Студопедия — Лабораторна робота № 9. 9.1.1 Вивчення конструкцій насосних штанг.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лабораторна робота № 9. 9.1.1 Вивчення конструкцій насосних штанг.






 

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ, ВИЗНАЧЕННЯ ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ТА ПРИЧИН РУЙНУВАННЯ НАСОСНИХ ШТАНГ

 

9.1 МЕТА I ЗАВДАННЯ РОБОТИ

9.1.1 Вивчення конструкцій насосних штанг.

9.1.2 Ознайомлення з основами технології виготовлення насосних штанг.

9.1.3 Ознайомлення з методами зміцнення насосних штанг.

9.1.4 Ознайомлення з правилами транспортування і зберігання насосних штанг.

9.1.5 Визначення типорозміру насосних штанг та їх умовного позначення.

9.1.6 Складання детального опису конструкції та геометрії насосних штанг за результатами огляду i вимірювань.

9.1.7 Складання описів характерних зломів i зношень насосних штанг та муфт за результатами огляду.

 

9.2 ОБЛАДНАННЯ, ІНСТРУМЕНТ

9.2.1 Натурні взірці із насосних штанг та взірці характерних їх зломів.

9.2.2 Комплект нормативної документації на насосні штанги.

9.2.3 Стенд, роздавальний матеріал.

9.2.4 Лінійка - 500 мм.

9.2.5 Штангенциркуль ШЦ-ІІІ-200-0, 1.

 

9.3 ТРИВАЛІСТЬ РОБОТИ

Робота розраховано на 2 години.

 

9.4 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ З ПІДГОТОВКИ ТА ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ

При підготовці до лабораторної роботи необхідно ознайомитись з даними методичними вказівками та матеріалом, який описано в рекомендованих джерелах (розділ 9.9).

 

9.5 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Насосні штанги призначені для передачі зворотно-поступального руху від приводу до свердловинного насоса при видобуванні нафти.

Відповідно з даними ГОСТ 13877-96 насосні штанги випускають шести типорозмірів (13, 16, 19, 22, 25 та 29 мм) i комплектують муфтами. Муфти нагвинчуються на один кінець насосної штанги.

Для комплектування колони насосних штанг необхідної довжини їх випускають таких розмірів:

– нормальної довжини – 7620, 8000, 9140 мм;

– укороченої довжини – 610, 915, 1000, 1220, 1500, 1830, 2000, 2440, 3050 і 3660 мм.

Насосні штанги виготовляють із середньовуглецевих, вуглецево-марганцевих, нікельмолібденових та хромо-нікелевих сталей для експлуатації в корозійних i некорозійних [9.9.4] середовищах (табл. 9.1).

 

Таблиця 9.1–Марки сталі, види термічної обробки та механічні властивості матеріалу штанг після їх термічної обробки

 

Марка сталі Вид термічної обробки Механічні властивості
sв, МПа sу, МПа dx, % y, % KV, Дж/см2 HB, не більш
  Нормалізація або нормалізація з подальшим повер-хневим зміцнен-ням СВЧ            
20Н2М            
30ХМА Нормалізація і високий відпуск з подальшим повер-хневим зміцнен-ням СВЧ            
15Н3МА Нормалізація або нормалізація з по-дальшим поверх-невим зміцненням СВЧ        
15Х2НМФ Гартування і висо-кий відпуск або нормалізація і високий відпуск            
15Х2ГМФ
14Х3ГМЮ    

 

Штангові муфти з внутрішньою різьбою на обох кінцях повинні виготовлятися наступних типів:

– з'єднувальні – для з'єднання штанг однакових умовних розмірів;

– перехідні – для з'єднання штанг різних умовних розмірів.

Муфти кожного типу повинні виготовлятися таких виконань:

1 – повнорозмірні з лисками під ключ;

2 – повнорозмірні без лисок;

3 – зменшеного діаметра.

Муфти залежно від виду термообробки і наявності покриття поділяють на класи (табл. 9.2).

 

Таблиця 9.2–Класи штангових муфт

Клас муфт Конструктивне виконання Вид термообробки або покриття
T 1; 2; 3 Нормалізація
S 2; 3 Зміцнення нагрівом СВЧ зовнішньої циліндричної поверхні
SM 2; 3 Зносостійке покриття на зовнішній циліндричній поверхні

 

Згідно з діючим стандартом ГОСТ 13877-96 з метою ідентифікації штанг здійснюється їх маркування. Маркування штанг потрібно наносити на двох протилежних сторонах квадратної шийки.

На одній стороні квадратної шийки наносять:

– умовний розмір штанги;

– товарний знак або умовне позначення підприємства-виготовлювача;

– місяць і рік випуску.

Допускається замість вказівки місяця маркувати позначення кварталу.

На іншій стороні квадратної шийки наносять:

– марку сталі;

– номер плавки;

– вид термообробки (букву S) – для штанг, підданих поверхневому зміцненню CВЧ.

Допускається наносити маркування виду термообробки на торці штанги.

На зовнішній поверхні муфти необхідно наносити маркування, що містить:

– товарний знак або умовне позначення підприємства-виготовлювача;

– умовний розмір штанги;

– букву Т, S або SM відповідно до їх класу;

– марку сталі;

– місяць і рік випуску.

Допускається замість вказівки місяця маркувати позначення кварталу.

Муфти, призначені для поставки в зборі зі штангами, допускається маркувати тільки позначенням марки сталі та буквою відповідно до класу муфти.

Марки сталі маркують такими літерами:

– 40 и 45 У;

– 20Н2М, 20ХН2М Н;

– 30ХМА X;

– 15Н3МА Р;

– 15Х2НМФ П;

– 15Х2ГМФ Л;

– 14Х3ГМЮ М.

Рік випуску маркують однієї останньою цифрою календарного року.

Квартали маркують такими літерами:

– I квартал А;

– II квартал Б;

– III квартал Г;

– IV квартал И.

Місяці маркують цифрами від 1 до 12.

Умовний номер плавки маркується трьома цифрами. При числі плавок однієї марки сталі на даному підприємстві-виготовлювачі штанг не більше 100 в рік допускається умовний номер плавки маркувати двома цифрами.

На практиці також можуть траплятися штанги марковані згідно з стандартом ГОСТ 13877-80. Штанги i муфти до них маркують таким чином. Пластичним деформуванням на одній стороні квадрата наноситься: товарний знак або умовне позначення підприємства-виготовлювача; умовний номер плавки. На другій стороні квадрата наноситься: марка сталі; рік випуску; квартал, в якому випущена штанга.

На третій стороні квадрата наноситься буква Т для штанг зміцнених СВЧ. Для муфт на зовнішній поверхні наноситься товарний знак підприємства виготовлювача, марка сталі, рік i квартал випуску, а також буква С (для муфт, які зміцнені СВЧ).

Виготовлення та маркування штанг згідно з ГОСТ 13877-96 гармонізоване з маркуванням штанг згідно з API Spec 11B (табл. 9.3, 9.4).

За показниками міцності стандарт АРІ розділяє штанги на класи:

– клас АРІ К – границя міцності при розтязі 590 - 790 Н/мм2,

– клас АРІ С – границя міцності при розтязі 630 - 790 Н/мм2,

– клас АРІ Д – границя міцності при розтязі 790 - 965 Н/мм2.

Для позначення штанг в технічних документах прийнято також їх умовне позначення. Наприклад:

– штанги умовним розміром 19 мм, довжиною 8000 мм з нормалізованої сталі марки 40 із з'єднувальною муфтою виконання 2 класу Т:

Штанга насосна ШН19-40 ГОСТ 13877-96.

– те ж, довжиною 7620:

Штанга насосна ШН19-7620-40 ГОСТ 13877-96.

– те ж, для штанги, підданої поверхневому зміцненню СВЧ:

Штанга насосна ШН19-7620-40S ГОСТ 13877-96.

– те ж, з муфтою виконання 2 класу S:

Штанга насосна ШН19-7620-40S-S ГОСТ 13877-96.

– те ж, зі з'єднувальною муфтою виконання 3 класу SM:

Штанга насосна ШН19-7620-40S-3SМ

ГОСТ 13877-96.

 

Таблиця 9.3–Розміри штанг за стандартом АРІ 11B

Номінальний розмір Роз- мір під ключ   Довжина лиски під ключ Діаметр бурта Номінальний розмір діаметра різьби Довжина ніпеля
Діаметр штанг Довжина штанги
дюйм мм фути мм
5/8   2/4   7/8     11/4 15, 9   19, 0   22, 2   25, 4   28, 6 або або 22, 2   25, 4   25, 4   33, 3   38, 1 31, 75   31, 75   31, 75   38, 1   41, 28 31, 75   38, 1   41, 28   50, 8   57, 2 23, 8   26, 99   30, 16   34, 52   36, 69 31, 75   36, 5   41, 28   47, 63   53, 98

 

Відповідно наявне і умовне позначення муфт:

– з’єднувальної муфти умовним розміром 19 мм, виконання 2, зі сталі 40, класу Т:

Муфта МШ19 ГОСТ 13877-96.

– те ж, виконання 3, зі сталі марки 20Н2М, класу S:

Муфта МШ19-20Н2М-3S ГОСТ 13877-96.

– те ж, класу SM:

Муфта МШ19-20Н2М-3SМ ГОСТ 13877-96.

– перевідної муфти умовним розміром 19× 22, виконання 2, зі сталі 20Н2М, класу Т:

Муфта МШ19x22-20Н2М ГОСТ 13877-96.

 

Таблиця 9.4–Класифікація матеріалів штанг згідно з API Spec 11В

Марка сталі Вид термічної обробки Клас штанг по матеріалу (стандарт API Spec 11В)
  нормалізація С
нормалізація з подальшим поверхневим зміцненням нагріванням СВЧ (Д)
20Н2М нормалізація К
нормалізація з подальшим поверхневим зміцненням нагріванням СВЧ (Д)
30ХМА нормалізація і високий відпустку з подальшим поверхневим зміцненням нагріванням СВЧ (Д)
15Н3МА нормалізація К
нормалізація з подальшим поверхневим зміцненням нагріванням СВЧ (Д)
15Х2НМФ гартування і високий відпуск або нормалізація і високий відпуск Д
15Х2ГМФ Д
14Х3ГМЮ Д

 

Щодо різьби штанг, то вона метрична, її виготовляють шляхом накатування і позначається відповідно до типорозміру штанг. Приклад умовного позначення різьби штанги (муфти) умовним розміром 19 мм:

Різьба Ш19 ГОСТ 13877-96.

Для розширення функціональних можливостей насосних штанг розроблені і застосовуються на практиці пустотілі штанги, які зарекомендували себе при видобуванні нафти з великою кількістю механічних домішок.

На деяких промислах використовуються склопластикові насосні штанги. Конструкція склопластикових штанг аналогічна сталевим штангам, тобто є гладке тіло штанги і висаджена частина з різьбою. Але тут можуть бути різні варіанти: або сама висаджена частина і різьба виконується із композиту (склопластик чи вуглепластик), або різьба і висаджена частина штанги виконана зі сталі, а сама висаджена частина кріпиться до гладкого тіла штанг.

Штанги необхідно упаковувати в транспортні пакети. У кожний пакет упаковують штанги тільки однієї марки сталі, одного виду термічної обробки, одного діаметра, однієї довжини, з муфтами одного виконання і класу. Відкрита різьба штанг і муфт, а також їх контактні поверхні повинні бути захищені запобіжними ковпачками або пробками від пошкоджень та від скупчення в них бруду і вологи. Не допускається провисання тіла штанг і звисання їх кінців. Штанги без упаковки транспортують штанговозами або транспортом іншого виду, який має рівну платформу, що перевищує довжину штанг.

Для забезпечення безаварійної експлуатації насосні штанги перед спуском у свердловину піддаються зовнішньому візуальному огляду. Не допускається експлуатація зігнутих штанг i тих, що мають механічні пошкодження. При проведенні спуско-підйомних операцій зіштангами необхідно застосовувати тільки справне обладнання та інструмент (штангові ключі, елеватори, гаки тощо).

 

9.6 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

9.6.1 Уважно оглянути взірці насосних штанг різних типів. Описати їх конструкцію.

9.6.2 Виконати ескіз насосної штанги з детальним позначенням конструктивних елементів.

9.6.3 Виміряти фактичні розміри штанги i муфти. Результати вимірювання перенести на попередньо виконаний ескіз штанги.

9.6.4 Знайти, прочитати i переписати в звіт інформацію, вибиту на штанзі заводом-виготовлювачем. Розшифрувати і прокоментувати переписану інформацію.

9.6.5 Скласти короткий опис технології виготовлення насосної штанги.

9.6.6 Оглянути взірці насосних штанг, яківийшли з ладу внаслідок аварії. Встановити дефекти.

9.6.7 Виконати якісний опис дефекту.

9.6.8 Проілюструвати ескізом втомне руйнування тіла насосної штанги (муфти).

9.6.9 Описати причини втомного руйнування штанг.

9.6.10 Описати методи, які вживаються для підвищення довговічності насосних штанг при роботі їх в різних умовах.

 

9.7ВИМОГИ ДО ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ З РОБОТИ

Звіт з лабораторної роботи повинен бути оформлений у відповідно до встановлених чинним в ІФНТУНГ СТП 02070855–03–99 вимог i містити детальний послідовний опис результатів виконання кожного з перелічених в розділі 9.6 пунктів згідно з їх змістом i обсягом.

 

9.8 ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ ПІДГОТОВКИ

9.8.1 Які види насосних штанг ви знаєте?

9.8.2 Яку інформацію містить в собі умовне стандартне позначення насосної штанги?

9.8.3 Яких заходів вживають для підвищення довговічності насосних штанг?

9.8.4 Чому різьбу на кінцях насосних штанг накатують, а не нарізають?

 

9.9 РЕКОМЕНДОВАНІ ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

9.9.1 Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. – М.: Недра, 1983.

9.9.2 Круман Б.Б. Глубиннонасосные штанги.- М.: Недра, 1977.

9.9.3 ГОСТ 13877-96. Штанги насосные и муфты к ним.

9.9.4 Федорович Я.Т. Машини та обладнання для видобутку нафти і газу. Конспект лекцій. Частина ІІ. – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010.

9.9.5 Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Оборудование для добычи нефти и газа: в 2 ч. – М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. – Ч. 2.








Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 771. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Алгоритм выполнения манипуляции Приемы наружного акушерского исследования. Приемы Леопольда – Левицкого. Цель...

ИГРЫ НА ТАКТИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Методические рекомендации по проведению игр на тактильное взаимодействие...

Реформы П.А.Столыпина Сегодня уже никто не сомневается в том, что экономическая политика П...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия