MANUALIA UNIVERSITATIS STUDIORUM ZAGRABIENSIS UDZBENICI SVEUCILISTA U ZAGREBU

SVEUCILISTE U ZAGREBU RUDARSI

MANUALIA UNIVERSITATIS STUDIORUM ZAGRABIENSIS UDZBENICI SVEUCILISTA U ZAGREBU

SveuciliSni prirucnik odlukom Senata Sveucilista u Zagrebu br. 380-02/6-06-2 od 14. studenoga 2006. godine

Recenzenti: dr.sc. Vinko Ivusie, redoviti profesor Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveucilista u Zagrebu dr.sc. Nediljka Gaurina-Medimurec, redovita prohsorica Rudarsko-geolosko-naftnog fakulteta Sveucilista u Zagrebu dr.sc. Katarina Simon, redovita profesorica Rudarsko-geolosko-naftnog fakulteta Sveucilista u Zagrebu

Izdavac: Rudarsko-geolosko-naftni fakultet Sveucilista u

Glavni urednik: dr.sc. Igor Zorie', izvanredni profesor Rudarsko-geolosko-naftnog fakulteta Sveucilista u Zagrebu

Graficko rjesenje naslovnice: Bakal studio, Zagreb

Crtezi: ing. Darko Muzanic, Rudarsko-geolosko-naftni fakultet Sveucilista u Zagrebu dipl. ing. Borivoje Rudarsko-geolosko-naftni fakultet Sveucilista u Zagrebu

Tisak: Publika

Naklada: 500

CIP zapis dostupan u racunalnom katalogu Nacionalne i sveucilisne knjiznice u pod brojem 622172

ISBN 953-6923-08-4

Zahvaljujem svima koji su na bilo koji naCin pomogli

pri nastanku ove knjige.

SRETNO!

Oavorin Matanovic

SADRZAJ

1. Busaca postrojenja ........................................................................................................................... 1 o Tehnoloski proces busenja .................................................................................................................... 1

Roti1cUn dlijctn .......................................................................................................................... 3 OptercL"Cl1jc 1'111 dlijcto ............................................................................................................... 4 Uklnlljllllje mzruscl1ih ................................................................................................. 4

o Bus,lca postrojenja ................................................................................................................................. 4 () T()1~111} .............................. ~ .................... ~ ... , ...................................... ~ .......... : .......................... , ................ , 5

/\fOSiFost torlljo .. ...................................................................................................................... 6 Utjew; ljctra i Ilill/ki II .................................................................................................. I

o Pogol1ski s/./sI01' ......................................................... ..................................................... : .................... 7 Pogollslei IIlotori ....................................................................................................................... 7 Prijello.~nici ................................................................................................................................ 8

o Sustav za manipuiiranje alatkama ........................................................................................................ 9 Dizalicl1 ..................................................................................................................................... 9 Koloturni sustav ............................................................... ...................................................... 10

o Sustav busacih alatki ........................................................................................................................... 11 lsplacrza glava ........................................................................... .............................................. 11 Radl1Ll sipka i vrtaci sl"ol ................................................................................ ........................ 12 Bus(lce alatlec ................ .......................................................................................................... 13 Dlijeta ..................................................................................................................................... 13

o Sustav za ispiranje ............................................................................................................................... 13 Fluid za ispiranje (isplaka) ..................................................................................................... 14 Bazeni i isplacne sisaijke ....................................................................................................... 14

o Sustav za kontrolu usb busotinc ...................................................................................................... 16 Preventerski sustav ................................................................................................................. 16 "Koolney" uredaj .................................................................................................................... 16 Podesiva sapnica (Choke) .......................................................... ............................................ 17 Odvajaci plil1a ........................................................... ............................................................. 17 P0l110Cna sredstva .................................................................................................................. 17 Busaci instrun1enti .................................................... ............................................................. 18 Odriavanje busaceg postrojenja ............................................................................. ,' .............. 20 Sigurnosne preporuke ............................................................................................................ 20 Literatura ............................................................................................................................... 21

2. Busace alatke ...................................................................... : ........................................................... 23 Teske sipke ............................................................................................................................................ 24

Ostvarivanje optereeenja na dlijeto ..................... .................................................................. 25 Odrzavanje busaCih sipki pod l'lacnim optereeenjem .......................................................... 25 Ostvarivanje efekta njihala ................................................................................................... 27 Stabil{ziranje dlijeta ............................................................. .................................................. 28 Alatke za podizal1je ............................................................................................................... 32 Ostecenja ................................................................................................................................ 32 Odriavanje i ruleoval1je ......................................................................................................... 35 Pregled ........................................................ .......................................................................... ..

Busace sipke ......................................................................................................................................... 35 Spojl1ice .................................................................................................................................. 38 Navojl1i spojel'i ..... .................................................................................................................. 39

v

Davorin iV1atanovic Tehnika izrade bU50tina SadrZaj

To[erol1cUc .............................................................................................................................. 41 Teske lnlsaL(e sip1ce .................................................................................................................. 45 OdriovmUe i rukovcmje ........ ................................................................................................. 45

O.~teL~enji1 ................................................................................................................................ 46 Pregled ............................................... ..................................................................................... 48 Osteienja busaCih siplci ........................................................... ............................................... 49 Tn7l1sportircmje i skladistenje busaCih sipki .......................................................................... 49 DotezL1J1je ............................................................................................................................... 50 Prilnjer 2. I . ............................... : ............................................................... : ............................ 52 Pregled blL~aL'ih sipki ........................................................... ..................... : .............................. 53

o Radna sipka .......................................................................................................................................... 53 o Pomocna oprema u nizu busaCih alatki ........................................................................................... 56

PrUelazi .................................................................................................................................. 56 Cistaci c!ievi ........................................................................................................................... 57 Stitl1ici cijevi .............................................................. ............................................................. 57 Stabilizatori i pmsirivaCi ....................................................................................................... 58

Naprezanja u busaCim alatkama ........................................................................................................ 60 Uzeiuzl10 I/aprezanje .............................................................................................................. 60 Prill1jer 2.2 ............................................................................................................................. 61 Naprezanje Lislijed torzUe ...................................................................................................... 61 Rasprskavanje ........................................................................................................................ 61 Prhnjcr 2.3 ............................................................................................................................. 62 Gnjecenje .. .............................................................................................................................. 62 Pril11jer 2.4 ............................................................................................................................. 64 Kornbinirana naprezanja ...................................................................................................... 65 Literatura ............................................................................................................................... 66

3. Zastitne cijevi. ................................................................................................................................ 67 o API standardi za zastitne cijevi ......................................................................................................... 68

Spojnice i navojni spojevi ................................................................................................................... 74 o Opremanje zastitnih cijevi za ugradnju i cementiranje ................................................................. 78 o Opremanje zastitnih cijevi ................................................................................................................. 79 o Postupak cen1entiranja ....................................................................................................................... 82

Literatura ............................................................................................................................... 84 4. Dlijeta ............................................................................................................................................ 85

o Zrvanjska dlijeta .................................................................................................................................. 86 f(ol1strukcija ........................................... ................................................................................ 86 Tipovi dlijeta .......................................................................................................................... 88 Lezajevi .................................................................................................................................. 90 Obodni rezaci ................................................................. ........................................................ 92 Prolazi za isplaku ............ ....................................................................................................... 92 fzbor dlyeta ............................................................................................................................ 93 f

Davorin Matanovic Tehnika izrade busotina Sadd:aj

Polikristalinska dlijeta ......................................................................................................... 115 Primjena kod busenja .......................................................................................................... 116 Klasifikacija dlijeta 5 nepomicnim eiemel1tima za razrusavanje ...................................... 118 Trosenje dijamantnih i PDe dlijeta .................................................................................... 121

Lopatasta dlijeta ................................................................................................................................. 1 o Dlijeta za posebne nall1jene ............................................................................................................. 123

Literatura ............................................................................................................................ . PriJnjer4.1 ......................................................................... ................................................ 12 Prinljer 4.2 ......................................................................................................................... . Pril11jer 4.3 ...................... : ................................................................................................... 1 Pril'l~jer 4.4 ......................................................................................................................... .. P'riJnjer 4.5 ........................................................................................................................... 12;;

5. Alatke za jezgrovanje ........................................................................................................ H ,. ...... l o Konvencionalno jezgrovanje .......................................................................................................... 13 o Orijentirano jezgrovanje .................................................................................................................. 134 o Jezgroaparat pod tlakon1 .................................................................................................................. 135 o Jezgroaparat uz primjenu gela ......................................................................................................... 135 o Jezgroaparat s izvlacivom unutarnjom cijevi. ................................................................................ 135 o Bocno jezgrovanje ............................................................................................................................. 136

Literatura ............................................................................................................................. 137 6. Dizalica ............................................................................................................................................. 139

Primjer 6.1 ........................................................................................................................... 144 Literatura ............................................................................................................................. 145

7. Kocnica ............................................................................................................................................. 147 o Mehanicka kocnica ........................................................................................................................... 147 o Pon10cne kocnice .............................................................................................................................. 149

Hidrodinarnicka kocnica ..................................................................................................... 149 Elektron1agnetska kocnica ................................................................................................... 150 Prilnjer 7.1 ........................................................................................................................... 151 Literatura ............................................................................................................................. 151

8. Busace uze i koloturni sustav ............................................................................................................. 153 o Koloturje ............................................................................................................................................. 153 o I(uka .................................................................................................................................................... 156 o Elevatori. ............................................................................................................................................. 157 o Busace uze .......................................................................................................................................... 158 o Konstrukcija i naCin pletenja ........................................................................................................... 159 o Din1enzioniranje uzeta ..................................................................................................................... 165

Primjer 8.1 ........................................................................................................................... 166 Literatura ............................................................................................................................. 167

9. Vrtati (busati) sto1 ....................................................................................................................... 169 o Kupola radne sipke ............................................................................................................................ 172 o Kupola vrtaceg stoIa .......................................................................................................................... 174 o Klinovi ................................................................................................................................................ 178 o Dotezanje i otpustanje navojnih spojeva ........................................................................................ 181

Primjer 9.1 ........................................................................................................................... 182 Prilnjer 9.2 ........................................................................................................................... 183 Pomocni sustavi navrtanja .......................................................... ........................................ 184 Literatura ............................................................................................................................. 186

10. Vrsni pogon ..................................................................................................................................... 187

vii

Davorin Matanovic Tehnika izrade busotina Sadrzaj

o Glavne komponente vrsnog pogona ............................................................................................... 188 Busaii motor i sustall prUenosa .............................................. ............................................. 188 Vodilica rnotora ....... ............................................................................................................. 189 Sklop za odvrtanje i l1avrtanje ............................................................................................ 190 lvlornent kijuc ....................................................................................................................... 190 Rotirajuea glava ................................................................................................................... 191 SigurilOsni ZaSlIl1 i aktLlator ................................................................................................ 191 Adapter strelnel1a ................................................................................................................. 192 Ak/Llator za iz/mcivanje stre1llr?l1il ..................................................................................... 192 KOl1trolno- upravijaCld sustnv ............................................................................................. 192

o Prakticna primjena vrsnog pogona ................................................................................................. 192 Busenje uz dodnvanje u pasovima .... ................................................................................. 192 Busenje uz dodavanje pojedinncllih busa6l1 .~ipkj ............................................................ I Busenje uz dodavanje po dvUe bLL~nee sipke ...................................................................... 193 SpuUanje i izvlacenje busaiih ala/lei. .................................................................................. 194 Obrada kanala bu.sotine tijekom izvlaccnjn nli1ta .............................................................. 194 Postupnk kontrole busotine ................................................................................................. 194 Spu.stanje kolone zastitnih cijevi ......................................................................................... 195 Literatura ............................................................................................................................. 195

11. Dubinski Inotori ........................................................................................................................ 197 o 1urbinske busilice ............................................................................................................................. 197 o Moineau motori (vij cani motori) .................................................................................................... 199 o Elektrobusilice ................................................................................................................................... 202

Literatura ............................................................................................................................. 203 12. Preventeri ................................................................................................................................... 205

o Pojam i podjela vanjskih preventera ............................................................................................... 205 Prstenasti preventeri ............................................................................................................ 205 Radna gul'na .......................................... ............................................................................... 207 Ceijusni preventeri ............................................................................................................... 208 Rotirajuci preventeri ............................................................................................................ 211 Diverteri ............................................................................................................................... 211

o Unutarnji preventeri ......................................................................................................................... 212 Zasul1i na radnill1 sipkalna ................................................................................................ 212 Protupovratni ventili busaCih sipki ..................................................................................... 213

Usee busotine ..................................................................................................................................... 214 Prstenovi prirubnica ............................................................................................................ 216

o Ispitivanje hermeticnosti .................................................................................................................. 217 o Aktiviranje preventera ...................................................................................................................... 219

Akumulatorska jedinica ..................................................................................................... 219 Raspored uredaja za aktiviranje preventera .............................................................. : ......... 220

o Prigusnik s razvodnikolTI ................................................................................................................. 221 o Zaporni elelTIenti i ventili ................................................................................................................. 222

Literatura ............................................................................................................................. 223 13. Isplacne sisaljke i sustav za pripremu i proCiscaval1je isplake .................................................. 225

o I(onstrukcija sisaljki .......................................................................................................................... 226 Pogonski dio ......................................................................................................................... 227 Hidraulicki dio ..................................................................................................................... 227

o Dobava ................................................................................................................................................ 230 o Kretanje klipa u cilindru .................................................................................................................. 231

viii

Davorin Matanovic Tehnika izrade busotina Sadrzaj

o djelovanje ........................................................................................................................... 232 Usisni lIod ........................................................... .................................................................. 232 l\iapojna sisa(jkCl ................................. ................................................................................ 232 Odrio1'Cmje oprclIIc Ilsis/lOg dijela ...................................................................................... 233 Tlr1L'l1i 1'017 ............................................................................................................................ 233 J(C)JIlPCIIZ1cijs/w kOlllom .................................................................................................. 233 Sigurnosni j'elltil .......................................................................... ........................................ 234 Podli1!lzivanje klip'ljilL'a ...................................................................................................... 234 j'HaziJ'!l klipllj{lL'a .................................................................................. : .............................. 234 ProplIstnl1je ......................................................................................................................... . Plllljellje ........................................... .................................................................................... : 235 J(li]7l1o hrtl'i/{l ....................................................................................................................... 235 Brtviln klipnjl1c(/ .................................................................................................................. 235 j\;lehaJliL'ki dio .................................................................................................................... .. Kucal1je ........................................................ ......................................................................... 236 OdrZOV7l1jC ..................................................... ...................................................................... 237 APJ spcc({tkacUe Z(/ opremu lwd busenja ......................................................... 238 Ciiindri ................................................................................................................................. 239 J(onstrukcUa cililldra ........................................................................................................... 239 Brtl'ila cililldra ............................................................. ........................................................ 240 Biok za zatvaranje cilindanl.. .............................................................. ................................ 240 Brtvila klipnjaca .................................................................................................................. 240 Odriavanje brtvila klipnjCIL'a .............................................................................................. 240 Trosenje klipnjaca ................................................................................................................ 241 J(ucista ventila ..................................................................................................................... 241 Ciscel1je kuCista l'cl1tila ........................................................................................................ 241 Jednoradne isplacne sisaljke ................................................................................................ 242 Usporedba jednoradl1ih i dvoradnih sisaijh ...................................................................... 242 Efikasl10st djelovcmja ........................................................................................................... 242 Odriavanje .............................................. ............................................................................. 243

o Centrifugalne sisaljke ....................................................................................................................... 245 Usporedba 5 klipnim sisaljka11la ............................................................................ .............. 245 Efikasnost djelovanja ........................................................................................................... 247 Dimenzioniranje i sisaljke ................................................... ....................................... 248

o Sprelnnici za isplaku ......................................................................................................................... 250 Isplacna graba .... .................................................................................................................. 250 Celicni sprelnnici ............. ..................................................................................................... 250 Vibratori sa siti111a ............................................................................................................... 252

o Odvajaci pijeska i sEta ...................................................................................................................... 254 Djelovanje ............................................................................................................................ 254 Odvajaci pijeslca ..................... .............................................................................................. 255 Odvajaci siita ....................................................................................................................... 256 Cistaci isplake ...................................................................................................................... 257 Postupak odvajanja ............................................................................................................. 257 Znacajke sustava .................................................................................................................. 257 Ukupan kapacitet i ~fikasnost sita ...................................................................................... 258 Postav(janje .......................................................................................................................... 258 [)jelovanje ............................................................................................................................ 258 Posebne prirnjene ................................................................................................................. 258

ix

Davorin Matanovic Tehnika izrade busotina

..................................................................................................................... 259 o Odvajaci plina .................................................................................................................................... 261

Prhlli7nli otp/il~jivac isplake ............................................................................................... 261 Vakuumski otplil1jivaCi ........................................................................................................ 262

lVlijesalice ..................................................................................................................... 263 1v110Z11i IUevci ................................................... ..................................................................... 263 Mlaznc puske i melumicke mUesnlice (agitatori) ............................................................... 264 Ejeklori ................................................................................................................................. 264 Prilnjer 13.1 ................................. : ....................................................................................... 265 Pril1Jjer 13.2 ................................................................ : ........................................................ 265 LiteratLlra ............................................................................................................................. 265

14. Isplacna glava ................................................................ : ............................................................ 267 o Stojka i gibljivo tlacl10 .......................................................................................................... 269

Literatura ............................................................................................................................. 272 15. Alatke za instrulnentiranje ....................................................................................................... 273

o L0l11 alatld ........................................................................................................................................... 273 o Prihvat (zaglava) ................................................................................................................................ 273 o Oprema za vadenje odlomljenih alatkL. ......................................................................................... 277

Alatke za val1jsko hvatal1je .............................................................. .................................... 279 Ala/lee zo wwtarnje .............................................. 283 Oslobadanje zaglavijenih .......................................................................................... 284 Literatura ............................................................................................................................. 289

Popis oznaka .................................................................................................................................... 291 Literatura ......................................................................................................................................... 295

x

Davorin Matanovic Busacapostrojenja

1. Busaca postrojenja

Tehnoloski proces busenja Busace postrojenje ll koncipirano je S osnovnOl1l na mjenol11 izrade busotina. Ono sto ga razlikuje oei drugih stacionarnih postrojenja ) ,k mobilnost - tj. l11ogucnost lakog i s jedne lokacije na drugu. zahtje\' ne naravno utjecati l1a mogw.'110st nim postrojenjem u smislu izrade

NEPOMICNI KOLOTURNI BLOK

BUSACE UtE

POMICNI KOLOTURNI BLOK

KUKA

ISPLACNA GLAVA

VRTACI STOL

DIZALICA I KOCNICE

ISPLACNA SISALJKA

! 1

busotinc.

Davorin Matanovic

Danasnja najveca konstruirana SLl tako da mogu izraditi busotinu 10000 metara. Ipak i taha postrojenja je rastaviti na kom-ponente, transportirati na udaljenosti i na-kon sastavljanja ponovno primiieniti za izradu nove busotinc. Pri tome niti jedn

Davorin MatanoviC

Koloturni llleli211lzam ..... -.:e ...... ~

Kolona i)USaClll alatkl

Razrusaval1Je stiJel1e

Busaca dizalica

a prijelaz; teska sipka dlijeto b - prijelaz; radna sipka - busaca sipka c - prijelaz; isplacna glava - radna sipka d kuka e busace uze f - mehanicka transmisija 9 - tlacni vod h - mehanicka transmisija

mehanicka transmisija kupola vrtaceg stoia

ENERGIJ/I, , , '

Slika 1.2. Shematski prikaz djelovanja busaceg postrojenja kroz tri komponente busenja 1.2

Da bi dIijeto napredoval0 potrebno je istovremeno ostvariti:

o okretanje alatke za razrusavanje, o odredeno opterecenje na o uklanjanje razrusene cestice s dna busotine

i omoguCavanje kontakta dlijeta s nerazru-senom stijenom.

Busenje je dakle jedinstven mehanicko-hidraulicki koji uvjetuje konstrukciju postrojenja i raspo-

djelu energije na njemu.

.. __ Busacapostrojenja

Rotacija dlijeta

Rotacijn dlijeta mognee je ostvariti na tri naCina: vrt

Davorin Matanovic

Optereeenje na dlijeto

D

Davorin MatanoviC

Slika 1.6. Busace postrojenje

Osnovna karakteristika busaceg postrojenja je nosi-vast kllke. Maksimalna dubina busenja nije mjeroda-vna jer ce teret na kuki za iste dubine moCi varirati ovisno 0 konstrukciji tj. odabranim dimenzijama alatki, njihovoj kolicini, te fluidu u koji Sll uronjene. Bllsace postrojenje odredene nosivosti, omoguCit ce dakle dostizanje one dubine busotine pri kojo) tetina ovjesenih alatki nece premasiti tu nosivost. Moderni-zacija postrojenja ostvaruje se s cHjem povecanja br-zine rotacije i opterecenja na dlijeto, smanjenja broja spustanja i podizanja kuke (viSi tornjevi), te smanje-nja promjera busotine.

,Busaca postrojenja

o Toranj Toranj je celicna strllktllnl kOla sluzi kao noseca kon-strukcija pri izradi busotina. Pomocu kolotumoa su-

. v

stava i kuke ovjeiiene u strukturi tornja nosi se bllsace alatlze tijekol11 bllsenja i manevrirania.

Standardno toranj je struktura (slika 1.7) koja je pl stavljena na cetiri rasporedene l1a nho\'i111

Davorin Matanovic

Bill A

Pogled C

Slika 1.7. Shematski prikaz konstrukcije tornja 13

Karakteristike tornjeva definiranc su API specifika-cijom 4F.14 Shematski prikaz S osnovnim oznakama dimenzija prikazan je na slici 1.B.

v - OLvar liP A

Slika 1.8. Shematski pri

f \

H Otvordtzalice

ltp C

d imenzija tornjeva 13

Owake tornjeva S oSl1ovnim dimenzijama navedene su u tablici 1 .1.

6

Busaca postrojenja

Tablica 1.1 Osnovne dimenzije tornjeva 13

Vl w ~ a::-l LU w

LU 0 z ::x:: >t::::!

-,

N :::J 0 1-0 a:: I-CD Ow ::x:: Vl

z z z Z z z Vl a:: - a:: a:: Vi ~I-

:> 'Vl >Vl :> ::x:: A, B, C Z N 0 rn rn 10 24,38 6,10 11 26,52 6,10 12 28,65 7,32 16 37,19 7,32

7,92

44,81 25 56,61 5,18

Tolerancije: ~ O, 1524 m; BT O, 127 m; CT + 1,0668 m; DT O,0508 m; Er 524 m

Nosivost tornja

Toranj nosi teiinu za vrijeme busenja Hi kad su one oslonjenc 1I tornjll. Zato se u njegovoj konstru-kciji javljaju znatna naprezanja, kako zbog tezine ala-tki, tako i zbog lltjecaja vjetra i vibracija. Toran) mora biti dimenzioniran tako cia moze podnijeti dvostruko veca opterecenja od predvidenih:

u Nosivost konvencionalnog tornja je onaj te1'et toranj smije nositi na kruni lIZ faktor sigurnosti i sljedece pretpostavke:

sve eetiri noge su jednako opterecene u tornju nema busacih alatki i sile vjetra ne djelllju l1a toran) masa tornja nije uzeta 1I obzir.

u Maksimalna statieka nosivost na kuki

gdje su:

konvencionalnog tornja je teret koji loranj smije 110siti l1a kuki uz faktor sigur-nosti (oko 2), bez busaCih alatki II tornju, kad ne puse vjetar. Kod maksll11al11e nosivosti na kllki uzeta je U obzir tetina tomja, koloturja, uieta i slieno. Maksimalna 1105iv05t na kuki priblizno iznosi:

2k 0=+ _A 2k+4 (1.1)

Q maksimalna statieka 11051VOSt na kllki, N I

Davorin MatanoviC

k broj uznica pomicnog koloturj

Davorin MatanoviC

Prijel10Sllici

D\'a Sll osnovna nabna prijenosa energije od pogon-skih motom do korisnika: mehanicki i clektricni. Do nedavno se na vecini busacih postrojenja primje-njivalo mehanicki prijenos energije. Analiziranjem uCinkovitosti prijellosa energije na busacim postroje-njima dokazano je da se mnogo veca ukllpna ucinko-"itost ostvaruje tzv. diesel-elektricnim Sllstavom.

Kod mehanickog prijenosa energije, se od pogonskih motora do dizaliee, sisaljki iii ostalih di-jelova postrojenja dovodi sllstavom izoji nazivamo sustaVOI11 prijenosa snage. On se sastoj i od izvrsti"ih spojki, kolea\;:a, vratila i osovina, lancanib i !anaea, remenica i remenja, uznica i llzadi, Idajeva; svega sto sluzi prijenosu i pretvorbi energije (slib 1.11).

Na diesel-elektricnom postrojenju (slika 1.12), diesel motori, koji su na kopnu obicno postavljeni na radi-liiitu izvan strukture ili podstrukture tornja, pogone generatore istosmjerne iii izmjenicne stmje. Gene-ratori proizvode elektricl111 energiju koja se pomocu elektricnih vodova dovodi do sklopki i razvodnih uredaja. Otuda se struja odvodi do elektromotora postavljenih direktno na pogonske osovine: busa-ce dizalice, isplacne sisaljke itd. Ovaj sllstav ima niz prednosti pred cistom mehanickom transmisijom. Jedna od vaznijih je eliminiranje teskih, cesto kom-pliciranih lancanih prijenosa, kOji zahtijevajll tocno postavljanje pogonskih motora i korisnika, Druga prednost je u tome sto se pogonski motori udaljavajll od radnog podista i usca busotine, Cime se smanjuje djelovanje buke na ljude, a mnogo je sigurnije i sa sta-novista zastite od poiara i eksplozije.

Raspored sklopova bllsaceg postrojenja nije odreclen standardima. Raznolikost razl11jdtaja definirana je izborom pogonskih 1110tOl'a i transmisije (slika 1.13). Najvise energije treba osigurati za rad dizalice. Slje-deci korisnik po potrebnoj snazi su isplacne sisaljke. Cesto se ova dva sklopa pogone odvojenim sustavima kako ne bi doslo do preopterecenja pogonskih mo-tora. Pogon vrtaceg stoia najceSce se ostvaruje preko prijenosnika II skloPll dizalice, cime se najviSe stedi energija.

8

Pogonski motor

pogon sisaljki remenje iii

Slika 1.11. Razvod energije-mehanicki15

Kontrolna ploca 1.

Motor

Kon{rolna ploea

rtac! stol

III

Busaca kontrolna ploGa

5rednje opterecenje

Slika 1.12. Razvod energije-elektricni1.5

Davorin Matanovic

1 ~ koloturni mehanizam 2. dizalica

3~ pogonski motori 4~ isplacna sisaljka

5~ elektromotori 6~ generatori

(a)

(b)

Slika 1.13. Prikaz razvoda energije na busacem postrojenju 1.6

(a) mehanicki (b) elektricki

Sustav za manipuliranje alatkama

Dizalica

Dizalica je vrlo glomazan sustav (slika 1.14) koji se sastoji od glavnog bubnja na koji je namotallo i ucvr-sceno busace uze (njegov radni kraj) i pomocI1og bubnja s mosurama na oba kraja osovine. Prijenos i transformacija energije ostvaruju se primjenom me-duosovina, lancanickog iIi zupcaniekog prijenosa te

ostvaruje mnogostruke funkcije sustav je dobio naziv po svojoj osnovnoj ulozi izvlacenja alatki iz busotine, te njihovog spustanja u nju. Kada dizalica djeluje ostvaruje se, ovisno 0 smjeru vrtnje bubnja, namatanje iIi odmatanje uieta, sto dize iii spusta po-mieni koloturni blok i kuku. Kako SLl busace alatke ovjeSene na kuki smjer kretanja odnosi se i na njih. Jedan od bitnih podsustava dizalice je koCioni sustav, koji Ol11ogucuje busaeu da jednostavno i LlZ veliku toenost kontrolira opterecenja ovjesenih busaCih alatki, zastitnih cijevi iii optereCivanja dlijeta. Sustav je opremljen s najmanje dva koCiona susta-va. Jedan od njih mora biti mehanicki i on osigurava

Busaca postrojenja

potpllno zallstavljanje kretanja alatki, ti. bnbnja di-zalice. Drllgi sllstav je hidralllieni ili elektricni i on moze kontrolirati brzinll kretanja alatki (bubnja) pri spllstanju, ali zbog nacina djelovanja ne ol110gucava potpllno zaustavijanje iii prekid kretanja. Najcesca.ie u primjeni hidraulicna ili kocnica.

Slika 1.14. Busaca dizalica17

Sastavni dio dizalice je i sllstav za promjenu kretanja (transmisija prijenos) (slika 1.1 5). Ovai sustav daje busacLl mogucl1ost velikog izbora kretanja i nosivosti. Pravilan rad postrojenja omogu~ cen je izborom od najmanje dvije, optimal no celiri, a maksimalno os am brzina.

Slika 1.15. Sustav prijenosa unutar dizaiice17

zadaca dizalice se pomocnom oso-vinom i mosurama koje su na njoj smjeStene. Dote-

iii navrtanje navojnih spojeva ostvaruje se pri-mjenom mosure (slika L 16) l1a busacevoj strani (gdje su kontrolni i upravljacki sklopovi, te ruCica kocni-ce). Druga mosura, postavljena na suprotnoj strani koristi se za otpustanje i odvrtanje navojnih spojeva. Na mosuru se namata konopljano uze koje moze slu-ziti i za manipuliranje laksim teretima (npr. podiza-

9

Davorin Matanovic

nje bnsaee sipke S odlagalista). Za ovo se najcesee na postrojenjima primjenjuju zracna vitia jer su manje opasna od rada S l11osurama.

Slika 1.16. Mosure1 7

Koloturni sustav

Tri najvainija dijela koloturnog sustava su pomicni kolotllrni blok, nepomicni koloturni blok te busace uie (slika 1.17). Zadaca mu je preuzimanje te:line bu-saCih alatki i njeno prenosenje na strukturu tornja. Ovo preuzimanje odnosi se, kako na sustav u 11111'0-vanjll, tako i na kretanje alatki i njihovo popllstanje tijekom bllsenja. Tijekom busenja llkllpno opterece-nje ostvaruje se teZinom kuke, isplacne glave, zasuna radne sipke, busaCih sipkL teskih sipki, dlijeta i svih ostalih alatki koje mogu biti postavljene unutar na-vedenog niza. Kod eementiranja, niz alatki pod na-zivo111 zastitne eijevi (casing), obicno ostvarujll veea opterecenja od niza alatki pri busenju. Takav niz po-trebno je spustiti II busotinu i zaeementirati. Kako za sve dijelove busaeeg postrojenja vrijedi pravilo da moraju biti predimenzionirani, tako to vrijedi i za loturni sustav. Zbog toga je vdo vaino smanjiti tre-nje kod rotacije kolotllra i hetanja uieta hoz lltore kolotura. Pravilan odabir, odriavanje i podmazivanje kolotllrnog sustava bitan je preduvjet njegovog pra-vilnog djelovanja.

Busace uie obicno se izraduje pletenjem celicnih iiea u pramene, te njihovim uplitanjem oko konopljine je-zgre, Promjer uieta se hece od 28,58 mm (I 1/8") do 38,1 111m (1 112"). Pravilno odriavanje busaeeg uleta podrazumijeva njegovo stalno podmazivanje. Savija-nje i dina111icko optereCivanje uieta pri kretanju kroz koloturni sustav istiskuju mazivo iz jezgre uleta, te ga treba nadomjeStati. Kako je ule potrosni dio, njegovo

10

Busaca postrojenja

pretjerano i brzo osteCivanje mOle znatno utjeeati na lIkupne troskove busenja; io osobito vrijedi kada se njegovo odbaeivanje ne obavlja prema proracunski predvidenom ostvarenom radn.

I~.I \- '\-'-I /! IfIf1T\ ~ \ I I! I '\ \

I I I 1 '\ I I \ \

I 1"----' I I '\ Radni I \

kraj uzefaT -li \ \, I : \ \ I ,\,_"J_," " I ,----' \

/ \ \ I \ \

Nepomicno koloturje

Mrtvi kraj uzeta

Pomicno koloturje

I if!!j\ \ Busace I I \' Y'A uze I - I /"/" I -..... ,,{ll ;;

-""'-""'~n: /"/"/" -.....~U I /" BubanJ -..... I/"/"

-.....t.. dizalice

Slika 1.17. Koloturni sustav i busace uze L8

Za ostvarivanje maksimalne efikasnosti i ekonomi-enosti busace uze mora biti odabrano tako da bude u skladu s predvidenim opterecenjima i dimenzijama koloturnog stlstava kroz ko)i se provlaei. Potrebno ga je neprekidno pregledavati, podmazivati, te zamije-niti (povlaciti ili odsijecati) radom istroseni dio. Tro-senje uzeta, tj. njegov rad odredllje se prema telini alatki koje su l1a njega ovjesene, te putu ko)i je uie ostvarilo pri kretanju.

Da bi celieno pleteno uie sluiilo na busacem postro-jenju potrebno ga je uevrstiti u koc11ol11 vijencu zaliee, provuCi kroz koloture koloturnog slIstava, te llevrstiti mrtvi kraj uieta sidrenim sustavom. Provla-cenje uieta zahtijeva painjll i vrijeme. Uie se dosta-vlja namotano na drveni bubanj, povlaci se s t1cvrscuje l1a pomocno uie za provlacenje i provlaCi kroz koloturu mrtvog haja uieta nepomicnog ko-loturnog bloka u kruni tornja. Otuda se spusta do podiSta tornja gdje je postavljena kuka s pomicnim kolotllrnim sustaVOl11. Sustavnim provlacenjem kroz

Davorin Matanovic

kolotllre pomicnog i nepomienog koloturnog blob uze se na kraju nekoliko puta omota oko bubnja di-zalice i ucvrsti Ul1utar kocnog vijenca bubnja dizalice. Da bi sustav l110gao djelovati potrebno je "mrtvi" kraj uzeta namotati tri do pet puta oko bubnja sidrenog sustava, te uze uevrstiti stezaljkom. Namat

Davorin Matanovic

Slika 1.19.lsplacna glava

Radna sipka i vrtaCi stol

Radlla je trostrana, cetverostrana iii sesterostra-na cijev, duljine 12,19111 (40 ft), koja se postavlja na vrhll niza busaCih alatId kada se rotacija alatki ostva-ruje primjen0111 vrtaceg Sluii za preuzimanje momenta torzije od vrtaceg njegovo prenosenje na niz bllsaCih alatki i Za provodenje fluida za ispiranje od isplacne glave kroz niz busaCih alatki do dlijeta.

Iznad radne sipke, tj. izmedu nje i isplacne glave, po-stavljaju se zasun mdne siplce i sigurnosni venti!. Za-sun radne sipke (slika 1 je specijalni zaSlln koji se lako raspoznaje po kuglastom prosirenju tijela. Mo-guce je zatvoriti ukoliko dode do proboja nog fluida iz busotine kroz busace alatke. Za njegovo zatvaranje primjenjuje se poseban kljllc, ko)i bllsaCi cuvaju na odlagaliStu unutar radnog podiSta.

Slika 1.20. Zasun radne sipke

12

Sigurnosni ventil postavlja se izmedu donjeg dijela radne sipke i niza busaCih sipki. Kada se radna sipka

iznad vrtaceg stoia pri dodavanju busaCih iii teskih sipki, nije lako doseci zasun radne sipke u sillcaju fluida iz bllsotine. Za spreca-vanje ndeljene erupcije navrce se tada u spojnicu busace sipke protupovratni ventil koji ce onemogu-Citi istjecanje f1uida iz busaCih alatki na povrSinu. Na-vrtanjem radne sipke u navojni spoj protupovratnog ventila biti ce moguce protiskivati flLlid u busotinu) ali cemo zbog dje1.ovanja protupovratr:og izgubi-ti 1110gLicnost registriranja tlaka u busaCim sipkamCl pri zaust

Davorin Matanovie'

Izraz rotacijsko bllsenje izveden je iz naziva vrtaceg (rotacijskog) stoia. VrtaCi stol prellzima pre-ko transmisije iii ima svoj neovisan pogon. Unutar uloska vrtaceg stoia pri dodavanju busacih alatki iii pri manevriranju postavljaju se segmenti za prihvaeanje klinova. Klino\li SlI opremljeni nazublje-nim segmentima tvrdog metala i sluze za uklinje-nje/vjesanje busacih alatki dok nisu objesene na kuki - kada je odvrnuta radna sipka.

Busace alatke

Niz busacih teske sipke, Sll cijevi vel ike debijine stijenkL Duljina pojedine cijevi ovisi 0 klasi prema API odrcdbama, ali su najcesce duljinc 9,14 m (30ft). Na svakoj strani cijevi izraden je navojni spoj, Stra-na cijevi na kojoj je navoj izraden iznutra zove se zenskim dijelol11 spojnice, a strana eijevi na kojoj je iZl'aden vanjski navoj zove se muski dio spojniee. Pri medusobnom spajanjll cijevi muski navojni spoj po-stavlja se unutar zenskog i nav1'ce kiijestima, potre-bnim momentom dotezanja, Dijelovi djev! s izrade-l1im navojnim spojevima zovu se spojnice, a obicno se iz1'aduju odvojeno od tijela i nakon toga na njega zavaruju,

Teske su takoder celicne cijevi, ali s puno de-bljim stijeni

Davorin Matanovic

Uloga fluida za ispiranje " ciscenje dna busotine; .. hladenje dlijeta; .. iznosenje krhotina probusenih naslaga iz kanala

busotine;

ostvarivanje protutlaka na stijenke kanala busotine bko ne bi d0510 do urusavanja; sprebwanje dotoka fluida iz probusenih formacija tijekom busenja i dr.

/~~\ \ \ / / ~2J _ !5lplacna , '. Gibljivo :! ,.....,.,.' glava

Isplaena sisaljka

Stojka

Krhotine

\ \ isplacl)o f! 'ri .... \ crijevo I / ,!

\\ / /! \ \ / J! \ 'i / I \ \ " \ \ /: \ \ j! ~/

Tiae!)i vod

Redna sipka

Busaca sipka

Prstenasti prostor

Teska sipka

Kanal busotine

", , Dlijeto

51ika 1.24. Sustav pripreme, protiskivanja i proCiscavanja isplake 11

Fluid za ispiranje (isplaka)

Fluid za ispiranje najcesce je tekuCina, ali se moze primijeniti i plio (zrak). Ukoliko je fluid za ispiranje tekuCioa, njegova osnova moie biti voda ili nafta. U toj osoovi sllspendirajll se vrste glina, a za ostvarivanje obujamske mase mogll se do-davati oteiivaci. Za kontrolu viskoznosti i ostalih zeljenih svojstava, isplake se obradujll kemikalijama (aditivima) koje ce osigurati ieljeno ponasanje flui-

14

Busaca postrojenja

da u kanalu bllsotine i na povrsini. Glavno je sma-njiti izdvajanje vode iIi nafte u probusenl' formaciil' i ostvariti tanki nepropusni oblog c\'!'stih cestica po stijenkama kanab busotine.

lspuhavanil' zrakom primienjuje se l11aksimalno u 1 g;() rado'\'

Davorin MatanoviC

Slika 1.26. Kompresori pri ispuhavanju zrakom iii plinom

lsplaka se pomocu isplacnih sisaljki usisava iz usi-snog bazena, tlaci u tlacni vod, protiskuje kroz stojku; ce!icnu cijev postavljenu uz podstrukturu i strukturu tomja, zati111 kroz gibljivo - ce!icnim iicama ojacano gumeno crijevo do isplacne glave (slika 1.27). Ovdje isplaka ulazi iz sustava koji miruje u sustav kOji rotira pri busenju radnu sipku, busace teske sipkc i dlijeto, te kroz mlaznice dlijeta. U mlaznicama isplaka se drasticno ubrzava, ostvaruje OSi111 pretho-dnih zadaea i hidraulicko razrusavanje stijena na dnu kanala busotine i pOl'Hie se s razrusel1im krhotil1al11a stijena unutar prstenastog pr05tora. Noseci razrusene cestice, se do povrsine i kroz izljevnu cijev odlazi na vibracijska sita i osta1e dijelove sustava za prob-seavanje do taloznog bazena (slika 1.28). Vibracijska sita vibratori odvajaju krute cestice odredenih di-menzija iz isplake te ih odbacuju u otpadnu grabu.

Finije sitnije cestice koje nije moguce izdvojiti na sitima, odvajaju se hidrocikJonima - odvajaCima pijeska i silta i takoder odbacuju U otpadnu grabu. Ukoliko isplaku ne ocistimo od sllvisnog sadriaja cvrstih cestica njena gustoca se povecava, ona neze-ljeno erodira sustav kroz koji jll protisklljemo i gLibi pozeljna reoloska svojstva koja konacno vise ne mo-iemo kontrolirati. Kada se u isplaci kOjll protiskllje-ma poja'1i plin njegovo ostvarujemo mjenom odvajaca plina. lJko1iko to ne uCinimo prije ponovnog protiskivanja isplake II bLisotinu, 1110gllCa je zbog smanjenja njerie gustoce erupcija koju ce biti te.sko kontrolirati i san irati. Odriavanje svojstava isplake jedan je od najvainijih zadataka osoblja pri busenju.

2

i , ! '~ 1-it }l

Busaca p()strojenja

Slika 1.27. Stojka (1), gibljivo isplacno crijevo (2) i isplacna glava (3)

Slika 1.28. Bazeni i sustav za prociscavanje isplake

15

Davorin Matanovic

o Sustav za kontrolu usca busotine

OSl1o\'l1a zadaea ovog sustava je u osiguranju usCa bu-satine ad l1deljene j nekontrolirane erupeije. Nekon-troliral1a erupcija moie llgroliti zivote ljudi, uni!;titi postrojenje i zl1aeiti gubitak bU50tine, a moida cak i lezista. Ukoliko je gllstoea premala da ostvari potreban tlak na formaciju dotoka slojnog Jluida u kanal bllsotine, dizanja prem

Davorin Matanovic

Slika 1.30. Pogonsko-spremniCki sustav preventerskog sklopa ("Koomey") 1) sigurnosni venti I 2) spremnici 3) elektromotorom pogonjena hidraulicka

sisaljka i automatska sklopka 4) automatska sklopka 5) sabirna cijev i regulacijski venti! 6) zracni regulacijski venti! 7) spojne cijevi za zracne komande 8) ventili 9) pomocni kontrolni sklop

Slika 1.31. Kontrolno-upravljacki panel na podistu tornja

Podesiva sapnica (Choke)

Zatvaranje llsca b1l50tine pri dotoku s1ojnog fluida pomoctI preventera, sa1110 je prvi korak prema uspo-stav1janju ravnoteznog stanja. Za nastavljanje

Busaca postrojenja

nja potrebno je busotinu oeistiti od plina i plinizirane isp1ake i lltisnuti isp1akll dovoljne gustoce za ostva-rivanje tlaka ce onemoguCiti daljnji dotok Hlli-

iz fonnacije - taj postupak nazivamo "guSenjem" busotine. Za omogucavanje provedbe tog postupka. na vod za ispuh preventerskog sllstava postav1ja S,' niz ventila poveza11ih visokotlacnim ciJevima. Nek: od tih ventila su definiranog otvora, a neki Ol1W gucavaju mijenjanje otvora za protjecanje fluicL

. Otvaranjem, djelomicnim zatvaranjem pi potpu!1i zatvaranjem sapnice promjenjivog otvnra ti ce se protiskivanje fluida za gusenje pod tlakom. Upravljanje promjenjivo111 sapniCClJ1l der je 1110guce ostvarivati s kontrolnog paneia postav1ja l1a dovo1jnoj udaljenosti od usca busoti 1 . da se omoguci sigman rad rukovatelju. Llko se r; . gusenju promjenjive sapnice jako trose, Zei mjena iii popravak Ol11oguCava se preusmjeravanjc,c toka fluida kroz drugi ventil sta1nog il i promjenjivos presjeka.

OdvajaCi pUna

Odvajaci plina su bitni dijelovi postrojenja pd gust'-njll busotine. Pomocll njih se odvaja p1in iz isplake i ona se moze, ponovno oteiana, utiskivati u busoti-nu.

To su cijevni spremnici u kojima se povecava povr-sina protjecanja i usporava brzina fluida ka1

Davorin Matanovic

Kompresori Na postrojenjima se obicno postavlja manji kompre-sor za dobavu zraka zracl1im spojkama, navrtacima, automatskim klinovima, vitlu, kontrolnirn uredajima pogonjenim zrakol11 i slicno. Na elektromotornim postrojenjima taj se zrak primjenjllje i za pokretanje glavnih pogonskih motora.

Skladistenje isplacllog lI1lterijala Osim sustava za -pripremu, protiskivanje i proCisca-vanje isplake m:ophodno je osigurati doyoljno re-zervnog materijala za pripremu i odrzavanje isplake. Materijal za izradu isplake benton it i oteiavanje baril, mogu se skJa.:listiti u vreeama iii sto je dan as cesce u spremnicima-silosima. Ostali praskasti materijal koji se l1e trosi II velikim kolicinam

DavOI"in Matanovic

Brigll 0 radu postrojenja j ljudima vodi tornja, osobn zaduzena za cjclodnevni nadzor rada busa-

postrojenja i ljlldstva. To je obicno osoba n:likog iskustva i organizacijskih sposobnosti. smjene (slika 1.33) upradjn radom pogol1skih motora, diza-lice, isplacnih sisaljki 1I procesu ranja alatki, rasporeduie ostalo njihovim radom. Njega ponemeno gOY pomocnik. Oni istonemcno i va svoje smjene.

Slika 1.33. Voda smjene

Tornjas (slika 1 je sljedeCi II hijerarhiji posade, zaduzen je za manipulaciju alatkama na podistu to[-njasa pri manevriranju, te za kontrolu rada sisaljki i ispJacl10g sustava, uz kondicioniranje isplake pri busenju. Mehanicar je odgovoran za rad pogonskih motora, nabavku goriva i maziva, male popravke i odrzavanJe pOl11ocnih sredstava (generatora, zracnih kompresora, napojnih centrifugalnih sisaljki), mije-

Busaca postrolenja

njanjc potrosnih dijelova sisaljke iii ispJacne gla\'C i sl. Elektromotorna u pravilu imaju kao clana posade i eJektricara koji se brine zn pravilan rad i odrz

Davorin Matanovic

Odriavanje busaieg postrojenja

Na bllsotini, kada posada nije zaokupljena manevri-ranjem ili pripremom i otebvanjem isplake obavljajll se poslovi na odrzavanju postrojenja. Da bi ono pra-vilno djelovalo potrebno je pr\'o odrzavati cistim i urednim, sto podrazlll11ijeva;

~ Ciscenje i razmjd;taj pomocl1og alata i odlaganje na prcdvideno mjcsto unlllar podista toruja iIi skladista;

c pranje podista tornja, stepenista i resetki oko isplacnih bazena;

Ciscenje prostora cijelog radilista radi lakseg i sigllrnijeg kretanja, narocito 1I opasnim sitllacija-111a;

.. eiscenje i pregled eeljusti kliiesta i klinova, zamjc-na istrosenih dijelova, kontrola zateznih linija; i

.. podmazivanje dijelova postrojenja i opreme pre-ma toel1om rasporedu odrzavanja.

Odrbvanje podrazumijeva i manje popravke, te za-mjenu potrosnih dijelova za koje poslove se Ijllde po-stepeno priprema i podueava. NajcesCi poslovi vezani su liZ postavljanje i spustanje tomja, zamjenu dijelova isplacnih sisaljki i isplaene glave, povlacenje i odsije-canje uieta, montaiu usca busotine i prevel1terskih sklopova, zamjenu kOCl1ih obloga itd.

Sigurnosne preporuke

Opasnost od poiara i eksplozije prisiljava posadll na [ad s posebnom paznjom uz pridriavanje propisa koji takav siguran rad definirajll. Neophodno je postovati siglln10Sne zone S obzirom l1a potar iii eksploziju i obavljati radove i koristiti opremu koji su tada pri mjereni. VjeZba posade za slucajeve pozara iii eru-peije mora se obavljati periodicki kako bi svi radnici znali sto i kako trebaju uciniti U tim situaeijama. Na prilazu radilistu treba postaviti table upozorenja i za-brane koje propisi zahtijevaju.

Zastitna oprema (odijelo, rukaviee, radne eipele i ka-eiga) obavezna je za svaku osobu kOja se po radilistu kreee.

Sljedece kratke preporuke mogu posluziti kao pod-sjetnik na sigurnosne mjere kojih se treba pridriavati kako bi se izbjegle nesrece:

20

1. Vecina ozljeda nastaje na rukama i nogama ra-dnika. Potrebno je stoga nositi zastitne rukaviee koje su eijele i ciste - niposto klizave. Isto vriiedi i za zastitl1u obucu.

2. Posebnu painju posvetiti radu s mosurama i opa-snosti pri tome.

3. Ozljede kieme nastaju pri nepravilnom podizanju teskih predmeta - potrebno je radnike obuciti pravilnom naCinu podizanja, a je bolie kori-stiti bda god je .moguce zraena vitla.ili kransku dizalieu.

4. Alati, oprel11a za podmazival1je, vijd, svornjaci i slicno trebaju se pri radu l1a tornjLl odlagati na sigurna mjesta, a radnici koji 11l1utar tornja, l1a podistu rade, obavezni su 1105iti kaeigu radi zasti-te glave.

S. Zastitne naocale iii maske obavezne Sll pri zava-rivanju, brusenju, a cesto i pri radu S opasnim

kemikalij~l ma. 6. Klijesta i njihova ucvrscenja i uravnoteienja treba

redovito kontrolirati.

7. Lancana klijesta i uloske klil1ova, potrebno je ei-stiti od prljavstine i mijenjati kad se istrose.

8. Isplaku s podista tornja treba odmah isprati jer je skliska te je opasnost od padova velika.

9. Odjeea treba biti zakopeana 1

Davorin Matanovic

LEGENDA: 18 - isplaoni bazeni V - vibrator

r----"'! I I I I I ~ I I ~ ~ I I

Davorin MatanoviC

2. Busace alatke

Po definiciji Americkog naftnog instituta (API -Ame-rican Petroleum Institute) i Medunarodnc udruge busaca (lADC - International Association of Drilling Contractors), busace alatke predst

Davorin Matanovic

Uloga im je prenosenje mehanicke i hidraulicke ener-gije 00. isplaene glave do dlijeta.

Niz alatki (slika 2. I) sastoji se od: .. dlijeta .. prijelaza izmedu dlijeta i teskih sipki, .. teskih sipki,

" prijelaza izmedu teSkib i busaeih sipki, .. busacih sipki,

" prijelaza izmedu busaCih sipki i radne sipke, .. radne sipke, " ZaSLlllJ radne sipke, " prijelaza izmedu zasuna radne sipke i isplacne

glave, .. te ostalih alatki koje mogu biti postavljene kao

sastavni dio niza (stabilizatori, prosirivaci, udaraCi i slicno).

Teske sipke

Teske sipke, u nizu busaCih alatki, sluze za:

.. ostvarivanje opterecenja na dlijeto,

.. osiguravanje dodatne tezine za odrzavanje bu-saCih sipki optereeenih vlacnom sHom Cime se onemogueava njihovo izvijanje,

odrzavanje vertikalnosti kanala busotine zbog efekta njihala,

.. stabiliziranje - ukruCivanje niza busaCih alatki l1eposredno iznad dlijeta.

TeSke sipke22 su cijevi debelih stijenki s navoJl1lm spojem na oba kraja (slika 2.2). Na jednom kraju, l1a izbocenom konusu, izraden je muski navojni spoj (vanjski). Zenski navojni spoj (unlltarnji) izraden je na drugom kraju cijevi na kOl1usnom lldubljenju.

Standardne teske sipke izraduju se kao glatke cilindri-cne cijevi s provrtom Ll sredini, prosjecne dllijine oko 9 metara. OsiIn ovih mogu se primjenjivati i spiralne te kvadratne teske sipke. Spiralne sipke najcesee se primjenjuju pri izradi busotina malog promjera iii otklonjenih busotina u ciljll spreeavanja diferencijal-nog prihvata alatki. Tn ee one zbog svoje konstrukcije dozvoljavati stalan protok isplake. Kvadratne teske 5i-pke cesce se primjenjuju pri izradi vertikalnih buso-tina jer 0l110gucuju maksimalno smanjenje zazora u Od1105U na stijenke kanala busotine, a time i najbolje stabiliziranje busaCih alatki. Kvadratnog su presjeka,

24

sa zaobljenim kutovima. Mjesta dodira sa stijenkama kanala busotine oj,l(:ana S11 tvrdim metalima kako bi se smanjilo njihovo trosenje. Protok Huida ostvaruje se izmedu vanjskog oplosja i stijenke kanala busotine. One su posebno pogodne za odriavanje vertikalnosti kanala busotine i sprecavanje stvaranja naglih otklo-na. Njihova primjena u 111ekim formacijama ne daje zadovoljavajuee rezultate jer meka stijena dovoljno ne podupire sipke male kontaktne povrsine. Kvadra-tne teSke sipke izabiru se tako da je Gjihov vanjski promjer za 1 mm (1116") manJ!. od promjera dlijeta, zbog ee trosenje kontaktnih povrsina biti znacajl1li. Da se trosenje smanji, iznad dUjeta se obicno, postavlja prosirivac. TakQ(t:r se iznad teslzih sipki postavlja centralizator koji ih centrira unutar kanala busotine. Kako je iznos istrosenja bitan za pravilno odrZavanje vertikalnosti kanala busotine, kvadratne teske sipke treba kalibrirati pri svakom manevru. Vee ee smanjenje promjera za 4,7625 111m (3/16") znaciti da je kvadratna teska sipka neefikasna. Osim ovih glavnih tipova proizvode se i sipke koje imaju l1tore za elevator iii klinove, ojacanja tvrdim metalima i druga poboljsanja.

a) b) c)

Slika 2.2. Shematski prikaz teskih sipki: okrugla (aJ, kvadratna (b), spiralna (c)

Davorin Matanovic

Vanjski promjer teSkih sipki iznosi od 73,0 Jl1m (2 do 304,8 111m (12"). Unutarnji promjer, tj. pro, provrta moze biti razlicit cak i za iste vanjske

promjere. Pri tome i navojni spoj l1a pojedinoj teskoj sipki moie biti raz!icitih dimenzija i oblika. Najvazni-je je pri tome uravnotezenje otpornosti na izvijanje muskog i zenskog dijela navojnog spoja, pri cemu je otpornost zenskog dijela 2,5 puta veea od otpornosti l1111skog dijela.

U tablici 2.1 navedene Sll teslze sipke odredcl1e API preporukama. U tablici 2.2 navedcna su l1zicka svoj stva 110vih teskih sipki. lJ tablici 2.3 navcdenc SlJ mase teskih sipki po jedinici duliine.

Ostvarivanje optereienja na dlijeto

Izn05 potrebnog opterccenja 11

Davorin Matanovic Busace alatke

Tablica 2.1. Teske sipke odredene API preporukama22

PROVRT DULJINA PROMJER VANJSKI KONUSA OMJER SPOJNICA PROMJER OTPORNOSTI (+1,6 mm; NA IZVIJANJE

-Omm) ( 0,15 m) ( 0,4 mm)

mm mm m mm

0 d L DF NC23-31 79,4 31,8 9,1 76,2 2,57:1

NC26-35 (2 3/81F) 88,9 38,1 9,1 82,9 2,42:1 NC31-41 (2 7/81F) 104,8 50,8 9,1 100,4 2,43:1

NC35-47 120,7 50,8 9,1 114,7 2,58:1 NC38-50 (3 1/2IF) 127,0 57,2 9,1 121,0 2,38:1

NC44-60 152,4 57,2 9,1 iii 9,4 144,5 2,49:1 NC44-60 152,4 71,4 9,1 iii 9,4 144,5 2,84:1 NC44-62 158,8 57,2 9,1 iii 9,4 149,2 2,91 :1

NC46-62 (4IF) 158,8 71,4 9,1 iii 9,4 150,0 2,63:1 NC46-65 (4IF) 165,1 57,2 9,1 iii 9,4 154,8 2,76:1

NC46-65 165,1 71,4 9,1 iii 9,4 154,8 3,05:1 NC46-67 (4IF) 171,5 57,2 9,1 iii 9,4 159,5 3,18:1

NC50-70 (4 1I21F) 177,8 57,2 9,1 iii 9,4 164,7 2,54:1 NC50-70 {41/2IF} 177,8 71,4 9,1 iii 9,4 164,7 2,73:1 NC50-72 (4 1/21F) 184,2 71,4 9,1 iii 9,4 169,5 3,12:1

NC56-77 196,9 71,4 9,1 iii 9,4 185,3 2,70:1 NC56-80 203,2 71,4 9,1 iii 9,4 190,1 3,02:1 65/8REG 209,6 71,4 9,1 iii 9,4 195,7 2,93:1 . NC61-90 228,6 71,4 9,1 iii 9,4 212,7 3,17:1 75/8REG 241,3 76,2 9,1 iii 9,4 223,8 2,81 :1 NC70-97 247,7 76,2 9,1 iii 9,4 232,6 2,57:1

NC70-100 254,0 76) 9,1 iii 9,4 237,3 2,81 :1 NC77-110 279,4 76,2 9,1 iii 9,4 260,7 2,78:1

Oznaka spojnice sastoji se od dva dijela odijeljena zagradom. Prvi dio odnosi se na oznake u skladu s NC (number clasification). Oznake u zagradi predstavljaju navojne spojeve izradene s V-0.038R navojem koje su jednake onima NC oznaka.

Teske sipke promjera 209,6 i 241,3 111m prikazane su s 6 5/8 REG i 7 5/8 REG spojnicama, jer ne postoje odgo-varajuce NC spojnice za preporucJjivi ol11jer otpornosti na izvijanje.

26

Davorin Matanovic Busace a latke

Tablica 2.2. Fizicka svojstva novih teskih sipkj22

I MINIMALNA MINIMALNA ISTEZANJE

PROMJER TESKIH GRANICA VLACNA (UZORAK MINIMAlNO SIPKI TECENJA CVRSTOCA CETVEROSTRUKI PROMJER) mm (in) MPa MPa %

79,4 do 174,6 758 965 13 (3 '1/2 do 6 7/8)

177,8 do 279,4 689 I 931 13 (7 do 11)

" Vlacna svojstva treba odrcdivati ispitivanjem cilindricI1ih epruveta U skladu s ASTIv\ A-370. Uzorke treba uzimati llnlltar jednog metra od kraja tdke sipke, tako da je ..::el1tr'1111i dio 25 111m od

stijenke iii srednjeg radijusa ovisno 0 tome koja je vrijednost mania. Kalibriranje se obavlja vretenOl11 duljine 3 metra, (iji je promjer

vrta. 111m manji od nominalnog promjera pro

Ostvarivanje efekta njihala

Efekt njihala mote se objasniti kao tendencija busaCih alatki (dlijeto, teske sipke, busate sipke i radna sipka) da se postave u vertikalan polozaj ovisno 0 smjeru gravitacije. 5to je njihalo teze, veta je tendencija odr-zavanja vertikalnosti j veea je sila potrebna se bu-sate alatke otklone od vertikalne pozicije. To maci da kada su busace alatke objeSene u kanalu busotine koji nije vertikalan (slika 2.4) gravitacija te l1astoja-ti vratiti alatke - kanal busotil1e u vertikalan poloia). Tada su dlijeto i ostale busaee alatke priljubljene uz donjll stijenkll kanala bU50tine i nastoje busiti kanal busotine 5tO blize vertikali. Duljina njihala odredena je udaljen05eu od dlijeta do prve kontaktne tocke alatki i donje stijenke kanala busotine. Pozeljno je da ta to(ka bude maksimalno lldaljena od dlijeta liZ odriavanje zeljenih parameta-ra busenja. 5to je veea duljina njihala, to je vete 11a-stojanje za postizanjem vertikalnosti kanala busotine. Teiina teSkih sipki vrIo je vazna za ostvarivanje etekta njihala. Tez.e sipke rewltiraju tezim njihalom Cime se povetava njegovo djelovanje. Krutost tdkih sipki t01-koder je vaina jer kruce alatke obi(no imaju viill! udaljeniju kontaktnu tocku od dlijeta od savitl)ivijih. Savitljivije teSke sipke, kod kojih postoji veliki zazor izmedu vanjskog promjera spojnice i kanala busotine oteiavaju odriavanje vertikalnosti kanala busotine.

Veliko OSl10 opteretel1jc ostvareno na savitljive tdke sipke savit ce ih II blizini dlijeta i time smanjiti dlllji-nu tj. utjecaj njihala.

Jedan iii vise stabilizatora iznad

. Slabilizalor

Slika 2.4. Efekt njihala2.1

27

Davorin MatanoviC Busace alatke

Tablica 2.3. Teske sipke23 masa po duznom metru, kg/m

VANJSKI UNUTARNJI PROMJER, mm (in) PROMJER, 25,4 33,8 38,1 44,5 50,8 57

mm (in) (1) (1 1/4) (11/2) (1 3/4) (2) (21 73,0 (2 7/8) 28,9 26,7 23,9

76,1 (3) 31,8 2 26,9 79,4(31/8) 34,8 32,6 29,9 82,6 (31/4) 38 35,8 33 88,9 (31/2) 44,8 42,5 38,8 95,3 (3 3/4) 52 49,7 47 43,8

101,6 (4) 59,7 57,4 54,7 51,5 47,7 43,5 104,8 (4 1/8) 63,7 61,5 58,7 55,5 51,8 47,6 108,0 (4 1/4) 67,9 65,6 62,9 59,7 56,9 5 ,7 114,3 (4 1/2) 76,7 74,3 71,6 68,4 64,6 60,4 120,7 (4 3/4) 85,8 83,5 80,8 77,6 73,8 69,6

127,0 (5) 95,5 90,5 87,3 83,5 79,3 133,4 (51/4) 105,7 100,7 97,5 93,7 89,5 139,7 (51/2) 116,4 111,4 108,1 104,4 100,2 146,1 (53/4) 127,5 122,6 119,3 115,6 111,4

152,4 (6) 139,2 134,3 131,0 127,3 123,1 158,8 (61/4) 151,4 146,4 143,2 139,5 135,2 165,1 (6 1/2) 164,1 159,1 155,9 152,2 147,9 171,5 (6 3/4) 177,3 172,3 169,1 165,3 161,1

177,8 (7) 190,9 186,0 182,7 179,0 174,8 184,2 (7 1/4) 205,1 200,1 196,9 193,2 188,9 190,5 (7 1/2) 219,8 214,8 211,6 207,8 203,6 196,9 (7 3/4) 234,9 230,0 226,7 223,0 218,8

203,2 (8) 250,6 245,6 242,4 238,7 234,4 209,6 (8 1/4) 266,8 261,8 258,6 254,8 250,6 215,9 (8 1/2) 283,4 278,4 275,2 -Hill-t 267,3 235,0 (9 1/4) 336,4 323,2 320,2 241,3 (91/2) 355,0 346,8 343,1 247,7 (9 3/4) 374,2 366,0 363,2

254,0 (10) 393,8 381,9 279,4 (lJ) 477,3 304,8 (12) 568,8 355,6 (14) 775,6

Stabiliziranje dlijeta

Kvadratne tdke sipke velikog promjera iIi stabilizator odmah iznad dlijeta ukrucuju bus ace alatke u busoti-ni i uzrokuju da dlijeto busi uspravni kanal busotine umjesto iskrivljenog. Kombinirani sastav alatki, koji ukljucuje kvadratne teSke sipke ili vodeCi stabilizator, usmjerava dlijeto u smjeru prethodno izradene bu-sotine. Termin "packed hole" (slika 2.5) odnosi se na cinjenicu da S11 kvadratne teske sipke iii stabilizatori u donjem dijelu busaCih alatld samo 3,18 111m (1/8") manjeg promjera od promjera kanala busotine.

28

338,9 358,0 377,6

63,5 71,4 76,2 82,6 88,9 99,3 101.6 (21/2) (24/5) (3) (31/4) (31/2) (33/4) (4)

1-

64,9 I 74,6 84,8 78,2 73,8 95,5 88,9 84,5

106,7 100,1 95,7 89,5 87,3 118,3 111,7 107,4 101,2 94,5 130,5 123,9 119,6 113,4 106,7 99,4 143,2 136,6 132,3 126,0 119,3 112,1 156,4 149,8 145,4 139,2 132,5 125,3 117,6 170,0 163,4 159,1 152,9 146,2 139,0 131,3 184,2 177,6 173,3 167,1 160,4 153,1 145,4 198,9 192,3 187,9 181,7 175,0 167,8 160,1 214,1 207,4 203,1 196,9 190,2 183,0 175,3 229,7 223,1 218,8 212,6 205,8 198,6 190f 245,9 239,3 234,9 228,7 222,0 214,8 207,1 262,5 255,9 251,6 245,4 238,7 231,5 223,8

315,5 308f 304,5 298,3 291,6 284,4 276,7

3*5 323,2 317,0 310,3 303,1 295,3 i

353, ,7 342,3 336,1 329,4 322,2 314,5 372,9 366,3 362,0 355,8 349,0 341,8 334,1 456,4 449,8 445,5 439,3 432,6 425,4 417,7 547,9 541,3 537,0 530,8 524,1 516,9 509,1

748,2 743,8 737,6 730,9 723,7 716,0

Stabiliziranje dlijeta osigurava izradu ravne busotine liZ optimalno djelovanje dlijeta jer ono tad a rotira oko svoje osi. Tako se sprecava kolebanje ili "setanje" dlijeta na dnu busotine pa su reme povrsine jednoli-ko opterecene. Kada dlijeto nije stabilizirano busi se kanal busotine povecanog promjera, uz jace trosenje dlijeta i s manjim naprecima od ocekivanih. Stabili-zatorima usmjerena dlijeta buse brie i traju dulje.

Davorin Matanovic Busace alatke

Na slid 2.6 prikazana je spojnica teske sipke s utorom za

J u 2.4 Sll parametri utora rasterece-

"

Llki

,'" 1 [.,

Sr,,'dnii

I ri;)~ 11..?~k ill :';:pki

.... --'"---~-li,bl"~h::l

" ,

: ~1'--- ')t:lhi !I/:llUI' I, .

Kr:nk:l tC~kd . ! --.---- sipk:] ~~ '1---.-- SI:lbilinlur r---+~ Sl:1hiIi/:1tor 1-' i, . !..---",_ Swhiliz:lIor ill

[)lijClll

Slika 2.5. Stabiliziranje dlijeta S obzirom na uvjete

Tablica 2.4. Spojnice teskih sipki - utori za UDALJENOST OD UTORA DO

SPOJNICA TESKE SIPKE DOSJEDNOG RAMENA :b +0, -3,2 mm)

L,

NC35 85,7

N08 (3 1/2 IF) 92,1 ._--_ .... __ ..

NC40 (4 FH) 104,8 NC44 104,8

NC46 (4IF) 104,8 NC 50 (41/2 IF) 104,8

NC 56 117,5

NC 61 130,2

NC70 142,9

NCn 155,6

41/2 FH 92,1

5112REG 111,1

65/8 REG I 117,5

75/8 REG 123,8

PROMJER SPOJNICE U KORIJENU UTORA

(tolerancija +0, -0,8 mm) DnG

82,2

89,3

96

106,4

109,9

120,7

134,5

148,8

171,1

188,5

106,8

123,4

137,7

162,7

6 spojnice broj NC 23, NC 26, i NC 31 (2318 IF i 2 7/8 IF) nemaju dovoljnu debljinu stijenke ("mesa") za izradu utora

ZEf\!SI

Davorin Matanovic

KllliiJrimllje _~ipki obavlja se vretenom dugim 3 minimalan promjer mora biti jednak pro-

vriu umanjenom za 111m.

Mogllca Sl1 odstllpanja vaniskog 111:' /olenlllcije navedene su u tabliei 2.5. U nayedeno je dozvoljeno ~K{stranjivanje nepravilnosti.

Tabiica 2.5. Tolerancije s obzirom na vanjski promjer teskih sipki22

VANJsKI PROMJER, TOLERANCIJA, mm

mm

+ - OVALNOST _ ..

>65{3 1,2 0 0,89 do 88{9 >88{9 do

L6 0

1 {17 114,3 ---~

> 114{3 do 2{0 0 1,47 139,7 > 139,7 do 3,2 0 1,78 165,1

-_ ..

>165,1 do 4,0 0 2,16 209{6 >209{6 do 4{8 0 2,54 241,3

>241{3 6,4 0 3,05

6 Ova/nosl je tll definirana kao razlika izmedu l11inimalne i maksimalne izmjerene vrijedno-sti promjera na istom i l1e ukljucuje tolerancije zbog povrsinskih obrada prikaza-ne tablicom 2.6.

Tablica 2.6. Dozvoljeno odstranjivanje povrsinskih nepraviinostF2

- MAKslMALNA VIS INA VANjSKi

I ODsTRANJENE PROMJER, NEPRAVILNOsTI,

mm mm

>65{3 do 88,9 1 {83 >88{9 do 114{3 2,29 > 114,3 do 139,7 2,79 > 139,7 do 165{ 1 3,18 > 165, 1 do 209{6 3,94 >209,6 do 241 {3 5{ 16

>24L3 12,19

30

!

I

Busace alatke

Vanjska povrsina teske sipke ne smije odstUpMi od pmvocrtllosti vise od 0,52 m111/111 dllljine. To waci da ukupno odstupanje prosjecne teske duljine 9,1 m smije iwositi najvise 4,74 mm.

Na teskim sip kama mogu se izraditi utori za klino\'e i elevator (slika 2.7). Dimenzije utora za i ele-vatore n

Davorin Matanovic

IzradoJ11 utora skracuje se potrebno vrijeme za 111a-nipuliranje tdkim sipkama, tada nisu potrebne ni spojnice za podizanje, nib sigurnosni klinovi (jaram). Posebna paznja poklanja se glatkoj izradi zaobljenja

ostecenia, liZ dodatnu obradu hlndnim valjanjem. Potrebno je, meciutim, naglasiti da je primjena u pra-ksi ukazala na povebmu opasnost osteCivanja (101110-va) ovakvih teskih sipki.

SpJmil111 sip/w 2.B) ima Zl1acajn~1 ulogu u sprccavanju diferencijalnog prihvata, se njezinol11 primjenom smanjuje kontaktna povrsina lzmeciu te-ske i stijenlzi kanab busotine. Utori se izraduju u skladu s podacim

Davorin MatanoviC Busace alatke

Tablica 2.8. Dimenzije kvadratnih teskih sipki (oznake sa slike 2.9)2"

PROMJER A C D SUSOTINE

mn~ mmd 95,25 (3 3/4} 15,815 '~ ! 142.88 (5 5/8) 114.30 (4112; 19.05 155.58(6 li81 127.00 is)

\'58,1,),(61/4) 127,::>0 (51 25A

165.10(61/2) 139.70 (5 1.t2j 38,1 163.\ no.! 168,281(5 /8) 139.70(5 ~!2) 34.925 166,69 139.7

171,45 (63/4) 139,70{S1/2) 31.75 169.86 139.7

200.03 (7 7/8) 165,10(6112) .l8,1 195.26 165. :

215.90 (81/2) 177,80~7) '-11.275 214.31 ' n.s

219.08 IS 5/8) 177.80171 38.1 217,49 1 7,8

222,25 (83/4) 177.80 (7) 34,925 177)1

228.60 (9) 177,80 (7) 25,,1 227.01 177,3

244.48 (9 5/8) 2(3)0 (8) 47,625 242.89 203.7

250.83 (9 718) 203,20 (8) U75 249.24 2G3,2

269.881105/8) 228.60(9) 60,325 268.29 228,6

279.40(11) 228.60 (9) 50.8 277.81 228.6

311.15(121/4) 254.00 ( 309.50 2117,65

3-19,25 (13 3l4J 279,40 (: 1 247,65

381.CO(;5) 304,80 (12) 55,563 379,41 247,65

.14t 50 (17 1/2) 355,60 (l1) 63.S 442,91 247.65

Alatke za podizanje

Teske sipke bez utora za elevator moguce .Ie podizati i spustati primjenom posebnih prijelaza prikazanih slikom 2.10.

I.

Slika 2.10. Prijelazi za manipulaciju teskim sipkama21

32

B

38 ;

i 'PAS

I .iO.S SO.B

50 . '

508

50.B

57' 5

J5

5:- 1;::'

57,15

57.15

71/1/1

71,44

71.41

71.'14

71.44

71/14

71.44

71.44

SPOJNICA MOMENT DOTEZANJA MASA SIPKE

prep. dozy. prep. maks. (za 9,144 rni

Nrn kc

; 3 IF ,"C 1\1 6900

Nt 35 7 I a ' 12000 i 3(;00 .~ ,; c 3 : 2 1(,001) ! 1750') j 1..: rH l : 2 Xc, 160~1J ;7100 "'IS

~ ',,']l, -if"fi N( "0 FH NC 40 1 fH "C 10 , . 2 'F f\C 50 38000 42000 10,7;'

.2 If. NC 50 380uO :VOOC> 10:,'1

.);'IF 38COO ,1200:)

., 1/2 IF N( 50 3S(}OO !.I20no 2020

4 li2 IF NC 50 38COO 42000 2040

6 5/8 r~EG 65/8 H ()O 72000 79000 2570

G 5/S REG 6 S/8 H 90 72000 79000 16GS

7 SIS REG 6518 GH 11,,00 123500 31:10-

75,'8 flEG 6 'j/BrH

112500 123500 31r;O

7SiSH90 ~( 70 123500(1 i 11('000 3865 --._._-

H 90

NC 70 123500[n 136000 5340

7 SIS H 90 NC 123500{l } 136000 626C

7 S/8 H 90 NC 70 123500: 11 136000 742:)

Osteienja

Spojnice teiikih sipki U osnovi su iste kao i spojnice busacih sipki. Kod busaCih sipki, medutim, ostece-nja su najcesCa lla tijelu cijevi, dok .Ie kod teskih sipki puno cesce u navojnom SpOjl!. Obicno ova ostecenja nastaju zbog izvijanja i to na mjestima gdje se ta naprezanja koncentriraju. Kako je kod busaCih sipki tijelo cijevi tanje nego tijelo spojnice, ono se la-kse teSkih sipki, tijelo cijevi je debelo pa

dogada u dijelu navojnog spoja gdje su oslabljene (slika 2.11).

Slika 2.11. Mjesta izvijanja busacih i teskih sipki2!

Davorin MatanoviC

sipke se izvijajll pri rotaciji 1I kanalu busotine. Teska sipka promjera mm na odlagalistu se nece izvijati zbog teiine, jer je tijd,) cijevi dovoljno debelo. Medutim, ako se tri sipke u paslI II odlagaliste ullular tornja, niiho\'o S

Davorin MatanoviC

zbog torzije poslaje vrlo mala. Ramena se kod takvih spojnica razmicu pri svakol11 okretaju dlijeta, navoji se blizu mjesta koncentriranih naprezanja ostecuju, i to obicno rezu)tira prosirenjem zenskog dijela spoj-nice i izdaeeniem I1111skog dijela spojnice. Ovaj tip oSldenja cest je sipki malug pro-miera. Rijedak medutim, kada je l11uske spojnice izbalansiran s promjerom

Slika 2.13. Mjesto osteCivanja spojnice koja nije pravilno dotegnuta 21

05i111 ostecivanja zbog umora materijala, ostecenja teskih sipki mogu nastati i zbog primjene prevelikog iii premalog momenta dotezanja. Pre mali moment dotezanja uzrokuje veliki broj mogucih ostecenja, ali preveliki moment dotezanja, osobito kod teiSkih sipki malog vanjskog promjera, uzrokuje ih takoder. Ostc-cenja zbog prevelikog momenta dotezanja su u praYi-lu kOl1centrirana u korijenu prvog ili drugog nayoja pri kraju muskog dijela spojnice. Premali moment dotezanja uzrokuie zavarivanje, izjedanje, kolebanje i eroziju. Ponelzad je slabo dotegnutu spojnicu vdo

otpustiti. Kolebanjem pri busenju istisnuto .Ie mazivo iz slabo dotegnutog pa navoj ostaje suh. Kod otpustanja spoja, trenje je tako jako da se

dostatno zagrijavanje za zavarivanje Pri111jen0l11 dostatnog momenta za otpustanje spoja dolazi do izjedanja navoja i ramena. Navojni SPO} iz

34

Busace alatke

kojeg .Ie istisnuto i isprano mazivo bit ce postupno ostecen erozije. Ako se ovo na vrijeme ne uoei, moze doci do potpunog navoja LIZ ostecenje i navoja i tijela spojnice, te konacnog loma spojnog dijela ostecenog erozijom.

API RP navodi preporuCljive vrijednosti 1110-menata dotezanja navojnih spojeva za teSke sipke

vanjskih promjera i tipova spojnica. Cesta pri odredivanju inomenta dotezanja poje-

dino(J, navojnog spoja na~:-taje se u obzir 11e uzi-ma ostvareno ostecenje tijela u dijelu spojnice. Za primjer se moze uzeti teska sipka NC-50, vanjskog promjera 177,8111111 (7"), i unutarnjeg promjera 71 111m (2 13/16"). Potreban minimalni 1110ment dOle-zanja .Ie 43.386 1\'111 (32.000 tUb). Ako je spojnica

a ima vanjski promjer 158,75 111m (6 114"), trebalo bi smanjiti moment dotezanja na 30.9 >Jm (22.800 ftlb). Sljedeea, pogreska .Ie se moment dotezanja odreduje prema tipu i dimen-zijama spojnice, a ne cijevi teske sipke. Npr. API NC-46 spojnica vanjskog pro111jera 152,4 111111 (6") i unutarnjeg prol11jera 82,55 mm (3 114") dozvoljava maksimalno 24.404,8 N'm (18.000 ftlb). Isti navoj-ni spoj na teskoj sipki promjera 152,4 111111 (6") i unutarnjeg promjera 71 111m (2 13/16") za-htijeva moment dotezanja od minimalno 29.828 Nm (22.000Ibft).

VeCina ostecenja koja nastaju na teskim sipkama mogu biti popravljena, ako nisu predugo trajala. Mala ostecenja na povrSini dosjednih ramena mogu biti obrusena posebno finim alatkama, a izvijene d-jevi moguce .Ie izravnati preiSama. Primjenom kaliba-ra za navojne spojeve 2.14), moze se odrediti iznos istrosenja nayojnog spoja, te donijeti odlllkli 0 njegovoj primjeni.

Slika 2.14. Kalibriranje navoja21

Davorin Matanovic

Odriavanje i rukovanje

Teske sipke su nespretne za rukovanje, ali zahtijeva-jll palJjivo odbganje na odlagalistu iii unutar tornja, kako ne bi doslo do osteCivanja navoja i dosjednih ra mena. kraja spojnice potrebno je zastititi stitni-eima za navoje !zoje prije postavljanja stitnika treba oeistiti i podmazati. Neki stitnici zavrsavaju streme-nima Ll !zoje se pri dizanju iii odlaganju teSke sipke .. Neb tipovi tdkih sipki imajll izradene.utore na tijeiu cijevi za prihvacanie pomocu elevatora.

Zbog 1110guCih razlicitih navoja na teskm sipkama istih dimenzija, potrebno je provjeriti sukladnost na-voja prije dotezanja. Navrtanje novih navoja obavlja se rucnim klijdtima barem dva puta prije nego se pocne primjenjivati kOl1opljino uze i l11osure. 1

Oavorin Matanovic Busace alatke

Tablica 2.9. Celici za izradu busacih sipki i njihova svojstva 26

SVOJSTVO JEDINICA KVALITETA MATERIJALA I D' E X95 Gl05 S135 I

MINIMALNA MPa 379,2 517,1 I 655,0 724,0 930,8

I I . GRANICA TECENJA psi 55000 75000 I 95000 105000 135000 I i I I I

I MAKSIMALNA MPa 724,0 861,9 I 930,8 1137,7

I GRANICA TECENJA psi I 105000 025001 135000 I 165000 I i I --_ .. _-_. _.J MINIMALNA VLACNA CVRSTOCA MPa 655,0 689,5 758,5 792,9 999,8

psi 95000 100000 110000 115000 145000

:vIINIMALNO PRODULJENJE, L=50,8 mm, A,=483,87 mm' % 19,5 18,5 17 16 13,5

--

---758,5--1 SREDNJA MPa 448,2 586,1 827,4 999,8

GRANICA TECENJA (API RP7G) psi 65000 85000 110000 120000 145000

'Zastarj elo

Tablica 2.10. Sku pine duljina busacih sipki26

1. skupina 2. skupina 3. skupina m I ft m I ft m I ft

5,49 - 6,71 I 18 - 22 8,23 - 9,14 I 27 - 30 11,58 - 13,72 I 38 - 45

Tablica 2.11. Dimenzije busacih sipki 26

VANJSKI PROMJER MASA PO MASA PO DUlNOM DEBLJINA OJACANJE KRAJA CIJEVI DUlNOM METRU METRU BEZ OJACANJA KVALITETA STIJENKE ZA NAV