- •Учебное пособие
- •Isbn 5-7831-0700-х © Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2005
- •1 Фланцевые соединения
- •Односторонним (б) касанием канавки
- •1.1 Методика расчета фланцевых соединений арматуры
- •1.1.1 Проверочный прочностной расчет
- •Условие от действия давления среды определяется по формуле
- •Усилие от веса отводящих манифольдов определяется по формуле
- •Рабочая высота прокладки hраб находится из выражения
- •Усилие для поддержания герметичности Рзат определяется по формуле
- •1.1.2 Прочностной расчет деталей фланцевого соединения
- •Расчетное напряжение материала шпильки рас определяется по формуле
- •Запас прочности шпильки n определяется по формуле
- •Расчетное напряжение в опасном сечении ас :
- •Толщину корпусной детали можно рассчитать по формуле
- •Если l 1, расчет считается законченным. Если l 1, то надо сделать прокладку прочнее, например, изменить материал прокладки и толщину и повторить расчет 4, 5.
- •1.2 Конструкторский проектировочный расчет фланцевых
- •1.2.1 Расчет толщины тарелки фланца
- •Коэффициенты ’ и ” находятся по следующим зависимостям:
- •Сумма расчетных коэффициентов определяется по формуле
- •1.2.2 Расчет шпилек на прочность
- •1.2.3 Расчет цилиндрической части фланца Толщину стенок цилиндрических частей s определяют по формуле
- •1.2.4 Определение прочности прокладки
- •Если l 1, расчет считается законченным. Если l 1, то необходимо применить более прочную прокладку, например, изменить материал прокладки и найти ее новую ширину из зависимости
- •2 Расчет насосно-компрессорных труб
- •2.1 Расчет насосно-компрессорных труб на растяжение
- •2.2 Расчет колонны нкт на внутреннее давление
- •2.3 Расчет прочности колонны нкт на растяжение и изгиб
- •3 Эксплуатация скважин штанговыми насосами
- •3.1 Расчет и подбор колонн насосных штанг
- •3.1.1 Расчет колонны насосных штанг по максимально
- •3.1.2 Определение прочности колонны насосных штанг
- •3.2 Расчет оптимального диаметра плунжера штангового
- •3.3 Определение мощности электродвигателя для станков-качалок
- •3.3.1 Расчет мощности электродвигателя по формулам Азинмаша
- •3.3.2 Расчет мощности электродвигателя по упрощенной формуле
- •4 Определение степени использования
- •5 Определение оснастки талевой системы
- •Варианты заданий к десятой контрольной задаче по темам «Степень использования мощности подъемного агрегата» и «Определение оснастки талевой системы подъемного агрегата»
- •6 Расчет мощности электродвигателя
- •6.1 Расчет моментов инерции вращающихся частей ключа
- •6.2 Определение времени проведения операций за один цикл
- •6.3 Определение вращающих моментов на валу двигателя
- •6.4 Расчет массы маховика
- •7 Гидравлический разрыв пласта
- •Варианты заданий к двенадцатой контрольной задаче по теме «Гидравлический разрыв пласта»
- •Варианты заданий к двенадцатой контрольной задаче по теме «Гидравлический разрыв пласта»
- •8 Расчет пакера механического принципа действия
- •8.1 Расчет оптимальной величины нагрузки на уплотнительные
- •Задача 13
- •Варианты заданий к тринадцатой контрольной задаче по теме «Расчет пакера с механическим управлением»
- •9 Расчет промывки песчаной пробки
- •Варианты заданий к четырнадцатой контрольной задаче по теме «Расчет промывки песчаной пробки»
- •10 Проектирование гидропескоструйной
- •Задача 15
- •Варианты заданий к пятнадцатой контрольной задаче по теме «Расчет гидропескоструйной перфорации»
- •Механические характеристики материалов деталей фонтанной арматуры
- •Приложение б Фланцевые соединения по ост 26-16-1609-79 и ост 26-16-1613-79
- •Продолжение приложения б Фланцевые соединения по ост 26-16-1609-79 и ост 26-16-1613-79
- •Продолжение приложения б Фланцевые соединения для арматуры условным проходом 65 мм на рабочее давление 14 мПа
- •Приложение в Прокладки для фланцевых соединений
- •Приложение г Прокладки для фланцевых соединений на рабочее давление
- •Приложение д Гайки шестигранные нормальной точности по гост 5915 - 70
- •Приложение е Шпильки двусторонние для фланцевых соединений по гост 9066-69
- •450062, Рб, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.
3.1 Расчет и подбор колонн насосных штанг
3.1.1 Расчет колонны насосных штанг по максимально
допустимому напряжению
Задача 6
Подобрать стальную двухступенчатую колонну насосных штанг для работы вставного насоса с диаметром плунжера Dпл на глубине L при факторе динамичности m = 0,2 ; плотность добываемой жидкости ж = 895 кг/м3. Диаметр штанг dш1 и dш2.
Длину нижней ступени штанг l2 определяли согласно [6, с.279] по формулам (счет индексов сверху):
;
(3.15)
; (3.16)
, (3.17)
где
- максимальное допустимое напряжение
штанг;
f2 - площадь поперечного сечения штанги;
Рж - вес столба жидкости над плунжером:
; (3.18)
q2 - погонный вес 1 м штанги;
в - коэффициент потери веса штанг в жидкости;
т - фактор динамичности;
-
предел текучести материала штанг;
n - коэффициент запаса прочности, равный 2;
ρст , ρж - плотности соответственно материала штанг и жидкости
(ρст = 7850 кг/м3).
Варианты заданий к пятой контрольной задаче по теме «Определение
нагрузки штанговой колонны»
Номер ва- рианта |
L, м |
Dпл, мм |
d |
dш1, мм |
dш2, мм |
Тип станка-качалки |
S, м |
n |
Радиус кривошипа r, мм |
Длина шатуна l, мм |
1 |
1060 |
28 |
60 |
16 |
19 |
СК2-0,6-250 |
0,6 |
10 |
295 |
840 |
2 |
1270 |
28 |
60 |
19 |
22 |
СК2-0,6-250 |
1,6 |
5 |
295 |
840 |
3 |
950 |
28 |
60 |
16 |
19 |
СК2-0,6-250 |
0,6 |
12 |
295 |
840 |
4 |
1500 |
28 |
60 |
16 |
19 |
СК2-0,6-250 |
2,4 |
7 |
295 |
840 |
5 |
1635 |
28 |
60 |
19 |
22 |
СК2-0,6-250 |
0,6 |
10 |
295 |
840 |
6 |
1200 |
28 |
60 |
16 |
19 |
СК2-0,6-250 |
1,8 |
6 |
295 |
840 |
7 |
920 |
32 |
60 |
16 |
19 |
СК3-1,2-630 |
0,6 |
8 |
570 |
1430 |
8 |
1050 |
32 |
60 |
19 |
22 |
СК3-1,2-630 |
0,75 |
7 |
570 |
1430 |
9 |
850 |
32 |
60 |
16 |
19 |
СК3-1,2-630 |
0,9 |
5 |
570 |
1430 |
10 |
1200 |
32 |
60 |
16 |
19 |
СК3-1,2-630 |
1,2 |
5 |
570 |
1430 |
11 |
950 |
32 |
60 |
19 |
22 |
СК3-1,2-630 |
1,05 |
4 |
570 |
1430 |
12 |
1350 |
38 |
73 |
19 |
22 |
СК4-2,1-1600 |
0,9 |
12 |
720 |
1800 |
13 |
1255 |
38 |
73 |
19 |
22 |
СК4-2,1-1600 |
1,2 |
12 |
720 |
1800 |
14 |
1505 |
38 |
73 |
19 |
22 |
СК4-2,1-1600 |
1,5 |
9 |
720 |
1800 |
15 |
1435 |
38 |
73 |
19 |
22 |
СК4-2,1-1600 |
1,8 |
8 |
720 |
1800 |
16 |
1560 |
38 |
73 |
19 |
22 |
СК4-2,1-1600 |
2,1 |
5 |
720 |
1800 |
17 |
830 |
38 |
73 |
19 |
22 |
СК4-2,1-1600 |
1,3 |
7 |
720 |
1800 |
18 |
1050 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК5-3-2500 |
1,3 |
6 |
1000 |
2500 |
19 |
850 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК5-3-2500 |
1,8 |
5 |
1000 |
2500 |
20 |
1200 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК5-3-2500 |
2,1 |
7 |
1000 |
2500 |
21 |
950 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК5-3-2500 |
2,5 |
8 |
1000 |
2500 |
22 |
1350 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК5-3-2500 |
3 |
9 |
1000 |
2500 |
23 |
1255 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК5-3-2500 |
2,8 |
6 |
1000 |
2500 |
24 |
1505 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК5-3-2500 |
0,9 |
5 |
1000 |
2500 |
25 |
1435 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК5-3-2500 |
1,6 |
7 |
1000 |
2500 |
26 |
560 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК6-2,1-2500 |
0,9 |
9 |
1000 |
2500 |
27 |
850 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК6-2,1-2500 |
1,2 |
8 |
1000 |
2500 |
28 |
950 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК6-2,1-2500 |
1,5 |
6 |
1000 |
2500 |
29 |
1050 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК6-2,1-2500 |
1,8 |
6 |
1000 |
2500 |
30 |
1445 |
43 |
89 |
22 |
25 |
СК6-2,1-2500 |
2,1 |
5 |
1000 |
2500 |
31 |
1700 |
43 |
89 |
22 |
25 |
СК6-2,1-2500 |
1,1 |
12 |
1000 |
2500 |
32 |
1750 |
55 |
102 |
22 |
25 |
СК8-3,5-4000 |
1,8 |
6 |
1200 |
3000 |
33 |
1800 |
55 |
102 |
22 |
25 |
СК8-3,5-4000 |
2,1 |
6 |
1200 |
3000 |
34 |
1450 |
55 |
102 |
22 |
25 |
СК8-3,5-4000 |
2,5 |
7 |
1200 |
3000 |
35 |
1560 |
55 |
102 |
22 |
25 |
СК8-3,5-4000 |
3,0 |
4 |
1200 |
3000 |
36 |
2305 |
55 |
102 |
22 |
25 |
СК8-3,5-4000 |
3,5 |
5 |
1200 |
3000 |
37 |
1800 |
55 |
102 |
22 |
25 |
СК8-3,5-4000 |
2,3 |
8 |
1200 |
3000 |
38 |
855 |
43 |
89 |
19 |
22 |
СК5-3-2500 |
2,0 |
7 |
1000 |
2500 |
39 |
650 |
32 |
60 |
16 |
19 |
СК3-1,2-630 |
1,2 |
5 |
570 |
1430 |
40 |
805 |
28 |
60 |
19 |
22 |
СК2-0,6-250 |
1,6 |
5 |
295 |
840 |
Значения предела текучести материала штанг взять согласно [3, с. 45, табл. 21]. Расчет провести, начиная со стали 40.
Длину верхней ступени штанг l1 определяли согласно [6, с.280] по формуле
, (3.19)
где - максимальное допустимое напряжение штанг;
f1, f2 - площадь поперечного сечения штанг;
q1 - погонный вес 1 м штанги;
в - коэффициент потери веса штанг в жидкости;
т - фактор динамичности.
Находим сумму (l1 + l2) и сравниваем с требуемой величиной глубины установки насоса L.
Максимальное напряжение в ТПШ σmax определяли согласно [6, с.280] по формулам:
; (3.20)
,
(3.21)
где Рж - вес столба жидкости над плунжером:
; (3.22)
q2 - погонный вес 1 м штанги;
в - коэффициент потери веса штанг в жидкости;
т - фактор динамичности.
Условие прочности будет следующим:
.
(3.23)
