Введение к работе
Актуальность темы исследования:
В диссертации рассматриваются вопросы, связанные с решением задачи технологического обеспечения коррозионной стойкости резьб насосно- компрессорных труб.
Выбор данной темы обусловлен, тем что несмотря на существование большого числа различных методов обеспечения коррозионной стойкости НКТ при их изготовлении, отсутствует целостная методика рационального выбора метода обеспечения требуемой коррозионной стойкости изделий с учетом их себестоимости, что неизбежно приводит к неоправданно большим экономическим потерям из-за коррозии при их.
По данным промысловой статистики, доступным на сегодняшний день, количество аварий с НКТ в ряде случаев достигает 80 процентов от общего числа аварий скважинного оборудования. При этом затраты на ликвидацию неблагоприятных последствий коррозионных разрушений составляют до 30 процентов от затрат на добычу нефти и газа.
В большинстве случаев «доминирующими» - порядка 50 процентов, являются отказы НКТ, связанные с отказом резьбовых соединений. По данным Американского нефтяного института (API) по причине разрушения резьбовых соединений количество аварий НКТ составляет 55 процентов. Это свидетельствует об актуальности проблемы повышения коррозионной стойкости резьб НКТ. Было установлено, что долговечность НКТ определяется герметичностью, которая в свою очередь определяется коррозионной стойкостью.
Все это говорит об актуальности задачи повышения коррозионной стойкости резьб насосно-компрессорных труб.
Состояние и степень разработанности проблемы:
Изучением вопроса коррозии и технологии защиты от нее занималась большая группа советских (Т.В. Акимов, Я.М. Колотыркин, В.И. Похмурский, П.Т. Коломыцев, О.Н. Федонин, М.А. Шлугер, П.А. Акольязин, Ю.Н. Михайловский) и зарубежных ученых (Г. Улиг, Р. Реви, Г. Кеше, М. Фонтан, Р. Стейл). Проблем коррозии в машиностроении касались также в своих работах такие советские ученые как А.Г. Суслов, Ю.Г. Шнейдер. Ими накоплен большой объем теоретических и экспериментальных данных в данной области.
Изучением вопроса технологии изготовления резьб - работы Кузнецова В.П., Киричека А.В., Биргера И.А., Ланщикова А.В., Матвеева В.В., Меньшакова В.М. , Петрикова В.Г. , Стешкова А.Е. , Фрумина Ю.Л. , Якухина В.Г., Ямникова А.С.
Цель работы: повысить срок службы резьбовых соединений насосно- компрессорных труб за счет повышения коррозионной стойкости их резьб. Задачи диссертационной работы:
-
Исследовать влияние глубины резания и радиуса скругления режущей кромки на коэффициент упрочнения поверхностного слоя при чистовой нарезке резьбы.
-
Установить радиус скругления режущей кромки резцов при чистовой нарезке резьбы, обеспечивающий наименьший коэффициент упрочнения и определить его изменение при эксплуатации.
-
Установить влияния различных методов обработки резьб на коррозионную стойкость.
-
Определить наиболее приемлемый метод нанесения покрытий на резьбы НКТ, позволяющий повысить их коррозионную стойкость.
-
Установить взаимосвязь коррозионной стойкости резьб НКТ с режимами их чистового нарезания и термодиффузионного цинкования.
-
Определить наиболее приемлемые условия чистового точения резьб НКТ и их термодиффузионного цинкования, обеспечивающие их коррозионную стойкость.
-
Дать технологические рекомендации для повышения коррозионной стойкости резьбы НКТ при ее изготовлении и реализовать некоторые полученные результаты.
Объект исследования: резьбовые соединения насосно-компрессорных труб.
Предмет исследования: технологические методы повышения коррозионной стойкости резьб НКТ.
Методологические основы исследования: Экспериментальные исследования базируются на современных методах математической статистики, математических методах обработки экспериментальных данных, теории планирования экспериментов и широком применении ЭВМ.
При выполнении работы применялись современные методы оценки характеристик процессов механической обработки, параметров качества поверхностных слоев деталей, а также показателей, характеризующих коррозионную стойкость деталей.
Положения, выносимые на защиту:
-
-
Научно техническое решение задачи повышения коррозионной стойкости резьб НКТ из конструкционных сталей за счет оптимизации условий чистовой лезвийной обработки резьб и их термодиффузионного цинкования.
-
Методологический подход, позволяющий научно-обоснованно подойти к выбору метода обеспечения коррозионной стойкости, нормированию параметров качества поверхностного слоя и условий обработки исходя из условия обеспечения требуемой коррозионной стойкости НКТ с наименьшей себестоимостью изготовления.
3. Установление требуемой глубины резания при чистовом рабочем ходе нарезаемой резьбы и условий термодиффузионного цинкования, обеспечивающих повышение коррозионной стойкости резьб НКТ.
Научная новизна:
-
-
-
Впервые теоретически и экспериментально установлено, что основное влияние на упрочнение поверхности при чистовом точении оказывает влияние соотношения радиуса скругления режущей кромки и глубины резания.
-
Впервые установлена минимально допустимая глубина чистового точения деталей, обусловленная радиусом скругления режущей кромки, обеспечивающая повышение коррозионной стойкости обрабатываемой поверхности. Так при чистовом точении деталей из углеродистых сталей эта глубина должна быть t> 0,8р.
-
Впервые получена зависимость коррозионной стойкости резьбы НКТ от режимов термодиффузионного цинкования с учетом режимов предшествующей лезвийной обработки.
Практическая значимость:
-
-
-
-
На основе выработанных положений разработана методика и алгоритмы для технологического обеспечения и повышения требуемой коррозионной стойкости резьб насосно-компрессорных труб.
-
Разработаны нормативно-справочные данные для реализации предложенной методики обеспечения требуемой коррозионной стойкости резьб насосно-компрессорных труб.
-
Разработанные рекомендации по ТДЦ позволили повысить долговечность резьбы НКТ 060 в 3 раза, т.е. увеличить срок их службы с 2-х до 6-и лет.
Достоверность и надёжность полученных результатов:
Достоверность и надёжность результатов работы обеспечены применением современных методов и средств планирования, организации и проведения научных исследований и обработки данных. Материалы исследования использовались в практике действующих организаций, были получены повторяющиеся результаты, укладывающиеся в рамки предложенных понятийных и методологических схем.
Апробация результатов исследования:
Результаты исследований докладывались на 2-х конференциях:
3-ей Международной научно-технической конференции «Модернизация машиностроительного комплекса России на научных основах технологии машиностроения (ТМ-2011)» г.Брянск, 2011г.
Международной научно-практической конференции «Итоги и перспективы интегрированной системы образования в высшей школе России: образование-наука - инновационная деятельность» (г. Москва, 2011г.).
Диссертационная работа докладывалась на технологической секции БГТУ, научном семинаре и на заседании кафедры «Технология и металлорежущие системы автомобилестроения » ГОУ МГИУ.
Результаты исследования нашли своё отражение в 4 публикациях, в том числе в 2-х статьях, включенных в список ВАК Минобразования РФ.
Структура работы:
Диссертация состоит из содержания, введения, пяти глав, основных выводов по работе, библиографического списка. Диссертация изложена на 105 страницах. Основной текст содержит 44 рисунка и 15 таблиц. Библиографический список содержит 101 наименования, из них 1 — на иностранных языках.
Похожие диссертации на Технологическое повышение коррозионной стойкости резьб насосно-компрессорных труб
-
-
-
-
-
-
