تحمل درجة الحرارة لمفاصل جرارة الأنابيب

في صناعة النفط والغاز ،وصلات جبيرة للأنابيب-عنصر أساسي من نظام ثماني الغلق (السلع الأنبوبية في البلاد النفطية)-يُستخدم لضبط طول الأنابيب أو سلاسل التغليف ولعب دور حاسم أثناء مراحل الحفر والإكمال والإنتاج. يعد تقييم تحمل درجات الحرارة أمرًا حيويًا لضمان موثوقية التشغيل والسلامة ، خاصة في البيئات القاسية. لذا ، ما هو تحمل درجة الحرارة لمفاصل الجر الأنبوبي ؟ دعنا نستكشف بالتفصيل.

شركة تصنيع الصلب الفائقة ، المحدودة هي شركة تصنيع أنابيب أوكتغ المهنية ، لمزيد من التفاصيل ، يرجى الاتصال:Sales@super-steels.com

تحمل درجات الحرارة حسب نوع المادة

تعتمد مقاومة درجات الحرارة لمفاصل جرو الأنابيب إلى حد كبير على المواد المستخدمة وعمليات التصنيع المرتبطة بها. مواد مختلفة تقدم أداء متفاوت عبر نطاقات درجات الحرارة:

1. الكربون الصلب

الفولاذ الكربوني القياسي (على سبيل المثال ، J55 ، N80): مناسب عادةً لدرجات حرارة تتراوح من-20 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية (-29 درجة مئوية إلى 93 درجة مئوية).

فولاذ كربوني عالي القوة (على سبيل المثال ، P110): يمكنه تحمل درجات حرارة أعلى تتراوح من-20 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية (-29 درجة مئوية إلى 149 درجة مئوية).

2. الفولاذ المقاوم للصدأ

304 و 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ: معروف بمقاومة التآكل الممتازة والثبات الحراري ، مع نطاق تحمل من-20 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية (-29 درجة مئوية إلى 427 درجة مئوية).

3. مواد سبيكة خاصة

السبائك القائمة على النيكل وفولاذ الكروم الموليبدينوم: مصمم للتطبيقات الشديدة الحرارة ، قادر على العمل في درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية (538 درجة مئوية) أو أعلى.

متطلبات درجة الحرارة في التطبيقات العملية

1. مرحلة الحفر والإكمال
أثناء الحفر وإنجاز البئر ، تتعرض وصلات جرو الأنابيب لدرجات حرارة التشكيل وحرارة سوائل الحفر. تتراوح درجات الحرارة هذه عادة من 60 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية (16 درجة مئوية إلى 93 درجة مئوية) ، مما يجعل مواد الفولاذ الكربوني كافية عمومًا لهذه الظروف.

2. مرحلة الإنتاج
في مرحلة الإنتاج ، تتلامس مفاصل الجرو مع سوائل الزيت والغاز. تختلف درجة الحرارة حسب خصائص السوائل وظروف الإنتاج. تتراوح بيئات إنتاج النفط والغاز التقليدية عادة من-20 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية (-29 درجة مئوية إلى 93 درجة مئوية). ومع ذلك ، في الحقول ذات درجات الحرارة العالية-مثل الآبار الحرارية الأرضية أو أعماق البحار-هناك حاجة إلى مواد أكثر تقدمًا.

3. البيئات الخاصة
في الحفر الحراري الأرضي أو الآبار ذات درجة الحرارة العالية/الضغط العالي (HTHP) ، قد تصل درجات الحرارة إلى 300 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية (149 درجة مئوية إلى 204 درجة مئوية) أو أعلى. في مثل هذه الحالات ، تكون مفاصل الجرو المصنوعة من السبائك الخاصة ضرورية للحفاظ على السلامة.

كيف تؤثر درجة الحرارة على أداء مفصل الجرو والأنابيب

1. القوة الميكانيكية والمتانة
مع زيادة درجة الحرارة ، تميل قوة الإنتاجية والصلابة الكلية للمواد إلى الانخفاض. الفولاذ الكربوني حساس بشكل خاص لهذا التدهور. لذلك ، يجب اختيار المواد ذات الثبات الحراري العالي لعمليات درجات الحرارة العالية.

2. مقاومة التآكل
يمكن لدرجات الحرارة المرتفعة أن تسرع عمليات التآكل ، خاصة في وجود غازات أكالة مثل كبريتيد الهيدروجين (hive) وثاني أكسيد الكربون (CO₂). الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك الخاصة توفر مقاومة أفضل في هذه الظروف.

3. أداء الختم
قد تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى الإضرار بعناصر الختم مثل مواد مانعة للتسرب أو حلقات O. اختيار مواد مانعة للتسرب مقاومة للحرارة العالية وضمان تصميم نظام الإغلاق المناسب أمر ضروري لمنع التسرب.

توصيات لاختيار المفاصل الجرو الأنابيب

1. اختيار المواد
اختر المواد بناءً على درجة حرارة التشغيل والظروف البيئية. بالنسبة للتطبيقات القياسية ، فإن الفولاذ الكربوني يكفي بشكل عام. بالنسبة للبيئات ذات درجة الحرارة العالية أو التآكل ، يوصى باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ أو المواد القائمة على السبائك.

2. اختبار درجة الحرارة والتحقق من الصحة
قبل الاستخدام ، إجراء اختبار المواد لتقييم الأداء تحت درجات حرارة مختلفة. قد تشمل الاختبارات قوة الشد والصلابة ومقاومة الصدمات لضمان سلامة المفصل في الظروف القاسية.

3. اختبار الأداء في العالم الحقيقي
يمكن أن تساعد الاختبارات المحاكاة في ظل ظروف درجة الحرارة والضغط الفعلية في التحقق من فعالية إحكام الإغلاق ومتانة مفصل أنبوب الجر في البيئات ذات درجة الحرارة العالية.

خاتمة

يتم تحديد درجة حرارة التحمل لمفاصل الأنابيب بشكل أساسي من خلال تركيبتها المادية وشروط التطبيق. إن اختيار المادة الصحيحة والتحقق الدقيق من أدائها في ظل الظروف المتوقعة أمر بالغ الأهمية لضمان السلامة والموثوقية على المدى الطويل في عمليات النفط والغاز.