाना जाता है - जो शमन और टेम्पर ताप उपचार के बाद 1,000 MPa तक की तन्यता शक्ति प्रदान करता है, साथ ही जनवरी में उत्तरी सागर प्लेटफॉर्म पर अनुभव किए जाने वाले कम तापमान पर भी अच्छी थकान प्रतिरोध क्षमता और पर्याप्त मजबूती प्रदान करता है। सबसे चुनौतीपूर्ण इंस्टॉलेशन के लिए - जिनमें नाममात्र से काफी अधिक पीक टॉर्क, उच्च शॉक आवृत्तियाँ या संक्षारक वातावरण शामिल होते हैं - हब और स्लीव 18CrNiMo7-6 में निर्मित होते हैं, एक केस-हार्डनिंग स्टील जो कार्बराइजिंग और केस-हार्डनिंग के माध्यम से दांतों के किनारों पर 58 से 62 HRC की सतह कठोरता प्राप्त करता है, जबकि एक मजबूत, नमनीय कोर को बनाए रखता है जो बार-बार शॉक लोडिंग के तहत दरार प्रसार का प्रतिरोध करता है। कठोर सतह और मजबूत आंतरिक भाग का यही संयोजन है जिसके कारण केस-हार्डनिंग मिश्र धातु इस्पात गियर के दांत वास्तविक ड्रिलिंग स्थितियों में थ्रू-हार्डनिंग विकल्पों की तुलना में अधिक समय तक चलते हैं।

किसी भी अन्य कारक की तुलना में, लुब्रिकेशन वह परिचालन उपभोज्य पदार्थ है जो फील्ड लाइफ को सबसे अधिक निर्धारित करता है। NLGI ग्रेड 0 या 00 का अर्ध-तरल ग्रीस मानक विनिर्देश है - यह इतना गाढ़ा होता है कि परिचालन गति पर अपकेंद्री बल के तहत मेश कैविटी में बना रहता है, फिर भी इतना तरल होता है कि स्टार्ट-अप के दौरान सभी दांतों के संपर्क सतहों पर फैल जाता है। उत्तरी सागर के नमक स्प्रे के संपर्क में आने वाले अपतटीय प्रतिष्ठानों के लिए, उन्नत संक्षारण अवरोधकों वाले समुद्री-ग्रेड ग्रीस आवश्यक हैं। पुनः लुब्रिकेशन अंतराल गति और टॉर्क की तीव्रता के अनुसार भिन्न होते हैं, लेकिन रोटरी टेबल सेवा के लिए आमतौर पर 2,000 से 4,000 परिचालन घंटों के बीच होते हैं; उच्च शॉक आवृत्ति या उच्च तापमान इस अंतराल को कम कर देते हैं, और ड्रिलिंग सेवा में किसी भी गियर प्रकार के कपलिंग के लिए एक सख्त पुनः ग्रीसिंग शेड्यूल बनाए रखना सबसे अधिक लाभप्रद रखरखाव गतिविधि है।युग्मन

आधुनिक ड्रिलिंग रिग में गियर टाइप कपलिंग कहाँ स्थित होती है?

आधुनिक ड्रिलिंग रिग में केवल एक प्रकार के गियर कपलिंग का उपयोग नहीं होता, बल्कि इसमें कई प्रकार के कपलिंग शामिल होते हैं। ड्राइव चेन के प्रत्येक स्थान पर टॉर्क स्तर, गति, मिसअलाइनमेंट का प्रकार और संदूषण का जोखिम अलग-अलग होता है। प्रत्येक स्थान के लिए एक ही कपलिंग मॉडल का उपयोग करना एक आम और महंगा भ्रम है; नीचे दी गई तालिका में प्रमुख ड्राइव स्थानों और प्रत्येक स्थान पर आवश्यक कपलिंग का विवरण दिया गया है।

ड्राइव स्थितिसमारोहमहत्वपूर्ण युग्मन आवश्यकताविशिष्ट टॉर्क रेंज
प्राइम मूवर → गियरबॉक्स इनपुटयह डीजल या इलेक्ट्रिक मोटर के आउटपुट को रोटरी ट्रांसमिशन में स्थानांतरित करता है।उच्च गति रेटिंग, मरोड़ अवमंदन, कोणीय क्षतिपूर्ति5,000 – 30,000 एन·एम
गियरबॉक्स आउटपुट → रोटरी टेबलटेबल पिनियन तक अंतिम ड्राइव — उच्चतम शॉक टॉर्क, अधिकतम कीचड़ का संपर्कअधिकतम टॉर्क रेटिंग, डबल-सील सिस्टम, जंग से सुरक्षा50,000 – 300,000 एन·एम
टॉप ड्राइव पावर स्विवेलड्रिल स्ट्रिंग को ऊपर खींचते और नीचे उतारते समय अक्षीय गति की भरपाई करता हैउच्च अक्षीय विस्थापन सहनशीलता, निरंतर घूर्णन20,000 – 120,000 N·m
ड्रॉवर्क्स ड्रम ड्राइवयह पूरी ड्रिल स्ट्रिंग और बीएचए को ऊपर और नीचे करता है।द्विदिशात्मक भार वहन क्षमता, उच्च टॉर्क घनत्व, और झटकों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता।30,000 – 200,000 एन·एम
मड पंप क्रैंकशाफ्ट ड्राइवयह भारित ड्रिलिंग द्रव को ड्रिल स्ट्रिंग के नीचे प्रवाहित करता है।स्पंदित भार अवशोषण, सील यौगिक में रासायनिक प्रतिरोध10,000 – 80,000 एन·एम

ग्राहक केस स्टडी

उत्तरी सागर में ड्रिलिंग करने वाली कंपनी ने रोटरी कपलिंग की खराबी को दूर किया: एबरडीन, स्कॉटलैंड

अपतटीय प्लेटफार्म संचालन · मध्य उत्तरी सागर क्षेत्र, यूनाइटेड किंगडम

चुनौती

उत्तरी सागर के मध्य क्षेत्र में अर्ध-पनडुब्बी प्लेटफॉर्म का संचालन करने वाली एक मध्यम आकार की अपतटीय ड्रिलिंग ठेकेदार कंपनी को मुख्य रोटरी गियरबॉक्स के आउटपुट साइड में लगे गियर प्रकार के कपलिंग में समय से पहले खराबी का सामना करना पड़ रहा था। इन इकाइयों की नाममात्र रेटिंग 180,000 N·m थी, लेकिन 3,500 मीटर से अधिक की गहराई पर कठोर संरचनाओं में ड्रिलिंग के दौरान लगने वाले झटके 440,000 से 470,000 N·m तक का अनुमानित अधिकतम टॉर्क उत्पन्न कर रहे थे। कपलिंग हब पर दांत टूटना हर 900 से 1,100 परिचालन घंटों में हो रहा था, जिससे आपातकालीन रिग शटडाउन की स्थिति उत्पन्न हो रही थी। क्रू स्टैंडबाय लागत, फुटेज हानि, क्रेन जुटाने और घटक प्रतिस्थापन की लागत को जोड़ने के बाद, प्रत्येक अनियोजित शटडाउन से ऑपरेटर को लगभग £175,000 से £195,000 का नुकसान हो रहा था। प्रति ड्रिलिंग अभियान में तीन या चार खराबी के साथ, वित्तीय प्रभाव परिचालन की दृष्टि से असहनीय हो गया था।

इंजीनियरिंग समाधान

ऑपरेटर ने रिग के लोड साइकिल रिकॉर्ड, रिग के मॉनिटरिंग सिस्टम से प्राप्त टॉर्क हिस्ट्री लॉग और गियरबॉक्स आउटपुट शाफ्ट ड्राइंग के साथ एवर पावर से संपर्क किया। एवर पावर की एप्लीकेशन इंजीनियरिंग टीम ने औपचारिक तकनीकी प्रस्ताव जारी करने से पहले तीन दिनों तक डेटा की समीक्षा की। समाधान के रूप में 18CrNiMo7-6 कार्बराइज्ड और केस-हार्डन्ड मिश्र धातु इस्पात से निर्मित एक विशेष रूप से इंजीनियर किया गया गियर प्रकार का कपलिंग विकसित किया गया, जिसकी ओवरलोड टॉर्क रेटिंग 540,000 N·m थी — जो स्थिर-अवस्था परिचालन मान से तीन गुना अधिक थी। टूथ मॉड्यूल को मॉड्यूल 6 से मॉड्यूल 8 तक बढ़ाया गया, जिससे प्रति टूथ भार वहन क्षेत्र में वृद्धि हुई। मूल सिंगल-लिप कॉन्फ़िगरेशन के स्थान पर EPDM O-रिंग के साथ डबल-लेबिरिंथ सील लगाई गईं। कम तापमान वाले अपतटीय सेवा के लिए तैयार किया गया और उन्नत संक्षारण अवरोधक युक्त समुद्री-ग्रेड NLGI 00 ग्रीस फिल लुब्रिकेंट के रूप में निर्दिष्ट किया गया। समग्र कपलिंग एनवेलप मूल बोल्ट सर्कल और शाफ्ट आयामों से मेल खाता था, इसलिए गियरबॉक्स माउंटिंग या रिग सबस्ट्रक्चर में किसी भी संरचनात्मक संशोधन की आवश्यकता नहीं थी।

ये परिणाम

एवर पावर गियर टाइप कपलिंग पर 26 महीने और 18,400 से अधिक परिचालन घंटों के बाद, ऑपरेटर ने शून्य दांत विफलता और शून्य कपलिंग-संबंधित अनियोजित शटडाउन की सूचना दी। 10,000 घंटे पूरे होने पर किए गए रखरखाव निरीक्षण ने पुष्टि की कि दांतों के किनारों का घिसाव स्वीकार्य सीमा के भीतर रहा और दोनों लेबिरिंथ सील सतहों पर कीचड़ का रिसाव नहीं हुआ। ऑपरेटर ने बाद में उत्तरी सागर में स्थित अपने बेड़े के तीन अतिरिक्त प्लेटफार्मों पर एवर पावर के विशेष डिजाइन को मानकीकृत किया। पूरे समूह में, नई कपलिंग विशिष्टता के कारण अनुमानित वार्षिक रखरखाव लागत बचत £420,000 से अधिक रही - और इस आंकड़े में बेहतर शेड्यूल विश्वसनीयता और अपतटीय परिस्थितियों में आपातकालीन रिग रखरखाव से जुड़े एचएसई घटना जोखिम में कमी जैसे अतिरिक्त लाभ शामिल नहीं हैं।

ड्रिलिंग इंजीनियर और प्रोक्योरमेंट मैनेजर क्या कहते हैं

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“हम रोटरी टेबल ड्राइव पर लगभग हर दस से बारह महीने में कपलिंग बदलते थे। एवर पावर गियर टाइप कपलिंग लगाने के बाद, हमने उत्तरी सागर में अपना पिछला ड्रिलिंग अभियान - चौदह महीने का निरंतर संचालन - बिना किसी कपलिंग समस्या के पूरा किया। सीलबंद लेबिरिंथ डिज़ाइन से उस वातावरण में बहुत फर्क पड़ता है जहाँ ड्रिलिंग मड हर जगह मौजूद होता है। सुधार तुरंत और स्पष्ट रूप से दिखाई दिया।”

— डेविड आर., वरिष्ठ ड्रिलिंग इंजीनियर

उत्तरी सागर अपतटीय संचालन, एबरडीन, स्कॉटलैंड

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“एवर पावर की इंजीनियरिंग टीम ने हमारे शाफ्ट के चित्र लिए, हमारे दो साल के टॉर्क मॉनिटरिंग लॉग की समीक्षा की और मात्र बहत्तर घंटों के भीतर कपलिंग का स्पेसिफिकेशन तैयार कर दिया। ऑर्डर की पुष्टि से लेकर साइट पर डिलीवरी तक का समय केवल चार सप्ताह था — इस टॉर्क रेटिंग वाले कस्टम गियर टाइप कपलिंग के लिए यह उल्लेखनीय रूप से तेज़ है। यह यूनिट लिंकनशायर में हमारे ऑनशोर एक्सप्लोरेशन रिग पर दो साल से अधिक समय से बिना किसी खराबी के चल रही है। हम दोबारा ऑर्डर देने में बिल्कुल भी संकोच नहीं करेंगे।”

— जेम्स टी., रिग अधीक्षक

तटीय अन्वेषण ठेकेदार, ईस्ट मिडलैंड्स, यूनाइटेड किंगडम

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“कीमत अन्य आपूर्तिकर्ताओं के मुकाबले प्रतिस्पर्धी थी, लेकिन अंततः हमारे निर्णय का आधार प्रस्ताव की तकनीकी गहराई थी। यह तुरंत स्पष्ट हो गया कि एवर पावर कठोर संरचनाओं में ड्रिलिंग के दौरान नाममात्र टॉर्क और पीक शॉक टॉर्क के बीच के अंतर को अच्छी तरह समझती है — अधिकांश आपूर्तिकर्ता केवल नाममात्र रेटिंग बताते हैं और सुरक्षा मार्जिन का ज़िम्मा आप पर छोड़ देते हैं। गियर टाइप कपलिंग ने विनिर्देशों के अनुसार ही काम किया है, और हमने इसके बाद उत्तरी सागर में संचालित होने वाले अपने दूसरे और तीसरे रिग के लिए ऑर्डर दे दिए हैं।”

— मोहम्मद ए., समूह खरीद प्रबंधक

अंतर्राष्ट्रीय ड्रिलिंग सेवा समूह (उत्तरी सागर परियोजना संचालन)

एवर पावर: तेल और गैस क्षेत्र के लिए कस्टम गियर टाइप कपलिंग का निर्माण

गियर प्रकार कपलिंगमानक कैटलॉग उत्पाद मानक समस्याओं का समाधान करते हैं। तेल ड्रिलिंग एक मानक समस्या नहीं है — और एवर पावर की विनिर्माण क्षमता इस वास्तविकता को दर्शाती है। उत्पादन संयंत्र में सीएनसी गियर हॉबिंग मशीनें संचालित होती हैं जो 1,200 मिमी व्यास तक के हब ब्लैंक पर डीआईएन 6 सटीकता के साथ इनवोल्यूट दांतों को काटने में सक्षम हैं। कार्बराइजिंग और केस-हार्डनिंग लाइन 800 किलोग्राम तक के तैयार घटकों के वजन को संभालती है, जिसमें तापमान-नियंत्रित भट्टी चक्र होते हैं जो उच्च-झटके वाली ड्रिलिंग सेवा के लिए आवश्यक सख्त सहनशीलता के अनुसार केस की गहराई और सतह की कठोरता को बनाए रखते हैं। तैयार असेंबली को एक कोऑर्डिनेट मेजरिंग मशीन (सीएमएम) पर जांचा जाता है और प्रेषण से पहले गतिशील रूप से संतुलित किया जाता है। यह एक ऐसा निर्माता है जिसके पास कच्चे स्टील की फोर्जिंग से लेकर तैयार, प्रलेखित असेंबली तक पूर्ण प्रक्रिया नियंत्रण है — न कि एक वितरक जो एक सामान्य उत्पाद पर नामपट्टिका लगाता है।

ड्रिलिंग रिग गियर टाइप कपलिंग के लिए कस्टम डिज़ाइन सेवा इस अनुप्रयोग में महत्वपूर्ण प्रत्येक इंजीनियरिंग चर को कवर करती है: डीआईएन, एजीएमए, एपीआई और जेआईएस सहित किसी भी शाफ्ट मानक के अनुरूप बोर व्यास और कीवे ज्यामिति; ग्राहक के रिग और संरचना प्रकार के विशिष्ट टॉर्क-शॉक सेवा कारक के अनुसार समायोजित टूथ मॉड्यूल और फ्लैंक प्रोफाइल; अधिकतम पीक लोड क्षमता के लिए मानक 42CrMo4 से लेकर पूरी तरह से कार्बराइज्ड 18CrNiMo7-6 तक सामग्री अपग्रेड विकल्प; संदूषण वातावरण के अनुरूप सील का चयन - ड्रिलिंग मड, सॉल्ट स्प्रे, सॉल्वेंट-आधारित उपचार तरल पदार्थ; सतह कोटिंग विकल्प जिनमें निकेल प्लेटिंग और अत्यधिक संक्षारण के लिए हाई-वेलोसिटी ऑक्सीजन-फ्यूल (एचवीओएफ) टंगस्टन कार्बाइड स्प्रे शामिल हैं; और स्थापना स्थान के लिए लागू डीएनवी-जीएल, एपीआई और एटीईएक्स आवश्यकताओं को पूरा करने वाले पूर्ण दस्तावेज़ीकरण पैकेज।

यूके स्थित ऑपरेटरों के लिए - चाहे आपका संचालन मध्य या उत्तरी उत्तरी सागर क्षेत्र में हो, आयरिश सागर में हो, ससेक्स और हैम्पशायर में वेल्ड बेसिन अन्वेषण लाइसेंस में हो, या यॉर्कशायर और लिंकनशायर में तटवर्ती स्थलों पर हो - एवर पावर आपूर्ति करता है। गियर प्रकार के कपलिंग यूके हेल्थ एंड सेफ्टी एक्जीक्यूटिव (एचएसई) की आवश्यकताओं और यूकेसीएस सेफ्टी केस फ्रेमवर्क के अनुरूप पूर्ण दस्तावेज़ीकरण के साथ। सामग्री ट्रेसिबिलिटी प्रमाणपत्र, आयामी निरीक्षण रिपोर्ट और हीट ट्रीटमेंट रिकॉर्ड प्रत्येक ऑर्डर के साथ मानक रूप से जारी किए जाते हैं। मानक श्रेणी की इकाइयों के लिए लीड टाइम आमतौर पर दो से तीन सप्ताह होता है; पूरी तरह से कस्टम-इंजीनियर्ड असेंबली को जटिलता और वर्तमान उत्पादन शेड्यूलिंग के आधार पर चार से आठ सप्ताह लगते हैं।

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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

उत्तरी सागर में तेल ड्रिलिंग रिग के रोटरी टेबल ड्राइव के लिए किस प्रकार का गियर कपलिंग सबसे उपयुक्त है, जहां टॉर्क स्पाइक्स अक्सर होते हैं और ड्रिलिंग मड का संदूषण एक निरंतर चिंता का विषय है?

उत्तरी सागर रोटरी टेबल ड्राइव सेवा के लिए, अनुशंसित कॉन्फ़िगरेशन क्राउन वाले बाहरी दांतों के साथ पूर्ण-संलग्न (डबल-संलग्न) गियर प्रकार का कपलिंग है, जिसकी रेटिंग कठोर संरचनाओं में ड्रिलिंग से उत्पन्न होने वाले झटके को सहन करने के लिए नाममात्र स्थिर-अवस्था टॉर्क के न्यूनतम 2.5 से 3 गुना तक होनी चाहिए। कपलिंग में EPDM O-रिंग के साथ डबल-लेबिरिंथ सील, कम से कम 42CrMo4 क्वेंच-एंड-टेम्पर हीट ट्रीटेड हब सामग्री और -20°C तक के परिचालन तापमान के लिए उपयुक्त समुद्री-ग्रेड NLGI 00 ग्रीस होना चाहिए। 300,000 N·m से अधिक के पीक टॉर्क के लिए, बढ़े हुए टूथ मॉड्यूल के साथ विशेष रूप से डिज़ाइन की गई 18CrNiMo7-6 कार्बराइज्ड यूनिट का उपयोग करना अत्यधिक उपयुक्त है। एवर पावर इस सेवा श्रेणी के लिए मानक और पूरी तरह से अनुकूलित गियर प्रकार के कपलिंग की आपूर्ति करता है, और अनुरोध पर UKCS-अनुरूप दस्तावेज़ भी उपलब्ध कराता है।

ऑयल ड्रिलिंग रिग के रोटरी टेबल के लिए एक हेवी-ड्यूटी गियर टाइप कपलिंग की कीमत आमतौर पर कितनी होती है, और यूके में सेवा प्रदान करने वाले आपूर्तिकर्ता से इसे खरीदते समय कीमत को सबसे अधिक प्रभावित करने वाले कारक कौन से हैं?

टॉर्क रेटिंग, सामग्री विनिर्देश, सील की जटिलता और यूनिट के मानक आकार या कस्टम डिज़ाइन के आधार पर कीमतों में काफी अंतर होता है। 50,000 से 150,000 N·m रेटिंग वाली मानक श्रेणी की यूनिटों की कीमत आकार और मिश्र धातु विनिर्देश के आधार पर अनुमानित रूप से £2,500 से £12,000 तक हो सकती है। API या DNV-GL प्रमाणन दस्तावेज़ों के साथ पूरी तरह से कार्बराइज्ड मिश्र धातु इस्पात से बनी कस्टम यूनिटों की कीमत इंजीनियरिंग, सामग्री की ट्रेसबिलिटी और तृतीय-पक्ष निरीक्षण लागतों को ध्यान में रखते हुए अधिक होती है। वर्तमान कीमत प्राप्त करने का सबसे सटीक तरीका है कि आप बोर के आयाम, रेटेड टॉर्क, ऑपरेटिंग गति और सेवा वातावरण का संक्षिप्त विवरण [email protected] को भेजें। एवर पावर बिना किसी शुल्क के, आमतौर पर 24 से 48 घंटों के भीतर विस्तृत तकनीकी प्रस्ताव प्रदान करता है।

ड्रिलिंग रिग रोटरी टेबल ड्राइव पर लगे गियर टाइप कपलिंग को कितनी बार रीग्रीस करना चाहिए, और उत्तरी सागर के अपतटीय वातावरण के लिए किस ग्रीस विनिर्देश की सिफारिश की जाती है?

रोटरी टेबल सेवा में गियर प्रकार के कपलिंग के लिए सामान्य ड्रिलिंग परिस्थितियों में 2,000 से 4,000 परिचालन घंटों के बीच पुनः स्नेहन की आवश्यकता होती है। उत्तरी सागर के अपतटीय वातावरण के लिए, अनुशंसित विनिर्देश NLGI ग्रेड 0 या 00 लिथियम-कॉम्प्लेक्स या पॉलीयूरिया-आधारित ग्रीस है जिसमें संक्षारण अवरोधक और ASTM D1264 के अनुसार जल-धुलाई प्रतिरोध वर्गीकरण हो। भरने की मात्रा आंतरिक दांत गुहा के आयतन का लगभग 30 से 40 प्रतिशत होनी चाहिए - अधिक भरने से मंथन हानि और उच्च परिचालन तापमान होता है। पुनः भरने से पहले हमेशा संघनन या किसी भी प्रकार के जल प्रवेश को निकाल दें। एवर पावर अपतटीय या कठोर वातावरण सेवा के लिए आपूर्ति किए गए प्रत्येक कपलिंग के साथ एक विस्तृत ग्रीस विनिर्देश पत्रक प्रदान करता है।

मुझे यूके के तेल और गैस ड्रिलिंग ठेकेदारों को सेवा प्रदान करने वाला एक विश्वसनीय गियर टाइप कपलिंग आपूर्तिकर्ता कहां मिल सकता है जो कस्टम डिजाइन प्रदान कर सके और अपतटीय प्रमाणन आवश्यकताओं को पूरा कर सके?

एवर पावर यूनाइटेड किंगडम और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर तेल और गैस ड्रिलिंग कार्यों के लिए गियर प्रकार के कपलिंग की आपूर्ति करता है। इसके दस्तावेज़ पैकेज उत्तरी सागर के अपतटीय सेवा के लिए उपयुक्त हैं, जिनमें सामग्री परीक्षण प्रमाणपत्र, आयामी निरीक्षण रिपोर्ट और डीएनवी-जीएल या ऑपरेटर के अपने क्यूएमएस द्वारा आवश्यक तृतीय-पक्ष सत्यापन शामिल हैं। कस्टम डिज़ाइन सेवा विशेष रूप से ड्रिलिंग रिग रेट्रोफिट में आम तौर पर पाई जाने वाली गैर-मानक टॉर्क आवश्यकताओं और शाफ्ट कॉन्फ़िगरेशन को संबोधित करने के लिए संरचित है। यूके के ऑपरेटर और खरीद टीमें तकनीकी पूछताछ और ड्राइंग [email protected] को भेज सकती हैं। मानक श्रेणी की इकाइयाँ आमतौर पर दो से तीन सप्ताह के भीतर भेज दी जाती हैं; पूरी तरह से कस्टम-इंजीनियर असेंबली को ऑर्डर की पुष्टि के बाद चार से आठ सप्ताह लगते हैं।

तेल ड्रिलिंग रिग अनुप्रयोगों के लिए गियर प्रकार के कपलिंग और डिस्क पैक कपलिंग में क्या अंतर है, और कठोर संरचनाओं में ड्रिलिंग के दौरान कौन सा डिज़ाइन टॉर्क झटकों को अधिक प्रभावी ढंग से संभालता है?

मुख्य अंतर मिसएलाइनमेंट कंपनसेशन और शॉक एब्जॉर्प्शन प्राप्त करने के तरीके में निहित है। डिस्क पैक कपलिंग में पतले धातु के डिस्क तत्व होते हैं जो मिसएलाइनमेंट को समायोजित करने के लिए फ्लेक्स होते हैं - यह मामूली कोणीय ऑफसेट (आमतौर पर 0.5 डिग्री से कम) और सीमित शॉक एक्सपोजर वाले सटीक हाई-स्पीड अनुप्रयोगों में प्रभावी है। गियर प्रकार की कपलिंग में मल्टी-टूथ मैकेनिकल एंगेजमेंट होता है, जो काफी अधिक टॉर्क डेंसिटी, अधिक मिसएलाइनमेंट टॉलरेंस (1.5 डिग्री या उससे अधिक तक) और कहीं बेहतर शॉक एब्जॉर्प्शन प्रदान करता है क्योंकि इम्पल्स लोड फ्लेक्स तत्वों में केंद्रित होने के बजाय टूथ कॉन्टैक्ट्स के पूरे रिंग में वितरित होता है जो थकान क्रैकिंग के प्रति संवेदनशील होते हैं। रोटरी टेबल ड्राइव के लिए जहां टॉर्क स्पाइक्स नियमित रूप से होते हैं और रिग एलाइनमेंट अपूर्ण होता है, गियर प्रकार की कपलिंग उद्योग भर में स्थापित विकल्प है।

ब्रिटेन में तटवर्ती तेल अन्वेषण रिग पर डीजल चालित रोटरी टेबल के लिए गियर प्रकार कपलिंग का चयन करते समय मैं सही टॉर्क रेटिंग की गणना कैसे करूं?

चयन प्रक्रिया नाममात्र टॉर्क सूत्र से शुरू होती है: T = P(kW) x 9,550 / n(rpm), जहाँ P किलोवाट में ड्राइव पावर है और n RPM में घूर्णी गति है। इस नाममात्र टॉर्क को एक सेवा कारक से गुणा किया जाता है जो झटके के भार को ध्यान में रखता है - मध्यम से कठोर संरचना ड्रिलिंग में रोटरी टेबल ड्राइव के लिए, यह कारक आमतौर पर 2.5 और 3.5 के बीच होता है। उदाहरण के लिए: 900 kW प्राइम मूवर वाला एक रिग जो रोटरी को 120 rpm पर चलाता है, लगभग 71,600 N·m का नाममात्र टॉर्क उत्पन्न करता है; 3.0 का सेवा कारक लागू करने पर लगभग 215,000 N·m का डिज़ाइन चयन टॉर्क प्राप्त होता है। एवर पावर की इंजीनियरिंग टीम यह गणना कर सकती है और उपलब्ध गियर प्रकार कपलिंग आकारों के साथ मिलान कर सकती है, वह भी बिना किसी शुल्क के - बस ड्राइव पावर, ऑपरेटिंग गति और अपेक्षित संरचना प्रकार और ड्रिलिंग कार्यक्रम की गहराई का संक्षिप्त विवरण प्रदान करें।

क्या किसी पुराने यूके ऑनशोर ड्रिलिंग रिग पर घिसे हुए जॉ कपलिंग या चेन कपलिंग को बदलने के लिए शाफ्ट या हाउसिंग में बड़े बदलाव की आवश्यकता के बिना गियर टाइप कपलिंग को रेट्रोफिट किया जा सकता है?

