Морське та шельфове машинобудування | Промислове застосування у Великій Британії

Муфти в морських платформних бурових установках: інженерна точність там, де океан зустрічається з промисловістю

Глибоке технічне занурення в те, як промислові муфти забезпечують безпечне та ефективне ведення морських бурових операцій, — з аналітичними матеріалами, адаптованими для британських операторів, команд закупівель та інженерів-механіків.

Буріння на морі
Передача потужності
Ринок Великої Британії
B2B-інженерія

Промислова муфта для застосування на морських бурових установках

На морській буровій платформі, що працює десь у Північному морі — можливо, обслуговуючи родовища біля узбережжя Абердина або підтримуючи виробничі активи, що керуються від Абердина до Шетландських островів — механічний ланцюг, що з'єднує первинні двигуни з приводним обладнанням, ніколи не буває простим. Ударні навантаження крутіння виникають без попередження. Перекіс між валами розвивається, коли конструкції платформи згинаються під дією хвиль. Екстремальні температури, сольовий туман і постійна вібрація створюють робочі умови, які можуть зруйнувати звичайні механічні компоненти за тижні. Муфта є самою серцевиною цієї проблеми: на перший погляд скромний компонент, який, за умови правильного вибору, поглинає навантаження, з якими ніщо інше в трансмісії не може впоратися.

У всьому секторі морської енергетики Великої Британії, від інженерних майстерень Грейт-Ярмута до виробничих майданчиків, що облямовують затоку Кромарті-Ферт, муфти визнаються критично важливим компонентом надійності, а не просто звичайним обладнанням. Різниця між правильно спроектованою муфтою та малорозмірною або невідповідною муфтою вимірюється не лише вартістю простою, яка на морській буровій установці може сягати десятків тисяч фунтів на годину, але й довговічністю обладнання, безпекою персоналу та здатністю підтримувати заплановані темпи виробництва навіть у складні погодні періоди, про які оператори Північного моря добре знають.

Як працюють муфти на морських бурових платформах: інженерний принцип

Застосування муфти на морській буровій платформі

По суті, муфта – це механічний пристрій, який з'єднує два обертові вали – ведучий і ведений – для передачі крутного моменту, одночасно компенсуючи різний ступінь зміщення валів, осьового зміщення та вібрації. На морській платформі бурової установки ця фундаментальна роль набуває додаткової складності. Муфта повинна передавати потужність від дизельних двигунів або електродвигунів через приводи бурових насосів, системи бурових лебідок, приводи поворотного столу та вузли верхніх приводів, кожен з яких накладає унікальний профіль навантаження на трансмісію. На відміну від наземних установок, морські платформні системи постійно зазнають структурних рухів, оскільки платформа реагує на рух, викликаний хвилями, а це означає, що навіть щойно вирівняні вали змістяться з правильного положення протягом кількох годин після введення в експлуатацію.

Механічний принцип базується на еластичному або жорсткому проміжному елементі муфти — будь то гнучкий пакет дисків, інтерфейс зубців шестерні, гумовий елемент-павук або гвинтова пружина — для передачі обертальної сили, одночасно ізолюючи ведений механізм від ударів, вібрації та перекосу, що виникають у первинному двигуні. У муфтах зубчастого типу та пружинних змійовиках, які зазвичай використовуються на бурових установках, шлях крутного моменту проходить через точно оброблені зубці або зчеплені пружинні елементи, які згинаються достатньо, щоб витримувати паралельні, кутові та осьові зміщення, не створюючи руйнівних навантажень на підшипник. У застосуваннях бурових насосів з високим крутним моментом, типових для бурових програм у Північному морі, муфта повинна безперервно передавати кілька тисяч ньютон-метрів, витримуючи ритмічні імпульси тиску, що поширюються назад через вал насоса з кожним ходом триплексу.

⚙️

Передача крутного моменту

Безперервний крутний момент передається через взаємопов'язані механічні елементи — зубці шестерень, пружинні витки або гнучкі диски — розроблені для роботи з номінальним навантаженням та динамічними перевантаженнями без проковзування або руйнування.

🔄

Компенсація перекосу

Плаваючі платформи призводять до постійного кутового та паралельного зміщення. Гнучкі з'єднувальні елементи компенсують ці відхилення, не передаючи коригувальних сил на підшипники вала або ущільнення.

🛡️

Ізоляція від вібрації та ударів

Крутні удари від стрибків тиску бурового насоса, імпульсів запалювання двигуна та заїдання долота гасяться всередині з'єднувального елемента, захищаючи редуктори та приводне обладнання від пошкоджень внаслідок втоми.

Основні матеріали, що використовуються у виробництві морських муфт

Вибір матеріалу для муфт, призначених для морського буріння, є таким же вимогливим, як і будь-яке інше інженерне рішення щодо бурової установки. Поєднання високих динамічних навантажень, солоної атмосфери, потенційного забруднення вуглеводнями та широкого діапазону робочих температур — від холодних зим Північного моря, знайомих операторам, які працюють біля узбережжя Шотландії, до тропічних умов у глибоководних програмах Західної Африки, що керуються британськими операторами, — вимагає матеріалів, які значно перевершують стандартні промислові марки.

Легована сталь (42CrMo4 / 4140)

Домінуючий матеріал маточин та втулок. Висока міцність на розрив (до 1000 МПа), чудова стійкість до втоми та оброблюваність, що дозволяє створювати прецизійні профілі зубів. Використовується в зубчастих маточинах, фланцях та проміжних валах приводів бурових насосів з високим крутним моментом.

Нержавіюча сталь 316L

Використовується у зовнішніх муфтах, фланцях та компонентах захисних огорож, де неминучий вплив сольового туману. Вміст молібдену забезпечує критичну стійкість до хлоридної корозії, з якою стандарт 304 не може зрівнятися в зонах бризок Північного моря та на палубах, що піддаються впливу хвиль.

Фосфорна бронза та нейлон

Проміжні втулки в зубчастих муфтах часто виготовляються з фосфористої бронзи або армованих нейлонових композитів. Ці матеріали самозмащуються за граничних умов, зменшують контактні напруги металу з металом і подовжують інтервали обслуговування між циклами заміни мастила.

Пружинна сталь (65Mn / SUP9A)

Пружинні з'єднувальні елементи типу "змійка" виготовлені з високоякісної пружинної сталі з контрольованою твердістю від 42 до 50 HRC після термічної обробки. Матеріал забезпечує виняткову стійкість до циклічної втоми, що є важливим, коли з'єднувальний елемент повинен згинатися мільйони разів протягом терміну служби бурової установки без розтріскування та остаточної деформації.

Ковкий чавун (GGG-40 / GGG-50)

Використовується для кришок муфт, втулок, що утримують мастило, та некритичних конструкційних корпусів. Морфологія вузлуватих графітових з'єднань забезпечує набагато більшу ударну стійкість, ніж сірий чавун, тоді як вартість та оброблюваність залишаються сприятливими для складних форм виливків, які зазвичай потрібні для кришок муфт.

Асортимент промислових муфт Ever Power
Колекція муфт Ever Power

Основні технічні переваги промислових муфт для морського буріння

Висока щільність крутного моменту з компактною оболонкою

У морських бурових умовах розміри механічного приміщення суттєво обмежені. Конструкції муфт, оптимізовані для бурових застосувань, забезпечують номінальний крутний момент понад 50 000 Нм у радіальному діапазоні, що відповідає щільно з'єднаним валам, поширеним у компактних полозах бурових установок. Це досягається завдяки карбюризованим та загартованим профілям зубів з коефіцієнтами контакту понад 1,4, що забезпечує одночасний розподіл навантаження на кілька зубів, а не концентрацію в одній точці контакту.

Чудова толерантність до перекосу

На відміну від жорстких фланцевих муфт, які вимагають мікрометрового вирівнювання валів, гнучкі промислові муфти, розроблені для морських робіт, витримують кутове зміщення до 1,5°, паралельне зміщення до 2 мм та осьове зміщення ±5 мм одночасно. Це не маркетингове узагальнення — ці значення безпосередньо призводять до зменшення кількості повторних робіт з вирівнювання під час планових зупинок, меншої кількості відмов підшипників, спричинених навантаженнями від невирівнювання, та здатності витримувати рух платформи без необхідності аварійного вимкнення.

Торсійне демпфування для захисту трансмісії

Зчіпний елемент діє як торсійний фільтр між динамічним збудженням дизельно-електричних первинних двигунів — з частотами запалювання та гармоніками в широкому діапазоні швидкостей — та чутливими коробками передач, колінчастими валами насосів та планетарними системами верхнього приводу, розташованими нижче за течією. Типи зчеплень типу «змієподібна пружина» та еластомерні муфти демонструють значення жорсткості на кручення, які можна налаштувати на етапі проектування, щоб відхилити резонансні частоти від робочого діапазону швидкостей, що запобігає численним поломкам коробок передач, пов'язаним з втомою, на бурових установках, що працюють у центральній частині Північного моря.

Зручний для обслуговування дизайн

На морській установці, де період дії крана може тривати лише кілька годин, конструкції муфт, що дозволяють замінювати елементи без порушення роботи підключеного обладнання, зокрема напівкожухові конструкції та аксіально роз'ємні зубчасті муфти, значно скорочують час технічного обслуговування. Деякі конфігурації, що використовуються на бурових установках у Північному морі, дозволяють перевірити та замінити гнучкий елемент менш ніж за 90 хвилин команді з двох осіб, що є значним покращенням порівняно з конструкціями, які вимагають вилучення вала або підшипника.

Стійкість до корозії та морського середовища

Компоненти муфт для морської експлуатації піддаються багатоступеневій обробці поверхні: цинковому фосфатуванню з подальшим епоксидним ґрунтуванням та верхнім покриттям для компонентів з вуглецевої сталі, пасивації для елементів з нержавіючої сталі та анодування для будь-яких алюмінієвих неструктурних деталей. Внутрішні частини зубчастих муфт, заповнені мастилом, мають переваги спеціальних морських мастил з добавками для екстремального тиску та стійкістю до змивання водою, що підтримує захисну плівку навіть за наявності потрапляння вологи, що неминуче в апаратних приміщеннях, що прилягають до зони бризок.

Збалансований для високошвидкісної роботи

Вали двигунів верхнього приводу, приводи відцентрових насосів та рушійні системи зі змінною швидкістю на напівзанурювальних бурових установках можуть досягати швидкості обертання понад 1500 об/хв. На цих швидкостях навіть незначний залишковий дисбаланс у муфті створює вібраційні сили, які пошкоджують підшипники, ущільнення та корпуси редукторів протягом кількох тижнів. Муфти, виготовлені для морського буріння, динамічно балансуються за заводським стандартом ISO 1940 G2.5 або вище, а якість балансування перевіряється на прецизійних балансувальних машинах перед постачанням.

Застосування промислової муфти на буровій платформі

Технічні та експлуатаційні параметри — промислові муфти для морських бурових установок

У наступній таблиці наведено ключові параметри продуктивності, що застосовуються до типів муфт, що зазвичай використовуються на буровому обладнанні морських платформ у шельфовому секторі Великої Британії. Значення представляють типові діапазони для конфігурацій зубчастих, пружинних та універсальних шарнірних муфт, що використовуються в бурових насосах, лебідках, верхньому приводі та приводах допоміжних машин.

ПараметрЗубчаста муфтаЗміїна пружинна муфтаУніверсальна муфта SWC
Номінальний крутний момент (Нм)500 – 300 000100 – 50 0001 000 – 2 500 000
Множник пікового крутного моменту× 2,0 – 3,0× 2,5 – 4,0× 2,0 – 3,5
Максимальна швидкість (об/хв)до 5000до 3500до 2000
Кутове зміщення (°)до 1,5°до 1,0°до 15° – 45°
Місткість паралельного зміщення (мм)0,1 – 2,00,5 – 3,0за умови проектування
Осьовий поплавок (мм)±2 – ±8±3 – ±10±5 – ±50
Матеріал маточини42CrMo4 / 20CrMnTi42CrMo4 / Лита сталь35CrMo / 42CrMo4
Гнучкий елемент матеріалуЗуб з карбюризованої сталі / нейлонова підкладкаПружинна сталь 65MnГолчастий підшипник / поперечна шийка
Робоча температура (°C)від -30 до +120від -40 до +100від -40 до +150
Баланс класуISO 1940 G2.5ISO 1940 G6.3ISO 1940 G6.3
ЗмащенняЗмащений (морського класу)Кришка, заповнена жиромМастило для голчастих підшипників

Сценарій застосування: Муфти на морських платформних бурових установках

Бурові установки на морських платформах є одним з найбільш механічно складних середовищ, з якими коли-небудь стикається будь-яка муфта. Нижче наведено критичні підсистеми, де муфти відіграють визначальну роль в експлуатаційній надійності та безпеці.

Сценарій застосування 1 — Системи приводу бурових насосів

Муфта на приводі бурового насоса морської платформиНа кожній роторній буровій установці бурові насоси є кровоносною системою операції: вони проштовхують обтяжений буровий розчин вниз по бурильній колоні, виносять шлам назад на поверхню, підтримують баланс тиску в свердловині та охолоджують долото. Триплунжерні бурові насоси, що працюють на бурових установках, що обслуговують ліцензії на континентальний шельф Великої Британії (UKCS), зазвичай мають потужність від 750 кВт до 1500 кВт кожен і приводяться в рух через редуктори, з'єднані муфтою, дизельними двигунами або великими електродвигунами змінного струму. Характеристики крутного моменту на муфті зовсім не плавні. Кожен хід плунжера генерує імпульс тиску, який відбивається назад через колінчастий вал як крутильний імпульс, що накладається на базовий крутний момент приводу. Протягом 24-годинного робочого дня муфта приводу бурового насоса може зазнати кількох мільйонів таких імпульсних подій, кожна з яких має співвідношення пікового до середнього крутного моменту понад 2,0. Зубчасті муфти з цементованими бічними поверхнями зубів та достатнім об'ємом мастила в проміжній втулці виявляються стабільно надійними в цій експлуатації, за умови, що геометрія зубів оптимізована для конкретної робочої швидкості, а специфікація мастила відповідає робочому діапазону температур, типовому для закритих машинних відділень на установках Північного моря.

Сценарій застосування 2 — Підйомні системи Drawworks

Бурова лебідка є основним підйомним механізмом на буровій установці, що відповідає за підйом та опускання бурильної колони, яка на глибоководній свердловині може важити кілька сотень тонн, через вишку. Сучасні бурові установки змінного струму з верхнім приводом використовують великі частотно-регульовані приводи, з'єднані через міцні муфтові вузли з валом барабана лебідки. У цьому застосуванні муфта повинна витримувати повний номінальний крутний момент гальмування під час звільнення застряглої бурильної колони, який може на мить досягти значень, що в чотири-п'ять разів перевищують постійний номінальний крутний момент приводної системи. З'єднувальні пружини типу "змійка" особливо добре підходять для цього: металевий пружинний елемент забезпечує позитивне зчеплення без ковзання, а його прогресивна пружинна жорсткість поглинає енергію ударного навантаження, а не передає її як жорсткий механічний шип. Для лебідок на суднах під прапором Великої Британії, що працюють відповідно до Правил безпеки морських установок, номінальні крутні моменти муфти перевіряються як за нормальними експлуатаційними навантаженнями, так і за найгіршими аварійними навантаженнями, визначеними у варіанті безпеки, що гарантує, що муфта ніколи не є найслабшою ланкою в ланцюзі підйому.

Сценарій застосування 3 — Верхній привідний двигун та вузли коробки передач

Муфта верхнього приводу на морській буровій установціВерхній привід – це обертове серце сучасної бурової установки, яке виконує функцію обертового столу та механізму Келлі, безпосередньо обертаючи бурильну колону від рухомого блоку у верхній частині вишки. Верхні приводи, що використовуються на напівзанурювальних та самопідйомних бурових установках у Північному морі, зазвичай створюють вихідні крутні моменти від 40 000 Нм до 100 000 Нм, що передаються через внутрішню планетарну передачу, а потім через муфту до з'єднання бурильної колони. Муфти в силовій секції верхнього приводу повинні враховувати безперервний коливальний рух, викликаний явищами підстрибування та вихору долота – ситуаціями, коли компонування низу свердловини поводиться нестабільно в умовах високого навантаження на долото. Універсальні шарнірні муфти, включаючи конфігурацію серії SWC, є невід'ємною частиною механічної конструкції поворотних та промивних труб верхнього приводу, дозволяючи обертовій колоні слідувати незначним відхиленням у вирівнюванні конструкції вишки, зберігаючи при цьому повну передачу потужності. Інженери компаній з управління буровими установками в Абердині, які визначають компоненти муфт верхнього приводу, регулярно запитують звіти про динамічний аналіз разом із кресленнями з розмірами, що відображає зрілість галузі в розумінні поведінки муфт, що виходить за рамки статичних номінальних навантажень.

Сценарій застосування 4 — Дизель-генератор та приводи головного силового агрегату

Бурові установки для морських платформ фактично є автономними електростанціями, які виробляють всю свою електроенергію від дизельних генераторів змінного струму, зазвичай розташованих у резервних корпусах з чотирьох-шести одиниць. Кожен комплект дизель-генератор змінного струму спирається на зчеплення між маховиком двигуна та валом генератора для безперервної передачі потужності протягом терміну служби, що вимірюється десятками тисяч годин. Специфікація зчеплення для цієї послуги повинна враховувати крутильний резонанс — явище, коли гармоніки частоти роботи двигуна збуджують резонансну вібрацію в трансмісії на певних швидкостях, що призводить до катастрофічного руйнування валів та зчеплень, якщо їх не керувати належним чином. Оператори бурових установок у Великій Британії, що працюють з баз у Грейт-Ярмуті, який служить логістичним центром для операцій на півдні Північного моря, все частіше запитують повні пакети крутильного аналізу поряд із закупівлею зчеплень, з розрахунками поперечної критичної швидкості для всіх конфігурацій трансмісії для виробництва електроенергії. Цей орієнтований на обслуговування підхід до постачання зчеплень відображає ширший зсув у шельфовій галузі Великої Британії до загальної вартості володіння, а не початкової ціни покупки як основного критерію закупівлі.

Сценарій застосування 5 — Приводи динамічного позиціонування рушіїв

Напівзанурювальні бурові установки та бурові судна, що працюють у глибоководній зоні Атлантичного узбережжя Великої Британії на захід від Шетландських островів, покладаються на системи динамічного позиціонування (DP) для підтримки положення над гирлом свердловини без фізичного швартування. Азимутальні рушії, що забезпечують тягу, що підтримує положення, приводяться в рух великими двигунами змінного струму через системи валів, що включають гнучкі муфти між двигуном та редуктором рушія. У режимі DP муфта повинна враховувати постійні невеликі зміни тяги та напрямку, які система керування DP командує у відповідь на збурення вітру, течії та хвиль. Крутільна гнучкість муфти служить тут для ізоляції двигуна від частот вібрацій швидкості обертання лопатей гвинта, що виникають, коли кожна лопатка гвинта проходить через конструкцію підрулюючого пристрою, явище, відоме як збудження швидкості обертання лопатей, яке, якщо його не контролювати, значно скорочує термін служби підшипника редуктора. Муфти, обрані для експлуатації рушіїв DP на континентальному шельфі Великої Британії, зазвичай повинні відповідати вимогам класифікаційних товариств Lloyd's Register, Bureau Veritas або DNV — усі з яких мають значні геодезичні операції у Великій Британії — додаючи незалежний рівень технічної перевірки до процесу закупівель.

Рекомендовані продукти для морського буріння

Асортимент продукції Ever Power включає високопродуктивні з'єднувальні рішення, розроблені з урахуванням рівнів крутного моменту, вимог до несоосності та очікувань надійності під час морських та шельфових бурових операцій.

Пружинна муфта серії JSA

РЕКОМЕНДОВАНИЙ ПРОДУКТ

Пружинна муфта серії JSA

Серія JSA забезпечує видатне демпфування кручення завдяки своєму прецизійно навитому пружинному елементу, що робить її кращим вибором для приводів бурових насосів та бурових лебідок, де ударні навантаження та реверси вимагають муфти, яка поглинає, а не передає енергію удару. Пружинний сталевий елемент забезпечує позитивну передачу крутного моменту в обох напрямках з прогресивною жорсткістю, захищаючи редуктори та підшипники двигуна на морських бурових платформах. Повністю закрита конструкція з мастильним пакетом підходить для агресивної морської атмосфери, що зустрічається на бурових установках, що працюють на родовищах Північного моря та Атлантичного узбережжя.

Переглянути пружинну муфту серії JSA →

Універсальна муфта серії SWC

РЕКОМЕНДОВАНИЙ ПРОДУКТ

Універсальна муфта серії SWC

Універсальна муфта серії SWC вирішує проблеми зі значним кутовим зміщенням, характерні для вузлів верхніх приводів, шарнірних з'єднань та міжпалубних систем валів на бурових платформах, де структурний прогин та теплове розширення перешкоджають точному вирівнюванню валів. Завдяки робочим кутам до 45° залежно від конфігурації та крутному моменту, що досягає 2,5 мільйона Нм для найбільших діаметрів отворів, серія SWC охоплює повний спектр - від допоміжних приводів насосів до основної роторної передачі потужності на важких глибоководних бурових установках. Голчасті роликові поперечні з'єднання забезпечують низьке тертя та тривалий термін служби в умовах безперервного обертання, які визначають експлуатацію бурової установки протягом польових кампаній, що можуть тривати 12 місяців або більше без планового сухого доку.

Переглянути універсальну муфту серії SWC →

Ever Power: Точне виробництво та можливості індивідуального проектування

Постачання британським офшорним операторам та їхнім інженерним партнерам по всьому ланцюжку поставок від Абердина до Грейт-Ярмута

🏭

Розширені можливості налаштування

Інженери Ever Power безпосередньо співпрацюють з британськими командами з постачання та інженерії, щоб розробляти рішення для з'єднань, які відповідають конкретним вимогам бурових установок, а не змушують операторів адаптувати своє обладнання до каталожної продукції. Розміри отворів, конфігурації шпонкових канавок, схеми фланців, оздоблення кінців валів та специфікації обробки поверхні враховуються на етапі котирування, з повним затвердженням креслень та розмірів перед початком виробництва. Для операторів UKCS, яким потрібне обладнання класу ATEX у потенційно вибухонебезпечних середовищах, Ever Power пропонує з'єднувальні вузли з відповідним вибором матеріалів та обробкою поверхні для задоволення вимог класифікації небезпечних зон, оцінених уповноваженими органами Великої Британії.

🔬

Точне виробництво та забезпечення якості

Кожна муфта, виготовлена ​​на виробничому об'єкті Ever Power, проходить ретельну програму контролю, яка включає перевірку сертифікації матеріалів, перевірку розмірів на координатно-вимірювальних верстатах з ЧПК, перевірку твердості поверхні для термічно оброблених компонентів, динамічне балансування за класом якості та підтвердження крутного моменту шляхом руйнівних випробувань зразків партій. Повні звіти про випробування матеріалів (MTR) та сертифікати перевірки надаються до кожного замовлення на морські муфти, що підтверджує вимоги до документації класифікаційних товариств Великої Британії та стандарти відстеження, яких очікують оператори Північного моря, що працюють за відповідними системами управління безпекою.

🚢

Надійність ланцюга поставок для офшорних операцій

Компанія Ever Power підтримує стратегічний інвентар муфт високого попиту та запасних частин для гнучких елементів, щоб задовольнити термінові потреби в заміні, що характеризують технічне обслуговування на шельфі. Коли на буровій установці, що працює в центральній частині Північного моря, трапляється поломка муфти, вартість тижневого очікування на заміну компонента просто неприйнятна. Логістичні партнерства Ever Power дозволяють здійснювати авіаперевезення до міжнародного аеропорту Абердина, Хітроу або будь-якого порту в'їзду у Великій Британії, з пришвидшеним оформленням митних документів, заздалегідь підготовлених для поширених розмірів муфт бурових установок. Така оперативність реагування на ланцюг поставок цінується менеджерами з офшорних закупівель так само високо, як і сама якість продукції.

Деталі продукту промислової муфти

Історія успіху клієнта: Оператор морського буріння в Абердині

Абердин, Шотландія
Експлуатація напівзанурювальних бурових установок
Блок UKCS у Північному морі

Від повторюваних збоїв до нульових незапланованих зупинок: 24-місячний шлях до надійності

Відомий підрядник з морського буріння з Абердина, який експлуатував напівзанурювальну бурову установку на блоці UKCS у центральній частині Північного моря, звернувся до Ever Power на початку 2023 року після серії повторюваних несправностей муфт у системах приводу бурового насоса. На буровій установці працювали трипотокові бурові насоси, кожен з яких приводився в рух електродвигуном змінного струму потужністю 1100 кВт через знижувальний редуктор, а муфта між кожним двигуном і редуктором замінювалася в середньому двічі за 12-місячну кампанію — надзвичайне навантаження на технічне обслуговування, яке забирало значний незапланований час бурової установки та наражало команди з технічного обслуговування на непотрібні ризики, пов'язані з ручним переміщенням у тісному приміщенні механічного обладнання під буровою підлогою.

Оригінально встановлені муфти були каталожними зубчастими муфтами, які не були спеціально розроблені для профілю крутильного навантаження конкретної комбінації двигуна та насоса. Крутильний аналіз, замовлений інженерною командою Ever Power, показав, що жорсткість муфти збігалася з крутильним резонансом трансмісії на частоті збудження другої гармоніки двигуна в умовах часткового навантаження — саме в тому робочому режимі, який виникає під час циркуляції бурового розчину під час створення з'єднань. Резонансне посилення призводило до пікових напружень зубців муфти більш ніж на 40% вище номінального розрахункового значення, що пояснює картину втомних тріщин, яка постійно спостерігалася на відновлених маточинах муфт.

Компанія Ever Power розробила програму заміни муфт, використовуючи модифіковану геометрію зубців шестерень у поєднанні з демпфованим проміжним елементом для зміщення крутильної резонансної частоти системи за межі критичного діапазону збудження. Усі три муфти бурового насоса були замінені під час планового технічного зупинення на виробничому доку Methil під повним наглядом за монтажем, який забезпечував польовий інженер Ever Power, і завершено в межах запланованого 18-годинного механічного вікна. Протягом наступного 24-місячного періоду експлуатації на буровій установці не було зафіксовано жодного незапланованого зупинення, пов'язаного з муфтами, що керівник операцій пізніше назвав результатом, який змінив їхню програму планування технічного обслуговування. Підрядник незалежно оцінив сумарну економію часу роботи бурової установки, витрат на кран та запасні частини у понад 340 000 фунтів стерлінгів протягом всієї кампанії, що становить рентабельність інвестицій, що перевищує 12:1 порівняно з вартістю програми заміни муфт.

Що кажуть офшорні оператори про муфти Ever Power

★★★★★

«З 2023 року ми встановлюємо пружинні муфти серії JSA від Ever Power на приводах чотирьох бурових насосів наших бурових установок, і покращення надійності порівняно з тим, що ми використовували раніше, є суттєвим. Аналіз кручення, який вони надали перед тим, як ми взяли на себе зобов'язання, дав нам справжню впевненість у тому, що вибір був правильним для нашої конкретної трансмісії, а не просто каталожним збігом, заснованим лише на крутному моменті. Жодних незапланованих замін за два роки безперервної експлуатації в Північному морі».

— Старший інженер-механік, підрядник з морського буріння, Абердин

★★★★★

«Найважливішим для нас є час виконання робіт. Коли муфта виходить з ладу на буровій установці, нам потрібна запасна деталь під час наступного рейсу гелікоптера, якщо це можливо, а не за шість тижнів із заводу у віддаленому часовому поясі. Логістична команда Ever Power у Великій Британії постійно доставляла нам запасні частини для муфт в Абердин за 72 години або менше, навіть для нестандартних розмірів отворів, які ми маємо на старих установках. Така оперативність у ланцюжку поставок просто не є чимось, що можна оцінити за кордоном».

— Координатор матеріалів для бурових установок, компанія Marine Services Company, Грейт-Ярмут

★★★★★

«У нас був дуже специфічний набір вимог до муфти SWC на ​​нашому верхньому шарнірному вузлі приводу — нестандартний отвір, специфічна геометрія фланця, що відповідає застарілому корпусу, та пакет сертифікації матеріалів, щоб задовольнити вимоги нашого класифікаційного товариства. Ever Power виконала повне індивідуальне креслення протягом чотирьох робочих днів, отримала наше інженерне схвалення та доставила виготовлені деталі в межах запланованого періоду технічного обслуговування в Данді. Весь процес був справді вражаючим, враховуючи складність того, що ми просили».

— Менеджер з механічних систем, служба глибоководного буріння, Абердин

Часті запитання — Муфти для морських бурових установок, Велика Британія

Який тип муфти найкраще підходить для приводів бурових насосів на буровій установці в Північному морі, і де я можу отримати цінову пропозицію на постачання у Великій Британії? +

Зубчасті та пружинні муфти добре зарекомендували себе в приводах бурових насосів Північного моря. Оптимальний вибір залежить від вашої конкретної торсійної системи двигун-редуктор-насос, оскільки жорсткість муфти повинна бути узгоджена, щоб уникнути резонансу на робочих швидкостях. Пружинні муфти зі змійчастою структурою (такі як серія JSA) забезпечують чудову амортизацію та підходять для бурових установок з високою мінливістю крутного моменту, тоді як зубчасті муфти забезпечують довші інтервали обслуговування в більш плавних умовах експлуатації. Щоб отримати цінову пропозицію з Великої Британії, адаптовану до вашого діаметра отвору, номінального крутного моменту та конфігурації вала, зверніться до Ever Power за номером [email protected] — наша інженерна команда надає підтримку у виборі, включаючи аналіз на кручення, без додаткової оплати для кваліфікованих замовлень.

Як швидко можна доставити заміну промислової муфти до Абердина у разі надзвичайної ситуації під час морського буріння? +

Щодо стандартних розмірів муфт за каталогом, Ever Power має на складі товари високого попиту та може відправляти їх авіаперевезенням до міжнародного аеропорту Абердина, зазвичай доставка до Великої Британії здійснюється протягом 48–72 годин для найпоширеніших розмірів. Нестандартні конфігурації отворів або нестандартні розміри вимагають короткого часу виробництва, але прискорене виробництво для екстрених замовлень за кордоном є пріоритетом. Негайно зверніться до нашої команди з продажу, якщо виникне поломка муфти, і наша логістична команда надасть реалістичні гарантії доставки протягом кількох годин після отримання вашої специфікації.

Які типи муфт схвалені Регістром Ллойда або DNV для використання на бурових суднах континентального шельфу Великої Британії? +

Схвалення класифікаційним товариством муфт на суднах UKCS зазвичай є затвердженням типу або оцінкою конструкції, що охоплює виробничий процес, специфікацію матеріалів та систему управління якістю, а не окремим затвердженням продукту для кожної одиниці. Виробниче підприємство Ever Power має сертифікат ISO 9001, і наші конструкції муфт можуть бути подані на розгляд для затвердження типу Lloyd's Register, DNV або Bureau Veritas як частина процесу закупівлі. Повні звіти про випробування матеріалів, сертифікати перевірки розмірів та випробування третьою стороною можуть бути організовані для будь-якого замовлення, де класова нотація бурової установки вимагає нагляду класифікаційного товариства.

Який типовий ціновий діапазон для муфти, виготовленої на замовлення, для приводу бурової лебідки на самопідйомній буровій установці в Північному морі? +

Вартість муфт для приводів лебідок значно варіюється залежно від номінального крутного моменту, розміру отвору, специфікації матеріалу, обробки поверхні та вимог до документації. Стандартні зубчасті муфти для допоміжних лебідок малої рами можуть коштувати в діапазоні кількох сотень фунтів, тоді як надміцні нестандартні пружинні або зубчасті муфти для головних лебідок на великому напівзанурювальному судні з повною документацією щодо класифікації можуть коштувати кілька тисяч фунтів за одиницю. Найнадійніший підхід – подати свою технічну специфікацію через наш канал котирування за адресою [email protected] — наша команда надає детальну розбивку вартості протягом 48 годин для стандартних запитів і протягом п'яти робочих днів для складних нестандартних конструкцій.

Як вибрати правильний розмір і тип муфти для системи верхнього приводу, що працює в Північному морі, і хто є найкращим постачальником у Великій Британії? +

Вибір муфти верхнього приводу вимагає знання номінального вихідного крутного моменту, максимальної швидкості, вимог до кутового зміщення поворотного вузла, геометрії кінця вала та робочого циклу між режимами з'єднання, свердління та розсвердлювання. Для основних з'єднань двигуна з редуктором у корпусі верхнього приводу зубчасті муфти з карбюризованими зубцями забезпечують щільність крутного моменту, необхідну в обмеженому просторі. Для поворотних вузлів та вузлів промивних труб, що потребують великого кутового зміщення, універсальна муфта серії SWC забезпечує необхідний діапазон. Технічна команда Ever Power може допомогти з вибором на основі вашої моделі верхнього приводу та конкретних деталей застосування — у нас є інженери з Абердину, Единбурга та Норвіча, які керують закупівлями бурових установок у Північному морі для великих операторів.

Коли у Великій Британії слід перевіряти або замінювати муфту на морській буровій установці під час планового зупинення на технічне обслуговування? +

Інтервали перевірки муфт для морських бурових установок регулюються графіком технічного обслуговування виробника оригінального обладнання, плановими вимогами до технічного обслуговування класифікаційного товариства та власною системою управління безпекою оператора. Як загальне правило, зубчасті муфти з мастильним покриттям, що використовуються для бурових насосів з високим крутним моментом, слід перевіряти та повторно змащувати кожні 2000–4000 годин роботи, а повну перевірку смуг, включаючи вимірювання зносу зубців, проводити кожні два роки або коли тенденції даних вібрації вказують на аномальну динамічну поведінку. Елементи пружинної муфти зі змійовиком слід візуально перевіряти на наявність розтріскування або встановлювати під час кожного дворічного огляду. Заміна гнучкого елемента як запобіжний захід під час кожного великого огляду бурової установки часто виправдовується мінімальною вартістю елемента порівняно з наслідками незапланованої поломки.

Де британські оператори морського буріння можуть знайти муфти на замовлення із сертифікацією ATEX для машинних відділень у вибухонебезпечних зонах? +

Вимоги ATEX до муфт у машинних відділеннях, класифікованих як Зона 1 або Зона 2, на установках UKCS в першу чергу враховуються шляхом вибору матеріалів та обробки поверхні для запобігання накопиченню електростатичного заряду, у поєднанні з конструктивними особливостями, що запобігають утворенню іскор у разі контакту між обертовими компонентами. Ever Power постачає муфти з необхідними специфікаціями матеріалів та обробкою поверхні для задоволення вимог Директиви ATEX, оцінених уповноваженими органами Великої Британії. Усі декларації та документація про відповідність ATEX підготовлені відповідно до чинних вимог до маркування CA Великої Британії, що застосовуються після виходу Великої Британії з нормативно-правової бази ЄС, що гарантує, що ваше обладнання залишається відповідним Правилам щодо небезпечних речовин та вибухонебезпечних середовищ, що застосовуються до морських установок.

Готові вирішити проблему з'єднання морської платформи?

Інженерна команда Ever Power співпрацює з офшорними операторами, буровими підрядниками та командами закупівель по всій Великій Британії — від Абердина до Грейт-Ярмута — щоб створювати муфти, які працюють там, де це найбільше потрібно.

редагування від gzl