
Когда ищешь производителей вертикальных цементировочных силосов, часто сталкиваешься с тем, что многие путают обычные емкости для хранения с технологическим оборудованием для цементирования скважин. На деле разница принципиальная — тут и давление рабочее, и система аэрации, и требования к шнековой подаче. В свое время мы на буровой в Когалыме попробовали адаптировать китайский силос для хранения под цементировочные работы — в итоге пришлось экстренно менять уплотнения шлюзовых затворов после первого же цикла закачки.
Объем — это первое, на что смотрят, но часто упускают толщину стенки в зоне конусного перехода. У нас был случай на месторождении в Ямале, где силос на 50 м3 дал трещину именно в этом месте после месяца эксплуатации. Оказалось, производитель сэкономил на расчетах нагрузки от вибрации при разрыхлении цемента.
Система аэрации — тут два лагеря: кто-то ставит тканевые рукава, кто-то металлические трубки с щелевыми отверстиями. Первые дешевле, но в условиях влажного цемента требуют замены каждый сезон. Вторые забиваются реже, но при замерзании конденсата могут деформироваться. Мы в ООО Нэйцзян Синьфа Нефтяное Машиностроение после испытаний на полигоне в Татарстане перешли на комбинированную систему — с съемными секциями для чистки.
Разгрузочный шнек — многие недооценивают угол наклона. При угле менее 45 градусов цемент с высокой насыпной плотностью начинает 'зависать'. Приходится ставить дополнительные вибраторы, что увеличивает энергопотребление. В наших последних моделях уклон увеличен до 60 градусов с переменным шагом витка.
При температуре ниже -30°C обычные стали становятся хрупкими — это знают все. Но мало кто учитывает тепловое расширение опорных ребер при суточных перепадах температур. В 2019 году в ХМАО был случай, когда силос сместился на 15 см из-за неправильно рассчитанных компенсаторов.
Электрообогрев — обязателен для районов с продолжительной зимой. Но греющие кабели нужно прокладывать не только по корпусу, но и по опорным стойкам. Иначе в зоне контакта с фундаментом образуется 'мостик холода', где цемент отсыревает и смерзается.
Фундамент — для вечной мерзлоты мы рекомендуем свайное основание с термостабилизаторами. Хотя это удорожает проект на 20-25%, но предотвращает перекосы конструкции. На одном из объектов в Красноярском крае пришлось переделывать фундамент после первой зимы — силос накренился так, что разгрузочный шнек задевал за раму.
Фильтрующие элементы — самая частая причина простоев. Стандартные рукавные фильтры при работе с цементами с добавками микрокремнезема требуют продувки каждые 2-3 часа. Мы тестировали импульсную систему очистки с обратными клапанами — цикл увеличился до 8 часов, но пришлось переделывать разводку сжатого воздуха.
Скорость пневмотранспорта — если превысить 25 м/с, начинается ускоренный износ трубопроводов. Но при снижении ниже 18 м/с возможны пробки. Оптимальный диапазон 20-22 м/с, но его нужно корректировать в зависимости от влажности цемента. На сайте https://www.xfsyjx.ru есть технические memo по этому вопросу — мы их используем при обучении операторов.
Обратные клапаны — казалось бы, мелочь, но именно они часто становятся причиной обратного потока цемента в компрессор. Ставим дублирующую систему с мембранными клапанами — дороже, но надежнее.
Наше производство начиналось с буровых установок, но со временем пришло понимание, что без качественного оборудования для цементирования эффективность бурения падает. Особенно это касается противовыбросового оборудования — там требования к герметичности стыков еще строже.
При разработке силосов мы использовали опыт создания сосудов давления I класса — отсюда внимание к качеству сварных швов и контролю дефектов ультразвуком. Кстати, это же касается и манифольдов бурового раствора — принципы расчета нагрузок схожи.
Сейчас тестируем систему дистанционного контроля уровня цемента с датчиками на основе радарных уровнемеров. Пока есть проблемы с калибровкой при сильной запыленности — но в перспективе это снизит влияние 'человеческого фактора'.
Перегруз по массе — некоторые операторы пытаются загрузить силос 'с горкой', превышая расчетную массу на 10-15%. Это не только риск обрушения конструкции, но и неравномерная усадка цемента, leading к образованию сводов.
Нерегулярная чистка фильтров — при работе с тампонажными цементами рекомендуется чистить фильтры после каждой смены. Но на практике это делают раз в неделю — в итоге падает производительность пневмотранспорта.
Игнорирование калибровки весовых датчиков — погрешность в 2-3% кажется мелочью, но при цементировании интервалов в сотни метров это выливается в недолив или перелив тампонажного материала. Раз в месяц нужно проверять калибровку — мы даже разработали мобильный комплект для поверки без демонтажа оборудования.
Умные системы аэрации с регулируемым давлением в разных зонах силоса — уже тестируем прототип. Позволяет предотвращать сегрегацию компонентов в цементных смесях.
Композитные вставки в зоне разгрузки — уменьшают износ от абразивных материалов. Пока дороже стальных, но срок службы в 3 раза выше.
Модульная конструкция — для удаленных месторождений собираем силосы из секций 10 м3. Снижает транспортные расходы, но требует дополнительных испытаний на герметичность стыков.