Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
553 Расчетная часть-Расчет нефтегазового сепаратора НГС6–3000-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газаID: 177078Дата закачки: 25 Января 2017 Продавец: leha.se92@mail.ru (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Диплом и связанное с ним Форматы файлов: Microsoft Word Описание: Расчетная часть-Расчет нефтегазового сепаратора НГС6–3000: Расчет пропускной способности по жидкости и по газу, Расчет сепаратора на прочность, Расчет корпусных элементов сепаратора на прочность, Расчет укрепления вырезов в стенке сепаратора, Расчет деталей фланцевого соединения на прочность, Расчет корпуса горизонтального сепаратора на прочность-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа Комментарии: 2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Расчет пропускной способности по жидкости и по газу Методика расчета данного подраздела взята из источника [17]. Исходными данными для расчета пропускной способности нефтега-зового сепаратора НГС6–3000 по жидкости и по газу являются: – внутренний диаметр сепаратора; – рабочее давление; – температура сепарации; – обводненность и газонасыщенность добываемой продукции. Согласно данной методике расчет ведется, пренебрегая различием объемов реального и идеального газов при давлениях первой ступени се-парации нефти на промыслах до 0,6 МПа включительно. Объемная пропускная способность нефтегазового сепаратора по газу Qгп, м3/сут: (1) где F – площадь поперечного сечения потока газа в сепараторе, завися-щая от степени заполнения его жидкостью, м2, (2) где D – внутренний диаметр сепаратора, D = 3 м, Р – рабочее давление сепаратора, Р = (0,35…0,6) МПа; Т – температура сепарации, Т = (290…303) К. Пропускная способность нефтегазового сепаратора по жидкости Qжп, т/сут: (3) где G – отношение объема газа, выделившегося из нефти, к объему нефти, G = 100; В – обводненность добываемой продукции, В = 0,82. Результаты расчета пропускной способности по жидкости и по газу в зависимости от давления и температуры сепарации представлены в табли-це 5. Исходя из представленных результатов расчета и технических дан-ных сепараторов, представленных в таблице 3, можно сделать выводы: – пропускная способность по газу и по жидкости нефтегазового се-паратора НГС6–3000 удовлетворяет потребности данной установки пред-варительного сброса воды; – максимальная пропускная способность по газу и по жидкости нефтегазового сепаратора наблюдается при рабочем давлении Р = 0,6 МПа и температуре Т = 290 К, Qгп = 0,538 м3/сут, Qжп = 29,909 тыс. т/сут. 2.2 Расчет сепаратора на прочность 2.2.1 Расчет корпусных элементов сепаратора на прочность Расчет ведется по методике [9], приведенной ниже. Толщина стенки обечайки S, м: (4) где Р – максимальное рабочее давление сепаратора, Р = 0,6 МПа; D – внутренний диаметр сепаратора, D = 3 м; R – нормативное допускаемое напряжение для материала обечайки, зависящее от температуры сепарации. Материал обечайки – сталь марки 09Г2С–8, температура сепарации 293 К, R = 170 МПа; – коэффициент прочности сварного шва, С – прибавка на коррозию, С = (0,002…0,005) м. Днища сепараторов типа НГС выполняются эллиптическими. Тол-щина стенки днища Sд, м: (5) где R – нормативное допускаемое напряжение для материала днища, зависящее от температуры сепарации. Материал днища – сталь марки 09Г2С–8, температура сепарации 293 К, R = 170 МПа. 2.2.2 Расчет укрепления вырезов в стенке сепаратора При диаметре сепаратора свыше 800 мм в нем прорезаются люки-лазы диаметром не менее 400 мм. Укрепление отверстия обязательно, если его диаметр превышает 50 мм. Следовательно, для сепаратора НГС6–3000 необходимо укрепление отверстий под: – люк-лаз; – штуцеры входа нефтегазовой смеси, выхода нефти и выхода газа. Диаметр укрепляющего кольца отверстия Dк, мм: (6) где d – условный диаметр отверстия под штуцер, мм. Промежуточные значения диаметра Dк и ширины Lк укрепляющего кольца находятся экстраполяцией исходя из основных значений: – при d = 1200 мм, Lк = 350 мм, – при d = 200 мм, Lк = 100 мм, Толщина укрепляющего кольца отверстия Sк, мм: (7) где hс – высота катета сварочного шва, hс = 6 мм. Диаметр укрепляющего кольца отверстия под люк-лаз