A new lightweight design for power tongue PCT 130

The theme of this thesis is the analysis of the issues concerning a key component of the drilling rigs, the Iron Roughneck or Power Compact Tong, with the final aim at finding inventive solutions that can overcome them. The study begun with a deep analysis of all the elements composing a Power Tong and the problems they led throughout the lifecycle of the component, both from a structural and functional point of view. The study is thereafter focused on the development of a new suspension system, that accomplishes the tasks of lifting the Power Tong and keeping it anchored to the drill floor, with the aim of keeping the same performances of the previous system and reducing its dimensions and weight. Subsequently, the attention has shifted upon the handling group, whose job is to bring the Power Tong close to the centre well and couple it to the suspension and rotation group. Throughout the study of innovation, it has been possible to develop a new system with reduced dimensions and weights with respect to the previous one, without affecting its performances. Finally, after the realization of the 3D models of the new groups, it has been studied how to mount them together with the other groups of the Power Tong in the better way, requiring to slightly modify also the configuration of the rotation group. The final analysis of the so obtained new Power Tong has shown that, in addition to the solution of the operational and structural problems of the former groups, it has been possible to reduce its total dimensions and weight, leading to desired economic benefit for the company

il tema di questa tesi è l'analisi dei problemi riguardanti un componente chiavi degli impianti di perforazione: la Power Tongue, con l'obiettivo finale di trovare soluzioni inventive che possano risolvere questi ultimi.Lo studio inizia con un'accurata anlisi di tutti gli elementi che la compongono e dei problemi a cui hanno portato durante il loro ciclo di vita, sia d aun punto di vista strutturale che funzionale. Lo studio è quindi incentrato sullo sviluppo di un nuovo sistema di sollevamento con l'obiettivo di mantenere inalterate le sue prestazioni riducendo peso e dimensioni. successivamente, l'attenzione è stata spostata sul gruppo di posizionamento orizzontale. Tramite questo studio è stato possibile sviluppare un nuovo sistema di dimensioni e peso ridotti. Infine, dopo la realizzazione dei modelli 3D, è stato studiato come montarli insieme agli altri gruppi nel miglior modo possibile, richiedendo di modificare leggermente il gruppo di rotazione. L'analisi finale della Power Tongue così ottenuta ha mostrato che, in aggiunta alla soluzione dei problemi operativi e strutturali, è stato possibile ridurre le dimensioni e il peso, portando a un desiderabile beneficio economico per l'azienda