Kaip pasirinkti medžiagas gręžimo įrankiams?

Gręžinių įrankių medžiagų pasirinkimą įtakoja daug veiksnių. Gręžinių įrankių tipų požiūriu:

Gręžimo įrankiai, registravimo įrankiai irremonto įrankiaiŠie įrankiai turi trumpą tarnavimo laiką gręžiant gręžinį, todėl jiems reikalingas didelis stiprumas, tačiau maži atsparumo korozijai reikalavimai.

Užbaigimo įrankiai: Jie turi veikti gręžinio dugne keletą metų, todėl reikia atsižvelgti į gręžinio temperatūrą ir atsparumą korozijai.

Žvelgiant iš gręžinių aplinkos perspektyvos, jie paprastai skirstomi į keturias kategorijas:

Standartinė aplinka (be vandenilio sulfido (H₂S), anglies dioksido (CO₂) kiekis mažesnis nei 1 psi [apytiksliai 0,0069 MPa]); H₂S korozijos aplinka; CO₂ korozijos aplinka; Kombinuota H₂S ir CO₂ korozijos aplinka.

Medžiagų parinkimas gręžinių įrankiams standartinėje aplinkoje

Standartinėje aplinkoje naudojamiems gręžimo įrankiams paprastai parenkami legiruoti plienai, tokie kaip 4130, 4140 ir 4145 (AISI markės). Šių medžiagų cheminė sudėtis ir mechaninis stiprumas pateikti šiose lentelėse:

1. Cheminių sudėčių palyginimas (masės dalis)

2. Mechaninių stiprumų palyginimas

Kaip matyti iš lentelių:

Šių medžiagų anglies kiekis didėja nuosekliai (4130 < 4140 < 4145), o kitų elementų kiekis yra panašus.

Mechaninės savybės: Stipris teigiamai koreliuoja su anglies kiekiu – 4145 pasižymi didžiausiu stiprumu, o tvirtumas mažėja atvirkščiai – 4130 pasižymi didžiausiu tvirtumu.

4130, 4140 ir 4145 yra tarptautinės medžiagų rūšys, o jų atitikmenys Kinijoje yra tokie:

• 4130 (AISI) ≡ Buitinės klasės 30CrMoA;
• 4140 (AISI) ≡ Buitinės klasės 42CrMo;
• 4145H (AISI) ≡ Buitinės klasės 45CrMo.

4130 ir 4140 tinka įprastiems užbaigimo įrankiams, daugiausia dėmesio skiriant ekonomiškumui ir suvirinamumui.

4145H dažnai naudojamas giluminių gręžinių, aukšto slėgio arba didelės apkrovos įrankiuose (pvz., gręžimo įrankiuose ir apdirbimo įrankiuose), pirmenybę teikiant stiprumui ir atsparumui dilimui.

Medžiagų parinkimas apdailos įrankiams korozinėje aplinkoje

Korozinei aplinkai skirtų apdailos įrankių pasirinkimas daugiausia priklauso nuo rūgštinių dujų (skirstomų į du tipus: CO₂ ir H₂S) dalinio slėgio.

1. Šuliniai su dideliu CO₂ kiekiu

Kad medžiagos būtų atsparios CO₂ korozijai, jose reikia padidinti chromo (Cr) kiekį. Šios medžiagos (surūšiuotos pagal Cr kiekį) iš esmės gali padengti gręžinius, kurių CO₂ dalinis slėgis svyruoja nuo 0,5 MPa iki 14 MPa.：3Cr (Cr kiekis ≈ 3 %), 9Cr1Mo (Cr kiekis ≈ 9 %), 13Cr, S13Cr, 17Cr (S17400 markė), 22Cr (pvz., dvipusis nerūdijantis plienas S32205) ir 25Cr plienas.

2. Šuliniai su dideliu H₂S kiekiu

Norint sumažinti sulfidų įtempių krekingo (SSC) koroziją, medžiagose reikia padidinti nikelio (Ni) kiekį. Kai H₂S dalinis slėgis yra didesnis nei 1 MPa, o CO₂ dalinis slėgis taip pat yra didelis, reikėtų naudoti aukštos temperatūros lydinius, tokius kaip:

Medžiagų parinkimas specialiems komponentams

Pagrindinės gręžinių įrankių medžiagos (kurios liečiasi su gręžinio skysčiu ir guolių apkrovomis): parenkamos pagal aukščiau nurodytus standartus.

Šlyties komponentai: Paprastai pagaminti iš H62 žalvario arba S36600 nerūdijančio plieno strypų.

Inkaravimo komponentai: parenkami iš 20CrMoTi arba 20CrMnTi. Norint pagerinti paviršiaus kietumą, reikalingas paviršiaus įanglinimas (0,8–1,2 mm įanglinimo sluoksnio storis), kuris padidina paviršiaus kietumą iki HRC 58–62.

Kiti veiksniai, darantys įtaką medžiagų pasirinkimui ir etaloniniams standartams

Be rūgštinių dujų, gręžinių gręžinių apvalkalų ir įrankių medžiagų pasirinkimas taip pat susijęs su gręžinio temperatūra, vandens skirtumu, mineralizacijos laipsniu ir pH verte. Konkretesnius atrankos kriterijus žr. pramonės standarte Q/HS 14015 „Vamzdžių ir apvalkalų korozijos prevencijos jūriniuose naftos ir dujų gręžiniuose projektavimo gairės“.

„Landrill“ taip pat tiekia 41430, 4140, 4145 plieno strypus.

Drąsiai teiraukitės.https://www.landrilloitools.com/