Расчетно-теоретическое исследование режимов течения рабочей среды в шиберной задвижке для технологических линий нефтегазодобывающей промышленности

В технологических линиях нефтегазодобывающей промышленности шиберные задвижки широко применяют в качестве запорно-регулирующей арматуры. К наиболее важным задачам, возникающим при проектировании шиберной задвижки, относятся расчет гидравлических характеристик потока рабочей среды и определение пропускной способности. Дан обзор основных методов расчета пропускной способности трубопроводной арматуры, указаны их достоинства и недостатки. Предложен метод определения пропускной способности и расчета гидравлических характеристик потока рабочей среды шиберной задвижки высокого давления на основе расчетно-теоретического исследования с применением современного комплекса инженерного анализа. Разработана математическая модель течения рабочей среды и выполнен численный расчет. Путем сравнения данных расчетно-теоретического и экспериментального исследований подтверждена корректность работы математической модели. По результатам расчетов и их оценки соответствия процессу реального течения в физическом прототипе шиберной задвижки сделаны выводы о применимости математической модели.

Литература

[1] Афанасьева О.В., Бакулина А.А., Коркунов С.Б. Перспективы развития российского арматуростроения в современных экономических условиях. Газовая промышленность, 2020, № 6, с. 70–73.

[2] Филиппов В.В. Технологические трубопроводы и трубопроводная арматура. Самара, СамГТУ, 2012. 66 с.

[3] Чиняев И.Р., Фоминых А.В., Пошивалов Е.А. и др. Определение пропускной характеристики задвижки шиберной запорно-регулирующей. Экспозиция нефть газ, 2015, № 2, с. 38–40.

[4] ГОСТ 34437–2018. Арматура трубопроводная. Методика экспериментального определения гидравлических и кавитационных характеристик. Москва, Стандартинформ, 2018. 41 с.

[5] Малов Д.А., Чернышев А.В., Слободов Е.Б. Метод определения пропускной способности запорной арматуры. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2022, № 3, с. 66–75, doi; http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2022-3-66-75

[6] Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Москва, Машиностроение, 1992. 671 с.

[7] Быкова Т.А., Данилкин Е.А., Шеремет М.А. Моделирование работы односедельного регулирующего клапана в пакете Ansys. Тр. 6й Росс. нац. конф. по теплообмену. Москва, МЭИ, 2014, с. 44–47.

[8] Wu H., Li J.Y., Gao Z.X. Flow characteristics and stress analysis of a parallel gate valve. Processes, 2019, vol. 7, no. 11, art. 803, doi: https://doi.org/10.3390/pr7110803

[9] Liu P., Liu Y., Huang Z. et al. Design optimization for subsea gate valve based on combined analyses of fluid characteristics and sensitivity. J. Pet. Sci. Eng., 2019, vol. 182, art. 106277, doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.106277