Определение усталостной прочности валов установки электроприводных центробежных насосов

Полный текст:


Аннотация

Основным оборудованием, применяемым для добычи нефти из скважин, являются установки электроприводных центробежных насосов. Последнее время добывающие компании сталкиваются с резким ростом преждевременных отказов установок, связанных со сломом валов установок. Усталостный слом вала происходит без скачка нагрузки на электродвигатель, а сам излом происходит, как правило, под углом в 45°. В подавляющем большинстве случаев разрушение валов происходит в зоне шлицевого соединения.

В статье приводятся расчеты на усталостную прочность по третьей теории прочности (теории наибольших касательных напряжений). Существуют два способа применения этой теории. Первый используется, когда отсутствует информация об амплитуде крутильных колебаний. В таких случаях рассчитывается среднее значение касательных напряжений кручения. Второй способ применяется, когда амплитуда крутильных колебаний известна либо принимается предельный цикл таких колебаний – пульсирующий (отнулевой). Существенно более точные расчеты могут быть получены с применением компьютерного моделирования.

Проанализированы результаты численного решения математических 3D-моделей двух существующих типов шлицевых соединений валов установки электроприводных центробежных насосов: прямобочного и эвольвентного – в программе SolidWorks. На основе полученных данных определены места наибольших концентраций напряжений, построены зависимости времени работы установки до отказа от прогиба вала и проведен сравнительный анализ усталостной порочности валов при использовании прямобочного и эвольвентного шлицевого соединения. 


Об авторах

А. В. Деговцов
ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»
Россия
Москва


Т. Р. Долов
ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»
Россия
Москва


С. В. Кривенков
ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»
Россия
Москва


И. С. Кузнецов
ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»
Россия
Москва


С. С. Пекин
ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»
Россия
Москва


А. А. Сабиров
ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»
Россия
Москва


Список литературы

1. Деговцов А.В. Анализ причин отказов УЭЦН при эксплуатации в осложненных условиях // Инженерная практика. 2017. № 9. С. 26–31.

2. Ивановский В.Н., Деговцов А.В., Сабиров А.А., Кривенков С.В. Влияние на наработку УЭЦН подачи и частоты вращения насоса при эксплуатации скважин, осложненных выносом механических примесей // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 9. С. 58–64.

3. Якимов С.Б., Ивановский В.Н., Деговцов А.В., Елисеев Д.Б., Айгишев Е.В. О влиянии фракционного состава абразивных частиц в добываемой жидкости на виды износа деталей электроцентробежных насосов // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 11. С. 32–38.

4. Деговцов А.В., Ивановский В.Н., Кривенков С.В. и др. Анализ причин усталостных сломов валов установок электроприводных центробежных насосов // Оборудование и технологии нефтегазового комплекса. 2018. № 2. С. 27–33.

5. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины: В 2-х т. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2005, 2007. Т. 1. 486 с.; Т. 2. 470 с.

6. Сопротивление материалов / Под общ. ред. А.Ф. Смирнова. М.: Высшая школа, 1975. 480 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Деговцов А.В., Долов Т.Р., Кривенков С.В., Кузнецов И.С., Пекин С.С., Сабиров А.А. Определение усталостной прочности валов установки электроприводных центробежных насосов. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2018;(5):26-32.

For citation: Degovtsov A.V., Dolov T.R., Krivenkov S.V., Kuznetsov B.V., Pekin S.S., Sabirov A.A. Determination of Fatigue Strength of Electric Submersible Pumps Shafts. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2018;(5):26-32. (In Russ.)

Просмотров: 26

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-2745 (Print)
ISSN 2072-2761 (Online)