zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



АНАЛІЗ ВПЛИВУ ЗАРІЗЬБОВОЇ РОЗВАНТАЖУВАЛЬНОЇ КАНАВКИ НА ОПІР ВТОМЛЕНОСТІ ЗАМКОВИХ РІЗЬБОВИХ З’ЄДНАНЬ

 

Василишин В.Я.

Україна, м.Івано-Франківськ

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 

Проанализировано влияние зарезьбовой разрушающей канавки на усталостное сопротивление замковых резьбовых соединений.

 

Зарізьбова розвантажувальна канавка (ЗРК) є одним з основних конструктивних факторів, що підвищують опір втомленості замкових різьбових з’єднань [1,2,3].

Н.Д. Щербюк [1] дослідив вплив ЗРК на опір знакозмінним згинальним навантаженням замкових різьбових з’єднань обважнених бурильних труб діаметром 75, 145, 178 мм, а також з’єднань корпусів і валів турбобурів діаметром 172 мм. Натурні взірці замкових різьбових з’єднань виготовлялись із сталі 40ХН2МА з межею текучості .

Аналіз результатів експериментальних досліджень показав, що ЗРК, виконана на ніпелі, підвищує опір втомленості з’єднання ОБТ на 50 %, а з’єднань корпусів турбобурів лише на 25%.

Автором [1] було зазначено, що наявність ЗРК зменшує навантаження на перший робочий виток до 30 %.

В роботі [4] приведено результати експериментальних досліджень ЗРК на ніпелі на опір втомленості різьбових з’єднань з різьбою З-42, що виготовлені із сталі марки 40ХН та 40ХН2МА.

Результати досліджень свідчать про те, що виконання ЗРК біля виступу ніпеля приводить до зниження умовної межі корозійної втомленості з’єднань із сталі марки 40ХН2МА  на 9 % і на 4% із сталі марки 40ХН . Авторами [4] робиться висновок про недоцільність застосування ЗРК в замкових різьбових з’єднаннях обважнених бурильних труб.

Зниження умовної межі витривалості пояснюється тим, що ЗРК на ніпелі була виконана шириною 10 мм, що конструктивно неправильно, так як максимальні напруження припадають на перший виток різьби, що знаходиться на відстані 22…24 мм від упорного виступу. Така зарізьбова канавка сама є концентратором напружень.

Американський нафтовий інститут (АНІ) рекомендував використовувати обважнені бурильні труби з ЗРК на ніпелі та муфті. Ці труби з ЗРК конструкції АНІ широко використовувались в Україні. Але як показала практика, при бурінні свердловин роторним способом виникали аварії бурильної колони за рахунок пошкоджень замкових різьбових з’єднань обважнених бурових труб.

Стендові дослідження різьбових з’єднань ОБТ-178 з конічною зарізьбовою розвантажувальною канавкою в муфті показали підвищення опору втомленості тільки на 12…14 %.

Це привело до того, що ряд іноземних фірм почали виготовляти обважнені бурильні труби з новим профілем ЗРК.

Але в ряді випадків ЗРК застосовувалась недоцільно. Відомо [5], що зрівноваженим з’єднанням обважнених бурильних труб є з’єднання, в якому відношення осьового моменту опору муфти  до осьового моменту опору ніпеля  в їхніх небезпечних перерізах .

В частині з’єднань є значний запас міцності однієї замкової деталі по відношенню до іншої. Так, в з’єднанні ОБТ–203 з різьбою З-171, де , несуча здатність ніпеля на 50% вища від несучої здатності муфтового кінця. Цей приклад показав, що застосування ЗРК в муфті є необхідним, в той час коли на ніпелі не обов’язково. Хоча в деяких з’єднаннях ЗРК потрібна в першу чергу на ніпелі, як, наприклад, в з’єднанні ОБТ-229, де .

Дослідження замкового різьбового з’єднання ОБТ-178 з конічною зарізьбовою канавкою показали, що цей профіль ЗРК збільшує податливість з’єднання на 14…15 % порівняно із з’єднаннями зі збігом різьби. Дослідженнями [1] встановлено, що конічна зарізьбова канавка на ніпелі знижує напруження в площині першого спряженого витка різьби на 15 %.

У зв’язку з цим викликає зацікавлення розробка замкового різьбового з’єднання підвищеної податливості, вибір форми та оптимальних параметрів нової конструкції ЗРК та виявлення залежності між співвідношенням межі витривалості з’єднання від податливості муфтової і ніпельної частини з’єднання.

Як видно з роботи [3], застосування ЗРК конічної форми в муфті привело до підвищення межі витривалості замкового з’єднання на 12…14 %. Втомні пошкодження також проходили по останньому спряженому витку різьби муфти.

У зв’язку з тим, що зміна геометричних розмірів конічної зарізьбової канавки приводить до підвищення коефіцієнта концентрації в частині переходу від різьби до ЗРК, в роботі [3] запропонована циліндрична форма канавки.

На основі досліджень було визначено, що наявність ЗРК на ніпелі та муфті не тільки знижує концентрацію напружень в їх небезпечних перерізах, а й викликає в різьбовому з’єднанні перерозподіл змінних напружень між його різьбовою частиною та ЗРК.

З метою оптимізації геометричних параметрів ЗРК на ніпелі і в муфті були проведені порівняльні втомні дослідження з’єднання при різних співвідношеннях діаметрів канавок різьбової частини ніпеля та муфти. Різьбові канавки починались безпосередньо від першого спряженого витка різби. Дослідження проводились при оптимальних значеннях величин крутних моментів згвинчування.

Новий профіль ЗРК в муфті дозволив підвищити межу витривалості замкового з’єднання УБТ-178 з різьбою З-147 більш, ніж на 50 %. В з’єднаннях з новою формою ЗРК в муфті втомні руйнування відбувалися по ніпелю.

ЗРК нової конструкції на ніпелі і в муфті підвищує опір втомі замкового з’єднання УБТ-178 з різьбою З-147 до 84 %.

Комплекс теоретичних досліджень та натурних втомних досліджень дозволив визначити оптимальні параметри зарізьбових розвантажувальних канавок на ніпелі та муфті (радіуси галтельних переходів, чистоту поверхні, розміри та ін.) для всього розмірного ряду замкових різьбових з’єднань ОБТ та вибійних двигунів.

Аналіз результатів експериментальних досліджень замкових різьбових з’єднань ОБТ з ЗРК нової конструкції дозволив встановити зв’язок між розмірами ЗРК на ніпелі та муфті і середнім діаметром різьби в основній площині.

Найменший діаметр зарізьбової канавки ніпеля  і середній діаметр різьби в основній площині . знаходиться у співвідношенні

і найбільший діаметр зарізьбової канавки муфти  і середній діаметр різьби в площині його першого витка  знаходяться у співвідношенні

   

Як показали стендові дослідження конічні різьбові з’єднання з ЗРК, виконані відповідно з певними співвідношеннями, є рівноміцними по його різьбовій частині і циліндричними різьбовими канавками. При цьому напруження, що виникають від змінних навантажень згинання в перших робочих витках з’єднання і в галтельних переходах його різьбових канавок, рівні між собою.

В роботі [3] проведено аналіз експериментальних досліджень, який показує, що поведінка ЗРК на ніпельній і муфтовій частині з’єднання збільшує межу витривалості в корозійному середовищі на 57 %.

Аналізуючи експериментальні дослідження, можна зробити висновок про переваги ЗРК, які сприяють підвищенню опору втомленості різьбових з’єднань. Але у зв’язку з великою різноманітністю замкових різьбових з’єднань задача полягає в теоретичному обгрунтуванні форми і оптимальних розмірів ЗРК на ніпельній і муфтовій частині різьбового з’єднання.

Враховуючи дані попередніх досліджень щодо оптимальних форм поверхонь ЗРК, в роботах [6,7] узагальнено і теоретично обгрунтовано форми поверхонь ЗРК, для яких розроблена єдина графоаналітична модель і які є відсіками поверхонь обертання 4-го і 2-го порядків.

 

Література

 

1.      Щербюк Н.Д. Исследование и разработка конструкций резьбовых соединений труб нефтяного сортамента и забойных двигателей с высокими эксплуатационными характеристиками для бурения глубоких скважин: Дис…. д-ра техн. наук: 05.15.10. – М., 1978. – 400 с.

2.      Газанчан Ю.И. Исследование усталостной прочности крупных конических резьбовых соединений. Дис. … канд. техн. наук: 05.15.10. – М., 1972. – 163 с.

3.      Чернов Б.А. Методы повышения работоспособности бурильных и обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах: Дис.… докт. техн. наук: Ив.-Фр. 1999. – 345 с.

4.      Щербюк Н.Д. Газанчан Ю.И., Чернов Б.А. Выбор размеров зарезьбовых разрушающих канавок утяжелённых бурильных труб // Совершенствование техники и технологий буровых работ на нефть и газ. – М.: ВНИИБТ. – 1983. – С. 138-142.

5.      Щербюк Н.Д. Резьбовые соединения труб нефтяного сортамента и забойных двигателей / Н.Д. Щербюк, Н.В. Якубовский. – М.: Недра, 1974. – 252 с.

6.      Василишин В.Я. Теоретичне обгрунтування форм поверхонь зарізьбових розвантажувальних канавок різьбових зєднань труб нафтового сортаменту // Матеріали 6-ої Міжнародної науково-практичної конференції: “Нафта і газ України - 2000”. Зб. наук. праць. Том 2. Івано-Франківськ: Факел, 2000. – С. 297-299.

7.      Василишин В.Я. Графоаналітичне моделювання поверхонь зарізьбових розвантажувальних канавок різьбових з’єднань труб нафтового сортаменту // Нафт. і газ. пром-сть. – 1999. - № 36. – С. 167-173.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info Идея сайта - Студия веб-дизайна Zinet