3 Нефть-газ қазиб олиш ва қайта ишлаш учун машиналар ва жиҳозлар

4. Жиҳозлар хизмат муддатларининг уларнинг ишлаш шароити ва танланиш усулларига боғлиқлиги

Нефть ва газ конлари машина ва жиҳозларини лойиҳалаш объекти сифатида қаралганда уларни яратиш учун мураккаб тизим сифатида қаралади ва уларни ишлатиш жараёнида таъсир этадиган барча омиллар, шунингдек кутиладиган тасодифий омиллар ҳам ҳисобга олинади. Нефть ва газ конлари жиҳозлари ўта оғир шароитларда турли хилдаги ва қийматлардаги ўзгарувчан ва динамик юкланишларда, жадаллашган абразив ейилиш ва коррозион-механик шикастланишлар шароитларида ишлайди. Айниқса нефть ва газни қазиб олиш ҳажмини ошириш янги конларни ишга тушириш орқали амалга оширилади, бунда кўплаб конларнинг бир биридан узоқ ва бориш қийин бўлган ҳудудларда жойлашганлиги, қудуқ чуқурлигининг ошиши, қазиб олишда иккиламчи усулларининг қўлланилиши, кон маҳсулотларининг таркибий қисмларининг бир биридан фарқ қилиши ва бошқа шу кабилар қўлланиладиган жиҳозларга баъзи ҳолларда ўзига хос алохида талабларни қўяди.

Ишлаб чиқариш жараёнлари самарадорлигини ошириш қўлланилаётган жиҳозлар ишлаш шароитларининг оғирлашуви таъсирида унга боғлиқ боғлиқ равишда бузилишларнинг олдини олиш, таъмирлаш сонини камайтириш ва шикастланган деталларни алмаштириш каби қатъий талабларни юзага келтиради. Кўп турдаги жиҳозлар ер остида жойлашган ҳолда ишлайди, уларни таъмирлаш жуда кўп меҳнатни ва қимматбаҳо операцияларни бажаришни талаб қилади.
Нефть ва газ конлари жиҳозлари ўзининг йирик габарит ўлчамлари, металл ҳажмийлиги кабилар билан бошқа жиҳозлардан фарқ қилади ва уларни тайёрлаш учун мос равишда металлар сарфини хам кўп талаб қилади. Айниқса жиҳозларни ишлатишда улардан фойдаланишда охирги маҳсулотни ишлаб чиқаришни жадаллаштириш қабул қилинган ечимлар учун қатъий режимларнинг ўрнатилиши уларнинг конструкцияларига ва техник-иқтисодий тавсифномаларига кескин таъсир қилади. Бундай қатъий режимларга жиҳоз қувватининг оширилиши, юкланишлар ўзгариши, тезликлар ва ҳароратлар қийматлари, ҳамда қазиб олинаётган махсулотларнинг ва технологик мухитларнинг коррозион тажаввузкорлиги ва бошқа шу кабилар киради. Ушбу келтирилган режимлар эса жиҳозларнинг хизмат муддатига кескин таъсир қилади ва уни камайтиради, баъзи ҳолларда эса аварияли вазиятларни вужудга келтиради. Бундай ишлаш режимлари қаторига механик юкланиш, сиртларнинг ўзаро контактдаги таъсирлашувлари ва коррозион мухитларнинг биргаликдаги таъсирлари натижасида содир бўладиган коррозион – механик шикастланишлар ва коррозион - механик ейилишлар хам киради.
Шунинг учун машина ва жиҳозларни ҳамда уларнинг параметрларини танлаш масалалари қўйилиши ва ечимлари жиҳатидан мақбуллаштириш тамойилига асосланилади. Машина ва жиҳозларнинг зарурий параметрларини ҳимоблаш ва ишлаш режимларини танлаш бир хил маъноли ечимлар қабул қилиш орқали амалга оширилади. Бунда ўзаро боғланган тизимларни бир бирига тўлиқ жамлаган ҳолда мақбул кўрсаткичларга эришишни таъминловчи ечим алгоритми қабул қилинади. Бунга боғлиқ равишда нефть ва газ конлари машина ва жиҳозларининг бутун умри цикли давомида бузилмасдан ишлашлари учун замонавий методлар ва тамойилларга асосланилган ҳолда уларнинг асосий сифат кўрсаткичларини ошириш мухим ахамиятга эга бўлади.
Машина ва жиҳозларнинг сифат кўрсаткичларини ошириш учун машинанинг мақбул структура ва параметрларини белгилашда тизимли ёндашув асосларидаги замонавий методлари ва автоматик лойихалаш тизимидан кенг фойдаланиш, машина ва жиҳозлар турлари ҳамда ўлчамлари қаторларини мақбуллаштириш, блок-модуль ва базавий конструкцияларга унификациялаш асосларида агрегатлаш, узеллар ва деталларни максимал даражада унификациялаш, машиналар энергия тежамкорлигини иқтисодий жиҳатдан мақбул бўлган оралиқларда ошириш, уларнинг нисбий массаларини ва нисбий энергия сарфларини камайтириш ва бошқа шу кабиларга алохида эътибор қаратилади.
Юқори техник даражадаги ва сифатли янги машиналарни яратиш учун замонавий конструкцион материалларни, машиналарни тайёрлаш илғор технологияларини қўллаш, мхсуслаштириш ва кооперациялаш тамойилларига асосланиш, фан ва ишлаб чиқариш интеграциясини ривожлантириш ва мустахкамлаш кабилар хам зарур ҳисобланади.
Нефтьь ва газ саноатида ишлаб чиқаришнинг ўзига хос хусусияти мазкур соҳа учун ўзининг базасида машинасозликнинг вужудга келишини белгилаб берди. Кўплаб заводлар алохида гурухдаги махсулотларни ишлаб чиқаришга ихтисослашмоқда. Республикамизда нефть ва газ соҳаси учун машина ва жиҳозларни ишлаб чиқаришга ихтисослашган Чирчиқ шахридаги “Нефтгаз ва кимё машинасозлик заводи” АЖ фаолият кўрсатмоқда.
Барча машина ва жиҳозлар деталлар ва йиғма бирликлардан ҳамда узеллардан йиғилиб тайёрланади ва барча ҳолларда хам машинаёки жиҳознинг узоқ муддат бузилмасдан ишлаши қобилиятини уни ташкил этувчи деталлар мустаҳкамлигига боғлиқ.
Деталнинг мустахкамлиги унинг аниқ режимларда ва юкланганлик шароитларида юкланишларни ўзига қабул қилиб шикастланмасдан ишлаши қобилиятини тавсифлайди. Деталларнинг мустахкамлигига улар тайёрланган материаллар, материалларни пухталаниш усуллари, ўлчамлари ва геометрик шакллари катта таъсир кўрсатади. Айниқса машина ва жиҳозларнинг ишончлилиги ва узоқ муддат ишлашишини таъминлашга ва уларнинг массаларини камайтиришга бўлган талабларнинг ошиб бориши билан боғлиқ равишда деталларнинг мусиахкамлигини ошириш масалалари мухим ахамиятга эга бўлиб бормоқда. Бунда мустахкамлик назарияси замонавий ютуқлари ва ҳисоблашлар тажрибасига асосланган холда мустахкамликга хисоблаш методларини қўллаш орқали машина деталлари мустахкамлигини таъминлаш мухим роль ўйнайди. Фан ва техниканинг эришган ютуқлари машина деталларини хисоблаш ва тайёрлаш хамда таъмирлаш босқичларида уларга амалий жихатдан зарур бўлган мустахкамлик даражасига эришиш имкониятларини беради.
Машина деталларидаги юкланиш кучлар таъсирида вужудга келиб, делда кучланиш-деформация ҳолатини келтириб чиқазади. Таъсир этиш тавсифига кўра юкланиш статик ва динамик турларга бўлинади.
Статик юкланишда таъсир этувчи кучларнинг қиймати, йўналиши ва таъсир этиш жойи ўзгармайди, ёки жуда кам миқдорда хисобга олинмайдиган даражада ўзгаради. Статик юкланиш ўз навбатида доимий ва вақтинчалик таъсир этувчи турларда бўлади. Машина ва жиҳозларнинг берилган конструкцияси учун уларнинг оғирлиги таъсиридаги статик юкланишлар ўзгармас ва доимий деб қабул қилинади.
Вақтинчалик статик юкланишлар узоқ муддат ишлаш мобайнида таъсир этувчи юкланишлар (масалан, резъбали бирикмаларни дастлаб тортишдаги; турли хил аппаратлардаги суюқлик ва газларнинг босими; қор, музлаш, шамол ва ҳароратлар ўзгаришлари таъсиридаги юкланишлар ва бошқа шу кабилар) киради.
Динамик юкланишлар таъсир этувчи кучларнинг қийматлари, йўналиши ёки таъсир жойи тезда ўзгариши билан тавсифланади ва бунда конструкция элементларида сезиларли даражада инерция кучлари юзага келади. Динамик юкланишлар юзага келишида қуйидагилар сабаб бўлади: ишлаш жараёнининг нотурғунлиги, ишга туширишдаги тезланишларнинг вужудга келиши, тормозлаш ва харакат йўналишини ўзгартириш (ревирсирлаш), тез айланувчи деталларнинг нобарқарорлиги, қўзғалувчан бирикмаларда оралиқларнинг вужудга келиши ва бошқа шу кабилар. Ишлаш жараёни нотурғунлиги билан юзага келадиган динамик юкланишларга поршенли машиналар учун тавсифлидир. Штангали чуқурлик насослари плунжер жуфтлиги, коллекторларни ва газ оқими билан залпли тўлдириш жараёнларида хам динамик юкланишлар юзага келади.
Ишлаш жараёни тавсифига кўра стационар ва ностационар юкланишлар вужудга келади. Сационар юкланишда ишлаш жараёни тавсифномалари доимий бўлиб, унга вентиляторлар, ҳаволи совитиш қурилмалари, марказий насос станциялари, штангали чуқурлик насослари ишлаши, сиқув компрессор станциялари ва бошқалар киради. Кўпгина машиналар ностационар юкланишда ишлайди, бунга қудуқларни таъмирлаш жараёнида насос компрессор қувурларини кўтариш-тушириш опреацияларини бажаришда кўтариш механизми илгаги (крюк) даги юкланишлар, таль механизми мосламаларидаги кўтариш лебедкаси валида юзага келадиган ўзгарувчан юкланишлар кабилар киради.
Машина ва жиҳозларни ишлатиш даврида юзага келадиган деталларнинг шикастланишлари ва жиҳозларнинг бузилишларига қабул қилинган мустахкамлик критерийлари бўйича толиқишдаги ва мўрт шикастланишлар, пластик деформация, оқувчанлик, илашмалар ва бирикмалар бузилиши, коррозион фаол мухит таъсиридаги дарз кетиш, коррозион-механик шикастланиш, коррозион–механик ейилишлар киради.
Деталларни тайёрлаш учун конструкцион материаллар умумий ҳолларда уларнинг ишлаш шароитидан келиб чиқиб талаб қилинган механик, физик ва технологик хоссаларига боғлиқ равишда танланади. Деталларнинг механик ва физик хоссалари материалларининг хизмат муддати даврида лаёқатлилиги нуқтаи назаридан, технологик хоссалари эса детални тайёрлашда материалга ишлов бериш имкониятларини баҳолаш орқали танланади.
Конструкцион материаллар механик хоссалари стандарт намуналарни синаш йўллари билан аниқланади, физик хоссалари эса материалнинг зичлиги (нисбий оғирлиги) эриш ҳарорати, иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти, чизиқли кенгайиши ва ишқаланишда ейилишга мустахкамлиги кабилар орқали аниқланади.
Материалларни кесиб ишлов бериш билан боғлиқ сарф-харажатлар машина ва жиҳозларни тайёрлаш таннархининг энг кўп қисмини ташкил этади. Шунинг учун барча турдаги кесувчи асбоблар билан юқори тезликларда ва узатишларда зарурий юза ғадир-будирликларига эришиш билан кесиб ишлаш материалларнинг кесиб ишлов беришдаги лаёқатлилигини белгилайди ва бу кўрсаткич мхим технологик хоссалардан бири ҳисобланади.
Деталларни тайёрлаш учун металл материалларни танлашда бошқа турдаги технологик хоссаларга қуйидагилар киради: қуймакорлик хоссалари; прайвандланувчанлик хусусиятлари; босим остида ишлаш тавсифлари ва шу кабилар.
Машина ва жиҳозларни тайёрлашда уларни ташкил этувчи элементлар материалларининг физик-механик хоссалари ва машинасозлик материалларининг тавсия этиладиган қўлланилиши соҳалари машина деталларини хисоблаш ва конструкциялаш бўйича техник маълумотномаларда ва қўлланмаларда келтирилади. Маълум шароитда ишлайдиган деталь учун кенг миқёсда тавсия этилаётган машинасозлик материаллари ассортиментларидан материал турини асосланган ҳолда танлаш қўлланилиши мумкин бўлган вариантларни таққослаб баҳолаш орқали бажарилади. Танланаётган материални таққослаб баҳолаш учун критерийлар берилган мустахкамлик, толиқиш, бикрлик, қаттиқлик ва бошқа талаблар асосида материал массасининг кичик бўлиши ва таннархининг кам бўлиши нуқтаи назарларидан амалга оширилади.
Конструкция учун масса мухим ахамиятга эга бўлганда материални танлаш критерийлари материал мустахкамлик чегарасининг унинг зичлигига нисбати, яъни нисбий мустахкамлик ёки эластиклик модулининг материал зичлигига нисбати билан аниқланадиган нисбий бикрлик кабилар орқали амалга оширилади.
Нефть ва газ машинасозлиги соҳасида фойдаланиладиган жиҳозлар ва уларнинг элементларини тайёрлашга аттиқ талаблар қўйилади. Бу талаблар машина ва жиҳозларнинг ишлаб чиқарилишида цларнинг доналаб ва кичик серияда ишлаб чиқаришни ташкил этиш билан хам боғлиқ. Қўйилган талабларни инобатга олган ҳолда соҳада қўлланиладиган металл конструкцияларнинг 50 % ини углеродли пўлатлар, 20 % га яқинини кам легирланган пўлатлар ва 25 % га яқинини коррозияга бардошли пўлатлар ташкил этади. Кўпгина жиҳозлар йирик габаритли бўлиб, уларни тайёрлашда пайвандлаш усулларидан фойдаланилади. Бу холат жиҳозларни ишлаш жойига ўрнатишда уларни йиғиш учун пайвандлаш ишларини амалга ошириб, пайванд чокининг ўзида ва унинг атрофида ҳосил бўлган турли хилдаги кучланишларни камайтириш мақсадида термик ишлов бериш усуллари қўлланилади.
Нефть ва газ машинасозлигида аппаратлар ва уларнинг элементларини термик ишлов бериш қуйидаги мақсадлар учун амалга оширилади:

