Расчет гидроцилиндра превентора
Гидравлический цилиндр рассчитывают на прочность из условия заданного диаметра цилиндра. Диаметр гидравлического цилиндра определяется в зависимости от давления на поршень при закрытом превенторе, необходимого, чтобы преодолеть выталкивающее усилие. Расчетная схема гидроцилиндра представлена на рисунке 5. Усилие, развиваемое гидроцилиндром Pу, кН
Рисунок 5 – Расчетная схема гидроцилиндра превентора F – площадь сечения штока; dшт – диаметр штока; l – длина штока; D – диаметр гидроцилиндра где dш - диаметр штока, dш = 0,1 м; РС - давление в скважине, РС =35 МПа
Усилие на преодоление сил трения Q, Н
где РГ - давление в гидроцилиндре, РГ= 10 МПа; ho – высота контактного кольца, ho= м2 ; f – коэффициент трения, f = 0,01÷0,07
Таким образом полное усилие в гидроцилиндре P1у, кН
Площадь поршня гидроцилиндра F, м2
Диаметр гидроцилиндра D, м
Расчет крышки гидроцилиндра превентора Крышка гидроцилиндра испытывает нагрузки, создаваемые давлением внутри цилиндра и давлением в скважине, которое действует на шток поршня.
где D - диаметр гидроцилиндра, D = 0,185 м; . Крышка гидроцилиндра имеет прямоугольную форму и крепится к крышке корпуса превентора шпильками. С учётом затяжки одна шпилька воспринимает усилие Pшп, Н
где 1,2 – коэффициент затяжки; Z – число шпилек, Z = 12 . Изгибающий момент в тарелке фланца под одной шпилькой Ми, Н·м
где l – плечо изгиба, l = 0,6 м
Момент сопротивления изгибающегося участка W, м3
где B – длина сечения, B = 0,14 м; h – высота сечения, h = 0,63 м
Напряжение изгиба σ, МПа
Для углеродистой стали =160 МПа, следовательно, условие σ ≤ выполняется, отсюда следует, что крышка с креплением имеет достаточный запас прочности. Расчёт плашки превентора Вкладыши плашечного превентора воспринимают определенные нагрузки в зависимости от направления усилия: в одних случаях на изгиб наружу, в других на изгиб вовнутрь от веса бурильной колонны. Рассчитываем вкладыш плашки по изгибающим моментам и напряжениям. Нагрузка на поверхность полукруглой плиты распределяется равномерно. Схема к расчету плашек представлена на рисунке 6. Рисунок 6 – Расчет плашек
a – высота плиты; S – толщина плиты Изгибающее напряжение σ, МПа
где β – коэффициент, = 0,1383; β = 0,1383; Р – давление в превенторе, Р = 35 МПа; а – высота плиты, а = 0,4 м; S – толщина плиты, S = 0,022 м
Условие прочности при = 160 МПа для углеродистой стали, выполняется, следовательно, вкладыши плашки по изгибающим напряжениям достаточно прочны и отвечают необходимым условиям. Расчёт усилий затяжки фланцевых соединений Расчетная схема усилий затяжки фланцевых соединений представлена на рисунке 7. Рисунок 7 – Схема усилий затяжки фланцевых соединений D – средний диаметр уплотнения; bэф – эффективная ширина прокладки; b – ширина прокладки Определим расчётное усилие Ррасч., кН
где D – средний диаметр уплотнения, D = 0,3238 м; Р – рабочее давление среды, P = 35 МПа; bэф – эффективная ширина прокладки, м.
где b – ширина прокладки, b = 0,0159 м
Определим усилие предварительной затяжки Рзат, кН,
где gп – удельное давление смятия прокладки для создания герметичности, МПа, для стали 40Х gп = 127 МПа
За расчётное усилие принимается большее из Рэкс. и Рзат., соответственно Ррасч. = 1027 кН.
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1600)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |