ТЕХНОЛОГІЇ ГІДРОСТАТИЧНИХ ВИПРОБУВАНЬ У МЕТАЛУРГІЙНІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ

Основний зміст сторінки статті

Олександр Миколайович Фатєєв
Надія Миколаївна Фатєєва
Анатолій Володимирович Красильник
Анатолій Вадимович Шиян
Валерій Валерійович Поляков

Анотація

Розробка нових випробувальних пресів обґрунтована вимогами сучасних технологій видобутку нафти з надглибоких свердловин і сланцевого газу до перевірки міцності труб в бік збільшення випробувального тиску. Алгоритм гідростатичних випробувань полягає в тому, що на кінці труби насувають випробувальні голівки, які герметизують внутрішню порожнину труби. Потім трубу наповнюють водяною емульсією і збільшують тиск цієї емульсії до величини, встановленої нормативними документами. Для гідростатичного випробування труб нафтогазового сортаменту високим тиском найбільше переваг має спосіб зовнішньої герметизації труб за допомогою сегментних манжет. Механічне обладнання для випробування має враховувати компенсацію осьових зусиль від дії тиску випробувальної рідини в середині труби, для цього рама преса має бути силовою. Розглянуто найбільш розповсюджену силову схему випробувальних пресів, в яких всі осьові сили, які виникають внаслідок дії тиску рідини всередині труби на випробувальні голівки, компенсуються силами реакції в силових колонах. Передню голівку роблять жорстко зв'язаною з колонами, а задню голівку розміщують на рухомій каретці для компенсації немірності довжини труби. В робочому положенні задня каретка фіксується на колонах спеціальними замковими механізмами. Підвищення якості проведення випробування доцільно розглядати за рахунок удосконалення конструкції елементів гідравлічної системи та дослідження процесів при підйомі та утриманні високого тиску. Випробувальний тиск в середині труби створюється переважно за допомогою гідромультиплікатора тиску. Параметри мультиплікатора: коефіцієнт мультиплікації, діаметр поршня та робочий хід вибирають в залежності від потрібного випробувального тиску, довжини та діаметрів труб, що піддаються випробуванню. Дослідження гідросистем високого тиску мультиплікаторного типу наразі представляють особливий інтерес.

Блок інформації про статтю

Розділ
Прикладні дослідження
Біографії авторів

Олександр Миколайович Фатєєв, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент кафедри «Гідравлічні   машини ім. Г. Ф. Проскури»

Надія Миколаївна Фатєєва, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури»

Анатолій Володимирович Красильник

Незалежний інженер-дослідник

Анатолій Вадимович Шиян, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Аспірант кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури»

Валерій Валерійович Поляков

Аспірант кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури»

Посилання

Rogovyi A. S., Kostiuk M. O., Azarov A. S. Udoskonalyuvannya enerhetychnykh parametriv naftovykh strumynnykh nasosiv [Improving energy parameters of oil jet pumps]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2022, no. 1, pp. 25–32. doi: 10.20998/2411-3441.2022.1.04

Cherpakov M. I. Analitychnyy ohlyad shlyakhu ta metodiv syntezu skhem hidropnevmoahrehativ [Analytical review of the way and methods of synthesis of hydropneumatic units schemes]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2023, no. 1, pp. 78–81. doi: 10.20998/2411-3441.2023.1.13

DSTU GOST 3845:2019. Truby metalevi. Metod vyprobuvannya hidrostatychnym tyskom [State Standard 3845:2019. Metalic pipes. Internal hydrostatic pressure testing method]. Kyiv, UkrNDNTS Publ., 2019. 8 p.

DSTU 11960:2022. Naftova ta hazova promyslovist'. Stalevi truby dlya vykorystannya yak obsadnykh trub abo trub dlya sverdlovyn [State Standard 11960:2022. Petroleum and natural gas industries – Steel pipes for use as casing or tubing for wells]. Kyiv, UkrNDNTS Publ., 2022. 536 p.

DSTU 8932:2019. Truby obsadni ta mufty do nykh. Tekhnichni umovy [State Standard 8932:2019. Cfsing pipes with couplings. Technical specification]. Kyiv, UkrNDNTS Publ., 2020. 51 p.

DSTU 8935:2019. Truby nasosno-kompresorni ta mufty do nykh. Tekhnichni umovy [State Standard 8935:2019. Tubing pipes and couplings for them. Technical specification]. Kyiv, UkrNDNTS Publ., 2020. 24 p.

Guangzheng J., Mantian L., Shujin Z., Fengshan W. Monitor and Control of Hydrostatic Sealing Tester for Tubing and Casing. WRI World Congress on Software Engineering (19–21 May 2009, Xiamen, China). IEEE Publ., 2009, pp. 47–49. doi: 10.1109/ WCSE.2009.323

Gu R. J., Liu J. G., Zhang J. G., Li P. L., Kou Y. L., Liu H. C. Simulation Study on the Heavy Parts of Pipe Hydrostatic Tester and their Structures Optimization. Applied Mechanics and Materials. 2011, vol. 109, pp. 296–301. doi: 10.4028/www.scientific.net/ amm.109.296

Hydrostatic pipe tester. Available at: https://www.hyprex.co.jp/en/ technology/pdf/2013/yukuatu201308.pdf (accessed 10.09.2024).

Fatieieva N. M., Krasyl'nyk A. V., Fatyeyev O. M., Kulzhanov O. A. Doslidzhennya dynamiky hidravlichnoho mul'typlikatora [Study of the dynamics of a hydraulic multiplier]. Informatsiyni tekhnolohiyi: nauka, tekhnika, tekhnolohiya, osvita, zdorov"ya. Tezy dopovidey KhKhIKh mizhnarodnoyi naukovo- praktychnoyi konferentsiyi MicroCAD-2021 (18–20 travnya 2021 r., Kharkiv) [Information technology: science, engineering, technology, education, health. Abstracts of the XXIX Int. Sci.-Pract. Conf. MicroCAD-2021 (18–20 May 2021, Kharkiv)]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2021, p. 123.

Fatyeyev O., Fatieieva N., Poliakov V., Shyian A., Radchenko O. Design Specifics of a Built-in Diagnostic System for Hydraulic Machines. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2023, no. 2, pp. 78–84. doi: 10.20998/2411-3441.2023.2.12

Cameron K., Pettinger A. M. Effectiveness of Hydrostatic Testing for High Strength Pipe Material. Proc. of the 8th International Pipeline Conference. Vol. 1 (27 September–1 October 2010, Calgary, Alberta, Canada). ASME Publ., 2010, pp. 647–651. doi: 10.1115/IPC2010-31426

Fatyeyev O., Fatieieva N., Ponomarov V. Advantages of using hydraulic equipment of modular mounting in the modernization of machine hydrosystems. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2022, no. 1, pp. 33–41. doi: 10.20998/2411-3441.2022.1.05