Перспективы использования модернизированных сильфонных гидроаккумуляторов в системах гидроуправления противовыбросовым оборудованием морской буровой установки : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Перспективы использования модернизированных сильфонных гидроаккумуляторов в системах гидроуправления противовыбросовым оборудованием морской буровой установки : научное издание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Ключевые слова: шельфовое бурение, противовыбросовое оборудование, превентор, станция гидравлического управления, гидроаккумулятор, металлический сильфон, надежность, моделирование, offshore drilling, blowout prevention equipment, blowout preventer, hydraulic control system, accumulator unit, metal bellow, reliability, computer simulation

Аннотация: При бурении морских скважин существует большая вероятность возникновения аварийных ситуаций, вред от последствий которых может быть весьма значительным. Поэтому необходимо обеспечить надежную эксплуатацию всех систем, участвующих в работе. Основным видом оборудования, обеспечивающим безопасную работу при бурении и разработке морских скважин, является противовыбросовое оборудование, в частности превенторы, контроль за работой которых обычно осуществляется при помощи станций гидравлического управления. В статье представлена новая система обеспечения надежной работы станции гидравлического управления противовыбросовым оборудованием морской буровой установки. Повышение надежности станции обусловлено модернизированной конструкцией сильфонного гидроаккумулятора, способного выдерживать высокое давление при высокой чувствительности к его перепадам. Основная задача гидроаккумуляторов состоит в том, чтобы обеспечить противовыбросовое оборудование силой закрытия с помощью предварительно заряженной в гидроаккумуляторы рабочей жидкости. В статье приведена схема управления системой противовыбросовых превенторов с включением в нее гидроаккумулятора. Представлена также конструкция гидроаккумулятора, которая за счет особенностей эффективного распределения напряжений на дополнительные эластомерные упругие элементы позволит повысить ресурс сильфона как одной из наиболее значимых деталей гидроаккумулятора, а также сделает его менее зависимым от экстремальных условий эксплуатации при морском бурении. Проведено компьютерное моделирование процессов нагружения сильфона и эластомерных упругих элементов гидроаккумулятора в программном пакете SolidWorks. По результатам моделирования установлено, что при добавлении эластомерных упругих элементов в конструкцию гидроаккумулятора снизится нагрузка на сильфон, что позволит сократить число отказов сильфонного гидроаккумулятора и работать в системах с более высокими давлениями. As offshore well drilling holds a high probability of emergency situations and a relatively greater potential harm from their consequences, reliable operation of all the systems involved in the operation shall be ensured. The main type of equipment ensuring safe operation during drilling and development of offshore wells is blowout prevention equipment and, in particular, blowout preventers. Blowout preventers are usually controlled by hydraulic control stations. The paper describes a new system for ensuring reliable operation of hydraulic control stations for blowout prevention equipment of offshore drilling rigs. Station reliability improvement is based on the modernized design of the bellows accumulator, able to withstand significant pressures and having a high sensitivity to pressure differences due to its design. The main purpose of bellow accumulators is to provide a closing force to blowout prevention equipment by means of a hydraulic fluid pre-charged into bellow accumulators. The blowout preventer control system with a hydraulic accumulator is described. The paper also describes an accumulator design having the effective distribution of stresses on extra elastomeric flexible parts, which allows increasing the operating life of bellows being one of the most critical parts of the accumulator, and will also make it less dependent on the extreme operating conditions of offshore drilling. SolidWorks software package was used for computer simulation of loading processes working on bellows and elastomeric flexible parts of the accumulator. Simulation results showed that by adding elastomeric flexible parts to the accumulator design, the load on bellows decreases allowing to reduce the number of bellows accumulator failures, as well as allowing to be used in systems with higher pressures.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Территория Нефтегаз

Выпуск журнала: 5-6

Номера страниц: 36-40

ISSN журнала: 20722745

Место издания: Москва

Издатель: Общество с ограниченной ответственностью "Камелот Паблишинг"

Авторы

  • Петровский Э.А. (Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский федеральный университет»)
  • Башмур К.А. (Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский федеральный университет»)
  • Попова В.А. (Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский федеральный университет»)
  • Шадчина Ю.Н. (Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский федеральный университет»)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.