стр. 1

стр. 2

стр. 3

стр. 4

стр. 5

стр. 6

стр. 7

стр. 8

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Система стандартов безопасности труда

ОБОРУДОВАНИЕ ШТАНГОНАСОСНОЕ НАЗЕМНОЕ

Требования безопасности

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Азербайджанским научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом нефтяного машиностроения (АзИНМАШ), Государственной компанией «АзНЕФТЕХИММАШ» Азербайджанской Республики и Азербайджанским государственным научно-исследовательским институтом по охране труда и технике безопасности (АзГосНИИ ОТТБ) Гостехнадзора Азербайджанской Республики

ВНЕСЕН Азгосстандартом

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 13 от 28 мая 1998 г.)

Наименование государства	Наименование национального органа по стандартизации
Азербайджанская Республика	Азгосстандарт
Республика Армения	Армгосстандарт
Республика Беларусь	Госстандарт Республики Беларусь
	Грузстандарт
Республика Казахстан	Госстандарт Республики Казахстан
Киргизская Республика	Кыргызстандарт
Республика Молдова	Молдовастандарт
Российская Федерация	Госстандарт России
Республика Таджикистан	Таджикстандарт
Туркменистан	Главгосинспекция «Туркменстандартлары»
Республика Узбекистан	Узгосстандарт
	Госстандарт Украины

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 31 января 2001 г. № 43-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12.2.136-98 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2002 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Система стандартов безопасности труда ОБОРУДОВАНИЕ ШТАНГОНАСОСНОЕ НАЗЕМНОЕ Требования безопасности Occupational safety standards system. Sucker-rod pumping ground equipment. Safety requirements

Дата введения 2002-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на наземное штангонасосное оборудование (далее - оборудование) и устанавливает требования безопасности к его конструкции.

Стандарт пригоден для целей сертификации.

2 Нормативные ссылки

4 Требования

4.1 Общие требования

4.1.1 Оборудование должно соответствовать требованиям настоящего стандарта, ГОСТ 12.2.003 и ГОСТ 12.2.049 .

Требования безопасности к оборудованию конкретного вида, не установленные настоящим стандартом, должны быть регламентированы в стандартах и технических условиях на это оборудование.

4.1.2 Меры безопасности при эксплуатации оборудования должны быть изложены в эксплуатационных документах по ГОСТ 2.601 , а меры безопасности при ремонте оборудования - в документации по ремонту по ГОСТ 2.602 , с учетом требований «Правил безопасности в нефтегазодобывающей промышленности».

4.1.3 Пожаро- и взрывобезопасность оборудования должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010 .

4.1.4 Требования безопасности, предъявляемые к электрооборудованию, монтажу электрических цепей, заземлению, исполнению электродвигателей, пускорегулирующей аппаратуре станций управления, должны соответствовать ГОСТ 12.2.007.0 .

4.1.5 Гидроприводы должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.040 .

4.1.6 Сигнальная предупредительная окраска и знаки безопасности, применяемые на оборудовании, по ГОСТ 12.4.026 .

При этом шкивы, ограждения и места подачи смазки должны быть окрашены в красный или другой цвет, контрастный к цвету оборудования.

4.2 Требования охраны окружающей среды

4.2.1 Конструкция механической и (или) гидравлической передач штангонасосного привода должна обеспечивать:

Отсутствие утечек соответственно смазочной и гидравлической жидкостей в процессе эксплуатации;

Возможность сбора смазочного масла и гидравлической жидкости для их замены, регенерации и утилизации.

4.2.2 Уровень звукового давления при установившемся режиме работы привода штангонасосной установки не должен превышать 90 дБА.

Примечание - Уровень звукового давления следует измерять в зоне штангонасосного привода, обслуживаемой в процессе его работы. Например, для станка-качалки - на высоте 0,8 м над рукояткой тормоза.

4.2.3 Утилизацию штангонасосного оборудования и его составных частей (в связи с достижением предельного состояния и (или) списанием) следует осуществлять по нормам утилизации нефтепромыслового оборудования, установленным органами охраны окружающей среды.

4.3 Требования безопасности к конструкции устьевых арматур и сальников штангонасосных скважин - по ГОСТ 12.2.132 .

4.4 Требования к штангонасосным приводам

4.4.1 Конструкция штангонасосного привода (размещение агрегатов, узлов, систем управления и др.) должна обеспечивать удобство и безопасность монтажа, технического обслуживания и ремонта.

4.4.2 Тормозное устройство должно быть рассчитано на тормозной момент, действующий на привод в неподвижном состоянии при отсоединенной от привода штанговой колонне и максимальном крутящем моменте по характеристике привода.

4.4.3 Тормозное устройство должно иметь конструкцию, обеспечивающую его работу при усилии, прикладываемом к тормозной рукоятке, не превышающем 150 Н.

Местонахождение рукоятки тормозного устройства должно исключать возможность травмирования рабочего в процессе работы и быть удобным для технического обслуживания.

4.4.4 Проволочный канат подвески устьевого штока должен иметь коэффициент запаса прочности (отношение разрывного усилия к номинальной нагрузке) не менее 5.

4.4.4.1 Концы каната должны быть заделаны.

4.4.5 Места ввода смазочного материала и устройства для контроля уровня смазочного масла в механизме привода штангонасосной установки должны быть удобны для обслуживания.

4.4.6 Штангонасосные приводы, оснащенные двигателями внутреннего сгорания, должны быть оборудованы системой искрогашения.

4.4.7 Требования к станкам-качалкам1)

4.4.7.1 Расстояние от переднего плеча балансира станка-качалки при откинутой в сторону или наверх головке балансира до оси скважины должно быть не менее:

250 мм - для станков-качалок с наибольшей допускаемой нагрузкой на устьевой шток до 30 кН;

500 мм - для станков-качалок с наибольшей допускаемой нагрузкой на устьевой шток свыше 30 кН.

4.4.7.2 Головка балансира станка-качалки должна быть шарнирной для обеспечения доступа к скважине при ее обслуживании и ремонте.

Головка балансира должна иметь надежное стопорение в рабочем положении, а при освобождении стопорного устройства должен быть обеспечен плавный поворот головки без необходимости подъема рабочего на балансир.

4.4.7.3 Конструкция крепления кривошипных противовесов к кривошипу должна исключать возможность их самопроизвольного перемещения и падения при работе станка-качалки. Перемещение кривошипных противовесов должно быть механизировано.

4.4.7.4 Балансирные противовесы должны быть массой не более 40 кг. Конструкция крепления противовесов должна исключать возможность их самопроизвольного падения с балансира.

4.4.7.5 Тормозное устройство должно обеспечивать при отключенном двигателе плавное и надежное торможение при любом положении кривошипов (как при наличии нагрузки на головке, так и без нее).

4.4.8 Требования к штангонасосным приводам, отличающимся от станков-качалок

4.4.8.1 В штангонасосных приводах, устанавливаемых непосредственно на устье скважины, не должны нарушаться условия работы устьевого оборудования:

Должны быть исключены нагрузки, которые могли бы привести к нарушению условий работы устьевого оборудования - превышению допускаемых напряжений в элементах устьевого оборудования, нарушению герметичности и пр.;

Должны быть обеспечены условия эксплуатационного контроля и обслуживания устьевого оборудования.

4.4.8.2 Штангонасосные приводы, включающие в себя грузоподъемные сооружения (вышку, мачту, подъемную лебедку и т.п.), предназначенные для проведения спускоподъемных работ при ремонте скважин, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.088 .

4.5 Требования к устройству средств защиты, входящих в конструкцию

4.5.1 Требования к системам блокировки электропривода

4.5.1.1 Органы ручного воздействия на вводный выключатель штангонасосного привода должны находиться снаружи электрошкафа и располагаться на высоте не менее 600 мм и не более 1600 мм.

Установка вводного выключателя на дверцах шкафа не допускается.

4.5.1.2 Привод должен иметь систему защиты, автоматически отключающую энергопитание двигателя в случае выхода из строя какого-либо узла привода, а также при внезапном самопроизвольном снятии нагрузки с головки балансира (слом устьевого штока, обрыв и отворот штанг, разрушение канатной подвески).

4.5.2 Требования к оградительным устройствам и площадкам

4.5.2.1 Кривошипно-шатунный механизм штангонасосного привода должен иметь ограждение на всю зону вращения кривошипа.

При установке ограждения на расстояние 350 мм и более от кривошипно-шатунного механизма оно может быть выполнено в виде перил, а на расстояние менее 350 мм должно быть сплошным или сетчатым в металлической оправе. Высота перильного ограждения - не менее 1,2 м; высота сетчатого ограждения - не менее 1,8 м.

4.5.2.2 Ведущий шкив клиноременной передачи должен иметь сплошное легкосъемное ограждение.

4.5.2.3 Над канатным шкивом безбалансирного станка должен быть установлен кожух, при этом зазор между кожухом и ребордой канатного шкива должен быть не более 0,3 диаметра каната.

4.5.3 Приводы штангонасосных установок следует оснащать лестницами для обслуживания узлов, находящихся на высоте 0,75 м и выше над уровнем рамы.

Лестницы-стремянки должны быть шириной не менее 0,4 м и в верхней части должны снабжаться предохранительной дугой радиусом 0,3; 0,4 м.

4.6 Требования безопасности при монтажных, наладочных работах, транспортировании и хранении

4.6.1 Соединение (отсоединение) подвески устьевого штока с головкой балансира должно осуществляться с помощью приспособления, обеспечивающего безопасное проведение работ и исключающего необходимость подъема рабочего на балансир.

4.6.2 Для монтажа оборудования массой свыше 20 кг следует применять грузоподъемные механизмы.

4.6.3 Рама электроприводной штангонасосной установки должна быть надежно заземлена. В качестве заземлителя должен быть использован кондуктор скважины, связанный с рамой станка-качалки не менее чем двумя стальными проводниками, приваренными к раме и кондуктору и разных местах. Сечение каждого проводника должно быть не менее 48 мм.

4.6.4 При установке электродвигателя на поворотных салазках он должен быть заземлен на раму установки гибким стальным проводником сечением не менее 35 мм.

4.6.5 Металлический шкаф блока управления или другого пускозащитного устройства должен иметь заземляющий болт, к которому возможно присоединение заземляющего проводника как снаружи, так и внутри шкафа.

4.6.6 Заземляющие проводники и места их механического присоединения должны быть доступны для осмотра.

4.6.7 Применение стального каната в качестве проводников не допускается.

4.6.8 Около заземляющего проводника должен быть знак заземления.

4.6.9 Станции (пульты) управления штангонасосными приводами должны быть расположены в месте, удобном и безопасном для обслуживающего персонала и не должны препятствовать размещению у устья скважины оборудования для технического обслуживания и ремонта.

4.6.10 У скважины, оснащенной станком-качалкой, должна быть оборудована площадка для обслуживания электропривода и тормозного устройства. Ширина площадки не менее 750 мм, полезная площадь 0,6 м 2 на каждого работающего.

Площадка должна иметь настил с поверхностью, уменьшающей возможность скольжения.

4.6.11 Для обеспечения безопасной установки балансира на стойку станка-качалки он должен быть оборудован монтажными приспособлениями (отверстия, монтажные петли) или должны применяться специальные грузоподъемные приспособления.

4.6.12 В конструкции противовесов должны быть предусмотрены места их строповки.

4.6.13 Транспортирование и хранение оборудования - в соответствии с требованиями стандартов и технических условий на оборудование конкретного вида.

4.7 Методы контроля выполнения требований безопасности

4.7.1 Соответствие оборудования требованиям безопасности следует контролировать при:

Экспертизе технического задания и конструкторской документации;

Приемочных (государственных) испытаниях опытных образцов (партий) оборудования;

Согласовании и утверждении государственных стандартов и технических условий на оборудование;

Сертификационных испытаниях;

Периодических испытаниях оборудования серийного производства;

Испытаниях после модернизации и капитального ремонта.

4.7.2 Методика выполнения измерений для определения шумовых характеристик оборудования - по ГОСТ 23941 .

4.7.3 Объем испытаний и методы измерений должны устанавливаться стандартами и техническими условиями на оборудование конкретного вида.

1) Требования распространяются и на другие виды приводов штангонасосных установок, имеющих составные части аналогичного устройства и назначения (приводы с фигурным балансиром, безбалансирные приводы с грузовым уравновешиванием крутящего момента и пр.).

ГОСТ 12.2.136-98

Группа Т58

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Система стандартов безопасности труда

ОБОРУДОВАНИЕ ШТАНГОНАСОСНОЕ НАЗЕМНОЕ

Требования безопасности

Occupational safety standards system. Sucker-rod pumping ground equipment.
Safety requirements

МКС 13.100

Дата введения 2002-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Азербайджанским научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом нефтяного машиностроения (АзИНМАШ), Государственной компанией "АзНЕФТЕХИММАШ" Азербайджанской Республики и Азербайджанским государственным научно-исследовательским институтом по охране труда и технике безопасности (АзГосНИИ ОТТБ) Гостехнадзора Азербайджанской Республики

ВНЕСЕН Азгосстандартом

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 13 от 28 мая 1998 г.)

За принятие проголосовали:

Наименование государства	Наименование национального органа по стандартизации
Азербайджанская Республика	Азгосстандарт
Республика Армения	Армгосстандарт
Республика Беларусь	Госстандарт Республики Беларусь
Грузия	Грузстандарт
Республика Казахстан	Госстандарт Республики Казахстан
Кыргызская Республика	Кыргызстандарт
Республика Молдова	Молдовастандарт
Российская Федерация	Госстандарт России
Республика Таджикистан	Таджикстандарт
Туркменистан	Главгосинспекция "Туркменстандартлары"
Республика Узбекистан	Узгосстандарт
Украина	Госстандарт Украины

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 31 января 2001 г. N 43-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12.2.136-98 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2002 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на наземное штангонасосное оборудование (далее - оборудование) и устанавливает требования безопасности к его конструкции.

Стандарт пригоден для целей сертификации.

2 Нормативные ссылки

2.1 В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.601-95 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 2.602-95 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.010-76 Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.040-79 Система стандартов безопасности труда. Гидроприводы объемные и системы смазочные. Общие требования безопасности к конструкции

ГОСТ 12.2.049-80 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие эргономические требования

ГОСТ 12.2.088-83 Система стандартов безопасности труда. Оборудование наземное для освоения и ремонта скважин. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.132-93 Система стандартов безопасности труда. Оборудование нефтепромысловое добычное, устьевое. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.026-76 Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные и знаки безопасности

ГОСТ 23941-79 Шум. Методы определения шумовых характеристик. Общие требования

ГОСТ 28996-91 Оборудование нефтепромысловое устьевое. Термины и определения

3 Определения

3.1 В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 штангонасосная установка: Комплекс оборудования для оснащения штангонасосной скважины.

Примечание - В общем случае штангонасосная установка включает штангонасосный привод, штангонасосное устьевое и штангонасосное скважинное оборудование (устьевой шток, колонну насосных штанг, штанговый насос).

3.1.2 штангонасосное оборудование: Совокупность технических средств, входящих в состав или эксплуатирующихся совместно со штангонасосной установкой.

Примечания

1 В зависимости от места расположения составных частей штангонасосной установки различают наземное и скважинное штангонасосное оборудование.

2 Устьевой шток, который в процессе работы располагается частично в скважине, частично вне ее, относят к скважинному оборудованию, рассматривая его как верхнее звено колонны насосных штанг.

3.1.3 штангонасосный привод: Привод штангонасосной установки, включающий, в общем случае, двигатель, трансмиссию, соединяющую его с механизмом, преобразующим вращательное движение двигателя в возвратно-поступательное или вращательное движение колонны насосных штанг, и систему управления привода.

3.1.4 станок-качалка: Балансирный механический штангонасосный привод, как правило, с преобразующим кривошипно-коромысловым механизмом и механическим (реже пневматическим) уравновешиванием.

3.1.5 штангонасосная арматура: По ГОСТ 28996 .

4 Требования

4.1 Общие требования

4.1.1 Оборудование должно соответствовать требованиям настоящего стандарта, ГОСТ 12.2.003 и ГОСТ 12.2.049 .

Требования безопасности к оборудованию конкретного вида, не установленные настоящим стандартом, должны быть регламентированы в стандартах и технических условиях на это оборудование.

4.1.2 Меры безопасности при эксплуатации оборудования должны быть изложены в эксплуатационных документах по ГОСТ 2.601 , а меры безопасности при ремонте оборудования - в документации по ремонту по ГОСТ 2.602 , с учетом требований "Правил безопасности в нефтегазодобывающей промышленности".

4.1.3 Пожаро- и взрывобезопасность оборудования должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010 .

4.1.4 Требования безопасности, предъявляемые к электрооборудованию, монтажу электрических цепей, заземлению, исполнению электродвигателей, пускорегулирующей аппаратуре станций управления, должны соответствовать ГОСТ 12.2.007.0 .

4.1.5 Гидроприводы должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.040 .

4.1.6 Сигнальная предупредительная окраска и знаки безопасности, применяемые на оборудовании, по ГОСТ 12.4.026 .

При этом шкивы, ограждения и места подачи смазки должны быть окрашены в красный или другой цвет, контрастный к цвету оборудования.

4.2 Требования охраны окружающей среды

4.2.1 Конструкция механической и (или) гидравлической передач штангонасосного привода должна обеспечивать:

- отсутствие утечек соответственно смазочной и гидравлической жидкостей в процессе эксплуатации;

- возможность сбора смазочного масла и гидравлической жидкости для их замены, регенерации и утилизации.

4.2.2 Уровень звукового давления при установившемся режиме работы привода штангонасосной установки не должен превышать 90 дБА .

Примечание - Уровень звукового давления следует измерять в зоне штангонасосного привода, обслуживаемой в процессе его работы. Например, для станка-качалки - на высоте 0,8 м над рукояткой тормоза.

4.2.3 Утилизацию штангонасосного оборудования и его составных частей (в связи с достижением предельного состояния и (или) списанием) следует осуществлять по нормам утилизации нефтепромыслового оборудования, установленным органами охраны окружающей среды.

4.3 Требования безопасности к конструкции устьевых арматур и сальников штангонасосных скважин - по ГОСТ 12.2.132

4.4 Требования к штангонасосным приводам

4.4.1 Конструкция штангонасосного привода (размещение агрегатов, узлов, систем управления и др.) должна обеспечивать удобство и безопасность монтажа, технического обслуживания и ремонта.

4.4.2 Тормозное устройство должно быть рассчитано на тормозной момент, действующий на привод в неподвижном состоянии при отсоединенной от привода штанговой колонне и максимальном крутящем моменте по характеристике привода.

4.4.3 Тормозное устройство должно иметь конструкцию, обеспечивающую его работу при усилии, прикладываемом к тормозной рукоятке, не превышающем 150 Н.

Местонахождение рукоятки тормозного устройства должно исключать возможность травмирования рабочего в процессе работы и быть удобным для технического обслуживания.

4.4.4 Проволочный канат подвески устьевого штока должен иметь коэффициент запаса прочности (отношение разрывного усилия к номинальной нагрузке) не менее 5.

4.4.4.1 Концы каната должны быть заделаны.

4.4.5 Места ввода смазочного материала и устройства для контроля уровня смазочного масла в механизме привода штангонасосной установки должны быть удобны для обслуживания.

4.4.6 Штангонасосные приводы, оснащенные двигателями внутреннего сгорания, должны быть оборудованы системой искрогашения.

4.4.7 Требования к станкам-качалкам*
_____________________
* Требования распространяются и на другие виды приводов штангонасосных установок, имеющих составные части аналогичного устройства и назначения (приводы с фигурным балансиром, безбалансирные приводы с грузовым уравновешиванием крутящего момента и пр.).

4.4.7.1 Расстояние от переднего плеча балансира станка-качалки при откинутой в сторону или наверх головке балансира до оси скважины должно быть не менее:

250 мм - для станков-качалок с наибольшей допускаемой нагрузкой на устьевой шток до 30 кН;

500 мм - для станков-качалок с наибольшей допускаемой нагрузкой на устьевой шток свыше 30 кН.

4.4.7.2 Головка балансира станка-качалки должна быть шарнирной для обеспечения доступа к скважине при ее обслуживании и ремонте.

Головка балансира должна иметь надежное стопорение в рабочем положении, а при освобождении стопорного устройства должен быть обеспечен плавный поворот головки без необходимости подъема рабочего на балансир.

4.4.7.3 Конструкция крепления кривошипных противовесов к кривошипу должна исключать возможность их самопроизвольного перемещения и падения при работе станка-качалки.

Перемещение кривошипных противовесов должно быть механизировано.

4.4.7.4 Балансирные противовесы должны быть массой не более 40 кг. Конструкция крепления противовесов должна исключать возможность их самопроизвольного падения с балансира.

4.4.7.5 Тормозное устройство должно обеспечивать при отключенном двигателе плавное и надежное торможение при любом положении кривошипов (как при наличии нагрузки на головке, так и без нее).

4.4.8 Требования к штангонасосным приводам, отличающимся от станков-качалок

4.4.8.1 В штангонасосных приводах, устанавливаемых непосредственно на устье скважины, не должны нарушаться условия работы устьевого оборудования:

- должны быть исключены нагрузки, которые могли бы привести к нарушению условий работы устьевого оборудования - превышению допускаемых напряжений в элементах устьевого оборудования, нарушению герметичности и пр.;

- должны быть обеспечены условия эксплуатационного контроля и обслуживания устьевого оборудования.

4.4.8.2 Штангонасосные приводы, включающие в себя грузоподъемные сооружения (вышку, мачту, подъемную лебедку и т.п.), предназначенные для проведения спуско-подъемных работ при ремонте скважин, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.088 .

4.5 Требования к устройству средств защиты, входящих в конструкцию

4.5.1 Требования к системам блокировки электропривода

4.5.1.1 Органы ручного воздействия на вводный выключатель штангонасосного привода должны находиться снаружи электрошкафа и располагаться на высоте не менее 600 мм и не более 1600 мм.

Установка вводного выключателя на дверцах шкафа не допускается.

4.5.1.2 Привод должен иметь систему защиты, автоматически отключающую энергопитание двигателя в случае выхода из строя какого-либо узла привода, а также при внезапном самопроизвольном снятии нагрузки с головки балансира (слом устьевого штока, обрыв и отворот штанг, разрушение канатной подвески).

4.5.2 Требования к оградительным устройствам и площадкам

4.5.2.1 Кривошипно-шатунный механизм штангонасосного привода должен иметь ограждение на всю зону вращения кривошипа.

При установке ограждения на расстояние 350 мм и более от кривошипно-шатунного механизма оно может быть выполнено в виде перил, а на расстояние менее 350 мм должно быть сплошным или сетчатым в металлической оправе. Высота перильного ограждения - не менее 1,2 м; высота сетчатого ограждения - не менее 1,8 м.

4.5.2.2 Ведущий шкив клиноременной передачи должен иметь сплошное легкосъемное ограждение.

4.5.2.3 Над канатным шкивом безбалансирного станка должен быть установлен кожух, при этом зазор между кожухом и ребордой канатного шкива должен быть не более 0,3 диаметра каната.

4.5.3 Приводы штангонасосных установок следует оснащать лестницами для обслуживания узлов, находящихся на высоте 0,75 м и выше над уровнем рамы.

Лестницы-стремянки должны быть шириной не менее 0,4 м и в верхней части должны снабжаться предохранительной дугой радиусом 0,3; 0,4 м.

4.6 Требования безопасности при монтажных, наладочных работах, транспортировании и хранении

4.6.1 Соединение (отсоединение) подвески устьевого штока с головкой балансира должно осуществляться с помощью приспособления, обеспечивающего безопасное проведение работ и исключающего необходимость подъема рабочего на балансир.

4.6.2 Для монтажа оборудования массой свыше 20 кг следует применять грузоподъемные механизмы.

4.6.3 Рама электроприводной штангонасосной установки должна быть надежно заземлена. В качестве заземлителя должен быть использован кондуктор скважины, связанный с рамой станка-качалки не менее чем двумя стальными проводниками, приваренными к раме и кондуктору и разных местах. Сечение каждого проводника должно быть не менее 48 мм.

4.6.4 При установке электродвигателя на поворотных салазках он должен быть заземлен на раму установки гибким стальным проводником сечением не менее 35 мм.

4.6.5 Металлический шкаф блока управления или другого пускозащитного устройства должен иметь заземляющий болт, к которому возможно присоединение заземляющего проводника как снаружи, так и внутри шкафа.

4.6.6 Заземляющие проводники и места их механического присоединения должны быть доступны для осмотра.

4.6.7 Применение стального каната в качестве проводников не допускается.

4.6.8 Около заземляющего проводника должен быть знак заземления.

4.6.9 Станции (пульты) управления штангонасосными приводами должны быть расположены в месте, удобном и безопасном для обслуживающего персонала и не должны препятствовать размещению у устья скважины оборудования для технического обслуживания и ремонта.

4.6.10 У скважины, оснащенной станком-качалкой, должна быть оборудована площадка для обслуживания электропривода и тормозного устройства. Ширина площадки не менее 750 мм, полезная площадь 0,6 м на каждого работающего.

Площадка должна иметь настил с поверхностью, уменьшающей возможность скольжения.

4.6.11 Для обеспечения безопасной установки балансира на стойку станка-качалки он должен быть оборудован монтажными приспособлениями (отверстия, монтажные петли) или должны применяться специальные грузоподъемные приспособления.

4.6.12 В конструкции противовесов должны быть предусмотрены места их строповки.

4.6.13 Транспортирование и хранение оборудования - в соответствии с требованиями стандартов и технических условий на оборудование конкретного вида.

4.7 Методы контроля выполнения требований безопасности

4.7.1 Соответствие оборудования требованиям безопасности следует контролировать при:

- экспертизе технического задания и конструкторской документации;

- приемочных (государственных) испытаниях опытных образцов (партий) оборудования;

- согласовании и утверждении государственных стандартов и технических условий на оборудование;

- сертификационных испытаниях;

- периодических испытаниях оборудования серийного производства;

- испытаниях после модернизации и капитального ремонта.

4.7.2 Методика выполнения измерений для определения шумовых характеристик оборудования - по ГОСТ 23941 .

4.7.3 Объем испытаний и методы измерений должны устанавливаться стандартами и техническими условиями на оборудование конкретного вида.



Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2001

В добыче нефти с большой глубины используется специальное насосное оборудование, которое называется станками-качалками. Привод этих аппаратов находится на поверхности земли, над эксплуатируемыми скважинами, а управление осуществляется оператором. Функцию добычи нефти в агрегатах выполняют специальные насосы плунжерного типа. Нефтяной станок-качалка является незаменимым аппаратом, без которого трудно и представить интенсивную разработку глубинных месторождений.

Назначение и работа станков-качалок

Чаще всего для освоения месторождения нефти применяются распространённые штанговые насосы с приводами. Эти агрегаты позволяют откачивать содержание скважин даже при большом, глубоком промерзании верхнего пласта земли. Станки – качалки с одноплечным балансиром относятся к оборудованию индивидуального вида и применяются для добычи нефти из-под земли в обычных и особых условиях.

Любая существующая инфраструктура добычи нефти нацелена на поднятие её с глубины на поверхность, а принцип работы станка-качалки со штанговым насосом напоминает действие медицинского шприца. Неотъемлемой частью любого станка-качалки является колонна, которую составляют компрессионные трубы. По этим трубам происходит подъём на поверхность и подача в резервуары нефти.

Если рассмотреть технологию организации добычи нефти, то весь процесс от начала до конца действий можно разделить на отдельные этапы:

• бурение скважин;
• установка трубных колонн;
• обсадка колонн;
• установка качалок и пуск их в работу.

Глубина бурения обычно достигает нескольких километров, но наиболее часто встречающиеся горизонты залегания нефти – это примерно 1500 метров под поверхностью и более. Иные скважины в глубину достигают и 4000 метров, но это уже колонны-рекордсмены нефтедобычи. Основой нефтедобывающей инфраструктуры являются колонны, собираемые из обсадных труб и активная часть каждого отдельного станка – его насос.

Чтобы понять принцип действия плунжерного насоса станка-качалки, нужно разобраться в роли и назначении отдельного станка в структуре всей трубопроводной сети добывающего комплекса. Качалка для нефти – это приводной механизм насоса, которая своим возвратно-поступательным движением, напоминающим качели, приводит в действие плунжерную пару насосного устройства. Оптимальная цикличность действия механизма качалки позволяет нефтяному ресурсу на глубине залегания концентрироваться у фильтра скважины, что способствует эффективности процесса добычи. Вся конструкция станка предусматривает минимизацию износа его отдельных элементов, установка рассчитана на безупречное действие в течение длительного срока эксплуатации.

Устройство качалки

При изучении устройства станка-качалки необходимо начать с установочной базы. База – это то, из чего состоит основа аппарата. Монтаж станка производится на заранее подготовленную бетонную основу, фундамент. Здесь же расположена платформа и её стойка вместе со станцией управления, в которой находится кабина оператора.

После того, как все организационные работы по установке платформы завершены, на неё навешивается массивный балансир, который уравновешивает специальную головку с канатным подвесом. Энергетическим приводом станка является мощный электродвигатель, который через редуктор станка-качалки передаёт усилие на балансир. Двигатель размещается иногда снизу под платформой, но такой вариант используется крайне редко, так как он связан с недостаточной безопасностью эксплуатации оборудования.

Через кривошип с шатуном электродвигатель воздействует на балансир, благодаря чему вращение вала двигателя преобразуется в цикличное поступательное движение элементов глубинного насоса.

Пункт управления станком-качалкой изготавливается в коробчатом виде, он содержит всё необходимое электротехническое оборудование комплекса. В станции, в непосредственной близости от управляющего реле, расположен и механический тормоз ручного типа.

Виды станков

Семейство нефтяных качалок представлено на отечественном рынке оборудования большим количеством модификаций. У всех видов станков практически один и тот же принцип работы, но есть и существенные отличия. Наиболее популярны среди нефтяников станки с балансирами, которые относятся к классическому типу добывающего оборудования. В этих станках предусмотрен механизм задней фиксации шатуна и редуктор расположен на одной раме с электродвигателем и балансиром.

Альтернативой классическим станкам являются такие типы станков-качалок, как гидравлические штанговые насосы, закрепляемые на фланце арматуры скважины в самом верху. Штанговые насосы имеют то преимущество перед станками классического типа, что они не требуют при своей установки сооружения мощного фундамента. Особенно важно это свойство штанговых насосов для случаев разработки месторождений в вечной мерзлоте, где заливка любого качественного фундамента сопряжена с большими трудностями. Свайная же установка классических станков не оправдана по экономическим соображениям.

Другой особенностью гидравлических насосов является возможность плавно, бесступенчато регулировать длину обсадной колонны. Благодаря этому появляется возможность точного подбора эксплуатационного режима скважины.

Основные характеристики качалок

Чтобы выбрать более подходящие станки для разработки месторождения нефти, нужно сделать анализ широкого спектра эксплуатационных и технических характеристик всех видов этого оборудования.

При оценке важнейших характеристик станка-качалки обязательно учитывают:

• рабочую штоковую нагрузку;
• максимальный ход плунжера;
• габариты редуктора;
• величину крутящего момента выходного вала;
• частоту качаний.

Определяющим параметром станка является мощность его электродвигателя. На установках классического типа для работы насосных станций достаточна мощность электродвигателя в 25 кВт. Но следует ещё учитывать тип используемых ремней для передачи вращения от двигателя на редуктор, диаметры шкивов ремённой передачи и конструкцию механизма торможения.

Даже если все эксплуатационные параметры рассматриваемого станка устраивают покупателя, ему следует ещё учесть и габариты оборудования. Ведь размеры иногда играют определяющую роль – это те случаи, когда приходится транспортировать станки на большие расстояния в условиях различных климатических и региональных зон страны. Габаритные размеры в большой степени решают вопрос, можно ли произвести установку данного оборудования в конкретной ситуации, в конкретных условиях разрабатываемого месторождения нефти.

Обычно масса станка не превышает 10 т, а его габариты по длине и ширине составляют 7Х2,5 м.

Отдельные модели станков

Специалисту, занимающемуся заказами оборудования для нефтедобычи, необходимо хорошо ознакомиться с отдельными его моделями и их главными характеристиками. Несмотря на то, что каждый такой аппарат рассчитан на долгие годы работы, уже существующие промыслы время от времени производят модернизацию оборудования, закупая более современные его виды. Рассмотрим некоторые модели станков-качалок, сравнивая их характеристики и особенности.

Качалки СК

Распространённая в нефтедобывающей отрасли станок- качалка СК представляет собой скважинный насос с отдельным приводом. Насос при работе опускается в обсадную трубу скважины, и с ним соединён специальный шток привода. Шток составляется из колонны отдельных штанг, обеспечивая тем самым требуемую длину.

Как и в других классических вариантах добывающего насосного оборудования, вращение электродвигателя станка преобразуется с помощью кривошипа в поступательное движение штанговой колонны. Два исполнения станков-качалок СК изготавливаются со своим отдельным количеством типоразмеров. Аппараты СК имеют семь типоразмеров, а СКД – шесть.

Главные отличия станков-качалок СКД от СК заключаются в следующем:

• несимметричность кинематической преобразовательной схемы и более высокое преобразующее кинематическое соотношение;
• уменьшенные габаритные размеры;
• расположение редуктора прямо на станочной раме.

