Софинско-Дзержинского месторождения
.pdf
154
Материальный баланс приведен на рисунке 5.4 и в таблице 5.8.
5873,7 |
|
|
|
|
|
|
|
974,0 (нефть + вода) |
|
(нефть+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вода) |
|
|
|
|
|
Отстойник |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
|
|
|
|
4899,7 (вода)
Рисунок 5.4 – Материальный баланс отстойника
Консорциум « Н е д р а »
154
|
|
|
|
|
155 |
|
|
|
|
|
Таблица 5.8 |
|
|
Материальный баланс отстойника |
|
|
|
№ |
Статья баланса |
|
% |
т/сут |
Кг/ч |
|
|
Приход |
|
|
|
1 |
Пластовая жидкость (нефть + вода) |
|
100 |
5873,7 |
244738 |
|
|
Расход |
|
|
|
1 |
Отделенная пластовая вода |
|
83,4 |
4899,7 |
204154 |
2 |
Обезвоженная до 2% нефть |
|
16,6 |
974,0 |
40583 |
а) |
Нефть |
|
16,3 |
954,5 |
39771 |
б) |
Вода |
|
0,3 |
19,5 |
813 |
Консорциум « Н е д р а »
155
156
5.4 Механический расчет отстойника
Расчет отстойника на прочность. Исходные данные для расчета представлены в таблице 5.9
Таблица 5.9
Исходные данные для механического расчета отстойника
|
Характеристика |
Значения |
1. |
Основной материал, применяемый в изделии |
Сталь 0,9Г2С-6 ГОСТ 5520-79 |
2. |
Гайки |
Сталь 25 ГОСТ 1050-88 |
3. |
Шпильки |
Сталь 35ГОСТ 10-50-88 |
4. |
Диаметр аппарата |
3000 мм |
5. |
Давление |
1 МПа |
6. |
Температура |
700С |
Расчет толщины стенки обечайки корпуса, работающей под внутренним давлением.
Sp = |
PD |
|
|
; |
(5.37) |
|
|
|
|
||||
2[σ]Эр |
− P |
|||||
|
|
|
||||
S = Sp + C , |
|
(5.38) |
||||
Где [σ]- допускаемое напряжение при t = 20 C, для стали 0,9Г2С принимается равной σ = 196 МПа;
φр - коэффициент прочности для продольного и кольцевого швов, принимается равной φр = 1;
С1- прибавка к расчетной толщине для компенсации коррозии, принимается равной С1 = 2мм;
С2-прибавка к расчетной толщине на минусовой допуск по толщине листа, принимается равной С2 = 0,8 мм;
С- сумма прибавок к расчетным толщинам стенок;
Консорциум « Н е д р а »
156
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
Консорциум « Н е д р а »
|
|
|
|
|
157 |
Р - расчетное давление, P = 1 МПа; |
|
|
|
|
|
D - внутренний диаметр корпуса, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
C = С1 + С2; |
(5.39) |
|
|
C = 2 + 0,8 = 2,8 |
|
|
||
Sp = |
300 ∙ 1 ∙ 106 |
= 11,2 мм; |
|
|
|
2 ∙ 196 ∙ 1 − 1 ∙ 106 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
S = 2,8 + 11,2 = 14 мм |
|
|
||
Принимается S = 16 мм. |
|
|
|
|
|
Проверим условия применения формул: |
|
|
|
|
|
|
|
|
S − C |
≤ 0,1 |
(5.40) |
|
|
|
|
||
|
|
|
D |
||
16 − 2,8
3000 ≤ 0,1
0,0044 < 0,1 - Условие прочности выполняется Допускаемое внутреннее избыточное давление:
|
|
|
|
[P] = |
1[σ]φp ∙ (S − C) |
|
||
|
|
|
|
|
; |
(5.41) |
||
|
|
|
|
D + (S + C) |
||||
[P] = |
2[196 ∙ 106] ∙ 1(14 − 2,8) |
|
||||||
|
|
|
|
= 1,8 МПа |
|
|||
3000 + |
(14 |
+ 2,8) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
Т.к P < [P], т.е 1<1.8, то условие прочности обечайки по внутреннему давлению – Выполняется.
Консорциум « Н е д р а »
157
Расчет толщины стенки эллиптического днища, работающего под внутренним давлением.
P ∙ R
S1p = 2φ[σ] − 0,5 ∙ P ;
S1 = S1p + C1
C = C1 + C2 + C3 = 2 + 0,8 + 3 = 5,8 мм
1 ∙ 106 ∙ 300
S1p = 2 ∙ 1 ∙ 196 − 0,5 ∙ 1 ∙ 106 = 11,2 мм
S = 11,2 + 5,8 = 17 мм
Принимаем S1 = 18 мм.
Проверим условие применения формул:
H
0,2 ≤ D 0,5
0,002 ≤ S1 − C ≤ 0,1
D
750
0,2 ≤ 3000 0,5; 0,2 ≤ 0,25 ≤ 0,5 H = 0,25 ∙ D = 0,25 ∙ 3000 = 750 мм
0,002 ≤ S1D−C ≤ 0,1
0,002 < 0,0045 < 0,1 -Условие выполняется.
Расчет необходимости укрепления отверстий в обечайке.
158
(5.42)
(5.43)
Консорциум « Н е д р а »
158
vk.com/id446425943
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
Консорциум « Н е д р а »
|
|
|
|
|
|
|
|
|
159 |
|
Расчет ведется для штуцера n Ду 450 и В Ду 200. |
|
|||||||||
Dу − Д −для цилиндрических обечаек. |
|
|||||||||
Расчетный диаметр одиночного отверстия не требующего дополнительного укрепления. |
|
|||||||||
Люк Ду 450 |
|
|||||||||
|
|
S − C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d0 = 2 ( |
− 0,8) √Др(S − C); |
(5.44) |
|||||||
|
||||||||||
|
|
Sp |
|
|||||||
d0 = 111,4 мм. |
|
|||||||||
Расчетный диаметр отверстия: |
|
|||||||||
|
|
dp = d + 2CS |
(5.45) |
|||||||
dp = 4556 мм |
|
|||||||||
114,4 < 455,6 - Условие не выполняется, поэтому рассчитываем укрепление отверстия. |
|
|||||||||
Условие укрепления одиночных отверстий: |
|
|||||||||
L1p = (S − S1p − CS)x1 + l1pS2x2 + l3p(S3 − Sp + Cs1)x3 + lp(S − Sp − C) ≥ 0,5(dp − d0p)Sp |
|
|||||||||
Расчетные длины штуцеров: |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
l1p = min {l1; 1,5√(d + 2C1)(S1 − Cs)} |
(5.46) |
||||||||
|
|
|
|
|||||||
l1p = min {150; 1,25√(450 + 2 ∙ 2,8)(10 − 2,8)} |
|
|||||||||
l1p = min{150; 71,6} |
|
|||||||||
Консорциум « Н е д р а »
159
l1p = 71,6 мм.
Расчетная толщина стенки штуцера:
P(d + 2C1)
S1p = 2[σ]Ф1 − p
S1p = 1,81 мм,
Расчетная ширина накладного кольца:
l2p = l2p = min {l2; √(Dp(S2 + S + C))}
l2p = min {200; √(3000(12 + 16 + 2,8))}
l2p = min{200; 274} l2p = 200 мм.
S2p = 12 мм- толщина кольца.
Расчетная толщина зоны укрепления в окрестности штуцера.
lp = α0
Ширина зоны укрепления в обечайки.
α0 = √Dp(S − C);
lp = α0 = 198,9 мм
160
(5.47)
(5.48)
(5.49)
Консорциум « Н е д р а »
160
Определяем расчетный диаметр: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
d0 = 0,4√Dp(S − C); |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
lp = min {8; 0,5√(d + 2C3)(S3 + C3 + CS1)} |
||||||||||||||||||
lp = min{8; 25,5} |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
l3p = 8 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
71,6(16 − 1,86 − 2,8) ∙ 1 + 200 ∙ 12 ∙ 1 + 8(10 − 2,8 − 2) ∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
∙ 198,9(16 − 12,2 − 2,8) ≥ 0,5(455,6 − 79,5) ∙ 12,2 - Условие выполняются |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Допустимое внутреннее избыточное давление: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[P] = |
2K1(S − C)φ[σ] |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
D + (S − C)V |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + |
lp(S1 − Cs)x1 + l2pS2x2 + l3p(S3 + C3 + Cs1) |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
V = min 1; |
|
|
|
|
|
|
lp(S − C) |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 + 0,5 |
dp |
− d0p |
|
+ K ∙ |
d + 2Cs |
∙ |
φ |
∙ |
l1p |
|
|||||||||
|
|
l |
p |
|
l |
p |
φ |
l1p |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
{ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V= min{1; 1,06} , V = 1
[P]= 1,71 МПа,
[P] > P, т. е. 1,71 > 1,6-условие выполнятся.
Для штуцера В Ду 200
161
(5.50)
(5.51)
(5.52)
(5.53)
Консорциум « Н е д р а »
161