Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Февраля 2012 в 10:17, курсовая работа
На данный момент делается
упор на более надежное оборудование, для увеличения межремонтного периода,
и как следствие из этого снижение затрат на подъем жидкости. Этого можно
добиться, применяя центробежные УЭЦН вместо ШСН, так как центробежные
насосы имеют большой межремонтный период.
|ВВЕДЕНИЕ |7 |
|1.АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ И КОНСТРУКЦИЙ. |8 |
|1.1.Назначение и технические данные ЭЦН. |8 |
|1.1.1.Историческая справка о развитии способа добычи. |8 |
|1.1.2.Состав и комплектность УЭЦН. |9 |
|1.1.3.Технические характеристики ПЭД. |14 |
|1.1.4.Основные технические данные кабеля. |15 |
|1.2. Краткий обзор отечественных схем и установок. |16 |
|1.2.1.Общие сведения. |16 |
|1.2.2.Погружной центробежный насос. |17 |
|1.2.3.Погружные электродвигатели. |18 |
|1.2.4.Гидрозащита электродвигателя. |18 |
|1.3.Краткий обзор зарубежных схем и установок. |19 |
|1.4. Анализ работы УЭЦН. |22 |
|1.4.1.Анализ фонда скважин. |22 |
|1.4.2.Анализ фонда ЭЦН. |22 |
|1.4.3.По подаче. |22 |
|1.4.4.По напору. |23 |
|1.5.Краткая характеристика скважин. |24 |
|1.6.Анализ неисправностей ЭЦН. |24 |
|1.7.Анализ аварийности фонда УЭЦН. |26 |
|2.ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА. |28 |
|2.1.Патентная проработка. |28 |
|2.2.Обоснование выбранного прототипа. |30 |
|2.3.Суть модернизации. |31 |
|3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ. |32 |
|3.1. Расчет ступени ЭЦН. |32 |
|3.1.1. Расчет рабочего колеса. |32 |
|3.1.2. Расчет направляющего аппарата. |35 |
|3.2.Проверочный расчет шпоночного соединения. |36 |
|3.3.Проверочный расчет шлицевого соединения. |38 |
|3.4.Расчет вала ЭЦН. |39 |
|3.5.Прочностной расчет |44 |
|3.5.1.Прочностной расчет корпуса насоса. |44 |
|3.5.2.Прочностной расчет винтов страховочной муфты. |45 |
|3.5.3.Прочностной расчет корпуса полумуфты. |45 |
|4.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ |47 |
|5.БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА. |53 |
|6.Литература. |63 |
|7. Приложение 1 |64 |
|8.Приложение 2 |65 |
|9.Приложение 3 |66 |
|10.Приложение 4 |67 |
|11. Приложение 5. |68 |
где [?] – допускаемое напряжение среза, [?]=144 МПА
? – напряжение среза действующее на винты страховочной муфьы,
?=61,29 МПа
П=144/61,29=2,35
Полученный коэффициент заппса прочности является достаточным.
3.5.3.Прочностной расчет корпуса полумуфты
Расчет корпуса полумуфты будет рассчитываться на растяжение в опасном
сечении. Расчет полумуфты в опасном сечении произведем по формуле:
где ? – сопротивление при растяжении действующее в опасном сечении
полумуфты;
[?] – допустимое сопротивление при растяжении.
Допустимое сопротивление при растяжении определяется из выражения
где ?т – предел текучести материала для материала сталь 30 Л, из которого
отлита полумуфта ?т=240 МПа
[?]=0.3х240=72 МПа
Определяем напряжение, получамемое давлением максимальной нагрузки на
площадь по формуле:
где S – максимальная нагрузка действующая на полумуфту, определенная
по формуле (3.46)
S=6955,29Н
F – площадь полумуфты в опасном сечении;
F=5,68х10-4 м 2
?=6955,29/5,68х10-4=
Прочность полумуфты в опасном сечении является допустимой, так как 12,25
МПа<72 Мпа
Коэффициент запаса прочности определяем из выражения
где [?] – допускаемое сопротивление при растяжении;
[?]=72 МПА
?- сопротивление при растяжении действующее в опасном сечении
муфты;
?=12,25 МПА
П=72/12,25=5,87
Полученный коэффициент запаса прочности является допустимым.
