压井节流管汇设计计算书.docVIP

JG65/70节 流 管 汇 YG65/70压 井 管 汇 设 计 计 算 书 编制： 审核： 批准： 日期： 设计文件名称 设计计算书 JLK65/70 产品型号、名称 JG65/70、YG65/70 节流、压井管汇 共27 页 第1页 主要技术规范 额定工作压力：70MPa（10000Psi） 公 称 通 径：主通径 65.1mm（2 9/16″） 旁通径 65.1mm（2 9/16″） 额 定 温 度：-29℃～＋121℃（PU） 适 用 介 质：含H2S钻井液 执 行 标 准：SY/T5127-2002 NACE MR0175 本设备主要由：节流管汇和压井管汇组成 节流管汇是由：手动平板阀、可调节流阀、固定节流阀、等径三通、变径五通、法兰、连接短节、底座等组成。 压井管汇是由：手动平板阀、单流阀、法兰、变径五通及底座等组成。 本计算书主要对可调节流阀、手动平板阀、连接短节、单流阀及连接螺栓承载能力进行计算，其它零件如等径三通、变径五通、连接法兰、盲板法兰、垫环等均严格按照SY/T5127—2002 NACE MRO 175规范进行设计，故不再另行计算。 一、可调节流阀 技术参数 型 号：JLKY65/70 额定工作压力：69Mpa（10000PSI） 工称通径：65.1（29、16） 节流孔径：30ｍｍ 规范级别：PSL3 性能级别：PRI 温度级别：PU 材料级别：EE 出口连接：SY/T5127-2002栽丝法兰B×153 （一）、阀体强度校核： 阀体由中腔和进出口段三部分组成。对该部分进行比较分析： 进口段内外径之比：120：76=1.58；出口段内外径之比：120：65=1.85 中腔内外径之比：158：95=1.66，所以进口段为危险截面，故只需对该处进行强度校核即可。 阀体材料：35CrMo锻件； 热处理类型：调质处理197-235HB； 机械性能：抗拉强度σb≥586Mpa,屈服强度σ0.2≥414Mpa(API60K) 按美国国家标准，ANSIB16.34附录G中关于壁厚的计算公式 设计文件名称 设计计算书 JLK65/70 产品型号、名称 JG65/70 YG65/70节流压井管汇 共27页 第2页 S=1.5×+C （1） 式中：S—计算壁厚（mm） DN—内径，DN=76mm PN--额定工作压力。P=69Mpa K1—壁厚系数，PN≥5.0Mpa,K1=1.0 根据APISpec16C3.1.1的规定 [σ]—材料许用应力（Mpa） [σ]=2/3σ0.2 =2/3×414=276(Mpa) C----附加裕量C=2.5mm 代入公式（1）得： SJ=1.5×+2.5 =13.7mm Smin= =22mm SminS 实际壁厚大于计算壁厚，故本体最小壁厚强度足够。 b.按《阀门设计手册》进行最小壁厚计算 容器类型确定 DW:DN=120: 76=1.581.2 故本体属于塑性材料，壁厚容器，应按第四强度理论公式计算： SB= （2） 式中SB—计算壁厚（mm） C---附加裕量，见表1 表1 SB--C C SB--C C ≤5 5 21--30 2 6--10 4 ＞30 1 11--20 3 设计文件名称 设计计算书 JLK65/70 产品型号、名称 JG65/70 YG65/70节流压井管汇 共27页 第3页 [σ]—材料许用应力 [σ]=σ0.2/n n安全系数取2 则[σ]=414/2=207（Mpa） 代入公式（2）得： SB=20.45+1 C取1 SB=20.45+1=21.45(mm) S＞SB 实际壁厚大于计算壁厚，故强度足够。 （二）、阀杆强度校核 材料：2Cr13； 热处理：调质处理18～22HRC 机械性能：σb≥655（Mpa）,σ0.2≥517(Mpa) （API 75K） 许用应力：[σ]=2/3σ0.2=2/3×517=344.7(Mpa) 1.阀杆所受力分析：阀杆作旋转升降运动，阀杆最大轴向力在关闭时产生 Q′FZ=QMF+QMJ+QTSinαL=21247.4+53772.5+15173.9XSin1.79°=75494（N） Q′FZ —关闭最终时的阀杆总轴向力（N）； QMF—密封力，即在密封面上形成密封比压所需的轴向力（N）