Матеріали для виготовлення бурильних труб

Бурильні труби і муфти виготовляють з високоякісних вуглецевих (марки 45) або легованих сталей марок 38ХНМ, 36Г2С, 35Г2СВ та ін. Для позначення матеріалу труб прийнятий термін "група міцності".

Група міцності сталі - це умовний індекс, введений для спрощення позначення міцнісних характеристик сталі. Наприклад, в сталь групи міцності Д входить приблизно 0,48% вуглецю, 0,17-0,37% кремнію, 0,65-0,90% марганцю. Строгий хімічний склад ДСТ-ом не регламентується, проте обмежується вміст шкідливих домішок сірки та фосфору (< 0,045% кожній). Всього прийнято 7 груп міцності: Д, К, Е, Л, М, Р, Т.

Бурильні труби (сталеві) виготовляють із сталей груп міцності Д, К, Е, Л, М та Р, механічні власти­вості яких наведені у табл. 5.1 та 5.2. (Групи міцності Т та Y введені в стандарти як перспективні).

Таблиця 5.1−Механічні властивості матеріалів бурильних труб за ГОСТ 631—75 та

РД 39 — 013—90

Параметр	Сталеві бурильні труби	Алюмінієві бурильні труби
Д	К	Е	Л	М	Р	Т	Д16Т	І953Т1	АК4-1Т1
Границя міцності при розтягу σв, МПа
Границя текучості при розтягу σ т, МПа
Відносне видовження δ5, %			12-14	6,5-8,0	8-11
Відносне звуження після розриву ψ, %		-	-	-
Ударна в'язкість KCV, кДж/м^2			-	-	-
Модуль пружності при розтягу Е, МПа	2,06-1 0^5	0,706-1 0^5
Густина, кг/м^3

Таблиця 5.2−Механічні властивості матеріалів бурильних труб за ГОСТ Р50278—92 та стандартами АНІ

Параметр	Д	Е/Е-75*	Л/Х-95*	M/G-105*	P/S-135*	Т	Y
Границя міцності при розтягу σ в, МПа, не менше
Границя текучості при розтягу σ Т, МПа: не менше не більше	−	517 724	655 862	724 930		1035 1241	1170 1379
Відносне видовження δ5**, %						11,5	10,0
Відносне звуження після розриву ψ**, %
Ударна в'язкість KCV**, кДж/м^2		—	—
Модуль пружності при розтягу Е, МПа	2,06·10^5
Густина, кг/м^3

* В чисельнику наведена група міцності за ГОСТ Р50278—92, в знаменнику — марка сталі за стандартом АНІ. ** Значення показників δ₅, KCV внесені за ГОСТ Р50278—92. За стандартами АНІ ці показники приблизно на 10—12% вищі, нормуються в залежності від площі поперечного перерізу зразка і визначаються розрахунковим методом.

Труби груп міцності, окрім Л, виготовляють з легованих сталей та піддають нормалізації з відпусткою; Л - з вуглецевої сталі, піддають гарту з відпусткою. Муфти для труб діаметром 114мм і менш поставляють зазвичай із сталі наступної групи міцності, а для труб понад 114мм - із сталі тієї ж групи міцності. Замки (див. нижче) до них виготовляють із сталей марок 40ХН або 45, або (якщо міцність матеріалу труби вище за міцність сталей 40ХН або 45) з того ж матеріалу, що і труби. У будь-якому випадку міцність матеріалу замка не повинна поступатися міцністю матеріалу труби. Поверхні замків армуються твердим сплавом, що різко підвищує їх твердість і зносостійкість.

Для підвищення зносостійкості різьби фосфатують.

Дрогобицьким долотним заводом розроблена і впроваджена разом з Фізико-механічним інститутом Академії Наук Украї­ни технологія виробництва замків з полікомпозиційним електрохімічним покриттям різьб (рис. 5.2).

Це дає збільшення стійкості замкової різьби не менше, як в два рази, порівняно з фосфатованими різьбами.

Випускаються також замки армовані по зов­нішній поверхні муфт зносостійкими твердо­сплавними поясками, що запобігає зносу по­верхні замків.

Рисунок 5.2− Полікомпозиційне електрохімічне покриттям різьб

Для перевірки якості труб і муфт їх матеріал піддається випробуванню на розтягування і ударну в'язкість, а сама труба - на сплющення.

---

Дата добавления: 2015-07-20