Estimation of the Accuracy of the Formation of the Ends of Pipes during Calibration

Autor: Akhmerov, D.A., Zvonarev, D.Yu., Vydrin, A.V., Zinchenko, M.A., Pavlova, M.A.
Rok vydání: 2020
Předmět:
Popis: Ахмеров Денис Альфредович, инженер лаборатории моделирования технологических процессов, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (ОАО «РосНИТИ»); аспирант кафедры процессов и машин обработки металлов давлением, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; ahmerovda@rosniti.ru. Звонарев Дмитрий Юрьевич, канд. техн. наук, заведующий лабораторией моделирования технологических процессов, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (ОАО «РосНИТИ»), г. Челябинск; zvonarevDY@tmk-group.com. Выдрин Александр Владимирович, д-р техн. наук, профессор, заместитель генерального директора по научной работе, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (ОАО «РосНИТИ»), г. Челябинск; профессор кафедры процессов и машин обработки металлов давлением, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; vydrinav@rosniti.ru. Зинченко Максим Андреевич, техник лаборатории моделирования технологических процессов, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (ОАО «РосНИТИ»), г. Челябинск; студент кафедры процессов и машин обработки металлов давлением, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; zinchenko@rosniti.ru. Павлова Маргарита Александровна, старший инженер лаборатории моделирования технологических процессов, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (ОАО «РосНИТИ»), г. Челябинск; pavlova@rosniti.ru. D.A. Akhmerov1, 2, ahmerovda@rosniti.ru, D.Yu. Zvonarev1, zvonarevDY@tmk-group.com, A.V. Vydrin1, 2, vydrinav@rosniti.ru, M.A. Zinchenko1, 2, zinchenko@rosniti.ru, M.A. Pavlova1, pavlova@rosniti.ru 1 JSC “Russian Research Institute for the Tube and Pipe Industries” (JSC “RosNITI”), Chelyabinsk, Russian Federation, 2 South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Основным назначением обсадных труб является армирование скважины, обеспечение ее герметичности и сдерживание давления грунта. В последнее время все чаще используют обсадные трубы с высокогерметичным резьбовым соединением. К таким соединениям относится, в частности, соединение класса «Премиум» TMK UP FMC. В связи с этим к обсадной трубе предъявляются повышенные требования как по концам труб, так и по механическим свойствам. Для обеспечения выполнения качественной нарезки резьбы необходимо подготавливать концы труб, например, с использованием прессов по калиброванию концов. В настоящее время в практике калибрования концов используют различные способы, такие как раздача внутренним кольцом (пуансоном), обжатие наружным кольцом, совместное использование внутреннего и наружного кольца, а также может быть использован конический пуансон. В зависимости от типа используемого инструмента и исходной геометрии труб используются различные схемы калибрования. В результате выполнения работы проведено моделирование в среде QForm 3D различных стратегий калибрования концов труб для определения эффективности применения различных способов калибрования концов труб: стратегия A – последовательное формоизменение концов труб с использованием пуансона, наружного и конического кольца; стратегия B – совместное использование пуансона и наружного кольца с последующей конической калибровкой; стратегия С – последовательное формоизменение концов труб с использованием пуансона и наружного кольца с последующей конической калибровкой; стратегия D – формоизменение концов труб только коническим кольцом. В результате исследования, на основе сравнительного анализа фактических и расчетных данных была достигнута необходимая точность в определении геометрических параметров (диаметра и толщины стенки) компьютерной модели. Также в ходе исследования сделан ряд выводов, которые представлены в Заключении. The main purpose of casing strings is to reinforce the well, ensure its tightness and contain soil pressure. At the ends of such pipes, threading is carried out that meets the tightness, for example, such as a premium connection TMK UP FMC. In this regard, increased requirements are imposed on the casing pipe both in terms of pipe ends and mechanical properties. To ensure good quality threading, pipe ends must be prepared, for example using end sizing presses. Currently, in the practice of sizing the ends, various methods are used, such as: distribution with an inner ring (punch), compression with an outer ring, joint use of an inner and outer ring, and a conical punch can also be used. Different calibration schemes are used depending on the type of tool used and the original pipe geometry. As a result of the work, the simulation in the QForm 3D environment of various strategies for calibrating pipe ends was carried out to determine the effectiveness of using various methods for calibrating pipe ends: strategy A – sequential shaping of pipe ends using a punch, outer and conical rings; strategy B – joint use of the punch and outer ring with subsequent conical calibration; strategy C – sequential shaping of the ends of the pipes using a punch and an outer ring, followed by conical calibration; strategy D – shape change of pipe ends only with a tapered ring.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: