來(lái)源：原創(chuàng) 2021-01-20 瀏覽量：7290
我們都知道，石油和天然氣的開(kāi)采，環(huán)境異常惡劣，往往需要能高度抗壓的零部件作為支撐。硬質(zhì)合金材料具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，因此在石油天然氣開(kāi)采等惡劣工況下，被廣泛應(yīng)用。今天西迪小編就給大家分享下在油氣開(kāi)采中能承受巨大沖蝕磨損的硬質(zhì)合金閥籠的相關(guān)性能。
在天然氣的開(kāi)采過(guò)程中，閥籠所處的工作環(huán)境極其惡劣，長(zhǎng)期收到高速天然氣的沖刷和氣體攜帶的固體雜質(zhì)顆粒沖擊，造成籠套的表面沖蝕磨損，導(dǎo)致閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)失靈，并引發(fā)籠套過(guò)早的失效，進(jìn)而影響氣田的正常生產(chǎn)。硬質(zhì)合金的高硬度、高耐磨性、高彈性模量和耐腐蝕性，被廣泛應(yīng)用于金屬切削、采礦、石油和天然氣開(kāi)采，耐磨零件制造等領(lǐng)域。因此，閥籠的首選制造材料是硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金閥籠因其獨(dú)特性能，能抵抗油氣鉆采中的強(qiáng)腐蝕，是油氣鉆采非常關(guān)鍵的零部件。
硬質(zhì)合金的微觀結(jié)構(gòu)決定了材料的綜合性能。一般來(lái)說(shuō)，合金的硬度和強(qiáng)度會(huì)隨著硬質(zhì)相晶粒度的粘結(jié)相含量的減小而增加，韌性則相反，隨著晶粒度和粘結(jié)相含量的增加而增加。硬質(zhì)合金閥籠的主要磨損形式呈現(xiàn)出材料受到天然氣氣流的沖擊后，閥籠材料被嚴(yán)重的沖刷，出現(xiàn)表面剝落，溝槽等特征。受損嚴(yán)重者可出現(xiàn)圓孔周邊急劇磨損，數(shù)排節(jié)流孔之間的柱表面甚至已經(jīng)脫落，導(dǎo)致閥籠完全失去調(diào)節(jié)流量的能力。
專(zhuān)家通過(guò)對(duì)硬質(zhì)合金閥籠未被沖刷部位切割試樣，進(jìn)行基本機(jī)械性能、微觀組織和化學(xué)成分以及相結(jié)構(gòu)的分析，了解到硬質(zhì)合金閥籠所用硬質(zhì)合金的基本特性。得出的結(jié)論是，硬質(zhì)合金閥籠晶粒分布更加均勻，致密度良好，無(wú)孔隙和其他缺陷的話(huà)更能抵抗沖刷腐蝕，而如果硬質(zhì)合金閥籠組織的緊密度較差，閥籠組織中存在角度的孔洞，則易產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而降低材料的強(qiáng)度和耐磨性。
受到天然氣沖蝕的硬質(zhì)合金閥籠耐磨損性能是由材料的硬度、金相組織、組成成分、微觀結(jié)構(gòu)等因素共同決定的，不能僅僅用硬度指標(biāo)來(lái)衡量。
通過(guò)以上的分析，相信大家對(duì)硬質(zhì)合金閥籠是怎樣應(yīng)對(duì)油氣惡劣工況的沖刷腐蝕的，從而選擇晶粒分布均勻、致密度更好的硬質(zhì)合金材料進(jìn)行硬質(zhì)合金閥籠的生產(chǎn)加工，延長(zhǎng)硬質(zhì)合金閥籠的使用壽命，提高油氣鉆采的效率。
