 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Расчет НКТ по аварийной нагрузке при эксплуатации ШГНУ
Цель: изучение методики расчета нагрузок на НКТ
1. Теоретическая часть
Аварийная нагрузка на НКТ возникает в случае обрыва шганг в процессе работы или спуска насоса в скважину:
, (1)
где: Рт - вес труб без учета погружения их в жидкость;
Рш.ж - вес штанг с учетом погружения их в жидкость;
Рж - вес столба жидкости в трубах;
Рi ш - сила инерция от массы оборвавшейся колонны штанг.
Вес колонны НКТ определяется по формуле
, (2)
где: Lт - длина колонны НКТ;
qт - масса 1 п.м НКТ с учетом муфт;
g - ускорение свободного падения.
Если предусматривается большое заглубление насоса под динамический уровень, то следует учесть облегчение в жидкости:
, (3)
где: Lт2 - длина участка колонны НКТ ниже динамического уровня.
Вес штанг в жидкости
, (4)
где: Lш - длина колонны штанг;
qш - масса 1 п.м колонны штанг,
ρшт - плотность материала штанг.
Вес столба жидкости в трубах
, (5)
где: d - внутренний диаметр НКТ.
Сила инерции от массы оборвавшейся колонны штанг определяется по ускорению падения
, (6)
где: fш - площадь поперечного сечения штанг;
gп - ускорение падения штанг (gп = 3 ÷ 6 м/с2).
Для определения ускорения падения штанг в трубах рассмотрим две ситуации:
1) обрыв штанг в процессе работы насоса, который чаще всего и происходит. Максимальная длина хода плунжера наcoca у обычных СК - 3 м, у длинноходовых СК - 6 м. Учитывая, что падение происходит в столбе жидкости, ускорение падения не превысит 3 ÷ 6 м/с2;
2) обрыв штанг в процессе спуска плунжера (насоса НГН или насоса НГВ редкий случай).
В этом случае ускорение падения может достигнуть 9,81 м/с2, однако установившийся в НКТ статический уровень жидкости самортизирует усилие от падающих штанг, погасив ускорение. Кроме того, в этом случае на трубы не действует вес столба жидкости, что снижает общую нагрузку на НКТ. Таким образом, целесообразно принимать ускорение падения штанг в пределах 3 ÷ 6 м/с2 в соответствии с длиной хода насоса.
Полученную аварийную нагрузку сопоставляют с расчетной (страгивающей или предельной нагрузкой):
, (7)
где: n = 1,1 ÷ 1,15.
Таблица 6. 1 Трубы гладкие с треугольной резьбой
| Условный диаметр трубы | Наружный диаметр D, мм | Толщина стенки δ, мм | Наружный диаметр муфты Dм, мм | Масса 1 п.м, кг | Высота резьбы, h, мм | Длина резьбы до основной плоскости L, мм |
| 33,4 | 3,5 | 42,2 | 2,65 | 1,412 | 16,3 | |
| 42,2 | 3,5 | 52,2 | 3,37 | » | 19,3 | |
| 48,3 | 4,0 | 55,9 | 4,46 | » | 22,3 | |
| 60,3 | 5,0 | 73,0 | 6,96 | » | 29,3 | |
| 73,0 | 5,5; 7,0 | 88,9 | 9,5; 11,7 | » | 40,3 | |
| 88,0 | 6,5 | 108,0 | 13,65 | » | 47,3 | |
| 101,6 | 6,5 | 120,6 | 15,76 | 1,81 | 49,3 | |
| 114,3 | 7,0 | 132,1 | 19,1 | » | 52,3 |
Поиск по сайту: