ReferatFolder.Org.Ua — Папка українських рефератів!


Загрузка...

Головна Географія фізична. Геофізика. Геологія. Геодезія. Геоморфологія → Розвиток наукових основ оцінки впливу навантаженності на довговічнічність рухомих елементів свердловинного обладнання

ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ національний ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ

Артим Володимир Іванович

УДК 620.178.3

РОЗВИТОК НАУКОВИХ ОСНОВ ОЦІНКИ ВПЛИВУ НАВАНТАЖЕНОСТІ НА ДОВГОВІЧНІСТЬ РУХОМИХ ЕЛЕМЕНТІВ СВЕРДЛОВИННОГО ОБЛАДНАННЯ

Спеціальність 05.05.12 – Машини нафтової та газової промисловості

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Івано-Франківськ – 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу Міністерства освіти і науки України.

Науковий консультант: доктор технічних наук, професор

Івасів Василь Михайлович,

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу,

директор науково-дослідного інституту нафтогазової енергетики і екології, м. Івано-Франківськ.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Воробйов Микола Степанович,

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу,

професор кафедри механіки машин

м. Івано-Франківськ;

доктор технічних наук, професор

Харченко Євген Валентинович,

Національний університет \"Львівська політехніка\", завідувач кафедри опору матеріалів,

м. Львів;

доктор технічних наук, професор

Самуся Володимир Ілліч,

Національний гірничий університет,

завідувач кафедри гірничої механіки,

м. Дніпропетровськ.

Захист відбудеться \"3\" червня 2008 р. о 1000 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 20.052.04 в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу за адресою:

76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15.

З дисертацією можна ознайомитись в науково-технічній бібліотеці Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу за адресою: 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15.

Автореферат розісланий \"26\" квітня 2008 p.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 20.052.04

кандидат технічних наук, доцент Корнута О.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Забезпечення надійної роботи елементів конструкцій та деталей машин є складною і багатоплановою задачею. Це значною мірою стосується оцінки довговічності та залишкового ресурсу. Її можна вирішити тільки шляхом поєднання зусиль на окремих етапах: від стадії проектування, де закладається надійність, через стадію виготовлення, де вона забезпечується технологічно, до стадії експлуатації, де надійність повинна реалізуватися. Слід враховувати механізми руйнування матеріалів, які можуть проявити себе під час експлуатації, такі як, у першу чергу, втомні процеси, часто поєднані з корозією. Однак, незважаючи на величезну кількість теоретичних і експериментальних досліджень, які проводилися і проводяться в усіх розвинутих країнах, і значний прогрес у розумінні процесів руйнування, аварії, пов\'язані з корозійною втомою, все ще є звичайним явищем. Статистичні дані свідчать, що понад 90% усіх руйнувань інженерних конструкцій, що трапляються у світі, є безпосереднім наслідком втомних і корозійно-втомних процесів. Тому питання прогнозування довговічності та залишкового ресурсу деталей в умовах корозійної втоми є актуальним, особливо для відповідальних деталей та елементів конструкцій, руйнування яких може призвести до важких аварій. Це значною мірою стосується рухомих елементів свердловинного обладнання (РЕСО), зокрема, бурильних колон, геофізичних кабелів, штангових колон, де аварії пов\'язані зі значними матеріальними збитками.

Проблема оцінки довговічності деталей машин нерозривно пов\'язана з проблемою оцінки їх навантажування. Особливістю роботи рухомих елементів свердловинного обладнання є надзвичайно складний характер навантажування, пов\'язаний, в першу чергу, із його нестаціонарністю та багаточастотністю. Це значно ускладнює оцінку довговічності і залишкового ресурсу РЕСО, що спричинено відсутністю ефективних, науково обґрунтованих методів оцінки втомного пошкодження деталей машин, які працюють в таких складних умовах. Крім цього, на сьогоднішній день у світі немає загальноприйнятих теоретичних методів, які б давали можливість адекватно змоделювати навантаження РЕСО. Зважаючи на складність проблеми, жодним теоретичним методом неможливо врахувати усі важливі чинники, більшість з яких має випадковий характер. Тому актуальним і важливим як для теорії, так і практики питанням є оцінка експлуатаційної навантаженості рухомого свердловинного обладнання.

Це підкреслює актуальність розв\'язання наукової проблеми, що розглядається в даній дисертаційній роботі.

Великий внесок у розвиток обраного напрямку внесли такі відомі вітчизняні та закордонні вчені як Баграмов Р.О., Вірновський О.С., Дреготеску Н.Д., Дубленич Ю.В., Заміховський Л.М., Ібрагімов І.Х., Івасів В.М., Карпаш О.М, Копей Б.В., Крижанівський Є.І., Круман Б.Б., Лачінян Л.А., Малько Б.Д., Похмурський В.І., Самуся В.І., Саркісов Г.М., Сароян О.Е., Сергєєв С.Т., Харченко Є.В., Фаєрман І.Л., Шахназарян Е.А. та інші.

Зв\'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано в межах наукового напрямку Національної програми \"Нафта і газ України до 2010 року\" та \"Ресурс\" (постанова Кабінету Міністрів від 08.10.04 р. № 1331). Окремі розділи дисертації розроблялися при виконанні науково-дослідних тем:

Д-9/04-П \"Розробка наукових технологій подовження ресурсу та підвищення ефективності роботи нафтогазового обладнання\" (Державний реєстраційний № 0104U004087);

11-102-6 \"Розробка методу прогнозування залишкового ресурсу та критичних деформацій газопроводів за допомогою індикаторів навантаження після ремонту його ділянок\";

27-2003 \"Розроблення СОУ \"Оцінка фактичної навантаженості і прогнозування залишкового ресурсу підводного трубопроводу\" ДАТ \"Чорноморнафтогаз\".

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розроблення ефективних методів оцінки довговічності та залишкового ресурсу рухомих елементів свердловинного обладнання з урахуванням впливу навантажування на накопичення корозійно-втомного пошкодження.

Поставлена мета реалізується через вирішення таких завдань:

  • аналіз та дослідження процесу навантажування рухомих елементів свердловинного обладнання за допомогою удосконалених методик та засобів його оцінки;

  • оцінка впливу викривленості свердловин на навантаженість бурильних та штангових колон;

  • поглиблене вивчення та дослідження процесу накопичення втомних і корозійно-втомного пошкодження;

  • розроблення методів комплексної оцінки впливу навантажування на втомне і корозійно-втомне пошкодження;

  • експериментальні дослідження закономірностей впливу навантаженості на втомне і корозійно-втомне пошкодження;

  • розроблення та впровадження у виробництво нових методик і засобів оцінки навантаженості та прогнозування довговічності РЕСО.

Об\'єктом досліджень є процес накопичення корозійно-втомного пошкодження в рухомих елементах свердловинного обладнання, зокрема, бурильних колон, геофізичних кабелів, колон насосних штанг.