Поређење корозивних и механичких својстава 9Цр челика и 20ЦрМо челика за шипку у киселом раствору
Са повећањем века експлоатације великих нафтних поља у Кини, развојем развоја нафте и гаса на мору и промоцијом технологије експлоатације нафтних поља високог притиска, радно окружење усисне шипке се развија према дубоким бунарима, јакој корозији, тешким уље и тако даље, а контактно окружење је све горе и горе. Главни механизам корозије штапа укључује електрохемијску корозију, ЦО2 корозију и Х2С корозију, итд. Облици корозије се углавном деле на униформну корозију и локалну корозију, међу којима је локална корозија углавном корозиона прслина, корозија удубљења и корозија у јами. Посебно у окружењу нафтних бушотина које садржи Х2С, 20ЦрМо шипка се обично користи за израду шипке. Међутим, због немогућности да се задовоље захтеви за ултра-високом чврстоћом и високом отпорношћу на корозију, и даље се дешавају хаварије на ломовима, што озбиљно утиче на производњу сирове нафте, повећава трошкове ремонта бушотине и повећава трошкове поврата нафте.
Цр је релативно јефтин легирајући елемент који побољшава отпорност челика на киселину и хлор на корозију. Смањивањем садржаја Ц, Мн, С и П, истраживачи су у великој мери повећали садржај Цр елемента да би истражили и развили челик за шипку - 9Цр са ниским Ц, високим Цром, ултра-високе чврстоће отпоран на корозију. С обзиром на недостатак постојеће високе чврстоће и нове отпорности на корозију усисне шипке ултра-високе чврстоће у Х2С окружењу, својства 20ЦрМо и новог 9Цр челика против пуцања корозије су окарактерисана и упоређена тестом потпуног урањања у кисели раствор и спорог деформисања. тест затезне стопе.
Нови тип челика 0.08Ц-9Цр (у даљем тексту 9Цр челик) који се користи за пумпну шипку дизајниран је вакуумским индукционим топљењем. Одливни материјал је држан на 1200 степени 1 х, а затим је искован у округли штап са Φ25,4 мм. Коначна температура ковања била је 900 степени и ваздух се након ковања охладио на собну температуру. Материјал за поређење био је 20ЦрМо челик који се користи у ГБ/Т26075-2010 стандардној Д шипки, која је директно узоркована из готовог штапа.
Процес топлотне обраде округле шипке од 9Цр челика: загревање до 860 степена у трајању од 20 минута, затим хлађење ваздухом до собне температуре, каљење на 200 степени током 1 сата, хлађење ваздухом на собну температуру. Процес топлотне обраде 20ЦрМо челика је каљење на 880 степени и каљење на 500 степени на високој температури. Упоредни тест доноси следеће закључке:
(1) НАЦЕ тест урањањем у раствор и резултати монтаже показују да је отпорност на корозију 9Цр челика очигледно боља од отпорности 20ЦрМо челика. Стопа корозије 9Цр челика остала је стабилна током фазе испитивања урањања. Брзина корозије 20ЦрМо челика у почетној фази потапања је слична оној код 9Цр челика, а са продужењем времена намакања, стопа корозије наставља да расте, што је знатно веће од оне код 9Цр челика.
(2) Резултати испитивања затезне стопе мале брзине деформације у еколошком раствору Х2С показују да су затезна чврстоћа и време ломљења 9Цр челика веће од оне од 20ЦрМо челика, али је његово скупљање у пресеку знатно ниже него код 20ЦрМо челика. Отпорност 9Цр челика на корозијско пуцање под напоном водоник сулфида је лоша, главни разлог је употреба каљења на ниским температурама, веће чврстоће.
