ласс герметичності по ГОСТ 9544 - 2005АРабочій діапазон температур навколишнього средиОт - 40 ° С до +40 ° СПредельное значення температури скважинной жідкостіНе більш +100 ° СМасса, кг34
Коефіцієнт запасу міцності вибираємо рівним 3,8. Тоді напруга, що допускається для сталі 35 при розрахунку даного корпусу буде одно Діаметр циліндричного склянки Dв дорівнює 72 мм, довжина дорівнює 2000 мм. Робоча температура в корпусі перевищує 100.
Визначити товщину стінки корпусу. Межа міцності при розтягуванні в для стали 35 за даними таблиці 3.2 приймаємо рівним 500 МПа.
Таблиця 3.2 - Межі міцності при розтягуванні тонколистової і гарячекатаної товстолистовий сталей
Марка стали в, МПа0.8275-37010275-41015315-44020340-49025390-54030440-59035490-63545540-68550540-735
Таблиця 3.3 - Коефіцієнти запасу міцності для труб
Види трубКоеффіціенти запасу міцності в т Безшовні труби3, 81,7 Трубопроводи4, 01,8
[] == 132 Па=132 МПа.
Товщину стінок корпусу лубрикатора знаходять за формулою
=+ с, (3.1)
де - внутрішній тиск газу в корпусі;
- внутрішній діаметр циліндричного склянки;
[] - допустиме напруження при розтягуванні для матеріалу стінки корпусу;
- коефіцієнт міцності;
с - надбавка на корозію до товщини стінки корпусу.
Товщина стінки корпусу за формулою (3.1) буде дорівнює (без урахування надбавки на корозію)
== 0,0047 м.
Приймаємо її рівною 5 мм.
Таблиця 3.4 - Значення модуля поздовжньої пружності і коефіцієнта Пуассона для деяких матеріалів (при температурі ± 40)
Найменування матеріалаМодуль поздовжньої пружності, МПаКоеффіціент ПуассонаСталь: вуглецева легований (2-2,1) 0,24-0,282,1 0,25-0,30 Чавун сірий, білий, ковкий (0,8-1 , 6) 0,23-0,27 Латунь (0,9-1,1) 0,32-0,42 Алюмінієві сплави (0,7-0,72) 0,32 Дюралюміній катаний0, 71 0,32-0,34
Для стали по таблиці 1.8 приймаємо модуль продоль?? Ой пружності Е=2 Па, коефіцієнт Пуассона=0,3.
Зовнішнє тиск, при якому втрачається стійкість корпусу лубрикатора, називають критичним. Воно залежить від геометричної форми, розмірів і від фізичних властивостей матеріалу корпусу.
Стакан корпусу підрозділяється на довгі і короткі. Як критерій для порівняння служить критична довжина склянки корпусу, що розраховується за формулою
кр=4,644, (3.2)
де - радіус склянки корпусу;
- товщина стінки оболонки;
- коефіцієнт Пуассона матеріалу склянки корпусу.
Критична довжина судини за формулою (2) равнакр=4,644=12,7 м.
В пружною стадії критичний тиск залежить не від міцності матеріалу, а від модуля пружності і коефіцієнта Пуассона, критичний тиск знаходимо за формулою
N =1 +, (3.3)
N =1 +=21МПа;
кр=+, (3.4)
кр=+=49603 + 457876,43=19738271 Па=19,74 МПа;
Робочий тиск приймають у кілька разів менше критичного
=, (3.5)
де - коефіцієнт, званий запасом стійкості.
При запасі стійкості == 0,91 знаходимо
== 20,88 МПа21 МПа;
Звідси укладаємо, що обрана товщина стінки корпусу задовольняє умовам роботи.
3.2 Розрахунок і конструювання фланцевих з'єднань
