الزامات یون ماده برای لوله EUE ضخیم شده خارجی چیست؟
الزامات مالکیت مکانیکی
لوله های روغن EUE ضخیم شده خارجی باید در محیط های پرفشار و پر استرس کار کنند، بنابراین مواد آنها باید دارای خواص مکانیکی زیر باشند:
استحکام بالا
لوله EUE در حین حفاری و تولید در برابر استرس مکانیکی و فشار هیدرولیکی بسیار مقاوم است. مواد برای پایدار ماندن در این شرایط سخت باید استحکام کششی و استحکام تسلیم بالایی داشته باشند. به طور کلی، استحکام کششی برای رسیدن به 550-850 مگاپاسکال و استحکام تسلیم 450-700 مگاپاسکال است تا اطمینان حاصل شود که لوله نفت در محیط های پر استرس شکسته نمی شود.
چقرمگی بالا
لوله های نفت در حین استفاده به ویژه در چاه های عمیق و شرایط کاری با فشار بالا در معرض ضربه و لرزش قرار می گیرند. برای جلوگیری از شکستگی شکننده، ماده باید چقرمگی خوبی داشته باشد. چقرمگی ضربه مواد (اندازه گیری شده توسط تست ضربه چارپی) معمولاً باید 20-60 J/سانتی متر² باشد تا اطمینان حاصل شود که لوله روغن می تواند بارهای ضربه ناگهانی را جذب کرده و در برابر آن مقاومت کند.
شکل پذیری خوب
لوله های روغن در طول ساخت و استفاده نیاز به تغییر شکل های مکانیکی متعددی مانند خم شدن، انبساط سوراخ و غیره دارند. ازدیاد طول معمولاً باید بالای 10 درصد باشد که می تواند پایداری و قابلیت اطمینان مواد را در طول پردازش و استفاده تضمین کند.
الزامات ترکیب شیمیایی
برای برآوردن الزامات خواص مکانیکی فوق، ترکیب شیمیایی مواد لوله EUE نیز باید به شدت کنترل شود.
محتوای کربن
محتوای کربن مناسب می تواند استحکام و سختی فولاد را افزایش دهد، اما محتوای کربن بیش از حد می تواند چقرمگی و شکل پذیری را کاهش دهد. لوله های روغن EUE معمولاً از فولاد کربن متوسط با محتوای کربن بین 0.20٪ تا 0.35٪ استفاده می کنند تا اطمینان حاصل شود که مواد دارای عملکرد کلی خوب هستند.
عنصر آلیاژی
به منظور بهبود عملکرد کلی مواد، معمولاً برخی از عناصر آلیاژی به مواد لوله EUE اضافه می شود:
منگنز (منگنز): استحکام و سختی را افزایش می دهد، سختی و چقرمگی را بهبود می بخشد. معمولا محتوا 0.7٪ -1.3٪ است.
سیلیکون (سی): استحکام و سختی را افزایش می دهد، مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود می بخشد. معمولا محتوا 0.15٪ - 0.35٪ است.
کروم (Cr): مقاومت در برابر خوردگی و سختی را بهبود می بخشد و استحکام در دمای بالا را افزایش می دهد. معمولا محتوا 0.8٪ -1.5٪ است.
مولیبدن (مو): استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد و سختی را بهبود می بخشد. معمولا محتوا 0.15٪ - 0.3٪ است.
نیکل (نی): چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد. معمولا محتوا 0.3٪ - 0.5٪ است.
کنترل ناخالصی
محتوای ناخالصی هایی مانند گوگرد (S) و فسفر (P) به شدت کنترل می شود تا از شکنندگی مواد جلوگیری شود. معمولاً میزان گوگرد و فسفر کمتر از 0.025 درصد لازم است. اگر محتوای این ناخالصی ها خیلی زیاد باشد، شکنندگی مواد را افزایش می دهد و در نتیجه عمر مفید و ایمنی لوله روغن را تحت تأثیر قرار می دهد.
الزامات فرآیند تولید
برای اطمینان از کیفیت بالای مواد لوله EUE، فرآیند تولید نیز باید الزامات سختگیرانه را برآورده کند.
فرآیند ذوب
فرآیندهای ذوب پیشرفته مانند کوره قوس الکتریکی (EAF) یا گاز زدایی خلاء (VD) برای اطمینان از خلوص و یکنواختی مواد و کاهش وجود آخال ها و منافذ استفاده می شود. فرآیند ذوب با کیفیت بالا می تواند فولاد خالص و یکنواخت تولید کند و از پایداری و قابلیت اطمینان لوله های نفت در استفاده اطمینان حاصل کند.
فرآیند عملیات حرارتی
خواص مکانیکی مواد از طریق فرآیندهای عملیات حرارتی مناسب مانند کوئنچ و تمپرینگ بهینه می شود. پارامترهای عملیات حرارتی (مانند دما، زمان و سرعت خنک‌سازی بهینه) باید دقیقاً کنترل شوند تا به شاخص‌های عملکرد بهینه دست یابند. عملیات حرارتی مناسب می تواند به طور قابل توجهی خواص مکانیکی، استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش مواد را بهبود بخشد و طول عمر لوله روغن را افزایش دهد.
آزمایش غیر مخرب
برای اطمینان از عدم وجود ترک، آخال و سایر عیوب در داخل مواد خام (مانند آزمایش پروب و آزمایش ذرات مغناطیسی) برای اطمینان از کیفیت و قابلیت اطمینان آن، تشخیص دقیق عیوب را روی مواد خام انجام دهید. تشخیص عیب وسیله مهمی برای اطمینان از کیفیت مواد است و عیوب احتمالی را می توان به موقع کشف و برطرف کرد.
الزامات کیفیت سطح
به منظور اطمینان از پایداری و قابلیت اطمینان لوله EUE در طول پردازش و استفاده، کیفیت سطح مواد نیز باید استانداردهای خاصی را برآورده کند.
پرداخت سطح
سطح مواد اولیه باید صاف و بدون عیب و بدون عیوب آشکار مانند پوسته پوسته شدن، ترک خوردگی، چین خوردگی، پوست سنگین و زنگ زدگی باشد. ضمانت پرداخت سطح می تواند کیفیت پردازش بعدی را بهبود بخشد و عیوب را در حین پردازش کاهش دهد.
دقت ابعادی
اندازه و شکل مواد اولیه باید مطابق با الزامات طراحی باشد. به طور خاص، ابعاد کلیدی مانند قطر بیرونی، ضخامت دیواره و طول باید دقیقاً کنترل شوند تا از عملکرد مونتاژ و استفاده محصول نهایی اطمینان حاصل شود. کنترل دقت ابعادی می تواند دقت مونتاژ لوله های نفت را بهبود بخشد و مشکلات را در طول فرآیند مونتاژ کاهش دهد.