В установках СК используются трёхфазные электрические двигатели асинхронного типа с влагостойким исполнением в искробезопасном корпусе. В зависимости от модификации станка в нём могут применяться двигатели мощностью от 4 до 40 кВт.

Механизм тормоза станка включает в себя две колодки, правую и левую, он предназначен для фиксирования станка в нужном положении в момент его остановки.

Качалки СКДР

Более усовершенствованная модель семейства СК – станок-качалка СКДР. Аппарат развивает тяговое усилие в 60 кН при длине штока от 1,2 до 3 м. Редуктор, используемый в аппарате, имеет типоразмер Ц2НШ-450-28 или Ц3НШ-450-28.

Станки СКДР используются для откачки нефти из скважины со штоковой нагрузкой до 80 000 Н. Они разработаны с учётом последних достижений отечественного и зарубежного машиностроения. Главные элементы кинематики станков изготовлены с учётом всех требований ГОСТов на нефтедобывающее оборудование.

Частота качаний установки СКДР регулируется в диапазоне от 1,7 до 11,8 в мин и зависит от передаточного числа установленного редуктора на раме станка. Мощность двигателя качалки может составлять от 5,5 до 22 кВт в зависимости от передаточного числа редуктора.

Общая масса агрегата СКДР составляет 13 100 кг, а его габариты равны 7200х6350х 3100 мм.

Качалки ПШГН

Приводная часть глубинного нефтяного насоса шагового типа или станок-качалка ПШГН через систему штанг передаёт движение головки на насосный плунжер, расположенный глубоко в обсадной трубе скважины. Головка балансира аппарата соединяется со штоком насоса с помощью тросовой подвески.

По производительности качалка ПШГН может регулироваться путём увеличения или уменьшения числа качаний в минуту, амплитуды этих качаний и размеров насосного плунжера. Чтобы произвести регулировку длины хода штока, необходимо выполнить перестановку пальцев кривошипно-шатунного механизма в другие отверстия.

Как и все предыдущие нефтяные качалки, разновидность ПШГН не является отдельным их видом, а представляет собой разновидность главного механизма установки для добычи нефти.

Обслуживание нефтяных качалок

Специальный персонал нефтедобывающего предприятия выполняет обслуживание станка-качалки. Для удобства его работы конструкторами предусмотрены различные вспомогательные устройства и механизмы. При обслуживании балансира с траверсой и кривошипа на установке устроена специальная площадка, снабжённая системами привода. Операторы, располагаясь на этой площадке, производят управление балансировкой и уравновешиванием станка, проверяют крепление всех узлов кривошипно-шатунного механизма.

Вся кинематика системы привода нефтедобывающей качалки сконструирована для того, чтобы головка станка и кривошип совершала движение в оптимальном ритме и этот режим можно бы было легко перенастраивать.

Функции операторов станков и обслуживающего персонала необходимо разделять. Технический персонал занимается обслуживанием нефтяных насосов во время их интенсивной эксплуатации, в их обязанности входит слежение за рабочими показателями всех механизмов станции и техническое обслуживание насосного оборудования. В случае необходимости они производят и ремонт станков-качалок. Особенно важно в их работе создавать благоприятные режимы функционирования узлов и механизмов станка в моменты возникновения в нём максимальных, пиковых нагрузок.

В функции же операторов установок входят обязанности по регулированию самого процесса выкачки нефтяных ресурсов из глубины месторождения, по установке оптимальных режимов работы станка на каждом периоде освоения запасов углеводородов.

Заключение

Промышленные предприятия, изготавливающие станки-качалки, непрерывно совершенствуют своё нефтедобывающее оборудование. Но кардинальных вариантов переделок существующих станков в ближайшее время не предвидится. Это говорит о том, что классическая схема, заложенная в станки много лет назад, оказалась очень удачной и не имеет существенных недостатков.

К тому же оборудование нефтегазовых добывающих комплексов долговечно, его замены происходят очень редко и неохотно со стороны учредителей крупных компаний. Немалую роль в этом играет и высокая цена станка-качалки. Большей частью обновляются лишь отдельные узлы станков, устаревшие физически или морально.

Постепенно весь парк станков-качалок уступает свои позиции в пользу нового вида оборудования – гидравлических аппаратов. Это способствует оптимизации рабочего процесса добычи нефти, усовершенствованию всей инфраструктуры существующих и строящихся комплексов. Эксплуатационные затраты при этом снижаются без снижения качества добываемой нефти.

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Организация производственного процесса

РАЗДЕЛ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Обслуживание станков-качалок

За работой станка-качалки, состоянием устьевого оборудования и подачей жидкости по добыче нефти ведет круглосуточное наблюдение.

Смазка трущихся частей является основным условием долговременной и бесперебойной работы насосной установки. Поэтому бригада по добыче нефти должна постоянно следить, чтобы все трущиеся части станков-качалок были хорошо и своевременно смазаны.

Обязательным условием надежной и бесперебойной работы станков-качалок является их уравновешивание. При пуске новой скважины в эксплуатацию, а также при изменении диаметра и глубины подвески насоса, диаметра насосных штанг и т. д. необходимо проверять уравновешенность станка-качалки. Осматривать и контролировать состояние наземного оборудования надо не реже одного раза за вахту.

При проверке станка-качалки осматривают состояние всех масленок, проверяют наличие смазки в них, уровень масла в редукторе, а также нагрев и крепление всех подшипников, ослабленные подшипники подтягивают. Осматривают и проверяют соединения шатунов с балансиром и кривошипами. Проверяют состояние крепления противогрузов на кривошипах и балансире. Проверяют (только после остановки станка-качалки) равномерность натяжения клиновидных ремней. Проверяют крепление сальникового штока к подвеске станка-качалки и герметичность сальника; при пропуске жидкости через сальник тройника нужно подтянуть сальник.

Текущий и капитальный ремонты станков-качалок проводятся по графикам.

Для улучшения контроля за работой насосных установок и облегчения условий работы обслуживающего персонала на промыслах широко применяют различные телемеханические системы контроля и управления работой установок с проводными каналами связи. При помощи телемеханической системы оператор с диспетчерского пункта осуществляет на расстоянии телесигнализацию (передачу о происшедших изменениях в работе контролируемого объекта), телеуправление (передачу команд на управляемый объект), телеизмерение (передачу результатов измерении по объекту во времени).

При помощи телемеханических систем можно осуществлять связь с любой скважиной или другим объектом. Оператор на пульте работает только с одной скважиной, выбирая ее по своему усмотрению, и при насосной добыче нефти может выполнять следующие операции: включение и выключение электродвигателей станков-качалок, замер дебита скважины, телесигнализацию состояния станка-качалки ("работает", "остановлена"), сигнализацию аварийной остановки станка-качалки; двухстороннюю телефонную связь диспетчерского пункта с персоналом, находящимся у скважины.

Рассмотрим технику безопасности при обслуживании штанговых насосных установок.

При эксплуатации скважин штанговыми насосными установками обслуживающий персонал имеет дело с большим числом движущихся частей станка-качалки; поэтому основные мероприятия техники безопасности здесь сводятся к обеспечению достаточной прочности оборудования и ограждению всех движущихся частей механизма.

Станки-качалки всех типов выпускают с ограждениями кривошипно-шатунного механизма и ременной передачи.

Необходимо соблюдать также следующие основные требования безопасности.

Верхний торец устьевого тройника-сальника должен возвышаться над уровнем приустьевой площадки не более чем на 1 м. При набивке уплотнения в корпусе сальника головка его должна удерживаться на сальниковом штоке специальным зажимом.

Запрещается провертывать шкив станка-качалки вручную или тормозить его путем подкладывания трубы или лома в спицы.

При перестановке пальцев кривошипно-шатунного механизма шатун следует надежно крепить к стойке станка-качалки.

Перед пуском станка-качалки необходимо убедиться в том, что редуктор станка не заторможен, ограждения установлены и в опасной зоне нет людей.

Для обслуживания электродвигателя и тормоза станка-качалки должна быть устроена площадка с ограждением.

Воспрещается надевать и снимать ремни посредством рычагов. Надевать и снимать ремни надо путем передвижения электродвигателя.

Во время осмотра или замены отдельных частей станок-качалка должен быть остановлен.

Канатную и цепную подвески снимать и надевать разрешается только специальным приспособлением с пола или с переносных лестниц-площадок. Запрещается выполнять эти работы с балансира станка-качалки.

Требования безопасности при эксплуатации и обслуживании нагнетательных скважин

7.3.5.1. Оборудование устья нагнетательной скважины должно соответствовать проекту, при разработке которого должны быть учтены состав, физико-химические свойства нагнетаемого агента и максимальное ожидаемое давление нагнетания.

7.3.5.2. Нагнетательные скважины должны оборудоваться колонной НКТ и, при необходимости, пакерующим устройством, обеспечивающим защиту и изоляцию эксплуатационной колонны от воздействия на нее закачиваемого агента.

7.3.5.3. Для исключения замерзания воды в арматуре скважины и системе нагнетания при остановках необходимо предусматривать полное удаление воды из арматуры и системы подачи рабочего агента и заполнение указанного оборудования незамерзающей жидкостью.

7.3.5.4. На устьевой арматуре нагнетательных скважин не должно быть каких-либо пропусков через сальники, фланцевые соединения и задвижки. На всех фланцах, не имеющих металлических уплотнительных колец, должны устанавливаться защитные металлические кожухи. Результаты осмотра должны быть занесены в журнал осмотра и ремонта оборудования.

7.3.6.1. Для обслуживания электропривода и тормозного устройства станка-качалки устраивается площадка с ограждением.

7.3.6.2. Станок-качалка должен иметь ограждения кривошипно-шатунного механизма и клиноременной передачи.

7.3.6.3. Станок-качалка должен быть установлен так, чтобы исключалось соприкосновение движущихся частей с фундаментом или грунтом.

7.3.6.4. При посторонних стуках и шумах в узлах станка-качалки его следует немедленно остановить и сообщить мастеру или начальнику цеха.

7.3.6.5. При осмотре остановленного станка-качалки проверить:

a) состояние деталей являющихся источником обнаруженных вибраций и необычных шумов;

b) прочность болтовых креплений и шпоночных соединений;

c) крепление кривошипных и верхних пальцев шатунов, противовесов на кривошипах;

d) исправность ограждений, лестниц, площадок, электродвигателя;

e) надежность соединения канатной подвески с полированным штоком и герметичность сальника полированного штока;

f) состояние канатов канатной подвески;

g) исправность тормоза;

h) равномерность натяжения клиновых ремней;

i) крепление электродвигателя к салазкам.

7.3.6.6. Снимать и надевать клиновые ремни необходимо только после их ослабления, передвигая электродвигатель на салазках в направлении редуктора (выполнять эту работу рычагами запрещается).

7.3.6.7. Смена ремней станка-качалки должна осуществляться путем передвижения электродвигателя при заторможенном редукторе станка-качалки.

7.3.6.8. Количество ремней должно быть не менее трех. Ремни должны быть подобраны по профилю и соответственно натянуты.

7.3.6.9. Перед пуском станка-качалки в работу следует установить ограждения на место, убрать инструмент и другие предметы, убедиться в отсутствии людей около движущихся частей и только после включать станок-качалку в работу.