जी हां – और यह यूके के तटवर्ती ड्रिलिंग ठेकेदारों द्वारा पुराने रिग फ्लीट के आधुनिकीकरण के संबंध में एवर पॉवर में सबसे अधिक बार आने वाली पूछताछों में से एक है। गियर प्रकार की कपलिंग को मूल खराब यूनिट के समान बोर व्यास, कीवे ज्यामिति और कुल कपलिंग लंबाई के साथ आपूर्ति की जा सकती है, जिससे अधिकांश मामलों में यह सीधे तौर पर प्रतिस्थापन योग्य हो जाती है। जहां मौजूदा शाफ्ट जर्नल घिसे हुए हैं या थोड़े छोटे आकार के हैं, वहां हब को सटीक बुश वाले बोर के साथ डिजाइन किया जा सकता है ताकि समरूपता बहाल हो सके। जबड़े या चेन कपलिंग की तुलना में टॉर्क क्षमता, मिसएलाइनमेंट टॉलरेंस और सेवा जीवन में आमतौर पर काफी सुधार होता है। उन्नत गियर प्रकार की कपलिंग कठोर संरचनाओं में ड्रिलिंग के दौरान मूल कपलिंग की तुलना में तीन से पांच गुना अधिक समय तक चलती है। बिना किसी बाध्यता के रेट्रोफिट अनुशंसा के लिए मौजूदा शाफ्ट व्यवस्था का एक स्केच या आयामी चित्र [email protected] को भेजें।

ड्रिलिंग रिग के रोटरी टेबल ड्राइव पर लगे गियर टाइप कपलिंग को केवल ग्रीस लगाने के बजाय कब बदलना बेहतर होता है, और रिग मैकेनिक या इंजीनियर को किन चेतावनी संकेतों पर ध्यान देना चाहिए?

रोटरी टेबल ड्राइव पर गियर प्रकार के कपलिंग के जीवनकाल समाप्त होने के प्रमुख चेतावनी संकेत निम्नलिखित हैं: कम RPM पर स्टार्ट-अप के दौरान सुनाई देने वाली खटखटाहट या झनझनाहट, जो दांतों के किनारों के घिसने से बढ़े हुए बैकलैश को दर्शाती है; ड्राइव शाफ्ट पर कंपन का स्तर निर्धारित बेसलाइन से ऊपर उठना, जो दांतों के प्रोफाइल में गिरावट या विलक्षणता के विकास का संकेत देता है; ग्रीस का रंग अपने मूल हल्के पीले या भूरे रंग से काला हो जाना, या कैविटी से ग्रीस निकालते समय धातु के छोटे कणों की उपस्थिति - ये दोनों धातु-पर-धातु घर्षण संपर्क को दर्शाते हैं; स्लीव फ्लेंज जोड़ से ग्रीस का रिसाव, जो सील की खराबी को दर्शाता है; और ड्रिल पाइप फंसने या बिट के टकराने जैसी गंभीर झटके वाली घटनाओं का इतिहास। प्रत्येक निर्धारित रखरखाव के दौरान, दांतों के किनारों का निरीक्षण घिसाव-सीमा टेम्पलेट के अनुसार किया जाना चाहिए। एवर पावर सभी कपलिंग मॉडलों के साथ घिसाव-सीमा गेज और चरण-दर-चरण निरीक्षण प्रोटोकॉल प्रदान करता है। जब संदेह हो, तो 3,000 मीटर की पानी की गहराई पर या महत्वपूर्ण ड्रिलिंग अवधि के दौरान रात 2 बजे कपलिंग की विफलता का जोखिम न लें - प्रतिस्थापन हमेशा आपातकालीन शटडाउन से सस्ता होता है।

क्या आप अपने ड्रिलिंग रिग के लिए सही गियर टाइप कपलिंग चुनने के लिए तैयार हैं?

चाहे आप यॉर्कशायर में किसी पुराने तटवर्ती रिग का नवीनीकरण कर रहे हों, उत्तरी सागर के किसी केंद्रीय प्लेटफॉर्म पर नए रोटरी टेबल ड्राइव को चालू कर रहे हों, या समय सीमा के दबाव में किसी खराब कपलिंग को बदल रहे हों, एवर पावर की एप्लीकेशन इंजीनियरिंग टीम आपकी सहायता के लिए तैयार है। अपने शाफ्ट के आयाम, टॉर्क की आवश्यकताएं और परिचालन स्थितियां भेजें और 24 से 48 घंटों के भीतर एक पूर्ण, लागत-युक्त तकनीकी प्रस्ताव प्राप्त करें - कोई बाध्यता नहीं।

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