Таблица G.1
Показатель | Отношение длины образца к номинальному наружному диаметру трубы | |||
0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | |
| Прогнозируемое остаточное напряжение | -27,60 | -31,28 | -36,43 | -37,35 |
-27,97 | -33,49 | -37,54 | -38,64 | |
-24,66 | -34,22 | -35,14 | -35,33 | |
-25,76 | -30,91 | -34,22 | -34,78 | |
-28,70 | -29,81 | -33,12 | -37,90 | |
| Среднее значение | -26,94 | -31,94 | -35,29 | -36,80 |
| Прогнозируемое напряжение | -26,94 | -31,94 | -35,29 | -36,80 |
| Фактическое напряжение | -36,80 | -36,80 | -36,80 | -36,80 |
| Отношение прогнозируемого и фактического остаточных напряжений | 0,732 | 0,868 | 0,959 | 1 |
При испытании образцов от одной трубы соответствующей группы прочности и режима термообработки получены следующие значения прогнозируемого остаточного напряжения.
Таблица G.2 - Пример регистрации результатов испытаний на смятие
Номи- наль- ный наруж- ный диа- метр , мм | Тол- щина стенки , мм | Груп- па проч- ности | Про- цесс изго- товле- ния трубы | Термо- обра- ботка | Пре- дел теку- чести, МПа | Сред- ний наруж- ный диа- метр , мм | Оваль- ность , % | Сред- няя тол- щина стенки, мм | Экс- цент- риси- тет , % | Прав- ка | Оста- точное напря- жение , МПа | Осе- вое напря- жение , МПа | Давле- ние смя- тия, МПа | |
177,80 | 9,19 | Р110 | SR | QT | 812,92 | 178,99 | 0,085 | 9,25 | 12,4 | CG | -192,37 | 11,2 | 83,43 | 56,33 |
177,80 | 9,19 | Р110 | SR | QT | 831,54 | 178,92 | 0,241 | 9,30 | 6,8 | CG | -176,51 | 11,2 | 78,60 | 53,37 |
177,80 | 9,19 | Р110 | SR | QT | 814,99 | 178,97 | 0,185 | 9,22 | 9,0 | CG | -193,75 | 11,2 | 0 | 52,20 |
177,80 | 9,19 | Р110 | SR | QT | 793,61 | 178,97 | 0,170 | 9,30 | 22,5 | CG | -166,86 | 11,2 | 0 | 52,75 |
177,80 | 9,19 | Р110 | SR | QT | 781,89 | 178,89 | 0,071 | 9,22 | 9,9 | CG | -239,26 | 11,2 | 0 | 57,30 |
| Процесс изготовления: SP - бесшовная труба, автомат-стан; SM - бесшовная труба, оправочный стан; SR - бесшовная труба, стан с плавающей оправкой; SS - бесшовная труба, редуцированная; SE - бесшовная труба, горячеэкспондированная; WE - электросварная труба; WL - труба, сваренная лазерной сваркой; WS - труба, сваренная дуговой сваркой под флюсом. Вид термообработки или деформационного упрочнения: AR - в состоянии после прокатки, CR - контролируемая прокатка, NR - нормализация, NT - нормализация и отпуск, QT - закалка и отпуск, СР - холодная прокатка, CD - холодное волочение. Среднее значение по окружности. Овальность, рассчитываемая как [100 (максимальный наружный диаметр - минимальный наружный диаметр)/средний наружный диаметр]. Эксцентриситет, рассчитываемый как [100 (максимальная толщина стенки - минимальная толщина стенки)/средняя толщина стенки]. Вид правки: NS - без правки, CG - холодная продольная правка, СХ - холодная поперечная правка, CS - холодная правка со снятием напряжений, HR - горячая ротационная правка. Сжатие по внутренней поверхности считается отрицательным, поэтому остаточные напряжения считаются отрицательными, если наружный диаметр С-образного образца после надреза увеличивается, и положительными, если он уменьшается. - длина С-образного образца, - номинальный наружный диаметр. Растяжение считается положительным. | ||||||||||||||
Приложение Н (справочное). Расчет прочности соединений
Приложение Н
(справочное)
Н.1 Общие положения
Прочность резьбовых соединений является показателем прочности конструкции, 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.
Н.2 Формулы проектной прочности при растяжении стандартных соединений обсадных труб
Н.2.1 Общие положения
Приведенные далее положения по прочности при растяжении соединений относятся к соединениям обсадных труб, изготовленных в соответствии с ГОСТ Р 53366 с резьбовыми соединениями по ГОСТ Р 51906 и ГОСТ Р 53365.
Н.2.2 Прочность соединений обсадных труб с треугольной резьбой
Н.2.2.1 Формулы предельных значений
Предельные значения прочности соединений обсадных труб с треугольной резьбой вычисляют, выбирая меньшее из двух значений: прочности тела трубы на участке с резьбой или прочности витков резьбы на срез.
Расчет предельной прочности тела трубы проводят по следующей формуле
. (Н.1) Расчет предельной прочности витков резьбы на срез проводят по следующей формуле
, (Н.2) где
, (H.3) при этом - прочность соединения, Н;
- площадь поперечного сечения трубы в плоскости последнего витка резьбы с полным профилем, мм ;
- предел прочности представительного образца при растяжении для тела трубы, МПа;
- длина сопряжения при механическом свинчивании соединения с номинальными геометрическими параметрами, равная , мм;
- номинальный наружный диаметр трубы, мм;
- предел текучести представительного образца при растяжении для тела трубы, МПа;
- внутренний диаметр трубы, равный , мм;
- номинальная толщина стенки трубы, мм.
Н.2.2.2 Расчетные формулы
Расчет прочности соединений обсадных труб с треугольной резьбой проводят по меньшему из двух значений: прочности тела трубы на участке с резьбой или прочности витков резьбы на срыв.
Расчет на прочность тела трубы проводят по следующей формуле
. (H.4)
Расчет на прочность витков резьбы на срыв проводят по следующей формуле
, (Н.5) где
, (H.6) при этом - прочность соединения, Н;
- площадь поперечного сечения трубы в плоскости последнего витка резьбы с полным профилем, мм ;
- заданный минимальный предел прочности при растяжении для тела трубы, МПа;
- длина сопряжения при механическом свинчивании соединения с номинальными геометрическими параметрами, равная , мм;
- номинальный наружный диаметр трубы, мм;
- заданный минимальный предел текучести при растяжении для тела трубы, МПа;
- внутренний диаметр трубы, равный , мм;
- номинальная толщина стенки трубы, мм.
Н.2.2.3 Обоснование
| Формулы (Н.4) и (Н.5) применяются для обоих типов соединений обсадных труб с треугольной резьбой SC и LC.Коэффициент 0,95 в формулах (Н.4) и (Н.5) учитывает статистическую погрешность формулы множественной регрессии и позволяет использовать минимальные показатели прочности вместо средних значений.Подробности разработки формул (Н.4) и (Н.5) - см. стандарт [3]. |
Н.2.2.4 Прочность муфт
Н.2.2.4.1 Формулы предельных значений