Като доверен доставчик на подповърхностни предпазни клапани от серия TS, често ме питат за материалите, използвани в тяхното производство. Тези клапани са критични компоненти в нефтената и газовата индустрия, предназначени да предотвратят неконтролиран поток от въглеводороди от сондаж в случай на авария. Изборът на материали е от изключително значение за гарантиране на надеждността, издръжливостта и работата на тези предпазни клапани.
Общи изисквания към материалите
Преди да се задълбочите в конкретните използвани материали, важно е да разберете общите изисквания, на които тези материали трябва да отговарят. Подповърхностните предпазни клапани от серията TS са изложени на тежки условия в сондажа, включително високо налягане, високи температури, корозивни течности и абразивни частици. Следователно материалите трябва да имат отлични механични свойства, като висока якост, издръжливост и твърдост, за да издържат на механичните напрежения по време на работа. Те също трябва да имат добра устойчивост на корозия, за да предотвратят разграждане с течение на времето, както и устойчивост на ерозия, за да устоят на износването, причинено от потока на течности, съдържащи твърди частици.
Материали на тялото и корпуса
Корпусът и корпусът на подповърхностните предпазни клапани от серията TS обикновено са направени от високоякостни легирани стомани. Един от често използваните материали е стомана 4140. Тази легирана стомана съдържа хром и молибден, които допринасят за нейната висока якост и добра закаляемост. Стомана 4140 може да бъде термично обработена, за да се постигнат различни нива на твърдост и здравина, което я прави подходяща за взискателната среда в сондажа. Той има граница на провлачване от около 655 MPa и якост на опън от приблизително 760 MPa, което позволява на тялото на клапана да издържа на високо вътрешно налягане без деформация.
Друг вариант за материал на тялото е неръждаема стомана, като 316L. Неръждаемата стомана предлага отлична устойчивост на корозия, особено в среди, където течностите от кладенци съдържат корозивни вещества като сероводород (H₂S) и въглероден диоксид (CO₂). Ниското съдържание на въглерод в 316L намалява риска от сенсибилизация и междукристална корозия, осигурявайки дълготрайна цялост на тялото на клапана. Границата на провлачане на неръждаема стомана 316L е около 205 MPa, а нейната якост на опън е около 515 MPa. Въпреки че якостта на 316L е по-ниска от тази на стомана 4140, нейните свойства за устойчивост на корозия я правят предпочитан избор в корозивни кладенци.
Уплътнителни материали
Уплътнението е ключова функция в подповърхностните предпазни клапани, тъй като предотвратява изтичането на течности от кладенци. Еластомерите обикновено се използват като уплътнителни материали. Един от широко използваните еластомери е нитрилният каучук (NBR). NBR има добра устойчивост на масло, гориво и други въглеводороди, които обикновено присъстват в сондажни течности. Освен това има отлични механични свойства, като висока еластичност и устойчивост на разкъсване, които му позволяват да образува надеждно уплътнение при различни налягания и температури. Работният температурен диапазон на NBR обикновено е от -40°C до 120°C, което го прави подходящ за много приложения в дупки.
За високотемпературни приложения често се използва флуоровъглероден каучук (FKM). FKM има превъзходна устойчивост на топлина с диапазон на работна температура до 250°C. Освен това има отлична химическа устойчивост на широка гама от химикали, включително киселини, основи и разтворители. Това прави FKM идеален избор за кладенци с висока температура и корозивна среда.
Материали за облицовка на клапаните
Облицовката на клапана, която включва седлото на клапана, топката и стеблото, изисква материали с висока устойчивост на износване и добри уплътнителни свойства. За леглото на клапана волфрамовият карбид (WC) е популярен избор. Волфрамовият карбид е изключително твърд, с твърдост до 2500 HV. Има отлична устойчивост на износване, което позволява на седлото на клапана да поддържа плътно уплътнение дори след многократни цикли на отваряне и затваряне. Волфрамовият карбид също има добра устойчивост на корозия, което го прави подходящ за използване в корозивни течности за кладенци.
Топката на вентила често е изработена от неръждаема стомана или сплав с твърда повърхност. В някои случаи се използва топка от неръждаема стомана с твърдо покритие, като Stellite. Стелитът е сплав на основата на кобалт, която има висока твърдост, устойчивост на износване и устойчивост на корозия. Твърдото покритие на топката помага да се намали износването и да се подобри уплътнителната способност на клапана.
Стеблото на клапана обикновено е изработено от легирана стомана с висока якост, подобно на материала на тялото. Въпреки това, той може също да бъде покрит с устойчив на корозия материал, за да го предпази от сондажните течности. Например стебло, направено от стомана 4140, може да бъде покрито със сплав на основата на никел, за да се подобри неговата устойчивост на корозия.
Пролетни материали
Пружините са важна част от подземните предпазни клапани от серията TS, тъй като те са отговорни за осигуряването на необходимата сила за затваряне на клапана в случай на авария. Най-често използваният пружинен материал е неръждаема стомана, като 302 или 304. Тези неръждаеми стомани имат добра устойчивост на корозия и висока еластичност. Те могат да запазят своите пружинни свойства в широк диапазон от температури и налягания.
В някои приложения с висока производителност за пружини се използват сплави на основата на никел като Inconel 718. Inconel 718 има отлична якост при висока температура, устойчивост на корозия и устойчивост на умора. Той може да издържи на суровите условия в сондажа и да осигури надеждно пружинно действие за дълъг експлоатационен живот.
Съвместимост с други компоненти в кладенеца
Когато избирате материали за подповърхностни предпазни клапани от серия TS, е важно да вземете предвид тяхната съвместимост с други компоненти в кладенеца. Например, вентилът трябва да е съвместим сДорници със странични джобове SPM - 288 - 1и други инструменти за дъно. Материалите не трябва да причиняват галванична корозия при контакт един с друг. Галванична корозия възниква, когато два различни метала са в електролит (като течност от кладенец) и може да доведе до ускорена корозия на един от металите.
Заключение
В заключение, производството на подповърхностни предпазни клапани от серия TS включва внимателен подбор на материали, за да отговори на взискателните условия в сондажа. Корпусът и корпусът са изработени от високоякостни легирани стомани или неръждаеми стомани за здравина и устойчивост на корозия. Уплътнителните материали като еластомери осигуряват надеждно уплътнение, докато материалите за облицовка на клапани като волфрамов карбид и сплави с твърда повърхност осигуряват устойчивост на износване и добро уплътняване. Пружините са изработени от неръждаема стомана или сплави на основата на никел, за да осигурят необходимата сила за работа на клапана.
Ако сте на пазара за висококачествени подповърхностни предпазни клапани от серия TS, ние сме тук, за да ви предложим най-добрите продукти с правилната комбинация от материали. Нашите вентили са проектирани и произведени, за да отговарят на най-високите индустриални стандарти. Предлагаме и други свързани продукти катоСерия THD Дълбоководни подповърхностни предпазни клапани API 14A Предпазни клапани в дупкииYKSLS - Плъзгаща се втулка за управление с една линия.
Приветстваме ви да се свържете с нас за доставка и да обсъдим вашите специфични изисквания. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне да намерите най-подходящите решения за вашите сондажни операции.
Референции
- Наръчник на ASM, том 1: Свойства и избор: чугуни, стомани и сплави с висока ефективност.
- Спецификация на API 14A: Спецификация за подповърхностно оборудване за предпазен клапан.
- Материалознание и инженерство: Въведение от Уилям Д. Калистър младши и Дейвид Г. Ретуиш.
