- •Методические указания
- •Часть I - «Оборудование для эксплуатации скважин»
- •© Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2004 Тема 1. Фланцевые соединения
- •Односторонним (б) касанием канавки
- •1.1 Методика расчета фланцевых соединений арматуры
- •1.1.1 Проверочный прочностной расчет
- •Условие от действия давления среды определяется по формуле
- •Усилие от веса отводящих манифольдов определяется по формуле
- •Усилие для поддержания герметичности Рзат определяется по формуле
- •1.1.2 Прочностной расчет деталей фланцевого соединения
- •Рабочая высота прокладки hраб находится из выражения
- •Расчетное напряжение материала шпильки рас определяется по формуле
- •Запас прочности шпильки n определяется по формуле
- •Расчетное напряжение в опасном сечении ас
- •Толщину корпусной детали можно рассчитать по формуле
- •Если l 1, расчет считается законченным. Если l 1, то надо сделать прокладку прочнее, например, изменить материал прокладки и толщину и повторить расчет 4, 5.
- •1.2 Конструкторский проектировочный расчет фланцевых
- •1.2.1 Расчет толщины тарелки фланца
- •Коэффициенты ’ и ” находятся по следующим зависимостям:
- •Сумма расчетных коэффициентов определяется по формуле
- •1.2.2 Расчет шпилек на прочность
- •Полученный диаметр шпильки d1 округляют до ближайшего стандартного значения 5.
- •1.2.3 Расчет цилиндрической части Толщину стенок цилиндрических частей s определяют по формуле
- •Если l 1, расчет считается законченным. Если l 1, то необходимо применить более прочную прокладку, например, изменить материал прокладки и найти ее новую ширину из зависимости
- •Тема 2. Расчет насосно-компрессорных труб
- •Расчет колонны нкт на внутреннее давление
- •Тема 3. Эксплуатация скважин штанговыми насосами
- •Определение мощности электродвигателя для станков-качалок
- •Механические характеристики материалов деталей фонтанной арматуры
- •Приложение 2 Фланцевые соединения по ост 26-16-1609-79 и ост 26-16-1613-79
- •Фланцевые соединения по ост 26-16-1609-79 и ост 26-16-1613-79
- •Фланцевые соединения для арматуры условным проходом 65 мм на рабочее давление 14 мПа
- •Приложение 3 Прокладки для фланцевых соединений
- •Приложение 4 Прокладки для фланцевых соединений на рабочее давление
- •Приложение 5 Гайки шестигранные нормальной точности по гост 5915 - 70
- •Приложение 6 Шпильки двусторонние для фланцевых соединений по гост 9066-69
Если l 1, расчет считается законченным. Если l 1, то надо сделать прокладку прочнее, например, изменить материал прокладки и толщину и повторить расчет 4, 5.
1.2 Конструкторский проектировочный расчет фланцевых
соединений фонтанной арматуры
1.2.1 Расчет толщины тарелки фланца
По методике, разработанной Азинмашем, для фланцевого соединения, работающего при втором варианте уплотнения (см. рисунок 4, б), толщина тарелки фланца b определяется по формуле
b
=
,
(1.28)
где F – сумма расчетных коэффициентов;
nфл – коэффициент запаса прочности фланца, принимаемый равным 2,5;
’, ” – коэффициенты, зависящие от величины р.
Коэффициент р определяется из выражения
р = Dнр / Dв; (1.29)
Dнр = (4 D2б – z d2) Dнфл / (4 D2б + z d2), (1.30)
где Dнр – наружный диаметр фланца.
Коэффициенты ’ и ” находятся по следующим зависимостям:
- при 1,0 р 2,2 коэффициент ’определяется по эмпирической зависимости ’= 0,710 р + 0,29;
- при 2,3 р 3,0 коэффициент ’определяется по эмпирической зависимости ’= 0,650 р + 0,32;
- при 3,0 р 5,0 коэффициент ’определяется по эмпирической зависимости ’= 0,480 р + 0,83;
- значение коэффициента ” определяют по формуле
”= 2р / (1 - 2р). (1.31)
Сумма расчетных коэффициентов определяется по формуле
F = А0 + А1 + А2 ; (1.32)
А0
=
;
(1.33)
п = (bпр – b1) / (2 sin ); (1.34)
А1
=
;
(1.35)
А2 = (Dб – Dнп) / (Dнр – Dв), (1.36)
где Н – конструктивная высота прокладки;
Dнпр – наружный диаметр прокладки;
п - величина фаски прокладки ;
bпр – ширина прокладки;
b1 – ширина торца прокладки.
1.2.2 Расчет шпилек на прочность
Внутренний диаметр резьбы шпильки d1 определяют по формуле
d1
=
;
(1.37)
F0 = 0,25 Dнп – 2 R0 (1 – sin )2 , (1.38)
где nшп – коэффициент запаса прочности шпильки, принимаемый равным от
3 до 5;
F0 – площадь круга диаметром, проведенным через места касания флан-
цев и прокладки;
R0 – радиус скругления прокладки.
Полученный диаметр шпильки d1 округляют до ближайшего стандартного значения 5.
1.2.3 Расчет цилиндрической части Толщину стенок цилиндрических частей s определяют по формуле
s
= 0,5 Dв
+
s,
(1.39)
где s – увеличение толщины, учитывающее коррозию металла.
1.2.4 Определение прочности прокладки
Для определения прочности прокладки определяют параметр l, отражающий устойчивость формы прокладки при действии на нее осевых сил:
l
= 1,285
hраб
/
;
(1.40)
hраб = h – 0,22 R0 , (1.41)
где Rср – средний радиус прокладки;
hраб – рабочая высота прокладки.
