ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ПЕРЕД ПНИ ЗАДАЧ (ОЧЕРЕДЬ 1)(промежуточный)Этап 3

Объект исследования - новейшая конструкция насосно-компрессорных труб (НКТ), которые в процессе эксплуатации будут находиться в напряженно-деформированном состоянии при сложном термосиловом нагружении. Цель работы - экспериментальные исследования новой конструкции насосно-компрессорных труб с композиционным теплоизолирующим покрытием, работающих при температуре пара до 420°С, под давлением до 35 МПа, на глубине до 3000 м. Выбрана марка стали для изготовления НКТ с композитной теплоизоляцией, работающих при температуре до 450°С, давлении до 35 МПа и глубине скважины до 3000 м - сталь 20Х3МВФ. Выполнены прочностные расчёты. Коэффициенты запаса прочности по напряжению в осевом и окружном направлениях обеспечивают работоспособность НКТ из стали 20Х3МВФ при температуре эксплуатации до 450°С. Получены результаты экспериментальных теплофизических исследований лабораторных образцов теплозащитных материалов на основе сферопластиков и коротких базальтовых и других волокон с минеральной связкой при температуре до 420°С, которые будут использованы для проведения последующих экспериментальных исследований при решении поставленных перед ПНИ задач. Изготовлены образцы ТИМ на основе микросфер и полимерных связующих методом прессования, и определены структурные характеристики материала (плотность, пористость, разноплотность с возможностью расслоения). Разработан лабораторный технологический регламент изготовления композитной теплоизоляции для регулярной части НКТ в виде цилиндрических скорлуп из коротких базальтовых волокон методом фильтрационного осаждения. Разработаны: лабораторный технологический регламент изготовления теплоизоляции из коротких базальтовых волокон методами фильтрационного осаждения для силовых элементов секций спайдера, гидравлического ключа и соединительной муфты; лабораторный технологический регламент изготовления методом намотки защитной стеклопластиковой (базальтопластиковой) оболочки трубы НКТ. Подготовлена эскизная КД на лабораторные устройства для термовакуумной сушки цилиндрических колец и скорлуп из коротких базальтовых волокон. Изготовлены лабораторные устройства для термовакуумной сушки цилиндрических колец и скорлуп из коротких базальтовых волокон. Разработана эскизная КД на лабораторные устройства для формования и прессования цилиндрических колец и цилиндрических скорлуп, включающие пуансоны и три составные пресс-формы. Изготовлены: лабораторные устройства для формования и прессования цилиндрических колец и цилиндрических скорлуп, включающие пуансоны и пресс-формы; композитная теплоизоляция для регулярной части лабораторных образцов НКТ в виде цилиндрических скорлуп из коротких базальтовых волокон и минеральной связки для проведения теплофизических исследований; композитная теплоизоляция из коротких базальтовых волокон и минеральной связки для узлов спайдера, гидравлического ключа и узла соединительной муфты трубы НКТ. Разработаны программа и методики экспериментальных теплофизических исследований композитной теплоизоляции на лабораторных образцах теплоизолированных труб НКТ. Проведены экспериментальные теплофизические испытания лабораторных образцов многослойных теплоизолированных труб НКТ на тепловом стенде при прокачке горячего воздуха по трубе с температурой 420 … 450°С с выходом на стационарный режим и определением температуры наружной стенки теплоизоляции трубы в соответствии с программой и методиками теплофизических испытаний. Выбранная марка стали для НКТ - 20Х3МВФ, разработанные технологические регламенты, полученные результаты экспериментальных теплофизических испытаний лабораторных образцов многослойных теплоизолированных труб НКТ при прокачке горячего воздуха по трубе с температурой 420 … 450°С будут использованы для проведения последующих экспериментальных исследований поставленных перед ПНИ задач.