Диссертация (1026327), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Качественный результат случайного эксперимента случайное событие. Любая количественная характеристика, которая в результатеслучайного эксперимента может принять одно из некоторого множествазначений, - случайная величина. Была измерена количественная характеристика масса изделия. Видна некая закономерность измерения массы по замесам(Рис. 4.17). А это значить, что можно предугадать получение той или иной массы.Распределение массы можно описать синусоидальным законом (4.12):f(x)=0,0035*sin (10*x-15)+0,1327,(4.12)где х – это номер изделия; f(x) – масса этого изделия.Рис. 4.17.Измеренная масса по замесамРасчет основных характеристик пористого тела по известным формулампоказал, что колебание плотности материала изделий, полученных даннымспособом, не превышает 4÷6 %, а пористость составляет 94 %.1184.4.
Разработка методики, проведение и анализ тепловых испытанийопытных (длиной 2,5 м) теплоизолированной НКТ нового поколения натепловом стендеНа заключительном этапе были проведены испытания теплоизолированныхНКТ нового поколения на кручение и на растяжение (Приложение П.2,Приложение П.3), а так же испытания с целью определения температуры внешнейповерхности труб в зависимости от внутреннего нагрева трубы до температуры420-450 °С на тепловом стенде.Конструктивно многослойная теплоизолированная НКТ общей длиной11,5 м состоит из регулярной части с наружным диаметром 114 мм и четырехсиловых элементов, предназначенных для сборки – разборки (свинчивании развинчивании) отдельных труб между собой и удержания всей колонны НКТ приопускании ее в ствол скважины.Регулярная часть НКТ включает в себя металлическую трубу диаметром60 мм с толщиной стенки 5 мм из стали 20Х3МВФ, на которую устанавливается(собирается) теплоизоляция в виде цилиндрических скорлуп (см.
Рис. 4.16),изготовленных из коротких базальтовых волокон и связки из А12O3 методомжидкостной фильтрации. Сверху на базальтовую теплоизоляцию наматываютодиндвойнойслойалюминиевойфольги,выполняющийфункциюотражательного экрана. Кроме того, слой фольги предохраняет попаданиеполимерного связующего в высокопористую теплоизоляцию. На фольгу подуглом ± 30 ° к оси изделия наматывают защитно-силовую оболочку в четыредвойныхслояоднонаправленногостеклопластикаилибазальтопластикатолщиной 2 мм.Однако, экспериментальную отработку конструктивно-технологическихрешений по определению теплофизических и механических характеристикмногослойной теплоизолированной трубы НКТ было принято проводить наопытных образцах труб укороченной длины (Глава 1, п.
1.2 и Рис. 4.18,Приложение П.1) [100]. При этом все геометрические и конструктивнотехнологические характеристики и параметры регулярной части многослойной119теплоизолированной трубы НКТ и ее силовых элементов были сохранены. Длинаопытного образца трубы НКТ составила 2463 мм, а ее регулярной части – 900 ммвместо проектных (натурных) 10 метров.Рис.
4.18.Конструктивная схема многослойной НКТ: теплоизоляция регулярной частиНКТ в виде цилиндрических скорлуп; теплоизоляция соединений НКТ междусобой в виде профильной манжеты и теплоизоляция резьбовой муфты НКТ ввиде цилиндрического стакана (см. Глава 1, п. 1.2)Программа испытаний включала определение температуры поверхности вразныхточкахкоротковолокнистойтеплоизоляции,какнаотдельныхтеплоизолированных НКТ, так и в составе двух соединенных между собой трубчерез теплоизоляционную манжету.Методика проведения и анализ теплофизических испытаний изготовленныхопытных образцов труб НКТ включает:- определение температуры наружной поверхности НКТ на стенде длятепловых испытаний разработки СибГАУ им.
Решетнева тремя температурнымидатчиками, при этом положение датчиков на наружной поверхности НКТварьировалось;- измерение температуры горячего воздуха на входе и выходе в стальнуютрубу, причем, вход и выход горячего воздуха в трубу менялся местами;- определение времени выхода температуры внешней поверхности трубы настационарный режим;- анализ результатов тепловых испытаний с точки зрения достижениязначений прогнозируемой температуры на поверхности НКТ.120Целью проведения испытаний явилось определение температуры на разныхучастках трубы НКТ и определение разницы температур на входе и на выходетрубы. Изменения во времени показаний температурных датчиков.
Нижеприведены схемы установки датчиков, графики изменения температуры вовремени на поверхности трубы и изменение температуры горячего воздуха привходе в НКТ и при его выходе из трубы.В качестве объектов первой серии испытаний использовались отдельныеобразцы изготовленных труб с закрепленными на поверхности датчикамитемпературы № 1, 2 и 3 и датчиками на входе и выходе горячего воздуха изтрубы, согласно Рис.
4.19 (Приложение П.4).Рис. 4.19.Схема установки датчиков при проведении тепловых испытаний отдельныхтеплоизолированных НКТВТаблице12представленырезультатытепловыхиспытанийипродолжительность времени нагрева опытной теплоизолированной трубы НКТ№2.На Рис. 4.20 представлены графики изменения температуры от времени длядвух датчиков, установленных на теплоизоляции регулярной части трубы, идатчика, установленного на теплоизоляции силового элемента - спайдер ключа,выполненной из сферопластика и слоя стеклопластика, намотанного методомпоперечной намотки.121На Рис.
4.21 представлены изменение температуры от времени для входногои выходного потоков горячего воздуха от тепловентилятора LEISTER, входящегов состав стенда СИМП 11.00.000 с температурой воздуха на выходе до 600 оС.Таблица 12.Результаты теплового испытания теплоизолированной трубы НКТDate25.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.1625.01.16ИзTime16:59:2817:09:2817:19:2817:29:2817:39:2817:49:2817:59:2818:09:2818:19:2818:29:2818:39:2818:49:2818:59:2819:09:2819:19:2819:29:2819:39:2819:49:2819:59:2820:09:28анализамс490580450509080602005040405030604040403030Твх.
потока,оС416421420420420420420420420420420420420420420420171442720результатовТ изол.11316263543485254555657575858585858575142измеренийТ изол.21415253645525759626364646565656566645848Т изол.31418273539414242434343434343444444392819тепловыхТвых. потока,оС19426530032033334134735135435635835936036036136125615110475характеристик,представленных в Таблице 12, графиков Рис. 4.20 и 4.21, а также приложения Гследует, что на внешней поверхности регулярной части трубы НКТ температурадостигает максимально приемлемого значения в 63±3 °С, а значит применяемаятеплоизоляция, в состав которой входит теплоизоляция на основе БСТВ, связки изAl2O3 и стеклопластиковой оболочки, работает эффективно. При этом выходтемпературы поверхности НКТ на стационарный режим составляет 75…90 мин.122Рис.
4.20.Рис. 4.21.Изменение во времени показанийИзменение во времени температурыдатчиков температуры №1-3 навоздуха на входе и выходе трубы НКТрегулярной части трубы НКТВторая серия тепловых испытаний проводилась на собранной конструкциииз двух труб НКТ с закрепленными на поверхности датчиками температуры №1, 2и 3 и датчиками на входе и выходе горячего воздуха в соответствии со схемойРис. 4.22.Рис.
4.22.Схема установки датчиков при проведении тепловых испытаний на сборкетеплоизолированных НКТЦелью проведения испытаний явилось определение температуры нарегулярных участках обеих НКТ, определение температуры на стыке двух труб вобласти установки теплоизолирующей манжеты и определение разницытемпературы горячего воздуха на входе и на выходе трубы.123Дляпроведенияданноговидаиспытанийнеобходимопровеститехнологический процесс сборки конструкции из двух труб НКТ (Рис. 4.23).Рис. 4.23.Установка теплоизолированных НКТ на опорах перед сборкой их между собойДля соединения двух НКТ между собой были изготовлены образцы манжетиз базальтовых волокон и связки Al2O3 согласно эскизу, приведенному наРис. 4.24.
Такие манжеты были получены путем фильтрационного осаждениябазальтовых волокон в специально изготовленные пресс-формы.Перед сборкой двух НКТ свинчиванием между ними устанавливаласьманжета, которая закрывалась конической оболочкой, изготовленной изстеклопластика методом намотки на технологическую оправку. Схема установкитемпературного датчика в области манжеты показана на Рис. 4.25.Рис. 4.24.Геометрические размеры и общий вид теплоизолирующих манжет передсборкой двух НКТ124Рис.
4.25.Схема установки температурного датчика в области теплоизолирующейманжеты после сборки двух НКТИзмененияпроведенныхвовременитепловыхпоказанийиспытанияхдвухтемпературныхдатчиковсобранныхсдругпридругомтеплоизолированных НКТ, представлены в Таблице 13 и на Рис. 4.26 и Рис. 4.27.Рис. 4.26.Рис. 4.27.Изменение во времени показанийИзменение во времени температурыдатчиков температуры №1-3 навоздуха на входе и выходе трубы НКТсобранной трубе НКТ125Таблица 13.Результаты тепловых испытаний теплоизолированных НКТDate19.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.1519.05.15Time14:26:5814:36:5814:46:5814:56:5915:06:5915:16:5915:26:5915:36:5915:46:5915:56:5916:06:5816:16:5916:26:5816:36:5816:46:5816:56:5817:06:5817:16:5717:26:5817:36:5817:46:5817:56:5818:06:5718:16:5818:26:5818:36:58Твх.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
