Таблица 5 - Понижающие коэффициенты , и
Группа прочности | Холодная ротационная правка | Горячая ротационная правка | ||||
Н40 | 0,830 | 0,910 | 0,22 | - | - | - |
J55, К55 | 0,830 | 0,890 | 0,22 | - | - | - |
М65 | 0,830 | 0,880 | 0,22 | - | - | - |
K72 | 0,830 | 0,880 | 0,22 | - | - | - |
L80 | 0,825 | 0,855 | 0,22 | 0,825 | 0,865 | 0,20 |
L80 тип 9Cr | 0,825 | 0,830 | 0,22 | 0,825 | 0,840 | 0,20 |
L80 тип 13Cr | 0,825 | 0,830 | 0,22 | 0,825 | 0,840 | 0,20 |
N80 тип 1 | 0,825 | 0,870 | 0,22 | - | - | - |
N80 тип Q | 0,825 | 0,870 | 0,22 | 0,825 | 0,870 | 0,20 |
R95 | 0,825 | 0,840 | 0,22 | 0,825 | 0,855 | 0,20 |
С90 | - | - | - | 0,825 | 0,850 | 0,20 |
Т95 | - | - | - | 0,825 | 0,855 | 0,20 |
Р110 | 0,825 | 0,855 | 0,22 | 0,825 | 0,855 | 0,20 |
Q125 | - | - | - | 0,825 | 0,850 | 0,20 |
Q135 | - | - | - | 0,825 | 0,850 | 0,20 |
| Применяется только для указанной группы прочности; не допускается интерполяция по фактическим значениям пределов текучести. При необходимости определения значений коэффициентов для других групп прочности - см. стандарт [3], приложение F. , и - безразмерные величины. Для данной группы прочности горячую ротационную правку обычно не применяют. По ГОСТ Р 53366 не допускается холодная ротационная правка.Примечания1 Понижающие коэффициенты в таблице 5 были рассчитаны по [8] для заданного уровня надежности 0,5% для бесшовных труб после холодной и горячей ротационной правки.2 Для получения максимально возможной плоской кривой в пространстве данных для заданного уровня надежности требуемые значения и были рассчитаны методом итерации.3 Значение рассчитано по функциям распределения вероятности для определяющих случаев. | ||||||
| 8.2.4 Допущения и ограниченияФормула (51) выведена из формулы предельных значений на основе статистических данных о размерах труб и напряжениях (т.е. на статистическом разбросе результатов измерения наружного диаметра и толщины стенки труб, напряжения пластического течения и т.д.) и на заданном уровне надежности, равном 0,005. Это значение в существенной мере соответствует заданному пределу надежности, установленному для пластического смятия в стандарте [9].Формула предельных значений прогнозирует давление разрушения трубы, т.е. она не включает коэффициент запаса прочности.Спрогнозированный уровень надежности для любого отдельного производства и вида труб может отличаться от 0,005. В приложениях Е и F описано определение предельных значений стойкости к смятию для конкретных случаев по результатам испытаний на смятие и статистическим данным о размерах труб и напряжениях соответственно.Для расчета стойкости к смятию применяются кривые напряжение-деформация с плавным изгибом для труб, подвергаемых холодной ротационной правке, и кривые напряжение-деформация с резким изломом для труб, подвергаемых горячей ротационной правке. Таким образом, расчетные значения стойкости к смятию труб после холодной ротационной правки являются несколько заниженными для труб с плавным изгибом кривой напряжение-деформация.В формулу (51) не включено непосредственное определение давления возникновения текучести металла и соответственно она не распространяется на эксплуатацию труб в кислых средах. При необходимости давление возникновения текучести металла может быть определено по формуле (2). |
8.3 Примеры расчета
8.3.1 Расчет проектной стойкости к смятию без нагрузки
Рассчитывают проектную стойкость к смятию труб наружным диаметром 244,48 мм, толщиной стенки 13,84 мм, группы прочности L80 тип 1, подвергнутых холодной ротационной правке, при , равном 0,855, и , равном 0,22 (таблица 5):
0,825·2·206,9·10 /{(1-0,28 )(244,48/13,84)[(244,48/13,84)-1] }=75,54 МПа;
0,855·2·552(13,84/244,48) {[1+[13,84/(2·244,48)]}=54,91 МПа;
{(75,54+54,91)-[(75,54-54,91) +(4·75,54·54,91·0,22)] }/[2(1-0,22)]=42,70 МПа. 8.3.2 Расчет проектной стойкости к смятию при сочетании нагрузок
Используя основные данные из примера в 8.3.1 в соответствии с 8.2.2 рассчитывают проектную стойкость к смятию для внутреннего давления 34,48 МПа в сочетании с растягивающей осевой нагрузкой 137,90 МПа.
2·0,855·552·0,06002=56,60 МПа; ·244,48 /4=46919,82 мм ;
·216,8 /4=36896,76 мм ;
46919,82-36896,76=10023,06 мм ;
0,855·552·10023,06=4730 кН;
137,9·10023,06=1383 кН. можно рассчитать, как корень, используя формулу (44)
. Или можно провести итерацию, приняв
56,50+34,48=90,98 МПа. Тогда по формуле (45)
1383·10 -(34,48·36896,76)+(90,98·46919,82)=4380 кН. По формуле (44)
(4/3 )·0,855·552·[13,84/(244,48-13,84)]·[1-(4379,6·10 /4730·10 ) ] =24,70 МПа. Исходное значение для следующей итерации
0,5(90,98+24,7+34,48)=75,08 МПа. Остальные итерации приведены в таблице 6. Могут быть использованы другие методы итерации (например, Ньютона-Рафсона).
Таблица 6 - Итерации для
, МПа | , кН | , МПа |  , МПа |
91,09 | 4388 | 24,47 | 75,02 |
75,02 | 3632 | 41,88 | 75,69 |
75,69 | 3664 | 41,36 | 75,76 |
75,76 | 3666 | 41,30 | 75,77 |
75,77 | 3667 | 41,29 | 75,77 |
, отсюда 
41,29 МПа, и
{(75,54+41,29)-[(75,54-41,29) +(4·75,54·41,29·0,22)] }/[2(1-0,22)]=34,77 МПа;
34,77+34,48=69,24 МПа.9 Прочность соединений
9.1 Общие положения
Прочность резьбовых соединений является показателем целостности, а не показателем герметичности соединения. Для обсадных труб предельная нагрузка может рассчитываться по текучести или по разрушению/срыву резьбы соединения. Для насосно-компрессорных труб, когда колонна труб может многократно подниматься и опускаться в скважину, предельная нагрузка обычно определяется по текучести соединения.
9.2 Прочность при растяжении резьбовых соединений обсадных труб
9.2.1 Общие положения
Приведенные далее расчеты соединений на прочность при растяжении применимы для обсадных труб по ГОСТ Р 53366 и резьбовых соединений по ГОСТ Р 51906 и ГОСТ Р 53365 .
9.2.2 Прочность соединений обсадных труб с треугольной резьбой SC и LC
9.2.2.1 Общие положения
Прочность соединений обсадных труб с треугольной резьбой определяют по минимальной стойкости к разрушению трубы в плоскости последнего витка резьбы с полным профилем (стойкости к срыву резьбы трубы) и стойкости к разрушению тела муфты. При определенных размерах муфты прочность муфты может быть меньше прочности тела трубы. Прочность муфты рассчитывают по впадине витка резьбы муфты в плоскости торца трубы при механическом свинчивании.
9.2.2.2 Допущения и ограничения
В формуле для расчета прочности соединений обсадных труб с треугольной резьбой не учитывается возможное воздействие внутреннего или наружного давления. Не учитывается также влияние на прочность соединения кривизны обсадных труб.
9.2.2.3 Требования к исходным данным
Для расчета прочности соединений обсадных труб с треугольной резьбой необходимы следующие исходные данные:
- номинальный наружный диаметр трубы, мм;
- заданный минимальный предел прочности при растяжении для тела трубы, МПа;
- заданный минимальный предел текучести при растяжении для тела трубы, МПа; - длина сопряжения при механическом свинчивании соединения с номинальными геометрическими параметрами, равная 
, мм;
, мм;