• 
  берилган механик хоссаларга эришиш;
  
• 
  пластик деформация натижасида ҳосил бўлган қолдиқ кучланишларни бартараф қилиш, жиҳоз иш қобилиятини ошириш ва коррозион дарз кетиш хавфини камайтириш;
  
• 
  пайвандлашда ҳосил бўлган мўрт қатламчаларнинг хоссалрини тиклаш;
  
• 
  кристаллитлараро коррозияга мойилликни йўқотиш;
  
• 
  умумий коррозияга бардошлиликни ошириш ва бошқалар.
  

Пўлатларнинг мустахкамлиги, тайёрланаётган деталларнинг ишончлилиги ва жиҳозларнинг узоқ муддат хизмат қилишини тавсифловчи асосий критерийлардан бири уларнинг механик хоссалари ҳисобланади ва бу хоссалар пўлатларнинг структуралари ва таркибларига тўғридан-тўғри боғлиқдир. Чунки пўлатларнинг таркибида турли миқдорда углероднинг ва легирловчи элементларнинг бўлиши бир хил режимда термик ишлов беришда бир биридан фарқ қиладиган структураларнинг шаклланишига олиб келади.
Нефть ва газ конлари учун машина ва жиҳозларни ишлаб чиқиш ҳамда улардан фойдаланишда юзага келадиган носозликларни бартараф этишда, нефть ва газ технологияларини такомиллаштириш ва янги технологияларни қўллашда, юзага келган технологик муаммоларнинг ечимларини топиш кабиларда илмий асосланган ёндошувлар, энг замонавий технологик жараёнларни ва жиҳозларни соҳада қўллашда эришилган ютуқлар асосларида амалга оширилишини тақазо қилади.