Titano lydinių medžiagų taikymas naftos pramonėje
Titanas yra svarbus konstrukcinis metalas, sukurtas šeštajame dešimtmetyje. Titanas gali sudaryti lydinius su kitais metalo elementais, kad pagerintų ir pagerintų jo mechanines ir fizines savybes, kad atitiktų skirtingus poreikius. Titanas ir jo lydiniai pasižymi dideliu stiprumu, mažu elastingumo moduliu, puikiu atsparumu korozijai, geru biologiniu suderinamumu ir kitomis savybėmis. Jie plačiai naudojami aviacijos ir kosmoso tvirtinimo detalėse, naftos pramonėje, inžineriniuose komponentuose, medicinos širdies stimuliatoriuose ir kitose srityse.
Titano lydinių, naudojamų naftos gręžinių vamzdžiuose užsienyje, daugiausia yra UNS R56404 (Ti-6Al-4V-0.08Ru), UNS R55400 (Ti-5.5Al{{). 8}}.3Zr-5.7V-1.3Mo-0.10O-0.06Pd), UNSR58640 (Ti-3Al-8V -6Cr-4Zr-4Mo), UNS R56260 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo), tt Tobulėjant technologijoms, mano šalies naftos gręžinių vamzdžiuose palaipsniui naudojamas TC4 (Ti-6Al-4V) titano lydinys, pasižymintis geru atsparumu korozijai ir didelio specifinio stiprumo.
Dauguma mano šalies tradicinių naftos gręžinių vamzdžių yra pagaminti iš anglinio plieno, pvz., G105, L80, N80, P110 ir kt. Tačiau naftos ir dujų plėtros aplinka mano šalyje yra gana atšiauri. Naftos gręžinių vamzdžiai ne tik susiduria su aukštos temperatūros ir aukšto slėgio iššūkiais, kai naudojami po žeme, bet ir turi atlaikyti bendrą korozinės aplinkos, pvz., H2S, CO2, didelės koncentracijos sūrymo / užpildymo skysčio, elementinės sieros ir stiprios rūgšties poveikį. Tradiciniai anglinio plieno alyvos gręžinių vamzdžiai nebeatitinka atšiaurių eksploatavimo sąlygų.
Titano lydinio alyvos vamzdžiai ir korpusai po žeme bus veikiami didelių išorinių slėgio apkrovų. Liu ir kt. sukūrė naują titano lydinio alyvos korpuso stiprumo prognozavimo modelį, pagrįstą stiprumo ir gniuždymo kriterijaus modeliu, ir apskaičiavo bei palygino titano lydinio vamzdžių ir plieninių vamzdžių su skirtingais pagrindiniais parametrais atsparumą gniuždymui. Bandymų rezultatai rodo, kad titano lydinio vamzdžių gniuždymo stipris yra mažesnis nei tų pačių specifikacijų plieninių vamzdžių. Todėl titano lydinio alyvos vamzdžių ir gaubtų stipris gniuždant yra labai svarbus vamzdžių virvelės po žeme saugai.
Užsienio mokslininkai Schutz ir kt. paveikė UNS R56404 titano vamzdžius su skystu gyvsidabriu ir atitinkamomis naftos ir dujų gamybos sąlygomis atliko didelio įtempio, nuolatinio tempimo ir ciklinės apkrovos bandymus. Jie nustatė, kad skystame gyvsidabrio 232 laipsnių kampu titano vamzdeliai gali visiškai atsispirti skysto metalo trapumui ir kitoms aplinkos degradacijos formoms.
Jie taip pat ištyrė rūgštinį UNS R55400 titano lydinio naudojimą pagal ANSI/NACE MR0175/ISO 15156 standartą. UNS R55400 priklauso + tipo titano lydiniui, kuris yra naujo tipo didelio stiprumo titano lydinys, specialiai sukurtas aukštos temperatūros ir aukšto slėgio naftos ir dujų gamybos paslaugoms. Jie nustatė, kad UNS R55400 titano lydinys gali būti naudojamas rūgščioje sūrymo aplinkoje, kurioje yra iki 198 g/l chlorido (prisotinto), ir gali būti naudojamas rūgštinėmis sąlygomis, kurių didžiausias kietumas yra 41 HRC, maksimali temperatūra 288 laipsniai, su arba be elementinės sieros ir atlaikyti ne mažiau kaip 3,45 MPa H2S dalinį slėgį ir 6,9 MPa CO2 dalinį slėgį.
Todėl titano lydinio alyvos gręžinio vamzdžio atsparumas korozijai yra geresnis nei tradicinio anglinio plieno alyvos gręžinio vamzdžio. Antra, jį galima sustiprinti senstant, kad būtų pagerintos jo pačios mechaninės savybės, be to, jis pasižymi puikiomis atsparumo skysto metalo trapumui, atsparumu sierai ir rūgštims savybėmis. Tačiau eksploatavimo aplinkoje, kurioje yra didelė išorinė slėgio apkrova, titano lydinio alyvos gręžinio vamzdžio gniuždymo stipris yra daug prastesnis nei anglinio plieno alyvos gręžinio vamzdžio. Mano šalyje mažai tyrinėjama, kaip pagerinti titano lydinių stiprumą gniuždant ir lenkiant. Todėl labai svarbu ištirti, kaip išlaikyti ar net pagerinti titano lydinių medžiagų stiprumą esant dideliam įtempiui.
Jei norite gauti daugiau titano gaminių, palikite mums pranešimą. Susisiekite su mumis, kad gautumėte naujausias kainas ir specialius pasiūlymus.
