Четверг, 08.12.2016, 10:48
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Техника. Технические науки

Трубы стальные обсадные и насосно-компрессорные для нефтяной и газовой промышленности. Методы испытаний резьбовых соединений. Часть 7

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16

Таблица A.2

Пример испытательных нагрузок при испытаниях серии A соединения с прочностью, равной прочности тела трубы наружным диаметром 178 мм и толщиной стенки 10,16 мм группы прочности P110 (см. рисунок A.1)

Точка нагружения

Осевое усилие

Давление

+pi - po, МПа

Область испытательных нагрузок

% от предела текучести

кН

1

95

4 048

0

-

2

95

4 048

70,8

95% предела текучести VME

3

80

3 409

84,8

4

CEYP

1 833

94,1

5

0

0

85,7

6

-33

-1 406

69,1

7

-67

-2 855

41,8

8 и 9

-95

-4 048

0

-

10

-95

-4 048

-57,5

100% смятие

11

-95

-4 048

-57,5

12

0

0

-57,5

13

33

1 406

-50,6

14

67

2 855

-36,1

Номинальный наружный диаметр D

177,8 мм

Фактическая минимальная толщина стенки

10,16 мм

Внутренний диаметр при фактической минимальной толщине стенки Di

157,48 мм

Площадь поперечного сечения трубы

53,51 см2

Фактический средний внутренний диаметр Di

157,00 мм

Фактическая нагрузка от внутреннего давления

0,0194 x pi, кН

Фактический минимальный предел текучести тела труб

796,3 МПа

Фактическая нагрузка начала текучести тела трубы

4261 кН

 

--------------------------------

<a> Точки нагружения обозначены цифрами более мелкого шрифта.

1 - область испытательных нагрузок, соответствующая 100% от предела текучести VME для тела трубы; 2 - область испытательных нагрузок, соответствующая 95% от предела текучести VME для тела трубы

Рисунок A.1 - Этапы нагружения для испытаний серии A соединения с прочностью, равной прочности тела трубы наружным диаметром 178 мм толщиной стенки 10,16 мм, группы прочности P110

