Aplicarea materialelor din aliaj de titan în industria petrolului
Titanul este un metal structural important dezvoltat în anii 1950. Titanul poate forma aliaje cu alte elemente metalice pentru a îmbunătăți și îmbunătăți proprietățile sale mecanice și proprietățile fizice pentru a satisface diferite nevoi. Titanul și aliajele sale au rezistență ridicată, modul elastic scăzut, rezistență excelentă la coroziune, biocompatibilitate bună și alte caracteristici. Sunt utilizate pe scară largă în elementele de fixare aerospațiale, industria petrolieră, componente de inginerie, stimulatoare cardiace medicale și alte domenii.
Materialele din aliaj de titan utilizate în conductele de sonde de petrol din străinătate includ în principal 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), etc. Odată cu progresul tehnologiei, aliajul de titan TC4 (Ti{-6Al{-4V) cu rezistență bună la coroziune și rezistență specifică ridicată este utilizat treptat în conductele de sondă de petrol din țara mea.
Majoritatea conductelor tradiționale de sondă de petrol din țara mea sunt fabricate din oțel carbon, cum ar fi G105, L80, N80, P110 etc. Cu toate acestea, mediul de dezvoltare a petrolului și gazelor din țara mea este relativ dur. Conductele de sondă de petrol nu numai că se confruntă cu provocările temperaturii ridicate și presiunii înalte atunci când deservesc subteran, dar trebuie să reziste și efectelor combinate ale mediilor corozive, cum ar fi H2S, CO2, saramură cu concentrație mare/fluid de completare, sulf elementar și acid puternic. Țevile tradiționale din oțel carbon pentru sondele de petrol nu mai pot face față mediului dur de service.
Țevile și carcasele de ulei din aliaj de titan vor fi supuse la presiuni externe mari în subteran. Liu și colab. a stabilit un nou model de predicție a rezistenței carcasei de ulei din aliaj de titan pe baza modelului de criteriu de rezistență și compresie și a calculat și comparat rezistența la compresiune a țevilor din aliaj de titan și a țevilor de oțel cu diferiți parametri cheie. Rezultatele testelor arată că rezistența la compresiune a țevilor din aliaj de titan este mai mică decât cea a țevilor de oțel cu aceleași specificații. Prin urmare, rezistența la compresiune a țevilor și carcaselor de ulei din aliaj de titan este crucială pentru siguranța șirului de țevi în subteran.
Savanții străini Schutz și colab. a expus tuburile de titan UNS R56404 la mercur lichid și a efectuat teste de solicitare ridicată, de tracțiune continuă și de încărcare ciclică în condiții relevante de producție de petrol și gaze. Ei au descoperit că în mercurul lichid la 232 de grade, tuburile de titan pot rezista complet fragilizării metalelor lichide și altor forme de degradare a mediului.
Ei au studiat, de asemenea, utilizarea acidă a aliajului de titan UNS R55400 conform standardului ANSI/NACE MR0175/ISO 15156. UNS R55400 aparține aliajului de titan de tip +, care este un nou tip de aliaj de titan de înaltă rezistență, special dezvoltat pentru servicii de producție de petrol și gaze de înaltă temperatură și presiune. Ei au descoperit că aliajul de titan UNS R55400 poate fi utilizat în medii cu saramură acide cu până la 198 g/L clorură (saturată) și poate fi folosit în condiții acide cu o duritate maximă de 41 HRC, o temperatură maximă de 288 de grade, cu sau fără sulf elementar și rezistă la o presiune parțială de cel puțin 3,45 MPa H2S și la presiune parțială de 6,9 MPa CO2.
Prin urmare, rezistența la coroziune a conductei de sondă de petrol din aliaj de titan este mai bună decât cea a conductei tradiționale din oțel carbon. În al doilea rând, poate fi întărit prin tratament de îmbătrânire pentru a-și îmbunătăți propriile proprietăți mecanice și are caracteristici excelente de rezistență la fragilizarea metalelor lichide, rezistența la sulf și la acid. Cu toate acestea, într-un mediu de serviciu cu o sarcină externă mare de presiune, rezistența la compresiune a conductei de sondă de petrol din aliaj de titan este mult inferioară celei a conductei de sondă de petrol din oțel carbon. Există puține cercetări în țara mea cu privire la modul de îmbunătățire a rezistenței la compresiune și la încovoiere a aliajelor de titan. Prin urmare, este de mare importanță să studiem cum să menținem sau chiar să îmbunătățim rezistența materialelor din aliaj de titan în condiții de stres ridicat.
Vă rugăm să ne lăsați un mesaj pentru mai multe produse personalizate din titan. Contactați-ne pentru a obține cele mai recente oferte și oferte speciale.
