Практическая работа №5. Расчёт такелажной оснастки

Сооружение, ремонт и реконструкция насосных и компрессорных станций. Часть 2.

 

методические указания

к практическим работам

по дисциплине

«Сооружение, ремонт и реконструкция насосных и компрессорных станций»

всех форм обучения

направления 131000 «Нефтегазовое дело»

 

 

Тюмень

ТюмГНГУ

Утверждено редакционно – издательским советом

Тюменского государственного нефтегазового университета

 

Составители:

Пономарева Татьяна Георгиевна, к.т.н. доцент Давыдов Алексей Николаевич, ассистент Редутинский Максим Николаевич, ассистент

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

©Тюменский государственный нефтегазовый университет

Тюмень, 2012

Содержание

Введение………………………………………………………………….4

Практическая работа №5. Расчёт такелажной оснастки…………….6

Практическая работа №6. Расчёт балочного крана………………..10

Литература …………………………………………………………….26

 

 

Введение

Цель преподавания дисциплины

Курс «Сооружение насосных и компрессорных станций» является профилирующей дисциплиной для специальности 090700 «Сооружение газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз».

Цель изучения курса «Сооружение насосных и компрессорных станций» является получение студентами теоретических знаний и практических навыков по основам строительного проектирования нефтеперекачивающих и компрессорных станций, установок комплексной подготовки газа, кустовых сборных пунктов нефтепромыслов; по конструкциям основного технологического и энергетического оборудования нефтеперекачивающих и компрессорных станций; по технологии и организации строительно-монтажных работ по возведению нефтеперекачивающих и компрессорных станций УКРГ и КСП; контролю качества строительно-монтажных работ.

Задачи изучения дисциплины

Задачей изучения дисциплины является умение студента самостоятельно разработать стройгенпланы, проекты на производства основных технологических строительных и монтажных работ на строительной площадке, составить технологические карты на сложные виды строй-монтажных работ, проектировать такелажную оснастку для производства монтажных работ при строительстве наземных объектов.

Результаты обучения

В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать: основные текущие задачи отрасли и концепции развития нефтегазового комплекса страны.

Уметь: описывать технологические процессы строительства НС и КС.

Демонстрировать способность и готовность: различать оборудование, выполнять монтаж нефтегазового оборудования НС и КС. Анализировать состояние технологического процесса строительства НГО. Составлять технологические карты строительных процессов. Умение работать самостоятельно с регламентирующей литературой.

Критерии оценки студентов

Максимальное количество баллов за каждое контрольное мероприятие

1 контр. мероприятие	2 контр. мероприятие	3 контр. мероприятие	Итого

 

 

Таблица 2

№	Виды контрольных мероприятий	Баллы	№ недели
	Практическая работа (2 шт)		1-6
	Лабораторная работа(2 шт)		1-6
	Контрол. мероприятие
	ИТОГО
	Практическая работа (3 шт)		7-12
	Лабораторная работа(2 шт)		7-12
	Контрол. мероприятие
	ИТОГО
	Практическая работа (2 шт)		13-17
	Лабораторная работа(3 шт)	-	13-17
	Контрол. мероприятие
	ИТОГО
	Всего

Практическая работа: - 3 балла

- 1 балл выполнение

- 2 балла защита

Лабораторная работа: - 3 балла

- 1 балл выполнение

- 2 балла защита

Контрольное мероприятие №1 проводится в виде письменной контрольной работы, в которой студенту предлагается 6 вопросов, правильный ответ на каждый из их оценивается в 3 балла.

Контрольное мероприятие №2 проводится в виде письменной контрольной работы, в которой студенту предлагается 5 вопросов, правильный ответ на каждый из их оценивается в 3 балла.

Контрольное мероприятие №3 проводится в виде письменной контрольной работы, в которой студенту предлагается 5 вопросов, правильный ответ на каждый из их оценивается в 3 балла.

Компетенции

ОК-1	обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения
ОК-9	стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства
ПК-1	самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии
ПК-7	осуществлять и корректировать технологические процессы при строительстве, ремонте и эксплуатации скважин различного назначения и профиля ствола на суше и на море, транспорте и хранении углеводородного сырья
ПК-8	эксплуатировать и обслуживать технологическое оборудование, используемое при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья
ПК-17	изучать и анализировать отечественную и зарубежную научно-техническую информацию по направлению исследований в области бурения скважин, добычи нефти и газа, промыслового контроля и регулирования извлечения углеводородов на суше и на море, трубопроводного транспорта нефти и газа, подземного хранения газа, хранения и сбыта нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов
ПК-21	осуществлять сбор данных для выполнения работ по проектированию бурения скважин, добычи нефти и газа, промысловому контролю и регулированию извлечения углеводородов на суше и на море, трубопроводному транспорту нефти и газа, подземному хранению газа, хранению и сбыту нефти, нефтепродуктов и сжиженных газо

Практическая работа №5. Расчёт такелажной оснастки

Цель работы: Выполнить расчет подъема рулона стенки с помощью А - образного шевра. Рулон состоит из сваренных стальных листов размером 1,5x6 м требуемой ширины. Коэффициент запаса прочности каната n = 6.

Дано:

Q -масса, 50 m;

Н_рул -, 12 м;

k_B - коэффициент неравномерности массы, 1,06;

k_Д - коэффициент динамичности, 1,1;

а -, 0,3 м;

– радиус рулона, 1,5 м;

- высота А-образного шевра, 13,6 м;

-расстояние от шарнира до лебедки, 10 м;

-, 20⁰;

b -, 0,5 м;

– толщина i -го пояса, 11; 10; 9; 8; 7; 5; 4; 3 мм.

1. Определим центр массы рулона:

(5.1)

где, - высота пояса, мм ( =1,5 м);

- толщина i -го пояса, мм.

2. Тяговое усилие в подъемном канате, закрепляющем рулон А - образной стреле:

(5.2)

-вес поднимаемого груза;

-плечо силы S ₁, м.

а) Определим :

(5.3)

где, - радиус рулона, мм.

б) Определим плечо силы S ₁:

(5.4)

(5.5)

(5.6)

где, - высота А-образного шевра, м.

3. По усилию S₁ рассчитываем разрывное усилие подъемного каната:

; (5.7)

кН.

Принимаем, что А - образная стрела крепится к рулону с помощью четырех ветвей подъемного каната, тогда разрывное усилие в одной ветви будет:

кН.

По полученному разрывному усилию выбираем стальной канат (в соответствии с ГОСТ 14954-80) диаметром d = 23 мм с разрывным усилием 329 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа (по ГОСТ 14954-80).

4. Находим усилие в удерживающем канате, при помощи которого полиспаст крепится к оголовку А - образной стрелы:

(5.8)

где, - плечо силы ;

(5.9)

где, -расстояние от шарнира до лебедки, м.

5. По S₂ рассчитываем удерживающий канат, считая, что он имеет четыре рабочих нити. Разрывное усилие в каждой нити:

; (5.10)

кН.

По найденному разрывному усилию выбираем стальной канат диаметром d = 15 мм с разрывным усилием 133,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа.

6. По усилию S₂ подбираем 10 -тонные полиспастные блоки со следующей характеристикой: число рабочих нитей в полиспасте n₁ = 4, число роликов в блоке n₂ = 2 (табл. П.2.7);

Находим усилие в сбегающем конце полиспаста:

; (5.11)

кН.

где 𝜂 - коэффициент полезного действия полиспаста (𝜂 = 0,960 по табл. П.2.8).

Подобрав коэффициент запаса прочности каната n = 5, получаем:

(5.12)

кН.

Данному разрывному усилию соответствует стальной канат диаметром d = 15 мм с разрывным усилием 133,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа. По усилию Т_тяг в качестве тягового механизма выбираем трактор модели Т-170, способный развивать тяговое усилие до 300 кН.

7. По усилию S₂ рассчитываем разрывное усилие каната, прикрепляющего нижний блок полиспаста к якорю:

; (5.13)

кН.

По найденному разрывному усилию выбираем стальной канат диаметром d = 15 мм с разрывным усилием 133,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа.

8. Определим усилие в тормозном канате (тормозной механизм находится на расстоянии 20 м от оси шарнира шевра):

(5.14)

где, k_B - коэффициент неравномерности массы (k_B = 1,06);

k_Д - коэффициент динамичности (k_Д = 1,1).

(5.15)

кН.

С учетом рывка:

(5.16)

кН.

По усилию Т_торм в качестве тормозного механизма выбираем трактор модели Т -170.

Выбираем диаметр тормозного каната, определив его тормозное усилие:

(5.17)

кН.

Данному разрывному усилию соответствует канат диаметром d = 36 мм с разрывным усилием 785,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа.

Рис. 5.1. Схема А-образного шевра

Таблица 5.1

Исходные данные по вариантам

№ Вар	Q, Т	Нруд, м		, м	, м	Толщины поясов, мм
				13,6										-	-	-	-

Продолжение таблицы 5.1

				13,6										-	-	-	-
				16,6												-	-
				16,6												-	-
				16,6												-	-
				19,6
				19,6
				19,6
				16,6												-	-
				13,6										-	-	-	-
				13,6										-	-	-	-
				19,6
				19,6
				13,6										-	-	-	-
				16,6												-	-
				16,6												-	-
				19,6
				16,6												-	-
				16,6												-	-
				19,6
				19,6
				19,6
				13,6										-	-	-	-
				16,6												-	-
				13,6										-	-	-	-
				16,6												-	-
				19,6
				19,6
				13,6										-	-	-	-
				13,6										-	-	-	-

Вывод: Определили центр массы рулона и подобрали стальные канаты в зависимости от рассчитанных усилий.