Дизельные приводы для буровых установок серии 3Д и наборов бурового оборудования НБО-Д

В последние 30 лет в составе буровых установок “Уралмаш” 3Д-76 и 3Д-86 сначала для комплектации, а позднее для замены, применялись дизельные двигатели В2-450 и В2-500К-04, производства ОАО "Турбомоторный завод" г. Екатеринбург, а также польские силовые агрегаты 24АНФ-71Н12А (WOLA-24ANf 71H12A)

Согласно данным эксплуатирующих организаций, средний срок службы дизелей В2 до первого капитального ремонта составляет 3000-4000 часов, продолжительность работы после капитального ремонта не превышает 2000-2500 часов. Действительно, конструкция двигателя В2, технология установки двигателя на раму, отсутствие совместной балансировки коленчатого вала и маховика двигателя не позволяют увеличить моторесурс двигателя, что приводит к необходимости частых замен силовых агрегатов на буровой установке.

С конца 70-х годов в качестве замены двигателей В2 устанавливались польские силовые агрегаты производства механического завода PZL-Wola (Польша). В настоящее время данные агрегаты тоже не поставляются в связи с изменением продуктовой номенклатуры предприятия.

В качестве альтернативы указанным силовым установкам компания ПСМ разработала несколько моделей дизельных приводов на базе отечественных и импортных двигателей

Дизельные приводы на базе отечественных двигателей

Самой распространенной и востребованной моделью силового привода для буровой установки 3Д является привод ЯСУ-500Б2 на базе двигателя ЯМЗ-850.10. Разработанный управлением главного конструктора на Ярославском моторном заводе, дизельный привод этой модели на протяжении шести лет выпускается компанией ПСМ.

Технические характеристики привода дизельного ЯСУ-500Б2

Состав силового привода

• двигатель, установленный на раме посредством упругой подвески с возможностью регулирования по высоте
• торообразная муфта для стыковки с входным валом редуктора типа РЦС (поставляется по требованию заказчика)
• система охлаждения с радиатором
• система воздухозабора с фильтрами
• система топливопитания с фильтрами
• система управления: тросовая и ручная (производства "Уралмаш", аналогичная системе управления на дизелях В2 и Wola)
• система контроля параметров и САПСиЗ двигателя (обеспечивает сигнализацию и останов двигателя при низком (аварийном) давлении масла и сигнализацию при перегреве двигателя и при засоренности масляного фильтра)
• система выхлопа с глушителями и искрогасителями
• подогреватель предпусковой жидкостный ПЖД-600И или электрические подогреватели 2х3 кВт (поставляются по требованию заказчика)

Дизельные приводы на базе двигателей Volvo Penta, Cummins и Doosan

ПСМ движется в ногу со временем: мы стремимся предлагать заказчикам самое современное оборудование, изготовленное с учетом новейших технических разработок. Специально для буровиков ПСМ предлагает силовые приводы на базе современных промышленных двигателей производства Volvo Penta (Швеция), Cummins (США), Dooosan (Южная Корея). Силовые агрегаты серий PDV, PDC, PDDo – совершенно новое слово в буровом оборудовании. Эти приводы не только самые надежные и качественные, но и самые экономичные и экологичные. Так, расходы топлива указанных двигателей в среднем на 10-15% ниже, чем у российских.

Технические характеристики дизельных приводов производства ПСМ

Наименование параметра	PDV-500	PDDo-450	PDC-450
Максимальная эксплуатационная мощность, кВт (л.с.), не менее	380 (517) 1600 об/мин	478 (650) 2100 об/мин	448 (600) 1800 об/мин
Максимальный эксплуатационный крутящий момент, Нм	2310	2303 при 1500 об/мин	2374
Максимальная эксплуатационная частота вращения, об/мин	1600	2100	1800
Базовый двигатель	TAD 1641VE	Doosan PU180TI	Cummins QSK19
Объем системы смазки, л	48	35	76
Объем системы охлаждения, л	93	21 (без учета радиатора)	87
Удельный расход топлива, г/кВт.ч, не более	198	226	204
Расход масла на угар, % от расхода топлива	0,15	0,2	0,2

Состав силового привода

• двигатель, установленный на раме посредством упругой подвески с возможностью регулирования по высоте
• торообразная муфта для стыковки с входным валом редуктора типа РЦС
• система охлаждения с жидкостным радиатором, крыльчаткой толкающего типа и охладителем наддувочного воздуха типа «воздух-воздух»
• система выпуска отработавших газов с глушителем и искрогасителем
• система воздухозабора с воздушным фильтром и датчиком засоренности
• система предпускового подогрева с электрическим подогревателем или предпусковым жидкостным подогревателем Webasto
• система подачи топлива с топливопроводами и фильтром грубой очистки топлива
• система ручной откачки масла из поддона двигателя
• система электрооборудования с независимым блоком питания с возможностью электростартерного пуска от выпрямителя типа ВАСТ
• электронная система управления ЭСУПД и САПСиЗ на базе контроллера ComAp (Чехия)
• система дистанционного управления, аварийного останова и синхронизации частоты вращения двигателей насосного и силового блока

Сравнение технических параметров дизелей и конкурентные преимущества приводов ПСМ

Наименование параметра	B2-450, WOLA-5Va	ЯМЗ-850.10	TAD1344VE	TAD1641VE	Doosan PU180TI	Cummins QSK19
Диаметр цилиндра, мм	150	140	131	144	128	159
Ход поршня, мм	180	140	158	165	142	159
Рабочий объем, дм3	38,8	25,86	12,78	16,12	18,3	18,9
Расположение и число цилиндров	V-образное, 12 цилиндров	V-образное, 12 цилиндров	Рядное, 6 цилиндров	Рядное, 6 цилиндров	V-образное, 10 цилиндров	Рядное, 6 цилиндров
Максимальная эффективная мощность, кВт	330	380	352	420	478	448
Удельный расход топлива, г/кВт.ч	238 при 1600 об/мин	207 при 1600 об/мин	198 при 1600 об/мин	199 при 1600 об/мин	226 при 2100 об/мин	202 при 1500 об/мин
Расход масла на угар, % от расхода топлива	2,25	0,2	0,03	0,15	0,2	0,2

Конкурентные преимущества силовых приводов ПСМ

Компания ПСМ является производителем силовых приводов и гарантирует надежность работы силовых установок и оказание любых сервисных услуг квалифицированными техническими специалистами компании: пусконаладочные работы, сервисное обслуживание, диагностику и ремонт оборудования, а также подбор и поставку запасных частей.

Благодаря оригинальным техническим решениям и внимательному подбору компонентов дизельные установки ПСМ отличаются высокой надежностью в любых условиях эксплуатации, долгим сроком службы и обладают рядом преимуществ перед устаревшими приводами на базе двигателей В2 и Wola.

В составе силовых приводов ПСМ применяются двигатели современной конструкции, более надежные и эффективные, чем двигатели, применявшиеся на буровых установках ранее. Гарантированный ресурс двигателей в составе приводов ПСМ до капитального ремонта составляет не менее 10 000 моточасов, что в 3 раза превышает ресурс двигателей В2 (3000 до капремонта, 2000 после капремонта). Таким образом, приводы ПСМ за время своей работы до капительного ремонта трижды полностью выработают ресурс двигателей В2 или Wola.

Надежность работы силовых установок ПСМ с минимальным временем простоя на обслуживание и ремонт гарантируется доступностью запасных частей и ремонтопригодностью двигателей, используемых в составе силовых установок. Большое количество сервисных центров ЯМЗ в России и сопредельных государствах оказывают услуги по ремонту и поставке запчастей в любую точку, а широкая дилерская сеть Volvo Penta обеспечивает сервисное обслуживание своих двигателей не только в России, но и за рубежом.

Силовые приводы ПСМ характеризуются низкими расходами ГСМ: так, по сравнению с ранее использовавшимися на буровых установках двигателями расход масла у приводов ПСМ меньше почти в 10 раз! Экономичность эксплуатационных расходов позволяет значительно снизить затраты на закупку горюче-смазочных материалов.

Замена силовых приводов логически должна сопровождаться заменой редуктора. ПСМ предлагает замену передаточного отношения редуктора с 1,53 на 1,81 или 2. Редукторы с передаточным отношением 1,53 были предназначены для тихоходных двигателей с номинальной частотой вращения 1250 об/мин; современные двигатели имеют номинальную частоту 1500 об/мин, именно при этом значении достигается максимальная мощность и максимальный крутящий момент. Для оптимального соотношения характеристик двигателя и бурового насоса ПСМ рекомендует применять редукторы с передаточным отношением 1,81 или 2.

Варианты применения силовых агрегатов ПСМ в составе буровой установки

Предлагается использование нескольких вариантов компоновки и размещения силовых агрегатов (силовых приводов) производства ПСМ в зависимости от их расположения на буровой установке:

Вариант с использованием 7-ми силовых агрегатов по следующей схеме:

Три силовых агрегата (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в приводе ротора и лебедки и четыре силовых агрегата (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в индивидуальных приводах двух буровых насосов (по два привода на насос)

Вариант с использованием 5-ти силовых агрегатов по следующей схеме:

Три силовых агрегата ПД-500Б2 или PDV-500B2 работают в приводе ротора, лебедки и бурового насоса и два силовых агрегата (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в индивидуальном приводе бурового насоса

Вариант с использованием 9-ти силовых агрегатов по следующей схеме:

Три силовых агрегата (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в приводе ротора, лебедки и бурового насоса и шесть силовых агрегатов (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в индивидуальных приводах трех буровых насосов (по два привода на насос)

Реализованные проекты

Буровая компания «Сибирская Сервисная Компания (ССК)» - более 20 приводов

Буровая компания «Силур» - 5 приводов

«СеверСпецТехника-Бурение» - 10 приводов

Оренбургская буровая компания (ОБК):

В 2010 году компания ПСМ поставила два комплекта дизельных приводов PDV-500 на базе двигателей Volvo Penta «Оренбургской буровой компании» для переоборудования двух буровых установок Уралмаш 3Д. Каждый комплект состоит из пяти силовых установок, три из которых составляют силовой блок для обеспечения работы лебедки, ротора и насоса от суммирующей трансмиссии; а еще две в составе насосного блока приводят буровой насос.

До модернизации буровой установки синхронизация работы силовых приводов проводилась практически вручную путем регулирования рычагов и тросов. Теперь благодаря микропроцессорной системе управления ЭСУПД на базе контроллера ComAp (Чехия) оператору буровой установки достаточно просто нажать кнопку пуска: синхронизация и распределение нагрузки происходят автоматически. Такая автоматизация значительно упрощает работу технического персонала, повышает надежность установки и увеличивает ресурс двигателей.

Силовые приводы PDV-500 полностью оправдали ожидания заказчика: их простота и удобство в эксплуатации позволяет обеспечить повышенную надежность и стабильность работы буровой вышки. А по параметрам экологичности и экономичности силовым установкам с двигателями Volvo Penta просто нет равных.

По словам главного механика «ОБК», после модернизации в 4 раза сократилось время простоя на ремонт и обслуживание буровых установок, что позволило значительно повысить производительность и эффективность работы установок - отзыв технического директора ООО "ОБК" об эксплуатации дизельных приводов ПСМ PDV-500 на буровых установках.