Titāna sakausējumu materiālu izmantošana naftas rūpniecībā
Titāns ir svarīgs strukturāls metāls, kas izstrādāts 1950. gados. Titāns var veidot sakausējumus ar citiem metāla elementiem, lai uzlabotu un uzlabotu tā mehāniskās un fizikālās īpašības, lai apmierinātu dažādas vajadzības. Titānam un tā sakausējumiem ir augsta izturība, zems elastības modulis, lieliska izturība pret koroziju, laba bioloģiskā saderība un citas īpašības. Tos plaši izmanto kosmosa stiprinājumos, naftas rūpniecībā, inženiertehniskajos komponentos, medicīniskajos elektrokardiostimulatoros un citās jomās.
Titāna sakausējuma materiāli, ko izmanto naftas urbumu caurulēs ārvalstīs, galvenokārt ietver 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), utt. Attīstoties tehnoloģijām, manas valsts naftas urbumu caurulēs pakāpeniski tiek izmantots TC4 (Ti-6Al-4V) titāna sakausējums ar labu izturību pret koroziju un augstu īpatnējo izturību.
Lielākā daļa manas valsts tradicionālo naftas urbumu cauruļu ir izgatavotas no oglekļa tērauda, piemēram, G105, L80, N80, P110 utt. Tomēr naftas un gāzes attīstības vide manā valstī ir samērā skarba. Naftas urbumu caurules ne tikai saskaras ar augstas temperatūras un augsta spiediena izaicinājumiem, apkalpojot pazemē, bet arī tām ir jāiztur korozīvas vides, piemēram, H2S, CO2, augstas koncentrācijas sālījuma/pabeigšanas šķidruma, elementārā sēra un stiprās skābes, kopējā ietekme. Tradicionālās oglekļa tērauda eļļas urbumu caurules vairs neatbilst skarbajai apkalpošanas videi.
Titāna sakausējuma eļļas caurules un apvalki tiks pakļauti lielai ārējai spiediena slodzei pazemē. Liu et al. izveidoja jaunu titāna sakausējuma eļļas apvalka stiprības prognozēšanas modeli, pamatojoties uz stiprības un kompresijas kritērija modeli, un aprēķināja un salīdzināja titāna sakausējuma cauruļu un tērauda cauruļu spiedes stiprību ar dažādiem galvenajiem parametriem. Testa rezultāti liecina, ka titāna sakausējuma cauruļu spiedes izturība ir mazāka nekā tādu pašu specifikāciju tērauda caurulēm. Tāpēc titāna sakausējuma eļļas cauruļu un apvalku spiedes izturība ir ļoti svarīga cauruļu virknes drošībai pazemē.
Ārzemju zinātnieki Schutz et al. pakļāva UNS R56404 titāna caurules šķidrā dzīvsudraba iedarbībai un veica augsta sprieguma, nepārtrauktas stiepes un cikliskās slodzes testus attiecīgos naftas un gāzes ražošanas apstākļos. Viņi atklāja, ka šķidrā dzīvsudrabā 232 grādu temperatūrā titāna caurules var pilnībā izturēt šķidro metālu trauslumu un citus vides degradācijas veidus.
Viņi arī pētīja UNS R55400 titāna sakausējuma izmantošanu skābā veidā saskaņā ar ANSI/NACE MR0175/ISO 15156 standartu. UNS R55400 pieder pie + tipa titāna sakausējuma, kas ir jauna veida augstas stiprības titāna sakausējums, kas īpaši izstrādāts augstas temperatūras un augstspiediena naftas un gāzes ražošanas pakalpojumiem. Viņi atklāja, ka UNS R55400 titāna sakausējumu var izmantot skābā sālījumā ar līdz 198 g/l hlorīda (piesātināta), un to var izmantot skābos apstākļos ar maksimālo cietību 41 HRC, maksimālo temperatūru 288 grādi, ar vai bez elementārā sēra, un iztur vismaz 3,45 MPa H2S parciālo spiedienu un 6,9 MPa CO2 parciālo spiedienu.
Tāpēc titāna sakausējuma eļļas urbuma caurules izturība pret koroziju ir labāka nekā tradicionālajai oglekļa tērauda eļļas urbuma caurulei. Otrkārt, to var stiprināt, apstrādājot novecošanos, lai uzlabotu tā mehāniskās īpašības, un tam ir lieliskas īpašības, kas iztur šķidro metālu trauslumu, sēra un skābes izturību. Tomēr ekspluatācijas vidē ar lielu ārējo spiediena slodzi titāna sakausējuma eļļas urbuma caurules spiedes izturība ir daudz zemāka par oglekļa tērauda eļļas urbuma caurules spiedes izturību. Manā valstī ir maz pētījumu par to, kā uzlabot titāna sakausējumu spiedes un lieces izturību. Tāpēc ir ļoti svarīgi izpētīt, kā saglabāt vai pat uzlabot titāna sakausējuma materiālu stiprību augsta stresa apstākļos.
Lūdzu, atstājiet mums ziņojumu, lai iegūtu vairāk titāna pielāgotu produktu. Sazinieties ar mums, lai saņemtu jaunākos piedāvājumus un īpašos piedāvājumus.
