• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Визначення зусиль, що діють на фланцеве з’єднання

Під час експлуатації на його елементи діють зусилля , які виникають в результаті затягування ущільнюючого стику з врахуванням тиску всередині продукції свердловини та інших факторів.

Якщо для ущільнення застосовується прокладка з дво-стороннім контактом, то розрахунок ведеться за формулою

, Н (5.1)

де Р_тиск – зусилля від дії тиску, що розтискає фланці;

DР_зат – залишкове зусилля затягування, яке повинно бути достатнім для ущільнення з’єднання;

- середній діаметр прокладки, м;

- тиск всередині арматури, па;

- ефективна ширина прокладки, м;

, (5.2)

- ширина прокладки, м;

m - коефіцієнт, який враховує пружні властивості матеріалу прокладки (для нафтових свердловин значення m становить від 5 до 6, для газових – від 10 до 12), менші значення приймають для м’яких сталей, більші – для більш твердих. При використанні сталі 12Х18Н9Т m=7 для нафтових і m=14 для газових свердловин.

У випадку одностороннього дотику поверхні проточки розрахунок зусилля затягування фланцевого з’єднання ведеться за формулою

, Н (5.3)

де - зусилля від тиску продукції свердловини, Н;

- залишкові зусилля від затягування, які повинні бути достатніми для забезпечення герметичності з’єднання, Н;

- тиск всередині арматури, Па;

, (5.4)

, (5.5)

, , (5.6)

де D₃ – зовнішній радіус прокладки для з’єднання з одностороннім дотиком (рис.5.5 в);

- коефіцієнт Пуассона ( = 0,3);

- робоча висота прокладки, м

, (5.7)

- кут нахилу зовнішньої поверхні канавки на фланці (див. рис.5.5);

- радіус округлення прокладки, м;

- внутрішній і зовнішній радіуси прокладки відповідно, м.

При подачі в свердловину теплоносія (пари) або відборі пластової рідини з високою температурою маса металу арматури біля прохідного перерізу і прокладка нагріваються. Температура шпильок буде нижче, так як умови їх охолодження кращі. Це призводить до виникнення в шпильках додаткових зусиль внаслідок різних лінійних розширень елементів фланців і шпильок. Додаткове зусилля Р_t визначається як

Р_t = ∆t∙ h_шп∙α_т / [ (h_шп /Е_шп∙Σ f_шп)+ (h_{п .}/ f_пр∙Е_пр)],(5.8)

де ∆t – різниця температур фланця і шпильок;

h_шп – довжина розтягуючої частини шпильки;

α_т – коефіцієнт теплового розширення матеріалу фланця, 1/^оС;

h_п - висота прокладки між поверхнями опори до сусідніх фланців;

Е_шп, Е_пр – модулі пружності матеріалу шпильок і прокладки, відповідно;

f_шп, f_{пр –} площі горизонтального перерізу шпильки і прокладки, відповідно.

Додаткові зусилля на шпильках арматури трійникового типу під дією несиметричного навантаження будуть

Р = 2 М_зг ∙/ (D₃ + D₁), (5.9)

де М_зг – згинальний момент, який рівний добутку ваги струн арматури з маніфольдом на віддаль від осі арматури до центра тяжіння приведеної маси струн арматури і маніфольда;

D₁ – діаметр кола центрів отворів фланця під шпильки.

Так як це зусилля сприймається третиною шпильок з’єднання, то зусилля, яке діє в найбільш напруженій шпильці, буде

Р_шп = (Р_тиск + Р_зат + Р_t + 3 Р) / z, (5.10)

де z – число шпильок в з’єднанні.

Напруження в найбільш навантаженій шпильці

σ_шп = Р_шп / f_шп. (5.11)

Читайте також:

1. I визначення впливу окремих факторів
2. II. Визначення мети запровадження конкретної ВЕЗ з ураху­ванням її виду.
3. II. Мотивація навчальної діяльності. Визначення теми і мети уроку
4. Ocнoвнi визначення здоров'я
5. S Визначення оптимального темпу роботи з урахуванням динаміки наростання втоми.
6. Акти з охорони праці, що діють в організації, їх склад і структура.
7. Алгебраїчний спосіб визначення точки беззбитковості
8. Алгоритм побудови калібрувального графіка для визначення загального білка сироватки крові
9. Алгоритм побудови калібрувального графіка для визначення загального білка сироватки крові
10. Аналіз існуючих виробів та визначення завдань проекту
11. Аналіз службового призначення деталей та конструктивних елементів обладнання харчових виробництві, визначення технічних вимог і норм точності при їх виготовленні
12. Аналіз стратегічних альтернатив та визначення оптимальної стратегії формування фінансових ресурсів

Переглядів: 967