A TS sorozatú felszín alatti biztonsági szelepek megbízható szállítójaként gyakran kérdeznek tőlem a gyártásukhoz használt anyagokról. Ezek a szelepek kritikus komponensek az olaj- és gáziparban, és vészhelyzet esetén megakadályozzák a szénhidrogének ellenőrizetlen kiáramlását a fúrólyukból. Az anyagok megválasztása rendkívül fontos a biztonsági szelepek megbízhatóságának, tartósságának és teljesítményének biztosítása érdekében.
Anyagokra vonatkozó általános követelmények
Mielőtt belemerülne a felhasznált konkrét anyagokba, elengedhetetlen megérteni azokat az általános követelményeket, amelyeknek ezeknek az anyagoknak meg kell felelniük. A TS sorozatú felszín alatti biztonsági szelepek kemény fúrási körülményeknek vannak kitéve, beleértve a magas nyomást, magas hőmérsékletet, korrozív folyadékokat és koptató részecskéket. Ezért az anyagoknak kiváló mechanikai tulajdonságokkal kell rendelkezniük, például nagy szilárdsággal, szívóssággal és keménységgel, hogy ellenálljanak a működés közbeni mechanikai igénybevételeknek. Ezenkívül jó korrózióállósággal kell rendelkezniük, hogy megakadályozzák az idő múlásával történő lebomlást, valamint erózióállósággal kell rendelkezniük, hogy ellenálljanak a szilárd részecskéket tartalmazó folyadékok áramlása okozta kopásnak.
Test és ház anyagok
A TS sorozatú felszín alatti biztonsági szelepek teste és háza jellemzően nagy szilárdságú ötvözött acélból készül. Az egyik leggyakrabban használt anyag a 4140-es acél. Ez az ötvözött acél krómot és molibdént tartalmaz, amelyek hozzájárulnak nagy szilárdságához és jó edzhetőségéhez. A 4140-es acél hőkezelhető különböző keménységi és szilárdsági szintek elérése érdekében, így alkalmassá teszi az igényes fúrási környezethez. A folyáshatára körülbelül 655 MPa, a szakítószilárdsága pedig körülbelül 760 MPa, ami lehetővé teszi, hogy a szeleptest deformáció nélkül ellenálljon a nagy belső nyomásoknak.
Egy másik lehetőség a karosszéria anyagára a rozsdamentes acél, például a 316L. A rozsdamentes acél kiváló korrózióállóságot biztosít, különösen olyan környezetben, ahol a kútfolyadékok maró anyagokat, például hidrogén-szulfidot (H₂S) és szén-dioxidot (CO₂) tartalmaznak. A 316 liter alacsony széntartalma csökkenti az érzékenység és a szemcseközi korrózió kockázatát, biztosítva a szeleptest hosszú távú integritását. A 316L rozsdamentes acél folyáshatára körülbelül 205 MPa, a szakítószilárdsága pedig körülbelül 515 MPa. Bár a 316L szilárdsága kisebb, mint a 4140-es acélé, korrózióálló tulajdonságai miatt előnyös választás a korrozív kutakban.
Tömítő anyagok
A tömítés kulcsfontosságú funkció a felszín alatti biztonsági szelepeknél, mivel megakadályozza a kútfolyadékok szivárgását. Az elasztomereket általában tömítőanyagként használják. Az egyik széles körben használt elasztomer a nitrilkaucsuk (NBR). Az NBR jól ellenáll az olajjal, üzemanyaggal és más szénhidrogénekkel szemben, amelyek általában jelen vannak a kútfolyadékokban. Kiváló mechanikai tulajdonságokkal is rendelkezik, mint például nagy rugalmassága és szakítószilárdsága, amelyek lehetővé teszik, hogy megbízható tömítést képezzenek különböző nyomásokon és hőmérsékleteken. Az NBR működési hőmérsékleti tartománya jellemzően -40°C és 120°C között van, így számos fúrólyuk alkalmazásra alkalmas.
Magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz gyakran használnak fluorkarbon gumit (FKM). Az FKM kiváló hőállósággal rendelkezik, akár 250°C-os üzemi hőmérséklet-tartományban. Ezenkívül kiváló vegyszerállósággal rendelkezik számos vegyszerrel szemben, beleértve a savakat, bázisokat és oldószereket. Emiatt az FKM ideális választás magas hőmérsékletű és korrozív környezetű kutak számára.
Szelep trimm anyagok
A szelepborítás, amely magában foglalja a szelepüléket, a golyót és a szárat, nagy kopásállóságú és jó tömítő tulajdonságú anyagokat igényel. A szelepülékhez a volfrámkarbid (WC) népszerű választás. A volfrám-karbid rendkívül kemény, keménysége eléri a 2500 HV-t. Kiváló kopásállósággal rendelkezik, ami lehetővé teszi, hogy a szelepülék szorosan tömítsen több nyitási és zárási ciklus után is. A volfrám-karbid jó korrózióállósággal is rendelkezik, így alkalmas korrozív kútfolyadékokban való használatra.
