Прочностной расчет НКТ. Рис.7  Резьбовая часть гладких труб и муфт к ним и труб. с высадкой типа В и муфт к ним

Прочностной расчет НКТ

При расчете на прочность труб в большинстве случаев ограничи­ваются учетом только растягивающих нагрузок, создаваемых собственным весом колонны труб, который действует при всех способах эксплуатации скважин. При этом считают, что все остальные факторы (давление и др. ) компенсируются коэффициентом запаса прочности.

Расчет прочности труб производится по наиболее слабому месту, которым может быть гладкое тело трубы или концевой резьбовой участок.

Все виды труб по условиям прочности делятся на две группы:

1) равнопрочные, у которых резьбовая часть усилена путем высадки концов труб;

2) неравнопрочные с ослабленными резьбовыми концами.

Прочность равнопрочных труб считается теоретически одинаковой по всей длине трубы, т. е. для гладкого и для концевых участков с нарезанной резьбой.

К равнопрочным относятся трубы с высадкой типа В и безмуфтовые трубы типа НКБ.

Прочность неравнопрочных труб в резьбовых концевых частях на 15 – 20 % ниже прочности гладкого тела трубы.

К неравнопрочным относятся гладкие трубы и трубы типа НКМ.

Расчет равнопрочных труб типов В и НКБ производится исходя из прочности тела трубы по следующей методике.

Действующая нагрузка:         

где S –толщина стенки трубы;

D – наружный диаметр трубы;

σ _Т – предел текучести материала.

Допускаемая нагрузка:               

    где n_ı – коэффициент запаса прочности, принимаемый равным 1, 3 для вертикальных скважин; для наклонно-направленных скважин величина коэффициента увеличивается на 15 – 20 % и равен ≈ 1, 76.

Расчет гладких труб производится по резьбовой части на страгивающую нагрузку.

Страгивающей называется растягивающая нагрузка, при которой напряжение, возникающее в резьбовой части, достигает предела текучести материала трубы. При страгивании труба стремится выйти из муфты за счет смятия и среза витков резьбы. Страгивающая нагрузка учитывает несущую способность только полноценных витков резьбы, имеющих полный профиль (см. рис. 7).

Рис. 7  Резьбовая часть гладких труб и муфт к ним и труб

с высадкой типа В и муфт к ним

Страгивающая нагрузка определяется по формуле Яковлева-Шумилова, которая учитывает несущую способность только полноценных витков резьбы, имеющих полный профиль:

D_c –средний диаметр резьбы по впадине первого полного витка (в основной                   плоскости); за основную принимается плоскость, перпендикулярная оси трубы и проходящая через первый полный виток резьбы;

b – толщина стенки трубы по впадине того же витка резьбы; b = S – h₁,

  где h₁ – высота витка резьбы;

l – длина резьбы полного профиля, т. е. от торца трубы до основной плоскости;

α – угол между опорной поверхностью резьбы и осью трубы, α =  60°;

φ – угол трения в резьбе, φ  = 9°;

η – коэффициент, учитывающий разницу в жесткости тела трубы и ее резьбовой части;   , где S – толщина гладкой части трубы.

Допустимая нагрузка для гладких труб:

,

где  то же, что и для равнопрочных труб.

При расчете труб типа НКМ растягивающая (страгивающая) нагрузка, при которой вопасном сечении соединения напряжения достигают предела текуче­сти определяется по формуле:

где  и  – в сантиметрах!!!.

Допускаемая нагрузка для труб  НКМ:       

,

где  то же, что и для равнопрочных труб.

Допускаемая нагрузка для труб НКМ:

,

где  то же, что и для равнопрочных труб.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: