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重疊式矩形泥漿罐設計

文檔作者：張繼偉周波黃磊張貴磊雷彪張琳娜文檔來源： 1．合肥通用機械研究院 2．中海油田服務股份有限公司油化事業(yè)部		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年02月16日
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2014年第43卷
第3期第69頁
石油礦場機械
OIL FIELD EQUIPMENT
文章編號：1O01I3482(2014)03 0069 03
重疊式矩形泥漿罐設計
張繼偉 ，周 波 ，黃 磊 ，張貴磊 ，雷 彪 ，張琳娜
(1．合肥通用機械研究院，合肥23003l；2．中海油田服務股份有限公司油化事業(yè)部，河北燕郊065201)
摘要：設計了一種用于石油鉆井液固控系統(tǒng)的重疊式矩形泥漿罐，具有占地面積小、容積大、便于運
輸?shù)奶攸c，并提出了具體的防腐要求。采用有限元分析方法進行強度和剛度校核，使之能夠適用多
種工況環(huán)境。
關鍵詞：矩形泥漿罐；重疊式；船型設計；有限元分析
中圖分類號：TE926 文獻標識碼：B
Design and Study of Overlap Rectangular M ud Tank
ZHANG Ji—wei ，ZH()U Bo ，HUANG Lei ，ZHANG Gui—lei ，LEI Biao ，ZHANG Lin—Ha
(1．Hefei General Machinery Research Institute。Hefei 230031，China；
2．Oilfield Chemistry Department，China OilJ’ield Services Limited，Yanjiao 065201，China)
Abstract：Overlap rectangular mud tank design will be used for oil drilling solid control system．
The design has advantages，such as small floor space，large volume and easier transport．The clear
requirements for anticorrosion are made and the strength and rigidity are checked by ANSYS soft—
ware．The design could satisfy the requirements of operation of this equipment in a variety of envi—
ronm entS．
Key words：rectangular m ud tank；overlap type；design of ship—type；A NSYS
泥漿罐是石油鉆井生產中常用的容器設備，具
有配置、儲存、循環(huán)和處理鉆井液的功能，是固控系
統(tǒng)中重要的組成部分。采用矩形結構設計的泥漿罐
外形尺寸和標準集裝箱相同，因此適用于鐵路、水路
和公路聯(lián)運過程中的裝運，可以實現(xiàn)以箱代庫的短
期存放，具有良好的通用性和機動性。但矩形泥漿
降低18 左右，從而大幅提高了提撈機撈油效率。
2) 新型鋼骨架結構膠筒的壽命得到大幅度延
長，減少了現(xiàn)場膠筒更換次數(shù)，降低了現(xiàn)場工人的勞
動強度，提高了提撈采油的生產效率，證明了利用基
于鋼骨架結構膠管的新型抽子結構設計的合理性。
3) 自投入吉林油田現(xiàn)場使用之后，受到了用
戶的肯定。
[2]
E3]
E42
[5]
參考文獻： L6]
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場機械，2006，35(4)：44 46．
收稿日期：2O13一O9 25
作者簡介：張繼偉(1978一)，男，河南葉縣人，高級工程師，碩士，主要從事石油裝備和工業(yè)閥門的技術研究與開發(fā)工作，E
mail：tyszjw@ 163．com。
石油礦場機械
罐(以下簡稱方罐)在單位占地面積上的容積不如固
定式圓形泥漿罐，因此在占地面積有限的情況下，客
戶提出了直接堆碼的重疊式方罐，結合方罐便于轉
運和圓形泥漿罐容積大且占地小的雙重優(yōu)勢，并要
求能用于海邊及海上平臺環(huán)境。由于泥漿的密度為
(2～3)×10。kg／m。，不像常規(guī)集裝箱可以多層堆
碼，需要特殊設計，本文針對這一特殊結構的重疊式
方罐進行了設計研究。
l 設計參數(shù)
壓力
溫度
泥漿密度
常壓
室外常溫
2．5×10 kg／m。
外形 12 192 mm×2 438 mm×2 591 ITlm
(4O英尺標準集裝箱)
材料
2 結構設計
Q235B
2．1 總體結構
上、下2個方罐結構完全相同，僅在端部配管連
接上有所不同，因此上、下方罐可以完全調換，需要
時還可以拆成單層擺放。2個方罐直接上下重疊放
置，靠角件上的鎖扣定位和連接。管匯位于一端，人
孔和爬梯位于另一端。上方罐上帶有2個攪拌器和
1個電控箱，下方罐預留攪拌器和電控箱的安裝位
置。上方罐帶有可拆卸式護欄，便于和其他組重疊
式方罐進行走橋連接以形成罐區(qū)。2個方罐的泵
入、泵出管匯集在下部，上下2層設計，上管為泵入
匯管，下管為泵出匯管，便于和其他罐組相連和操
作。重疊式矩形泥漿罐結構如圖1所示。
1一下罐；2--上罐；3一電控箱；4-護欄；5 攪拌器；6一內標尺；7 內爬梯；8 帶排氣方形人孔
9一液位計；10- -泵人管；l1 泵出管；12 排污管；13 外爬梯；1 4 人孔
圖1 重疊式矩形泥漿罐結構
2．2 矩形泥漿罐結構
1) 罐體 單個方罐采用GB／T 1413叫-2008
中規(guī)定的1AA標準集裝箱外形尺寸，8個角件也按
照GB／T 1835-2006規(guī)定尺寸。方罐的理論容積
61．6 m。，有效容積59 m。。
2) 罐底 罐底座采用船型設計 【，兩側(長
邊)向中間有3：100坡度，在近錐頂位置靠管匯端
設置管帽狀碟形沉井，泵出管插入沉井50 mm 以便
于抽吸，排污管也從沉井中接出。
3) 端部 方罐一端下部設排污口1個
(DN8O)、泵出口1個(DN200)，上部設泵入口1個
(DN150)，泵人口連接罐內連接管，延伸至方罐另一
端，與泵出口分布在方罐兩端，避免罐內泥漿流動不
均勻。方罐另一端設人孔1個(DN600)、垂直人梯
1個。方罐頂部近端部1／3的位置設置方形人孔1
個(600 mm×500 mm)，人孔蓋板上設馬蹄形排氣
口2個(DN80)，人孑L內設垂直爬梯1個和內標尺1
個，標尺刻度采用立方米和桶2種計量單位。
4) 罐頂 方罐頂部靠管匯端安裝超聲波液位
計，法蘭式(DN80)連接，數(shù)據采集到監(jiān)控室。采用
西門子SITRANS Probe I U型一體化液位變送器，
可現(xiàn)場觀察液位。
3 材料與防腐
3．1 材料
方罐采用碳鋼材料制造，按照海洋大氣區(qū)環(huán)境
作防腐處理。罐壁和罐頂采用8 mm 厚Q235鋼
板，罐底采用12 mm厚Q235鋼板。罐底座四周用
28號槽鋼，中間縱橫交錯2O號槽鋼，罐壁加強立筋
用20號槽鋼。罐頂框梁由于不承重，采用l4號方
管制造。每個罐體自重13 832 kg。

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