4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
На месторождениях, разрабатываемых и эксплуатируемых НГДУ
“Сургутнефтегаз” дебет скважин по сравнению с прошлыми годами падает, что
дает основанием использовать на скважинах электроцентробежные насосы с
меньшей подачей.
При эксплуатации скважин УЭЦН М-30-1300 повышается межремонтный период и
наработка на отказ.
Совершенствование электроцентробежного насоса с подачей 50 м/сут состоит
в том, что в корпус электроцентробежного насоса с подачей на 50 м/сут мы
ставим рабочие колеса и направляющие аппараты, рассчитанные на подачу 30
м/сут. Этим мы получаем насос с подачей 30 м/сутки для использования на
малодебетных скважинах. За счет этого мы получаем экономию денежных
средств, так, как не приходится запускать с заводов электроцентробежные
насосы для малодебетных скважин.
Экономический эффект ожидается за счет:
-увеличение наработки на отказ;
-уменьшение числа текущих ремонтов;
-предотвращение затрат, связанных с закупкой УЭЦН-30 на заводах.
Методика расчета экономического эффекта
Экономический эффект определяется по формуле
где, Рг – стоимостная оценка годовых результатов
Зг – неизменные по годам годовые затраты;
Кр – норма амортизации с учетом фактора времени
Ен – норматив для приведения к расчетному году
Стоимостная оценка годовых результатов:
от количества ремонтов
(4.2.)
где, МРПб – базовый межремонтный период;
МРПсов.–межремонтный период усовершенствованного
оборудования
Срем. – стоимость текущего ремонта
Неизменные по годам годовые затраты:
(4.3)
где, Иг – годовые текущие затраты
К – капитальные затраты
Годовые текущие затраты:
К1=1,2 ( Зср. *L + 0,395 * Зср. * L)
(4.4)
где, К1 – капитальные затраты, связанные с изготовлением рабочей
ступени;
Зср – средняя затрата
L – длительность изготовления
Капитальные затраты на материалы, примененные при изготовлении рабочей
ступени:
где, m – масса материалов;
c – стоимость материалов;
Ки- коэффициент, учитывающий, что часть материалов расходуется
при изготовлении.
где, -n - количество рабочих ступеней.
Годовая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия:
где, Bt – выручка от реализации продукции, полученной с применением
мероприятий НТП, без акцизов и налогов на добавочную стоимость;
Ct – себестоимость продукции;
Ht – налоги, общая сумма.
Срок возврата затрат:
где, П – прибыль чистая, получаемая за счет реализации мероприятия за
год;
А – сумма амортизации за год.
Исходные данные:
Стоимость ЭЦН – 50-1300 – 1320400 руб
Стоимость ЭЦН - 30-1300 – 18900000 руб
m1 – масса рабочего колеса, изготовляемого из полиамида.
m1=0,158 г
С – стоимость полиамида
С=1500000 руб за тонну
m2 – масса направляющего аппарата, изготовляемого из полиамида.
m2=320 г.
Средняя заработная плата:
Зср.=1800 руб
Длительность изготовления рабочей ступени
L=1 час
Межремонтный период базовый:
МРПб=316 суток
Межремонтный период совершенствованного оборудования:
МРПсов.=358 суток
Стоимость текущего ремонта (одного):
Т = 72 часа
Среднесуточный дебит :
Q=35 м/сут
Стоимость нефти на внутреннем рынке:
С = 500000 резв./тонну
Себестоимость нефти:
Ct=287274 руб/т
Расчет экономического эффекта
Стоимостная оценка годовых результатов:
от количества ремонтов:
Рг1= ( 365 – 365 ) *Срем.
МРПб МРПсов.
МРПб=316 суток
МРПсов.=358 суток
Ср=1150000 резб.
Рг1= (365 – 365) *1150000
316. 358
Рг1=156400 руб
Рг2 берем из 40% от стоимости ЭЦН – 50-1300 и стоимости ЭЦн – 30-1300.
Рг2=0,4*13204000+18900000=
Рг=Рг1+Рг2
Рг=156400+24181600=24338000 руб
Расчет затрат:
Зг=Иг + (Кр+Ен)*К
Иг=?Р*Т*Q*Сп
Сп3=55% от себестоимости 287274 руб/т
Иг=0,136*3,0830,0*0,55*287274
Иг=1933928,5 руб
Затраты на изготовление рабочей ступени
К1=1,2 *(1,395 * Зср. *L)
Зср.=1800000 руб
L=1 час
К1=1,2 * 1,395 * 1800000*1
К1=18151,719 руб
Затраты на материалы, примененные при изготовлении рабочей ступени:
К2=m*С*Ки
m=m1+m2
m=0,320+0,158
m=0,478
К2=0,478*10-3 *1500000*1,5=1075,5 руб
К=112*19227,219
К=2153449 руб
Зг=Иг + (Кр+Ен)*К
Зг=1933928,5 + (1+0,1)*2153449
Зг=4292722,4 руб.
Эффект рассчитывается для срока в 5 лет, срока амортизации оборудования
типа УЭЦН
Кр=0,1638
Ен=0,1
Эт=24338000 - 4292722,4
0,1638 + 0,1
Эт=7598647 руб
Прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия:
Пt=Bt – Ct – Ht
Формула (4.8) общая для расчета, ее можно разложить:
где, Пт – прибыль без налогов
Текущая чистая прибыль:
Пч=0,65 * Пт
Рг2=24181600 руб
Иг=1933928,5 руб
Пt=24181600 – 1933928,5
Пt=22247671 руб
Пч=0,65* Пт
Пч=0,65 * 22247671
Пч=14460986 руб.
Срок возврата затрат
Т = К
П+А
К=2153449 руб
Пч=14460986 руб
А=20% от К
А=430689,8 руб
Т= 2153449
14460986+430689,8
Т = 2153449
14891675
Т=0,15 года
Т=1,8 месяца
Сводная таблица экономических показателей
|Показатели
|Капитальные затраты, руб
|Текущие годовые затраты, руб |1933928,5 |
|Межремонтный период до совершенствования, сутки |316 |
|Межремонтный период после усовершенствования, сутки |358 |
|Экономический эффект, руб |75986647 |
|Чистая прибыль, руб
|Срок окупаемости, год
4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ЭЦН
На месторождениях, разрабатываемых и эксплуатируемых НГДУ «Лянторнефть»
дебет скважин по сравнению с прошлыми годами падает, что дает основанием
использовать на скважинах электроцентробежные насосы с меньшей подачей.
При эксплуатации скважин УЭЦН М-30-1300 повышается межремонтный период и
наработка на отказ.
Переводим подачу на 30 м/сут. Этим мы получаем насос с подачей 30 м/сутки
для использования на малодебетных скважинах. За счет этого мы получаем
экономию денежных средств, так, как не приходится запускать с заводов
электроцентробежные насосы для малодебетных скважин.
Экономический эффект ожидается за счет:
-увеличение наработки на отказ;
-уменьшение числа текущих ремонтов;
-предотвращение затрат, связанных с закупкой УЭЦН-30 на заводах.
Методика расчета экономического эффекта
Экономический эффект определяется по формуле
где, Рг – стоимостная оценка годовых результатов
Зг – неизменные по годам годовые затраты;
Кр – норма амортизации с учетом фактора времени
Ен – норматив для приведения к расчетному году
Стоимостная оценка годовых результатов:
от количества ремонтов
(4.2.)
где, МРПб – базовый межремонтный период;
МРПсов.–межремонтный период усовершенствованного
оборудования
Срем. – стоимость текущего ремонта
Неизменные по годам годовые затраты:
(4.3)
где, Иг – годовые текущие затраты
К – капитальные затраты
Годовые текущие затраты:
К1=1,2 ( Зср. *L + 0,395 * Зср. * L)
(4.4)
166 166
где, К1 – капитальные затраты, связанные с изготовлением рабочей
ступени;
Зср – средняя затрата
L – длительность изготовления
Капитальные затраты на материалы, примененные при изготовлении рабочей
ступени:
где, m – масса материалов;
c – стоимость материалов;
Ки- коэффициент, учитывающий, что часть материалов расходуется
при изготовлении.
где, -n - количество рабочих ступеней.
Годовая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия:
Информация о работе Установки погружных центробежных насосов (УЭЦН)