WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Рассмотрим вероятность отказа по представленным признакам в таблице 1. С увеличением глубины подвески, погружения под динамический уровень и ростом содержания механических примесей в добываемой жидкости вероятность «полета» УЭЦН увеличивается. Это, в частности, можно объяснить повышением динамических нагрузок, воспринимаемых корпусом насоса и колонной НКТ. При содержании воды в продукции скважин менее 40 % и от 70 до 90 % вероятность отказа наиболее высокая, что говорит о влиянии вязкости и плотности жидкости на величины переменных напряжений, возникающих в металле, а также о коррозионном воздействии. При угле наклона интервала спуска насоса 15 – 300 (возникновение изгибных напряжений) и обычном исполнении насоса вероятность отказа также высока. С увеличением мощности ПЭД до 90 кВт количество «полетов» установок возрастает в связи с повышением усилий, действующих со стороны погружного электродвигателя. Однако при дальнейшем росте мощности, количество аварий уменьшается, в результате увеличения веса ПЭД и с ростом растягивающей нагрузки, уменьшающей уровень вибрации установки.

Для определения априорной вероятности P(Di) необходимо выяснить закон распределения отказов. В основном в теории надежности нефтепромыслового оборудования используют три закона распределения случайной величины: нормальный закон распределения, закон распределения Вейбулла, экспоненциальный закон.

Можно воспользоваться следующими способами с целью определения закона распределения случайной величины:

1) определение закона распределения по статистическим данным наработки на отказ погружных агрегатов. Здесь, как правило, приходится иметь дело с малой выборкой, не превышающей 15 – 20 наблюдений и даже 5 – 10 реализаций. Для малой выборки существуют специальные критерии проверки гипотезы о типе закона распределения. К ним относятся критерий Шапиро и Уилка W для нормального закона распределения, критерий Бартлетта Br для экспоненциального распределения и критерий Манна S для распределения Вейбулла;

2) приближенный способ оценки при отсутствии статистической информации. В этом случае принимаются значение коэффициента вариации V и закон распределения по таблицам в зависимости от характера разрушения, режима нагружения, уровня технологии изготовления деталей (ремонта).

Таблица 1 – Значения P(Kj/Di) для случая «полета» УЭЦН на забой скважины

Диагноз

Признак Кj

Глубина подвески K1, м

Погружение под динамический уровень K2, м

Содержание воды K3, %

Содержание мех. прим. K4, г/л

K11

K12

K13

K14

K21

K22

K23

K24

K31

K32

K33

K34

K41

K42

K43

<1200

1200-1500

1500-1800

>1800

<400

400-800

800-1400

>1400

<40

40-70

70-90

>90

<200

200-250

>250

P(K11/Di)

P(K12/Di)

P(K13/Di)

P(K14/Di)

P(K21/Di)

P(K22/Di)

P(K23/Di)

P(K24/Di)

P(K31/Di)

P(K32/Di)

P(K33/Di)

P(K34/Di)

P(K41/Di)

P(K42/Di)

P(K43/Di)


D1

0,257

0,251

0,246

0,245

0,304

0,294

0,298

0,104

0,245

0,256

0,242

0,256

0,337

0,334

0,329


D2

0,047

0,221

0,349

0,384

0,032

0,069

0,054

0,844

0,330

0,142

0,388

0,140

0,164

0,314

0,522


Диагноз

Признак Кj


Угол наклона интервала спуска насоса K5, град

Группы исполнения УЭЦН К6

Габариты ЭЦН К7

Мощность ПЭД К8, кВт


K51

K52

K53

K61

K62

K63

K71

K72

K81

K82

K83


0-15

15-30

30-50

Обычные

Усоверш.

Импорт.

УЭЦН 5

УЭЦН 5А

<60

60-90

>90


P(K51/Di)

P(K52/Di)

P(K53/Di)

P(K61/Di)

P(K62/Di)

P(K63/Di)

P(K71/Di)

P(K72/Di)

P(K81/Di)

P(K82/Di)

P(K83/Di)


D1

0,333

0,321

0,347

0,297

0,348

0,355

0,500

0,500

0,337

0,328

0,336


D2

0,347

0,549

0,104

0,807

0,142

0,052

0,499

0,501

0,269

0,446

0,286


Примечание – D1 – безотказная работа УЭЦН, D2 – «полет» насосного агрегата на забой.


Вышеописанный метод нахождения вероятности безотказной работы насосной установки позволяет пересчитать гарантийный ресурс УЭЦН, задаваемый производителем с учетом различных условий эксплуатации при расчленении оборудования, спрогнозировать появление отказов и определить направления повышения надежности. Однако при рассмотрении надежности системы УЭЦН необходимо также учитывать и техническое состояние самой установки, вибрация которой, обусловленная качеством ремонта и конструкцией, и возникающие динамические нагрузки являются причиной усталостного разрушения металла.

Для определения вероятности безотказной работы УЭЦН и моделирования различного динамического нагружения необходимо составить диагностическую матрицу по признакам P(Kj/Di), где в качестве признаков должны быть рассмотрены параметры, характеризующие нагрузки, возникающие в системе УЭЦН. Вероятность безотказной работы такой системы равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных ее элементов:

(2)

где Pi(t) – вероятность безотказной работы i-го элемента.

Так как наработка на отказ отдельных узлов компоновки установки, как показывают статистические исследования, в основном подчиняется нормальному закону распределения, то воспользуемся для определения вероятности элементов таблицей нормального распределения согласно квантили по критерию усталостного сопротивления.

Квантиль up по критерию сопротивления усталости:

, (3)

где n – коэффициент запаса прочности по критерию усталости;

а – коэффициент вариации напряжений, приведенных к симметричному циклу.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»