Пермь, 6 ноя - ИА Neftegaz.RU. Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) провели исследования и внесли изменения в технологический процесс изготовления штанговых скважинных насосных установок, что позволит существенно сократить расходы на ремонт и замену насосов для нефтедобывающих компаний.
Об этом сообщили в пресс-службе ПНИПУ.
В настоящее время штанговые скважинные насосные установки активно применяются в нефтедобыче.
Установки работают в агрессивных условиях и под высоким давлением, цилиндры и поршни этих насосов подвержены значительному износу, поэтому для повышения их прочности используется метод ионно-плазменного азотирования.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Черные металлы» №10 за 2024 г. и были получены в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Биметаллический цилиндр для поршня насоса состоит из двух элементов: обечайки, представляющей собой короткую металлическую трубу, и лейнера, который изготавливается из нержавеющей стали 08Х17Т. Этот материал также широко используется в таких отраслях, как машиностроение, строительство, пищевая промышленность и автомобилестроение.
Лейнер поставляется на завод в сварном состоянии, а для повышения его износостойкости внутреннюю поверхность подвергают процессу азотирования, что приводит к насыщению её азотом и образованию высококачественного покрытия.
Тем не менее, неравномерное распределение твердости в зоне сварного шва может вызвать разрушение или отделение слоев материала.
Для получения качественного азотированного слоя необходима стабильная и ровная структура всей насыщаемой поверхности, что обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики изделия.
В ходе исследований ученые Пермского Политеха проанализировали азотируемость деформированного лейнера из стали 08Х17Т со сварным швом и то, как состав насыщающей среды влияет на результаты процесса.
Для снижения хрупкости слоев азотирование проводилось в азотно-водородных средах с различными содержаниями аргона и добавками метана.
Ученые установили, что в аммиачной среде твердость азотированного слоя в центре сварного шва значительно выше, чем в других его зонах, что негативно отражается на эксплуатационных характеристиках изделия.
Азотирование в среде, содержащей аргон, азот, водород и метан при температуре 500 °C и продолжительности выдержки 12 ч, обеспечивает равномерный упрочненный слой по всей внутренней поверхности лейнера, включая зону сварного шва, - рассказала доцентка кафедры «Металловедение, термическая и лазерная обработка металлов» ПНИПУ и кандидат технических наук О. Силина.
Эти исследования позволили внести важные коррективы в технологический процесс азотирования биметаллических цилиндров с лейнером из стали 08Х17Т.
Для производителей это может существенно снизить репутационные риски, сократить расходы на ремонт скважин и замену насосов, а также повысить общую эффективность процесса добычи нефти.
Об этом сообщили в пресс-службе ПНИПУ.
В настоящее время штанговые скважинные насосные установки активно применяются в нефтедобыче.
Установки работают в агрессивных условиях и под высоким давлением, цилиндры и поршни этих насосов подвержены значительному износу, поэтому для повышения их прочности используется метод ионно-плазменного азотирования.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Черные металлы» №10 за 2024 г. и были получены в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Биметаллический цилиндр для поршня насоса состоит из двух элементов: обечайки, представляющей собой короткую металлическую трубу, и лейнера, который изготавливается из нержавеющей стали 08Х17Т. Этот материал также широко используется в таких отраслях, как машиностроение, строительство, пищевая промышленность и автомобилестроение.
Лейнер поставляется на завод в сварном состоянии, а для повышения его износостойкости внутреннюю поверхность подвергают процессу азотирования, что приводит к насыщению её азотом и образованию высококачественного покрытия.
Тем не менее, неравномерное распределение твердости в зоне сварного шва может вызвать разрушение или отделение слоев материала.
Для получения качественного азотированного слоя необходима стабильная и ровная структура всей насыщаемой поверхности, что обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики изделия.
В ходе исследований ученые Пермского Политеха проанализировали азотируемость деформированного лейнера из стали 08Х17Т со сварным швом и то, как состав насыщающей среды влияет на результаты процесса.
Для снижения хрупкости слоев азотирование проводилось в азотно-водородных средах с различными содержаниями аргона и добавками метана.
Ученые установили, что в аммиачной среде твердость азотированного слоя в центре сварного шва значительно выше, чем в других его зонах, что негативно отражается на эксплуатационных характеристиках изделия.
Азотирование в среде, содержащей аргон, азот, водород и метан при температуре 500 °C и продолжительности выдержки 12 ч, обеспечивает равномерный упрочненный слой по всей внутренней поверхности лейнера, включая зону сварного шва, - рассказала доцентка кафедры «Металловедение, термическая и лазерная обработка металлов» ПНИПУ и кандидат технических наук О. Силина.
Эти исследования позволили внести важные коррективы в технологический процесс азотирования биметаллических цилиндров с лейнером из стали 08Х17Т.
Для производителей это может существенно снизить репутационные риски, сократить расходы на ремонт скважин и замену насосов, а также повысить общую эффективность процесса добычи нефти.
Автор: А. Шевченко
