Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Methods for solving two-dimensional tasks of cutting raw materials

Aliyeva Sevda Y., Abishova Rabiya M.

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 5

312--320

EN

The article discusses the methodology for solving two-dimensional material cutting problems, widely used in practice and applied to industrial equipment. Several modifications of the original problem are considered. An interactive optimization procedure is presented for a general two-dimensional material cutting problem. When cutting correctly, the two dimensions of the cut pieces (usually length and width) must be consistent with the length and width of the sheet. One of the problems most frequently encountered in literature and in practice is the problem of cutting a rectangular material into rectangular pieces. Therefore, this work focuses on this task. First, a two-dimensional problem of cutting material is formulated. Next, methods for solving the problem of cutting material and the related problem of constructing (creating) a template is outlined. The solution method includes a new interactive (dialogue) optimization procedure. A very interesting feature of 2D problems is that there are different options that arise from practical requirements due to the type of material and manufacturing process constraints. A description of the general technique would be incomplete without mentioning how it can be modified to apply specific practical problems. Therefore, the paper briefly discusses some practical applications and describes ways to modify the general methodology to solve these practical problems.

PL

W artykule omówiono metodologię rozwiązywania dwuwymiarowych problemów cięcia materiałów, szeroko stosowaną w praktyce i wykorzystywaną w urządzeniach przemysłowych. Rozważono różne modyfikacje pierwotnego problemu. Opracowano interaktywną procedurę optymalizacji dla ogólnego problemu dwuwymiarowego krojenia materiału. Podczas prawidłowego krojenia, dwa wymiary wyciętych elementów (zwykle długość i szerokość) muszą być zgodne z długością i szerokością arkusza. Jednym z najczęściej spotykanych w literaturze i praktyce problemów jest cięcie materiału prostokątnego na elementy prostokątne. Dlatego w niniejszej pracy skoncentrowano się na tym zadaniu. Przede wszystkim sformułowany został dwuwymiarowy problem materiału, a następnie omówiono metody rozwiązywania problemu krojenia materiału oraz pokrewnego problemu konstruowania szablonu. Metoda rozwiązania obejmuje nową interaktywną procedurę optymalizacji tego procesu. Bardzo interesującą cechą problemów 2D jest to, że istnieją różne opcje wynikające z wymagań praktycznych, podyktowanych rodzajem materiału i ograniczeniami procesu produkcyjnego. Opis ogólnej techniki byłby niepełny bez wzmianki o możliwości jej modyfikacji w celu zastosowania do konkretnych problemów praktycznych. Dlatego w artykule omówiono pokrótce niektóre zastosowania praktyczne i opisano sposoby modyfikacji ogólnej metodologii w celu rozwiązania tych problemów.

2

Influence of mechanical factors on the performance and aging process of oil pump jack

Aliyev Alesker M., Aliyeva Sevda Y.

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 12

776--785

EN

The paper discusses the influence of mechanical factors on the performance and aging process of rocking machines, specifically focusing on oilfield equipment such as the downhole rod pump jack. The authors emphasize the importance of analyzing the condition and aging process of oilfield equipment to ensure reliability, safety, and efficiency in oil production processes. The mechanical factors discussed in the paper include vibrations, loads, wear, and corrosion. Vibrations can be caused by improper balance, bearing failures, or other factors, and they have a negative impact on equipment performance and can lead to breakdowns. High mechanical loads associated with raising and lowering sucker rods can cause wear and damage to the pump jack. Operating in harsh environments with sand, abrasive particles, or chemicals can also cause wear on surfaces and equipment parts. Corrosion of metal components can occur due to moisture, chemical attack, or improper storage and maintenance, leading to deterioration and breakage of equipment. The consequences of these mechanical factors on the aging of an oil pump jack include accelerated aging, decreased performance, and an increased risk of accidents. Continuous exposure to vibration, stress, wear, and corrosion accelerates the aging process, resulting in deterioration and reduced equipment life. Damage and breakdowns caused by mechanical factors lead to decreased efficiency, negatively impacting oil production processes. Moreover, insufficient maintenance and failure to address mechanical influences increase the risk of accidents, downtime, and damage to other parts of the manufacturing process. To assess the health and aging status of an oil pump jack, various analysis and diagnostic methods are used, including visual inspection, strength testing, monitoring of parameters, and non-destructive testing. Visual inspection helps identify visible damage, wear, and defects. Strength testing evaluates the reliability of pump jack parts and identifies potential issues. Monitoring parameters like vibrations, temperature, and pressure allows for detecting deviations from normal operation and preventing breakdowns. Non-destructive testing methods such as ultrasonic testing, magnetic particle testing, and radiography help identify hidden defects and damage. The authors recommend several strategies to maintain the reliability and efficiency of an oil pump jack. These strategies include implementing a preventive maintenance program with regular inspection, testing, and parts replacement based on manufacturer’s recommendations and equipment condition analysis. Determining optimal service and part replacement intervals based on historical data, monitoring results, and manufacturer’s recommendations is crucial. Additionally, utilizing more durable materials, anti-corrosion coatings, improved designs, and technologies can increase equipment resistance to mechanical stress and improve performance. The paper also describes the device and components of a pump jack, such as the installation base, platform, balancer, electric motor, crank, connecting rod, and control station. It emphasizes the importance of considering various characteristics when selecting and evaluating the effectiveness of a pump jack, including working load, maximum plunger stroke, reducer dimensions, output torque, and swing frequency. The kinematics of the pump jack drive system are discussed, highlighting the need for reconfiguration to adapt to changing operating conditions and optimize oil production performance. Overall, the paper emphasizes the importance of analyzing mechanical factors, managing the aging process, and implementing maintenance strategies to ensure the reliable and efficient operation of oilfield equipment, specifically the pump jack used in oil production processes.

PL

: W artykule omówiono wpływ czynników mechanicznych na wydajność i proces starzenia się kiwonów, koncentrując się na urządzeniach do eksploatacji złóż ropy naftowej. Autorzy podkreślają znaczenie analizy stanu i procesu starzenia się sprzętu naftowego dla zapewnienia niezawodności, bezpieczeństwa i wydajności procesów produkcji ropy naftowej. Czynniki mechaniczne omówione w artykule obejmują drgania, obciążenia, zużycie i korozję. Drgania mogą być wywołane przez nieodpowiednie zbalansowanie, usterki łożysk lub inne czynniki i mają negatywny wpływ na wydajność sprzętu oraz mogą prowadzić do awarii. Wysokie obciążenia mechaniczne powiązane z podnoszeniem i opuszczaniem żerdzi pompowych mogą powodować zużycie i uszkodzenie kiwona. Praca w trudnych środowiskach z piaskiem, cząstkami ścierającymi lub chemikaliami może także skutkować zużyciem powierzchni i części sprzętu. Korozja komponentów metalowych może wystąpić w związku z wilgocią, agresywnością chemiczną lub nieodpowiednim przechowywaniem i konserwacją i doprowadzić do degradacji i uszkodzeń sprzętu. Konsekwencje tych czynników mechanicznych względem starzenia się kiwona obejmują przyspieszone starzenie, zmniejszoną wydajność i zwiększone ryzyko wypadków. Stałe narażenie na drgania, naprężenie, zużycie i korozję przyspiesza proces starzenia, powodując degradację i zmniejszenie żywotności sprzętu. Uszkodzenia i awarie wywołane przez czynniki mechaniczne prowadzą do zmniejszenia wydajności, wpływając negatywnie na procesy produkcji ropy naftowej. Ponadto niewystarczająca konserwacja i brak uwzględnienia wpływów mechanicznych zwiększają ryzyko wypadków, przestoju i uszkodzenia innych elementów procesu produkcyjnego. Aby ocenić stan i status starzenia się kiwona, stosuje się różne analizy i metody diagnostyczne, w tym inspekcję wizualną, próby wytrzymałościowe, monitorowanie parametrów i próby nieniszczące. Inspekcja wizualna pomaga zidentyfikować widoczne uszkodzenia, zużycie i defekty. Próby wytrzymałościowe oceniają niezawodność części kiwona i identyfikują potencjalne problemy. Monitorowanie parametrów takich jak drgania, temperatura i ciśnienie pozwala wykryć odchylenia od normalnej pracy i zapobiec awariom. Metody prób nieniszczących, takie jak badania ultradźwiękowe, badania magnetyczno-proszkowe i radiografia, pomagają odnaleźć ukryte defekty i uszkodzenia. Autorzy rekomendują kilka strategii dla zachowania niezawodności i wydajności kiwona. Strategie te obejmują wdrożenie zapobiegawczego programu konserwacji z regularnymi przeglądami, testami i wymianą części na podstawie rekomendacji producenta i analizy stanu sprzętu. Kluczowe jest ustalenie optymalnych przedziałów serwisowania i wymiany części, opierając się na danych historycznych, wynikach monitoringu i rekomendacjach producenta. Dodatkowo stosowanie wytrzymalszych materiałów, powłok antykorozyjnych, ulepszonych konstrukcji i technologii może zwiększyć wytrzymałość sprzętu na naprężenia mechaniczne i poprawić wydajność. W artykule opisano także urządzenia i komponenty kiwona, takie jak podstawa instalacyjna, platforma, wahacz, silnik elektryczny, korba, żerdź łącząca i stanowisko sterowania. Podkreślono znaczenie uwzględnienia różnych cech podczas wyboru i oceny wydajności kiwona, w tym obciążenia roboczego, maksymalnego suwu tłoka, wymiarów reduktora, wyjściowego momentu obrotowego i częstotliwości ruchu wahadłowego. Omówiona została kinematyka systemu napędowego kiwona, z podkreśleniem potrzeby rekonfiguracji w celu przystosowania się do zmiennych warunków pracy i optymalizacji wydajności produkcji ropy naftowej. Ogólnie rzecz biorąc, w artykule podkreślono znaczenie analizy czynników mechanicznych, zarządzania procesem starzenia i wdrażania strategii konserwacji dla zapewnienia niezawodnej i wydajnej pracy sprzętu na złożach ropy naftowej, a konkretnie kiwona stosowanego w procesach produkcji ropy naftowej.

3

Determination of the friction force between the draw rod and its guide in sucker rod well pumps and an analytical study of the stress deformation state of the valve assembly

Aliyeva Sevda Y., Abbasov Sakit H.

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 9

596--603

EN

The article is devoted to the determination of the friction force between the draw rod and the guide and to the analytical study of the stress deformation state of the valve assembly of the rod well pump. In sucker rod well pumps, a hollow cylindrical guide is used to ensure the same axis of the plunger as the cylinder during operation. The guide is attached to the upper end of the pump cylinder. The draw rod connecting the sucker rod and the plunger of the pump moves up and down in the internal cylindrical cavity of the guide in the corresponding movements of the balancer head. There must be a certain clearance between the draw rod and the guide to ensure free movement of the draw rod. Based on the calculation scheme for determining the friction force between the draw rod and the guide is given, and the necessary parameters are determined. According to the values obtained from the calculation, the graphs were built based on the dependences of the friction force between the draw rod and the guide on the angle φ, and on the path of the plunger when φ = 30. At the same time, according to the calculation scheme of the "ball-saddle" pair, the force acting on the ball, the stresses generated on the contact surfaces of the ball and the saddle, and other parameters were found. The friction and wear between the draw rod and the guide is also typical of the friction and wear between the polished rod and the wellhead forming structure. Because, in the latter case, as a result of the suspension point of the balancer head not having the same axis as the wellhead, the polished rod cannot move with the straight axis in wellhead valve.

PL

Artykuł zawiera opis metody wyznaczania siły tarcia pomiędzy cięgłem a prowadnicą cięgła dławikowej pompy wgłębnej oraz analizę odkształcenia naprężeniowego zespołu zaworowego pompy. W żerdziowych pompach wgłębnych stosuje się drążone cylindryczne prowadnice w celu zapewnienia współosiowości nurnika i cylindra pompy. Prowadnica ta jest przymocowana do górnej końcówki cylindra pompy. Cięgło stanowi połączenie żerdzi pompowej z nurnikiem pompy. Porusza się ono w górę i w dół w cylindrycznej prowadnicy, zgodnie z ruchem głowicy wyważającej. Pomiędzy cięgłem a prowadnicą należy zapewnić odpowiedni luz tak, aby zapewnić swobodny ruch cięgła. Wszelkie niezbędne parametry układu ustalono na podstawie schematu obliczeniowego siły tarcia występującego pomiędzy cięgłem a prowadnicą. Na podstawie wartości uzyskanych podczas obliczeń utworzono wykresy obrazujące zależności siły tarcia pomiędzy cięgłem a prowadnicą dla kąta φ oraz dla toru posuwu nurnika, gdy φ = 30. Jednocześnie, zgodnie ze schematem obliczeniowym pary „kula–gniazdo”, wyznaczono siłę działającą na kulę, naprężenia powstające na powierzchniach styku kuli i gniazda oraz inne parametry. Tarcie i zużycie pomiędzy cięgłem a prowadnicą jest również typowe dla tarcia i zużycia występujących pomiędzy drążkiem polerowanym a prowadnicą w zagłowiczeniu odwiertu. W tym drugim przypadku ze względu na to, że punkt zawieszenia głowicy wyważającej nie znajduje się w osi głowicy odwiertu, drążek polerowany nie może się poruszać w osi zaworu głowicy odwiertu.