ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ.
КРАТКИЙ АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВЫПУСКЕ БЕСКОНЕЧНЫХ ПОЛЫХ ШНЕКОВ CFA
CFA шнек. Что тут говорить… Витки, трубы и шестигранник. Как часто мы слышим это от буровиков, которые только начали осваивать технологию бурения бесконечным шнеком. Потом поломки, грунт не идет по виткам, оторванные шестигранники и стертые витки, потеря всей колонны шнеков…
А дальше вопрос, что же пошло не так, ведь все просто… витки, трубы и шестигранник…
Знакомо? Тогда небольшая статья ниже для Вас…
Сейчас на рынке есть масса предложений подобной продукции. И как специалисты, которые одними из первых внедряли буровой инструмент для работы по CFA технологии в России можем с уверенностью сказать, что данная продукция в своем большинстве не предназначена для работы на буровых установках с высоким вращательным моментом (к примеру, BAUER, LIEBHERR и т.д.). Каталоги и реклама показывает нам фотоматериалы, на которых запечатлены буровые инструменты (ковши, керны, шнеки) больших диаметров (1500, 2000, 25000 мм) вокруг частота и порядок, интуиция подсказывает, что раз здесь делают ТАКИЕ вещи, то что говорить о наших маленьких шнеках диаметром 300-600мм. Маленький диаметр, ничего сложного…
Рис.№1 Шнек CFA итальянского произвоства (новый). Мгновеннйы срез по шву после начала забуривания
нажмите на картинку чтобы увеличить
А ведь тут и скрыт весь секрет этой технологии. Но и мы в компании ТРИС грешны, тоже стараемся показать инструмент диаметром и длинной больше чем у других. Маркетинг, одним словом…
И все же, самой показательной продукцией являются шнеки минимального диаметра для буровых установок с большим крутящим моментом, а именно D от 300мм. Все ошибки производства, экономия на металле, ошибки при конструировании, экономия на сварочных материалах и неудовлетворительная точность при обработке металла проявляется практически мгновенно (при первых же оборотах) именно на маленьких диаметрах.
Все очень просто, при изготовлении шнека маленького диаметра производитель скован в размерах. Производитель вынужден ставить осевую трубу минимального диаметра, чтобы оставить часть диаметра для витков и прохождения грунта, из-за этого уменьшаются геометрические размеры шестигранных соединений, и они работают на пределе своих возможностей, маленькие витки очень жесткие и не поддаются гнутью и т.д., все элементы очень малы и работоспособность полого непрерывного шнека CFA зависит от качества производственных процессов и применяемых материалов.
Обычное производственное предприятие сталкивается с рядом очень неудобных моментов при изготовлении CFA шнека.
Начнем с трубы. Труба должна быть из толстостенной и стали с высоким содержанием лигирующих добавок и иметь отличные механический свойства. В свободной продаже таких труб нет, сторонние производители ставят обычные трубы, увеличивают диаметр используемой трубы для жёсткости оси, мастерят двойные стенки, вваривают ребра и т.д., итог один – в оси находятся трубы, которые не могут держать крутящий момент. В компании ТРИС мы приобретаем дорогостоящие толстостенные трубы из среднелегированной стали в горячекатаном состоянии, которые поставляются для нас «на заказ». Только такой вариант изготовления гарантирует оси непрерывного полого шнека высокую стойкость к скручиванию.
Рис.№2 Шнек CFA стороннего отечественного производителя. Разрушение по металлу после проходки пяти скважин.
нажмите на картинку чтобы увеличить
Витки. Из-за маленьких геометрических размеров изготовление подобных витков – большая техническая проблема. Если при производстве витка для инструмента ф1000мм, можно разработать оснастку и сделать хотя бы близкое подобие витка, то на маленьком диаметре производитель стоит перед выбором: использовать самую простую сталь (Ст0 или Ст3) с минимальной толщиной стенки или использовать толстолистовую низколегированную сталь. Выбор отечественного производителя очевиден – берутся листовые отходы Ст0 или Ст3, производится колоссальный разогрев и на кузнечном или ином оборудовании придается необходимая форма. Итог этого процесса, мгновенное истирание витков и потеря геометрической формы. В результате, в лучшем случае, истираются витки и Вы вынуждены все время наваривать куски арматуры или другие элементы, чтобы сохранить хотя бы подобие витка, что сильно снижает скорость работы. В худшем случае - несколько буровых операций и витка просто не будет. В нашей компании ТРИС мы используем только толстые листы низколегированной стали с гарантированными механическими свойствами и высоким классом морозоустойчивости. При гнутье витков мы не испытываем трудностей, т.к. в России мы единственное предприятие имеющее полный парк специального оборудования для изготовления высокоточных витков с любыми геометрическими параметрами (D от 300мм) из любых марок и толщин стали
Шестигранники. Это самое интересное. Первое о чем хочется сказать – это точность изготовления. Зачастую буровики сталкиваются с тем, что на шестигранниках шнеков отечественного производства стопорные пальцы не входят в посадочные места или после первых оборотов закусываются и не могут быть извлечены. При высоте колонны CFA шнека, к примеру, в 14м – это очень серьезная проблема, которая требует подъема нескольких сотрудников наверх и долгую работу по извлечению заклинивших элементов. При этом падает скорость буровых работ, идут простои, персонал подвергается неоправданному риску. Причина этого очень проста. При производстве шестигранников с минимальными зазорами каждая пара шестигранников (ниппель-муфта) имеют ряд индивидуальных геометрических особенностей, которые требуют последующей тонкой доводки. Также все пары требуют совместной двойной проверки на сопряжение с поворотом на 180 градусов (проверка соосности отверстий под пальцы). Процесс это очень долог и трудоемок. Правильная технология требует дополнительной проверки сопряжения шестигранников после их приварки к телу шнека. Тем самым исключаются возможные искривления, вызванные термическим влиянием от нанесения сварного соединения на стык «шестигранник-ось». Теперь яркий пример, в одном из наших последних заказов была следующая продукция: непрерывные шнеки D=350мм, D=450мм, D=550мм, D=600мм, по 16 секций различной длинны (2м-5м) каждого диаметра. Даже неподготовленный человек может оценить, сколько займёт сил и времени проверка отдельных шестигранников (вес каждого от 50кг), а теперь представьте время, требуемое для проверки такого кол-ва секций с приваренными шестигранниками (каждая секция имеет вес от 300кг до 1.5т). Все остальные производители идут простым и дешевым путем - это увеличение зазора при сопряжении между ниппелем и муфтой шестигранника, а также увеличения диаметра отверстия по палец для исключения каких-либо проблем при соединении, результатом чего является разбитие шестигранных контуров, в результате вместо того чтобы нагрузку на кручение воспринимала плоскость шестигранника, на кручение начинают работать пальцы (чего не должно быть ни в каком случае), в итоге замятие или срез пальцев... далее закономерный простой или потеря секций. Ни один производитель в России не делает такой доскональной проверки на сопряжение шестигранных соединений и не соблюдает такой точности при изготовлении шестигранников как наша компания. Подобная проверка значительно повышает стоимость нашей продукции. Результат – не зависимо от объема заказа шнеков, компания ТРИС гарантирует 100%ое взаимное сопряжение каждого шнека друг с другом. Также мы гарантируем минимальные зазоры между шестигранными соединениями, что значительно увеличивает срок службы шестигранных соединений, позволяет безостановочно бурить и легко производить сборку/разборку колонны CFA шнеков.
Рис.№3 Шнек CFA стороннего отечественного производителя. Разрушение по шву после проходки на нескольких скважинах.
нажмите на картинку чтобы увеличить
Теперь о главном в шестиграннике – стали. Представьте колонну CFA шнека D=400мм полной длинны на установке Bauer BG40 (или аналоге). Это распространённый случай в нашей практике. Это крутящий момент до 40т на плечо в 1метр. Такой момент может свернуть любой буровой инструмент. И наша задача максимально повысить рабочие характеристики своего инструмента. Теперь возьмем шестигранник, используемый на таком диаметре, он имеет размер «под ключ» 120мм. Всего 120мм!!!. Критическим звеном при кручении шнека является шестигранник и его соединение с осевой трубой. Самым слабым типом шестигранника является нипель (папа, ниппель или наружный шестигранник). И здесь кроме как использовать высококачественную сталь ничего придумать или разработать нельзя!!! В любой компании кроме ТРИС, Вам предложат шнек с шестигранником из обычного распространенного проката («сыряка») или аналога, что с ним может случиться Вы представляете. В компании ТРИС мы пошли по другому пути, для шестигранников мы заказываем поковки специальной стали круглого сечения с высоким содержанием легирующих добавок. Все шестигранники обязательно проходят процесс термообработки. Из-за применения такой стали время сварки увеличивается минимум в 2 раза, за счет дополнительных сопроводительных операций. В результате мы получаем соединения с максимальными механическими свойствами, которые возможно получить на данный момент. Данные особенности сильно отражаются на стоимости продукции. Но гарантируют уверенную и безостановочную работу на буровых установках с любым крутящим моментом.
Сварные соединения. Сварочные работы занимают важную часть в производственном процессе непрерывных полых шнеков. Сторонние производители в этом вопросе солидарны – все используют обычную черную проволоку, в лучшем случае Российского производства. Сварка производится низкоквалифицированным персоналом, а также у всех наблюдается экономия на сварочных материалах, что выражается в уменьшении размеров разделки для нанесения сварных соединений (что запрещено любым ГОСТом на сварные соединения), а также в уменьшении самого сварного шва (что также запрещено). Поэтому отрыв витков – это вторая по популярности проблема с изделиями российского и иностранного производства после разрушения шестигранников. Наша компания уделяет особое внимание работе сварщиков. Для увеличения качества сварных соединений мы применяем сварочное оборудование европейского производства. Также мы используем сварочную проволоку европейского производства с механическими свойствами, превышающими механические свойства свариваемой стали. Тем самым мы практически полностью исключили возможность разрыва наших изделий по сварным соединениям. И конечно персонал, сварщики нашего предприятия имеют многолетний стаж работы и постоянно повышают свою квалификацию. Также компания ТРИС единственный производитель в России принципиально не использующий труд низкоквалифицированных работников из стран ближнего зарубежья!
Рис.№4 Шнек CFA компании ТРИС ожидающий присоединения шестигранника. Толстостенная труба - основа устойчивости к скручивающим нагрузкам.
нажмите на картинку чтобы увеличить
В итоге, наш клиент получает инструмент с высочайшими рабочими характеристиками. В инструменте конструктивно сведены к минимумы все возможные поломки. Бесконечные шнеки компании ТРИС легко монтируются и демонтируются независимо от кол-ва предшествующих циклов соединения/разъединения. Наши заказчики имею возможность использовать шнеки на самых мощных буровых установках и работать с максимальной скоростью в любых геологических и климатических условиях. Продукция нашей компании находится на уровне ведущих мировых производителей, по многим параметрам превосходит их.
Рис.№5 Шнек CFA компании ТРИС. Проверка соостности и зазоров при соединении ниппеля и муфты шестигранника
нажмите на картинку чтобы увеличить
К дополнение к написанию данной статьи мы сделали подборку из фотографий, присланных нашими Клиентами, на которых показаны поломки бурового инструмента сторонних производителей. Все вышеописанные примеры и результаты деятельности основываются на продолжительным производственном опыте сотрудников компании ТРИС, многие данные получены от Заказчиков непосредственно с участков буровых работ.
Обращаем Ваше внимание на то, что причиной поломки инструмента иногда являются действия оператора. На приведенных примерах, разрушения произошли сразу.
При обращении в нашу компанию просим Вас также присылать фотографии поломок используемого Вами бурового инструмента любого производителя. Также просьба указывать время, которое инструмент был в работе.
-------------
Контактная информация:
Тел: + 7 (499) 391-01-43
Email: 
Остальные данные в разделе «Контакты»
-------------------------------