应力分析法在排出空气包设计中的应用.pdf

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1、2O10年第39卷石油矿场机械第3期第43页OILFIELDEQUIPMENT文章编号：1001-3482(2010)03—0043—05应力分析法在排出空气包设计中的应用程波，唐平(四川I宏华石油设备有限公司，成都610036)摘要：运用应力分析设计方法，通过有限元软件对泥浆泵中的排出空气包进行应力分类和计算，对计算结果进行判定。结果表明，排出空气包的设计满足安全性要求。关键词：应力分析法；应力等效线性化；应力分类；泥浆泵；排出空气包中图分类号：TE926文献标识码：AStressAnalysisintheShockAbsorberofDischarg

2、eDesignCHENGBo，TANGPing(SichuanHonghuaPetroleumEquipmentCo．，Ltd．，Chengdu610036，China)Abstract：Usingdesignbyanalysismethodsandthefiniteelementsoftware，theshockabsorberofdischargeofmudpumpwasanalyzed，andthroughthecalculationtheresultsconcludedthattheshockabsorberofdischargedesignme

3、tthesecurityrequirements．Keywords：stressanalysis；stressequivalentlinearization；stressclassification；mudpump；shockabsorberofdischarge泥浆泵是目前进行石油和天然气钻井作业中的作，当泥浆泵液缸的瞬时排出流量增加，液体压力加关键设备，担负着向井眼内输送高压钻井液并维持大时，排出空气包气囊内气体被压缩，排出空气包储钻井液循环的重任]。在三缸单作用泥浆泵中，为存来自液缸内的一部分液体；当液缸的瞬时排出流平衡排出管路中液体介质的流量波动

4、和压力波动，量减少、液体压力减小时，排出空气包气囊内气体膨一般均在泥浆泵液力端的排出管路处配置排出空气胀，将原来储存的一部分液体排出，始终保持泥浆泵包。排出空气包利用其内部气体的可压缩性进行工排出液体介质的流量变化不大，从而减小泥浆泵的Eel任红伟，刘衍聪，石永军，等．销轴换向链条式长冲程5结语抽油机结构设计[J]．石油矿场机械，2009，38(9)：39—41．根据室内试验数据，得到了抽油机井不同含水E33GibbsSG．PredictingtheBehaviorofSucker—Rod率、不同工况下的等效阻尼系数的数据曲线，并通过PumpingSys

5、tems[R2．SellDevelopmentCO．，Hous—与现场实际数据对比验证，说明该曲线具有足够的ton，texas，J．P．T．，1963．精度，为等效阻尼系数的选取提供了依据。E42GibbsSG．MethodofDeterminingSuckerRodPumpPerformance[-R2．U．S．Patent3，1967：343—409．参考文献：E51EveritTA，JenningsJw，AnImprovedFiniteDefter—E13廖大林．w型曳引抽油机设计分析I-j]．石油矿场机enceCalculationofDoen-

6、holeDynomometercardsfor械，2009．38(9)：42—45．SuckerRodPumps[-R2．SPE18189，1987．收稿日期：2009—09—28作者简介：程波(1975一)，男，吉林四平人，硕士，主要从事石油钻采设备的研发工作，E—mail：chengbo1003@126．corn。石油矿场机械2010年3月压力波动。2应力分类运用应力分析设计方法，并通过有限元软件ANSYS对排出空气包(用于3NB一2200型泥浆泵)压力容器可能的失效模式有：过量的弹性变形、进行计算，根据计算的结果和对应的判定准则，得出塑性变形、脆断

7、、蠕变、塑性不稳定、高应变＼低循环相应结论。疲劳等。采用应力分析法进行压力容器设计时，考虑了各种可能失效模式中的大多数失效模式，并综1排出空气包的结构特点及工况合选材、结构、制造、检验等方面的因素，提出合理的排出空气包的三维模型如图l～2所示，属于内设计安全系数。应力分析设计方法的核心是应力分压球壳型压力容器，上下有法兰连接接口，内部装有类及其评定条件]，根据各应力对各失效模式所起充气的胶囊，设计厚度(最小处)为90．5mm。排出空的作用进行应力分类，并建立各类应力的评定准则。气包在工作时承受最高达52MPa的内压，静水压试求取各类应力的方法包括解析法、

8、试验应力分析法验压力为78MPa。排出空气包采用铸造成形，材料和有限单元法。用解