Критерии выбора самоходного колесного шасси для нефтегазового оборудования

 

 

 

Кто не мечтает работать с нефтяниками? Это же золотая жила! Однако далеко не все понимают, что нужно этой сложной отрасли. Представители компаний, преуспевших на этом непростом рынке, поделились бесценным опытом. 

 

 

 

 

 

 

Владимир Мохин, генеральный директор ООО «Техномаш-Миасс»:

 

– Основной функцией мобильного нефтегазового оборудования на колесном шасси является длительное выполнение рабочих операций, например, ремонта скважин, бурения, закачки жидкостей и т.п. на определенном объекте и кратковременное, эпизодическое перемещение оборудования своим ходом при смене объекта. Характерно, что для мобильных буровых установок, например, при увеличении нагрузки на крюке подъема колонны буровых труб относительное время на смену объекта уменьшается, а суммарный пробег установки за весь жизненный цикл может не превышать 20000 км при общей наработке до 100000 моточасов. Эту особенность нельзя не учитывать при выборе шасси для такого оборудования.

 

Первичным критерием выбора шасси для размещения такого оборудования, несомненно, является его масса. Однако этого недостаточно. На выбор влияют ограничения по осевым нагрузкам. Они могут быть продиктованы либо законодательством, либо требованиями проходимости колесного агрегата, либо прочностью несущих элементов, главным образом, колесных осей. Производным параметром колесного шасси с учетом массы размещаемого оборудования, ограничений, а также собственной массы шасси выступает количество его осей.

 

Уровень техники в рассматриваемой области применительно к несущей способности многоосных специальных шасси (передвижных самоходных платформ) иллюстрируется таблицей 1.

 

Таблица 1

 

Количество осей, шт.

Допустимая нагрузка на ось, тс

Максимальная масса монтируемого оборудования, кг

Собственная масса шасси, кг

4

10

24000-26000

14000-16000

14

40000-42000

14000-16000

5

10

28000-32000

18000-22000

14

48000-52000

18000-22000

6

10

29000-36000

24000-31000

14

53000-60000

24000-31000

7

10

36000-42000

28000-34000

14

64000-70000

28000-34000

 

Габаритные размеры шасси определяются размерами и конфигурацией установленного на него оборудования. При этом для тяжелого нефтегазового оборудования, которому посвящена эта публикация, не всегда удается добиться соответствия подвижного агрегата требованиям законодательства, в первую очередь, по габаритной ширине (не более 2550 мм). Причин тому две. Это и необходимость увеличения колеи колес для достижения достаточного уровня боковой устойчивости агрегата вследствие высокого расположения его центра тяжести, и необходимость расширения монтажных возможностей шасси.

 

Разумным и распространенным компромиссом является значение габаритной ширины подвижного агрегата, равное 2900-3200 мм (см. таблицу 2), с соответствующим уширением колеи колес в этих пределах и оформлением специальных разрешений для движения по дорогам общего пользования.

 

Таблица 2

 

Тип

Количество осей, шт.

Габаритная ширина, мм

МЗКТ-7003

6

3200

МЗКТ-8005

7

2988

Шасси агрегата ZJ30

7

3000

ПС7101

7

3100

 

Следующим по значимости критерием выбора шасси является мощность силовой установки. Если использование двигателя шасси для привода механизмов устанавливаемого оборудования не предполагается, то его мощность должна просто обеспечивать необходимые тягово-динамические параметры подвижного агрегата, а тип двигателя должен соответствовать предпочтениям потребителя и экологическому законодательству.

 

Максимальная скорость передвижения агрегатов тяжелого нефтегазового оборудования обычно не превышает 40 км/ч, а для их передвижения достаточна удельная мощность не более 4,0 кВт/т, то есть при массе агрегата 50 т будет достаточной мощность двигателя 200 кВт, при массе 90 т – 360 кВт и т.п. Если же главное назначение силовой установки – длительный привод устанавливаемого оборудования, то ее мощность должна соответствовать также и этому назначению.

 

Как правило, величина этой мощности значительно больше указанной, и задается она разработчиком нефтегазового оборудования. Так, агрегату типа МБУ-160 для передвижения требуется максимальная мощность силовой установки около 350 кВт, а для производительного выполнения спуско-подъемных операций и бурения – около 800 кВт.

 

Противоречие разрешается либо избыточной для перемещения мощностью силовой установки, что чревато повышенным расходом топлива при движении, либо силовой установкой, включающей в себя два двигателя, обычно однотипных. В последнем случае при передвижении используется один из двигателей, а при выполнении технологических операций с максимальной мощностью – два синхронно работающих двигателя. К тому же два двигателя с «умеренной» мощностью проще вписываются в компоновку изделия и стоят не дороже одного двигателя удвоенной мощности. Полезным эффектом является также повышение надежности агрегата за счет сохранения его работоспособности при отказе одного из двигателей.

 

Право выбора типа силовой установки  целесообразно признать за потребителем: на нем фокусируются возникающие при использовании приобретаемого оборудования вопросы подготовки персонала, технического обслуживания, в том числе, обеспечения запасными частями и расходными материалами и т.п.

 

Весьма важной является компоновка силовой установки. Для агрегатов с подъемной мачтой по очевидным причинам нормальным условиям работы будет соответствовать «палубное» расположение силовой установки, т.е. за кабиной.

 

По отношению к конструкции рамы шасси бытует два подхода. Один из них сводится к механическому креплению к стандартизованной раме шасси надрамника, на котором размещаются узлы и агрегаты монтируемого оборудования и который совместно с упомянутой рамой воспринимает расчетные нагрузки. Примерами могут быть агрегаты Идель-80 на шасси МЗКТ-652716, Идель-125 на шасси МЗКТ-7003, МБК-140 на шасси МЗКТ-7003, АРБ-100 на шасси БАЗ-69096 и др.

 

Другой подход заключается в том, что рама шасси или самоходной платформы имеет не только функцию крепления узлов ходовой части, но и функции размещения узлов и агрегатов технологического оборудования и восприятия всех расчетных нагрузок при работе оборудования, в том числе, нагрузок, возникающих при развертывании оборудования, вывешивания его на аутригерах и т.п. При этом материалоемкость рамы меньше суммы материалоемкостей стандартизованной рамы шасси и надрамника. По такой конструктивной схеме выполнены агрегаты А60/80 на шасси ПС-4, МБУ-125 на шасси ПС-6, АРС-125 на шасси МЗКТ-8003, Loadcraft LCI-550-C на собственном шасси, ZJ40 на собственном шасси и др.

 

Какой из этих двух подходов целесообразен? В разных случаях – и тот, и другой. Если не достигаются ограничения по осевым нагрузкам и количеству осей, как это бывает для относительно легких подвижных агрегатов полной массой 30-40 тонн, а в качестве шасси агрегата используется относительно дешевое и доступное шасси грузового автомобиля, то обычно пренебрегают повышенной материалоемкостью агрегата и практикуют первый подход.

 

Если же ставится задача оптимизации массы агрегата для уменьшения расчетного количества осей при заданной массе размещаемого оборудования, что обычно имеет место для тяжелых агрегатов массой 40-90 тонн, то целесообразен и часто единственно возможен второй подход. В этом случае изготовителями агрегатов используются специальные шасси (самоходные платформы), которые приобретаются у предприятий, выпускающих такие шасси небольшими сериями, или производятся самостоятельно. Этому способствует низкая серийность производства тяжелых агрегатов.

 

Когда машина выполняет основную свою функцию, оператор должен находиться вблизи рабочего органа, например, около обрабатываемой скважины или на безопасном удалении от него. Поэтому полезным свойством шасси является наличие двухпостового управления силовой установкой.

 

Трансмиссии привода рабочих органов и привода колесного движителя, во-первых, должны позволять варьирование величины передаваемого крутящего момента в необходимом диапазоне, во-вторых, должны быть рассчитаны на восприятие максимального крутящего момента силовой установки.

 

Например, для мобильных буровых установок типа МБУ-160 необходимая кратность изменения передаваемого крутящего момента и, соответственно, частоты вращения при неизменной мощности для привода рабочих органов составляет 8-10, привода колесного движителя – 10-12, и такая кратность при максимальном крутящем моменте двигателя, равном 2450 Нм, достигается использованием в общей трансмиссии гидромеханической коробки передач Allison 4700OFS.

 

Деление потока мощности на привод рабочих органов и привод колесного движителя должно обеспечиваться раздаточным, а в случае установки двух двигателей – также и суммирующим редуктором. Этот агрегат требует особого внимания при выборе шасси. Он должен быть надежным и долговечным. Общепринято, что переключение приводов должно быть гарантированно взаимоисключающим, ручным, с визуальным контролем. Полезным свойством раздаточного (суммирующего) редуктора может быть возможность установки на нем гидронасосов для обслуживания гидроприводов устанавливаемого оборудования.

 

Дискуссионным в отношении шасси для установки тяжелого нефтегазового оборудования является вопрос о типе кабины. Вообще для перемещения агрегата достаточно одноместной кабины. При работе на объекте, если имеется двухпостовое управление силовой установкой, кабина может быть полезна только как место «обитания» машиниста, не занятого выполнением рабочих операций. Известны шасси как с одно- (шасси МЗКТ-8003, МЗКТ-8005, шасси агрегатов Loadcraft, ZJ30, ZJ40 и др.), так и с двухместной (шасси МЗКТ-7003, БАЗ-69096, ПС-6, ПС-7 и др.) кабиной. Выбор одно- или двухместной кабины определяется организацией работ с использованием агрегата.

 

Срок службы тяжелого нефтегазового оборудования достигает 12 лет. В течение такого же срока должно быть работоспособно соответствующее шасси.

ООО «Техномаш-Миасс», 2015 г.

 

 

 

 

Александр Кустов, продукт-менеджер по направлению ГРАЗ:

 

– Практически вся продукция, выпускаемая предприятием, предлагается для нефтегазового сектора. Для обеспечения нефтедобывающей техники, энергетических установок служит топливозаправочная техника; полуприцепная техника используется на месторождениях, где нецелесообразно строить нефтепровод, для транспортировки нефти от скважины до приемного терминала; авиационные заправщики обеспечивают топливом вертолетные площадки.

 

Кроме базовых требований (соответствия нормативным требованиям, в том числе, и специализированным (ДОПОГ)), данная техника должна соответствовать условиям эксплуатации. Поскольку добыча ведется, в основном, в удаленных и труднодоступных местах с нередко суровым климатом, производимая техника комплектуется для максимальной адаптации к ним. Поэтому для данного сектора характерны применения полноприводных шасси или тягачей, внедорожная ошиновка, установка систем подогрева, а также узлов и агрегатов для работы в низких температурах (рессорная усиленная подвеска, стальные крылья и пеналы, донные клапаны с механическим дублированием открытия и т.д.).

 

Техника должна быть очень надежной и ремонтопригодной, поскольку в регионах эксплуатации на значительную сервисную поддержку рассчитывать не приходится. Ну и, конечно, большие требования к повышенной проходимости, поскольку шоссейные дороги на скважины отсутствуют.

 

Отечественные или импортные шасси? Тут дело в собственных предпочтениях потребителей. Если предприятие по добыче исторически пользуется отечественной техникой, обладает большим опытом ее эксплуатации, ремонта «в поле на коленке», большим складом запасных частей – она, скорее всего, так и продолжит эксплуатацию данной техники. Это оправдано и экономически, ведь кардинальная замена парка и переучивание ее эксплуатации и ремонта – дело не дешевое, да и отечественная техника отбивает себя гораздо быстрее. Сказывается и тот фактор, что в местах эксплуатации риск потери техники трудоспособности от аварий или случайных обстоятельств гораздо выше, чем на трассе, и потерять более дешевую технику менее заметно для предприятия – ее место займет другая.

 

В то же время есть значительное число потребителей, эксплуатирующих импортные шасси и тягачи. И здесь также есть свои плюсы – машины гораздо удобнее в эксплуатации, меньше простоев, что обеспечивает большую экономическую эффективность, ну и эксплуатация данных автомобилей более длительная, чем в первом случае. Поэтому данную технику выбирают те организации, кто рассчитывает на длительную, многолетнюю эксплуатацию. Также обязательным является наличие сервисной службы, поскольку импортную технику просто так «на коленке» не починишь. Впрочем, в данном отношении отечественные грузовики уже значительно приблизились к импортным, поскольку доля импортных комплектующих в них довольно велика.

 

Организации, работающие в нефтегазовом секторе, как правило, не являются новичками на рынке, поэтому они обладают всеми необходимыми знаниями о той технике, которая им необходима. Поскольку их требования достаточно широки, каждая машина может быть специфичной для данного конкретного потребителя, сделанная под его условия эксплуатации. В этой связи требуется некоторое время на то, чтобы доработать выпускаемую нашим предприятием технику под эти требования. Также многие нефтедобывающие предприятия – структуры крупных нефтяных компаний, поэтому их закупки осуществляются на тендерной основе, со всеми вытекающими.

 

Доработка техники и работа по тендерной документации – вот главные особенности работы с данными компаниями.

 

ООО «ГрАЗ»

 

 

 

 

Константин Лапшов, специалист по развитию ООО «УралСпецТранс»:

 

– Выбор машины для нефтегазодобывающих предприятий нередко сводится к выбору партнёра, который произведет и поставит нужную технику с учетом всех пожеланий заказчика.

 

Мы предлагаем очень широкий спектр автотехники для нефтегазовой отрасли: вахтовые автобусы, мастерские и лаборатории, топливозаправщики, нефтевозы и другие специализированные цистерны, грузо-пассажирские машины, бортовые автомобили с КМУ и контейнерными замками, булитовозы, а также узкоспециализированные машины как на отечественных, так и импортных шасси. Так же наша компания производит прицепы и полуприцепы различного назначения.

 

Ко всей производимой технике со стороны потребителя предъявляется одно самое важное требование – высокое качество исполнения. Работа в суровых условиях, высокие нагрузки и штрафы за простои делают заказчиков очень внимательными к материалам изготовления техники: от болта до металла, к каждому сварному шву (на нашем предприятии эта операция робототизирована). Успешный опыт работы на рынке машин для нефтегазового сектора говорит о том, что качество техники производства  «УралСпецТранс» на высоте.

 

Вторая важная составляющая успеха – индивидуальный подход. Со стапелей нашего предприятия практически не сходит двух одинаковых машин, клиент стремится максимально доработать, адаптировать их под свои нужды, повысить эффективность.

 

Можно сказать, что эти пожелания имеют региональную специфику: на Север и в Сибирь требуются проходимые машины, например, оснащенные лебедками и системами подготовки холодного запуска. Предприятиям, работающим непосредственно с продуктами нефтегазопереработки  необходимы усиленные противопожарные  меры: от искрогасителей до применения особых материалов.

 

Наша работа – находить решение абсолютно любой поставленной задачи, помочь каждому клиенту определить оптимальный вариант конструкции и комплектации машины, в том числе выбор шасси, отвечающего всем потребностям заказчика.

 

Выбор шасси основан на доминирующем количестве определенной марки техники в автопарке клиента, а так же на специфике условий эксплуатации: в основном, это автомобили «Урал» и КАМАЗ с колесной формулой 6х6 и автомобили зарубежного производства, имеющие крупноузловую сборку на территории РФ, такие как MAN, Iveco  которые становятся все более востребованными.

ООО «УралСпецТранс»

 

 

Похожие записи

Оставить комментарий