Dкл, мм: (8) где dл – условный диаметр отверстия под люк-лаз, dл = 640 мм. Ширина укрепляющего кольца отверстия под люк-лаз Lкл = 210 мм. Толщина укрепляющего кольца отверстия под люк-лаз Sкл, мм: Диаметр укрепляющего кольца отверстия под штуцер входа нефтега-зовой смеси , мм: (9) где dнг – условный диаметр отверстия под штуцер входа нефтегазовой смеси, dнг = 532 мм. Ширина укрепляющего кольца отверстия под штуцер входа нефтега-зовой смеси Толщина укрепляющего кольца отверстия под штуцер входа нефте-газовой смеси , мм: Диаметр укрепляющего кольца отверстия под штуцер выхода нефти , мм: (10) где dн – условный диаметр отверстия под штуцер выхода нефти, dн = 428 мм. Ширина укрепляющего кольца отверстия под штуцер выхода нефти Толщина укрепляющего кольца отверстия под штуцер выхода нефти , мм: Условные диаметры отверстий под штуцеры выхода нефти и выхода газа равны, следовательно, размеры укрепляющих колец тоже равны. Условие равнопрочности сварного шва и площади поперечного се-чения укрепляющего кольца: (11) где – допускаемое напряжение для наименее прочного из сваривае-мых материалов, МПа; – коэффициент прочности сварного шва, Условие равнопрочности сварного шва и площади поперечного се-чения укрепляющего кольца отверстия под: – люк-лаз: – штуцер входа нефтегазовой смеси: – штуцеры выхода нефти и выхода газа: Условие равнопрочности сварного шва и площади поперечного се-чения укрепляющего кольца выполняется для всех отверстий. 2.2.3 Расчет деталей фланцевого соединения на прочность Методика расчета взята из источников [18] и [19]. Расчетная схема фланцевого соединения показана на рисунке 10. Исходные данные для расчета на прочность фланцевых соединений штуцеров входа нефтегазо-вой смеси, выхода нефти и выхода газа представлены в таблице 6. Геомет-рические размеры фланцев штуцеров выхода нефти и выхода газа одина-ковы, следовательно, расчет будем вести по одному из них. Расчет фланцевого соединения штуцера входа нефтегазовой смеси. При прочностном расчете деталей фланцевого соединения достаточ-но проверить прочность шпилек, фланца и прокладки. Фланец рассчиты-вают по наиболее опасному сечению АС. При расчете фланца его можно представить в виде консольной балки с заделкой в сечении АС. В соответствии с обозначениями на расчетной схеме изгибающий момент балки МАС, Н∙м: (12) где Ррасч – расчетное усилие на шпильки, Н; lа – плечо действия расчетной нагрузки, м, (13) где Dш – диаметр делительной окружности центров отверстий под шпильки, Dш = 0,635 м; Dпр – диаметр шейки, Dпр = 0,568 м; Dср – средний диаметр прокладки, Dср = 0,560 м. За расчетное усилие принимают большее из двух значений: эксплуа-тационного усилия Рэксп или усилия предварительной затяжки Рзат. Эксплуатационное усилие Рэксп, Н: (14) где Рср – усилие давления среды, Н; Ру – усилие для поддержания герметичности, Н; Рр – рабочее давление среды, Рр = 1,6 МПа; Вэф – эффективная ширина прокладки, м, (15) В – ширина прокладки, В = 0,012 м, m – прокладочный коэффициент, m = 5,5. Усилие предварительной затяжки Рзат, Н: (16) где qn – удельное давление смятия прокладки, qn = 127 МПа. За расчетное усилие на шпильки Ррасч принимаем усилие предвари-тельной затяжки Рзат. Тогда изгибающий момент балки МАС, Н∙м: Момент сопротивления опасного сечения АС изгибу WАС, м3: (17) где Dм – расчетный диаметр наиболее нагруженной точки сечения АС, м, (18) H0 – толщина тарелки фланца, H0 = 0,075 м; е – глубина канавки под прокладку, е = 0,008 м. Напряжение изгиба в опасном сечении АС Па: (19) где – допускаемое напряжение по пределу текучести, МПа, (20) где – предел текучести для материала фланца, nф – коэффициент запаса прочности, nф = 2,5. Исходя из расчетов, можно сделать вывод, что условие прочности наиболее опасного сечения АС фланца выполняется с определенным запа-сом. Расчет шпилек на прочность ведут исходя из расчетного усилия Ррасч. При числе шпилек z усилие на одну шпильку Рш, Н: (21) Напряжение в шпильке Па: (22) где d1 – внутренний диаметр резьбы шпильки М30, d1 = 0,026 м; – допускаемое напряжение по пределу текучести, МПа, (23) где – предел текучести для материала шпильки, nш – коэффициент запаса прочности, nш = 2,5. По результатам расчетов можно сделать вывод, что условие прочно-сти для шпилек также выполняется с определенным запасом. Для определения прочности прокладки проверяют параметр от-ражающий устойчивость формы прокладки при действии на нее осевых сил: (24) где H – высота прокладки, H =0,016 м; Rср – средний радиус прокладки, м, (25) Параметр следовательно, условие прочности прокладки выполняется. Расчет фланцевого соединения штуцера выхода нефти. Плечо действия расчетной нагрузки lа, м: Эффективная ширина прокладки Вэф, м: Эксплуатационное усилие Рэксп, Н: Усилие предварительной затяжки Рзат, Н: За расчетное усилие на шпильки Ррасч принимаем усилие предвари-тельной затяжки Рзат. Тогда изгибающий момент балки МАС, Н∙м: Расчетный диаметр наиболее нагруженной точки сечения АС Dм, м: Момент сопротивления опасного сечения АС изгибу WАС, м3: Допускаемое напряжение по пределу текучести МПа: Напряжение изгиба в опасном сечении АС Па: Исходя из расчетов, можно сделать вывод, что условие прочности наиболее опасного сечения АС фланца выполняется с определенным запа-сом. При числе шпилек z усилие на одну шпильку Рш, Н: Допускаемое напряжение по пределу текучести МПа: Напряжение в шпильке Па: По результатам расчетов можно сделать вывод, что условие прочно-сти для шпилек также выполняется с определенным запасом. Средний радиус прокладки Rср, м: Параметр отражающий устойчивость формы прокладки при дей-ствии на нее осевых сил: Параметр следовательно, условие прочности прокладки выполняется. 2.2.4 Расчет корпуса горизонтального сепаратора на прочность Расчет ведется с помощью ЭВМ по методике [9], приведенной ниже. Исходные данные для расчета корпуса сепаратора приведены в таблице 7, условные обозначения представлены в таблице 8. Программа расчета и результаты расчета приведены соответственно в приложениях А и Б. Схе-ма к расчету корпуса сепаратора на прочность изображена на рисунке 11. Согласно данной методике корпус рассчитывают на изгиб как балку, нагруженную равномерно распределенной нагрузкой. Расчетная длина сепаратора а, м: (26) где l – длина цилиндрической части сепаратора, м; lпр – приведенная длина выпуклой части днищ, м. Нагрузка на единицу длины сепаратора q, Н/м: (27) где G – нагрузка от массы сепаратора, заполненного водой при гидрав-лическом испытании, Н, (28) где – плотность воды, кг/м3; S – толщина стенки обечайки сепаратора, м; L – длина сепаратора, м; – плотность материала стенки сепаратора, кг/м3. Сепараторы располагаются на двух опорах, одна из которых по-движная. Реакция опоры N0, Н: (29) В соответствии с обозначениями на расчетной схеме корпуса сепара-тора на прочность длина участка b, м: (30) где f – длина участка сепаратора между опорами, м. Исходя из расчетов расстояния b определяют: – при b < 0,207∙ a, опасное сечение находится в середине сепаратора; – при b > 0,207∙ a, опасное сечение находится над опорой. Изгибающие моменты в середине сосуда М1 и над опорой М2, Н∙м: (31) (32) Напряжения в середине сосуда под действием внутреннего давления: (33) где W – момент сопротивления по изгибу, м3, (34) – предел текучести для материала обечайки, МПа; ns – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям. В стенке обечайки сепаратора возникают напряжения среза от действия перерезывающей силы N1, МПа: (35) где nt – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям. Приведенный коэффициент запаса n: (36) Исходя из расчетов, представленных в приложении Б, можно сделать вывод, что условие прочности корпуса горизонтального сепаратора вы-полняется при всех заданных значениях внутреннего давления в сепарато-ре, включая давление гидравлических испытаний, Р = 0,35–0,85 МПа, и предела текучести для материала обечайки, 250–350 МПа. Размер файла: 68,5 Кбайт Фаил: (.rar)
Скачано: 1 Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! Некоторые похожие работы:К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе. |
||||
Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! От 350 руб. за реферат, низкие цены. Спеши, предложение ограничено ! |
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Нефтяная промышленность / Расчетная часть-Расчет нефтегазового сепаратора НГС6–3000-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Вход в аккаунт: