image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 5 2018

Насосы. Компрессоры

01.05.2018 10:00 Определение усталостной прочности валов установки электроприводных центробежных насосов
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.
Ключевые слова: установки электроприводных центробежных насосов (УЭЦН), слом вала, усталостный слом, шлицевая муфта.
Ссылка 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. С. 26–32.


← Назад к списку


im - научные статьи.