Северо-Красноярского месторождения
.pdf
Консорциум н е д р а
d |
|
= |
|
S − C |
− 0,8 |
|
|
D |
|
(S |
− C ), гдеD |
|
= D |
|
||||
0 |
2 |
|
|
|
R |
R |
внутр. |
|||||||||||
|
|
|
|
S R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
1,0 − 0,28 |
|
|
|
|
|
300 |
(1,0 − 0,28) = 18,06см |
||||||
|
|
0 |
= 2 |
0,509 |
− 0,8 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
56
(2.14)
Следовательно, отверстия диаметром менее 180 мм не требуют дополнительного укрепления.
2.2. Наибольший допускаемый диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления в аппарате, работающем под давлением для днищ эллиптических.
Расчет диаметра и толщины стенки днища, а также расчетного диаметра одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления представлены в таблице 2.5.
Таблица 2.5
Расчет диаметра и толщины стенки днища, диаметра одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления
Наименование, обозначение, размерность
Расчетный диаметр днища, D, см
Расчетная толщина стенки днища, SR, см
Результат расчета
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
2 |
D |
|
|
= 2 D |
|
|
|
||||
|
|
1 − 3 |
|
|
||||||
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.15) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
|
2 |
|
D |
|
|
= 2 300 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
R |
1 − 3 |
300 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
D |
R |
= 569 ,0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
S R |
1 |
= |
P DR |
|
|
|
|
|||
|
4 − P (4.48) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Консорциум н е д р а
Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления, d0 , см
57
S |
|
1 |
= |
6 569,0 |
|
|
= 0,483 |
|
|
|||||||
R |
|
1 1770 − 6 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
S |
1 |
− C |
|
|
|
|
|
|
(S |
|
− C ) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
d |
|
|
|
|
|
|
− 0,8 |
|
|
D |
|
1 |
||||
|
= 2 |
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
S R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.16) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
1,4 − 0,49 |
− |
|
|
|
|
569,0 (1,4 − 0,49) = 49,3 |
|||||||
0 |
= 2 |
|
0,483 |
0,8 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Следовательно, отверстия диаметром менее 493 мм не требуют дополнительного укрепления.
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 150, Pу 16 представлен в таблице 2.6.
Наименование, Обозначение, Размерность
Расчетная толщина стенки штуцера, S1R, см
Длина внешней части штуцера,
ℓ1R, см
Длина внутренней части штуцера,
ℓ3R, см
Таблица 2.6
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 150, Pу 16 (штуцер «З»)
|
|
|
|
|
|
Результаты расчета |
|
|
||||
P d |
= |
16 14,7 |
= 0,074 |
|
|
|||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
− P |
2 1 1600 −16 |
|
|
(2.17) |
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1,25 |
(d + 2c) (S |
1 |
− C) = |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1,25 |
|
|
(14,7 + 2 0,2) (0,6 − 0,2) = 3,07 |
(2.18) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
0,5 (d + 2c) (S1 − 2C) = |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||||
= 0,5 |
|
(14,7 + 2 0,2) (0,6 − 2 0,2) = 0,87 (2.19) |
||||||||||
Принимаем ℓ3R=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Консорциум н е д р а
Отношение
допускаемых
напряжений Х1 = Х3
Принятая ширина накладного кольца, ℓ2, см
ℓ2 < ℓ2R
Условие укрепления отверстия накладным кольцом
|
|
|
|
|
|
1600 |
|
|
X |
|
= |
1 |
= |
|
|
= 0,904 |
|
1 |
|
1770 |
||||||
|
|
|
|
(2.20) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
X |
|
= |
= |
1770 |
= 1 |
|||
|
|
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1770 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ℓ2=6,85
6,85<22,7
|
1 K |
(S |
1 |
− S |
1R |
− C) |
X |
1 |
+ S |
2 |
X |
2 |
|
2 |
+ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
+ |
3R |
(S |
1 |
− 2C) X |
3 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ |
D |
|
(S − C) (S − S |
|
− C) |
|
|
|
|
(2.21) |
|||||||||||||
R |
R |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,5 (d + 2C) − 0,4 |
|
D |
R |
(S − C) S |
R |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3,07 (0,6 − 0,074 − 0,2) 0,904 +1,0 1 6,85 + |
|||||||||||||||||||||||
+0 (0,6 − 2 0,2) 0,904 +
+
300 (1,0 − 0,28) (1,0 − 0,509 − 0,28)
0,5 (14,7 + 2 0,2) − 0,4 
300 (1,0 − 0,28) 0,509
10,86>2,34
Условию укрепления удовлетворяет.
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 250, Pу 16 представлен в таблице 2.7.
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 200; Pу 16 (штуцер «Ж»)
58
Таблица 2.7
Консорциум н е д р а
Наименование, Обозначение, Размерность
Расчетная толщина стенки штуцера, S1R, см
Длина внешней части штуцера, ℓ1R, см
Длина внутренней части штуцера,
ℓ3R, см
Отношение допускаемых напряжений
Х1 = Х3
Принятая ширина накладного кольца, ℓ2, см
ℓ2 < ℓ2R
59
Результаты расчета
P d |
= |
16 20,3 |
||
2 |
− P |
1 1600 − |
||
2 |
||||
1 |
|
|
|
|
= 0,102 16
(2.22)
1,25 |
(d + 2c) (S |
1 |
− C) = |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.23) |
|
=1,25 |
|
|
|
|
|
|
|||
(20,3 + 2 |
0,2) (0,8 − 0,2) = 4,4 |
||||||||
0,5 |
(d + 2c) (S |
− 2C) = |
|||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
(2.24) |
= 0,5 |
|
|
|
|
|
|
|||
(20,3 + 2 0,2) |
(0,8 − 2 0,2) = 1,44 |
||||||||
Принимаем ℓ3R=1,0 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
1600 |
|
|||
X |
|
= |
1 |
= |
|
|
|
|
= 0,904 |
1 |
|
1770 |
|||||||
|
|
|
|
(2.25) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
= |
= |
1770 |
= 1 |
||||
|
2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1770 |
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
ℓ2=8,85 |
|
|
|
|
|
|
|
||
8,85<22,7 |
|
|
|
|
|
|
|||
Консорциум н е д р а
Условие укрепления отверстия накладным кольцом
60
|
1 K |
(S |
1 |
− S |
1R |
− C) |
X |
1 |
+ S |
2 |
X |
2 |
|
2 |
+ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
+ |
3R |
(S |
1 |
− 2C) X |
3 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ |
D |
|
(S − C) (S − S |
|
− C) |
|
|
|
|
(2.26) |
|||||||||||||
R |
R |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,5 (d + 2C) − 0,4 |
|
D |
R |
(S − C) S |
R |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4,4 (0,8 − 0,102 − 0,2) 0,904 +1,0 1 8,85 + |
|
|
|||||||||||||||||||||
+1 (0,8 − 2 0,2) 0,904 +
+
300 (1,0 − 0,28) (1,0 − 0,509 − 0,28)
0,5 (20,3 + 2 0,2) − 0,4 
300 (1,0 − 0,28) 0,509
14,29>3,77
Условию укрепления удовлетворяет.
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 300, Pу 16 представлен в таблице 2.8.
Таблица 2.9
|
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 300; Pу 16 (штуцера «В», «Д», «Е») |
|
|
|
|
Наименование, |
Результаты расчета |
|
Обозначение, |
|
|
Размерность |
|
|
|
|
|
Консорциум н е д р а
Расчетная толщина стенки штуцера, S1R, см
Длина внешней части штуцера, ℓ1R, см
Длина внутренней части штуцера,
ℓ3R, см
Отношение допускаемых напряжений
Х1 = Х3
Принятая ширина накладного кольца, ℓ2, см
ℓ2 < ℓ2R
Условие укрепления отверстия накладным кольцом
61
P d |
= |
|
16 30,5 |
= 0,153 |
||||
2 |
|
− P |
1 |
1600 −16 |
||||
|
2 |
|
||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,25 |
(d + 2c) (S |
1 |
− C) = |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1,25 |
|
(30,5 + 2 0,2) (1,0 − 0,2) = 6,21 |
||||||
0,5 (d + 2c) (S |
1 |
− 2C) = |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
= 0,5 |
|
(30,5 + 2 0,2) (1,0 − 2 0,2) = 2,15 |
||||||
Принимаем |
|||
X |
|
= |
|
|
1 |
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
X |
|
= |
|
|
2 |
||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ℓ3R=0
=1600 = 0,904
1770
=1770 = 1
1770
(4.63)
ℓ2=11,05 11,05<22,7
|
1 K |
(S |
1 |
− S |
1R |
− C) X |
1 |
+ S |
2 |
X |
2 |
|
2 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
+3R (S1 − 2C) X 3 +
+
DR (S − C) (S − S R − C)
0,5 (d + 2C) − 0,4 
DR (S − C) S R
6,21 (1,0 − 0,153− 0,2) 0,904 +1,0 1 11,05 +
+0 (1,0 − 2 0,2) 0,904 +
+
300 (1,0 − 0,28) (1,0 − 0,509 − 0,28)
0,5 (30,5 + 2 0,2) − 0,4 
300 (1,0 − 0,28) 0,509
17,78>6,37
Консорциум н е д р а
62
Условию укрепления удовлетворяет.
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 400, Pу 16 представлен в таблице 2.10.
Наименование, Обозначение, Размерность
Расчетная толщина стенки штуцера, S1R, см
Длина внешней части штуцера,
ℓ1R, см
Длина внутренней части штуцера, ℓ3R, см
Таблица 2.10
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 400; Pу 16 (штуцера «Б»,«Г»)
Результаты расчета
P d |
= |
|
16 40 |
= 0,254 |
||
2 |
− P |
|
|
|
||
2 1 1600 −16 |
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
1,25 |
(d + 2c) (S |
1 |
− C) = |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
=1,25 (50,6 + 2 0,2) (1,2 − 0,2) = 8,93 |
||||||
0,5 |
(d + 2c) (S |
1 |
− 2C) = |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
= 0,5 |
(50,6 + 2 0,2) (1,2 − 2 0,2) = 3,19 |
|||||
Принимаем ℓ3R=1,0 |
|
|
||||
Консорциум н е д р а
63
Отношение |
|
X 1 |
= 1 |
= |
|
1600 |
= 0,904 |
|
|
||||||
допускаемых напряжений |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||
Х1 = Х3 |
|
|
|
|
|
|
1770 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
= |
= |
1770 |
= 1 |
|
|
|||||
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
1770 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Принятая |
ширина |
ℓ2=16,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
накладного кольца, ℓ2, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ℓ2 < ℓ2R |
|
16,3<22,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Условие |
укрепления |
1 K |
(S1 − S1R − C) X 1 + S2 X 2 2 + |
|
|||||||||||
отверстия |
накладным |
+ 3R (S1 − 2C) X 3 + |
|
||||||||||||
кольцом |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
+ DR (S − C) (S − S R − C) |
|
||||||||||||
|
|
0,5 (d + 2C) − 0,4 |
|
S R |
|
||||||||||
|
|
DR (S − C) |
|
||||||||||||
|
|
8,93 (1,2 − 0,254 − 0,2) 0,904 +1,0 1 16,3 + |
|
||||||||||||
|
|
+1 (1,0 − 2 0,2) 1+ |
|
||||||||||||
|
|
+ |
300 (1,0 − 0,28) (1,0 − 0,509 − 0,28) |
|
|||||||||||
|
|
0,5 (50,6 + 2 0,2) − 0,4 300 (1,0 − 0,28) |
0,509 |
||||||||||||
|
|
26,02>11,48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Условию укрепления удовлетворяет.
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 600, Pу 16 представлен в таблице 2.11.
Консорциум н е д р а
Наименование, Обозначение, Размерность
Расчетная толщина стенки штуцера, S1R, см
Длина внешней части штуцера,
ℓ1R, см
Длина внутренней части штуцера, ℓ3R, см
Отношение допускаемых напряжений
Х1 = Х3
Принятая ширина накладного кольца, ℓ2, см
ℓ2 < ℓ2R
Условие укрепления отверстия без накладного кольца
64
Таблица 2.11
Проверочный расчет укрепления отверстия Dу 600; Pу 16 (штуцера «А»)
Результаты расчета
|
|
P d |
|
|
= |
|
|
|
|
16 60 |
= 0,287 |
||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
− P |
2 0.95 1770 −16 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,25 |
|
(d + 2c) (S |
1 |
− C) = |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1,25 |
|
|
(60 + 2 0,28) (1,2 − 0,28) = 9,33 |
||||||||||||||
0,5 |
(d + 2c) (S |
1 |
− 2C) = |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,5 |
|
(60 + 2 0,28) (1,2 − 2 0,28) = 3,11 |
|||||||||||||||
Принимаем ℓ3R=1,0 |
|
|
|
||||||||||||||
X |
|
= |
|
1 |
= |
1770 |
=1 |
(4.73) |
|
|
|
||||||
1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
1770 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 K (S1 − S1R − C) X 1 + |
|
|
|||||||||||||||
+ 3R (S1 − 2C) X 3 + |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
+ DR |
(S − C) (S − S R − C) |
||||||||||||||||
|
(d + 2C) − 0,4 |
|
S R |
||||||||||||||
0,5 |
DR (S − C) |
||||||||||||||||
Консорциум н е д р а
65
9,33 (1,2 − 0,287 − 0,28) 1+
+1 (1,2 − 2 0,28) 1+
+
569,0 (1,4 − 0,49) (1,4 − 0,483− 0,49)
0,5 (60 + 2 0,28) − 0,4 
569,0 (1,4 − 0,49) 0,483
16,75>12,43
Условию укрепления удовлетворяет.
Технологический расчёт нефтегазового сепаратора
Цель расчёта - определение пропускной способности сепаратора по газу при заданных условиях сепарации и
нагрузок по жидкости. |
|
|
|
|
|
Исходные данные для расчёта: |
|
|
|
|
|
1. Объёмная |
нагрузка |
сепаратора |
по |
поступающей |
жидкости |
G=4500 т/сут = 187500 кг/ч. |
|
|
|
|
|
2. Газонасыщенность пластовой нефти, 5 м3/т.
2.Обводнённость продукции 77,5 %.
3.Рабочее давление в сепараторе Р=0,2 МПа.
4.Рабочая температура в сепараторе Т=20 0С.
5.Плотность сепарированной нефти в стандартных условиях ρн=872,5 кг/м3.
6.Динамическая вязкость сепарированной нефти μн=16,58 мПа·с.
7.Объёмный состав газа в стандартных условиях Ni, приведен в таблице 2.11.