Установки погружных центробежных насосов (УЭЦН)

Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Февраля 2012 в 10:17, курсовая работа

Описание работы

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.

Содержание

|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 |

Работа содержит 1 файл

Установки погружных центробежных насосов.doc

— 682.50 Кб (Скачать)

                                          (3.47)

  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:

                                                                      ??[?]

                                           (3.48)

  где ? – сопротивление при растяжении действующее в опасном сечении

              полумуфты;

         [?] – допустимое сопротивление при растяжении.

  Допустимое сопротивление при растяжении определяется из выражения

                                                                    ?=0,3?т

                                                                (3.49)

  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:

                                                                      ?=S/F

                                          (3.50)

  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=12245228Па=12,25МПА

  Прочность полумуфты в опасном сечении является допустимой, так как  12,25

МПа<72 Мпа

  Коэффициент запаса прочности определяем из выражения

 

 

                                                      П=       [?]       /?

                                   (3.51)

  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

                                                                   Эт=Рг-Зг

                                         (4.1.)

                                                            Кр+Ен

  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

                                      Рг1=(365   –     365     )     *Срем.

                               (4.2.)

                                           МРПб  МРПсов.

  где, МРПб – базовый межремонтный период;

 

 

 

      МРПсов.–межремонтный период усовершенствованного

         оборудования

         Срем. – стоимость текущего ремонта

 

  Неизменные по годам годовые затраты:

 

 

                                                            Зг=Иг+(Кр+Ен)*К

                           (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:

                                                                  К2=m*c*Kи

                                       (4.5)

  где, m – масса материалов;

          c – стоимость материалов;

          Ки- коэффициент, учитывающий, что часть материалов расходуется

          при изготовлении.

                                                                    К=К1+К2

                                      (4.6)

                                                                К=n*(К1+К2)

                                  (4.7)

  где, -n - количество рабочих ступеней.

 

  Годовая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия:

                                              Пt=Bt    –    Ct     –     Ht

                                    (4.8)

  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:

                                                           Т=             К

                                          (4.9)

                                                     П+А

  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=2418600 руб

  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)

                                 166

  Зср.=1800000 руб

  L=1 час

  К1=1,2 * 1,395 * 1800000*1

                                    166

  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:

                                                                   Пт=Рг2Иг

                                   (4.10)

  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

 

                                  Таблица 4.1.

|Показатели                                              |Значение      |

|Капитальные затраты, руб                                |2153449       |

|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                                     |14460986      |

|Срок окупаемости, год                                   |0,15          |

 

       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

                                                                   Эт=Рг-Зг

                                         (4.1.)

                                                            Кр+Ен

  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

                                      Рг1=(365   –     365     )     *Срем.

                               (4.2.)

                                           МРПб  МРПсов.

  где, МРПб – базовый межремонтный период;

         МРПсов.–межремонтный период усовершенствованного

         оборудования

         Срем. – стоимость текущего ремонта

 

  Неизменные по годам годовые затраты:

 

 

                                                            Зг=Иг+(Кр+Ен)*К

                          (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:

                                                                  К2=m*c*Kи

                                       (4.5)

  где, m – масса материалов;

          c – стоимость материалов;

          Ки- коэффициент, учитывающий, что часть материалов расходуется

          при изготовлении.

                                                                    К=К1+К2

                                      (4.6)

                                                                К=n*(К1+К2)

                                  (4.7)

  где, -n - количество рабочих ступеней.

 

  Годовая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия:

                                              Пt=Bt    –    Ct     –     Ht

Информация о работе Установки погружных центробежных насосов (УЭЦН)