Hartmetallteile für die Öl- und Gasindustrie und für Ölfeldwerkzeuge

Öl- und Gasausrüstung verschleißt dort, wo sandführendes Fluid schnell an einer harten Kante vorbeiströmt: an der Drossel-Innengarnitur, an Kugel und Sitz einer Bohrlochpumpe, an den Lagern eines Mud-Motors, an den Düsen eines Bohrmeißels. Hartmetall wird an diesen Verschleißstellen eingesetzt, weil es Erosion und Abrasion wesentlich besser widersteht als gehärteter Stahl und zäher ist als die meisten technischen Keramiken, wenn das Bauteil auch Schlagbeanspruchung aufnimmt.

Wir liefern Hartmetallteile für Ölfeldwerkzeuge nach Ihrer Zeichnung, in kobaltgebundenen oder nickelgebundenen Sorten, die für die Bedingungen im Bohrloch ausgewählt werden.

Wo Hartmetall eingesetzt wird und wie es versagt

Drosselventile und Durchflussregelung

Drosseln nehmen den gesamten Druckabfall des Bohrlochs auf. Spindeln, Nadelspitzen, Sitze, Käfige und feste Drosselblenden werden aus Hartmetall gefertigt, weil Sand mit hoher Geschwindigkeit Stahl-Innengarnituren in kurzer Zeit abträgt. Typische Schäden sind Auswaschungserosion des Strömungswegs und Riefenbildung an der Sitzkante, wodurch sich der eingestellte Durchfluss der Drossel ändert und ihre Absperrfunktion geschwächt wird.

Gestängetiefpumpen: Ventilkugeln und -sitze

Die Stand- und Wanderventile einer Gestängetiefpumpe öffnen und schließen bei jedem Hub. Hartmetallkugeln und -sitze halten in sandhaltigem, gasreichem oder korrosivem Fluid länger dicht; wenn sie verschleißen oder Lochfraß bekommen, wird das Ventil undicht und die Pumpe verliert an Wirkungsgrad. Die Größen von Kugeln und Sitzen für Gestängetiefpumpen sind in API Spec 11AX genormt, daher werden die meisten Bestellungen nach Größe und Werkstoff spezifiziert.

Bohrlochmotoren und Tauchpumpen: Lager und Hülsen

Mud-Motoren und elektrische Tauchpumpen (ESPs) laufen mit Bohrspülung oder Förderfluid als Schmiermittel, und dieses Fluid führt Feststoffe. Hartmetallhülsen, Radiallager und Buchsen für die Öl- und Gasindustrie widerstehen dem abrasiven Verschleiß, der weichere Lagerwerkstoffe zerstört und Wellen in Schwingung geraten lässt.

Düsen für Bohrmeißel

Düsen in PDC- und Rollenmeißeln leiten Bohrspülung mit hoher Geschwindigkeit, um die Schneidkörper und die Bohrlochsohle zu reinigen. Hartmetalldüsen widerstehen der Erosion durch den Spülungsstrom und behalten dabei ihre Bohrung und Austrittsform; eine verschlissene Düse verändert die Hydraulik des Meißels.

Pumpen und Gleitringdichtungen an der Oberfläche

Transfer-, Injektions- und Pipelinepumpen verwenden Hartmetall-Dichtflächen, Wellenhülsen und Halsbuchsen. Wenn das Förderfluid abrasive Feststoffe führt, werden Dichtungen üblicherweise in Hart-auf-Hart-Paarung betrieben — Hartmetall gegen Hartmetall oder gegen Siliciumcarbid —, weil zwischen den Dichtflächen eingeschlossene Partikel eine weichere Dichtfläche schnell verschleißen.

Auswahl der Sorte: Erosion, Schlagbeanspruchung und Korrosion

• Erosion und Abrasion — ein niedrigerer Bindemetallgehalt und eine feinere Korngröße ergeben eine höhere Härte und eine bessere Beständigkeit gegen Sanderosion. Diese Sorten eignen sich für Drossel-Innengarnituren, Drosselblenden, Düsen und Lagerflächen.
• Schlagbeanspruchung — Bauteile, die von Feststoffpartikeln getroffen werden oder aufeinanderprallen, wie eine Kugel, die bei jedem Hub auf ihren Sitz aufschlägt, oder Drossel-Innengarnituren in Pfropfenströmung, benötigen mehr Zähigkeit. Ein höherer Bindemetallgehalt und eine gröbere Korngröße erkaufen eine höhere Beständigkeit gegen Ausbröckeln und Rissbildung mit etwas geringerer Verschleißfestigkeit.
• Korrosion — in Förderwasser und Sole, in saurem Betrieb mit H₂S und in Fluiden mit CO₂ oder Säuren kann das Kobalt-Bindemetall angegriffen werden und können die Hartmetallkörner ausgewaschen werden. Nickelgebundene Sorten widerstehen dem besser und sind die übliche Wahl für korrosive Beanspruchung.

Unsere kobaltgebundenen und nickelgebundenen Standardsorten mit Bindemetallgehalt, Dichte, Härte und Biegebruchfestigkeit sind auf unserer Sortenseite aufgeführt. Für ein Angebot benennen wir die Sorte, die wir für Ihr Bauteil vorschlagen, und senden Ihnen das Datenblatt dazu.

Wenn Ihre Spezifikation auf einen Standard für Sauergasbeanspruchung wie NACE MR0175 / ISO 15156 verweist, teilen Sie uns dies bei Ihrer Angebotsanfrage mit, und wir bestätigen, welchen Umfang die Dokumentation für die vorgeschlagene Sorte hat.

Bauteile, die wir für die Öl- und Gasindustrie liefern

• Ventilsitze, Ventilkugeln & Drossel-Innengarnituren — Ventilkugeln und -sitze, Drosselblenden, Spindeln und Komponenten der Innengarnitur
• Buchsen & Hülsen — Radiallager, Wellenhülsen und Buchsen für Downhole-Werkzeuge und Pumpen
• Düsen — Meißeldüsen und Düsen für abrasive Strömungen
• Dichtringe & Dichtflächen — Gleitringdichtungsflächen und Gegenringe für Oberflächenpumpen

Für ein schnelles Angebot senden Sie uns

• Die Zeichnung oder die Teilenummer und die zugrunde liegende Norm (zum Beispiel eine Kugel- und Sitzgröße nach API 11AX)
• Die Einsatzbedingungen: Fluid, Sand- oder Feststoffgehalt, falls bekannt, H₂S- und CO₂-Partialdrücke oder Chloride, Temperatur und Differenzdruck
• Auf welche Weise das derzeit verwendete Bauteil ausfällt — Erosion, Ausbrüche, Rissbildung oder Korrosion — und aus welchem Werkstoff es heute besteht
• Die Menge und die Dokumente, die Sie mit der Lieferung benötigen (zum Beispiel ein Abnahmeprüfzeugnis nach EN 10204 3.1)

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