Задача № 7
Подобрать по приведенному напряжению одноступенчатую колонну насосных штанг для работы насоса Dпл=28 мм на глубине L=1270 м . Плотность нефти ρж = 895 кг/м3; длина хода полированного штока S; число качаний в минуту n; диаметр штанг dш 2=22 мм.
Решение
Определение прочности колонны насосных штанг по приведенному напряжению
А.С.Вирновский предложил на основе элементарной теории следующее расчетное уравнение для определения приведенных напряжений в любом сечении колонны насосных штанг:
где σmax, σa – соответственно максимальное и амплитудное значения напряжений.
Тогда условие прочности колонны насосных штанг выглядят следующим образом:
σпр < [σпр];
σпр =15 МПа< [σпр]= 70 МПа (сталь 40);
σmax < [σ];
σmax =11,4 МПа< [σ]= 70 МПа.
Максимальное напряжение в опасном сечении колонны σmax определяют по формулам:
σmax < σср + σa=10+1,4=11,4МПа;
,
где σср – среднее напряжение цикла, действующее на верхнее сечение штанг;
σа – амплитуда напряжения;
е – средний кинематический коэффициент станка–качалки,
равный 1,05;
S – ход полированного штока;
ω – угловая скорость кривошипа;
n – число качаний в минуту.
Максимальную нагрузку на штанги Рмах определяют по формуле:
где Fпл – площадь сечения плунжера.
Максимальное напряжение в ТПШ σmax' определяют по формуле:
σmax =11,4 МПа< [σ]= 40 МПа.
Вывод: По произведенным расчетам данная колонна насосных штанг из материала сталь 40 для работы насоса Dпл=28 мм на глубине L=1270 м по приведенному напряжению подходят.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.