Primjena materijala od legura titana u naftnoj industriji

Titan je važan konstrukcijski metal razvijen 1950-ih. Titan može tvoriti legure s drugim metalnim elementima kako bi poboljšao i poboljšao svoja mehanička i fizička svojstva kako bi zadovoljio različite potrebe. Titan i njegove legure imaju visoku čvrstoću, nizak modul elastičnosti, izvrsnu otpornost na koroziju, dobru biokompatibilnost i druga svojstva. Naširoko se koriste u pričvršćivačima za zrakoplovstvo, naftnoj industriji, inženjerskim komponentama, medicinskim srčanim stimulatorima i drugim područjima.

Materijali od legura titana koji se koriste u cijevima za naftne bušotine u inozemstvu uglavnom uključuju 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), itd. S napretkom tehnologije, legura titana TC4 (Ti-6Al-4V) s dobrom otpornošću na koroziju i visokom specifičnom čvrstoćom postupno se koristi u cijevima za naftne bušotine u mojoj zemlji.

Većina tradicionalnih cijevi za naftne bušotine u mojoj zemlji izrađena je od ugljičnog čelika, kao što su G105, L80, N80, P110 itd. Međutim, okruženje za razvoj nafte i plina u mojoj je zemlji relativno surovo. Cijevi naftnih bušotina ne samo da se suočavaju s izazovima visoke temperature i visokog tlaka kada služe pod zemljom, već moraju izdržati i kombinirane učinke korozivnih okruženja kao što su H2S, CO2, slana otopina/tekućina za završnu obradu visoke koncentracije, elementarni sumpor i jaka kiselina. Tradicionalne cijevi za naftne bušotine od ugljičnog čelika više ne mogu zadovoljiti teške radne uvjete.

Uljne cijevi i kućišta od legure titana bit će pod zemljom izloženi velikim vanjskim tlačnim opterećenjima. Liu i sur. uspostavio je novi model predviđanja čvrstoće uljnog kućišta od legure titana temeljen na modelu kriterija čvrstoće i kompresije, te izračunao i usporedio tlačnu čvrstoću cijevi od legure titana i čeličnih cijevi s različitim ključnim parametrima. Rezultati ispitivanja pokazuju da je tlačna čvrstoća cijevi od legure titana manja od čvrstoće čeličnih cijevi istih specifikacija. Stoga je tlačna čvrstoća cijevi za ulje i kućišta od legure titana presudna za sigurnost niza cijevi pod zemljom.

Strani znanstvenici Schutz i sur. izložili su UNS R56404 titanijske cijevi tekućoj živi i proveli testove visokog naprezanja, kontinuiranog vlačnog i cikličkog opterećenja u relevantnim uvjetima proizvodnje nafte i plina. Otkrili su da se u tekućoj živi na 232 stupnja titanske cijevi mogu potpuno oduprijeti krtosti tekućeg metala i drugim oblicima degradacije okoliša.

Također su proučavali kiselu upotrebu legure titana UNS R55400 prema standardu ANSI/NACE MR0175/ISO 15156. UNS R55400 pripada leguri titana tipa +, koja je nova vrsta legure titana visoke čvrstoće posebno razvijene za usluge proizvodnje nafte i plina pri visokim temperaturama i visokim tlakovima. Otkrili su da se legura titana UNS R55400 može koristiti u kiselim okruženjima slane vode s do 198 g/L klorida (zasićenih) i može se koristiti u kiselim uvjetima s maksimalnom tvrdoćom od 41 HRC, maksimalnom temperaturom od 288 stupnjeva, s ili bez elementarnog sumpora, te izdržati najmanje 3,45 MPa H2S parcijalnog tlaka i 6,9 MPa CO2 parcijalnog tlaka.

Stoga je otpornost na koroziju cijevi za naftne bušotine od legure titana bolja od one tradicionalnih cijevi za naftne bušotine od ugljičnog čelika. Drugo, može se ojačati tretmanom starenja kako bi se poboljšala vlastita mehanička svojstva i ima izvrsna svojstva otpornosti na krtost tekućeg metala, otpornost na sumpor i kiseline. Međutim, u radnom okruženju s velikim vanjskim tlačnim opterećenjem, tlačna čvrstoća cijevi za naftne bušotine od legure titana daleko je inferiorna u odnosu na cijevi za naftne bušotine od ugljičnog čelika. Malo je istraživanja u mojoj zemlji o tome kako poboljšati tlačnu čvrstoću i čvrstoću na savijanje legura titana. Stoga je od velike važnosti proučavati kako održati ili čak poboljšati čvrstoću materijala od legure titana u uvjetima visokog naprezanja.

Ostavite nam poruku za više proizvoda prilagođenih titanu. Kontaktirajte nas da biste dobili najnovije ponude i posebne ponude.