CC BY
31
Рисунок 2. Компании-лидеры на строительном рынке
За 1 полугодие 2014 года на территории города было введено 570 тыс. м2 жилья, в том числе около 290 тыс. м2 в многоэтажных многоквартирных жилых домах. Данный уровень составляет 144% к соответствующим показателям 2013 года. За весь 2014 год в городе будет введено не менее 1100 тыс. м2.
В период с 2014 по 2016 год планируется ввести на территории города не менее 3,4 млн. м2 жилья.
Жилищная обеспеченность в городе в 2014 году составила 23,87 м2/чел, что превышает значение этого показателя в ряде крупнейших городов РФ. По сравнению с 2011 годом средняя жилобеспеченность в Ростове-на-Дону выросла на 4,6%. К 2016 году прогнозируется увеличить данный показатель по городу до 26,3 м2/чел.
Список литературы:
1. Соколов И.В. Анализ рынка жилой недвижимости Санкт - Петербурга и основные тенденции его развития: автореферат дис. ... канд. эконом. наук. / И. В. Соколов - Санкт - Петербург, 2008. - 21 с.
2. Шеина С.Г., Матвейко Р.Б. Концептуальная модель оценки уровня социально-экономического развития территорий и формирование стратегий развития инвестиционной политики // Инженерный вестник Дона. 2012. № 3 (21). С. 818-821.
3. Шеина С.Г., Хамавова А.А. Разработка информационно-аналитического обеспечения инвестиционно-градостроительных программ // Научное обозрение. 2012. № 6. С. 111-113.
4. Электронный ресурс в режиме доступа. http://www.rostov-gorod.ru/.
проектный расчет использования сплава с элементом памяти
формы при креплении многоствольных скважин
Киекбаев Айтуган Аюпович
Магистр Уфимского Государственного Нефтяного Технического Университета г. Уфа
Сплавы с памятью формы относятся к группе так называемых «умных» (smart) функциональных материалов, поскольку позволяют управлять своим поведением и в какой-то мере программировать их. Сплавы с памятью формы являются перспективными материалами для использования в креплении боковых стволов. Экспериментальному исследованию уникальных термомеханических свойств сплавов с памятью формы посвящены работы
B.А. Лихачева, С. Абдрахманова, Е.З. Винтайкина, В.Н. Хачина, В.Г. Пушина, О.И. Крахина, И.Н. Андронова,
C.П. Беляева, С.Д. Прокошкина, JI.M. Капуткиной, Н.Ю. Хмелевской, К. Otsuka, F. Nishimura, N. Watanabe Y. Liu, Q.P. Sun, W.M. Huang, J.A. Shaw, S. Kyriakides и др.
Материалы на основе сплавов с памятью формы имеют преимущество перед известными на сегодняшний день конструкциями используемых в скважинах:
1. Отсутствие движущихся частей, отсутствие механических и гидравлических механизмов активации;
2. Функции всех элементов соединения могут исполняться одним объемом одного интеллектуального материала;
3. Проявление высоких эластичных свойств, способность изменять свою форму при изменении температуры и не разрушаться в условиях знакопеременной нагрузки.
4. Уровень реактивных напряжений некоторых материалов с ЭПФ может составлять до 1000-1300 МПа. Силовой элемент с наружным диаметром 14 мм и толщиной стенки 1 мм развивает усилие до 2 т.
5. Восстановление структуры запрограммированной формы при нагрузке.
6. С целью экономии полезного пространства можно использовать комбинированные конструкции, в которых все рабочие элементы являются активными.
7. Обладают наивысшей ударной прочностью и другими полезными свойствами, такими как упругость, ковкость и усталостная прочность.
8. Высокие коррозионные свойства в месте со способностью восстанавливать форму при определенной температуре, что позволяют использовать в конструкциях глубоких скважин.
9. Преимуществом сплавов с памятью формы, помимо их высокой надежности, является отсутствие высокотемпературного нагрева (в отличие от сварки). Поэтому свойства материалов вблизи соединения не ухудшаются.
Феноменология эффекта памяти заключается в следующем. Материл обладающий эффектом запоминания формы, пластически деформируют при температуре
Тд выше температуры прямого мартенситного превращения Мя с целью придания ему определенной формы, затем охлаждают до температур, обеспечивающих протекание мартенситного превращения и деформируют в этой температурной области до получения нужной формы. При нагреве в местах соединения стволов выше температуры обратного мартенситного превращения Ак образец вновь восстанавливает форму, которая была ему придана при температуре Тд>Мя.
Проектный расчет устройства на примере многоствольной скважины 14056 Оренбургского нефте-газоконденсатного месторождения Многоствольная скважина 14056 пробурена на Оренбургском нефтегазоконденсатном месторождении Оренбургской области буровым подрядчиком ООО «Газпром бурение», скважина состоит из трех стволов материнского и двух боковых стволов диаметром 152,4 мм.
На примере этой скважины мы проводим проектирование сочленения для крепления боковых стволов. В качестве исполнительного органа как было сказано выше используем втулку из сплава Т№ (47-50,5 % №), с температурой аустенитного перехода 80°С на расширение и 100 °С на сжатие с деформацией восстановления 8%. Данная конструкция представляет собой втулку (см. рис. 1 и 2) с размерами L=750мм, R=163,3 мм.
Внутренний диаметр с пущенной обсадной колонны 177,5 мм (см. рис. 3), при нагреве втулки с 80 °С происходит вспоминание запрограммированной формы и расширение цилиндрической части до 177,5 мм, т.е. восстановления формы до 8 %. Коэффициент линейного расширения сплава Тг№ а№П=1Ы0-6 1/К, сплава АмГб -а№П=24^10-6 1/К. Модуль упругости сплавов Тг№ и АмГ6 - Е=70-109 Н/м2. Уравнение равновесия деформированных состояний втулки и колонны в зоне контакта втулки и колонны имеет вид:
Лвт=Лкл
В процессе аустенитного перехода уравнение деформированного состояния втулки имеет вид:
Лвт=Лпф+ЛРт-Л№т Где Лпф - деформации восстановления формы, д^т - температурные деформации втулки, Лквт - деформации от реакции колонны.
N„1
Лвт=Лпф+аNШ*LЛt--
Где а№Т - коэффициент линейного расширения сплава
Т№,
L - длина втулки, 1 - температура нагрева втулки, N - реакция колонны,
Е№Т - модуль упругости материала втулки.
Уравнение деформированного состояния колонны в зоне контакта со втулкой
Л т ± Л* I ^Ькан ЩЫкан)
Лтр=ат^*^тр+ г—;—+ р+ ——;—
Eтр*Fкан Eтр*Fтр
где атр - коэффициент линейного расширения материала колонны,
Л1гр - температура нагрева колонны в зоне контакта с втулкой,
Lкан - длина контакта,
Fтр и Fкан - соответственно площади сечения колонны и контакта,
Етр - модуль упругости материала колонны. При проектных расчетах температурные деформации составных частей устройства можно не учитывать. Погрешность расчетов при этом составит не более 1,6%.
1. Расчет необходимой теплоты срабатывания устройства
При проектировании втулки необходимо информация об уровне температуры в скважине на месте установки со-
членения. На месте установок сочленения стволов в интервале 1540 - 1576 м температура ствола скважины 14056 ОНГЮМ составляет 50-51 °С. Для предотвращения самопроизвольного срабатывания закалываем втулку до температуры аустенитного перехода 80°С при которой происходит расширение рабочих органов 1 и 2 см. рис.1 и на температуру аустенитного перехода 100 °С при которой произойдет сжатие рабочего органа 3 см. рис 1.
Рассмотрим необходимое тепло для нагрева втулки на расширения при температуре с 50 °С до 80 °С
Q=c*m*At где c -удельная теплоемкость TiNi; m - масса втулки при толщине стенки 3 мм 1,8 кг;
At=80-50=30°C Для сплава TiNi; с=469 Дж/кг-K; удельный вес p=6,5-10-3кг/м3.
Для устройства, указанными выше размерами для нагрева втулки с 50°С до 80°С необходимо 25326 Дж.
Теперь рассмотри необходимое тепло нагрева рабочего органа 3 втулки см. рис 1 на сжатие при температуре с 80 °С до 100 °С
Q=c*m*At где c -удельная теплоемкость TiNi; m - масса втулки при толщине стенки 3 мм 0,09 кг;
At=100-80=20°C Для сплава TiNi; с=469 Дж/кг-K; удельный вес p=6,5-10-3кг/м3.
Для устройства, указанными выше размерами для нагрева рабочего органа 3 втулки см. рис 1, с температуры 80°С до 100°С необходимо 844,2 Дж.
Список использованной литературы
1. Материалы с эффектом памяти формы: Справочник. Т. 3 / под. ред. В.А. Лихачева. СПб.: НИИХ СПбГУ, 1998. 474 с.
2. Материалы с эффектом памяти формы: Справочник. Т. 4 / под. ред. В.А. Лихачева. СПб.: НИИХ СПбГУ, 1998. 268 с.
3. Лихачев В.А., ^зьмин С.Л., Kаменцева З.П. Эффект памяти формы. Л.: Изд-во Ле-нингр. ун-та, 1987. 218 с.
4. Шишкин С.В., Махутов Н.А. Расчёт и проектирование силовых конструкций на сплавах с эффектом памяти формы. Ижевск: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика», 2007. 412 с.
5. Воронов В.К, Подоплелов А.В. Физика на переломе тысячелетий: конденсированное состояние. 2-е изд. М.: Л№, 2012. 336 с.
6. Оцука K., Симидзу K. и др. Сплавы с эффектом памяти формы: пер. с японск. М.: Металлургия, 1990. 224 с.
7. Тихонов А.С., Герасимов А.П., Прохорова И.И. Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении. М.: Машиностроение, 1981. 81 с.
8. Сильченко Л.Г., Мовчан И.А. Устойчивость цилиндрической пластины из сплава с памятью формы при термоупругих мартенситных превращениях в условиях сжатия и сдвига // Механика композиционных материалов и конструкций. 2009. Т. 15. №2. С. 221— 241.
9. Flores Zuniga H., Rios Jara D,,Belkahla S., NikaV. and Guenin G. The Training and Re-Training Procedures for the Two Way Memory Effect and Its Degradation in a Cu-Al-Be Alloy. Scripta Materialia.-Vol. 34. No.12. pp.1899-1904, 1996.
10. Garby В., Lexcellent C., No V.N., Miuazaki S. Thermodynamic modeling of the recovery strains of sputter-deposited shape memory alloys Ti-Ni and Ti-Ni-Cu thin film. Thin Solids Films. 2000. No. 372. P. 118-133.
