Методика расчета шпилек на прочность

Внутренний диаметр резьбы шпильки определяют с учетом изгибающих напряжений и упругопластических деформаций по формуле

где n - коэффициент запаса прочности шпильки, принимается 3¸5;

F₀- площадь круга диаметром D_нп.

Полученный размер запаса прочности округляют до ближайшего из таблицы 10.3, без снижения коэффициента.

Таблица 10.2

Наименование параметра	Варианты
1-5	6-10	11-15	16-20	21-25
Диаметр обсадной колонны, D, мм	146х8	146х9	168х8	168х9	168х10
Буферное давление, Р_буф, МПа			1,8		0,4
Дебит скважины, Q, м³/сут
Температура продукции, t, К
Содержание песка в, %	1,5	1,0	2,2	2,3	0,8
Масса обвязки, m, кг
Плечо до центра тяжести обвязки, l, м

Контрольные вопросы

1. Каким образом осуществляется уплотнение фланцевых соединений фонтанной арматуры?

2. Устройство фланцевого уплотнения фонтанной арматуры (по схеме 10.1).

3. Объясните принципы уплотнений фланцевого соединения (два способа).

4. Чем ограничивается усилие затяжки шпилек фланцевого соединения?

5. Как классифицируются фланцевые соединения фонтанной арматуры?

Рисунок 10.3 График функций

Таблица 10.3

Геометрические параметры фланцевых соединений фонтанной арматуры

Условный проход D_у	Диаметр проходного отверстия d	Наружный диаметр D	Диаметр делительной окружности центров отверстий под шпильки D₁	Диаметр проточки на привалочном торце D₂	Средний диаметр канавки под прокладку D₃	Большой диаметр шейки	Диаметр отверстий под шпильки D₄	Число отверстий под шпильки n	Полная высота тарелки h	Основная высота тарелки h₁	Ширина канавки b	Глубина канавки f	Радиус скругления канавки R	Диаметр шпильки	Типоразмер прокладки

=70 кгс/см²
			114,0		68,3						8,7	6,3	0,8		П20
			127,0		82,5						12,0	8,0	0,8		П23
			149,0		101,6						12,0	8,0	0,8		П26
			168,0		123,8						12,0	8,0	0,8		П31
			200,0		149,2						12,0	8,0	0,8		П37
			270,0		211,1						12,0	8,0	0,8		П45
			330,0		269,9						12,0	8,0	0,8		П49
			387,0		323,8						12,0	8,0	0,8		П53
			451,0		381,0						12,0	8,0	0,8		П57
			571,0		469,9						12,0	8,0	0,8		П65
			686,0		584,2						13,5	9,5	1,6		П73
=140 кгс/см²
			114,0		68,3						8,7	6,3	0,8		П20
			127,0		82,5						12,0	8,0	0,8		П23
			149,0		101,6						12,0	8,0	0,8		П26
			168,0		123,8						12,0	8,0	0,8		П31
			216,0		149,2						12,0	8,0	0,8		П37
			292,0		211,1						12,0	8,0	0,8		П45
			349,0		269,9						12,0	8,0	0,8		П49
			432,0		323,8						12,0	8,0	0,8		П53
			489,0		381,0						12,0	8,0	0,8		П57
			603,0		469,9						12,0	8,0	0,8		П65
			724,0		584,2						13,5	9,5	1,6		П73
=210 кгс/см²
			124,0		68,3						8,7	6,3	0,8		П20
			165,0		92,5						12,0	8,0	0,8		П24
			190,5		107,9						12,0	8,0	0,8		П27

			235,0		149,8						12,0	8,0	0,8		П37
			317,5		211,1						12,0	8,0	0,8		П45
			394,0		269,9						12,0	8,0	0,8		П49
			470,0		323,8						12,0	8,0	0,8		П53
			533,5		381,0						12,0	8,0	0,8		П57
			616,0		469,9						16,7	11,0	0,8		П66
			749,5		584,2						20,0	13,0	1,6		П74
=350 кгс/см²
			124,0		68,3						8,7	6,3	0,8		П20
			165,0		92,5						12,0	8,0	0,8		П24
			190,5		107,9						12,0	8,0	0,8		П27
			203,0		136,5						12,0	8,0	0,8		П35
			241,0		161,9						12,0	8,0	0,8		П39
			317,5		211,1						13,5	9,5	0,8		П46
			394,0		269,9						16,7	11,0	1,6		П50
			483,0		323,8						16,7	11,0	1,6		П54
			590,5		408,1						20,0	20,0	14,3		П160
			676,5		478,3						17,9	17,9	8,3		П162
=700 кгс/см²
			141,0		73,5						11,4	11,4	5,6		П150
			158,5		86,2						12,6	12,6	6,0		П152
			184,0		102,8						14,1	14,1	6,7		П153
			216,0		119,0						15,4	15,4	7,5		П154
			258,5		150,6						17,7	17,7	8,3		П155
			403,0		241,8						23,4	23,4	11,1		П156
			476,0		299,1						26,4	26,4	12,7		П157
			565,0		357,2						29,2	29,2	14,3		П158
			673,0		432,6						32,5	32,5	15,9		П159
			776,5		478,3						17,9	17,9	8,3		П162

=1050 кгс/см²
			152,5		73,5							11,4	5,6		П150
			174,5		86,2							12,6	6,0		П152
			200,0		102,8							14,1	6,7		П153
			230,0		119,0							15,4	7,5		П154
			428,5		241,8							23,4	11,1		П156
			711,0		357,2		-			-		29,2	14,3		П158