ما هي المتطلبات الأساسية للتصنيع الدقيق لأجزاء سبائك التيتانيوم من فئة النفط والغاز؟

تعاني أدوات حفر الفولاذ من التعب الضعيف ومقاومة التآكل، مما يؤدي إلى مخاطر عالية في ظل ظروف الخدمة المسببة للتآكل وارتفاع تكاليف مكافحة التآكل.سبائك التيتانيوممناسبة للآبار ذات المدى القصير والممتدة، وفي أعماق البحار، وفي العمق الفائق، وتطوير النفط والغاز غير التقليدي.

 

 

1. خمسة متطلبات أساسية لمواد النفط والغاز في قاع البئر

قوة عالية ومقاومة التعب، ومقاومة التآكل متعدد الوسائط، واستقرار البنية المجهرية في درجات الحرارة العالية، وقابلية تصنيع جيدة، والامتثال لمعايير السلع الأنبوبية API.

 

2. اختيار مادة سبائك التيتانيوم

المجموعة الخامسة:خصائص شاملة متوازنة، مطبقة في أنابيب حفر الآبار العميقة التقليدية، والعلب والمفاصل العامة.

Gr5 إيلي:تحسين المتانة، ومناسبة للمكونات الديناميكية عالية الموثوقية.

TC11:مقاومة جيدة للحرارة، تستخدم في أدوات الآبار العميقة ذات درجات الحرارة المتوسطة والعالية، والمغزل والمفاصل الحاملة للضغط.

TC18:سبيكة تيتانيوم عالية القوة مع مقاومة قوية للالتواء، ومناسبة للمفاصل المضطربة شديدة التحمل، ومع ذلك يصعب تصنيعها.

GR7 / GR11:مقاومة لتآكل الشقوق، لخطوط الأنابيب الثابتة في أعماق البحار ووصلات السد.

المجموعة الثانية:ليونة جيدة ولكن قوة منخفضة، تستخدم للأجزاء المضادة للتآكل ذات الضغط المنخفض وغير الحاملة.

مبادئ اختيار المواد:اعتماد سبائك التيتانيوم المقاومة للتآكل لظروف التآكل الشديدة؛ Gr5 ELI للخدمة المعرضة للتعب؛ TC11 للبيئات ذات درجة الحرارة العالية؛ سبائك التيتانيوم عالية القوة للتطبيقات الثقيلة ومقاومة الالتواء.

 

3. مخططات الخام

يتم اعتماد أنابيب التيتانيوم المبثوقة غير الملحومة لأجسام أنابيب الحفر. يتم استخدام القضبان المشكلة بالقالب في المواضع الحاملة الحرجة مثل أقسام الكتف الملولبة والأقسام المضطربة. يتم إعطاء الأولوية لحام الاحتكاك لتشكيل أجسام الأنابيب والمفاصل بشكل متكامل لتقليل عيوب اللحام وتحسين عمر الكلال.

 

 

• يؤدي التوصيل الحراري الضعيف إلى تركيز الحرارة على حواف القطع، مما يتسبب في تآكل الأداة بسرعة. تحدث الأكسدة والتقصف بسهولة على طبقات سطح قطعة العمل، مما يؤدي إلى تدهور قوة الكلال.
• يؤدي النشاط الكيميائي العالي في درجات الحرارة المرتفعة إلى تراكم الحواف والتصاق الأدوات، مما يؤدي إلى عدم استقرار الأبعاد وخدوش السطح وتلف جوانب الخيوط.
• معامل المرونة المنخفض يجلب تأثيرًا خلفيًا كبيرًا، مما يؤدي إلى انحراف الأداة أثناء التشغيل الآلي. من الصعب التحكم في أبعاد الخيوط والثقوب المملة.
• عرضة لتصلب العمل. تعمل الطبقات المتصلبة على تسريع استهلاك الأداة. قد يؤدي القطع غير السليم إلى حدوث شقوق صغيرة تحت السطح.
• تعتمد الهندسة المعقدة للخيوط شبه المنحرفة لإنتاج الحفر مثل BHDX على ختم الكتف. يتم فرض متطلبات صارمة على شكل الأسنان، والاستدقاق، والميل، وجودة السطح. قد يؤدي إزعاج الخيط إلى فشل الاتصال.

 

 

1. التصنيع الخام للقضبان

يتم إجراء التلدين المتجانس على المطروقات والفراغات الأنبوبية لتخفيف الضغط المتبقي. يتم حجز بدل المعالجة الموحد للتصنيع الخام. يتم تطبيق التبريد عالي الضغط والقطع منخفض السرعة لمنع الحروق الحرارية. يتم إجراء التلدين الثانوي لتخفيف الضغط بعد المعالجة الخشنة.

 

2. الانتهاء من تدوير الدوائر الخارجية وأسطح الختم

اعتماد أدوات قطع كربيد الأسمنت المطلية بـ TiAlN. استخدم سرعة قطع منخفضة مع معدل تغذية معتدل بالإضافة إلى التبريد المركب. استخدم المساند المركزية لقطع العمل طويلة الحجم ورقيقة الجدران لمنع الاهتزاز والتحكم في قوة التثبيت. يجب ألا تزيد خشونة سطح أسطح الختم عن Ra 0.8 ميكرومتر؛ يُسمح فقط بالتلميع الخفيف.

 

3. تصنيع الخيوط الدقيقة

آلة - سبائك التيتانيوم بعد معالجة شيخوخة المحلول؛ آلة التشطيب + سبائك التيتانيوم في حالة التلدين. استخدم أدوات النموذج للتحول إلى طبقات باستخدام التبريد عالي الضغط. قم بإجراء عملية نيترة أو تزييت الأغشية الصلبة بعد التشغيل الآلي للحصول على أداء مضاد للغضب.

 

4. تصنيع الآلات ذات القطر الصغير والعميق

استخدم الحفر بالمسدس والطحن الحلزوني مع التبريد الداخلي عالي الضغط لإخلاء الرقاقة. يتم استخدام المملة والتوسيع لضبط الأبعاد. قم بإزالة الأزيز بلطف وامنع الطحن بدرجة حرارة عالية.

 

5. المعالجة الحرارية

التلدين التقليدي لسبائك التيتانيوم من الدرجة الخامسة. يتم تنفيذ معالجة تقادم المحاليل بعد المعالجة القاسية لظروف الخدمة عالية القوة. بالنسبة لتيتانيوم TC18 عالي القوة: معالجة المحلول متبوعة بالتبريد بالماء ← الدوران النهائي للخيوط وختم الأسطح ← التعتيق بدرجة حرارة منخفضة. مطلوب درع الأرجون الفراغي أو عالي النقاء لتجنب الأكسدة وامتصاص الهيدروجين.

 

6. المعالجة السطحية المضادة للقشور

العمليات الاختيارية: نيترة ذات درجة حرارة منخفضة، وطلاء DLC، وتزييت الأغشية الجافة. التحكم في درجة حرارة المعالجة لمنع تقصف المصفوفة.

 

7. الاختبارات غير المدمرة

لا يجوز تطبيق معايير أنابيب الحفر الفولاذية بشكل مباشر. اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) للأجسام الأنبوبية؛ اختبار الاختراق (PT) أو اختبار التيار الدوامي لجذور الخيوط وشرائح الكتف؛ الفحص بالموجات فوق الصوتية المرحلية للمفاصل الملحومة بالاحتكاك.

 

 

1. الانجراف الأبعاد في الآلات النهائية

الناجمة عن الافراج عن الإجهاد المتبقي. الحلول: إضافة إجراءات تخفيف الضغط، وتقليل عمق القطع في الآلات الخام، وتنفيذ معالجة التجانس للقضبان المطروقة.

 

2. تهيج الخيط وخدوش سطح الأسنان

نشأت من حواف مبنية ذات درجة حرارة عالية وحماية سطحية غير كافية. الحلول: تحسين ظروف التبريد، واعتماد الدوران الطبقي، وتطبيق الطلاءات المضادة للتهيج.

 

3. طبقات الأكسيد السطحية الهشة

الناجم عن درجة حرارة القطع المفرطة وعدم كفاية الحماية أثناء المعالجة الحرارية. الحلول: التحكم الصارم في درجة الحرارة المتطورة، وتجنب القطع الجاف، واعتماد المعالجة الحرارية الفراغية.

 

4. تكلفة الأداة العالية وانخفاض كفاءة التصنيع

لا يمكن معالجة سبائك التيتانيوم بسرعات قطع عالية. الحلول: تحسين هندسة الأدوات وأنظمة التبريد؛ اعتماد القطع الهجين بمساعدة الموجات فوق الصوتية أو المبردة لتحقيق التوازن بين جودة السطح واستقرار المعالجة.

 

 

Ruihang، كشركة مصنعة مباشرة لمنتجات التيتانيوم، توفر المواد الخام عالية الجودة لإنتاج المكونات الدقيقة الخاصة بك

لا تتردد في الاتصال بنا عبر البريد الإلكتروني:Sam.Rui@bjrh-titanium.com