Таблица A.3

Подробная характеристика этапов нагружения

Направление по кривой VME

Этап нагружения <a>

Точка нагружения VME

Осевая нагрузка, кН

Усилие от нагрузочного устройства, кН

Давление

+pi - po, МПа

Выдержка, мин

Против часовой стрелки

1

1

4048

4048

0

5

2

-

3363

3363

0

-

3

-

4048

3363

35,4

-

4

-

3363

2678

35,4

-

5

2

4048

2678

70,8

60

6

-

3136

1766

70,8

-

7

3

3407

1766

84,8

15

8

-

1641

0

84,8

-

9

4

1833

0

94,1

15

10

-

1659

0

85,7

-

11

5

0

-1659

85,7

15

12

-

-0325

-1659

69,1

-

13

6

-1406

-2744

69,1

15

14

-

-1935

-2744

41,8

-

15

7

-2811

-3621

41,8

15

16

-

-3621

-3621

0

-

17

8 и 9

-4048

-4048

0

5

18

-

0

0

0

-

Переключение с внутреннего давления на внешнее давление

19

-

-4048

-4048

0

-

20

10

-4048

-4048

-57,5

15

21

11

-2131

-2131

-57,5

15

22

12

0

0

-57,5

15

23

-

0

0

-50,6

-

24

13

1406

1406

-50,6

15

25

-

1406

1406

-36,1

-

26

14

2856

2856

-36,1

15

27

-

2856

2856

0

-

28

1

4048

4048

0

5

По часовой стрелке

29

-

2856

2856

0

-

30

14

2856

2856

-36,1

15

31

-

1406

1406

-36,1

-

32

13

1406

1406

-50,6

15

33

-

0

0

-50,6

-

34

12

0

0

-57,5

15

35

11

-2131

-2131

-57,5

15

36

10

-4048

-4048

-57,5

15

37

-

-4048

-4048

0

-

38

-

0

0

0

-

Против часовой стрелки

Переключение с внешнего давления на внутреннее давление

39

-

2678

2678

0

-

40

2

4048

2678

70,8

15

41

-

3136

1766

70,8

-

42

3

3407

1766

84,8

15

По часовой стрелке

43

-

1766

1766

0

-

44

8 и 9

-4048

-4048

0

5

45

-

-3621

-3621

0

-

46

7

-2811

-3621

41,8

15

47

-

-1935

-2744

41,8

-

48

6

-1406

-2744

69,1

15

49

-

-0325

-1659

69,1

-

50

5

0

-1659

85,7

15

51

-

1659

0

85,7

-

52

4

1833

0

94,1

15

53

-

1641

0

84,8

-

54

3

3407

1766

84,8

15

55

-

3136

1766

70,8

-

56

2

4048

2678

70,8

15

57

-

3363

2678

35,4

-

58

-

4048

3363

35,4

-

59

-

3363

3363

0

-

60

1

4048

4048

0

5

Против часовой стрелки

61

-

3363

3363

0

-

62

-

4048

3363

35,4

-

63

-

3363

2678

35,4

-

64

2

4048

2678

70,8

15

65

-

3136

1766

70,8

-

66

3

3407

1766

84,8

15

67

-

1641

0

84,8

-

68

4

1833

0

94,1

15

69

-

1659

0

85,7

-

70

5

0

-1659

85,7

15

71

-

-0325

-1659

69,1

-

72

6

-1406

-2744

69,1

60

73

-

-1935

-2744

41,8

-

74

7

-2811

-3621

41,8

15

75

-

-3621

-3621

0

-

76

8 и 9

-4048

-4048

0

5

77

-

0

0

0

-

Переключение с внутреннего давления на внешнее давление

78

-

-4048

-4048

0

15

79

10

-4048

-4048

-57,5

15

80

11

-2131

-2131

-57,5

60

81

12

0

0

-57,5

15

82

-

0

0

-50,6

-

83

13

1406

1406

-50,6

60

84

-

1406

1406

-36,1

-

85

14

2856

2856

-36,1

15

86

-

2856

2856

0

-

87

-

0

0

0

-

По часовой стрелке

Переключение с внешнего давления на внутреннее давление

88

1

4048

4048

0

5

89

-

3363

3363

0

-

90

-

4048

3363

35,4

-

91

-

3363

2678

35,4

-

92

2

4048

2678

70,8

60

93

-

2678

2678

0

-

94

-

0

0

0

-

Конец испытания

<a> Номера этапов нагружения приведены от лица, проводящего испытание, и не соответствуют таблице 6.

A.9 Предельные нагрузки

Изготовитель должен представить количественную характеристику предельных нагрузок на соединение так, чтобы можно было правильно оценить фактические свойства образцов по сравнению с минимальными свойствами, обычно принимаемыми для оценки. Изготовитель должен указать ожидаемые разрушающие нагрузки.

 

Приложение B (справочное)

 

ОБЛАСТЬ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК И ПРЕДЕЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЙ

B.1 Общие положения

Изготовитель должен полностью задать область испытательных нагрузок для своего изделия в соответствии с приложением A. В том случае, когда изготовитель не выполнит данное требование, это приложение может быть использовано заказчиком для оценки области испытательных нагрузок при помощи модели работоспособности соединения, основанной на возможностях определенных критических поперечных сечений соединения.

Изготовитель должен также полностью или хотя бы по мере возможности задать предельные нагрузки для своего изделия. Если он предпочтет этого не делать, то настоящий стандарт позволяет получить объективные данные об этих нагрузках. Уравнения для определения предельных нагрузок не включены, однако, в стандарт, поскольку они продолжают изучаться.

Использование информации, содержащейся в настоящем приложении, не является обязательным. Если это приложение принято в качестве основы для программы испытаний соединения, то необходимо придерживаться его положений (см. во введении к стандарту значение используемых в нем глагольных форм).

B.2 Основные принципы

B.2.1 Введение в модель критических поперечных сечений соединения

Соединения обсадных и насосно-компрессорных труб могут рассматриваться как концентрично расположенные компоненты, служащие для соединения труб с целью образования колонны. Соединение включает в себя резьбу, уплотнения и (или) упорные элементы. Их конструкции и функции могут меняться в широких пределах.

Колонны обсадных и насосно-компрессорных труб обычно подвешены или зацементированы в скважине и подвергаются воздействию первичных нагрузок пяти типов:

a) давление текучей среды внутреннее или внешнее;

b) осевое усилие растяжения или сжатия;

c) изгиб от выпучивания или отклонения направления скважины;

d) кручение от свинчивания и вращения;

e) неосесимметричные нагрузки от контакта по площади, линейного или точечного.

Настоящий стандарт рассматривает только три первых вида нагрузок, которые являются первичными практически в любой скважине. Трубы, как и соединения обсадных и насосно-компрессорных труб, в процессе эксплуатации должны успешно выдерживать [воспринимать и (или) передавать] эти нагрузки.

Область испытательных нагрузок для тела трубы может быть математически описана в виде ряда комбинаций нагрузок, вызывающих эквивалентное напряжение по Мизесу (VME) в теле трубы, эквивалентное пределу текучести материала при осевом растяжении. Подобным же образом область испытательных нагрузок для соединения может быть задана в виде комбинаций нагрузок, определяющих пределы его герметичности и прочности при циклическом нагружении.

Область испытательных нагрузок охватывает четыре квадранта:

- квадрант I: осевое растяжение плюс внутреннее давление с возможным изгибом;

- квадрант II: осевое сжатие плюс внутреннее давление с возможным изгибом;

- квадрант III: осевое сжатие плюс внешнее давление с возможным изгибом;

- квадрант IV: осевое растяжение плюс внешнее давление с возможным изгибом.

На рисунке B.1 приведен пример областей испытательных нагрузок для тела трубы и для соединения.

 

1 - область испытательных нагрузок, соответствующая 100% от предела текучести VME для тела трубы; 2 - область испытательных нагрузок, соответствующая 100%, для соединения; 3 - область испытательных нагрузок, соответствующая 100% смятию по ИСО 10400 или API Bull 5C3 Эффективность: 0,64 - растяжение; 0,38 - сжатие

Примечание - Числовые значения приведены для иллюстрации и не представляют собой значения в единицах измерения.

Рисунок B.1 - Области испытательных нагрузок для тела трубы и для соединения конкретных размеров

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16

Категория: Техника. Технические науки | Добавил: x5443 (04.10.2016)
Просмотров: 18 | Теги: трубы | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016