Каковы требования к ионам материала для трубок ЕЭУ с внешним утолщением?
Требования к механическим свойствам
Маслопроводы ЭУЭ с внешним утолщением должны работать в условиях высокого давления и высоких напряжений, поэтому их материалы должны обладать следующими механическими свойствами:
Высокая прочность
НКТ ЕЭУ выдерживают огромные механические нагрузки и гидравлическое давление во время бурения и добычи. Материалы должны иметь высокую прочность на разрыв и предел текучести, чтобы оставаться стабильными в этих сложных условиях. Как правило, прочность на разрыв должна достигать 550-850 МПа, а предел текучести - 450-700 МПа, чтобы гарантировать, что нефтепровод не сломается в условиях высоких напряжений.
Высокая прочность
Маслопроводы во время эксплуатации подвержены ударам и вибрации, особенно в глубоких скважинах и в условиях высокого давления. Чтобы предотвратить хрупкое разрушение, материал должен иметь хорошую ударную вязкость. Ударная вязкость материала (измеренная испытанием на удар по Шарпи) обычно должна составлять 20-60 Дж/см², чтобы гарантировать, что маслопровод может поглощать и противостоять внезапным ударным нагрузкам.
Хорошая пластичность
Нефтяные трубы требуют множественных механических деформаций при изготовлении и эксплуатации, таких как изгиб, расширение отверстий и т. д. Поэтому материал должен обладать хорошей пластичностью, чтобы избежать трещин и разрывов при обработке. Обычно требуется, чтобы удлинение превышало 10%, что может обеспечить стабильность и надежность материала во время обработки и использования.
Требования к химическому составу
Чтобы соответствовать вышеуказанным требованиям к механическим свойствам, химический состав материалов труб ЕЭУ также должен строго контролироваться.
Содержание углерода
Соответствующее содержание углерода может повысить прочность и твердость стали, но слишком высокое содержание углерода может снизить ударную вязкость и пластичность. В нефтепроводах ЕЭУ обычно используется среднеуглеродистая сталь с содержанием углерода от 0,20% до 0,35%, чтобы обеспечить хорошие общие характеристики материала.
Элемент сплава
Для улучшения общих характеристик материала в трубные материалы ЭУЭ обычно добавляют некоторые легирующие элементы:
Марганец (Мин.): увеличивает прочность и твердость, улучшает прокаливаемость и ударную вязкость. Обычно содержание составляет 0,7%-1,3%.
Кремний (Си): повышает прочность и твердость, повышает стойкость к окислению. Обычно содержание составляет 0,15%-0,35%.
Хром (Кр): улучшает коррозионную стойкость и твердость, а также повышает жаропрочность. Обычно содержание составляет 0,8%-1,5%.
Молибден (Мо): повышает прочность, ударную вязкость и износостойкость, а также улучшает прокаливаемость. Обычно содержание составляет 0,15%-0,3%.
Никель (Ни): повышает ударную вязкость и устойчивость к коррозии. Обычно содержание составляет 0,3%-0,5%.
Контроль примесей
Содержание примесей, таких как сера (S) и фосфор (P), строго контролируется во избежание охрупчивания материала. Обычно содержание серы и фосфора должно быть менее 0,025%. Если содержание этих примесей слишком велико, это повысит хрупкость материала, что повлияет на срок службы и безопасность маслопровода.
Требования к производственному процессу
Чтобы обеспечить высокое качество трубных материалов ЕЭУ, производственный процесс также должен соответствовать строгим требованиям.
Процесс плавки
Передовые процессы плавки, такие как электродуговая печь (ЭДП) или вакуумная дегазация (ВД), используются для обеспечения чистоты и однородности материала, а также уменьшения присутствия включений и пор. Высококачественный процесс плавки позволяет производить чистую и однородную сталь, обеспечивая стабильность и надежность используемых нефтяных труб.
Процесс термообработки
Механические свойства материала оптимизируются за счет соответствующих процессов термообработки, таких как закалка и отпуск. Параметры термообработки (такие как температура, время и оптимальная скорость охлаждения) необходимо точно контролировать для достижения оптимальных показателей производительности. Правильная термическая обработка позволяет значительно улучшить механические свойства, прочность, вязкость и износостойкость материала, а также продлить срок службы маслопровода.
Неразрушающий контроль
Проведите строгую проверку дефектов сырья (например, зондовое тестирование и магнитопорошковое тестирование), чтобы убедиться в отсутствии трещин, включений и других дефектов внутри материала, чтобы гарантировать его качество и надежность. Обнаружение дефектов является важным средством обеспечения качества материала, а возможные дефекты можно своевременно обнаружить и устранить.
Требования к качеству поверхности
Чтобы обеспечить стабильность и надежность труб ЕЭУ во время обработки и использования, качество поверхности материала также должно соответствовать определенным стандартам.
Чистота поверхности
Поверхность сырья должна быть гладкой и бездефектной, без явных дефектов, таких как окалина, трещины, складки, огрубевшая кожица, ржавчина. Гарантия чистоты поверхности позволяет улучшить качество последующей обработки и уменьшить дефекты при обработке.
Точность размеров
Размер и форма сырья должны соответствовать проектным требованиям. В частности, необходимо точно контролировать такие ключевые размеры, как внешний диаметр, толщина стенок и длина, чтобы обеспечить сборку и эксплуатационные характеристики конечного продукта. Контроль точности размеров может повысить точность сборки масляных труб и уменьшить проблемы в процессе сборки.