A szelepgolyó gyakran rozsdamentes acélból vagy kemény ötvözetből készül. Egyes esetekben kemény bevonatú rozsdamentes acél golyót, például Stellitet használnak. A Stellite egy kobalt alapú ötvözet, amely nagy keménységgel, kopásállósággal és korrózióállósággal rendelkezik. A golyón lévő kemény felületű bevonat segít csökkenteni a kopást és javítja a szelep tömítési teljesítményét.
A szelepszár jellemzően nagy szilárdságú ötvözött acélból készül, hasonlóan a ház anyagához. Azonban be lehet vonni egy korrózióálló anyaggal is, hogy megvédje a kútfolyadékoktól. Például egy 4140-es acélból készült szárat bevonhatunk nikkel alapú ötvözettel a korrózióállóság növelése érdekében.
Tavaszi anyagok
A rugók a TS sorozatú felszín alatti biztonsági szelepek fontos részét képezik, mivel ezek felelősek a szelep vészhelyzetben történő lezárásához szükséges erő biztosításáért. A leggyakrabban használt rugóanyag a rozsdamentes acél, például a 302 vagy 304. Ezek a rozsdamentes acélok jó korrózióállósággal és nagy rugalmassággal rendelkeznek. Rugós tulajdonságaikat a hőmérséklet és nyomás széles tartományában meg tudják őrizni.
Egyes nagy teljesítményű alkalmazásokban nikkel alapú ötvözeteket, például Inconel 718-at használnak rugókhoz. Az Inconel 718 kiváló magas hőmérsékleti szilárdsággal, korrózióállósággal és fáradtságállósággal rendelkezik. Ellenáll a kemény fúrási körülményeknek, és megbízható rugóhatást biztosít hosszú élettartamon keresztül.
Kompatibilitás a kútban lévő egyéb alkatrészekkel
A TS sorozatú felszín alatti biztonsági szelepek anyagának kiválasztásakor fontos figyelembe venni, hogy kompatibilisek-e a kútban lévő más alkatrészekkel. Például a szelepnek kompatibilisnek kell lennie aOldalsó zsebtüskék SPM - 288 - 1és egyéb fúrószerszámok. Az anyagok egymással érintkezve nem okozhatnak galvanikus korróziót. Galvanikus korrózió akkor következik be, amikor két különböző fém van egy elektrolitban (például folyadékban), és ez az egyik fém felgyorsult korróziójához vezethet.
Következtetés
Összefoglalva, a TS sorozatú felszín alatti biztonsági szelepek gyártása során gondosan kell kiválasztani az anyagokat, hogy megfeleljenek az igényes fúrási feltételeknek. A test és a ház nagy szilárdságú ötvözött acélból vagy rozsdamentes acélból készül a szilárdság és a korrózióállóság érdekében. A tömítőanyagok, például az elasztomerek megbízható tömítést biztosítanak, míg a szelepburkolatok, például a volfrám-karbid és a kemény ötvözetek kopásállóságot és jó tömítési teljesítményt biztosítanak. A rugók rozsdamentes acélból vagy nikkel alapú ötvözetekből készülnek, hogy biztosítsák a szelep működéséhez szükséges erőt.
Ha Ön a kiváló minőségű TS sorozatú felszín alatti biztonsági szelepek piacán van, itt vagyunk, hogy a legjobb termékeket kínáljuk a megfelelő anyagkombinációval. Szelepeinket úgy terveztük és gyártjuk, hogy megfeleljenek a legmagasabb ipari szabványoknak. Egyéb kapcsolódó termékeket is kínálunk, mint plTHD sorozatú mélyvízi felszín alatti biztonsági szelep API 14A fúrólyuk biztonsági szelepésYKSLS - sorozat egysoros vezérlésű csúszó hüvely.
Várjuk, hogy vegye fel velünk a kapcsolatot a beszerzéssel kapcsolatban, és megvitassa egyedi igényeit. Szakértői csapatunk készséggel segít Önnek megtalálni a legmegfelelőbb megoldást kútműveletéhez.
Hivatkozások
- ASM kézikönyv, 1. kötet: Tulajdonságok és választék: vasak, acélok és nagy teljesítményű ötvözetek.
- API-specifikáció 14A: A felszín alatti biztonsági szelepek specifikációi.
- Anyagtudomány és mérnöki tudomány: William D. Callister, Jr. és David G. Rethwisch bevezetője.
